Sugarloaf Mountain,central Arizona,USA: A small-scale example of Miocene basalt-rhyolite magma mixing to yield andesitic magmas     

Ellen J. Craig  R.V. Fodor 《Chemie der Erde / Geochemistry》2018,78(1):116-139

Sugarloaf Mountain is a 200-m high volcanic landform in central Arizona, USA, within the transition from the southern Basin and Range to the Colorado Plateau. It is composed of Miocene alkalic basalt (47.2–49.1?wt.% SiO₂; 6.7–7.7?wt.% MgO) and overlying andesite and dacite lavas (61.4–63.9?wt.% SiO₂; 3.5–4.7?wt.% MgO). Sugarloaf Mountain therefore offers an opportunity to evaluate the origin of andesite magmas with respect to coexisting basalt. Important for evaluating Sugarloaf basalt and andesite (plus dacite) is that the andesites contain basaltic minerals olivine (cores Fo_76-86) and clinopyroxene (～Fs_9-18Wo_35-44) coexisting with Na-plagioclase (An_48-28Or_1.4–7), quartz, amphibole, and minor orthopyroxene, biotite, and sanidine. Noteworthy is that andesite mineral textures include reaction and spongy zones and embayments in and on Na-plagioclase and quartz phenocrysts, where some reacted Na-plagioclases have higher-An mantles, plus some similarly reacted and embayed olivine, clinopyroxene, and amphibole phenocrysts.Fractional crystallization of Sugarloaf basaltic magmas cannot alone yield the andesites because their ～61 to 64?wt.% SiO₂ is attended by incompatible REE and HFSE abundances lower than in the basalts (e.g., Ce 77–105 in andesites vs 114–166?ppm in basalts; Zr 149–173 vs 183–237; Nb 21–25 vs 34–42). On the other hand, andesite mineral assemblages, textures, and compositions are consistent with basaltic magmas having mixed with rhyolitic magmas, provided the rhyolite(s) had relatively low REE and HFSE abundances. Linear binary mixing calculations yield good first approximation results for producing andesitic compositions from Sugarloaf basalt compositions and a central Arizona low-REE, low-HFSE rhyolite. For example, mixing proportions 52:48 of Sugarloaf basalt and low incompatible-element rhyolite yields a hybrid composition that matches Sugarloaf andesite well ? although we do not claim to have exact endmembers, but rather, viable proxies. Additionally, the observed mineral textures are all consistent with hot basalt magma mixing into rhyolite magma. Compositional differences among the phenocrysts of Na-plagioclase, clinopyroxene, and amphibole in the andesites suggest several mixing events, and amphibole thermobarometry calculates depths corresponding to 8–16?km and 850° to 980?°C. The amphibole P-T observed for a rather tight compositional range of andesite compositions is consistent with the gathering of several different basalt-rhyolite hybrids into a homogenizing ‘collection' zone prior to eruptions. We interpret Sugarloaf Mountain to represent basalt-rhyolite mixings on a relatively small scale as part of the large scale Miocene (～20 to 15 Ma) magmatism of central Arizona. A particular qualification for this example of hybridization, however, is that the rhyolite endmember have relatively low REE and HFSE abundances.  相似文献   

内蒙古特拜金矿流体包裹体特征与成矿作用     

杨轩 《地质与勘探》2018,54(5):877-889

华北地台北缘西段是我国重要的金矿成矿区,目前为止已发现了浩尧尔忽洞、朱拉扎嘎、赛乌素、碱泉子、卡修他他等多个规模不等、不同成因的的金矿床,显示出较大的成矿潜力。特拜金矿是近年来在华北地台北缘西段新发现的一个中型金矿。为探索该金矿的成矿机制,本文对特拜金矿开展了矿床地质和流体性质研究。结果表明,特拜金矿-赋存于早古生代的碳质板岩、碳质千枚岩中。矿体展布受黑色岩系、NW向F2断裂带和NE向F8断裂带的共同控制。矿区周边出露华力西期特拜石英闪长岩和管材陶鲁盖花岗岩等岩浆岩。该金矿从早期成矿阶段到晚期成矿阶段,流体包裹体的均一温度从300℃~350℃逐渐降低到150℃~200℃,盐度从16wt%NaCleqv~20wt%NaCleqv逐渐降低到1wt%NaCleqv ~4wt%NaCleqv;流体的气相组成以CH4-N2-CO2为特征,δDV-SMOW为-91.6‰~-84.5‰,δ18OH2O为2.8‰~3.5‰之间,流体相对富集Ba、Pb、Sr等元素,相对亏损Rb、Th、Nb、Zr、Y、Yb等元素。成矿流体主要来源于岩浆期后热液,可能混合了少量的大气降水。成矿流体处于一种还原性、低温的环境下,金在流体中以Au(HS) 2- 络合物的形式迁移。流体向上运移过程中,因温度、压力的降低而发生不混溶现象,并导致金的沉淀。  相似文献   

