估算钙碱性长英质侵入岩结晶压力的地质压力计评述

笔者等对4种常见的矿物压力计(角闪石全铝压力计、黑云母压力计、榍石压力计和“石英”压力计)的适用性进行了经验性检验。基于国内外典型钙碱性长英质岩体的矿物化学和全岩化学成分数据,采用不同压力计估算岩体侵位压力,并与角闪石全铝压力计结果对比。结果表明:角闪石六次配位Al压力计与广泛使用的角闪石全铝压力计的估算值存在系统相关性;榍石压力计计算的压力与角闪石全铝压力计的估计结果相关性较为显著;基于Qtz—Ab—Or简并花岗岩体系的“石英”压力计可以用于估计准铝质—弱过铝质钙碱性(狭义)花岗岩的结晶压力。但是,经验性的黑云母压力计和基于实验数据的黑云母压力压计均不能很好地复现角闪石全铝压力计的结果。黑云母压力计不适用于估算钙碱性侵入岩的结晶压力。

东天山哈尔里克山区二叠纪高钾钙碱性花岗岩成因及地质意义

本文从岩石学、地球化学和同位素等方面讨论东天山克拉麦里-哈尔里克岛弧东段八大石和小铺东两个岩体的特征和成因。八大石岩体和小铺东岩体主要为二长花岗岩,SiO_2含量分别为61.92%～74.40%和69.17%～74.92%,K_2O+Na_2O的含量分别为6.50%～8.32%和7.74%～8.14%,绝大部分岩石具有高钾钙碱性花岗岩特征;∑REE分别为105×10^(-6)～210×10^(-6)和100×10^(-6)～172×10^(-6),(La/Yb)_(CN)分别为4.1～8.9和9.1～15.3,配分模式右倾,δEu分别为0.40～0.93和0.59～0.80,为中-低负异常;两个岩体均富Rb、Ba等大离子亲石元素和Th、U、Hf、Zr等高场强元素,而贫Ta、Nb、Sr、Ti等。通过LA-ICP-MS分析得到八大石岩体中锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为298±2Ma,表明岩体形成于早二叠纪,计算得到八大石和小铺东岩体的模式年龄t_(DM)分别为944Ma和648Ma;八大石和小铺东岩体的ε_(Nd)(t)分别为+3.06和+4.47,(^(87)Sdr/^(86)Sr)_i分别为0.70475和0.70384,表现出高ε_(Nd)(t)低(^(87)Sr/^(86)Sr)_i。综上所述,认为哈尔里克高钾钙碱性花岗岩可能为碰撞后挤压-伸展转折阶段的产物,主要由来自新生地壳的中钾钙碱性岩浆经过结晶分异作用而成。

东准噶尔北缘两类钙碱性花岗岩特征及其构造-成矿意义

依据前人对东准噶尔地区花岗岩类年代学和地球化学研究,将东准噶尔北缘钙碱性花岗岩划分为两类:一类为俯冲钙碱性花岗岩;另一类为后碰撞高钾钙碱性花岗岩。岩石地球化学对比研究发现,两类钙碱性花岗岩存在系统差异,兼具有相似性。岩石地球化学特点差异表现为俯冲钙碱性花岗岩,显示亲岛弧岩浆性,后碰撞高钾钙碱性花岗岩具有陆内后碰撞深成岩浆的特点。两者之间的相似性表明,造山带内花岗岩类由俯冲钙碱性→后碰撞高钾钙碱性系列演化是由于俯冲造山向碰撞造山快速转化、空间上位于同一造山带内,源区岩浆有双重性的特点。钙碱性花岗岩产出的构造环境具有多样性,成岩过程受造山带不同演化阶段相应构造背景制约,洋陆俯冲的岛弧环境和陆内造山的后碰撞环境分别是俯冲钙碱性和后碰撞高钾钙碱性花岗岩形成的构造背景。埃达克质岩浆亲和性显示俯冲钙碱性花岗岩与部分后碰撞高钾钙碱性花岗岩均有形成不同背景(岛弧和后碰撞)斑岩型矿床的潜力。后碰撞高钾钙碱性花岗岩与IOCG型矿床的空间联系,表明造山带伸展背景的后碰撞环境,也可能是IOCG型矿床产出的构造背景。两类钙碱性花岗岩构造背景的差异可能初步印证了具有岛弧斑岩型矿床的哈腊苏-卡拉先格尔和IOCG型矿床的老山口南东一带成矿环境的差异。

