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中国科学：地球科学 2021年第8期51卷 1389-1400页

作者：蒙均桐夏小平马林姜子琦徐健崔泽贤杨晴张万峰张乐中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广州510640 中国科学院深地科学卓越创新中心广州510640 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 桂林理工大学地球科学学院桂林541006

地球物理与地球化学资料显示,地球各圈层含有一定量的水并且在时空分布上存在差异.最近的研究显示,锆石水含量具有反映岩浆水含量的潜力.文章对拉萨地块南缘几个壳源部分熔融成因的二云母花岗岩、石英二长岩、闪长岩以及花岗闪长岩样品... 详细信息

地球物理与地球化学资料显示,地球各圈层含有一定量的水并且在时空分布上存在差异.最近的研究显示,锆石水含量具有反映岩浆水含量的潜力.文章对拉萨地块南缘几个壳源部分熔融成因的二云母花岗岩、石英二长岩、闪长岩以及花岗闪长岩样品中的锆石进行了SIMS水含量和氧同位素分析以及LA-ICPMS微量元素分析,结果用以探讨壳源岩浆水含量的差异性.分析结果显示,两个古老地壳部分熔融样品在锆石水含量核密度图上的峰值分别是85和300ppm,分别明显低于两个新生地壳部分熔融样品的峰值435和475ppm.四个样品计算的U-Th辐射剂量都小于3×10^(15)events mg^(-1),表明它们的晶格未受到严重辐射损伤,都不属于蜕晶化锆石.锆石中元素REE+Y和H+P以及Hf和H含量之间没有相关性,说明它们的水含量并非受控于前人提出的相对于P过量REE+Y电荷补偿机制,岩浆演化程度的差异也不是造成不同样品锆石水含量的主要因素.地壳源岩部分熔融程度的差异也无法解释这些样品锆石水含量的差异.我们认为,这些锆石样品间水含量差异记录了岩浆水含量差异.这一差异反映了熔融方式(加水熔融或者脱水熔融)和源区水含量对岩浆水含量的影响.地壳发生升温减压脱水熔融,岩浆水含量最低.同为加水熔融的地壳岩浆,古老地壳脱水熔融成因熔体中的水含量低于新生地壳加水熔融形成的熔体.

关键词：锆石水含量二次离子质谱脱水熔融加水熔融岩浆水含量

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西藏冈底斯地区壳源岩浆水含量差异：来自锆石水含量的启示

西藏冈底斯地区壳源岩浆水含量差异：来自锆石水含量的启示

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作者：蒙均桐中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)

学位级别：硕士

水是地球的血液,对各种地质演化过程的作用举足轻重。水在岩浆活动中不相容,在分离结晶过程中水逐渐富集至演化熔体中。在岩石部分熔融过程中,水优先进入熔体相导致残留相变得相对贫水。示踪水在地球内部尤其是地壳中的分布及其在地质... 详细信息

水是地球的血液,对各种地质演化过程的作用举足轻重。水在岩浆活动中不相容,在分离结晶过程中水逐渐富集至演化熔体中。在岩石部分熔融过程中,水优先进入熔体相导致残留相变得相对贫水。示踪水在地球内部尤其是地壳中的分布及其在地质过程中的迁移至关重要。但相关研究由于缺乏合适的研究对象还比较欠缺。锆石是一种广泛存在于中酸性侵入岩中的副矿物,因其具有高的封闭温度和稳定的物理化学性质而被广泛用于U-Pb年代学、Hf同位素、O同位素以及微量元素含量研究。相比于橄榄石、辉石等常见的名义上无水的地幔矿物,由于缺乏合适的测试手段,锆石用于水含量研究还没有得到足够的重视。大型二次离子质谱测试锆石水含量分析方法的开发使得对锆石水含量进行原位微区测定成为可能。本论文对西藏冈底斯地区一套同源演化花岗岩和四个不同成因的地壳源区中酸性侵入岩的结晶锆石进行SIMS水含量、氧同位素组成和LA-ICPMS微量元素含量分析,取得了以下几方面认识:(1)无论是同源演化花岗岩样品还是不同成因的地壳源区中酸性岩,它们的REE+Y与H+P的比值普遍不等于1且变化较大,与先前对大洋中脊辉长岩结晶锆石的研究显示该比值基本等于1不同,说明电荷补偿机制并非控制水进入结晶锆石的唯一因素。(2)结晶锆石水含量变化能够记录岩浆中水含量的变化,有潜力成为一个新的岩浆水含量代用指标。正噶同源演化样品锆石具有较大水含量变化范围,其中演化早期的黑云母花岗岩锆石水含量均值是699ppm,在核密度图上有一个明显峰值在490ppm;演化晚期的含石榴子石二云母花岗岩水含量均值较高,分别是908ppm和959ppm,核密度图上显示多峰特征。锆石Hf含量与水含量呈现正相关性,Eu/Eu*与水含量呈现负相关性,说明随着岩浆演化,斜长石等矿物分离结晶,晚期结晶的锆石具有高Hf低Eu/Eu*的特征并且有较高的水含量,这与岩浆演化水含量变化趋势一致。(3)不同地壳源区在不同环境下部分熔融形成的中酸性岩锆石水含量不同,显示了岩浆水含量差异。分析结果显示古老地壳源区脱水熔融和注水熔融侵入岩锆石水含量平均值分别为223ppm和307ppm,在核密度图上的峰值分别为105ppm和280ppm;两个新生地壳源区注水熔融侵入岩锆石水含量平均值为432ppm和472ppm,峰值为430ppm和500ppm。微量元素分析结果说明电荷补偿机制、部分熔融及岩浆演化都不是造成锆石水含量差异的主要原因。锆石水含量记录的岩浆水含量的差异可能跟构造环境、熔融方式(注水熔融或脱水熔融)以及源区水含量差异有关。

