湘南前寒武纪地壳性质与早中生代玄武岩浆底侵作用

综合湘南宁远—道县地区中生代碱性玄武岩中地壳深源（包括辉长岩和片麻岩）的岩石地球化学特征，分析了包体的岩石成因和深部地质过程示踪意义。认为湘南地区前寒武纪地壳的增生、改造历史与整个华南地区相一致；早中生代玄武岩浆底侵作用是区域构造-岩浆活化和中下地壳改造的主要表现形式，其动力来源于软流圈地幔的上隆和后造山过程的岩石圈伸展、减薄。

东昆仑造山带三叠纪岩浆混合成因花岗岩的岩浆底侵作用机制

东昆仑造山带广泛出露三叠纪岩浆混合成因花岗岩,它们具有共同的特征:岩体成分变化大;花岗岩类岩石中富含镁铁质微粒包体(maficmicrogranularenclave——MME);不同岩性之间常常呈渐变过渡关系。同时,这些岩体无一例外都和代表下地壳的深变质岩共生,暗示岩浆就位于地壳深部。此外,东昆仑地区广泛发育基性侵入体,它们产在深变质岩中,或者与岩浆混合成因花岗岩类共生,暗示下地壳物质的部分熔融和岩浆混合成因花岗岩的形成有可能与基性岩浆底侵作用有关。笔者选择东昆仑加鲁河这一典型的岩浆混合成因花岗岩体为例,对其岩石学、地球化学、同位素地球化学等特征进行了详细研究,认为幔源岩浆底侵作用是这类岩体形成的直接原因,并对幔源岩浆底侵作用和岩浆混合成因花岗岩之间的成因联系以及幔源岩浆底侵作用在东昆仑造山带三叠纪地壳生长和构造演化中所起的重要作用进行了讨论,构建了加厚陆壳背景下的断离—底侵—混合—拆沉作用模型。

安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用——来自矿物巨晶和岩石包体的证据

安徽铜陵地区中生代的岩浆岩岩体中产有多种矿物巨晶和岩石包体。笔者对产于曹山辉石闪长玢岩和鸡冠石花岗闪长岩中的辉石和角闪石巨晶及其堆积岩或堆积晶进行了详细的岩相学和矿物化学研究 ,并在此基础上估算了矿物平衡结晶的温压条件 ,讨论了安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用问题。研究表明 ,铜陵地区大约在14 0Ma以前发生了碱性橄榄玄武质岩浆的底侵作用 ,辉石巨晶和角闪石巨晶及其堆积晶是由底侵的碱性橄榄玄武质岩浆在 2 8～ 33km深处的深位岩浆房中与下地壳发生同化混染作用形成的中基性岩浆经结晶分异作用形成的 ,而辉石堆积岩是由中基性岩浆在 19～ 2 1km深处的浅位岩浆房中与中地壳的浅变质岩系发生同化混染作用形成的中性岩浆经结晶分异作用形成的。

汉诺坝榴辉岩相石榴辉石岩——岩浆底侵作用新证据

汉诺坝榴辉岩相石榴辉石岩捕虏体的产状、层状堆晶构造和粒状变晶结构 ,以及具有幔源成因的矿物学、REE地球化学特征和温压条件表明 ,其深部过程是由幔源岩浆底侵于上地幔顶部 ,形成镁铁质堆晶岩 ,再经榴辉岩相变质而成 ,它与下地壳底部的麻粒岩相镁铁质堆晶岩 ,提供了岩浆底侵作用和壳 -幔过渡带存在的新证据。

岩浆底侵作用研究进展

介绍了近年来国内外在岩浆底侵作用研究方面的部分工作成果,重点论述了岩浆底侵作用与花岗岩成因、岩浆底侵作用与地壳增生、岩浆底侵作用与盆地演化以及岩浆底侵作用与区域成矿等方面的主要进展。

