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山东郯城地区安山质岩石中斑晶斜长石的复杂环带结构:岩浆混合作用的记录

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中国地质调查 2022年第6期9卷 33-41页

作者：杨献忠徐敏成徐衍明褚志远肖凡周延中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 山东省第七地质矿产勘查院山东临沂276006

山东郯城地区的新生代地层中发现了大量大颗粒金刚石及多个金刚石砂矿体,但尚未发现金刚石原生矿。为探索金刚石的来源,对该地区出露的一套安山质火山岩开展岩相学研究,发现以下特征:①斑晶斜长石多具有复杂环带结构,内核主要为微晶斜... 详细信息

山东郯城地区的新生代地层中发现了大量大颗粒金刚石及多个金刚石砂矿体,但尚未发现金刚石原生矿。为探索金刚石的来源,对该地区出露的一套安山质火山岩开展岩相学研究,发现以下特征:①斑晶斜长石多具有复杂环带结构,内核主要为微晶斜长石及细小橄榄石,外环的斜长石具有正常环带结构;②橄榄石较均匀地分布于岩石中,含量大于20%,且具有3个世代特征,与金伯利岩中橄榄石的3个世代特征一致;③岩石具有“橄榄石+金云母+石榴石”与“斜长石+辉石+角闪石”矿物组合。岩相学证据表明该地区的安山质火山岩是安山岩岩浆与金伯利岩岩浆发生混合作用的产物,而斑晶斜长石的复杂环带结构记录了混合作用的演化过程。研究对郯城地区金刚石原生矿的勘探具有指导意义。

关键词：安山质火山岩斜长石复杂环带结构橄榄石金伯利岩岩浆混合作用郯城地区

浙江江山上墅组玄武粗安岩岩浆混合作用 ——来自岩石矿物学和地球化学证据

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浙江江山上墅组玄武粗安岩岩浆混合作用 ——来自岩石矿物学和地...

作者：刘清东华理工大学

学位级别：硕士

板块拼合带岩浆活动强烈,是发生岩浆混合作用的重要场所。江山—绍兴断裂带在新元古代发育了各种基性和酸性岩浆活动以及岩浆混合作用。前人对江山—绍兴断裂带的岩浆混合作用的研究,多从宏观上进行岩相学和地球化学研究,而对断裂带中... 详细信息

板块拼合带岩浆活动强烈,是发生岩浆混合作用的重要场所。江山—绍兴断裂带在新元古代发育了各种基性和酸性岩浆活动以及岩浆混合作用。前人对江山—绍兴断裂带的岩浆混合作用的研究,多从宏观上进行岩相学和地球化学研究,而对断裂带中火成岩的造岩矿物是否能够记录岩浆混合作用很少关注。针对这一问题,本论文以浙江江山上墅组中的玄武粗安岩为研究对象,在详细的野外地质调查的基础上,通过电子探针、LA-ICP-MS技术对矿物原位微区主、微量元素进行分析,并结合全岩地球化学结果,对上墅组玄武粗安岩的岩浆混合作用及其动力学过程开展了系统研究,论文主要取得以下认识:（1）岩相学观察表明,玄武粗安岩中产出具有核—幔—边环带结构的单斜辉石和核—边结构的斜长石,单斜辉石斑晶的幔部和边部、斜长石的核部和边部接触边界包含有大量的钛铁矿、单斜辉石和斜长石等矿物包裹体,暗示斑晶形成过程中可能经历了复杂的岩浆过程。（2）岩石化学特征显示,玄武粗安岩KO含量变化大,属于高钾钙碱性系列、钙碱性至钾玄岩系列;微量元素Nb、Ta亏损程度和Ba、P富集程度不一,且Ta、Nb和Ti具有“TNT”负异常,稀土元素分别表现出Eu正异常和未表现出Eu异常,均暗示了岩浆成分具有不均一性。矿物化学表明,单斜辉石斑晶核部和幔部是在高压条件下结晶,斑晶边部和基质是在低压条件下结晶的,斑晶核部至幔部到边部Mg([100*Mg/（Mg+Fe）])先升高后降低,核部和幔部有相似的Al含量且高于边部,具震荡环带特征。斜长石核部An([100*Ca/（Ca+Na）])=44～52,为拉长石—中长石,边部An=54～66,为拉长石,具反环带特征。上墅组玄武粗安岩不均一的岩石化学组成和单斜辉石振荡环带、斜长石反环带等特征指示岩石发生过岩浆混合作用。（3）研究表明,岩浆混合作用可能是深部岩浆房中偏基性的岩浆在结晶出单斜辉石斑晶核部和幔部后,岩浆上升携带早期结晶出的单斜辉石斑晶注入到浅部偏酸性的岩浆房中,浅部偏酸性岩浆房中正在晶出的斜长石由于偏基性岩浆的加入,最终形成反环带结构的斜长石,而单斜辉石斑晶继续结晶形成边部和基质单斜辉石。岩浆混合作用使单斜辉石形成核—幔—边结构,斜长石形成核—边结构,并在环带中发育了大量细小的钛铁矿、单斜辉石和斜长石等矿物包裹体。（4）上墅组玄武粗安岩的岩浆源区为成分不均一的富集地幔,岩浆由壳幔混合形成,形成于活动大陆边缘弧的构造背景下,形成过程中发生了岩浆化学混合作用。与江山—绍兴断裂带东部发生的岩浆机械混合作用不同,江山上墅组玄武粗安岩发生岩浆化学混合暗示江山在新元古时期独特的岩浆动力学背景,可能代表江山地区是江山—绍兴断裂带区域构造的转折部位,岩浆混合作用可能与Rodinia超大陆的裂解有关。

