Mineral Chemistry,Trace Elements,Isotopic Analysis and Zircon U-Pb Dating in the Hesar Pluton,Northern UDMA,Iran:Implications for Pre-Collisional Magma Mixing

The Hesar pluton in the northern Urumieh-Dokhtar magmatic arc hosts numerous mafic-microgranular enclaves(MMEs).Whole rock geochemistry,mineral chemistry,zircon U-Pb and Sr-Nd isotopes were measured.It is suggested that the rocks are metaluminous(A/CNK=1.32-1.45),subduction-related I-type calc-alkaline gabbro to diorite with similar mineral assemblages and geochemical signatures.The host rocks yielded an U-Pb crystallization age of 37.3±0.4 Ma for gabbro-diorite.MMEs have relatively low SiO_(2) contents(52.9-56.6 wt%)and high Mg^(#)(49.8-58.7),probably reflecting a mantle-derived origin.Chondrite-and mantle-normalized trace element patterns are characterized by LREE and LILE enrichment,HREE and HFSE depletion with slight negative Eu anomalies(Eu/Eu^(*)=0.86-1.03).The host rocks yield(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i) ratios of 0.70492-0.70510,positive ε_(Nd)(t)values of+1.55-+2.06 and T_(DM2)of 707-736 Ma,which is consistent with the associated mafic microgranular enclaves((^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)=0.705014,ε_(Nd)(t)=+1.75,T_(DM2)=729 Ma).All data suggest magma-mixing for enclave and host rock formation,showing a complete equilibration between mixed-mafic and felsic magmas,followed by rapid diffusion.The T_(DM1)(Nd)and T_(DM2)(Nd)model ages and U-Pb dating indicate that the host pluton was produced by partial melting of the lower continental crust and subsequent mixing with injected lithospheric mantlederived magmas in a pre-collisional setting of Arabian-Eurasian plates.Clinopyroxene composition indicates a crystallization temperature of~1000℃ and a depth of~9 km.

Magma Mixing and Mingling for Xiangjiananshan Granitic batholith at eastern area of the East Kunlun Orogenic Belt

The East Kunlun Orogenic Belt(EKOB)in northeast margin of the Qinghai-Tibetan Plateau is an important part of the Central Orogenic System(COS).During the long-time geological evolution,complicated tectono

Magma Mixing and Mingling for Xiangjiananshan Granitic batholith at eastern area of the East Kunlun Orogenic Belt

