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相似文献
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1.
花岗岩体的累积生长与高结晶度岩浆的分异   总被引:5,自引:4,他引:1  
马昌前  李艳青 《岩石学报》2017,33(5):1479-1488
花岗岩成因研究是认识大陆地壳形成和分异的有效方式。野外地质和地球物理观测、岩石学和地质年代学研究以及热演化模拟证明,很多花岗岩体是在数百万年甚至更长的时间跨度内、由多次岩浆累积添加侵位而成的。地壳内可能不存在岩基尺度的大岩浆房,具有流动能力的岩浆体一般规模很小(宽度1000m)。1000m宽的岩浆体冷凝到固相线只需要数千年时间。复式岩体的形成一般要经历三个阶段,即源区岩浆沿岩墙的上升、在脆-韧性地层界面处岩墙转化为岩床以及无数的岩床的垂向堆垛导致侵入体长大。存在于上地壳的岩浆储库,特别是多次先后侵位产生的岩浆体,主体上是晶粥体,其晶体含量高,粘度大,活动性弱,不利于发生对流、分异和混合。当幔源镁铁质岩浆大规模注入到地壳时,使粘稠的晶粥状岩浆受到加热,熔体含量增大,岩浆的粘度降低,引起岩浆体内部的成分分异和不同成分的岩浆之间的混合;当逐渐加厚的熔体层产生了足够大的浮力后,特别是有挥发份加入后,就会快速上升,甚至穿透上部的晶粥体,触发大规模的火山喷发。幔源岩浆的通量越大,地壳岩浆的活动性也越强,大规模的长英质岩浆聚集就可能发生大喷发,形成超级火山。本文提出,只有将侵入岩与火山岩相结合、长英质岩石与镁铁质岩石相结合,重点从侵入体形成的时间长短、岩浆相互作用的规模和频率、岩浆通量的演变、高结晶度的岩浆分异机理、侵入岩与火山岩的关系、地幔热和物质的贡献、挥发份在岩浆分异和火山喷发中的作用等方面入手,开展野外地质、岩石学、地球化学、同位素年代学及岩浆动力学的综合研究,才能深入认识花岗岩的成因机制,深化对大陆地壳形成和演化过程的理解。  相似文献   

2.
火山是人类窥探深部岩浆系统的窗口。从全球范围来看,贫晶体富熔体的火山岩(尤其是玄武岩和流纹岩)大面积出露,而富晶体的长英质火山岩仅出露于破火山周围。长英质富晶体火山岩主要可分为两类:一类是成分和晶体含量均一的火山岩;另一类是成分和斑晶含量分带的火山岩。富晶体火山岩是冷储存晶粥接受岩浆反复补给后重熔、再活化,重新具备流动能力而喷发形成的,储库中先存物质的成分决定了再活化形成的富晶体火山岩的类型。富晶体火山岩的存在能够很好地解释岩浆储库具有较长的寿命而岩浆汇聚结晶的过程却是迅速的这种看似矛盾的现象。虽然近年来长英质富晶体火山岩的研究已经取得了明显的进展,但仍有许多问题亟待解决,如碎斑熔岩的成因,如何判别晶粥活化,晶粥再活化与火山喷发的关系,岩浆补给和晶粥活化的时间尺度等。对富晶体火山岩的进一步研究将有助于深入揭示熔体演化、运移、在浅部的聚集和喷发的机制,并可为建立更完善的长英质岩浆演化模型提供更多信息。  相似文献   

3.
陈兵  熊富浩  马昌前  陈越  黄虎 《地球科学》2021,46(6):2057-2072
壳-幔岩浆相互作用如何影响长英质火成岩的岩石学多样性是当前岩石学研究的焦点问题之一.以岩石类型丰富的东昆仑白日其利长英质岩体和暗色微粒包体为研究对象,开展系统的锆石U-Pb年代学、矿物学、全岩元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,探讨和解析这一重要科学问题.LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究表明,暗色微粒包体(247.8±2.0 Ma)与二长花岗岩(247.5±1.4 Ma)、花岗闪长岩(248.8±2.1 Ma)和石英闪长岩(248.8±1.5 Ma)均侵位结晶于早三叠世.岩相学和矿物学研究表明,白日其利长英质岩石与包体的成因机制与壳-幔岩浆的机械或化学混合作用密切相关.元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成研究揭示,幔源镁铁质岩浆端元起源于受俯冲板片流体交代的富集地幔熔融,而壳源长英质岩浆端元则起源于东昆仑古老的变质杂砂岩基底.岩石成因分析揭示,幔源镁铁质岩浆侵入长英质晶粥岩浆房,促使长英质晶粥发生活化,随后壳-幔岩浆端元以不同比例和不同方式发生机械和化学混合等相互作用,从而形成镁铁质岩墙、包体、石英闪长岩和花岗闪长岩等多种岩石类型.晶粥状态下壳-幔岩浆相互作用是控制东昆仑长英质火成岩多样性和大陆地壳生长演化的重要方式.   相似文献   

