四川威远气田:幔壳混源成因的典型范例

威远气田位于四川盆地南部,受乐山—龙女寺背斜轴部构造控制。储集层为元古界震旦系灯影组白云岩夹薄层泥岩和陡山沱组泥岩,直接盖层为寒武系九老洞组泥岩,两者均为烃源岩,构成寒武系-震旦系含油气系统,基底为新元古代澄江期花岗岩。区内所有地层和花岗岩的裂隙中皆见有天然气。该气田是我国乃至全世界储集层最古老的大型气田,具有如下特征:①背斜轴部南移控气的规律;②天然气R0值和He,Ar含量随地质年代增大呈现积累效应;③天然气的主要成分CH4与C2H6,He,H2S,CO2,N2相关性显著;④δ(13C1),δ(13C2)和δ(13Cco2)同位素非常相似;⑤天然气具有高氦、高氩含量;⑥多期流体活动成藏印迹明显;⑦气藏水具有深层混源成因特点;⑧古油藏沥青地球化学等特征表明威远气田为深部幔壳混源成因类型。

幔壳混源型花岗岩成岩模拟

皖南太平花岗闪长岩为一典型的同熔型花岗岩类(或I型),其I_(Sr)=0.7069,I_(Nd)=0.512127。用Sr、Nd同位素数据,以平均地幔、平均地亮作为二个端元组分,以二元混合方程模拟计算,太平花岗闪长岩源区岩石为由地亮端元30.6％加上地幔端元69.4％组成的混合物,成分上相当于角闪紫苏辉石岩,模拟的矿物组合:橄榄石34％,斜方辉石26％,单斜辉石6％和斜长石25％。报据Rb、K、Rb/Sr、K/Rb、Ce、Nd、Sm、Gd、Dy等9种元素和元素对比值计算,这一源区物质接近15％的部分熔融形成太平花岗闪长岩的初始岩浆。模拟表明:华南同熔型花岗岩及其源区物质是以地慢为主的幔、壳混合物。

下扬子断陷带中壳幔混源型产铀花岗岩的地质地球化学特征

对安庐石英正长岩带(AL)及姚村钾长花岗岩体(YC)的岩体地质、矿物岩石学,岩石化学,稀土元素、以及Sr、Pb、O同位素组成等一系列特征的研究表明,下扬子断裂坳陷带内花岗岩体的初始物质来源较深,系上地幔部分熔融产生的贫水偏碱岩浆沿深断裂上升侵位过程中同化混染了部分陆壳物质而成。据锶、铅同位素的二元混合模型计算,安庐岩带和姚村岩体的成岩物质中地幔组分分别占57％和52.8％,地壳组分分别为43％和47.2％。它们的成因系列应归属于壳幔混源型。

松辽盆地天然气中稀有气体地球化学特征及其地质意义

稀有气体地球化学已运用于地球深部物质及天体陨石研究,随着测量技术的进步,在天然气研究中也开始得到越来越多的应用。使用目前最先进的稀有气体质谱仪,对中国东部松辽盆地中深部天然气的稀有气体全组分丰度及同位素进行了系统的分析,明确了断陷盆地稀有气体的组成特征。研究表明,天然气中稀有气体的丰度从轻稀有气体到重稀有气体具有逐渐减小的反“厂”字形趋势。稀有气体的同位素比值^(3)He/^(4)He为2.64×10^(-6)、^(20)Ne/^(22)Ne为9.94、21Ne/^(22)Ne为0.02922、^(40)Ar/^(36)Ar为743.7,均高于大气值,^(80)Kr、^(84)Kr、^(86)Kr、^(131-136)Xe均表现出相对大气过剩的特征,显示天然气中有幔源气体的混入。综合稀有气体的组成特征,说明松辽盆地中深部天然气均为壳幔混源的无机成因,而且不同构造区块、不同类别天然气的幔源组分贡献存在一定差异。对比稀有气体组成与天然气类型发现,轻稀有气体可以较好地区分天然气的类型,而重稀有气体的组成在各种天然气中没有明显差别。稀有气体同位素除了可以示踪天然气来源外,还可以应用在判别天然气成因、区分天然气类型、表征大地构造等方面。