The Changning Menglian belt is an important area of research on the evolution of the Paleo Tethys ocean structure,the belt can be solved such as the Changning Menglianbeltposition;sequencestratigraphy;sedimentary environment;nature and its tectonic evolution history and tectonic domain and Gut Tis relationship;therefore,the research on Chang Ning Menglian zone have a great significance to solve many problems of the Sanjiang fold belt in Tethys and Himalaya tectonic area.'Hot spring'is located in the west margin of the southern Changning Menglian belt,studying Yunnan Fengqing hot spring group'geological and petrology characteristics roundly and in depth,concluding the metamorphism and deformation characteristics,clarifying the metamorphism effect and its stages,understanding the association its combination with the Changning Menglian belt between,therefore it has the great significance to solve the geological evolution history in the Sanjiang area,especially the paleo Tethyan tectonic belt,as well as Gondwana and Eurasia boundaries and other major problem.Through collect and read the literature data,measurement of field section,geological investigation,research and Study on rock sheet indoor,rock composition test,electron probe testing system,summarize the geological characteristics and petrological characteristics of'hot springs group',and through the discussion of the geochemical characteristics of rocks,explore its rock assemblages,characteristics of original rock and analysis of metamorphism and deformation stages,to provide basic data for regional geological evolution.The study shows that the main lithology is biotite quartz schist,mica schist and epimetamorphic sandstone interspersed with a small amount of phyllonite,granulite,silicalite,carbonaceous slate and phyllitic cataclasite that contains some pressure breccia.The metamorphic mineral paragenetic assemblage of the representative rock is:M1 biotite(Bi)+plagioclase(Pl)+quartz(Q),and M2 muscovite(Mus)+quartz(Q).The protolith is felsic rock and sedimentary rock that belongs to argiloid.On the basis of comparison,the stratigraphic sequence of the protolith is consistent with the type section of Wenquan formation.Along with the subduction(Hercynian)-subduction(Indosinian)-orogenic(Yanshan Himalayan period)process of Changning Menglian belt,hot springs group experienced two stages of metamorphism and three stages of deformation,metamorphic temperature at400-500℃,the pressure is foucs on 0.3-0.62Gpa,and shown the retrograde metamorphism of the low greenschist facies.Geological age of hot springs formation is early Devonian(survey team of Yunnan District three units,1980),sedimentary environment is mainly shallow and semi deep sea,observed Bouma sequence in rock slice,therefore,the depositional environment may be fan or basin of sea,the sedimentary formations are mainly clastic rocksiliceous rock formation,the upper coal—contained formation.With the Changning Meng Lian ocean expansion,ocean island begin to develop,material deposition continuing,appearing volcano material,the protolith may contain volcano matter through studying the thin section.To the Late Permian,Crust of Changning Menglian ocean begin to subduct to the east of the Yangtze block,ocean basin began to close,but it still has formation here at this time,mainly shallow carbonate formation,with proceeding of subduction,in the low temperature groove(7Km deep),due to changes in temperature and pressurer,appearing metamorphism(M1)and deformation(D1)for the first time,the shear effect produced by deformation lead to some cleavage,occurring regional foliation S1,major metamorphic minerals formed in metamorphism is long flake biotite.The main metamorphic mineral assemblages are biotite(Bi)+feldspar(Pl)+quartz(Q).Subsequently,crustal uplift,depositional break,because the Changning Meng Lianyang has closed during the Indosinian period,Baoshan-Zhenkang block in the west and the Yangtze block in the east knocked each other.In the Indosinian,under the action of faults,the hot spring formation clipping and retracing,back to a position about1-2Km depth,the position is still belongs to the low temperature groove,and occurring axial cleavage in the core of the fold,namely S2.That is,the emergence of the second metamorphism(M2)and deformation(D2).The deformation is affected by the strong pressure,so the rock have dewatered,so the second metamorphic deformation process is affected by temperature(T),pressure(Ps)and fluid(C).The main metamorphic minerals in the second generation of metamorphism is Muscovite,while there have some of biotite formed in same period,find that the first phase of biotite parallel growth of rock slice,namely S1 parallel S2,and we can see incomplete metamorphism biotite,so the the Muscovite is formed by the first stage of metamorphism and metamorphic biotite.The main mineral of the second stage metamorphism is Muscovite(Mus)+quartz(Q) Then,the crust continues to rise,the sedimentary break continues.In the Jurassic Cretaceous start orogeny,namely Yanshan period intracontinental orogeny,occurred third deformation(D3),under extrusion shearing,S3 emergencing,after Yanshan intracontinental orogenic period,in Himalayan period there have large-scale nappe structure and differential uplift and faulting.So the third deformation(D3)strengthened,with weak metamorphism,sericite emergencing.

Petro Gram: An excel-based petrology program for modeling of magmatic processes

Petro Gram is an Excel?based magmatic petrology program that generates numerical and graphical models.Petro Gram can model the magmatic processes such as melting,crystallization,assimilation and magma mixing based on the trace element and isotopic data.The program can produce both inverse and forward geochemical models for melting processes(e.g.forward model for batch,fractional and dynamic melting,and inverse model for batch and dynamic melting).However,the program uses a forward modeling approach for magma differentiation processes such as crystallization(EC:Equilibruim Crystallization,FC:Fractional Crystallization,IFC:Imperfect Fractional Crystallization and In-situ Crystallization),assimilation(AFC:Assimilation Fractional Crystallization,Decoupled FC-A:Decoupled Fractional Crystallization and Assimillation,A-IFC:Assimilation and Imperfect Fractional Crystallization)and magma mixing.One of the most important advantages of the program is that the melt composition obtained from any partial melting model can be used as a starting composition of the crystallization,assimilation and magma mixing.In addition,Petro Gram is able to carry out the classification,tectonic setting,multi-element(spider)and isotope correlation diagrams,and basic calculations including Mg^#,Eu/Eu^*,εSrandεNdwidely used in magmatic petrology.

Crystallization Conditions and Mineral Chemistry in the East of Tafresh, Central Iran, with Insights into Magmatic Processes

The Tafresh granitoids are located at the central part of the Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc(UDMA)in Iran.These rocks,mainly consisting of diorite and granodiorite,were emplaced during the Early Miocene.They are composed of varying proportions of plagioclase+K-feldspar+hornblende±quartz±biotite.Discrimination diagrams and chemical indices of amphibole phases reveal a calc-alkaline affinity and fall clearly in the crust-mantle mixed source field.The estimated pressure,derived from Al in amphibole barometry,is approximately 3 Kb.The granitoids are I-type,metaluminous and belong to the calc-alkaline series.They are all enriched in light rare earth elements and large ion lithophile elements,depleted in high field strength elements and display geochemical features typical of subduction-related calc-alkaline arc magmas.Most crystal size distribution(CSD)line patterns from the granitoids show a non-straight trend which points to the effect of physical processes during petrogenesis.The presence of numerous mafic enclaves,sieve texture and oscillatory zoning along with the CSD results show that magma mixing in the magma chamber had an important role in the petrogenesis of Tafresh granitoids.Moreover,the CSD analysis suggests that the plagioclase crystals were crystallized in a time span of less than 1000 years,which is indicative of shallow depth magma crystallization.