4.
硅质岩浆系统近年来取得的重要研究进展是构建了由晶粥组成的地壳尺度岩浆系统模型,为理解岩浆储存和演化过程,以及大陆地壳的形成与分异提供了新视角。本文系统总结了晶粥活化在硅质岩浆系统中的作用和研究意义,指出晶粥活化是富晶体火山岩浆喷发前的关键步骤,同时晶粥活化促进了晶体-熔体分离和熔体的抽取,也是大规模贫晶体高硅流纹岩形成的重要机制,对理解火山岩和侵入岩成因联系以及活动火山喷发预测等均有重要意义。目前的研究显示,晶粥活化通常与高温偏基性岩浆补给有关,主要受控于热量和挥发分的输入,晶粥活化的时间尺度与其机制有关,但总体上很短,大约数年到数千年。富晶体火山岩、成分复杂的浆屑和浮岩碎屑、破火山内的复活侵入体,以及这些岩石中常见的富晶体包体、聚晶结构、堆晶结构、复杂的晶体群、矿物熔蚀结构和复杂成分环带等都记录了硅质岩浆系统中发生的晶粥活化过程。  相似文献   

5.
杭州河上地区是浙西北上元古界上墅组火山岩发育的典型地区,同时还发育新元古代辉绿岩和碱长花岗岩板状复合浅成侵入体。火山岩与侵入岩在空间上密切共生,形成时间相近,皆为晋宁晚期构造岩浆活动的产物。火山喷发并伴随的岩浆侵入经历了两个阶段,每个阶段的火山岩与侵入岩在岩石类型、岩石化学和地球化学方面具有相似性或一致性,稀土元素分布型式基本一致,说明每个阶段的火山岩与侵入岩来源于同一岩浆源,均是同源岩浆活动的产物。第一阶段上墅组基性火山岩与次坞辉绿岩体起源于亏损程度较低的地幔,或来源于亏损地幔的岩浆受到陆壳物质的混染;第二阶段上墅组酸性火山岩与道林山碱长花岗岩体可能起源于地壳中既含有基性地壳组分和又含有酸性地壳组分的源区的部分熔融。  相似文献   

6.
马昌前  邹博文  高珂  文霞 《地球科学》2020,45(12):4332-4351
花岗质岩浆在地壳内的储存、迁移和分异,是导致大陆地壳生长演化的基本过程.有关地壳岩浆冷储存的新发现,挑战了数十年来深部存在以熔融体为主要组成的大岩浆房的观点.对活火山区的地球物理探测、岩石矿物学研究以及热历史模拟都一致证明,岩浆储库中的物质以晶粥为主,它们长时间处于固相线下的温度条件,属于冷储存状态.今天出露地表的大型侵入岩体,是古岩浆储库的代表,它们大都是在数百万年甚至更长的时间跨度内,多幕式的岩浆输运、累积侵位和多次添加组装而成的.侵入体的累积组装,可以通过岩石单元间接触关系的观察、岩石和矿物成分的不均一性研究以及侵入体内大的结晶时间跨度来证明.地壳浅部大型侵入体的形成,大体积的火山喷发,都要求存在穿地壳的岩浆通道系统,该系统中岩浆主要以岩墙形式将不同深度的岩浆储库串联起来,并通过无数岩床的堆垛而形成巨大的岩株或岩基等侵入体.高分异花岗岩和高硅流纹岩的存在,尤其是火山的超级喷发现象,要求岩浆储库的晶粥体发生活化和分异,而晶粥的解体往往是由于从下部侵入的新岩浆注入了额外的热和流体.保留在岩石中的晶体种群蕴含了侵入体累积组装、晶粥活化和岩浆分异的线索.尤其是再循环晶可以提供岩浆通道系统结构和演变的新信息.未来,在花岗岩成因研究中,重点要从晶粥活化与岩浆分异演化过程、岩浆上升和组装机制、火山岩与侵入岩的成因联系等方面入手,开展岩浆通道系统的跨学科研究,构建花岗岩岩浆过程研究的新范式,深入认识大陆地壳的生长和演化机理.   相似文献   