陆壳垂向增生的两种方式:以大兴安岭为例

本文讨论了大兴安岭由于中生代底侵作用形成的两种类型的陆壳增生方式： １） 来自地壳底部壳幔混源岩浆房的花岗岩和火山岩对上部陆壳的增生， 岩浆的侵位和喷发集中在１４５～１１５ Ｍａ， 它们具明显的幔源岩石同位素特征， 如正的εＮｄ （ｔ）值（０～４），低的８７Ｓｒ／８６ Ｓｒ 初始比值（０．７０４～０．７０８）等； ２）早中生代形成的镁铁－超镁铁质堆晶岩（２４１～２１４ Ｍａ）对下部陆壳的增生。

海沟岩体的成岩时代及成因探讨

本文在研究海沟岩体地质、岩石化学、地球化学特征的基础上,对海沟岩体的成岩时代和成因进行了探讨。同位素结果表明,海沟岩体的就位年龄为167Ma-185.6Ma,属燕山早期第一阶段岩浆活动的产物;岩体稳定同位素特征分析、侵位特征以及稀土元素特征的研究,确定海沟岩体为幔、壳混源型。

川西北哲波山微细浸染型金矿床岩浆岩特征

对川西北哲波山金矿区内出露的中 -酸性岩脉、岩株的类型、化学成分、地质特征以及微量元素、同位素、稀土元素等特征进行了研究 ,指出印支晚期和燕山早期的岩浆岩均属钙碱质岩系列 ,均起源于幔壳混源区 ,原始岩浆在成分上和演化上又存在着一定的差异性。岩浆岩为成矿提供了一定的物质基础。

海坨山岩体中黑云母的成分特征及其指示意义

海坨山岩体位于北京市延庆区与河北省怀来县的交界处,为一大型复式岩基,前人对于其成因类型及形成环境方面的研究程度较低。黑云母是花岗岩中最为常见的暗色造岩矿物之一,其化学成分对生长环境较为敏感,可提供熔体的物理化学条件等信息,反映岩浆演化和结晶条件,故研究岩体中黑云母的成分特征,对研究其岩浆物质来源,分析其岩浆形成环境,探讨其与成岩作用的关系具有很好的指示意义。本文通过电子探针方法,对海坨山岩体中黑云母的化学成分特征进行了分析和研究,并在此基础上,对该岩体的岩浆物质来源与形成环境条件进行了研究与探讨。研究显示,海坨山岩体中的黑云母,具有富铁、镁,贫硅、铝的特征,钛的含量较高,属于镁质黑云母。其成分特征表明,海坨山岩体属I型花岗岩,其岩浆物质来源于上地幔与下地壳,形成于相对高温高压的较深环境。

河南毛堂含金花岗斑岩的初步研究

花岗斑岩属钙碱性岩,形成于活动大陆边缘的构造环境,成矿物质来源为慢壳混源型,属同熔型花岗岩类。岩浆期成岩温度为:650—1074℃,热液期成矿温度为340—440℃。成岩压力小于100MPa,为浅成-超浅成侵入岩。花岗斑岩内和与其有成因关系的隐爆角砾岩中已发现有金矿体和金矿化,是很有远景的找矿靶区,值得进一步勘查。