尾巨桉萌芽林与混交改造林径流水质变化特征

【目的】探讨桉树纯林及桉树混交林坡面径流水质变化特征,揭示水质变化的客观规律,为正确回答和解决桉树人工林水质问题,实现桉树人工林可持续发展提供重要科学依据。【方法】以桉树纯林、桉树×灰木莲混交林(带状混交、行间混交、株间混交)、灰木莲纯林为研究对象,选取对森林水质有关键影响作用的因子,采用连续监测与实验室分析相结合的方法,对比不同栽培模式条件下径流水质变化差异。【结果】1)试验样地坡面径流水pH值、COD、BOD5均达到我国农田灌溉水质标准(GB 5084—2021)对pH值(5.5~8.5)、COD(<150.00 mg·L^(-1))、BOD5(<60.00 mg·L^(-1))浓度的要求;2)桉树纯林坡面径流水中单宁含量(7.77 mg·L^(-1))显著高于其他样地,达到空白对照样地(1.22 mg·L^(-1))的6.4倍,桉树×灰木莲混交后可以有效降低坡面径流水中单宁含量,其中桉树×灰木莲行间混交模式效果最明显;3)桉树和灰木莲纯林坡面径流水中腐殖酸含量均高于混交林,其中桉树×灰木莲带状混交模式更有利于其坡面径流水中腐殖酸含量的降低。【结论】桉树混交模式的营建在保证坡面径流水质主要指标达标的同时能有效降低坡面径流水中单宁及腐殖酸含量,桉树混交栽培模式进一步缓解了桉树纯林对土壤酸碱性及微生物的影响。

西昆仑碰撞后钾质火山岩岩浆作用过程--以普鲁和康西瓦火山群为例

西昆仑处于青藏高原西北缘,该地区岩浆活动强烈,形成了多个大小、规模不等的碰撞后钾质火山岩群,但这些钾质火山岩的岩浆作用过程依然不清晰。为了研究西昆仑地区的岩浆作用过程,文中选取了该区域的普鲁和康西瓦火山群作为研究对象,对其火山岩进行了全岩主量元素含量、斑晶结构和成分分析,以及晶体大小分布(CSD)和岩浆结晶温压条件研究。结果表明,尽管两地的岩浆具有相似的源区,但这2个火山群的岩石类型和矿物组成存在显著差异。普鲁火山岩为一套粗安岩和玄武粗安岩的组合,斑晶由斜长石、橄榄石、单斜辉石和少量斜方辉石构成;康西瓦火山岩主要为响岩质碱玄岩,斑晶矿物为单斜辉石、黑云母和少量橄榄石及斜长石。结合斑晶结构、环带成分和CSD曲线形态分析认为,普鲁火山岩经历了不同演化程度的岩浆混合;而康西瓦火山岩仅发生了岩浆自混,且减压造成了斑晶的大量熔蚀。矿物-熔体平衡温压计计算表明,普鲁火山岩的平衡温度为1036~1218℃,平衡压力为5.1~9.9kbar,对应的深度为19.4~37.3km;康西瓦火山岩的平衡温度为1154~1282℃,平衡压力为1.2~11.6kbar,对应深度为4.3~43.7km。康西瓦地区的平衡压力变化范围较大,可能与所处的断裂带有关。文中定量化研究了西昆仑地区的后碰撞钾质火山岩的岩浆作用过程,补充了以往对该区域火山岩中斑晶CSD的研究,揭示了岩浆在地壳岩浆储库内的运移和演化过程,为青藏高原西北缘及其周边地区的火山活动研究提供了重要信息。