关键词：玄武粗安岩单斜辉石斜长石环带结构岩浆混合作用江山上墅组

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岩浆混合作用研究综述

矿物岩石地球化学通报 2008年第4期27卷 409-416页

作者：齐有强胡瑞忠刘燊田建吉中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550002 中国科学院研究生院北京100049

本文详细阐述了近年来国内外对岩浆混合作用的研究进展,集中在混合作用的验证及地幔物质参与对混合作用的影响。从能量、物质运移的角度认识岩浆混合作用,以揭示上地幔、地壳的信息,并为认识区域构造-岩浆演化提供约束。综合归纳了岩浆... 详细信息

本文详细阐述了近年来国内外对岩浆混合作用的研究进展,集中在混合作用的验证及地幔物质参与对混合作用的影响。从能量、物质运移的角度认识岩浆混合作用,以揭示上地幔、地壳的信息,并为认识区域构造-岩浆演化提供约束。综合归纳了岩浆混合作用主要的研究方法,系统总结了混合作用发生的规律及主要影响因素,并应用已有理论和数据进行简单的数值模拟,合理解释岩脉的不混合特征。作为壳-幔间物质与能量交换的重要形式,阐述了岩浆混合与底侵作用的关系,并介绍了常见的岩浆混合作用岩石成因模型。最后说明了岩浆混合作用今后的发展趋势和存在问题。

关键词：岩浆混合作用壳幔相互作用底侵作用岩石成因模型

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岩浆混合作用:来自岩石包体的证据

高校地质学报 2008年第1期14卷 16-21页

作者：王德滋谢磊南京大学地球科学系南京210093

镁铁质岩浆与长英质岩浆之间的混合作用是导致壳幔混源花岗岩类形成的主要机制。暗色、细粒且具火成结构的岩石包体是指示岩浆混合作用存在的可靠证据。这些岩石包体具有下列特征:(1)包体常呈等轴状,表明包体岩浆曾以液态球滴状存在于... 详细信息

镁铁质岩浆与长英质岩浆之间的混合作用是导致壳幔混源花岗岩类形成的主要机制。暗色、细粒且具火成结构的岩石包体是指示岩浆混合作用存在的可靠证据。这些岩石包体具有下列特征:(1)包体常呈等轴状,表明包体岩浆曾以液态球滴状存在于寄主岩浆中;(2)由于基性岩浆温度恒高于酸性岩浆(温度超出约300℃),这类包体常具有淬冷边;(3)包体有时含有反向脉;(4)包体中能见到自寄主岩浆捕获的长石捕虏晶。进一步分析了三个典型的含暗色微粒包体的花岗质杂岩(平潭、普陀山、花山—姑婆山)研究实例,认为暗色微粒包体的形成,可用来自深部岩浆房的玄武质岩浆向浅部酸性岩浆房的注入作用来解释。

