Origin and mechanisms of K–Si-metasomatism of ca. 3.4–3.3 Ga volcaniclastic deposits and implications for Archean seawater evolution: Examples from cherts of Kittys Gap (Pilbara craton, Australia) and Msauli (Barberton Greenstone Belt, South Africa)     

Virgile Rouchon  Beate Orberger 《Precambrian Research》2008,165(3-4):169-189

The effects of K–Si-metasomatism during the formation of Early Archean replacement cherts have been quantified in this study by the investigation of two well-known stratigraphic sections: the Msauli chert (MC, Barberton greenstone belt, South Africa) and the Kittys Gap chert (KGC, Pilbara craton, Western Australia). The KGCs have a dacitic precursor similar to Duffer Formation dacites (Pilbara craton), while the MCs are derived from Al-depleted komatiites similar to those from the Weltevreden Formation (Barberton greenstone belt). Mass balance calculations reveal that the volcaniclastic deposits had initial porosities of up to 85 vol.% for the KGC and of 65 vol.% for the MC. Secondary porosities (27 vol.%: MC, 8 vol.%: KGC) produced during K-metasomatism are proportional to the dissolution of Fe, Ca, Mg-rich glass and precursor minerals. Komatiites have a higher chemical exchange potential than dacites, each gram releasing 1.2 mmol Fe²⁺, 2.8 mmol Mg²⁺, 1.4 mmol Ca²⁺ and 1.1 mmol Na⁺ to seawater, together with 4.4 mmol O²⁻. K-metasomatism of 1 g of komatiite further implies an uptake of 0.67 mmol of K⁺ and 2.7 mmol of H⁺. The highest silica uptake is achieved for the KGC (82 mmol/g of precursor). This silica enrichment most likely operated in the water column and at the sediment–water interface by sorption mechanisms on the surface of detrital particles and particulate organic matter, as a result of seawater silica-saturation. Acidic conditions (pH 5.5–6.5) and hot temperatures (>70 °C) favored the formation of K-rich phyllosilicates by interaction with seawater during the early diagenetic alteration of the volcaniclastic particles. The widespread occurrence of K–Si-metasomatism in volcanic and sedimentary rocks can be regarded as a general alteration process of the Early Archean seafloor, with a major influence on seawater composition. The highly K-selective metasomatism confirms previous studies suggesting that the Archean ocean was acidic and probably in equilibrium with a CO₂-rich atmosphere.  相似文献   

中国南方志留系底部优质烃源岩发育的构造-环境模式   总被引：6，自引：0，他引：6  

王清晨  严德天  李双建 《地质学报》2008,82(3):289-297

我们对宜昌王家湾和张家界三家馆两个剖面的上奥陶统-下志留统剖面的有机碳丰度、有机碳同位素、以及磷和硫元素进行了测定,并结合区域构造背景分析了有机质生产、聚集、保存的有利条件.研究表明,对于下志留统烃源岩而言,对有机质生产的主要贡献来自光合作用,所生成的有机质聚集在陆缘洼地型活动大陆边缘的分隔性盆地中,其有利保存的缺氧条件与冈瓦纳大陆北缘的区域性的缺氧有关.我们认为,扬子克拉通的志留系底部烃源岩与北非的"hot shale"一样,有很大的勘探前景.  相似文献   

山东省济宁强磁异常区深部铁矿初步验证及其意义   总被引：8，自引：1，他引：7  

宋明春 《地质学报》2008,82(9):1285-1292

山东省济宁磁异常是一个重、磁同源体,面积大于100 km2,磁异常峰值为3800nT。钻探验证在孔深1041.57～1796.54m位置发现铁矿体,矿体总厚度74.04～220m,磁性铁平均品位15.89～25.19%。矿石类型有条带状方解磁铁石英岩和条带状磁铁石英大理岩,矿石的主要组成矿物为石英、方解石、磁铁矿、磁赤铁矿、菱铁矿。矿体产于济宁岩群浅变质岩系中,矿床特征与条带状铁建造（BIF）铁矿或鞍山式铁矿有明显区别,铁矿成因类型属与千枚岩、变质中酸性火山岩、大理岩有关的沉积变质型铁矿床。该区铁矿资源潜力巨大。  相似文献   

华北地台东部石炭系—二叠系优质煤储层形成分布控制因素   总被引：5，自引：1，他引：4  

金振奎  苏妮娜  王春生 《地质学报》2008,82(10):1323-1329

优质煤储层在此指厚度大、分布广、储集物性好的煤层。沉积相对优质煤储层的形成和分布有重要控制作用。通过浅海和泻湖淤积填平发育起来的潮坪环境和三角洲环境是最有利的优质煤储层形成环境,煤储层厚度大、分布广。沉积环境对煤储层中的灰分含量和镜质组含量有重要影响,而灰分含量和镜质组含量又直接影响煤储层的储集物性。灰分充填了煤储层中的孔隙,其含量越高,储集物性越差;镜质组有利于割理的形成,其含量越高,储集物性越好。由于在灰分含量、煤岩显微组分等方面的差异,潮坪环境沉积的煤储层的储集物性优于三角洲的煤储层,下三角洲平原沉积的煤储层优于上三角洲平原沉积的煤储层。海平面变化对优质煤储层的形成和分布也有重要控制作用。高位体系煤储层富集,单层厚度大,横向分布相当稳定,尤其是高位体系域晚期,是形成优质煤储层最有利的层位。而水进体系域煤储层稀少,单层厚度小,横向分布不稳定,不利于优质煤储层形成。  相似文献   