铜陵地区高钾钙碱性系列侵入岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

铜陵地区高钾钙碱性系列侵入岩主要岩石类型为石英二长闪长(玢)岩、花岗闪长(斑)岩,其次为辉长闪长岩。本文报道该系列侵入岩最新锆石U-Pb定年结果及岩石地球化学数据。结果表明,南洪冲和沙滩脚花岗闪长岩、新桥头花岗闪长斑岩、缪家石英二长闪长玢岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为(138.8±1.3)Ma、(144.1±1.2)Ma、(147.2±1.5)Ma和(142.8±1.6)Ma,沙滩脚岩体和缪家岩体的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分别为(144.1±1.5)Ma、(143.2±1.3)Ma,与SHRIMP定年结果一致。一般来说,区内具有斑状结构的岩石,其年龄大于同类无斑状结构的岩石,但狮子山矿田的南洪冲花岗闪长岩年龄比区域上其他的同类岩石偏小,可能反映了区域上此类岩浆具有多次活动的特点。铜陵地区岩浆侵位的大致顺序为花岗闪长斑岩/第一次花岗闪长岩→辉长闪长岩/第一次辉石二长闪长岩→石英二长闪长玢岩/石英二长闪长岩→第二次花岗闪长岩→第二次辉石二长闪长岩。本区高钾钙碱性系列岩浆侵入活动是中国东部晚侏罗-早白垩世期间岩浆事件的组成部分,反映了中国东部区域构造由晚侏罗世的挤压转变为早白垩世的伸展环境。

西藏日土北部松西—胜利山—带燕山期高钾钙碱性花岗岩的地球化学特征及构造环境

西藏羌塘北部松西—胜利山一带的花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩属高钾钙碱性岩石系列。其重稀土元素亏损,花岗闪长岩的LREE／HREE比值在8.67～33.08之间,平均16.62,黑云母二长花岗岩在9.16～30.97之间,平均21.76,二者的Eu负异常均不明显;微量元素具有富集Rb、Th和亏损Ba、Sr、Zr、Ti的地球化学特点。花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩总体上显示I型花岗岩的特点,其形成的构造环境很可能与冈底斯和羌塘地块在晚体罗世—早白垩世发生的碰撞作用有关。

钙碱性火山岩构造背景的研究进展

通过对钙碱性火山岩的岩石学、地球化学、同位素及其构造背景的研究表明，钙碱性火山岩的形成不一定仅限于板块俯冲过程。

湘南西山两江口高钾钙碱性火山岩的成因分析

两江口火山岩 Rb-Sr年龄为 1 5 4Ma,以高 K2 O/ Na2 O,K2 O+Na2 O>6%为特征 ,属于亚碱性高钾钙碱性系列岩石 ;岩石稀土元素及大离子亲石元素富集 ,有较明显的铕负异常 ( δEu=0 .5 0～ 0 .70 ) ;Nb,Ta,Ti和 P亏损 ,具有岛弧型岩石的微量元素配分模式 ,属板内钾质岩石 ;较高的 Si O2 、较低的εNd( t) ( -7.7～ -7.6)和相对低的 t DM(平均为 1 499Ma)表明岩浆主要来源于地壳 ,但有少量地幔物质参与 ;其形成与该区中生代软流圈上升、岩石圈伸展 -减薄有关。

钙碱性火成岩的角闪石全铝压力计——回顾、评价和应用实例

定量地获得岩体结晶时的压力,对于探讨其剥蚀深度及了解造山带的构造热演化史等方面有重要意义。对于钙碱性侵入岩而言,可以应用角闪石全铝压力计对钙碱性火成岩结晶压力进行估计。对于不同角闪石压力计公式的选择,前提是满足它们各自的适用条件,否则所得结果没有意义。角闪石全铝压力计不能用于估算A型花岗岩的结晶压力,更不能用于计算变质岩的变质压力。对于结晶温度低于750℃的钙碱性中酸性岩体而言,Anderson和Smith(1995)的温度校正意义不大。Ridolfi等(2010)提出的指数关系角闪石压力计公式适用于钙碱性火山岩中角闪石斑晶的结晶压力估算。Uchida等(2007)的黑云母全铝压力计缺乏理论和实验基础,不建议使用。应用角闪石全铝压力计所得到薛家石梁—黑山寨复式岩体侵位深度的区域变化,指示了云蒙山变质核杂岩下盘的掀斜;低角度正断层(拆离断层)可以通过高角度正断层的掀斜旋转而形成。

