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甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩火山作用及其构造含义

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岩石学报 2001年第3期17卷 366-377页

作者：喻学惠莫宣学 Martin FLOWER 苏尚国赵欣中国地质大学北京100083 DepartmentofEarthandEnvironmentsciences UniversityofIllinoisatChicago

钾霞橄黄长岩是一种产于大洋和 /或大陆环境 ,尤以大陆裂谷最为多见的超钾质火山岩 ,也是世界上出露最少的火成岩之一 ,目前世界只有少数几个国家和地区有这类岩石的报道。甘肃西秦岭新生代火山岩是我国目前唯一有报道的钾霞橄黄长岩产... 详细信息

钾霞橄黄长岩是一种产于大洋和 /或大陆环境 ,尤以大陆裂谷最为多见的超钾质火山岩 ,也是世界上出露最少的火成岩之一 ,目前世界只有少数几个国家和地区有这类岩石的报道。甘肃西秦岭新生代火山岩是我国目前唯一有报道的钾霞橄黄长岩产区。本文详细介绍了西秦岭新生代钾霞橄黄长岩及深源包体的岩石学特征 ,提供了该区 13个岩体 30个具代表性的全岩化学和主要矿物的化学成分分析结果 ,6个具代表性的Sr,Nd,Pb同位素分析结果 ,以及 2个火山岩全岩 Ar/ Ar同位素定年结果。研究表明西秦岭新生代钾霞橄黄长岩主要是中新世火山作用的产物。火山岩的化学成分贫 Si O2 和 Al2 O3,富 Mg O,Ca O,Ti O2 和 (K2 O+Na2 O) ,以及具有高的 [Mg O]值 (平均大于 6 8)和 Ni O含量 (平均在 0 .3%以上 )。火山岩中含有丰富的深源包体 ,岩石的结晶程度很差。所有这些表明西秦岭存在原生钾霞橄黄长岩浆。而且本区钾霞橄黄长岩与碳酸岩密切共生 ,显示了典型的大陆区钾霞橄黄长岩的特征。火山岩的Σ REE在 36 5× 10 - 6 ～ 6 4 9× 10 - 6 之间 ,其中轻稀土总量 (Σ L REE)达 319× 10 - 6 ～ 5 6 9× 10 - 6 ,尤以强烈富集大离子轻石元素 (K、 Rb、 Sr、 Ba)和相对亏损高场强元素 (Nb、 Ta等 )为特征。火山岩具有相对高的 1

关键词：新生代钾霞橄黄长岩火山作用构造含义西秦岭甘肃超钾质火山岩

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超级喷发(超级侵入)后成矿作用

岩石学报 2014年第11期30卷 3131-3154页

作者：罗照华周久龙黑慧欣刘翠苏尚国中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

本文仿照超级喷发的概念定义了超级侵入,并将超级火山对应于大型岩基。文章聚焦于这样一个科学问题:为什么大规模成矿作用发生在紧接着超级喷发和超级侵入之后?为此,首先探讨了峨嵋山地幔柱系统的活动规律。尽管少数学者对玄武质岩浆大... 详细信息

