海南岛二叠纪—三叠纪构造演化：源自岩浆岩和变质岩同位素年代学和地球化学的约束     

吕方  辛宇佳  李建华  王金铭 《地质学报》2023,97(1):30-51

本文对海南岛广泛出露的中-酸性花岗质岩体和中—高级变质岩开展了系统的岩石学、年代学、地球化学及Lu-Hf同位素研究,识别出270～259 Ma和242 Ma两期岩浆事件和251～248 Ma变质-深熔事件。270～259 Ma岩浆岩包括花岗(石英)闪长岩和含石榴子石花岗岩。花岗(石英)闪长岩为准铝质I型花岗岩,锆石ε_Hf(t)值变化较大,Mg^#和CaO/Na₂O比值较高,Rb/Sr比值较低,起源于玄武质下地壳,并存在少量幔源岩浆的混入;含石榴子石花岗岩为典型的强过铝质S型花岗岩,锆石ε_Hf(t)值为负,CaO/Na₂O比值较高,源岩主要为壳源贫黏土的碎屑岩。它们均富集LREEs(轻稀土元素)和LILEs(大离子亲石元素),明显亏损HFSEs(高场强元素),显示出与洋壳俯冲相关的岛弧岩浆岩的地球化学特征,形成于大陆弧背景下。251～248 Ma变质-深熔事件与区域上广泛分布的壳源S型花岗岩和韧性剪切变形同期,推测为一期弧-陆碰撞造山事件。242 Ma花岗岩为A₂  相似文献   

阿尔巴尼亚布尔齐泽壳-幔过渡带豆荚状铬铁矿成因及其对富Ti熔体交代作用的记录          下载免费PDF全文

邱添  杨经绥  吴魏伟  熊发挥  芮会超  蒋久阳 《沉积与特提斯地质》2021,41(3):485-504

豆荚状铬铁矿是关键金属铬的重要来源之一,尽管豆荚状铬铁矿的研究取得了诸多进展,但对于发育于蛇绿岩壳-幔过渡带的铬铁矿成因却涉及较少。阿尔巴尼亚布尔齐泽岩体壳-幔过渡带中产出的Cerruja豆荚状铬铁矿矿床,其矿体及纯橄岩围岩普遍被辉石岩脉穿切,辉石岩脉与矿体接触带以及辉石岩脉中的铬尖晶石强烈破碎,在铬尖晶石的裂隙和包裹体中发育大量富Ti矿物相,如金红石、钛铁矿和榍石等,是研究壳-幔过渡带铬铁矿成因的理想对象。Cerruja豆荚状铬铁矿及纯橄岩围岩中铬尖晶石Cr#分别为0.56~0.58和0.52~0.55,属于高铝型铬铁矿。接触带及辉石岩脉中的铬尖晶石Cr#明显升高（分别为0.57~0.67和0.72~0.83）,且Ti、V、Mn、Sc、Co、Zn和Ga含量也升高。本文依据铬尖晶石的结构及矿物化学成分变化特征,提出布尔齐泽壳-幔过渡带铬铁矿经历多阶段演化叠加：首先,Mirdita-Pindos洋盆在侏罗纪（约165 Ma）发生洋内初始俯冲,软流圈物质上涌生成的MORB-like弧前玄武质熔体随着俯冲的进行逐渐向玻安质熔体演变,期间产生的过渡型熔体与地幔橄榄岩反应生成高铝型铬铁矿;然后,部分MORB-like弧前玄武质熔体随着堆晶间隙分离结晶往富Fe和Ti的方向演化,改造早期形成的高铝型铬铁矿并结晶高铬型铬铁矿,同时生成金红石、钛铁矿和榍石等富Ti矿物相。  相似文献   