论豫西洛宁——嵩县中生代钙碱性花岗岩类的同源性

本文就华北地台南缘豫西洛宁—嵩县地区中生代钙碱性花岗岩基和小斑岩体的同源性,从成岩时代、成岩环境、岩石学、岩石化学、微量元素尤其是稀土元素以及岩石成因类型等8个方面进行了论证,上述花岗岩基与小斑岩体被认为是太古界太华群重熔产物,属于同一重熔-演化系列的新认识。

大陆扩张裂解型钙碱性系列火山带研究

大陆扩张裂解型钙碱性系列火山带研究毛建仁（南京地质矿产研究所，南京２１００１６）关键词钙碱性系列火山带、大陆扩张裂解、动力学机制火山岩系列常常表征一定的大地构造环境，不同的火山岩系列往往产于不同的构造环境。Ｊａｂｅｓ等（１９７２）和Ｃｏｎｄｉｅ（１９...

内蒙古浩尧尔忽洞高钾钙碱性花岗岩岩石成因及构造意义

浩尧尔忽洞金矿为低品位超大型中低温热液型金矿，矿区内华力西期花岗岩发育。SiO2含量为71．5％～73．07％，Na2O／K2O值为0．59～0．67，平均值为0．64，属于高钾钙碱性系列。哈克图解上各元素含量随SiO2变化成线性规律明显，具I型花岗岩特征。Mg^#为39～49，其平均值为43，与下地壳麻粒岩的平均值（45．36）相近。∑REE值变化范围为72．64×10^-6～132．6×10^-6总体上稀土含量较低。（La／Yb）Ⅳ值为12．99～34．13，显示轻重稀土有较大的分馏。在稀土元素蛛网图上表现为右倾。Ba／Th值为133．93～178．93，认为板片俯冲流体影响较小。OEu含量为0．52～0．96，平均值为0．75，具有中等到低的Eu亏损。根据其地球化学特征，认为该岩体为后碰撞期形成的高钾钙碱性I型花岗岩。

新疆中天山科克苏地区高钾钙碱性花岗岩地球化学特征、成因及形成环境

以新疆中天山科克苏地区高钾钙碱性花岗岩为研究对象,分析该花岗岩全岩主微量元素及Sr-Nd同位素,发现该花岗岩具高Si,Na,K,Al,低Fe,P,Ti,Mg^#特征;富集Rb等大离子亲石元素（LILE）元素,亏损Nb,Ti等高场强（HFS）元素;主量元素（Fe,Mg,Ca,P,Ti）及部分微量元素（Ba,Sr）多与Si O2呈负相关。地球化学特征表明,科克苏地区高钾钙碱性花岗岩岩浆经历了结晶分异过程。该花岗岩εNd（T）为负值,Mg^#,Ce,Pb,U,Nb等指示岩浆来源为地壳物质的部分熔融。Rb,Y,Nb,Ta等揭示该高钾钙碱性花岗岩形成于后碰撞环境。

西南极菲尔德斯半岛第三纪钙碱性火山岩的生成与演化

西南极菲尔德斯半岛第三纪火山岩的岩石学和岩石化学特征表明,它们基本属于钙碱性火山岩系列,是岛弧火山作用的产物。该岩石组合中,随岩石中SiO_2含量的增加,斜长石斑晶数量减少,微量元素Cr、V丰度降低,Sr、Ba丰度下降,这些揭示了岩浆中斜长石和单斜辉石的分离结晶作用。稀土元素的系统变化也证明了这一点。主元素和微量元素的定量计算所验证了岩浆的分离结晶作用演化过程。

