山西临县紫金山碱性杂岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究

山西临县紫金山碱性杂岩体位于华北克拉通内鄂尔多斯盆地东缘,为汾河富碱侵入岩带中最典型的碱性岩体。岩体主要岩石类型为二长岩、辉石正长岩、霓霞钛辉岩、暗霞正长岩、霞石正长岩、假白榴石斑岩和粗面斑岩。依据SHRIMP锆石U-Pb定年结果,结合前人的测年数据,确定岩体形成于138.7~125.0 Ma,系早白垩世碱性岩浆事件的产物。该套岩石高钾、富碱、贫钙和镁,属于碱性岩石系列。稀土元素总量高,轻、重稀土元素分馏明显,Eu异常不显著。微量元素富集LREE和Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素,亏损HREE和Th、U、Nb、Ta、Ti等高场强元素。同位素分析结果显示全岩ISr为0.704 228~0.706 313,εNd(t)变化于-12.3^-0.5之间。锆石的εHf(t)为-20.2^-16.4,二阶段模式年龄tDM2为2.22~2.46 Ga。推测紫金山碱性杂岩体形成于华北克拉通中生代构造体制转折后的伸展背景下,因构造体制转换产生的强大应力作用导致吕梁地区软流圈多次上涌,随后软流圈、岩石圈地幔和下地壳物质部分熔融产生的岩浆发生多次不同比例的混合,所形成的各期混合岩浆分批上侵定位在地壳浅部环境,从而形成紫金山碱性杂岩体。汾河富碱侵入岩带形成时间集中于138.7~125.0 Ma,是华北克拉通中西部岩石圈破坏事件的岩浆活动证据,其与华北克拉通东部地区几乎同时发生岩石圈减薄作用。因构造体制转换产生强大应力作用导致构造薄弱地区软流圈上涌,进而引起大规模的壳-幔岩浆相互作用,可能为华北克拉通中西部地区中生代破坏的主要原因,并且由北至南壳幔岩浆相互作用中幔源岩浆逐渐减少。

一种简单而有效的防止高温光谱实验中显微物镜温度过高的装置：空气吹扫装置

地球内部是一个高温高压环境。温度对于矿物的物理-化学性质有着非常重要的影响。随着温度的升高，矿物的分子振动、弹性模量、地震波波速等诸多性质有可能发生显著的变化，从而对地球内部的相关物理-化学过程产生非常重要的影响。高温谱学研究（如高温红外及高温拉曼）对了解矿物在高温下的物理-化学性质有着非常重要的意义。尽管高温谱学研究中常用的加热台带有冷却装置，能够确保加热台在很高温度下也能正常运转（如1500℃），然而加热元件在高温下辐射出的大量热量可能使相关光聚焦物镜系统的温度急剧升高，从而造成热损伤，进而限制了高温谱学研究的温度范围。本文的创新点在于为克服这个困难，我们提供了一种简单而有效的防止高温光谱实验中显微物镜温度过高的装置，从而扩展高温谱学研究的温度范围。通过在物镜系统的附近添加了一套空气吹扫装置，加速空气流动而带走多余的热量，从而降低物镜系统的温度。测试表明：尽管这一装置非常简单，但却非常有效；当实验温度为-1000℃时，物镜下表面的温度由原来的-235℃下降到-68℃。利用该空气吹扫装置，我们对镁橄榄石进行了温度高达-1300℃的原位拉曼光谱研究，实验结果与其他研究报道的结果一致。这一事实表明，通过添加该空气吹扫装置，高温谱学研究可以比较容易地在超过1300℃的高温下进行，所用物镜系统基本没有热损伤，从而避免采用能承受更高温度的不同材质的物镜或者运用长焦距物镜的昂贵办法。

柴达木盆地扎哈泉地区致密油新类型的发现及其特征

运用沉积学、储层地质学和有机地球化学等手段,对最近在柴达木盆地扎哈泉地区新发现的致密油藏进行研究。扎哈泉地区沉积相以滨浅湖的滩坝砂为主体,为致密油的形成打下了沉积学基础。本区致密油的产状特征是油层薄,与烃源岩呈薄互层产出,为近源自生自储关系,提供了非常有利于致密油形成的源储共生组合条件。致密油储层致密,具有微米级孔隙和纳米级孔隙,储层平均孔隙度为5.8%,平均渗透率为0.45m D,属于典型致密油藏。与致密油储层互层的古近系烃源岩的有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主;Tmax在311~461oC之间,处于低熟至成熟阶段。有机碳含量主要分布在0.29%~4.42%之间,但多数低于1.0%,比现阶段致密油烃源岩的标准明显偏低,属于一种特殊类型。与其他盆地相比,虽然柴达木盆地扎哈泉地区致密油烃源岩有机质丰度偏低,但该地区咸化湖泊环境使其具有生烃转化率高的典型特点,因此,同样可以生成较多的液态烃类,预示柴达木盆地致密油勘探具有很大的潜力。

