河北武安地区隐爆角砾岩特征及成因探讨     

李瑞鹏  崔晓亮  苏尚国  张雅南  梁存涛  陈学根 《地学前缘》2021,28(1):353-362

出露于河北武安地区的隐爆角砾岩分布广泛,其成岩过程对于研究该区岩浆和流体的相互作用及成矿作用具有重要意义。本文对河北武安洪山隐爆角砾岩进行了详细的野外及镜下观察及电子探针(EMPA)及激光剥蚀等离子质谱仪(LA-ICP-MS)的原位分析。详细的矿物学研究表明,武安角砾岩主要分布于主岩体(闪长岩)与围岩(灰岩)之间,角砾多为棱角状、次棱角状,具有明显可以拼合的特征,角砾边部常可见方解石的再生加大现象,因铁含量的不同,角砾呈深浅不同的颜色。基质成分主要由方解石和赤铁矿组成。赤铁矿环带发育,其核部FeO高,边部MgO、Al₂O₃高,其全铁含量与SiO₂呈良好的负相关关系;赤铁矿相对富集Ba,K,U等元素,亏损Th,Ta,Nb,Zr,Hf等高场强元素,表明其可能形成于岩浆-流体环境。同心层状赤铁矿明显富集Ti和Pb,Ti的相对富集表明同心层状赤铁矿的成因与岩浆有关,Pb的相对富集则表明其形成后期有热液叠加参与。本文研究认为,武安地区隐爆角砾岩的成因模式为:深部岩浆流体在上升过程中受到上覆围岩的圈闭而产生流体沸腾超压现象,随后上覆岩层突然减压破碎,岩浆-流体发生隐爆作用并将上层岩体破碎胶结成岩。  相似文献   

岩浆成矿系统的尺度效应   总被引：2，自引：0，他引：2  

罗照华  苏尚国  刘翠 《地球科学与环境学报》2014,(1):1-9

小岩体成大矿理论强调了岩浆侵入体的几何尺度与内生金属成矿作用的有机联系,但这种联系的实质尚理解甚少。简要分析了岩浆成矿系统的基本问题,聚焦于侵入体几何尺度与几种关键控矿因素的内在联系。利用前人提出的固相线前锋迁移距离与冷却时间之间的函数关系估算了岩浆侵入体固结的时间尺度,发现小岩体的存活时间尺度与超大型矿床的形成时间尺度一致。基于斯托克定律的估算,含有暗色微粒包体的小岩体以岩浆快速上升为特征,符合流体中成矿金属溶解度与压力(P)、温度(T)正相关的实验结果。分析了岩浆产量与源区减压速率和所产生岩浆中挥发分含量之间的关系,提出大规模岩浆活动之后岩浆产量必然逐渐减少,因而流体-熔体比值逐渐增加。据此认为,超大型矿床可形成于紧接着大规模岩浆活动之后,并以长英质岩浆成矿系统为例将其称为岩基后成矿作用。因此,岩浆成矿系统的尺度效应是一种重要的地质效应,尺度效应分析支持小岩体成大矿理论。  相似文献   

冀西北后沟金矿田脆韧性剪切带年代学新证据:来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的发现   总被引：2，自引：0，他引：2  

李长民  李拓  邓晋福  苏尚国  刘新秒 《大地构造与成矿学》2012,36(2):157-167

通过系统的地质学研究,作者在后沟金矿田发现了近NE向的脆韧性剪切带,并对采自石垛口村北糜棱岩化石英正长岩样品中的锆石进行了成因矿物学研究,结果发现了两组锆石。一组为具有振荡环带的岩浆锆石,其LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(383.4±2.8)Ma;另一组为在CL图像上无阴极发光充填在岩浆锆石边缘和粒间的不规则状的热液锆石,其LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(154.4±1.3)Ma。通过对研究区具体情况的综合分析,作者认为前者代表水泉沟岩体东段的侵位年龄,后者代表区内脆韧性剪切带的形成年龄。考虑到东坪金矿田140Ma的成矿年龄与后沟金矿田154Ma的脆韧性剪切带的形成年龄相近,作者认为东坪和后沟金矿田可能存在多阶段构造-岩浆活动和热液流体成矿事件,但主要的成矿作用发生在燕山期,并且大多数金矿与燕山期的中酸性小岩体有关。  相似文献   