山东郗山-龙宝山地区与碱性岩有关的稀土矿床地质特征及成因

郗山和龙宝山稀土矿具有相似的成矿地质背景、控矿岩体特征及矿床地质特征。燕山早期碱性侵入岩与稀土矿关系密切,稀土矿体主要赋存于杂岩体内及其附近围岩中;稀土元素和同位素研究表明,含矿质的富碱岩浆可能属壳幔混源型,碱性岩浆及成矿物质最初可能都来源于上地幔同一部位,而在岩浆上侵过程中同化混染了地壳物质。郗山稀土矿为单一富轻稀土矿床,矿脉类型以含稀土石英重晶石碳酸盐脉为主,含稀土矿物以氟碳铈矿和氟碳钙铈矿为主,碳酸铈钠矿和菱钙锶铈矿属国内首次发现。龙宝山稀土矿为稀土、金共生矿,矿脉类型主要为石英脉和硅化角砾岩;含稀土矿物主要有氟碳铈矿、氟碳铈镧矿、氟碳钙铈矿;金矿物有自然金、银金矿等。成矿时代稍晚于岩浆岩形成时代,属中生代燕山晚期;矿床成因类型为碱性岩浆期后中-低温热液稀土矿床。

云南普朗复式岩体锆石U-Pb年龄和地球化学特征及其地质意义

根据接触关系和岩石学特征将普朗复式岩体划分为三个阶段的侵入岩,即第一阶段的石英闪长玢岩,第二阶段的石英二长斑岩和第三阶段的花岗闪长斑岩。利用单颗粒锆石U-Pb法测定的早、中、晚三个阶段侵入岩的结晶年龄分别为221.0±1.0Ma、211.8±0.5Ma和206.3±0.7Ma。这些年龄数据结合岩石化学和锶同位素资料,表明普朗复式岩体是在印支期由壳幔混源岩浆多次涌动侵入形成的。

尕尔穷—嘎拉勒铜金矿集区S、Pb同位素地球化学特征

以西藏尕尔穷—嘠拉勒铜金矿集区为研究对象,通过分析矿石硫化物S、Pb同位素组成特征,探讨了矿床物质来源,结果表明：1矿石金属硫化物δ34S值为-4.4‰~6.2‰,平均为0.13‰,主要集中于-2‰~1.5‰,具塔式分布特征,总体体现出地幔岩浆硫特点,但已受到少数地壳硫的混染;2矿石Pb同位素组成范围较大,体现出混源铅特征,其μ值特征及构造环境判别图显示区内铅起源于幔源,主要为地幔与上地壳混合的造山带铅;3与多龙矿集区多不杂与拿若矿床对比研究发现,两矿集区硫源均为岩浆硫,处于俯冲背景下的多龙矿集区成矿物质来源相对较深,而处于碰撞环境中的尕尔穷—嘎拉勒成矿物质来源相对较浅。上述分析成果对于区内找矿工作具有一定的参考价值。

内蒙古大桦背I型花岗岩地球化学特征及其成因意义

在大桦背花岗岩体区域地质和岩石学研究的基础上,运用X射线荧光光谱分析样品主量元素,采用电感耦合等离子体质谱对其样品进行了微量、稀土元素分析.同时结合前人的锆石年龄和Pb同位素数据,认为大桦背花岗岩为I型花岗岩,主要为古亚洲洋板块向华北板块多期俯冲过程中,中下地壳、成熟岛弧和大洋岛弧大面积部分熔融的产物,伴有少量地幔与未知含量的海洋沉积物及早期造山作用产物等物质的不同程度混合作用.