湘南宝山地区燕山期成矿花岗岩岩浆作用研究

本文对湘南宝山花岗闪长斑岩进行了系统的锆石和磷灰石U-Pb定年、岩石地球化学以及锆石Hf同位素研究,并探讨了宝山花岗闪长斑岩的岩石成因和构造意义。锆石和磷灰石的LA-ICP-MS U-Pb定年显示,宝山花岗闪长斑岩的成岩年龄为160Ma。综合元素和同位素地球化学证据,宝山花岗闪长斑岩的成因可能为新生地壳与古老地壳的混合熔融,同时宝山花岗闪长斑岩中发现的890±20Ma的继承锆石,验证了新元古代新生地壳的参与。磷灰石的主微量元素研究显示花岗闪长斑岩具有较高的氧逸度和Cl含量,Sr/Th比值具有较大变化,而La/Sm比值变化不大等特征,表明形成花岗闪长斑岩岩浆的母岩受到俯冲板片脱水形成的流体交代作用影响。在上述过程中,富含Cl和H2O的流体从板片中释放出来,引发地幔楔熔融,并对矿床中成矿金属元素进行提取。由于古太平洋板块俯冲引发的伸展-减薄运动,在地幔上涌过程中,新元古代新生地壳发生部分熔融,这些高温岩浆底侵老地壳源区,诱发老地壳部分熔融,进而发生了强烈的壳-壳混合作用,产生花岗闪长质岩浆。

浙江白垩纪大衢山岩体的成因过程:晶体—熔体分离与岩浆补给

穿地壳岩浆系统理论和晶粥模型为研究中国东南部白垩纪岩浆作用提供了新的思路。大衢山岩体位于浙闽沿海东北部,主体由钾长花岗岩组成,其中发育大量暗色微粒包体(MME),局部可见中—基性岩脉穿插其中,潮头门附近出露少量二长岩。MME具细粒结构,发育针状磷灰石。锆石U-Pb定年结果显示,大衢山岩体出露的钾长花岗岩、MME、二长岩、中—基性岩脉均结晶于~100 Ma。钾长花岗岩硅含量较高(SiO_(2)=68.45%~73.82%)。岩体东端可见不含MME的晶洞花岗岩(DQS-7),具有更高硅含量(76.27%),其全岩化学成分与Sr-Nd同位素组成与大衢山周围同期出露的高硅花岗岩体(SiO_(2)>75%,小洋山岩体,普陀山岩体等)类似。大衢山钾长花岗岩中可见斜长石、钾长石聚晶,与大衢山晶洞花岗岩及周边高硅花岗岩具有Ba、Sr、P等微量元素“互补”的地球化学特征。进一步研究显示大衢山钾长花岗岩是由受到岩浆补给的起源于古老地壳基底重熔的长英质岩浆,经分离结晶和高硅熔体抽离后的残余堆晶固结而成,而高硅熔体形成了大衢山晶洞花岗岩及周边高硅花岗岩。大衢山基性岩脉富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,与同期出露的浙闽沿海镁铁质岩墙具有相似的地球化学特征,起源于俯冲流体交代的富集地幔。电子探针分析结果表明,钾长花岗岩和MME中的斜长石具有核—幔—边结构,核部(花岗岩27~36、MME 25~41,后同)与边部(17~32、18~26)An值较低,幔部An值(28~57、27~65)相对较高,是岩浆混合作用的典型矿物学标志。结合元素地球化学特征和Sr-Nf-Hf同位素组成,二长岩和中性岩脉应该是幔源镁铁质岩浆与长英质岩浆发生均匀混合的产物,而MME为两种岩浆机械混合的产物。角闪石全铝压力计计算结果表明,MME的形成深度为1.8~3.0 km;二长岩中角闪石发育核—幔—边结构,核部和幔部形成深度为17.0~21.2 km,边部形成深度1.9~4.5 km,指示了不同深度相互连通的两个岩浆房。通过对钾长花岗岩、MME、晶洞花岗岩、二长岩和中—基性岩脉岩石成因及其成因联系的研究,并对比周边同期高硅花岗岩,文章建立了大衢山穿地壳岩浆系统模型。古太平洋板片后撤,沿海地区的弧后伸展和软流圈上涌导致幔源镁铁质岩浆的底侵,并进一步诱发下地壳岩石部分熔融产生长英质岩浆。幔源岩浆的持续补给和加热延长了长英质岩浆房的寿命,发生了分异演化与晶体—熔体的分离,从而形成了深度分别为17~21 km和2~3 km的两个岩浆房。两个不同深度岩浆房中发生的岩浆混合和晶体—熔体分离,最终形成钾长花岗岩、高硅花岗岩、二长岩、MME和中—基性岩脉。