关键词：锆石水含量岩浆水含量冈底斯带二次离子质谱壳源岩浆

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内蒙古额济纳旗内乔仑恩格次黑云母二长花岗斑岩中锆石的特征及其指示意义

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西北地质 2020年第3期53卷 41-55页

作者：刘基王丕军薄海军中国地质调查局西安矿产资源调查中心陕西西安710000 中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心内蒙古呼和浩特010010 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

低氧逸度和高岩浆水含量是中酸性岩浆内W元素富集成矿的关键因素。乔仑恩格次黑云母二长花岗斑岩体地处中亚造山带中段北山造山带。近几年,发现微弱的钨矿化,该地区是否具有钨矿的成矿潜力亟需进一步的分析研究。笔者对黑云母二长花岗... 详细信息

低氧逸度和高岩浆水含量是中酸性岩浆内W元素富集成矿的关键因素。乔仑恩格次黑云母二长花岗斑岩体地处中亚造山带中段北山造山带。近几年,发现微弱的钨矿化,该地区是否具有钨矿的成矿潜力亟需进一步的分析研究。笔者对黑云母二长花岗斑岩中岩浆锆石开展年代学、矿物地球化学的研究,并搜集前人主微量元素的数据共同探讨岩浆结晶温度、氧逸度,最终厘定岩浆内W元素的成矿潜力。结果显示,黑云母二长花岗斑岩体具有较高的Ce4^+/Ce3^+(均值为98.15)、Ce N/CeN^*(均值为111.55)、Eu N/EuN^*(均值为0.50)、Ce/Nd(均值为54.89)值,暗示岩体具有较高的氧逸度(lg(f O 2)=-12.03;△FMQ+4.53)。而黑云母二长花岗斑岩具无角闪石斑晶、低的Sr/Y值(18.31~38.05)和(La/Yb)N值(13.59~18.71)及明显Eu负异常(Eu N/EuN^*=0.74~0.86)特征,表明黑云母二长花岗斑岩体在岩浆结晶早期贫水(w(H 2 O)<4%)。以上分析显示黑云母二长花岗斑岩体具有高氧逸度、低含水量的特征,故认为乔仑恩格次黑云母二长花岗斑岩体不具有形成大规模钨矿床的潜力。

关键词：黑云母二长花岗斑岩锆石氧逸度岩浆水含量额济纳旗乔仑恩格次

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斑岩型矿床母岩浆中水的来源及其成矿机理

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地球科学与环境学报 2016年第4期38卷 473-482页

作者：鲍新尚杨立强和文言中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

母岩浆富水(H_2O质量分数高于4%)被认为是斑岩体中Cu、Au等成矿元素富集成矿的关键因素,是形成岩浆-热液成矿系统的必要条件之一,主要表征为成矿斑岩中角闪石斑晶发育,轻稀土元素富集而中稀土元素亏损,w(Sr)/w(Y)和w(La)_N/w(Yb)_N值高(... 详细信息

母岩浆富水(H_2O质量分数高于4%)被认为是斑岩体中Cu、Au等成矿元素富集成矿的关键因素,是形成岩浆-热液成矿系统的必要条件之一,主要表征为成矿斑岩中角闪石斑晶发育,轻稀土元素富集而中稀土元素亏损,w(Sr)/w(Y)和w(La)_N/w(Yb)_N值高(w(Sr)/w(Y)>40,w(La)_N/w(Yb)_N>20)等特征。弧环境下形成的斑岩成矿系统中的水主要来源于俯冲洋壳或交代岩石圈的脱水作用;而后碰撞环境下形成的斑岩成矿系统中的水可能主要源自矿区内同时代、共空间产出的镁铁质岩浆的混合注入,或含矿岩浆自身的分异结晶。尽管不同地球动力学背景下形成的斑岩成矿系统母岩浆中水的来源和富集机制不同,然而它们仍然被认为具有统一的成矿机理:母岩浆在地幔源区或地壳岩石部分熔融过程中,水的加入可以降低其熔点,促进源区含Cu、Au硫化物重熔,或萃取岩石中Cu、Au成矿元素,或聚集岩浆中分散分布的金属元素,形成富金属的岩浆;含矿岩浆就位后,富水岩浆很快达到水饱和,大量流体出溶,岩浆水会与各类卤化物一起以独立流体相形式从熔体中分离出来,这种富含挥发分和高盐度的流体具有很强的金属携带能力,为随后发生的斑岩矿化提供热液和金属来源,提高母岩浆的成矿潜力。

关键词：岩浆水含量岩浆水来源板块脱水作用混合作用结晶分异作用成矿机理斑岩型矿床

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