恒山中元古代早期基性岩墙群的单颗粒锆石U-Pb年龄及其克拉通构造演化意义

华北克拉通中北部变质基底发育大规模的前寒武纪基性岩墙群,由于基性岩墙同位素定年技术存在问题,因此一直未获得岩墙群的确切年龄数据。本文利用单颗粒锆石U-Pb化学法,首次获得恒山地区北西向基性岩墙群的U-Pb年龄为1769.1±2.5Ma,并证明它代表基性岩墙群的侵位年龄,这一年龄数据也是华北克拉通大规模分布的未变质基性岩墙群已知的最古老年龄。综合分析同期岩浆活动的同位素年龄记录,本文提出中元古代早期华北的岩浆侵位发生于伸展构造背景下。

苏鲁地区地壳岩浆底侵的地球物理判识

底侵作用是研究壳幔物质交换与大陆增生演化的重要机制之一,但是对岩浆底侵作用的判识是十分困难的科学问题。中国大陆科学钻探先行项目在苏鲁地区积累的地震学、地热学及地电学资料表明,在苏鲁地区发生过与大陆裂谷同期的地幔岩浆底侵作用,发生的时段主要为始新世,它的发育与沿嘉山—响水大陆裂谷带在时空上有密切联系。这里的壳幔过渡带厚度可达3 km,推测为橄榄岩与基性麻粒岩互层。结合岩石学资料可以推算出由岩浆底侵作用造成大陆地壳增厚的平均速率约为0.1 mm/a。

论玄武岩底侵作用与长英质火成岩形成的关系——以华东南花岗质火山-侵入杂岩为例

地球层圈热结构特征表明,大陆地壳位于力学边界层(MBL)范围内,其热传递效应受地壳岩石热传导率制约。本文根据热传导理论,采用与前人相同的热物理参数,计算得出1200℃、500 m厚玄武岩浆侵位于初始温度为500℃的地壳岩石中,由底侵作用引起地壳部分熔融产生的长英质岩浆(850℃)厚度≤250 m,且产生长英质岩浆的时间限制在玄武岩侵位到地壳中后短暂的2700年内。江西南部龙南县临江地区中侏罗世余田群菖蒲组双峰式火山岩地质-地球化学特征及同位素年代学研究证实,该火山岩组合中的流纹质火山岩是拉班玄武质岩浆底侵作用的产物,符合上述数量比例和时间条件。我国东南部中生代陆壳(厚度≤50 km)位于热传导起主导作用的MBL层内,由玄武岩浆底侵作用产生的长英质火成岩,在形成的时间及数量上应受地壳岩石热传导机制制约。但在我国东南部大面积出露的中生代火成岩中,花岗岩、流纹质火山岩类占90%以上,而玄武岩仅有局部零星分布, 两者在数量上不匹配,在形成时间上也不一致,因而,我国东南部大面积出露的长英质火成岩可能并不是玄武岩浆底侵作用产物,其形成的热动力学背景和机制有待进一步研究。

大别造山带燕山期造山作用的岩浆岩石学证据

在区域地质填图基础上研究了大别地区燕山期岩浆岩,重新划分了该区燕山期岩浆作用期次,发现大别地区在燕山期存在一个完整的造山岩浆旋回。首次提出本区燕山晚期岩浆岩为双峰式组合,与燕山早期岩浆岩属高钾钙(碱)性-钾玄岩组合一起构成一个从挤压到伸展的造山岩浆旋回,成为燕山期造山的重要佐证。岩浆岩成因特点揭示出本区的岩石圈结构在燕山期存在一个从双倍陆壳到正常陆壳的过程,深部地质过程则是底侵作用和拆沉作用的继续。