本文仿照超级喷发的概念定义了超级侵入,并将超级火山对应于大型岩基。文章聚焦于这样一个科学问题:为什么大规模成矿作用发生在紧接着超级喷发和超级侵入之后?为此,首先探讨了峨嵋山地幔柱系统的活动规律。尽管少数学者对玄武质岩浆大规模喷出之前的千米级地壳隆升提出了质疑,峨嵋山火山岩系第一旋回底部玄武岩直接覆盖在喀斯特之上的新观察支持千米级隆升的认识。这表明,峨嵋山地幔柱快速上涌之初期,岩石圈子系统在相当长一段时间没有作出伸展响应,尽管局部已经发生了地壳岩石的部分熔融。因此,岩浆通道形成之后,首先喷出了巨厚层玄武岩,并且后者裹挟了部分长英质岩浆。此后,岩浆喷发的规模振荡性减小,直至消失和地表沉降。斜长石巨斑玄武岩和苦橄岩中橄榄石斑晶与基质间的不平衡表明这些晶体属于循环晶,暗示岩浆曾经在深部岩浆房滞留了相当长的时间,这将导致岩石圈受热膨胀和再次隆升以及岩浆的冻结。因此,下一阶段岩浆活动的开始要求有一个冻结岩浆房的活化机制。依据野外地质学和岩相学观察,文章详细描述了流体活化机制,并强调了提出这种机制的必要性。虽然多数作者偏好升温活化机制,流体活化机制对长英质和镁铁质岩浆成矿系统都是必需的。进而,结合地幔名义无水矿物的H2O丰度及其对岩浆产生过程的贡献,提出岩浆产量与减压速率正相关而与流体产量反相关的观点。尽管水流体可以有效降低地幔橄榄岩的固相线温度从而有可能提高岩浆产量,新生代玄武岩中橄榄岩包体依然含有未分解的角闪石和云母且名义无水矿物依然含有较多的H2O,表明快速减压条件下含水暗色矿物的分解反应和名义无水矿物的脱水作用都是低效的。将这种认识与峨嵋山地幔柱系统的振荡性运动结合在一起,结合成矿作用的基本解是成矿金属从流体中析出的认识,可以得出超大型矿床必然形成于超级喷发和超级侵入之后。攀枝花式铁矿的观察表明,两类代表性矿床都具有铁矿浆侵位发生在成矿系统演化最后阶段的特点。因此得出结论:超大型矿床的形成取决于岩浆通道向流体通道的转换。如果岩浆通道在尚未完全封闭之前被含矿流体所利用,大规模流体快速上升将产生超大型矿床。含矿流体透过残留于通道中的熔体上升,不仅冲刷通道中的残留熔体并使其聚集在火山岩系之下或侵位于其下部形成含矿小岩体,而且持续注入于小岩浆体中的含矿流体可以导致岩浆强烈分异形成层状岩体。当通道中残留熔体被消耗殆尽,沿着通道上升的只有含矿流体。这些含矿流体充填在自生长裂隙中并强烈排气,最终可形成矿浆型富矿体。考虑到通道的规模与关闭速率的关系,推测超级喷发/侵入发生时的岩浆主通道更容易转换为含矿流体通道,因而是圈定找矿靶区的首选目标。该模型似乎与观察结果相吻合,并可与岩浆成矿系统的复杂性、小岩体成大矿理论、透岩浆流体成矿理论和通道成矿假说有机地结合在一起,较合理解释了超级喷发/侵入后成矿作用的地球动力学背景和成矿过程。由于长英质和镁铁质岩浆系统中均可见岩基,我们建议将这类成矿作用统称为岩基后成矿作用。

关键词：岩基后成矿作用熔体-流体强相互作用透岩浆流体岩浆型铁矿峨嵋山地幔柱四川攀枝花

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高压变质作用压力估算的热力学方法

地质科技情报 1994年第2期13卷 91-97页

作者：苏尚国赖兴运北京中国地质大学

概述了近年来提出的估计变质作用压力的几种方法，即金红石－榍石压力计，单斜辉石、石榴石、斜长石、钛铁矿、金红石（榍石）等矿物组合压力计，多硅白云母压力计，硬玉分子压力计方法。

关键词：高压变质压力计热力学矿物

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甘肃礼县新生代火山喷发碳酸岩的发现及意义

岩石学报 2003年第1期19卷 105-116页

作者：喻学惠莫宣学苏尚国董方浏赵欣王晨中国地质大学北京100083

甘肃礼县新生代钾霞橄黄长岩中有大量火山喷发碳酸岩出露,本文对该区各种碳酸岩的地质产状、岩石特征、全岩化学及稀土、微量和C、O同位素地球化学进了研究,结果表明本区碳酸岩属于一种高CaO低碱(Na_2O+K_2O)的火成碳酸岩,其化学成分与... 详细信息