天目山针阔混交林与常绿阔叶林的空间结构比较

【目的】比较分析天目山地区针阔混交林和常绿阔叶林的空间结构,从空间结构角度揭示该地区针阔混交林向常绿阔叶林演替的规律,为常绿阔叶林和针阔混交林可持续经营提供依据。【方法】2015和2016年,分别对浙江天目山国家级自然保护区的常绿阔叶林和针阔混交林各设置1块1 hm2固定样地,调查每株树木的树种、胸径等因子以及三维空间坐标,应用Python语言结合ArcGIS软件,编程计算两类森林的空间结构指数,采用聚集指数、竞争指数和混交度指数,对两类森林的空间结构特征进行比较。【结果】常绿阔叶林和针阔混交林的株数密度分别是2850、1842株·hm-2,前者比后者大54.72%。常绿阔叶林和针阔混交林中的树种数分别为89、66种,前者比后者多23种。常绿阔叶林和针阔混交林的优势树种数量分别为14和4种,常绿阔叶林中细叶青冈优势地位最高,针阔混交林中杉木优势地位最高且占明显优势。在空间结构方面,常绿阔叶林群落的聚集指数在[0.75,1]之间,林木分布格局属弱度聚集;针阔混交林的聚集指数处于[1,1.38]范围,林木分布格局属弱均匀分布。两类森林群落的混交度均在[0.5,0.75]之间,为中度混交。常绿阔叶林的森林群落竞争指数处于[28,44]范围,属中度竞争;针阔混交林的森林群落竞争指数处于[12,28]范围,整体呈低度竞争。【结论】常绿阔叶林的株数密度、树种数和优势树种数均明显高于针阔混交林。常绿阔叶林比针阔混交林的混交度低,分布更聚集,竞争更剧烈。针阔混交林的4个优势树种的分布格局均为聚集分布,常绿阔叶林的14个优势树种中除榧树、蓝果树和金钱松为均匀分布外,其他11个优势树种均为聚集分布。2个森林群落的优势树种均呈中度以上混交,其中常绿阔叶林中的金钱松为强度混交;随优势树种的优势地位降低,优势树种的混交度在常绿阔叶林呈增强趋势,但在针阔混交林差异不显著。同一优势树种的竞争强度在常绿阔叶林中大于在针阔混交林中。在常绿阔叶林森林经营中,有必要加强对有聚集繁殖特性的优势树种的抚育,增加群落混交度,降低群落竞争强度和聚集程度,以提高群落稳定性;针阔混交林则可采取抚育结合促进更新的措施,增加群落密度和树种多样性,提高群落混交度和林木空间分布均匀度,以促进群落向常绿阔叶林演替。

江西德兴斑岩铜矿石英闪长玢岩成因及成矿学意义

为探究石英闪长玢岩成因及幔源基性岩浆对斑岩铜矿的贡献,本文选取德兴矿床石英闪长玢岩开展了锆石U⁃Pb定年、Hf同位素和全岩地球化学研究。获得石英闪长玢岩LA⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb年龄为169 Ma,与成矿花岗闪长斑岩侵位时间一致,岩体为中侏罗世岩浆活动的产物。石英闪长玢岩具有低的SiO_(2)(58.41%~63.12%)和K_(2)O(1.68%~2.94%)含量及A/CNK值(0.85~1.04),富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和重稀土元素,属于钙碱性到高钾钙碱性系列岩石。具有相对亏损的锆石Hf同位素组成,εHf(t)=2.20~7.93(最大值7.93),指示其源区为岩石圈地幔。锆石稀土元素配分模式图显示出明显的正Ce异常,岩浆氧逸度(lgf_(O_(2)))为-20.05~-6.66,达到磁铁矿-赤铁矿氧逸度等级,指示石英闪长玢岩结晶自高氧逸度岩浆。全岩地球化学特征显示,德兴石英闪长玢岩与成矿花岗闪长斑岩及其暗色包体符合岩浆混合的演化趋势,说明成矿花岗闪长斑岩可能是中侏罗世幔源基性岩浆和地壳酸性岩浆大规模混合作用的产物,并且石英闪长玢岩代表了岩浆混合过程中的幔源基性端员。结合前人研究成果,认为在中侏罗世伸展构造背景下,软流圈物质上涌导致新元古代受交代的岩石圈地幔部分熔融形成幔源基性岩浆,基性岩浆的底侵作用诱发下地壳物质熔融并与之发生一定程度的岩浆混合作用,形成了花岗闪长斑岩的母岩浆。高氧逸度幔源岩浆的加入可抑制斑岩体系硫化物的过早饱和,同时为德兴矿床注入了成矿所需的部分挥发分和金属元素。