7.
云南鲁春铜矿位于“三江”地区金沙江造山带内的鲁春—红坡牛场裂谷盆地。研究发现,鲁春铜矿赋存于一套以长英质为主的双峰式火山岩中,矿体分布呈“上层下脉”状,具有“上黄下黑”的金属分带特征,矿石矿物以方铅矿、闪锌矿和黄铜矿为主。而地球化学特征显示矿石与蚀变围岩及矿区火山岩的微量元素配分特征具有良好的相似性。矿石硫化物的δ34S值为115‰~178‰,矿石铅同位素比值为206Pb/204Pb=18498~18626,207Pb/204Pb=15588~15760, 208Pb/204Pb=38430~38974。阐述了鲁春—红坡牛场裂谷盆地的演化历史以及盆地内大量双峰式火山岩具有洋脊或板内拉张的特征,陆缘火山弧中重新拉张塌陷形成裂谷盆地,造成基底玄武岩浆上侵,从而导致大规模双峰式火山岩的喷发,这一系列特殊的构造背景和成矿环境促进了地壳内热液循环系统的形成,含矿热液的上升喷流和矿质沉淀集积,最终导致矿床形成。  相似文献   

8.
新疆阿舍勒盆地泥盆纪火成岩与构造-岩浆演化   总被引:1,自引:0,他引:1  
阿舍勒泥盆纪火山盆地是阿尔泰西南缘重要的矿集区,产出我国著名的火山成因块状硫化物型(VMS)矿床——阿舍勒铜矿.其内部发育的火山岩和侵入岩地球化学特征记录了阿舍勒盆地的构造岩浆演化和成岩、成矿作用过程,但其形成构造背景和成岩成矿机制一直存在争论.本文报道了阿舍勒矿集区萨尔朔克铜金多金属矿区深部英云闪长岩的LA-MC-I...  相似文献   

9.
华北地块北缘泥盆纪岩浆活动及其构造背景   总被引:2,自引:2,他引:0  
晚古生代—早中生代岩浆岩广泛分布在华北地块北缘,构成了沿华北地块北缘呈近东—西向分布的上千公里的岩浆岩带。泥盆纪岩浆岩作为其中的组成部分,虽然分布范围不及石炭—二叠纪岩浆岩广泛,但近十多年来随着研究工作的深入,越来越多的泥盆纪岩浆岩被发现,其构造背景及意义也逐渐引起重视。对华北地块北缘近年来发现的泥盆纪岩浆活动进行总结分析表明,泥盆纪岩浆活动时限在400~360 Ma左右,其中碱性侵入岩和基性—超基性侵入岩时代主要集中在400~380 Ma之间,沿华北地块北缘自东向西均有分布;火山岩则主要集中在400 Ma和360 Ma,主要分布在华北北缘东段的赤峰地区。泥盆纪侵入岩在岩石组合上以碱性杂岩及碱性花岗岩为主,其次为二长闪长岩、基性—超基性杂岩。泥盆纪火山岩则以变质流纹质火山岩—次火山岩—火山碎屑岩及变质玄武安山岩、玄武岩(斜长角闪岩)为主,总体上具有双峰式岩石组合特征。综合研究该地区构造演化历史及泥盆纪岩石组合、弱构造变形特征、岩石地球化学与同位素地球化学组成等,认为泥盆纪岩浆活动的形成与白乃庙岛弧和华北地块在晚志留世发生弧—陆碰撞后的伸展背景有关。华北北缘泥盆纪岩浆岩带的形成对于认识古生代期间地壳增生过程、方式及古亚洲洋最终闭合时间有重要科学意义。   相似文献   