西藏冈底斯南带辉长岩及其所反映的壳幔作用信息

在巨型冈底斯岩浆岩带南端产出有一个辉长岩带,与雅鲁藏布江蛇绿岩带平行共生。辉长岩带中以辉长岩为主,与冈底斯花岗质岩石空间上呈渐变过渡接触关系,表现为接触带附近岩石成分的规律变化,并出现暗色微粒包体。本文在项目组多年来对冈底斯岩浆岩带研究的基础上,对拉萨曲水县城—日喀则一带的辉长岩类进行了详细的野外观测,选择了典型露头系统采集了样品,系统的岩石学、地球化学及同位素地球化学分析和研究表明该辉长岩类的SiO_2 49%～55%、Mg~#49～66,近于原始基性岩浆,REE曲线平缓右倾,无明显负Eu异常,表明未发生明显的岩浆分异作用,其^(87)Sr/^(86)Sr比值变化在0.7036～07051、^(143)Nd/^(144)Nd为0.5128～0.5131,且ε_(Nd)为2.34～6.87,其^(206)Pb/^(204)Pb,^(207)Pb/^(204)Pb,^(208)Pb/^(204)Pb分别为17.9095,15.4986和38.0176。这些特征都表明该辉长岩属于PREMA源区物质局部熔融而成,并在上侵就位过程中受到壳源物质影响。已有SHRIMP锆石U-Pb年龄表明该辉长岩类形成于40～53Ma,与曲水岩体岩浆混合时代一致。因此可以推断印度-欧亚陆陆碰撞过程中,随着俯冲板片的折返断离,具有亏损特征的普通幔源物质在始新世局部熔融,其熔浆底侵、上升,不同程度地与壳源花岗质岩浆混合,形成冈底斯辉长岩带,其成因与大陆碰撞密切相关。

小兴安岭东南伊春一带早中生代花岗岩与多金属成矿作用

小兴安岭东南伊春地区晚三叠世—早侏罗世二长花岗岩中普遍具有岩浆混合成因MME型暗色微细粒闪长质包体和同深成岩墙—中基性脉岩群等,反映出壳幔混合成因的特点,而正长-碱长花岗岩具铝质A2型花岗岩的特征,两者的岩相学、主微量及同位素特征显示,其形成均与古亚洲洋闭合之后大陆碰撞向碰撞后转变的伸展崩塌构造环境下的底侵作用有关。两者形成时代、成因及物质来源和成矿构造背景等特征上的相似性,也反映在矿床成矿系列的相似性上,二长花岗岩表现出Mo-Pb-Zn-Fe-Au-Ag矿床成矿系列,并以Mo、Pb成矿作用强烈为特征,而正长-碱长花岗岩矿床成矿系列表现为Zn-Pb-Cu-Mo-W-Fe,其成矿作用较弱且分散,同时也说明了成矿系列中存在一定差异,这可能与壳幔混合程度不同有关;早中生代花岗岩有关成矿特征、矿床类型、矿化强度、矿化类型等矿床成矿系列上的差异,说明该地区仍具有巨大的多金属找矿潜力。

岩浆混合作用研究综述

本文详细阐述了近年来国内外对岩浆混合作用的研究进展,集中在混合作用的验证及地幔物质参与对混合作用的影响。从能量、物质运移的角度认识岩浆混合作用,以揭示上地幔、地壳的信息,并为认识区域构造-岩浆演化提供约束。综合归纳了岩浆混合作用主要的研究方法,系统总结了混合作用发生的规律及主要影响因素,并应用已有理论和数据进行简单的数值模拟,合理解释岩脉的不混合特征。作为壳-幔间物质与能量交换的重要形式,阐述了岩浆混合与底侵作用的关系,并介绍了常见的岩浆混合作用岩石成因模型。最后说明了岩浆混合作用今后的发展趋势和存在问题。

大兴安岭中生代伸展造山过程中的岩浆作用

概括地介绍了大兴安岭中生代伸展造山过程，重点讨论了晚中生代火山岩、深成岩的岩石学及同位素地球化学特征：存在一套板内拉张环境下的Ａ 型花岗岩，火山岩为一套钾质粗面质岩石，大多数花岗岩和火山岩具有低的Ｎ（８７Ｓｒ）／ Ｎ（８６Ｓｒ） 值（０７０４ ～０７０８） 和正的ε（Ｎｄ ，ｔ） （１ ～４） 值，据此认为这是底侵作用形成的一套壳 幔混熔岩浆的产物，结合岩浆喷发与侵位过程中的伸展构造分析，认为这是大陆内部伸展造山的重要证据。此外，笔者还在该区发现早中生代的一套幔源镁铁质堆晶岩和侵入岩、早 中侏罗世及早白垩世的基性岩墙群、早白垩世（１３０ ～１２０ Ｍａ） 超基性的角闪岩、玻基橄辉岩和碱性橄榄玄武岩。由此可以证明，大兴安岭晚中生代的花岗岩 火山岩活动只是伸展背景下的岩浆演化的一个阶段。