甘肃南部大水金矿集区找矿标志及找矿潜力分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

史文全 《地质与勘探》2018,54(3):490-500

甘肃南部大水金矿集区金资源丰富,已累计探明金资源量150余吨。本文通过地面高精度磁测、水系沉积物测量、土壤测量以及大比例尺地质剖面、构造蚀变填图等多元勘探手段,总结归纳大水金矿集区成矿特征与规律,并得到以下找矿信息:区内二叠系、三叠系碳酸盐岩与金矿关系密切,地层对金矿起赋存定位作用;断裂构造对成矿起主导地位;岩浆活动与金矿成矿作用之间存在成因联系;蚀变对金矿化起控制作用;土壤测量所圈定的金异常与矿体对应程度高,土壤次生晕是该区找金的直接标志;中酸性侵入体能引起磁异常,而金成矿与中酸性岩体有密切时空关系。根据上述找矿标志,在格尔托金矿矿区新增金资源量10t;在格尔珂金矿深部不仅控制已知矿体的延深,并且发现数条厚大盲矿体,新增金资源量3t。  相似文献   

珠穆朗玛峰自然保护区湖泊动态及对区域气候变化的响应     

王毅  李景吉  韩子钧  彭培好 《冰川冻土》2018,40(2):378-387

利用Landsat卫星影像,采用面向对象分类方法提取珠穆朗玛峰自然保护区湖泊信息,分析了湖泊动态及对区域气候变化的响应关系。结果表明：（1）2015年保护区湖泊总面积为489.07 km²,构造湖、河成湖、冰川湖分别占总面积的77.3%、2.6%、20.1%。（2）1975-2015年,保护区内各类湖泊面积变化速率不同,冰川湖最大（1.05 km²·a^-1）,构造湖次之（-0.85 km²·a^-1）,河成湖最稳定（0.013 km²·a^-1）;保护区南坡冰川湖面积变化速率（0.53 km²·a^-1）略大于北坡（0.52 km²·a^-1）。（3）北坡构造湖、河成湖对区域气候的响应呈阶段性变化规律,1975-2000年珠峰地区气候呈暖湿化趋势,2000年构造湖、河成湖面积达到峰值,两类总计增加22.8 km²;2000-2015年转变为显著的暖干气候,构造湖、河成湖面积均呈减少趋势,总共减少57.16 km²。随着区域气候的变暖,冰川湖总面积不断扩大,近40年间冰川湖面积累计增加43.06 km²。（4）灰色关联度分析显示,年极端低温对构造湖面积变化影响最显著,年均气温对冰川湖起主导作用,年均相对湿度对河成湖影响最大。较其他气候因子而言,降水量对各类湖泊面积变化的影响均最小。  相似文献   

哈萨克斯坦楚—萨雷苏盆地砂岩型铀矿床地质—伊犁盆地蒙其古尔铀矿床含矿砂岩成岩蚀变特征及其有机-无机流体成岩成矿效应     

丁波  刘红旭  李平  张虎军  张宾  潘澄雨  张晓 《地质论评》2018,64(1):149-164

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该区铀矿的成矿流体进行了较为系统的研究,但对其成矿流体来源依然存在较大的分歧,尤其对该区成矿流体与蚀变特征、铀成矿的内在联系研究较少。本文为了研究蒙其古尔铀矿床成矿流体来源及其与成岩蚀变、铀成矿的内在联系,综合地应用了偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,对其含矿目的层砂岩成岩蚀变进行系统的分析,并对蚀变矿物高岭石H—O同位素、碳酸盐胶结物C—O同位素及黄铁矿S同位素进行了研究。研究表明：与砂岩型铀矿有关的成岩蚀变类型主要有黏土化、碳酸盐化、硅化及金属矿化;成矿流体中水δDH2O,V SMOW为-48.3‰～-93‰, δ18OH2O,V SMOW为-10.3‰～-5.1‰,碳酸盐胶结物δ13CV PDB为-10.9‰～-7.2‰,δ18OV SMOW为176‰～249‰,黄铁矿δ34SV CDT为-17.3‰～12‰,上述特征揭示蒙其古尔铀矿床成矿流体是由大气降水性质的地表水（无机）和煤系地层有机质脱羟基及热降解作用产生的有机酸及CH4等还原性气体（煤层气）（有机）两部分组成;成岩蚀变和铀成矿效应皆是有机—无机流体及流体与周围砂岩相互作用的结果。  相似文献   