甘肃礼县新生代钾霞橄黄长岩中有大量火山喷发碳酸岩出露,本文对该区各种碳酸岩的地质产状、岩石特征、全岩化学及稀土、微量和C、O同位素地球化学进了研究,结果表明本区碳酸岩属于一种高CaO低碱(Na_2O+K_2O)的火成碳酸岩,其化学成分与东非裂谷乌干达Fort Portal地区的碳酸岩相似。其中碳酸岩的火山砾岩和凝灰岩具有高的SiO_2和Mg/Ca比值,化学成分显示了硅酸盐和碳酸盐混合的特征,可能代表直接由地幔部分熔融形成的原生碳酸盐岩浆。其它类型碳酸岩的成因与原生碳酸盐岩浆或原生钾霞橄黄长岩浆的液态不混溶作用和/或结晶分异作用有关。碳酸岩及共生的高钾火山岩不是典型的大陆裂谷岩浆作用的产物,其起源和成因与软流圈的上涌有关。碳酸岩的发现为查明本区地幔的组成和性质提供了新的岩石学证据。

关键词：碳酸岩火山喷发作用新代甘肃礼县碳同位素氧同位素

中生代华北克拉通岩石圈减薄的证据——以河北武安固镇杂岩体为例

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岩石学报 2019年第4期35卷 989-1014页

作者：霍延安苏尚国杨誉博顾大鹏中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

本文对位于华北克拉通中部的固镇侵入杂岩体(闪长岩、二长岩、石英二长岩和正长岩)进行了野外地质调查、岩相学、矿物学、地球化学、锆石U-Pb定年、Sr-Nd同位素和Lu-Hf同位素研究,进而探讨其形成时代、源区和成因,以期得到关于华北克拉... 详细信息

本文对位于华北克拉通中部的固镇侵入杂岩体(闪长岩、二长岩、石英二长岩和正长岩)进行了野外地质调查、岩相学、矿物学、地球化学、锆石U-Pb定年、Sr-Nd同位素和Lu-Hf同位素研究,进而探讨其形成时代、源区和成因,以期得到关于华北克拉通中部中生代岩石圈减薄研究的新启示。研究区岩体形成时代和岩石结构有一定关联性,总体来看,等粒结构的岩体形成时代早于似斑状结构岩体,研究区岩浆活动可分为两个期次:第一期次岩浆活动形成等粒结构的深成岩体,包括中细粒闪长岩、二长岩、石英二长岩和正长岩,形成时代约为130～135Ma;第二期次岩浆活动形成浅部的似斑状岩体,包括似斑状闪长岩和石英二长岩,形成时代约为127Ma。结合野外观察、岩相学、矿物学、地球化学等特征,讨论分析了固镇杂岩体的成因:固镇闪长岩富镁,高Mg~#值,Cr、Ni含量较高,富集LILE和LREE,亏损HFSE,铕异常不明显,具有高镁安山岩(HMA)性质,是与其相对应的侵入岩。固镇高镁闪长岩是被俯冲板片熔体和流体交代后的地幔橄榄岩部分熔融的产物,岩浆在上升途中与地壳发生了较弱的同化混染。固镇正长岩形成于加厚陆壳的部分熔融,地壳厚度约为40～67km。固镇二长岩是由区内正长岩和高镁闪长岩混合形成。研究区石英二长岩是区内高镁闪长岩与另一种更富硅的岩浆混合形成。俯冲板片物质(流体+熔体)对固镇高镁闪长岩的形成有重要贡献,显示出古太平洋板块俯冲作用的影响也涉及到了NCC中部,但受影响的程度小于NCC东部;正长岩形成于加厚陆壳部分熔融,显示出拆沉作用在中生代NCC中部岩石圈减薄过程中发挥了重要作用。结合角闪石温压计的计算结果和前人研究成果可以推测,NCC中部大规模拆沉作用发生的时间节点为127Ma。