西天山达巴特火山岩的形成环境及对斑岩型矿化的制约     

张作衡 《地质学报》2008,82(11):1494-1503

本文通过对西天山地区比较典型的达巴特斑岩铜钼矿床矿区范围内出露上的英安岩和花岗斑岩进行了系统的岩石地球化学分析,对英安岩和流纹斑岩中的锆石进行了SHRIMP U-Pb定年研究,分别获得了315.9±5.9Ma和278.7±5.7Ma。岩石化学、微量以及稀土元素特征表明从英安岩到花岗斑岩,岩体具有明显的分异演化特征和很好的继承性。火山岩和次火山岩的精确定年为准确厘定火山岩形成的时限和地球动力学背景提供了依据。结合已有的Re-Os法获得的矿化年龄,表明晚石炭世末-早二叠世初（278.7±5.7Ma）,西天山地区进入板块碰撞-板内伸展阶段,由于板内幔根的部分熔化,造成深源斑岩岩浆侵位,在达巴特矿区形成了由花岗斑岩、流纹斑岩和流纹质凝灰熔岩组成的椭圆形火山机构,并导致相关矿床的形成。  相似文献   

He–Ar and Nd–Sr isotopic compositions of late Pleistocene felsic plutonic back arc basin rocks from Ulleungdo volcanic island, South Korea: Implications for the genesis of young plutonic rocks in a back arc basin     

Kyu Han Kim  Keisuke Nagao  Hirochika Sumino  Tsuyoshi Tanaka  Takamasa Hayashi  Toshio Nakamura  Jong Ik Lee 《Chemical Geology》2008,253(3-4):180-195

We report analyses of noble gases and Nd–Sr isotopes in mineral separates and whole rocks of late Pleistocene (< 0.2 Ma) monzonites from Ulleungdo, South Korea, a volcanic island within the back arc basin of the Japan island arc. A Rb–Sr mineral isochron age for the monzonites is 0.12 ± 0.01 Ma. K–Ar biotite ages from the same samples gave relatively concordant ages of 0.19 ± 0.01and 0.22 ± 0.01 Ma. ⁴⁰Ar/³⁹Ar yields a similar age of 0.29 ± 0.09 Ma. Geochemical characteristics of the felsic plutonic rocks, which are silica oversaturated alkali felsic rocks (av., 12.5 wt% in K₂O + Na₂O), are similar to those of 30 alkali volcanics from Ulleungdo in terms of concentrations of major, trace and REE elements. The initial Nd–Sr isotopic ratios of the monzonites (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.70454–0.71264, ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd = 0.512528–0.512577) are comparable with those of the alkali volcanics (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.70466–0.70892, ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd = 0.512521–0.512615) erupted in Stage 3 of Ulleungdo volcanism (0.24–0.47 Ma). The high initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values of the monzonites imply that seawater and crustally contaminated pre-existing trachytes may have been melted or assimilated during differentiation of the alkali basaltic magma.A mantle helium component (³He/⁴He ratio of up to 6.5 RA) associated with excess argon was found in the monzonites. Feldspar and biotite have preferentially lost helium during slow cooling at depth and/or during their transportation to the surface in a hot host magma. The source magma noble gas isotopic features are well preserved in fluid inclusions in hornblende, and indicate that the magma may be directly derived from subcontinental lithospheric mantle metasomatized by an ancient subduction process, or may have formed as a mixture of MORB-like mantle and crustal components. The radiometric ages, geochemical and Nd–Sr isotopic signatures of the Ulleungdo monzonites as well as the presence of mantle-derived helium and argon, suggests that these felsic plutonic rocks evolved from alkali basaltic magma that formed by partial melting of subcontinental lithospheric mantle beneath the back arc basin located along the active continental margin of the southeastern part of the Eurasian plate.  相似文献   

碳酸盐岩裂缝与岩溶作用研究   总被引：12，自引：2，他引：10  

艾合买提江·阿不都热和曼  钟建华  李阳  钟富平  高玉飞 《地质论评》2008,54(4):485-493

从构造与非构造作用角度出发,突出研究断层对裂缝的控制作用、断裂与岩溶的关系和裂缝与岩溶之间的关系,揭示碳酸盐岩裂缝与岩溶的发育规律。研究表明：构造裂缝为岩溶发育提供岩溶作用进行的有利通道,非构造裂缝则可以加速溶蚀作用的进行,促进岩溶的发育;裂缝与岩溶之间的关系始终是相辅相成、相互促进的关系。  相似文献   