安徽铜陵角闪石堆积岩锆石U-Pb年代学、矿物化学及其对深部岩浆作用的启示

长江中下游铜陵地区晚中生代岩浆活动强烈,壳幔互动频繁,此期间形成的岩体中含有大量角闪石巨晶和堆积岩,已有研究表明它们是底侵至下地壳的幔源岩浆在下地壳岩浆房中的演化产物。本次研究首次从角闪石堆积岩中分离出了岩浆锆石,并对其和寄主岩的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年。测年数据表明,堆积岩和其寄主岩的形成年龄值分别为144.67±0.41 Ma(MSWD=0.25)和137.27±0.41 Ma(MSWD=0.25)。堆积岩中锆石的发现一方面证实了区内下地壳岩浆房中的岩浆活动,另一方面限制了铜陵地区中生代幔源岩浆底侵以及壳幔相互作用的时代。角闪石矿物化学分析结果表明它们均为具较高Al_2O_3(13.52%～13.81%)、TiO_2(2.63%～2.98%)含量的韭闪石和镁绿钙闪石,但其较低的Cr(1.78×10^(-6)～3.12×10^(-6))、Ni(21.55×10^(-6)～26.10×10^(-6))含量和Mg值(68～69),暗示其非形成于原生幔源岩浆。综合分析认为,铜陵地区下地壳深位岩浆房中的岩浆可能为一套经历了一定演化的富水玄武—安山质岩浆,角闪石是其最后的主要晶出相。

念青唐古拉早白垩世侵入岩年代学、地球化学及岩石成因研究

念青唐古拉早白垩世侵入岩主要由花岗闪长岩和石英闪长岩两类岩石组成。花岗闪长岩锆石LA-MC-ICPMSU-Pb年龄为133.20±0.92Ma,与石英闪长岩年代一致。花岗闪长岩富硅、富钾、贫磷,准铝质至弱过铝质,髙钾钙碱系列,Mg#平均为40,Nb/Ta比值为10.3,较高的[n(87Sr)/n(86Sr)]i(0.71947～0.72503),较低的εNd(t)(-12.6～-12.7),以及较老的亏损地幔模式年龄(约1927Ma),锆石饱和温度最高可达830℃,暗示了岩浆主要来自古老地壳的熔融,可能与幔源岩浆的底侵作用相关。石英闪长岩低硅、高镁(Mg#平均为50)、富铁、富钙、低碱,准铝质,钙碱系列至钾玄系列,Nb/Ta比值为20,Sr/Y比值为9,暗示了岩浆的成分主要为幔源。均富集轻稀土,亏损重稀土,弱至中等负铕异常;富集大离子亲石元素(K、Rb、Th),亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti),具有活动陆缘钙碱岩系的微量元素分布特征。花岗闪长岩和石英闪长岩具有密切的岩石成因联系,石英闪长岩形成于富集俯冲带组分的地幔熔体在上升过程中混染了一定量壳源物质结晶分异的产物,花岗闪长岩则为底侵作用生产的大量壳源熔体与少量幔源熔体混合并发生一定程度分离结晶后的产物。结合前人的研究成果,推测早白垩世侵入岩与新特提斯洋西段向NE消减有关。