华夏陆块钠质高镁玄武岩地球化学特征及地质意义     

郭恒飞  巫建华  郭国林 《地质论评》2018,64(2):418-434

赣州盆地位于钦杭(钦州—杭州)结合带南侧华夏陆块西部,由晚白垩世早期红色碎屑沉积岩系组成,其底部夹有一套玄武岩,全岩Si O_2含量为46.50%~48.13%,具有钠质高镁特征(Mg O=15.47%~18.24%,Mg~#=74~77,K_2O/Na_2O=0.22~0.39)。稀土元素配分型式表现出轻稀土富集右倾,没有明显的Eu异常的特点,表明岩浆没有明显的斜长石分离结晶作用;微量元素上富集大离子亲石元素,高场强元素特别是Ta、Nb、Ti亏损不明显,Cr、Ni的含量分别为235×10~(-6)~617×10~(-6)、157×10~(-6)~493×10~(-6),与原生岩浆的Cr、Ni含量接近,Ba/Nb值(13.51~23.18)和La/Nb值(0.82~1.03)表明源区有富集地幔组分;Sr—Nd—Pb—O同位素显示出源区性质具有EMⅡ型富集地幔特征。岩石学和地球化学特征表明,玄武岩具有原生岩浆性质,是富集地幔部分熔融的产物。同时为中生代华夏陆块EMⅡ型岩石圈地幔提供了准确的证据。由赣州盆地晚白垩世构造背景和构造环境判别图解可知,本区玄武岩形成于板内拉张环境,可能与古太平洋俯冲条件的转变有关。  相似文献   

粤东鸿沟山金矿区流纹斑岩锆石SHRIMP U-Pb定年、Lu-Hf同位素组成及其地质意义     

范飞鹏  肖惠良  陈乐柱  李海立  蔡逸涛  康丛轩  朱意萍  刘建雄  邓中林  李少斌  林耿伟  周霞  肖凡 《地质论评》2018,64(1):213-226

鸿沟山矿区位于华南粤东莲花山钨矿床的中部,是近年来通过地质矿产调查新发现具有找寻金矿潜力的矿床之一。本文以与鸿沟山金等多金属矿化关系密切的流纹斑岩为研究对象,开展了锆石SHRIMP U-Pb定年、流纹斑岩和矿石岩石地球化学、锆石Lu-Hf同位素组成特征研究。获得流纹斑岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为169.1±1.5Ma,说明岩体形成于中侏罗世。在微量元素特征方面,流纹斑岩都表现为相对亏损大离子亲石元素Ba、Sr和高强场元素Nb、P、Zr、Hf,富集大离子亲石元素Rb,高强场元素U、Ce、Sm和轻稀土元素La、Nd,流纹斑岩与矿石稀土元素特征基本相似,Eu具中等负异常,但随着矿化强度的增强稀土元素更加富集。流纹斑岩εHf(t)(-15.0~2.2)分布范围宽,二阶段模式年龄TDM2主要变化范围为0.82~0.93 Ga,表明成岩物质主要来源于新元古代古老地壳变质泥岩和变质砂岩部分熔融,并有幔源物质的加入。因此,围绕着该时间段的流纹斑岩岩体,对于找寻W、Cu、Pb、Zn、Bi、Au、稀土、稀有和稀散元素矿产具有重要意义。  相似文献   