10.
沐尘岩体与旁侧西山头组火山岩、潜火山岩在空间上密切共生,形成时间相近;岩石类型都属中酸性岩类;具有相近的岩石化学成分,均属弱碱质岩系;各种岩石的稀土配分曲线除Eu外具有基本一致的型式,微量元素配分曲线形态也基本一致,说明它们是同源岩浆演化的产物。其岩石类型、岩石化学和稀土元素、微量元素地球化学方面具有相似性和一致性,岩浆演化均有反序现象,说明它们属同熔型火山-侵入岩组合。根据2004年国际地层委员会公布的侏罗系与白垩系的分界年龄(145.5±4.0Ma),并结合沐尘岩体与旁侧西山头组火山岩的成因关系,沐尘岩体的形成时代确定为早白垩世早期似更合理。  相似文献   

11.
Whole-rock geochemical analysis of metavolcanic and plutonic rocks from Mai Kenetal-Negash area, Tigrai, northern Ethiopia was carried out to evaluate their magma type and original tectonic environment. Their major element content has been modified by secondary alteration, and trace and rare-earth elements have been used to investigate their petrogenesis. The low content of compatible elements of the metavolcanic rocks and their relatively high content of incompatible elements and light REE point to a depleted source region, whereas the plutonic rocks show a more pronounced REE fractionation (LaN/LuN >4). Metavolcanic and plutonic rocks seem to be cogenetic. Discriminant diagrams suggest that the majority of the metavolcanic and all the plutonic rocks are members of a calc-alkaline suite developed in a volcanic arc setting. The overall geochemical characteristics of both sets of rocks are consistent with the arc accretion models postulated in Sudan, Egypt and Saudi Arabia for the Neoproterozoic evolution of the Arabian-Nubian Shield.  相似文献   

12.
西秦岭地区钙碱质火山岩中石榴石的发现及其地质意义   总被引:1,自引:0,他引:1  
在西秦岭钙碱质火山岩中首次发现富铁铝成分的石榴石,成分与国外已有资料相比明显地富Ca。在证据表明,区内火山岩中石榴石不是外来捕获晶或残留相,而是偏“干”的岩浆处于早期高压环境下的结晶相。石榴石晶体周边生长的斜长石晶环并不是岩浆反应产物,而是岩浆在温压突变条件下以被消融残留的石榴石为中心从岩浆中直接晶出的。依据地质和实验岩石学资料推断,西秦岭中生代含石榴石钙碱质火山岩浆可能起源于50km以下的地壳基底。  相似文献   

13.
西天山加满特一带基性与酸性火山岩在时空上紧密伴生,其SiO2含量分别为41.89%~52.75%和74.79%~78.51%,具 有明显的Daly间断,属于典型的双峰式火山岩组合,其中的基性单元属于碱性系列,酸性单元属于钙碱性系列。对流纹岩 进行LA-ICP-MS锆石U-Pb法测年和Hf同位素分析,获得其形成年龄为(294.2±0.8) Ma,属于早二叠世,其εHf(t)为较高的 正值(8.0~17.1),二阶段Hf模式年龄TDM2(Hf)平均值为468 Ma。通过对加满特一带双峰式火山岩的地球化学特征和成因类 型进行探讨,表明其不属于同源岩浆演化成因,其中玄武岩是富集石榴石地幔源区发生了尖晶石相橄榄岩向石榴石相橄榄 岩过渡相部分熔融的产物,流纹岩是亏损地幔源底侵新生地壳部分熔融的产物,二者形成于板内伸展环境。结合区域构造 演化,认为西天山在早二叠世已经进入伸展构造背景。  相似文献   

14.
湘南两江口火山岩的时代及其与西山岩体的成因联系   总被引:1,自引:1,他引:1  
两江口酸性火山岩和西山花岗岩体的地球化学特征相似,物质来源与成因相同。从火山岩至西山岩体早、中、晚次单元花岗岩有明显的演化趋势,它们具有同时代、同源岩浆喷发→超浅成→浅成→中深侵入连续过程产物的特点。根据火山岩内沉积夹层所产古生物及孢粉组合和西山岩体已获对应性好的同位素年龄值推论,两江口酸性火山岩与西山花岗岩体的形成时代为中侏罗世中期至晚期初。  相似文献   