加拿大Voisey’s Bay Ni-Cu-Co硫化物矿床岩浆通道成矿系统——小岩体成矿典型实例   总被引：1，自引：0，他引：1  

张波  苏尚国  汤中立  邓晋福  肖庆辉  闫海卿  焦建刚  宋晨  蒋校  陈永健 《西北地质》2012,(4):288-301

Voisey′s Bay岩体(VBI)位于加拿大拉布拉多岛北部中元古代Nain深层岩套(NPS)中,Voisey′s Bay Ni-Cu-Co硫化物矿床的成岩成矿时代为1.34Ga。岩体主要由Western Deeps岩体和Eastern Deeps岩体组成,它们由1条隐伏的岩浆通道所连接,矿体就位于岩浆通道中,形成典型岩浆通道成矿系统。在Voisey′sBay地区同时代岩体有很多,相对于相邻的其他岩体来说,Voisey′s Bay岩体体积最小,到目前为止,只有Voisey′s Bay岩体形成了大型Ni-Cu-Co硫化物矿床,是小岩体成大矿的典型实例。  相似文献   

超高压变质带的全球分布及其大地构造意义     

游振东 《高校地质学报》2007,13(3):383-391

对全球28个超高压变质岩产地的地质对比研究发现,超高压变质带的发育,与弧-陆和陆-陆碰撞造山带关系密切。碰撞造山带多发育于活动的大陆边缘。在那里,冷的陆壳物质可以深俯冲到另一个相对稳定的未俯冲的板块之下,其深度可以超过90~120 km,在高压达>2.5 GPa和温度约600℃或更高条件下,导致超高压特征矿物如,柯石英、金刚石等的生成。在空间分布上,超高压变质带集中于欧亚大陆及其周缘,澳洲和北美目前尚未有报道。从时代上看,超高压变质带多出现于显生宙,前寒武纪只有晚元古代（泛非运动期）少数两例。说明以超高压变质带为特征的碰撞造山作用,是显生宙以来,陆壳增生达到一定的规模后,才出现的构造体制;Rodinia和Pangea古大陆的裂解,使地温梯度降低,从而有利于超高压变质带的生成。  相似文献   

鄂北高压榴辉岩相变质带的变质、变形和流体演化   总被引：4，自引：1，他引：3  

张泽明  韦必则  韩郁菁  游振东 《岩石学报》1999,15(1):48-56

大别高压超高压变质带从南到北可分成四个带,它们是绿帘蓝片岩带、高压榴辉岩带(南带)、超高压榴辉岩带和高压榴辉岩带(北带).高压榴辉岩相变质带以蓝闪石榴辉岩为代表,并出现多硅白云母、绿帘石、石英、金红石和锆石等变质矿物. 石榴石中含有前榴辉岩相变质形成的矿物包体,并具典型的进变质成分环带.高压榴辉岩中保存了其进、退变质作用全过程中的岩石学和构造信息,即在挤压体制下,表壳岩石经绿帘角闪岩相到榴辉岩相进变质作用和强烈韧性变形;在继续挤压逆冲机制下高压变质岩的大幅度折返,从壳幔边界上升到地壳中、浅层次,并发生绿帘角闪相退变质作用和多期韧性变形;在伸展体制下经滑脱、断块升降、差异抬升高压变质岩块体暴露到地表,并发生绿片岩相退变质作用和韧-脆性变形.高压变质作用过程中存在广泛的流体-岩石相互作用, 气液包裹体和高压含水矿物的稳定产出,是最有力的证据.流体的成分、含量、迁移形式控制着变质反应,是影响高压变质岩形成与保存的热力学和动力学条件.  相似文献   

