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地球化学 2018年第6期47卷 636-648页

作者：武晓霁邢长明曹永华王焰中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049

我国攀西地区出露的红格镁铁-超镁铁质层状岩体赋含世界级的钒钛磁铁矿矿床。该岩体自下而上被分为下部橄辉岩带、中部辉石岩带和上部辉长岩带。厚层磁铁矿主矿体主要赋存在中部辉石岩带中,而下部带和上部带发育浸染状和海绵陨铁结构矿... 详细信息

我国攀西地区出露的红格镁铁-超镁铁质层状岩体赋含世界级的钒钛磁铁矿矿床。该岩体自下而上被分为下部橄辉岩带、中部辉石岩带和上部辉长岩带。厚层磁铁矿主矿体主要赋存在中部辉石岩带中,而下部带和上部带发育浸染状和海绵陨铁结构矿石。通过对上部带中含浸染状磁铁矿的辉长岩样品的岩相观察发现,在单偏光镜下单斜辉石发育多种类型环带结构,表现为由强烈出溶铁钛氧化物的暗色区和弱或无出溶的明亮区组成的复杂环带特征。弱或无出溶区相对强出溶区具有略高的Mg~#值(76~79)和较低的FeO、TiO_2、Al_2O_3、REE和Zr含量。在弱或无出溶区和强出溶区的边界,TiO_2和Al_2O_3含量发生突变,表明单斜辉石经历了增生生长的过程。强出溶区富Fe、Ti的特征表明其结晶于富Fe熔体,可能与岩浆房晶粥中粒间熔体不混溶作用产生的富Fe熔体有关。弱或无出溶区可能结晶较早、并受到富Fe熔体不同程度的溶解,随后增生再生长,形成铁钛氧化物强烈出溶区。单斜辉石单颗粒中强出溶区的REE和Zr含量变化较大,可能与粒间熔体的成分随分异的进行而持续演化有关。

关键词：单斜辉石环带岩浆不混溶作用钒钛磁铁矿矿床层状岩体攀西地区

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长江中下游地区晚中生代火山岩地球化学研究

长江中下游地区晚中生代火山岩地球化学研究

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作者：陈龙中国科学技术大学

学位级别：博士

板块构造理论可以很好地解释现代汇聚板块边缘弧岩浆作用的发生机制,但是对于大陆弧镁铁质岩浆岩的地幔源区性质、俯冲板片物质加入到地幔楔的具体机制以及大陆弧岩浆从源区提取之后在上覆板块发生的分异演化过程等问题仍不是很清楚。... 详细信息