关键词：固镇侵入杂岩体岩石成因华北克拉通岩石圈减薄古太平洋板块俯冲拆沉作用

结构可控的地质解释——侵入岩专题地质填图构想

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地质通报 2017年第11期36卷 2102-2119页

作者：罗照华苏尚国刘翠中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

火成岩及其组合的性质不仅受岩浆系统本身性质的约束,也受到成岩环境的控制。因此,火成岩分布区的地质填图应当立足于结构可控的地质解释。基于这种认识,建议侵入岩专题填图按照岩浆系统的几何尺度及其与动力系统的关系划分填图单位。... 详细信息

火成岩及其组合的性质不仅受岩浆系统本身性质的约束,也受到成岩环境的控制。因此,火成岩分布区的地质填图应当立足于结构可控的地质解释。基于这种认识,建议侵入岩专题填图按照岩浆系统的几何尺度及其与动力系统的关系划分填图单位。一级岩浆系统受控于全球动力学系统,具有最大的几何尺度;二级岩浆系统与区域地质历史有关,是全球动力系统与岩石圈系统相互作用的产物;三级岩浆系统受控于局部动力系统,与全球动力系统没有直接联系;四级岩浆系统受控于岩浆动力系统与围岩动力系统的相互作用,通常与岩浆产量和通道条件紧密联系在一起;五级岩浆系统受控于具体的岩浆过程,通常是侵入岩区的最小填图单位。但是,岩浆系统具有可无限细分的特点,填图过程中可根据具体情况进一步划分更次级的岩浆系统。对于几何尺度小于地质图表述能力的岩浆系统,建议制作局部放大的专题地质图件,以展示特定岩浆系统的地质特征。

关键词：地质填图侵入岩复杂岩浆系统尺度效应定量化结构分析

中国大陆科学钻探主孔100～2000米超高压变质岩岩相学特征与变质变形史

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岩石学报 2004年第1期20卷 43-52页

作者：游振东苏尚国梁凤华张泽明中国地质大学武汉430074 中国地质科学院地质研究所北京100037

中国大陆科学钻探工程的实施,为超高压变质带的研究打开了新的生面,加深了对苏鲁超高压变质带的认识。从100-2000米获得的岩心的岩石学观察,得知主要岩石类型有:(1)榴辉岩及石榴辉石岩;(2)榴辉岩质片麻岩;(3)石榴橄榄岩;(4)黑云(角闪)... 详细信息

中国大陆科学钻探工程的实施,为超高压变质带的研究打开了新的生面,加深了对苏鲁超高压变质带的认识。从100-2000米获得的岩心的岩石学观察,得知主要岩石类型有:(1)榴辉岩及石榴辉石岩;(2)榴辉岩质片麻岩;(3)石榴橄榄岩;(4)黑云(角闪)二长片麻岩和(5)碎裂岩等。榴辉岩可分幔源和壳源两类,壳源榴辉岩在钻孔中分布较广,上部最为集中;幔源榴辉岩,包括石榴辉石岩,在空间上与超镁铁岩有密切共生关系。榴辉岩质的片麻岩是一种中酸性的超高压岩石,与壳源的榴辉岩共生,显微镜下可以追索出它们之间的结构演化关系。石榴橄榄岩以石榴单辉橄榄岩为主,是俯冲带上部地幔楔加入于俯冲板片变质而成。石榴橄榄岩中的石榴子石富镁,单斜辉石为绿辉石并常含钛斜硅镁石,说明其经过超高压变质的过程。从变质岩石的组合,面理和线理产状的差异,地震反射面和构造角砾岩带的发育,发现以1600米为界,可大致分为2个岩片。上部岩片中多金红石榴辉岩而且出现频率很高,下部岩片中多为多硅白云母榴辉岩出现频率较低。由于隆升进入中下地壳,超高压变质岩普遍发生退变质。榴辉岩的早期退变质成为具后成合晶结构的石榴角闪岩,榴辉岩质片麻岩退变质形成绿帘黑云(角闪)斜长片麻岩,变质条件为角闪岩相,它可以部分熔融或受到钾交代作用而转变为?