西菲律宾海盆DSDP-292站位熔岩的岩浆过程研究

自新生代早期以来,菲律宾海板块发生了一系列的板内岩浆活动,形成了大量的海底高原(本哈姆高原和乌尔达内塔高原等)和小海山。关于这些海底高原和小海山的成因,目前仍存在争议,尤其是其深部动力学背景和精细的岩浆过程需要进一步制约。本文对深海钻探计划(DSDP)31航次(292站位)期间在本哈姆隆起获取的玄武岩中的斜长石和单斜辉石开展了详细的岩相学和原位主、微量元素地球化学分析。结果表明,斜长石具有多种不平衡特征,其核-边结构主要受到多期次岩浆补给影响。292站位熔岩的研究表明,本哈姆隆起熔岩至少经历了两期岩浆活动。温压计算结果表明,斜长石和单斜辉石斑晶的核部和边部分别形成于地壳深部和浅部岩浆房。结合本哈姆隆起其他位置样品的历史研究成果,本文认为本哈姆隆起具有板内的构造背景,可能与地幔柱有关。

江南造山带东段阳储岭钨多金属矿床燕山期岩浆岩成因

与阳储岭钨多金属矿床密切相关的燕山期岩体主要由4个岩石单元组成,分别是似斑状二长花岗岩、似斑状细粒黑云母花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、花岗闪长岩。在系统的野外地质调查基础上,开展了岩相学和地球化学分析,探讨了杂岩体的成因及主要岩石单元的活动时序。研究表明,阳储岭花岗岩体具有高硅、过铝质特征,岩石富集K、Rb,亏损Sr和Ba元素,高场强元素Zr、Hf富集不明显,Nb、Ti元素强烈亏损,U、Th相对富集。REE显示弱Eu亏损的较小斜率的右倾模式,微量元素原始地幔标准化蛛网图总体上呈左高右低的趋势,说明阳储岭岩体主要岩石均应属于高分异的I型花岗岩。从岩石的Rb/Sr、Rb/Nb、Zr/Hf及Ti/Zr值与地壳平均值和地幔平均值对比研究,表明岩浆来源于壳源物质与幔源物质的混合。基于以上稀土元素指标及主微量元素的哈克图解分析,阳储岭岩体轻、重稀土元素的分异程度高,暗示其可能由早期的似斑状二长花岗岩→似斑状细粒黑云母花岗闪长岩→花岗闪长斑岩→花岗闪长岩演化趋势,这与野外观察到的岩浆侵入时序较为一致。

花岗岩混合问题：与玄武岩对比的启示——关于花岗岩研究的思考之一

最近,花岗岩混合成了花岗岩研究的热点,国内外许多学者探讨了花岗岩混合问题,并尝试用不同端元组分不同比例的混合来解释花岗岩的地球化学变化。本文从花岗岩与玄武岩的对比出发,探讨了花岗岩混合的可能性和局限性。作者认为,花岗岩混合的现象是普遍存在的,但是次要的和局部的。岩浆混合的能力或能干性(competence of mixing)主要取决于岩浆的黏性和温度,而黏性又与硅氧四面体有关。相对于玄武岩,花岗岩的SiO_2含量高,温度低,因此,花岗质岩浆的混合能干性很低。玄武质岩浆的混合是mixing(以化学混合为主),而花岗质岩浆的混合通常只是mingling(以机械混合为主),只有在少数情况下才能达到mixing的程度,例如,埃达克岩与地幔混合形成的高镁安山岩或高镁埃达克岩。许多人认为,花岗岩中的暗色微粒包体是花岗质岩浆混合作用最显著、最直接证据。研究表明,花岗岩中的暗色微粒包体大多是闪长质成分的,其初始成分大多是玄武质的。因此,暗色微粒包体不是花岗质岩浆混合作用最显著、最直接证据,而是玄武质岩浆混合能力强过花岗质岩浆的证据。与玄武质岩浆的起源比较,花岗质岩浆从一开始熔融就是不均一的,这源于源区的不均一及熔融过程的复杂性。花岗质岩浆原始均一性的假定是不可能的。花岗岩成分的变化以及在哈克图解中成分点的"连续谱系",主要是由源区不均一性引起的,混合和分异可能有一定的作用,但毕竟是次要的。花岗质岩浆从源区生成、迁移、直至在地表喷出或在浅部定位的全过程,是一个不断均一化和不均一化的过程。但是,由于花岗质岩浆的黏性大,上述过程及岩浆演化的程度和规模都受到限制,也限制了岩浆混合的程度和规模。许多人仅从花岗岩地球化学成分的变化来研究花岗岩的成因,而很少考虑花岗岩物理性质对岩浆演化的制约。对比玄武岩与花岗岩,我们认为,地球化学方法在花岗岩中应用的范围和程度可能远远不及玄武岩,我们应当重新考虑花岗岩的地球化学应用问题。