火星陨石的岩石矿物学及源区特征     

吴蕴华  肖智勇  徐伟彪 《地质学报》2021,95(9):2769-2790

目前火星岩石样品的唯一来源是火星陨石,是研究火星物质组成和成分演化、物理化学性质、壳幔分异过程、岩浆过程等的重要窗口.火星角砾岩的成分与探测器和火星车获得的火星表面平均成分及部分表面岩石成分相似,代表了来源于火星壳的富集型样品.其他大部分火星陨石通常为基性岩浆岩,形成于幔源岩浆上涌后喷发至表面或侵入为岩墙或岩床,携带了火星幔的物质组成信息,不同的微量元素和同位素组成特征指示其来源于火星幔不同的源区.部分岩浆在上涌过程中经历了火星壳的混染作用,形成的陨石记录了火星壳的部分物质组成.火星陨石的研究已经获得了大量火星表面和深部的物质组成和演化信息,主要认识包括:① 火星壳氧化程度较高,富集稀土元素,238 U/204 Pb比值较高,ε142 Nd和ε182 W较低;② 火星幔部的氧逸度和轻稀土元素富集程度高度不均一,同位素组成特征指示至少存在六个不同的源区(低147 Sm/144 Nd 和176 Lu/177 Hf、高147 Sm/144 Nd 和176 Lu/177 Hf、高147 Sm/144 Nd低176 Lu/177 Hf的三类辉玻无球粒陨石源区;较低147 Sm/144 Nd 和176 Lu/177 Hf、较高ε182 W的辉橄与纯橄无球粒陨石源区;NWA 8159 的源区;NWA 7034 中部分组分的源区);③幔部不均一的特征可能形成于火星分异早期.目前发现的火星样品数量约300 余块,大部分样品的结晶年龄小于 650 Ma,但是火星表面的地质单元主要为诺亚纪或西方纪产物.另外火星探测数据获得的表面岩石成分比火星陨石更富硅和碱性元素,且岩石种类更丰富,除玄武质岩石之外还有大量中性和酸性岩石.因此对火星物质组成和演化更全面、深入的研究还需新的探测任务(包括样品返回)的数据补充.  相似文献   

阿拉善地块北缘乌力吉岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及其对区域构造演化的制约          下载免费PDF全文

张善明  贺中银  赵鹏彬  胡二红  王亚楠  周彦波 《地球科学》2021,46(1):101-121

阿拉善地块北缘是研究古亚洲洋最终闭合过程的重要区域,该区大面积出露的石炭-二叠纪火成岩尚缺乏深入探讨,直接导致古亚洲洋最终闭合时间的认识无法统一,进而制约了中亚造山带南缘中部晚古生代构造演化问题的讨论.通过选取的乌力吉岩体位于恩格乌苏断裂带和巴丹吉林断裂带之间,处于沙拉扎山构造带内,对其开展了系统的岩相学、全岩地球化学及锆石U-Pb年代学研究.结果显示,岩体主要由花岗闪长岩和花岗岩组成,花岗闪长岩2件样品加权平均年龄分别为:266.00±1.00 Ma(MSWD=0.69)、267.76±0.97 Ma(MSWD=0.26).花岗岩3件样品加权平均年龄分别为:254.57±0.99 Ma(MSWD=0.79)、253.70±1.70 Ma(MSWD=2.50)、252.50±2.90 Ma(MSWD=4.70).SiO₂含量:花岗闪长岩64.13%~67.17%,花岗岩68.08%~75.29%;Na₂O+K₂O含量:花岗闪长岩6.40%~7.00%,花岗岩7.09%~7.94%,均属中等分异的Ⅰ型花岗岩.Nb、Ta、P、Ti明显亏损,K、Zr、Hf具明显正异常.轻稀土(LREE)富集,重稀土(HREE)亏损且分馏明显,LREE/HREE=6.49~17.45.(La/Yb)_N值:花岗闪长岩6.21~8.80,花岗岩9.21~22.06.地球化学特征反映两期侵入体具壳幔混合特性,以壳源为主,表现分离结晶和晚期流体交代作用特征.综合沉积建造及岩石地球化学认为,古亚洲洋可能在二叠纪前已经闭合,阿拉善地区于二叠纪进入板内演化阶段,乌力吉一带处于区域性同造山挤压向造山后伸展折返或后碰撞伸展环境.   相似文献   

上地幔含水量对海底扩张过程中洋壳厚度的影响:数值模拟          下载免费PDF全文

邵佳  许鹤华  谌永强  施小斌  王晓芳 《地球科学》2021,46(3):826-839

地幔中不同含量的水会对洋壳的生成产生重要影响,但目前不同含水量下的均匀和局部含水地幔会怎样影响洋壳厚度还不清楚.利用动力学数值模拟的方法,对上地幔均匀含水和局部含水两种情况下洋壳的生成过程展开研究.结果表明:当上地幔均匀含水时,含水量的增加在减小最大熔融分数的同时,会增大初始熔融深度和熔融面积,因而生成的洋壳厚度会增加.当上地幔局部含水时,局部含水地幔熔融后也会增大生成的洋壳厚度,但开始影响洋壳厚度的时间与其含水量有关.结合南海洋壳特征进一步分析认为:南海扩张期间其地幔源含水量具有非均质性.东部次海盆的洋壳比西南次海盆厚1 km,可能是因为前者地幔源含水量整体高于后者(本模型表明约高50×10-6).南海玄武岩中碳酸盐化硅酸盐熔体的存在,可能是由局部高含水量地幔在深部熔融产生的熔体携带上来的.南海洋壳厚度在时间上没有大幅度变化,可能是因为局部高含水量地幔的体积相对较小或体积虽大但其含水量没有显著高于地幔背景含水量.   相似文献   