关键词：中国大陆科学钻探超高压变质榴辉岩质片麻岩陆壳部分熔融壳幔相互作用

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岩浆通道成矿系统的理论与实践

矿床地质 2010年第S1期29卷 885-886页

作者：苏尚国汤中立中国地质大学北京100083 长安大学陕西西安710064

1岩浆通道的类型及特征近年来的研究发现,岩浆铜镍(铂)硫化物矿床形成的主要方式是岩浆通道成矿。从全球镁铁质-超镁铁质成矿侵入体的特征来看,主要有2种通道类型。一种为水平通道,主要以俄罗斯Norilsk-Talnah矿床为代表(图1);另一种为... 详细信息

1岩浆通道的类型及特征近年来的研究发现,岩浆铜镍(铂)硫化物矿床形成的主要方式是岩浆通道成矿。从全球镁铁质-超镁铁质成矿侵入体的特征来看,主要有2种通道类型。一种为水平通道,主要以俄罗斯Norilsk-Talnah矿床为代表(图1);另一种为岩墙通道型,主要以加拿大Voisey′sBay铜镍硫化物矿床及金川铜镍(铂)

关键词：岩浆通道铜镍硫化物矿床俄罗斯超镁铁质理论与实践成矿系统特征岩体矿床形成岩墙

内蒙温根南基性-超基性岩体岩石学、地球化学特征及其形成构造背景

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岩石学报 2014年第12期30卷 3729-3740页

作者：侯建光苏尚国周岱王倩中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质调查局武汉地质调查中心武汉541000

内蒙古温根南岩体位于内蒙古中部,属于华北克拉通北缘中段,主要火成岩组合为纯橄岩-橄长岩-辉长岩,平面上呈NNE向延伸。元素地球化学分析结果显示,岩体富Mg、低碱和Ti O2,全岩氧化物含量主要受控于橄榄石、单斜辉石和斜长石的相对分配比... 详细信息

内蒙古温根南岩体位于内蒙古中部,属于华北克拉通北缘中段,主要火成岩组合为纯橄岩-橄长岩-辉长岩,平面上呈NNE向延伸。元素地球化学分析结果显示,岩体富Mg、低碱和Ti O2,全岩氧化物含量主要受控于橄榄石、单斜辉石和斜长石的相对分配比例,微量元素含量总体较低,具Nb、Ta和Hf轻微亏损,Pb、Sr显著富集的特征。其中辉长岩表现出显著的Nb、Ta负异常和Pb、Sr正异常。辉长岩微量元素相对纯橄岩和橄长岩明显富集。辉长岩相-纯橄岩相中总稀土含量变化较大（1.41×10-6~111.6×10-6）,稀土元素配分曲线表现为轻微右倾型与平坦型,岩体深部超基性岩类总稀土含量极低,随着其结晶分异程度的增大和堆晶作用的加强,岩石中稀土元素含量迅速升高,反映晶间残余熔体的比重不断升高。运用橄榄石与残余熔浆平衡方法制约母岩浆性质,结果表明温根南岩体初始岩浆MgO=11.73%,FeO=11.38%,属于高镁玄武质岩浆。温根南岩体基性-超基性岩中Sr-Nd同位素投点主要靠近EM I型富集地幔端元,推测幔源岩浆在源区或上升过程中受到了地壳物质的混染。运用Zr、Y、Th、Ta等不相容元素的比值（判别岩浆演化过程,基于Th/Nb比值（〉1）和低Nb/La比值（〈1）表明温根南岩体初始岩浆侵位过程中遭受到了地壳物质的混染。温根南岩体Ta/Th-Zr/Nb、Th/Yb-Th/Nb、Ta/Th-Th/Yb、Nb/Th-Nb构造环境判别图中主要落入板内玄武岩（WPB）范围,推测温根南基性-超基性岩体在早石炭纪形成于板内伸展构造环境。

关键词：温根南基性-超基性岩地球化学特征岩浆源区母岩浆性质内蒙