The thermal maturity of sedimentary basins as revealed by magnetic mineralogy     

Mansour M. Abdelmalak  Stéphane Polteau 《Basin Research》2020,32(6):1510-1531

The thermal evolution of sedimentary basins is usually constrained by maturity data, which is interpreted from Rock-Eval pyrolysis and vitrinite reflectance analytical results on field or boreholes samples. However, some thermal evolution models may be inaccurate due to the use of elevated maturities measured in samples collected within an undetected metamorphic contact aureole surrounding a magmatic intrusion. In this context, we investigate the maturity and magnetic mineralogy of 16 claystone samples from Disko-Svartenhuk Basin, part of the SE Baffin Bay volcanic margin. Samples were collected within thermal contact metamorphic aureoles near magma intrusions, as well as equivalent reference samples not affected by intrusions. Rock-Eval pyrolysis (T_max), and vitrinite reflectance (Ro) analysis were performed to assess the thermal maturity, which lies in the oil window when 435°C ≤ T_max ≤ 470°C and 0.6%–0.7% ≤ Ro ≤ 1.3%. In addition, we performed low- (<300K) and high-temperature (>300K) investigations of isothermal remanent magnetization to assess the magnetic mineralogy of the selected samples. The maturity results (0.37% ≤ Ro ≤ 2%, 22°C ≤ T_max ≤ 604°C) show a predominance of immature to early mature Type III organic matter, but do not reliably identify the contact aureole when compared to the reference samples. The magnetic assemblage of the immature samples consists of iron sulphide (greigite), goethite and oxidized or non-stoichiometric magnetite. The magnetic assemblage of the early mature to mature samples consists of stoichiometric magnetite and fine-grained pyrrhotite (<1 μm). These results document the disappearance of the iron sulphide (greigite) and increase in content of magnetite during normal burial. On the other hand, magnetite is interpreted to be the dominant magnetic mineral inside the contact aureole surrounding dyke/sill intrusions where palaeotemperatures indicate mature to over-mature state. Interestingly, the iron sulphide (greigite) is still detected in the contact aureole where palaeotemperatures exceeded 130°C. Therefore, the magnetic mineralogy is a sensitive method that can characterize normal burial history, as well as identify hidden metamorphic contact aureoles where the iron sulphide greigite is present at temperatures beyond its stability field.  相似文献   

青藏高原凯蒙蛇绿混杂岩中碱性火山岩的发现及意义     

潘政  史仁灯  黄启帅  陈生生  龚小晗  吴钪  杨可 《岩石矿物学杂志》2020,39(1):18-34

班公湖-怒江洋的关闭时间直接制约青藏高原早期构造演化的认识。最近,在班公湖-怒江缝合带南侧凯蒙蛇绿混杂岩中发现一碱性火山岩,岩性主要是橄榄粗安岩,具粗面结构,斑晶主要是更长石和少量普通辉石,基质主要由更长石、普通辉石和少量填隙的碱性长石组成,有的具辉绿结构。岩石化学成分较一致,Si O2含量介于51.34%~53.91%之间,Ti O2含量为1.02%~1.55%,具有高Al2O3(17.06%~18.46%)和Na2O(4.90%~6.36%)、低K2O(0.05%~0.88%)含量特点,大多数Mg#大于60,最高68.62,里特曼指数(σ)介于3.65~4.47之间,为碱性系列火山岩;富集Sr、Rb、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Y、Yb等高场强元素,相对富集Zr、Ti,Nb/U、Zr/Nb、La/Yb等比值稳定,分别为7.45~8.51、15.92~17.26和7.26~8.06;(87Sr/86Sr)i值变化范围较小,介于0.706~0.707之间,(143Nd/144Nd)t值在0.512 368~0.512 548之间,说明源区较为一致,结合Ce/Pb-Si O2图解判断结果,认为凯蒙碱性火山岩具有原始地幔、陆壳和深海沉积物源区混合特征。锆石U-Pb同位素定年结果表明该火山岩年龄为101.8±1.1 Ma,可能形成于洋壳俯冲阶段末期,由大陆边缘陆壳与俯冲洋壳板片断离导致软流圈地幔上涌诱发部分熔融所致,推测班公湖-怒江洋大约在早白垩世晚期关闭。  相似文献   