大别超高压变质岩折返过程中的部分熔融作用   总被引：16，自引：3，他引：13  

钟增球  张宏飞  索书田  游振东 《地球科学》1999,24(4):393-399

研究表明,在大别超高压变质岩的折返过程中,超高压变质岩一方面要经受中下地壳所特有的角闪岩相退变质作用,另一方面要在合适环境下发生部分熔融作用,超高压变质岩在中下地壳的减爱变和部分熔融作用,是一个重要的物理化学过程,它可以降低岩石的强度,提高岩石的可变性,促进挤压（碰撞）体制向伸展体制的转变。超高压变质岩折返过程减压退变和部分熔融作用的确定,进一步支持了“原地”观点。它不仅说明了超高压榴辉岩石和围岩  相似文献   

早白垩世华北克拉通东部岩石圈减薄过程和机制:来自河北西石门杂岩体的证据   总被引：1，自引：1，他引：0  

蒋俊毅  苏尚国  崔晓亮  刘璐璐  孟维一  王菁姣 《岩石学报》2020,36(2):356-390

白垩纪华北克拉通岩石圈经历了巨大的减薄事件,但减薄过程及机制仍存在较大争论。早白垩世的西石门杂岩体是华北克拉通东部与岩石圈减薄相关的重要杂岩体。根据西石门杂岩体形成时代和岩石结构特征将其划分为两套岩石组合。早期岩套由二长闪长岩-二长岩-正长岩系列组成,具等粒结构,形成时代约为135. 6Ma,岩石地球化学成分为SiO_2=51. 72%～68. 56%、MgO=0. 17%～4. 88%,少部分样品表现出C型埃达克岩的特征;晚期岩套由斑状二长岩-斑状正长岩系列组成,具似斑状结构,形成时代约为125. 3Ma,岩石地球化学成分为SiO_2=57. 00%～67. 51%、MgO=0. 61%～3. 37%,其中还存在大量年龄约2500Ma的继承锆石。两套侵入岩均为高钾钙碱性系列但早期岩套多具埃达克质岩特征,晚期岩套岩石中锆石具有更负的ε_(Hf)(t),显示其具有更多的壳源物质组成。角闪石温度计、压力计显示,早期岩套的定位环境为T=883. 66℃、P=194. 95MPa,相当于7. 36km深处;晚期岩套的定位环境为T=642. 34℃、P=26. 81MPa,相当于1. 01km深处。从135. 6Ma至125. 3Ma,地壳快速抬升了约6. 35km。研究认为,在约135. 6Ma时陆内岩浆作用开始影响研究区,软流圈地幔上涌促使地壳物质熔融、混合形成了早期岩套,同时大规模的岩浆活动及地壳褶皱变形导致陆壳加厚。之后岩石圈地幔发生拆沉作用,地壳快速抬升。在约125. 3Ma后,软流圈地幔继续上涌,回弹的陆壳开始发生大规模的熔融形成了晚期岩套。据此认为拆沉作用是中生代华北克拉通岩石圈减薄的主要机制。  相似文献   