关键词：岩浆混合作用包体壳幔作用

冈底斯岩浆带中段岩浆混合作用:来自花岗杂岩的证据

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岩石学报 2006年第4期22卷 835-844页

作者：董国臣莫宣学赵志丹朱弟成王亮亮陈涛李冰中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室成都地质矿产研究所成都610082

巨型冈底斯岩浆岩带横旦于青藏高原南部,主要由花岗质岩石组成,其中存在大量的镁铁质微粒包体,以辉长岩为主的基性岩相对集中在岩浆岩带南部。辉长岩类与花岗质岩石呈渐变过渡关系。辉长岩中出现有石英,暗色矿物沿着长石颗粒边部分布,... 详细信息

巨型冈底斯岩浆岩带横旦于青藏高原南部,主要由花岗质岩石组成,其中存在大量的镁铁质微粒包体,以辉长岩为主的基性岩相对集中在岩浆岩带南部。辉长岩类与花岗质岩石呈渐变过渡关系。辉长岩中出现有石英,暗色矿物沿着长石颗粒边部分布,花岗闪长岩中出现有基性倍长石(An＞80),辉长岩中有中长石(An=45)出现,镁铁质微粒包体(MME)包体中倍长石-钙长石(An=72～90)和中长石(An=37)共存,这些矿物组合的不协调现象是岩浆演化过程中混合作用的表现形式;MME的化学成分相对高钾、铝和铁镁,MME、花岗岩类寄主岩及辉长岩类岩石化学成分呈直线变异趋势(相对MgO), MME的SiO_2和K_2O、Na_2O成分的过渡性变化也都反映出混合作用特征;基性辉长岩类、酸性花岗质岩石和MME包体的稀土配分模式基本一致,其微量元素特征也具有明显的一致性,反映了岩浆混合作用的特征;辉长岩类的^(143)Nd/^(144)Nd比值较高,^(87) Sr/^(86)Sr比值较低,而偏酸性的花岗质岩石中^(143)Nd/^(144)Nd比值较低,^(87)Sr/^(86)Sr比值较高,构成直线性分布趋势,并位于地幔演化线的延伸方向上,显示区域岩浆混合作用特征;辉长岩、花岗岩类和MME的同位素年龄值十分接近,也表明三者属于岩浆混合作用产物。研究证明,冈底斯岩浆岩带中不同岩性均由不同比例的基性端元和酸性端元成分混合而成,其中基性端元成分所占的比例变化在16%～90%不等,仅从侵入岩浆推算,幔源基性岩浆对冈底斯地壳垂向增厚的贡献率超过5%。可以推断,随着俯冲-碰撞过程中产生的基性岩浆底侵作用,冈底斯岩浆岩带发生壳幔岩浆混合作用,其时代为50～45Ma,属于印度-欧亚大陆碰撞开始15Ma后的主碰撞期内,岩浆混合作用是碰撞过程中壳幔物质与成分交换的主要形式之一,是研究主碰撞带北部青藏高原的陆壳增生与改造、地壳结构及成分变化重要途径之一。

关键词：花岗岩类辉长岩类岩浆混合作用岩浆岩带冈底斯西藏

浙东早白垩世岩浆混合作用:新昌小将岩体U-Pb年代学及地球化学证据

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岩石学报 2013年第11期29卷 3993-4003页

作者：王对兴李春麟高万里王宗秀赵志丹中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 石家庄经济学院资源学院石家庄050031 中国地质科学院地质力学研究所中国地质科学院页岩油气调查评价重点实验室北京100081

在中国东南沿海地区广泛发育的中生代中酸性岩浆岩中多处发现了暗色包体，被认为是大规模壳幔相互作用和岩浆混合作用的产物。本文获得了浙东新昌地区小将岩体的花岗岩及暗色闪长质包体的锆石U-Pb年代学和和地球化学新结果。锆石U-Pb定... 详细信息