北大巴山早古生代辉绿岩地球化学特征及其地质意义     

张方毅  赖绍聪  秦江锋  朱韧之  杨航  朱毓 《岩石矿物学杂志》2020,39(1):35-46

对南秦岭北大巴山地区广泛分布的一套基性岩墙群中的辉绿岩进行采样,并进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学分析。结果显示,岩石形成年龄为435~433 Ma,为早志留世晚期岩浆活动产物。这些辉绿岩具低硅、高碱、高钛的碱性岩特征。岩石微量及稀土元素具板内玄武岩特征,轻稀土元素相对富集,轻重稀土元素分异明显,富集不相容元素Ba、Nb、Ta,而K、Y、Yb相对亏损;K及Rb的负异常表明岩石源区残留角闪石或金云母,部分熔融模拟结果显示岩石起源于尖晶石角闪石岩高程度部分熔融。综合地球化学特征及前人研究结果,认为北大巴山地区在早古生代处于大规模伸展裂陷背景下,岩石圈的拉张诱发了低熔点的交代岩石圈地幔熔融,进而形成了这条碱性岩浆带。  相似文献   

南秦岭早古生代玄武岩的岩浆源区及演化过程   总被引：1，自引：1，他引：0  

张方毅  赖绍聪  秦江锋  朱韧之  赵少伟  杨航  朱毓  张泽中 《岩石学报》2020,36(7):2149-2162

南秦岭地区早古生代玄武岩中发育的大量单斜辉石斑晶为研究火山岩的深部演化过程及源区属性提供了重要的载体。本文通过对早古生代玄武岩及其中的单斜辉石斑晶进行矿物学、岩石学及地球化学分析,讨论火山岩的演化历程及源区属性。电子探针分析结果表明玄武岩中单斜辉石斑晶属于透辉石,其成分与全岩成分并不平衡,暗示岩石经历了单斜辉石的堆晶作用。通过质量平衡计算得到了与单斜辉石斑晶平衡的熔体并计算了单斜辉石结晶的温压条件,结果显示单斜辉石斑晶结晶压力为7.6～14.0kbar,温度为1201～1268℃。高压下的分离结晶作用导致了单斜辉石成为主要的结晶相。重建后的玄武岩具有高镁、高钙、富钛,富集高场强元素Nb、Ta,亏损Rb、K、Sr和P,Dy/Yb比值高的地球化学特征,指示其源区为含单斜辉石、磷灰石及石榴石的交代岩石圈地幔。同地区发现的玄武质角砾也具高镁及高钙的特征,其富集Ba、Nb、Ta、Ti及低Dy/Yb比值表明源区为含单斜辉石、角闪石及尖晶石的交代岩石圈地幔。  相似文献   

黑龙江省毛家屯花岗岩中碱性暗色矿物特征及其地质意义     

秦锦华  刘翠  邓晋福  段培新  郭娜 《现代地质》2019,33(2):271-283

碱性暗色矿物作为具有特殊指示意义的矿物,其存在对岩浆演化过程具有重要的意义。毛家屯花岗岩体位于兴蒙造山带东部的小兴安岭—张广才岭南段,岩体内部发育碱性暗色矿物。以毛家屯岩体内部发育的碱性暗色矿物为研究对象,进行了矿物学和矿物化学电子探针分析。研究表明,碱性角闪石的类型为铁-镁铝钠闪石,具有富碱,尤其富钠、富硅、富铁、贫钙、镁、钛等特征。辉石的类型为霓辉石,化学特征上高硅-高钠,高铁,低钛、镁、铝、锰。碱性暗色矿物主岩为碱性岩,成因类型为铝质A型花岗岩类。毛家屯花岗岩碱性角闪石具有很低的M值,证明其来源于地壳物质的熔融。毛家屯花岗岩中碱性角闪石的特征指示,在结晶过程中,岩浆体系处于封闭还原条件,且岩体从中央到边部存在偏酸性和偏基性组分分带现象。结合前人的同位素和年代学方面的分析资料,认为毛家屯碱性花岗岩形成于造山后期伸展转换环境中。  相似文献   