南天山高钾钙碱性花岗岩年代学、岩石成因及其地质意义

南天山北缘乌什塔拉地区东泉戈壁岩体岩石类型为似斑状二长花岗岩及少量的镁铁质包体,锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示,其形成时代为305±1 Ma。岩石富碱(K2O+Na2O=7.58%～8.44%),富钾(K2O/Na2O=1.09～1.33),高Mg#(51.6～58.5),A/CNK为0.92～1.00之间,属于准铝质高Mg#高钾钙碱性系列;富集轻稀土(LREE)、大离子亲石元素(Rb,K,Th,U),亏损重稀土(HREE)、高场强元素(Nb,P,Ti),强烈亏损Y(10.17×10-6～14.84×10-6)及Yb(1.054×10-6～1.374×10-6),弱—无的负Eu异常(0.60～0.99),总体表明东泉戈壁岩体为壳-幔岩浆混合成因,具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。结合区域地质资料,东泉戈壁岩体的侵位表明在塔里木板块与伊犁—中天山板块碰撞造山作用晚期的挤压环境中,由于幔源岩浆的底侵作用,使得下地壳底部物质发生部分熔融,并与幔源岩浆发生混合作用,指示南天山晚古生代残余海盆的闭合。东泉戈壁壳-幔岩浆混合型花岗岩的确立表明晚石炭世南天山地区一次重要的地壳垂向生长事件。

沂沭断裂带北段早白垩世高钾钙碱性火山岩地球化学特征与岩石成因

沂沭断裂带内发育了大量的中生代火山岩,其成因研究对剖析断裂带活动规律具有重要意义。本文对断裂带北段潍坊、安丘、鄌郚地区中生代火山岩进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和主量元素、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素分析。探讨了沂沭断裂带中生代火山岩成因及其形成的地球动力学过程。断裂带北段火山岩年龄集中在131~124Ma之间,喷发于早白垩世。岩石为一套高钾钙碱性火山岩,包括玄武安山岩、粗安岩、粗面岩、英安岩。火山岩富集Rb、Ba等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素。稀土元素含量高(∑REE=140.5×10-6~433.1×10-6),富集轻稀土、亏损重稀土(∑LREE/∑HREE=9.8~31.0),无明显的Eu负异常。火山岩具有富集且变化范围较大的Sr-Nd-Pb同位素组成,(87Sr/86Sr)2i=0.708054~0.711692,εNd(t)值为-15.3^-7.4,(06Pb/204Pb)07i=17.213~17.962,(2Pb/204Pb)i=15.425~15.590,(208Pb/204Pb)i=37.597~38.365。研究表明,高钾钙碱性火山岩的源区与区域基性岩源区一致,均为富集岩石圈地幔。玄武安山岩、粗安岩、粗面岩经基性岩浆分离结晶作用形成,英安岩则遭受了华北下地壳强烈混染。三叠纪末期,由于扬子板块向华北克拉通俯冲,扬子地壳析出的流体/熔体交代了华北古老岩石圈地幔,形成富集岩石圈地幔。早白垩世,受古太平洋板块俯冲和后撤作用,富集岩石圈地幔部分熔融形成基性岩浆,岩浆在上升过程中发生分离结晶作用,受沂沭断裂深切作用影响,部分地区遭受华北下地壳混染,最终形成区内各类高钾钙碱性火山岩。