河北武安地区斑状角闪二长岩中角闪石矿物学特征及其对矽卡岩铁矿成因的指示     

崔晓亮  苏尚国  孟维一  刘璐璐  陈晨 《岩石学报》2020,36(7):2215-2231

成矿作用需要巨量含矿流体,而矽卡岩铁矿的含矿流体到底是从致矿侵入体中析出还是来自于深部岩浆仍有很大争议。为了研究邯邢地区矽卡岩矿床中成矿岩体演化过程中含矿流体的性质及其对成矿作用的贡献,本文利用电子探针(EMPA)和激光剥蚀等离子质谱仪(LA-ICP-MS)的原位分析,对河北武安地区斑状角闪二长岩中角闪石的主微量元素进行研究。岩相学特征显示角闪石可以根据颜色分为两类:褐色角闪石和绿色角闪石。斑晶主要为褐色角闪石并具有反应边结构,由内而外依次为黑云母带、透辉石和斜长石带、绿色角闪石和磁铁矿带;基质主要为绿色角闪石,少数核部为褐色角闪石。褐色角闪石的成分主要为镁绿钙闪石和韭闪石,绿色角闪石主要成分是镁角闪石、浅闪石和阳起石。化学成分上褐色角闪石低Si,高Ti、Al;绿色角闪石高Si,低Al、Ti。利用角闪石温压计计算褐色斑晶角闪石形成于相对高压(400～560MPa)和高温(950～980℃)的深部岩浆房条件;褐色基质角闪石形成压力比斑晶角闪石降低(200～300MPa)而温度变化不大(870～940℃)的浅部岩浆房;绿色角闪石都形成于相对低压(100MPa)、低温(700～880℃)的岩浆定位深度条件下。岩浆具有较高的氧逸度,并且从褐色角闪石到绿色角闪石,岩浆的氧逸度升高,高氧逸度条件有利于金属元素进入流体相,阻止其以硫化物的形式在早期沉淀。同时岩浆高含水量促使在低压条件下出溶成矿流体和挥发分,有利于成矿元素的富集和迁移。相对于褐色角闪石,绿色角闪石具有更强的Nb、Sr、Pb、Ti的负异常和极高Nb/Ta值,这代表绿色角闪石是在流体的交代作用下形成的;结合斑晶角闪石反应边产物及其含铁量分析计算,我们得出外来富铁碱性流体的加入是必须的。"邯邢式"铁矿的成因模式不是传统的接触热液交代成因模型,矽卡岩铁矿的铁质来源应该是深部含矿流体。角闪石斑晶在15～20km深部岩浆房结晶,岩浆侵位到7～10km浅部岩浆房时褐色基质角闪石结晶,此时岩浆房接近固结-半固结状态。随后外来碱性富铁流体注入发生岩浆房的活化,岩浆快速侵位并在1～3km处定位,此时压力迅速降低使成矿流体出溶,绿色角闪石也随之形成。外来碱性富铁流体的注入使岩浆快速侵位,高含水量和高氧逸度条件下成矿流体大量出溶,这些因素共同促进矽卡岩铁矿的形成。  相似文献   

运用开合旋构造观探究地球内部是如何运行的     

杨巍然  姜春发  张抗  郭铁鹰  游振东 《地学前缘》2020,27(1):204-210

地球上一切物质都是做开合运动的。以热力(热能)驱动物质上浮运动定义为开;以重力(势能)驱动物质下沉的运动定义为合。开合运动具有垂直开合与水平开合的同步统一性和开合相互依存、相互对立、相互转化两个重要特性。因而在旋转运动的统领和调剂下,将所有地球物质、构造、能量等从无序状态转化到有序状态,最后建成了动态稳定平衡的开合旋构造体系。所以,动态稳定平衡体系的形成、破坏、修复不断旋回式演化就是研究地球内部运行的基础和有效方法。为此,我们在垂向上划分了8个开合构造旋回和地壳(球面)开合构造体系,组成了地球四维运行系统。动态稳定平衡体系的建立是遵循重力均衡准则、最小内能原理(结晶化)、几何优选方位(垂直地心)生长和横向物质均匀化4条自然规律的长期作用而实现的,其中重力均衡是主导的。大约40亿年时,地幔岩石圈形成,它像一个球形锅盖盖住热地球,初步建成了稳定的开合旋构造体系,使地球长期进入动态稳定平衡发展阶段。尔后,每次重大地质事件(失衡运动)就是把岩石圈地幔捅个窟窿或撕开一条裂缝,破坏该地区的开合平衡。旋转运动和开合运动迅速将其恢复达到新的平衡,从而构成一个开合旋回,目前地球已经历了8个大旋回。板块构造仅研究最新4个旋回的岩石圈地幔是如何被捅破及被修复的规律并总结相关的理论,因而它在时间上和空间上都有局限性,不属于全球构造。地球类比为一个生命体,其运行系统中的内部结构和功能比较齐全:包含有开合运动、旋转运动和失衡运动组成的运动系统;起“血液”作用的地质流体、贮存和制造“血液”的“心脏”——地核和联系各种“血液”的地幔柱组成的“血液”系统;以重力均衡为准则,由四个重力均衡面、四个开合转换带和球面两条质量均衡线构成的地球平衡系统。由于开与合的转换具有自发形成和自我调剂的功能,所以开与合相互依存、相互对立、相互转化,是地球内部运行体系基本的动力机制和主要的动因。开合转换的本质是热能和势能的转换,驱动失衡运动的主要内因是高温、高压流体超临界爆裂;主要外因是陨击作用。  相似文献