莫霍面,下地壳与岩浆作用

美国地质学会近期在意大利北部阿尔卑斯山区召开的关于地壳分异作用的Ｐｅｎｒｏｓｅ会议，以Ｉｖｒｅａ带大陆地壳剖面为样板，讨论了与大陆生长和演化有关的主要过程。文中结合会议情况，评述了岩浆作用与大陆生长、莫霍面演化和地壳动力学的关系。大陆壳特有的成分和大的花岗岩基的形成，要求下地壳有大体积的基性超镁铁质岩存在。这样的基性超镁铁质岩，既可能代表囤积在下地壳的幔源岩浆，也可能是幔源岩浆分异的堆积岩，或是在壳内分异作用过程中产生出花岗质熔体后的残余体。在伸展构造区，幔源岩浆的底侵作用强烈地影响了大陆壳的结构、组成和热状态，而在陆陆碰撞带，由于地壳加厚，下地壳的基性超镁铁质岩石会转变为“榴辉岩”，促进地壳沉没作用和下地壳拆沉作用。由于地壳岩石的榴辉岩相变质作用，地球物理莫霍面与壳幔边界可能并不对应。莫霍面和地壳对岩浆的密度过滤作用，又控制了大陆壳中岩浆的侵位和演化。

青海祁漫塔格地区中生代构造-岩浆作用与成矿

中生代是祁漫塔格地区一个重要的构造-岩浆作用活跃期和成矿高峰期,不仅控制了铁多金属大型矿集区的分布,而且使先期形成的矿床活化、迁移、富集和再就位。构造-岩浆作用的多旋回决定了相应成矿也具有多期性、多样性和复成因的特点。岩浆弧相俯冲-碰撞杂岩形成主要的成矿母岩,而岩浆活动期间的区域裂谷相和板内岩浆相一般零星成矿或不成矿。三叠纪中-晚期的大规模幔源岩浆底侵及其与壳源岩浆混合形成的花岗质岩浆,为成矿储备了丰富的元素基础,形成了区域上特色的斑岩-矽卡岩型铁、铜多金属矿床成矿组合。

信阳基性麻粒捕虏体及其华北南缘早中生代下地壳性质

报道了信阳早中生代火山角砾岩中高压基性麻粒岩捕虏体的岩相学、矿物化学、和岩石主元素、微量元素、Nd同位素组成及计算的温压条件和岩石物性结果。这些基性麻粒岩主体为具细粒变晶结构的石榴石+单斜辉石+斜长石+角闪石±碱性长石±石英±钛铁矿组合,其中可见残斑单斜辉石±石榴石组合。它们的全岩化学成分相当于橄榄拉斑-石英拉斑玄武岩,具LREE平坦到富集的稀土配分形式(LaN/YbN=0.98-9.47),且Eu异常不明显(Eu/Eu=0.95-1.11)由细粒变晶矿物组合所计算的温压条件是765-890℃和1.25-1.59GPa(相当于存在深达52km的厚地壳)。麻粒岩的计算波速(Vp)和密度(D)分别为7.04-7.56km/s和3.05-3.30g/cm3。全岩143Nd/144Nd测试值为0.512267-0.512700,εNd(T)为-5.72至+1.01,Nd模式年龄(TDM)为1.8-1.9Ga。由这些高压基性麻粒岩所反映的华北南缘早中生代下地壳,其初始物质可能形成于早元古代的基性岩浆底侵作用,并受扬子板块俯冲碰撞作用的影响。它们在晚第三纪玄武岩喷发前大部分发生了拆沉作用。

东昆仑印支晚期幔源岩浆活动

东昆仑造山带印支晚期广泛发育一期幔源岩浆活动,其代表性岩石类型为角闪辉长岩、煌斑岩和辉绿岩。石灰沟外滩岩体是这类岩体中最大的一个,40Ar/39Ar同位素定年结果为220Ma左右,具有明显的结晶分异特征。根据地质学、岩石学与地球化学特征,岩浆起源于深度大于90km的上地幔源区,富含挥发分(H2O)的条件使橄榄石在部分熔融过程中更趋稳定,辉石和尖晶石组分更多地进入岩浆,从而制约了岩浆中高Cr低Ni的特点。幔源岩浆的广泛出现是该区软流圈-岩石圈系统对特提斯洋闭合的响应,是在加厚陆壳的底部幔源玄武质岩浆底侵作用的结果。