东南印度洋中脊澳大利亚-南极洲不整合带地区岩浆供应与构造作用沿洋脊的变化     

刘守金  林间  周志远  张帆 《海洋学报(英文版)》2020,39(1):118-129

We analyzed seafloor morphology and geophysical anomalies of the Southeast Indian Ridge(SEIR) to reveal the remarkable changes in magma supply along this intermediate fast-spreading ridge. We found systematic differences of the Australian-Antarctic Discordance(AAD) from adjacent ridge segments with the residual mantle Bouguer gravity anomaly(RMBA) being more positive, seafloor being deeper, morphology being more chaotic, M factors being smaller at the AAD. These systematic anomalies, as well as the observed Na_(8.0) being greater and Fe_(8.0) being smaller at AAD, suggest relatively starved magma supply and relatively thin crust within the AAD.Comparing to the adjacent ridges segments, the calculated average map-view M factors are relatively small for the AAD, where several Oceanic Core Complexes(OCCs) develop. Close to 30 OCCs were found to be distributed asymmetrically along the SEIR with 60% of OCCs at the northern flank. The OCCs are concentrated mainly in Segments B3 and B4 within the AAD at ～124°–126°E, as well as at the eastern end of Zone C at ～115°E. The relatively small map-view M factors within the AAD indicate stronger tectonism than the adjacent SEIR segments.The interaction between the westward migrating Pacific mantle and the relatively cold mantle beneath the AAD may have caused a reduction in magma supply, leading to the development of abundant OCCs.  相似文献   

华北克拉通西部临县紫金山碱性岩体地球化学特征及地质意义     

郭喜运 《中国地质调查》2020,7(5):66-76

山西吕梁地区出露的紫金山岩体为我国著名的碱性岩体之一。为了探讨紫金山碱性岩体的物质来源及地质意义,对该岩体主要岩石进行了岩相学及岩石地球化学研究。结果表明: 紫金山岩体各期次岩石具有低硅、富碱、高钾的特点,属钾质碱性岩石; 岩石轻重稀土元素分馏较强烈,具有轻稀土相对富集、重稀土相对亏损、无明显Eu异常的特征; 微量元素总体表现为大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr等)明显富集、高场强元素(Th、Nb、Ta、La、Ce、Nd、P、Ti等)亏损的特征。紫金山岩体岩浆来源较深,与富集地幔关系密切,岩浆演化机制以部分熔融作用为主且存在陆壳物质混染。结合山西境内多处同时期的碱性、偏碱性岩体特征,推断华北中部早白垩世碱性岩浆活动与古太平洋板块俯冲背景下华北克拉通破坏作用关系密切。  相似文献   

碱性岩及碱性与亚碱性岩系列的界线——基于全球火山岩数据的探讨     

焦守涛  张旗  葛粲  朱月琴  袁玲玲  邵葆蓉  凌晓  袁峰  周永章 《地质通报》2019,38(12):1955-1962

国际地球科学联合会规定,碱性岩必须要有实际碱性矿物和/或似长石出现作为标志,但同时又同意TAS图中B区的玄武岩可以细分为碱性玄武岩和亚碱性玄武岩,取决于它们是否有标准矿物霞石出现。有标准矿物霞石出现的玄武岩归入碱性玄武岩,夏威夷岩有霞石标准矿物出现,是碱性玄武岩。碱性玄武岩和夏威夷岩分别出现在TAS图上的两个区(碱性玄武岩在B区,夏威夷岩在S1区),这是否存在概念上的混乱?早先学术界关于碱性和碱性岩的定义并不完美,由许多学者厘定的碱性-亚碱性的界线区分的不是拉斑与碱性系列,而是正常系列与粗玄岩系列。采用全球火山岩数据考察TAS图及碱性-亚碱性界线,发现碱性与碱性岩在术语的解释上存在瑕疵并提出解决的方案。  相似文献   