在中国东南沿海地区广泛发育的中生代中酸性岩浆岩中多处发现了暗色包体，被认为是大规模壳幔相互作用和岩浆混合作用的产物。本文获得了浙东新昌地区小将岩体的花岗岩及暗色闪长质包体的锆石U-Pb年代学和和地球化学新结果。锆石U-Pb定年表明寄主花岗岩（121．1±0．9Ma）与暗色闪长质包体（117．6±1．0Ma）近于同期形成于早白垩纪。寄主花岗岩为高硅、富碱、富钾、准铝质或弱过铝质的钙碱性花岗岩，具有较强的铕负异常（8Eu=0．23～0．30）和Sr、Ba、P和Ti等元素的亏损，属于高分异的I型花岗岩；暗色闪长质包体具有重稀土亏损的特征，与寄主花岗岩在主量和微量元素上呈现混合作用趋势。小将岩体的上述特征与浙东晚中生代和福建沿海同期的岩浆岩特征一致，它们可能都是在早白垩纪伸展构造背景下，起源于俯冲交代的岩石圈地幔部分熔融产生的基性岩浆或者演化为闪长质成分，并与壳源花岗质岩浆发生混合作用的结果。本文研究为浙东及浙闽沿海地区晚中生代壳-幔作用和岩浆混合作用提供了新的证据。

关键词：锆石U-Pb年代学地球化学岩浆混合作用早白垩世浙东小将岩体

天池火山千年大喷发的岩浆混合作用与喷发机制初步探讨

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岩石学报 2005年第6期21卷 1703-1708页

作者：樊祺诚隋建立孙谦李霓王团华中国地震局地质研究所北京100029 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

根据岩浆演化和地球物理深部探测,天池火山之下存在地壳和地幔双层岩浆房。地幔玄武质岩浆向地壳岩浆房的补给,保持了天池火山逾百万年持续不断的喷发活动。本文从天池火山千年大喷发浮岩中的玄武质粗安岩-粗安岩角砾和条带状岩浆的岩... 详细信息

根据岩浆演化和地球物理深部探测,天池火山之下存在地壳和地幔双层岩浆房。地幔玄武质岩浆向地壳岩浆房的补给,保持了天池火山逾百万年持续不断的喷发活动。本文从天池火山千年大喷发浮岩中的玄武质粗安岩-粗安岩角砾和条带状岩浆的岩相学、矿物学和岩石化学研究,提出地幔的粗面玄武质岩浆向地壳岩浆房的注入,触发千年大喷发,初步探讨了天池火山千年大喷发的岩浆混合作用与喷发机制。

关键词：浮岩角砾和岩浆条带岩浆混合作用千年大喷发天池火山

阿尔金造山带南缘岩浆混合作用:玉苏普阿勒克塔格岩体岩石学和地球化学证据

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岩石学报 2008年第12期24卷 2809-2819页

作者：王超刘良张安达杨文强曹玉亭大陆动力学国家重点实验室(西北大学) 西北大学地质学系西安710069 西安地质矿产研究所西安710054 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院大庆163712

阿尔金造山带南缘玉苏普阿勒克塔格岩体中的似斑状中粗粒黑云钾长花岗岩发育有岩浆成因的暗色包体,并且该花岗岩被花岗细晶岩呈脉状侵入。该岩体含有丰富的岩浆混合作用特征:如暗色包体中的碱性长石斑晶、针状磷灰石、长石的环斑结构、... 详细信息