渤海湾盆地新生界生油岩系底界面温度分布   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

龚育龄  王良书  刘绍文  李成  韩用兵  李华  蔡进功 《地质科学》2008,43(1):1-11

依据渤海湾盆地2000余口测温井的地温梯度数据、地层岩性描述、分层数据以及钻井资料,计算了该盆地各生油岩系底界面的温度。统计结果表明:渤海湾盆地沙河街组大部分凹陷区地层底界面温度介于90℃至150℃,目前仍具有大量生油的温度条件,而在隆起或一些凸起地区,该地层组段温度普遍小于90℃,未能达到生油的温度指标。东营组和孔店组地层也仍具有一定的生油温度条件。研究还表明:地层温度与地层界面埋深密切相关,温度随界面埋深的增大而升高,沉积厚度大的凹陷区地层界面温度大于沉积厚度小的凸起区或斜坡地带,说明地层界面埋深是决定地温高低的主要控制因素,而地温梯度对地层界面温度的影响相对较小。  相似文献   

青藏高原西部赛利普中新世火山岩源区:地球化学及Sr-Nd同位素制约   总被引：11，自引：6，他引：5  

王保弟  许继峰  张兴国  陈建林  康志强  董彦辉 《岩石学报》2008,24(2)

青藏高原拉萨地块西部赛利普地区新生代火山岩依据主量元素可划分为超钾质、钾质和钙碱性系列,主要的岩石类型为粗面安山岩、粗面岩,一个超钾质岩石的40Ar-39Ar年龄为17.58Ma,指示出火山活动为中新世.超钾质、钾质和钙碱性火山岩都显示出富集LREE及LILE(Th、U)、亏损HFSE(Nb、Ta、Ti)的特征.超钾质火山岩具有较高的K2O(6.31%～8.55%)、MgO(6.75%～8.96%)、Cr(270.7×10-6～460.4×10-6)、Ni(142.3×10-6～233.9×10-6)含量,较高的(87Sr/86Sr)i(0.71883～0.72732)和较低的εNd(-14.78～-15.37),指示可能起源于一个前期亏损并经后期俯冲作用改造的富钾的方辉橄榄岩富集地幔源区.钾质火山岩具有比超钾质火山岩低的K2O、MgO、Cr、Ni含量以及高的Ba、Sr含量,初始87Sr/86Sr为0.71553～0.71628,初始143Nd/144Nd为0.51197～0.51198,在空间上与超钾质火山岩共生,可能是前者母岩浆的演化产物.钙碱性火山岩具有较高的Sr(881.7×10-6～1309.2×10-6)、Sr/Y比值(50～108)和较低的Y(12.05×10-6～18.02×10-6),明显亏损重稀土Yb(0.93×10-6～1.30×10-6),类似于典型的埃达克质岩成分特征但相对高钾,并具有相对低的(87Sr/86Sr);(0.70928～0.71374)以及高的εNd(-7.90～-10.91),指示起源于富钾增厚下地壳物质的部分熔融.区域上拉萨地块超钾质岩、钾质岩与N-S向地堑系在空间上共存、时间上相吻合,由此本文认为拉萨地块中新世钾质.超钾质岩和南北向地堑系的形成可能与中新世早期北向俯冲的印度大陆岩石圈断离有关.  相似文献   

西藏冈底斯带措勤地区则弄群火山岩锆石U-Pb年代学格架及构造意义   总被引：29，自引：12，他引：17  

朱弟成  周肃  莫宣学  赵志丹  许继峰  周长勇  孙晨光  王立全  陈海红  董国臣 《岩石学报》2008,24(3)

大规模的则弄群火山岩呈带状近东西向展布于西藏冈底斯带中北部地区.对出露状况较好的措勤地区则弄群火山岩进行了锆石U-Pb定年,以建立其年代学格架便于区域对比.措勤地区则弄群火山岩多数锆石具有生长振荡环带,部分锆石显示核边结构.在措勤达雄北西部上覆于中二叠统下拉组灰岩的1件则弄群英安岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Ph年龄为130±1Ma,1件则弄群流纹岩样品的SHRIMP锆石U-Pb年龄为129±3Ma;在措勤达雄北东部与下白垩统多尼组碎屑岩呈断层接触的1件则弄群英安岩样品中的锆石具有两组LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,最年轻的一组(包括增生边)为121±1Ma,较老的一组(包括核部)为131±1Ma;在措勤南西部1件则异群流纹岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为111±1Ma,与措勤地区花岗岩类的侵位时代相当.这些高质量的锆石U-Pb年代学数据表明,措勤地区的则弄群火山作用很可能开始于约130Ma,停息于约110Ma,持续时间约20Ma.区域对比表明,东西延伸约1000km的则弄群火山作用同时发生在约130Ma.区域上目前的年代学数据结合同时代岩浆作用的分布特征表明,冈底斯带中北部地区早白垩世岩浆作用不太可能由新特提斯洋壳向北的低角度或平板俯冲产生.  相似文献