俯冲循环组分对大洋地幔不均一性的定量约束          下载免费PDF全文

胡航  余星  韩喜球 《地球科学》2022,47(7):2616-2630

大洋地幔内部存在广泛的不均一性,其成因可有多种模式,其中俯冲循环作用对地幔组成的变化具有重要影响. 为明确各循环组分对亏损地幔的改造作用及其在富集源区中的相对贡献,系统总结了不同循环组分（远洋沉积物、俯冲洋壳、陆壳）的平均微量元素特征,计算了各循环组分在俯冲过程中经历的化学变化. 基于改造后的循环组分,开展与亏损地幔源区的混合和熔融模拟. 结果表明,HIMU型玄武岩可以由纯俯冲洋壳（≤10%）与亏损地幔（≥90%）混合形成的源区,经较低程度熔融（0.5%~1.5%）形成;而EMI型玄武岩可以由俯冲洋壳（≤10%）、俯冲剥蚀的下陆壳物质（≤3%）、亏损地幔（≥90%）混合形成的源区,经较低程度熔融（1%~2%）形成;EMII型玄武岩可以由俯冲洋壳（≤10%）、GLOSS-II（全球俯冲沉积物）或上陆壳物质（≤0.8%）与亏损地幔（≥90%）混合形成的源区,经较低程度熔融（1%~1.5%）形成.   相似文献   

南海北部陆缘超伸展区白云凹陷断陷结构演化与岩浆作用          下载免费PDF全文

庞雄  郑金云  任建业  王福国  颜晖  孙辉  柳保军 《地球科学》2022,47(7):2303-2316

断陷盆地的结构-构造主要受控于边界断层的构造作用,但是在盆地发育过程中有不同程度的岩浆作用发生时,断陷结构会受到显著的改造和影响.通过对位于南海北部陆缘超伸展区的珠江口盆地白云凹陷断陷结构差异演化特征的描述和分析,探讨陆缘伸展过程中岩浆作用的参与程度对洼陷结构样式和断陷构造-地层-沉积演化的影响.研究表明,白云凹陷主洼强烈伸展期间,岩浆作用不明显,上地壳发生脆性断裂,中下地壳则发生韧性伸展薄化,产生了壳幔拆离断层控制的宽深断陷,构造作用即地壳伸展拆离薄化作用是断陷发育的主要机制;然而,白云凹陷东部洼陷在经历了早期的脆性破裂之后,随即发生了显著的岩浆上涌作用,改变了上地壳的结构强度,脆-韧性转换面上移,产生了上地壳拆离断层控制的宽浅断陷,断陷结构受岩浆上涌作用的改造而表现出坡坪式拆离断层控制的半地堑系,沉积中心发生规律性迁移,构造-岩浆作用是断陷发育的机制.白云凹陷主洼与白云凹陷东部洼陷中岩浆作用参与程度的不同,不仅导致了洼陷结构样式及其演变过程的不同,而且断陷中的沉积充填体系也表现出显著的差异.构成白云凹陷主洼的宽深断陷中发育了巨厚的中晚始新世上文昌组-恩平组,在北部缓坡和南部深洼区,这套地层依次由大型三角洲体系和深湖相沉积体系构成;白云凹陷的东部洼陷则受岩浆上涌改造,发育多隆凹结构的宽浅断陷,形成多个小物源供源的小型三角洲-浅湖沉积体系,而且沉积物中富含火山碎屑.研究成果对于白云凹陷成盆机制的研究意义重大,同时对该凹陷的油气勘探亦具有重要的实际应用价值.   相似文献   