蒙古南戈壁欧玉陶勒盖铜(金)矿床地质特征及其对我国找矿勘查工作的启示

近二十年来,蒙古南戈壁成矿带在寻找大宗金属矿产方面取得丰硕成果,发现了欧玉陶勒盖和查干苏布尔加等与古亚洲洋晚泥盆世岛弧演化有关的大型斑岩型矿床。研究表明:1)欧玉陶勒盖—查干苏布尔加地区在法门期弧岩浆与矿化作用之后,经历了短暂的抬升和剥蚀过程,随后被石炭纪火山-沉积岩所覆盖。两个矿床皆被埋藏于法门期(D_3)—杜内期(C_1)不整合面之下;2)矿床现今出露于石炭纪—二叠纪岩体包围的"天窗"中,矿体能否保存与其上覆岩层遭受的剥蚀程度有关;3)近EW向展布的蒙古南戈壁成矿带在欧玉陶勒盖—查干苏布尔加地区受三叠纪—早白垩世准巴彦断裂左旋走滑运动的影响,局部转变为NE走向,向东可延伸至中国境内东乌旗一带。因此,在中国内蒙古东乌旗地区开展的找矿勘查工作应重点关注法门期(D_3)—杜内期(C_1)不整合之下的晚泥盆世侵入体及其围岩,并在成矿远景区进行相应的区域构造解析研究。

北祁连山西段志留纪高硅埃达克岩:洋壳减压熔融的证据

北祁连山西段熬油沟地区奥长花岗岩具有与高硅埃达克岩相似的地球化学特征:高SiO2,富Na2O(高Na/K),高Sr/Y,高(La/Yb)N,Sr正异常,相对富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土(LREE),亏损Nb,Ta和Ti.锆石SHRIMP定年结果为438±3Ma,表明其形成与北祁连古洋壳的俯冲有关,但其形成时间明显晚于北祁连山榴辉岩的变质时间(460～490Ma).Sr-Nd同位素结果显示其ISr和εNd(t)值分别为0.7044～0.7047和+3.0～+4.1,暗示其来源于新生的洋壳物质.结合北祁连造山带的构造演化背景,熬油沟奥长花岗岩可能是俯冲板片变质成榴辉岩后,在折返过程中发生近等温或升温减压熔融,在大约60km深度熔融形成.

硅酸盐熔体状态方程的理论模型和实验测定方法

硅酸盐熔体是地球和其他类地行星内部非常活跃的、物质和能量迁移的重要载体.测定硅酸盐熔体的状态方程,获得其摩尔体积(或密度)与温度、压强和成分之间精确的定量关系,对于模拟岩浆的产生、运移、喷发过程和地球及其他类地行星形成早期岩浆海阶段的演化过程,计算和模拟硅酸盐熔体参与的相平衡,以及揭示硅酸盐熔体的微观结构随压强的变化都至关重要.但由于硅酸盐岩石的液相线温度较高,而且熔体容易与样品仓物质发生反应而改变熔体成分,以及熔体易于流动,在高温高压实验中容易发生泄漏等一系列问题,在高温高压条件下原位测量其体积性质一直是实验的难题,目前积累的硅酸盐熔体高压密度数据仍然十分有限.近年来,相关高温高压实验技术得到了快速发展,不仅可达到的温度和压强范围扩大,测定结果的精确度提高,而且出现了新的原位测量方法.文章系统总结了目前广泛使用的硅酸盐熔体的常压和高压状态方程理论模型,并举例介绍了本领域内一些亟待解决的问题:(1)含铁和钛硅酸盐熔体的常压状态方程仍需要进一步完善;(2)含挥发组分硅酸盐熔体中的H_2O和CO_2组分的偏摩尔性质可能随熔体成分发生明显变化,其高压状态方程仍有待于进一步研究;(3)各种高压状态方程的形式和适用范围如何对应熔体结构和压缩机制的变化需要进一步研究.之后重点介绍了硅酸盐熔体状态方程的各种测定方法的基本原理和应用范围,对比了双球阿基米德法、熔融曲线分析、冲击压缩、沉浮法、落球法、X射线吸收、X射线衍射和超声干涉法的优缺点.本领域研究未来的发展趋势一方面是发展高温高压原位测量熔体密度或声速的实验技术,积累更多实验数据,另一方面是结合硅酸盐熔体微观结构和压缩机制方面的研究,改进熔体状态方程的理论模型.