河北武安坦岭多斑斜长斑岩中基质矿物特征及其研究意义   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘璐璐  苏尚国  杨睿娜  罗照华  崔晓亮 《地学前缘》2019,26(1):286-299

河北武安坦岭斜长斑岩具有多斑斑状结构，基质为显微晶质结构。岩相学观察表明，斜长石斑晶有一个宽广的核部和一个宽度可变的条纹长石反应边，个别核部包含有角闪石、黑云母等矿物。基质矿物主要由蓝透闪石、条纹长石(An0Ab8.4Or91.5～An0.1Ab57.3Or42.6)、石英、钾长石(An0.3Ab5.9Or93.7～An0.3Ab4.7Or95.2)、钠长石(An0.2Ab98.3Or1.5～An0.1Ab99.2Or0.7)、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、磷灰石、榍石和锆石等11种矿物组成。角闪石温压计计算结果得出，基质角闪石核部的结晶压力高于边部，核部为34.05 MPa，对应的结晶温度为660.35 ℃，结晶深度为1.29 km；边部的结晶压力为24.32 MPa，结晶温度为598.32 ℃，结晶深度为0.92 km；而斜长石斑晶中的角闪石形成时压力为159.51～178.19 MPa，温度为817.68～819.79 ℃，对应的形成深度为6.03～6.73 km。基质角闪石在Al2O3TiO2图上落在壳源区，而斑晶中的角闪石和黑云母都落在壳幔混合区。斜长石、条纹长石、磁铁矿和磷灰石的微量和稀土元素测试数据显示，其都具有相对富集LILE、亏损HFSE的特点，暗示了基质矿物的形成有流体参与。ICT三维扫描结果显示，斜长斑岩基质中的孔隙体积含量约为3.428%，铁质体积含量为4.371%，且铁氧化物和孔隙具弱连通性。通过讨论分析，笔者得出：(1)坦岭斜长斑岩中斜长石斑晶具有明显的交代结构，且晶体本身没有明显熔蚀现象，这些特征表明大量的斜长石斑晶快速上升，即“冻结岩浆房”的活化机制与流体密切相关；(2)斜长斑岩中基质矿物有十一种，且矿物类型复杂，不符合平衡系统矿物相律，应属于流体晶矿物组合；(3)坦岭斜长斑岩的基质“岩浆”可能是一种富Fe、K、P、Si、Na等元素的熔体流体流；(4)多斑斜长斑岩的形成经历了①深度6~7 km的深部岩浆房形成斜长石堆晶→②富Fe、K、P、Si、Na等元素的熔体流体流加入深部岩浆房，冻结岩浆房活化→③由于流体超压，含大量斜长石斑晶的熔体流体在地壳浅部(0.9～1.2 km)呈小岩株状或岩脉状就位。多斑斜长斑岩为深部找矿提供了有力的线索。  相似文献   

内蒙古扎鲁特旗巴尔哲超大型矿床控矿因素分析     

陈金勇  范洪海  王生云  张闯  赵敬洋  耿瑞瑞 《地质力学学报》2019,25(1):27-35

内蒙古巴尔哲矿床不仅是超大型的REE-Zr-Nb-Ta-Be多金属矿床，同时也是大型的U-Th矿床。通过野外地质观察、地面伽玛能谱测量、岩矿鉴定和室内数据处理等，发现铀、钍主要以类质同像的形式存在于矿石矿物中；铍和稀土元素的独立矿物以羟硅铍钇铈矿和独居石为主；铌、钽、锆主要赋存在铌铁矿、烧绿石和锆石中。另外，从构造、岩性及蚀变特征三方面，对巴尔哲矿床的控矿因素进行了详细解剖，研究表明，巴尔哲矿床的铀钍矿化与稀有稀土矿化密切共生，均赋存于强蚀变钠闪石花岗岩中，蚀变主要为钠长石化和硅化。该矿床主要受构造和碱性花岗岩体的控制，是构造和碱性花岗质岩浆演化的耦合产物。   相似文献