板块构造理论可以很好地解释现代汇聚板块边缘弧岩浆作用的发生机制,但是对于大陆弧镁铁质岩浆岩的地幔源区性质、俯冲板片物质加入到地幔楔的具体机制以及大陆弧岩浆从源区提取之后在上覆板块发生的分异演化过程等问题仍不是很清楚。在大陆内部,具有弧型地球化学特征的镁铁质岩浆岩也很常见,这些岩浆岩在形成时远离现今活动大陆边缘,它们的成因是受古代消亡板块板块俯冲构造控制还是受现今活动板块构造控制,已经成为一个亟待解决的问题。本博士学位论文选取华南长江中下游地区晚中生代火山岩作为对象进行系统的岩石地球化学研究,结果不仅对长江中下游地区晚中生代火山岩的成因机制提供了新的系统的认识,而且建立了古大洋俯冲带壳幔相互作用与现今陆内弧型岩浆岩之间的成因联系本文第一章到第四章分别系统介绍了选题研究背景、区域地质背景、样品采集和描述以及所采用的一系列分析方法。第五章以长江中下游地区庐枞盆地晚中生代安山岩为例,通过系统的全岩主微量、Sr-Nd-Pb-Hf同位素、锆石U-Pb年龄以及Hf-O同位素研究。探讨了古安第斯型俯冲带富集地幔源区的形成过程及其对大陆弧安山岩成因的指示意义。在第六章中,通过对宁芜火山岩进行锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素分析、全岩主微量元素和Sr-Nd-Hf同位素分析,验证了庐枞安山质火山岩的成因机制是否适用于宁芜盆地安山岩。第七章对宁芜火山岩中的单斜辉石斑晶进行了岩石学和地球化学分析,以期对宁芜火山岩的岩浆演化过程有系统的认识,从而进一步制约源区组成和岩浆过程对宁芜安山质火山岩地球化学成分的相对贡献。在第八章中对繁昌盆地晚中生代双峰式火山岩进行了系统的U-Pb定年和Hf-O同位素分析,以期确定它们的岩石成因。第九章中通过编辑文献发表的长江中下游地区火山岩地球化学数据,对比了该地区玄武岩、安山岩以及英安岩-流纹岩的地球化学组成,对该地区晚中生代火山岩的成因给出了系统的解释,同时也对这些火山岩形成的构造背景进行了限定。论文根据江南造山带北部在长江中下游地区的构造出露,提出在新元古代时期华夏洋向扬子克拉通南缘的北向俯冲过程中发生了俯冲洋壳衍生熔体与地幔楔-橄榄岩之间的化学反应。因此,长江中下游地区晚中生代岩浆作用本质上就是古老安第斯型俯冲带形成的富集富沃岩石圈地幔在晚中生代太平洋板块西向俯冲引发华南陆块岩石圈伸展背景下再活化的产物。庐枞盆地火山岩主要由玄武质粗面安山岩和粗面安山岩组成,伴随有少量的粗面玄武岩和粗面岩。这些岩石具有变化的SiO2(48.66-63.43 wt.%), MgO (0.39-4.85 wt.%), Na2O (1.22-6.07 wt.%)和K2O (2.53-10.10 wt.%)含量,其同时具有高的变化的K2O/Na2O比值(0.45-7.39).庐枞火山岩具有弧型徽量元素分布特征,表现为富集LILE、Pb和LREE,亏损HFSE.它们还具有富集的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成,其87Sr/86Sr初始比值介于0.7050和0.7066之间,εNd(t)值介于-8.0和-3.1之间,εHf(t)值介于-11和-1.1之间；在给定的206Pb/204Pb比值下.具有显著高出北半球参考线的207Pb/204Pb和207Pb/204Pb比值。锆石U-Pb定年给出了127：1：2至137±1 Ma的岩浆结晶年龄,这些锆石具有高的δδ18O值(5.3-7.6%以及高度变化的ε:Hf(t)值从-13.1变化到2.6。这些地球化学特征表明,庐枞晚中生代火山岩源自富集富沃地幔源区的部分熔融,这一地幔源区形成于古安第斯型俯冲带沉积物来源熔体与上覆地幔楔橄榄岩之间的相互作用,类似现今大陆弧之下的壳幔相互作用过程。因此,该研究结果表明,大量沉积物来源的熔体加入到地幔楔橄榄岩中形成富集富沃的地幔源区可能是安山岩形成的重要前提条件。结合大洋弧玄武岩的成因机制,我们认为大陆弧安山岩与大洋弧玄武岩的成分差别本质上受控于交代介质的化学成分,前者以沉积物来源含水熔体为主,后者以蚀变洋壳来源的富水流体为主。宁芜火山岩主要由粗面安山岩和粗面岩组成,包含少量的玄武质粗面安山岩。这些火山岩具有低的变化的MgO含量(0.11-3.73wt.%),低的Mg#值(1.60-51.18),高的K20含量(1.99-9.88wt.%)。它们具有弧型微量元素配分模式,表现为富集LILE,Pb和LREE,亏损HFSE,它们还具有富集的Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征,其初始87Sr/86Sr比值介于0.7050和0.7082之间,εNd(t)值介于-8.1和-1.8之间,εHf(t)值介于-6.7和0.39之间；在给定的206Pb/204pb比值(17.76-18.28)下,具有显著高出北半球参考线的207pb/204pb(15.47-15.61)和208Pb/204

关键词：安山质岩浆作用双峰式火山作用壳幔相互作用俯冲沉积物熔体-橄榄岩反应单斜辉石环带岩浆注入长江中下游地区

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湖北铜绿山铜铁矿床中煌斑岩的矿物学特征及岩石成因初探

引用

岩石学报 2015年第3期31卷 769-783页

作者：柏成赵葵东段登飞 SAMAKE Bakaramoko 杨水源魏克涛中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室资源学院和紧缺矿产资源勘查协同创新中心武汉430074 湖北省地质局第一地质大队大冶435100

湖北铜绿山矽卡岩型铜铁矿床处于长江中下游铁铜成矿带西部的鄂东南矿集区。最近我们在该矿区工作中采集到两条侵入于含矿石英二长闪长玢岩中的煌斑岩脉。本文对这些煌斑岩脉进行了详细的镜下岩相学观察,并对其中造岩矿物黑云母、辉石... 详细信息

湖北铜绿山矽卡岩型铜铁矿床处于长江中下游铁铜成矿带西部的鄂东南矿集区。最近我们在该矿区工作中采集到两条侵入于含矿石英二长闪长玢岩中的煌斑岩脉。本文对这些煌斑岩脉进行了详细的镜下岩相学观察,并对其中造岩矿物黑云母、辉石和长石进行了电子探针成分分析。根据这些数据本文论述了煌斑岩的物源、形成环境以及岩浆体系的物理化学条件。研究表明,煌斑岩中云母为富镁黑云母,其形成的岩浆体系处于中低氧逸度(近Ni-Ni O);黑云母与全岩都具有高钛特征,表明煌斑岩的物源深度可能来自较深部地幔(如软流圈)。煌斑岩中辉石为单斜辉石,环带较为发育,有韵律环带和正环带,其韵律环带的形成可能是由于岩浆温压环境存在振荡性变化而形成的。铜绿山矿床中煌斑岩属于云煌岩;其岩浆来源具幔源性,受到地壳的混染作用不强。

关键词：煌斑岩矿物化学富镁黑云母高钛单斜辉石环带铜绿山矿床湖北

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