15.
云南腾冲全新世火山岩地球化学特征及其成因   总被引:7,自引:4,他引:3  
李欣  刘嘉麒 《岩石学报》2012,28(5):1507-1516
通过对腾冲火山群的黑空山、打莺山和马鞍山火山岩主量元素、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素地球化学的研究表明,腾冲全新世火山岩为高钾钙碱性系列,包括粗面玄武岩、玄武粗安岩、粗面安山岩和英安岩。该套火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb-Ta-Ti不相容元素,具有高的87Sr/86Sr比值(0.705862~0.710614),低的143Nd/144Nd比值(0.511941~0.512526)和较高的放射性成因Pb同位素组成(208Pb/204Pb=38.962~39.155;207Pb/204Pb=15.620~15.659;206Pb/204Pb=17.872~18.269)。主量、微量和同位素地球化学研究表明,腾冲全新世三座火山的岩浆源区为富集地幔,地幔富集与古洋壳俯冲有关。它们是由相同的地幔源区经历了不同的岩浆演化阶段的产物,打莺山岩浆演化程度最高,黑空山次之,马鞍山岩浆演化程度最弱。通过腾冲全新世火山岩与藏南碰撞后钾质火山岩的地球化学成分对比,Sr-Nd-Pb同位素地球化学成分存在着明显的不同,暗示两者的源区存在差异。  相似文献   

16.
班康姆铜金矿床是近年来新发现的大型铜金矿床。前人研究初步表明研究区成矿作用与古特提斯洋壳俯冲消减所产生的岩浆作用密切有关,但是缺乏岩石地球化学证据。笔者于研究区地表、钻孔采集了13件火山岩-侵入岩新鲜岩石,开展了主量元素、微量元素、稀土元素分析测试。研究表明该区安山质-侵入杂岩具有岛弧钙碱性火山岩的地球化学特征,构造环境判别图显示该套岩石属于大洋弧环境,形成于大洋消减带,与洋壳板片俯冲有关。安山质-侵入杂岩来源于地幔楔,并经历了结晶分异作用,而煌斑岩形成于板片消减而富集的地幔部分熔融。通过与黎府构造带矿床稀土、微量元素特征对比,证实班康姆矿区与Chatree矿区火山岩及金矿床形成于同一期构造岩浆成矿作用,进一步表明了黎府构造岩浆带在晚二叠世—早三叠世发生了一次重要的区域成矿作用。  相似文献   

17.
周文戈  张本仁 《地球化学》1998,27(6):537-548
秦岭-大别造山带中,新生代中酸性火山岩的地球化学研究表明,该区中酸性火山岩是由幔源基性岩浆与壳源物质的混合物经过多种过程综合作用形成的。结合野外地质产状和同位素热年代学资料,作者认为研究区中,新生代火山岩产出于拉张的构造环境中。  相似文献   

18.
浙东早白垩世火山岩组合的地球化学及其成因研究   总被引:25,自引:6,他引:25  
浙东早白垩世含中性岩的火山岩组合和双峰式火山岩组合的主量元素和微量元素特征对比研究表明,中性火山岩的地球化学特征明显受到伴生的基性和酸性火山岩的影响。它们的微量元素协变关系证实:中性火山岩是由基性岩浆和酸性岩浆混合形成的。双峰式火山岩具有与含中性岩的火山岩组合相类似的主量元素特征,但两者的微量元素特征相差较大。根据东南沿海在早白垩世时期的构造背景是由挤压向伸展拉张转变,以及各种元素具有不同的扩散速度,提出了浙东早白垩世火山岩组合的形成模式:若基性岩浆和酸性岩浆仅进行了部分微量元素的交换,没有来得及发生主量元素的交换,就在伸展拉张的构造背景下喷出地表,则形成双峰式火山岩组合;若基性岩浆与酸性岩浆在地壳深处共存的时间较长,发生一定程度的主量元素交换,则形成偏基性和偏酸性的中性岩浆,若进一步发生化学成分的交换,则可形成典型的安山质岩浆,喷出地表就形成含中性岩的火山岩组合。  相似文献   

19.
新疆西南天山皮羌盆地是一个新生代火山构造盆地。盆地内出露4个古火山颈和大量岩墙,部分岩墙与火山颈相连。运用岩相学、岩石地球化学测试分析法研究皮羌盆地内火山岩,研究表明,火山岩具原生岩浆性质,及碱玄岩、碧玄岩和玄武岩岩石组合特征。火山岩产于板内造山带环境,为幔源部分熔融产物,无明显结晶分异。结合托云盆地新生代火山岩岩石地球化学探讨西南天山岩浆触发机制,认为岩石圈局部拆沉作用是触发本区岩浆活动主要机制。  相似文献   

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