西秦岭早子沟金矿黑云母成分特征及成岩成矿指示意义     

李康宁  贾儒雅  李鸿睿  王玉玺  吴锋  严康  张世珍 《岩石矿物学杂志》2022,41(5):865-879

甘肃省夏河-合作矿集区是西秦岭造山带中重要的金矿富集区之一,早子沟金矿为其中最为著名的特大型矿床,矿区中酸性脉岩极为发育,与成矿具有密切联系。本次在早子沟金矿床野外调研的基础上,针对矿区主要脉岩中的黑云母进行了电子探针分析。结果表明,早子沟金矿中酸性脉岩中主要为岩浆黑云母,黑云母中FeO_t含量为19.71%~29.84%,MgO含量为9.54%~13.51%,兼有镁质、铁质黑云母的特点;黑云母的结晶温度为776.61~799.65℃,结晶压力为131~283 MPa,氧逸度lg f_O2为-14.85~-13.11,表现为高温、低压、较高氧逸度的特征。通过黑云母化学成分特征分析表明早子沟金矿脉岩属钙碱性花岗岩,为壳幔混源成因。早子沟金矿脉岩黑云母的这些矿物化学特征及其所指示的地质背景,揭示了早子沟脉岩代表的该套岩浆为形成大型热液矿床创造了有利条件。  相似文献   

牡蛎壳改性及联合释氧复合材料修复地下水氨氮污染实验研究     

吴福贤  李玮  李水云  陈晓丹  谢林伸  成功  常旭  陈纯兴  韩龙 《现代地质》2022,36(2):583-590

为研究以牡蛎壳-释氧复合材料为填料的渗透反应格栅去除地下水氨氮污染的效果及其经济实用性,开展了相关室内实验:采用高温加热方式对牡蛎壳进行改性,通过测定牡蛎壳改性后的比表面积判定其吸附效果;以过氧化钙为释氧化合物,将其与水泥、石英砂/牡蛎壳粒、钙基膨润土以一定比例混合制成粒径约1.8 cm球型释氧材料,采用静态实验研究不同原料配比的释氧材料的释氧性能;最后研究了两种不同粒径牡蛎壳粒-释氧复合材料修复地下水氨氮的效果及不同供氧方式下不同吸附材料修复地下水氨氮的效果及其经济实用性。结果表明:对牡蛎壳粒进行高温改性,牡蛎壳粒高温条件下会产生团聚现象,比表面积随煅烧温度升高呈下降趋势,高温改性方式并不能有效改善牡蛎壳粒吸附性能;实验中制作的释氧材料在95天的实验期间,各实验柱的溶解氧量可以保持在18 mg/L左右,且在嗜碱菌作用下pH值得以有效降低,所制作的释氧材料可为硝化细菌长期在溶解氧低的地下水环境中生长提供氧气;以牡蛎壳-释氧复合材料为填料的渗透反应格栅通过耐碱硝化细菌的硝化作用可以将氨氮浓度从50 mg/L降至约35 mg/L,不同粒径牡蛎壳粒修复效果差异不明显。使用牡蛎壳-释氧复合材料渗透反应格栅长期修复地下水氨氮,不仅可以达到活性炭及沸石作为骨架的修复效果,而且更加具有经济实用性。  相似文献   

柴达木盆地北缘新元古代-早古生代大洋的形成、发展和消亡   总被引：4，自引：0，他引：4  

朱小辉  陈丹玲  王超  王红  刘良 《地质学报》2015,89(2):234-251

柴达木盆地北缘构造带是一条典型的早古生代造山带,是由陆壳深俯冲形成的高压/超高压变质带,产于其中的高压/超高压变质岩石原岩形成时代普遍大于750Ma,原岩的性质为陆壳属性,但柴北缘东段都兰沙柳河地区出露的含柯石英榴辉岩原岩的形成时代为516Ma,原岩的性质为洋壳属性,证实柴北缘局部地段还存在洋壳深俯冲,柴北缘地区可能记录了从大洋俯冲到大陆俯冲再到碰撞造山这一完整的演化历史。本文主要从岩石学、年代学、地球化学以及同位素地球化学等方面对柴北缘地区陆壳深俯冲前新元古代-早古生代大洋发展与演化的岩石记录进行了系统总结,认为柴北缘地区在700~850Ma时受Rodinia超大陆裂解事件的影响发生了裂解;535~700Ma时在裂解事件的基础上形成了一个新元古代-早古生代的大洋,沿柴北缘连续分布的岩石记录表明该洋盆可能在早古生代已具有一定的规模;460~535Ma时该洋壳发生了俯冲消减作用;450~460Ma期间洋盆闭合消失。这一认识对全面深入了解柴北缘高压/超高压变质带早古生代构造演化历史具有重要意义。  相似文献