新疆南天山泥盆纪钙碱性侵入岩的形成时代、地球化学特征及构造意义

南天山位于中亚造山带南部,塔里木盆地北缘。长期以来,有关其在古生代时期的演化规律、南天山古洋盆的俯冲方式、俯冲作用规模、持续时间及闭合时限等科学问题研究都是地学界的热点。本研究报道了出露于南天山造山带南缘(塔里木克拉通北缘)的咔拉吾勒及欧西达坂古生代钙碱性侵入岩的锆石U-Pb-Hf同位素及地球化学数据,其中咔拉吾勒细粒闪长岩、欧西达坂花岗闪长岩及钾长花岗岩的年龄分别为413.2±5.5Ma、407.3±5.1Ma及409.3±5.2Ma,都形成于早泥盆世。结合前人对研究区欧西达坂石英闪长岩的年代学(418.4±2.2Ma)及地球化学数据,确定了泥盆纪时期南天山南缘发育一套钙碱性的闪长岩-石英闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩的岩石组合,各岩体表现出相近的时空分布及地球化学特征,判断各岩石应为同源岩浆结晶分异的产物。欧西达坂花岗闪长岩的锆石Lu-Hf同位素数据显示出较大范围的176Hf/177Hf比值(0.282185~0.282901)、εHf(t)值(-12.0~12.9)及t DM2模式年龄(573~2149Ma),体现出新老地壳物质混染的特征,指示其母岩浆为混合岩浆。结合各岩石富集大离子亲石元素(LILE)(如:Rb、Ba、Th、Sr),亏损高场强元素(HFSE)(如:Nb、Ta、Zr、Hf)及低Nb/Ta比值等特征,本研究推断该岩石组合为弧岩浆岩系列,其母岩浆可能产生于俯冲消减构造环境下新生玄武质岩浆与老陆壳重熔酸性岩浆的混合,并经历了一定的结晶分异而成岩。进一步的综合分析表明,南天山南缘古生代中期一系列岩浆活动的时代至少从晚奥陶世一直持续到晚石炭世-早二叠世,而南天山古洋盆至少于奥陶纪期间向北(伊犁-中天山地块)发生单向俯冲。晚奥陶世-泥盆纪期间,其东、西两段的俯冲极性或有所不同,西段或为持续的北向俯冲,东部地区为向南北双向俯冲,塔里木北缘在该侧转变为活动大陆边缘。本研究旨在为南天山造山带古生代期间的构造演化提供一定的约束条件。

高钾的钙碱性Ⅰ型花岗岩类的成因

许多Ⅰ型花岗岩类岩浆都是通过较老的变火成岩部分熔融而形成,它们为钙碱性和偏铝的、花岗质至英云闪长质的熔体,由下地壳源区的极热条件产生。常见地壳岩石的部分熔融实验资料表明,高钾的Ⅰ型花岗岩类岩浆只能由地壳中含水的钙碱性到高钾钙碱性镁铁质到中性的变质岩部分熔融形成。各种变玄武岩因其较低的K_2O含量而均不适合作为高钾花岗岩类的源岩。地幔派生的玄武质岩浆与地壳熔体的混合模式也是不适当的。没有必要把Ⅰ型钙碱性岩浆作用以任何方式与俯冲作用联系起来。

浅析Al2O3在钙碱性岩石中的含量变化、对比与差异

Al2O3在钙碱性岩（玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩）中含量变化是有一定规律的，就其平均含量而言，随着SiO2含量的增加先逐渐升高，并在中性岩中达到最高，然后逐渐降低。

钙碱性花岗岩类岩石中微粒包体的成因模式及意义

微粒包体作为基性岩浆和重熔酸性岩浆I型或S型之间岩浆混合或/和混合期存在的标志,其成因和意义可被重新评价。基于含微粒包体花岗岩套中所观察到的地球化学特征和露头关系,已经提出了用于研究微粒包体和寄主岩组合的一种模式。该模式由三个阶段组成。第一阶段:注入作用;第二阶段:演化作用;第三阶段:混合作用,这是在基性岩浆注入到重熔的地壳环境中发生的。在第一阶段,比酸性岩浆温度更高、粘度更低、几乎完全为液态的基性岩浆通过一次或多次注入作用侵入到酸性岩浆中。两个体系并不容易混合,仍作为独立的单元存在,直至达到了热平衡和粘度相近的时候才能发生混合,并且,沿着二者的边界基性岩浆冷却。酸性岩浆被加热。在第二阶段,基性岩浆既经历了伸展、对流搅动和与酸性岩浆混合的物理作用,又经历了晶体分离和与酸性岩浆混染(混染分离结晶作用)的化学作用。这些物理和化学作用的再循环便导致了微粒包体和进一步演化了的熔体的形成。这种熔体与酸性岩浆已达到了热平衡。因此,微粒包体记载了基性岩浆演化的各个阶段。在第三阶段,基性岩浆进一步演化的产物(成分上为英云闪长质到花岗闪长质)和酸性岩浆参与了两端元的混合作用。该作用可用于解释含微粒包体花岗岩类深成岩的地球化学演化。该模式阐明了复式岩基形成过程中产于深成环境中的各种岩浆作用,并且也提出了有关英云闪长质深成岩成因的某些想法。最终,所观察到的微粒包体单独产出的这一特性表明微小几何学(一种相对新的数学概念)在了解粘性流体混乱流机制方面可能起到了决定性作用,即基性岩浆的混合和伸展作用动力学。