江南造山带乌石垄岩体的成因研究及成矿意义

乌石垄岩体是江南造山带东北端一个具有代表性的成矿岩体。地质特征表明乌石垄岩体沿太平复式向斜轴部侵入,主要岩石类型为花岗闪长岩,次为二长花岗岩。锆石U⁃Pb定年显示,花岗闪长岩年龄在148.9±2.0 Ma~148.0±2.5 Ma之间,显示花岗闪长岩形成于燕山早期。地球化学特征显示,两类岩石均属高钾钙碱性和过铝质岩石。花岗闪长岩具有高SiO_(2)(>65%),高Sr/Y比值(样品平均值>21.7)和(La/Yb)_(N)(样品均值>15.33),高Al_(2)O_(3)(均值>15%),低MgO(<1.86%),低Yb(<2.50×10^(-6))和Y(<23×10^(-6)),低Sr(292.38×10^(-6)~424.60×10^(-6))含量,与典型的埃达克质岩相比存在一定差异;而二长花岗岩具有较低Al_(2)O_(3)(<13.5%),低Yb(1.29×10^(-6)~2.42×10^(-6)),低Sr(30.99×10^(-6)~44.10×10^(⁃6)),而高Y(10.42×10^(-6)~129.75×10^(-6)),低Sr/Y比值(0.34~2.97),低(La/Yb)_(N)(3.32~7.41)等特征,故其不是埃达克岩。花岗闪长岩的稀土元素配分图呈一致的右倾型,具微弱的Eu负异常,Ba总体弱亏损,P、Nb、Sr、Ti表现出较强亏损;二长花岗岩的稀土元素配分图呈较平坦的海鸥型,具有显著的负Eu异常,Ba、Nb、P、Sr、Ti表现出更显著的亏损。主体岩性为Ⅰ型花岗岩,次为A型花岗岩。花岗闪长岩岩浆源自壳幔混源,形成于陆内造山期后的挤压向拉张转换构造背景中;二长花岗岩岩浆主要来自壳源,形成于持续拉张构造背景中。地球化学特征显示该岩体具有较好的成矿潜力。

鲁西归来庄金矿床地球化学特征

介绍了归来庄金矿床次火山岩岩石地球化学特征,通过对常量元素、微量元素及稀土元素的地球化学分析,并通过对Al、Na、K、Mg、Fe及微量元素Cu、Co等含量的研究,得出归来庄亚超单元演化的趋势是从碱性岩向钙碱性岩演化为特征的。其物质来源为幔壳混源,属同熔浅成型侵入岩类。对归来庄6个单元的岩石稀土元素中弱Eu异常的研究得出,李家寨、麻窝弱Eu异常是由于的中斑含辉石角闪二长斑岩和细斑含辉石二长斑岩中斜长石和单斜辉石含量相等所引起的;而东南沟、十字庄、南坦和榆林四个单元中,由于含角闪二长闪长玢岩和含角闪石英二长斑岩中的角闪石含量大于斜长石含量,所以同样引起了Eu无明显异常现象[3]。

皖南休宁县里东坑似斑状花岗闪长岩成岩成矿特征分析

通过野外考察、岩石地球化学、锆石u—Pb测年和Re—Os同位素测试等手段．对里东坑似斑状花岗闪长岩及钼矿床的成因类型、成岩机制以及与壳幔作用的关系进行了分析讨论。测试结果显示：赋矿似斑状花岗闪长岩的LA—ICP—MS锆石u—Pb年龄为（153．01±0．90）Ma（MSWD=1．14），辉钼矿Re—Os模式年龄为（144．9±1．9）Ma（MSWD=2．0），成岩与成矿均发生于燕山早期。主微量元素分析结果显示：岩石富si和K，贫Mg、Ca、P等元素，具有高Rb、低Yb＋Ta的特征，稀土元素具有轻微负Eu异常，轻稀土富集；辉钼矿样品Re含量主要介于24．17～27．92μg·g^-1。说明赋矿似斑状花岗闪长岩具有I型花岗岩的特征．并经历了壳幔混合作用。判断里东坑似斑状花岗闪长岩为碰撞花岗岩类，形成于挤压背景．具备良好的成矿条件。

华北陆块南缘老牛山杂岩体岩石成因:来自黑云母的信息

老牛山杂岩体位于华北陆块南缘,由晚三叠世(印支期)和晚侏罗世(燕山期)花岗岩组成。在野外地质和岩相学观察的基础上,对老牛山杂岩体中的黑云母进行系统的化学成分研究。结果表明:不同时期不同岩性的黑云母成分变化不大,具有富Mg、Ti、Al、K的特征;黑云母主要是镁质黑云母;自印支期到燕山期黑云母的成分具有一定的变化规律,主要表现为TiO2、FeOT和Al2O3含量有所升高,而MgO含量逐渐降低;印支期花岗岩中黑云母结晶温度在600℃~700℃之间,结晶压力为0.98~1.95kbar,相应的侵位深度为3.72~7.38km;燕山期花岗岩中黑云母结晶温度在650℃~700℃之间,结晶压力为1.47~2.01kbar,相应的侵位深度为5.55~7.61km;老牛山杂岩体属于同熔型(I型)花岗岩,具有壳幔混源成因的特征,但花岗岩类成岩物质来源略有不同,印支期花岗岩较燕山期花岗岩的源区物质组成,可能幔源物质更多一些。