阿尔金造山带南缘玉苏普阿勒克塔格岩体中的似斑状中粗粒黑云钾长花岗岩发育有岩浆成因的暗色包体,并且该花岗岩被花岗细晶岩呈脉状侵入。该岩体含有丰富的岩浆混合作用特征:如暗色包体中的碱性长石斑晶、针状磷灰石、长石的环斑结构、石英/斜长石主晶和榍石眼斑等。暗色包体、寄主花岗岩和花岗细晶岩代表了岩浆混合演化过程中不同端元比例混合的产物。地球化学特征上,钾长花岗岩和暗色包体的主要氧化物含量在 Harker 图解中多呈线性变化。暗色包体主要为闪长质,MgO、K_2O 含量高,为钾玄岩系列,总体上高场强元素不亏损,显示了岩浆混合中的基性端元信息,可能为幔源熔体结晶分异或壳幔物质的混合产物。寄主花岗岩均为准铝质,富碱,为高钾钙碱性系列,亏损 Nb、Ta、Sr、P、Ti 等高场强元素, 高K_2O/Na_2O,富集高不相容元素,Ga 含量高,显示了 A 型花岗岩的特征,Th/U 和 Nb/Ta 比值分别介于为6.67～10.96、8.99～11.94,代表了下地壳源区。花岗细晶岩均为钠质、过铝质,TiO_2、MgO 含量低,Na_2O 和 CaO 含量高,具有混合岩浆侵位后分异的特征。岩相学和地球化学特征说明岩浆混合作用对于环斑结构花岗岩的形成起到重要作用。花岗细晶岩中环斑长石的斜长石外环与钾长石内核的厚度比大于钾长花岗岩中的环斑长石,指示混合岩浆在一定的减压条件下更有利于环斑结构的形成。玉苏普阿勒克塔格岩体中的钾玄质暗色包体、高钾钙碱性花岗岩和中钾钙碱性花岗细晶岩代表了岩浆演化不同阶段的产物,反映了一个幔源岩浆和下地壳不断相互作用,引起地壳连续伸展减薄的过程,指示阿尔金南缘在早古生代末期存在造山后伸展背景下的幔源岩浆底侵作用。同一岩体中两种不同时代岩性的环斑结构显示了该岩体形成历史中的一定时空演化关系,代表了伸展过程中不同阶段的产物。

关键词：环斑结构不平衡结构暗色包体岩浆混合作用玉苏普阿勒克塔格岩体阿尔佥

西藏尼木渐新世花岗岩中的岩浆混合作用:对岩石成因及陆壳增生的启示

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地质学报 2018年第12期92卷 2388-2409页

作者：林蕾邱检生王睿强洪宇飞徐航南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京210023

尼木渐新世黑云母二长花岗岩中含有丰富的形态各异的暗色镁铁质微粒包体。本文报道了寄主岩和镁铁质包体的年代学、元素地球化学及Sr-Nd-Hf同位素组成,据此阐明了岩石的成因,并探讨了岩浆混合作用在成岩中的意义及其对陆壳增生的启示。... 详细信息

尼木渐新世黑云母二长花岗岩中含有丰富的形态各异的暗色镁铁质微粒包体。本文报道了寄主岩和镁铁质包体的年代学、元素地球化学及Sr-Nd-Hf同位素组成,据此阐明了岩石的成因,并探讨了岩浆混合作用在成岩中的意义及其对陆壳增生的启示。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,寄主岩和镁铁质包体的成岩年龄在误差范围内基本一致,均为约30Ma,说明它们同时形成。元素地球化学组成上,寄主黑云母二长花岗岩为高钾钙碱性、准铝质,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,且具有高Sr、低Y和Yb含量,Sr/Y比值高,缺乏明显铕负异常,表现出埃达克质岩石的特征。镁铁质包体贫硅,富铁、镁,具有与寄主岩相似的稀土与微量元素分布模式。二者的全岩Sr、Nd同位素和锆石Hf同位素组成也相近[寄主岩:(87 Sr/86 Sr)i=0.7057～0.7064,εNd(t)=-1.45～0.35,εHf(t)=1.21～7.34;镁铁质包体:(87Sr/86Sr)i=0.7058～0.7064,εNd(t)=-2.23～-1.57,εHf(t)=2.40～7.04]。综合分析表明,尼木渐新世黑云母二长花岗岩应主要起源于碰撞加厚的新生镁铁质下地壳的部分熔融,镁铁质包体应为幔源玄武质岩浆与其诱发加厚地壳熔融形成的埃达克质岩浆经不均匀混合作用的产物。结合对冈底斯带岩浆岩已有资料的全面分析,表明幔源玄武质岩浆的底侵及其诱发的岩浆混合作用既是冈底斯岩基形成的主要方式,也是导致青藏高原陆壳增生的重要途径。

关键词：二长花岗岩镁铁质微粒包体岩浆混合作用渐新世西藏尼木