北秦岭老君山、秦岭梁环斑结构花岗岩岩浆混合的岩相学证据及其意义

老君山和秦岭梁岩体具有明显的岩浆混合特征。岩体中暗色包体发育,主要类型为细粒闪长质和二长质的岩浆包体,有的岩浆包体具有细粒边,有的和寄主岩石呈过渡关系。包体的矿物组合明显不平衡:出现石英-角闪石眼斑;暗色矿物中有石英包裹体;磷灰石呈针状。在包体、寄主岩石及其边界上广泛出现卵球状的碱性长石斑晶。这些混合特征表明:老君山和秦岭梁环斑结构花岗岩、环斑结构与岩浆混合关系紧密;岩浆作用也具双峰式的特点,表现为基性岩浆和酸性岩浆的混合。这为探讨该类花岗岩和环斑结构的成因提供了直接的岩石学依据。同时,也为探讨北秦岭中生代壳幔混合作用和地壳增生提供了新的信息。

变质岩中锆石U-Pb计时问题评述——兼论大别造山带锆石定年

锆石是 U- Pb计时的首选对象 ,对于地质历史复杂的变质岩地区 ,如大别碰撞造山带的年代学研究 ,具有不可替代的重要性。变质岩中锆石经历了 Pb的扩散丢失作用 ;晶格损伤导致的蜕晶化作用 ;增生 -混合作用和重结晶作用。这些过程对锆石计时的准确性和有效性带来不同程度的影响。为了使测定的年龄有确定的地质意义 ,在进行锆石 U - Pb定年前 ,必需对锆石进行成因矿物学和矿物内部结构研究 ,特别是阴极荧光和背散射电子成像研究 ,通过内部结构特征确定锆石成因过程。在化学 U- Pb法定年时注意普通铅校正和 2 0 4Pb测定值对年龄的影响 ,尽量选择单一成因锆石。特别强调在大别造山带年代学研究中引入锆石微区离子探针定年技术。

西秦岭糜署岭岩浆带成因及构造意义

糜暑岭岩浆带分布于西秦岭黄渚关 EW 向深大断裂带中,由 2 类岩石组成.酸性端元以草关、董河岩体为代表,岩性为中粗粒似斑状石英闪长岩-辉长闪长岩组合;基性端元以挖泉山岩体为代表,岩性为细粒辉长岩;而糜暑岭、黄渚关岩体则是 2 类岩浆的强烈混合产物.不仅大量的岩石学资料佐证了岩浆混合作用的存在,而且主岩与其混合作用形成的包体具有一致的同位素年龄,主岩中钾长石中的 Pb 同位素具有明显的幔源性质,因而是一个与幔源岩浆作用有关的构造岩浆带.这为确定区域性构造边界和大地构造单元划分提供了重要证据.同时,也为探讨本区中生代壳幔混合作用和地壳增生提供了新的信息.