卡拉麦里双泉金矿基性火山岩地球化学及地质意义

卡拉麦里地区赋存大量的晚古生代火山岩,记录着西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块的活动。对卡拉麦里双泉金矿中基性火山岩的岩相学及岩石地球化学特征进行系统的分析,从而对该区域的大地构造环境及其意义进行探讨研究。双泉金矿基性火山岩属于过铝质、钙碱性岩石系列,岩石具富钾镁而贫钠钙的特点;其岩浆热液来源可能为下地壳或上地幔的壳幔混源岩浆。同时大离子亲石元素丰度较低,富集轻稀土元素,显著亏损高场强元素,显示出岛弧火山岩和地壳受同化混染作用的大陆与大洋板块内的岩石特征。在环境构造判别图上表现出岛弧火山岩特征,由此推测其很可能形成于受洋脊俯冲影响的弧前拉张环境之中。

南岭中段诸广山南体燕山早期花岗岩地球化学特征及其形成的构造环境分析

诸广山南体为一复式岩基,形成于加里东期、印支期和燕山早期3个时代。本文着重讨论燕山早期主体花岗岩,即中侏罗世三江口序列。该序列由5个岩石单元组成,岩石类型为角闪石黑云母二长花岗岩—黑云母二长花岗岩—二云母二长花岗岩。较早次单元中富含镁铁质微粒包体,经包体岩相学研究,花岗岩浆具壳幔混合成因。SiO2平均含量从早次68.95%向末次76.30%逐渐增加;全碱较高,Na2O+K2O在7.11%～8.24%,平均为7.73%,且K2O>Na2O;ASI值平均为1.05(0.92～1.19),岩石为镁质-铁质,准铝质-过铝质,高钾钙碱性岩系。ΣREE含量中等,平均为213μg/g,为轻稀土富集型,铕亏损程度较大;具Ba、Nb、Sr、P、Ti、Eu、Ba负异常和Rb、U、Th、Nd、Zr、Sm、Y正异常,反映陆内构造-岩浆环境。ISr值为0.7115～0.72466,εNd(t)值平均为-10.97(-10.0～-12.6),t2DM平均为1.84Ga(1.75～2.0Ga),与南岭中生代花岗岩平均值(1.7～1.8Ga)相近,反映成岩物质主要来源于中元古代地壳。多种氧化物与微量元素构造环境判别图解显示,三江口序列花岗岩形成于挤压造山向非造山转换的后造山拉张环境,同时也表明南岭乃至华南地区燕山早期构造环境为后造山而不是陆内裂谷。

新疆巴音布鲁克地区奥陶纪侵入岩地球化学特征及其构造意义

巴音布鲁克地区位于中天山地块中天山多期复合陆缘岩浆弧。通过研究发现,该地区奥陶纪侵入岩岩性主要为石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩。通过锆石U-Pb定年识别出中奥陶世(462. 7±6. 2) Ma、(463. 4±2. 8) Ma、(471. 5±5. 9) Ma侵入体,岩石地球化学结果表明岩体具有准铝质钙碱性系列岩石特征。稀土元素配分型式呈明显的右倾模式,具负Eu异常,微量元素显示出大离子亲石元素富集、高场强元素亏损的配分模式。地球化学特征指示侵入体形成于俯冲碰撞环境,其岩浆来源为壳幔混源岩浆。综合分析认为,南天山洋盆初始向北发生俯冲作用的时间为中奥陶世早期,与俯冲过程中的右旋运动有关,岩浆活动在中天山地区显示出由西部逐步向东部扩展演化的规律。