粉色水晶内针状包裹体的成分与分布特征研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

胡哲  郭颖 《岩矿测试》2018,37(3):306-312

粉色水晶内部的针状包裹体常被认为是三组呈三方对称的金红石或蓝线石,至今未有定论。本文选取含有针状包裹体的4颗星光粉晶,利用宝石学显微镜、激光拉曼光谱仪及紫外可见分光光度计对样品进行观察与测试,以确定包裹体的分布特征及矿物种类。无损拉曼测试发现包裹体的特征振动峰949 cm-1、999 cm-1与蓝线石标准峰相匹配,可确定针状包裹体为蓝线石或与其极为相近的矿物。放大检查发现,包裹体直径约0.5μm,长度可达毫米级,近定向分布,整体上呈汇聚状,在某些位置可粗略分为三组,同组针状包裹体近似平行分布。造成六射星光的三组蓝线石立体相交,未观察到明显的三方对称关系,与水晶的结晶习性无直接关系,故认为蓝线石为先成包裹体,在水晶的生长过程中被捕获。紫外可见分光光谱仅显示粉色蓝线石的特征吸收,表明大量的粉色蓝线石包裹体对粉色水晶的粉色有一定贡献。  相似文献   

利用电子探针研究甘肃陇南赵家庄金矿载金矿物特征   总被引：1，自引：1，他引：0  

荆国强  廉康  胡菲菲  李磊  杜亚龙 《岩矿测试》2018,37(5):490-498

应用偏光显微镜与电子探针相结合的手段是研究载金矿物的主要方法。本文采用镜下鉴定和电子探针分析技术,对赵家庄金矿中载金矿物含量、形态特征及其与其他矿物的空间关系开展研究,并对载金矿物进行定性和定量分析,探寻具有找矿意义的载金矿物和总结标志矿物特征。结果表明:研究区金矿石中主要载金矿物为黄铁矿,少量为黄铜矿、闪锌矿,这些载金矿物中Au含量依次为:细晶黄铁矿粗晶黄铁矿草莓状黄铁矿黄铜矿。不同时期的黄铁矿(粗晶黄铁矿、细晶黄铁矿、草莓状黄铁矿)中Au的分布均匀,但存在差异性,主要表现为细晶黄铁矿和草莓状黄铁矿中的Au含量较高(平均含量0. 14%～0. 18%),这种现象表明此类矿物为构造热液期形成,金易富集。Au以两种形式存在,一种是"可见金"包裹于脉石矿物中,或以裂隙金的形式嵌布在矿物晶隙及裂隙中;另一种是"不可见金"以纳米级颗粒金的形式存在于载金矿物中,也是Au的主要存在形式。本研究为后期矿床的成因、成矿过程和成矿机理研究提供了佐证,同时易于根据含金矿物的特征选择合适的选冶方法。  相似文献   

河南崤山金矿床流体包裹体及同位素特征     

李铁刚  孟宪锋  王国瑞  肖建辉  吴昊  范海洋  员晓琪 《矿床地质》2018,37(2):403-419

崤山金矿床位于华北克拉通南缘的豫西地区,矿体大多呈脉状产于断裂带内。成矿期可以划分为3个阶段:(1)石英-黄铁矿阶段;(2)石英-多金属硫化物阶段;(3)石英-碳酸盐阶段。成矿期石英中发育气液两相水溶液包裹体(WL型)和H_2O-CO_2包裹体(C型)。石英-黄铁矿阶段发育WL型和C型包裹体,它们的均一温度为300~393℃,盐度w(NaCl_(eq))为1.6%~11.0%,密度介于0.57~0.82 g/cm~3;石英-多金属硫化物阶段亦发育WL型和C型包裹体,它们的均一温度为261~298℃,盐度w(NaCl_(eq))为1.1%~11.8%,密度介于0.74~0.89 g/cm~3;石英-碳酸盐阶段仅见WL型包裹体,其均一温度为193~258℃,盐度w(NaCl_(eq))介于2.2%~12.7%,密度为0.87~0.97g/cm~3。成矿流体具有中高温、中低盐度、低密度等特征,属于H_2O-NaCl±CO_2体系。崤山金矿石英的δ~(18)OH_2O值介于0.7‰~4.5‰之间,δDV-SMOW值介于-47.8‰~-69.5‰之间。H-O同位素结果表明成矿流体主要来源于岩浆水。矿石硫化物的δ_(34)SV-CDT值为0.7‰~3.9‰,206Pb/204Pb值为17.391~17.728,~(207)Pb/~(204)Pb值为15.420~15.577,~(207)Pb/~(204)Pb值为37.420~37.923。S-Pb同位素结果表明成矿物质主要来源于花岗质岩浆。崤山金矿为中温热液脉型金矿,流体相分离和温度的降低是导致矿质沉淀的主要机制。  相似文献