西藏甲玛铜多金属矿床暗色包体岩石成因:对岩浆混合和成矿的启示

岩浆混合作用的研究对揭示壳幔相互作用,探讨成岩成矿过程具有重要意义。甲玛矿区位于冈底斯成矿带东段,为超大型斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床,矿区内的中酸性岩浆岩中普遍发育暗色包体,对其中的暗色包体中的闪长质包体开展详细的岩相学、岩石地球化学、Hf同位素地球化学及U-Pb同位素地质年代学等方面研究以期查明岩石成因,为岩浆混合作用和成矿作出启示,完善甲玛成岩成矿模型。岩相学观察表明,闪长质包体及寄主岩浆岩中存在多种反映岩浆混合作用的典型组构,如长石-石英熔蚀结构、石英镶边结构、长石交代筛状结构、长石反环带结构、磷灰石针柱状结构等,锆石LA-ICP-MS UPb同位素定年结果显示,包体形成时代(15. 3±0. 3Ma)与中酸性寄主岩石在误差范围内一致,也符合了岩浆混合作用的存在。闪长质包体化学成分上类似高Mg埃达克岩(MgO=3. 53%～6. 62%,Sr/Y=20～57,(La/Yb)N=51～64),具有低SiO_2(52. 44%～59. 45%),高K_2O(3. 19%～5. 62%),高相容元素(Ni=86×10^(-6)～146×10^(-6); Cr=102×10^(-6)～228×10^(-6))的特征,∑REE高于中酸性寄主岩浆岩,且轻重稀土分异明显((LREE/HREE)N=21～23),富集LILE(Rb=189×10^(-6)～284×10^(-6),Sr=498×10^(-6)～658×10^(-6),Ba=1247×10^(-6)～1378×10^(-6)),相对亏损HFSE(Nb、Ta、Ti),在稀土元素配分图及微量元素蛛网图中闪长质包体介于冈底斯带碰撞后时期的超钾镁铁质岩(来源于富集的岩石圈地幔)与甲玛中酸性寄主岩浆岩(主要来源于加厚新生下地壳)之间,Hf同位素(ε_(Hf)(t)=-0. 9～4. 6)同样也介于超钾镁铁质岩与花岗闪长斑岩(代表中酸性寄主岩浆)之间。这些特征说明闪长质包体是富集的岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆与加厚新生下地壳部分熔融形成的中酸性岩浆发生混合的产物,同时指示了东冈底斯带中新世时期也存在岩石圈地幔伸展对流减薄事件,以及证实了南拉萨地体广泛分布的高钾埃达克质岩在形成过程中,伴随着与富集岩石圈地幔来源的超钾镁铁质岩浆发生不同程度混合。此外,富集的岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆的混入,将会为中酸性岩浆系统加入大量的水和金属物质,这也是控制甲玛超大型斑岩-矽卡岩型矿床形成的关键因素。

广西米场花岗岩及其暗色微粒包体的地球化学特征和成因分析

本文对博白-岑溪断裂带西南段的米场黑云母花岗岩体及其包体进行了岩石学和地球化学研究。结果表明,米场黑云母花岗岩体暗色包体广泛分布,暗色包体中发育有碱性长石斑晶、暗色镶边的眼球状石英、针状磷灰石和包裹有内环带的斜长石等。寄主岩及暗色包体两者都为准铝质、高钾钙碱性系列岩石,其主要氧化物含量在Harker图解中多呈直线变异趋势,反映了两者具有密切的亲缘关系;两者都富含大离子亲石元素和高场强元素,花岗岩的Nb/Ta比值11.51～13.34高于下地壳8.3,反映了岩体侵位前受过幔源物质的混染;其稀土元素的配分模式基本一致,也反映了岩浆的同源特征;用锆石饱和温度计和角闪石铝压力计估算了包体和寄主花岗岩结晶的温度和压力,结果表明两者的结晶温度和压力相近,分别在618～697℃和(3.64～4.61)×108Pa范围内。对包体及其寄主花岗岩的岩石学、地球化学特征和产出构造环境的综合分析表明,该岩体中的暗色微粒包体是在伸展的大地构造背景下,底侵的幔源岩浆与其诱发的壳源酸性岩浆混合作用的产物。

湖南骑田岭花岗岩及其暗色微粒包体的地球化学与壳幔岩浆的混合作用

骑田岭岩体是南岭地区燕山早期具幔源组分贡献的花岗岩典型代表。其主体岩性为角闪黑云二长花岗岩和(角闪石)黑云正长花岗岩,其中发育暗色微粒包体和由暗色矿物组成的团块或条带。暗色微粒包体具有岩浆混合的大部分岩相学证据。如包体的浑圆状外形、塑性形变、冷凝边、斜长石An的“双峰式”分布、似环斑长石、针状磷灰石等。包体属于准铝质(A/KNC=0·72~1·00,平均0·85)钾玄岩系列岩石,寄主岩石为准铝或弱过铝质(A/KNC=0·89~1·06,平均0·97)高钾钙碱性系列的岩石。二者在主量和微量元素上表现出岩浆混合成因的演化趋势。包体与寄主岩石的同位素组成具趋同性,它们的ISr和εNd(t)值分别为0·71041~0·71263、-6·9^-5·3和0·70854~0·71416、-9·2^-5·1,均表现出壳幔混源花岗岩类岩石的特点。包体K_Ar年龄为152Ma,与其寄主岩石的形成年龄(155~161Ma)接近,显示岩浆混合作用发生的时间大致为晚侏罗世早期。对包体及其寄主岩石产出的构造背景和地球化学特征的综合分析表明,该岩体中的暗色微粒包体是在伸展作用的大地构造背景下,上涌的幔源基性岩浆及其诱发的长英质酸性岩浆混合作用的产物。