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花岗质岩浆作用及后期演化过程:来自矿物原位微区成分与同位素组成的制约 被引量:2
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作者 龙欣雨 唐杰 许文良 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期785-810,共26页
花岗岩作为大陆地壳的重要组成部分,其岩浆作用过程一直是地学领域研究的热点。传统上利用全岩地球化学和同位素数据来示踪花岗岩成因和演化过程的方法已不够准确,为此,本文系统总结了近年来报导的花岗岩中单矿物的原位微区成分——这... 花岗岩作为大陆地壳的重要组成部分,其岩浆作用过程一直是地学领域研究的热点。传统上利用全岩地球化学和同位素数据来示踪花岗岩成因和演化过程的方法已不够准确,为此,本文系统总结了近年来报导的花岗岩中单矿物的原位微区成分——这些数据记录了全岩数据无法识别的单矿物颗粒内部和不同矿物颗粒之间元素和同位素组成的变异特征,明显提高了对花岗质岩浆作用及后期演化过程的认识。首先,矿物原位微区成分对花岗质岩浆的源区性质和混合过程具有指示意义。花岗岩中岩浆锆石Hf同位素组成的变异可能暗示其源区在深熔作用过程中发生了锆石的不平衡和选择性熔融,而未必是壳幔混合作用的结果,这是对“锆石效应”概念新的扩展;同一花岗岩样品中分选出的磷灰石颗粒可以具有完全不同的稀土元素配分模式、Eu异常、Sr含量和Sr-Nd同位素组成等,表明它们中的部分颗粒是岩浆形成和上升过程中从围岩捕获的,是小规模地壳混染作用的产物;榍石的微区成分分带记录了多种岩浆混合过程,也反映了熔体成分、氧逸度和温度等因素的变化;花岗岩与其中发育的包体、捕虏体和相关围岩的锆石Hf-O同位素和磷灰石Sr-Nd同位素组成可以记录上述岩石在形成过程中经历岩浆混合和同化混染等作用。其次,矿物原位微区成分可以反映花岗质岩浆的分离结晶过程。岩浆成因磷灰石不同的稀土元素配分模式可能指示它们受到了其他矿物分离结晶作用的影响,如帘石族、榍石、角闪石、斜长石等;花岗伟晶岩系统中岩浆成因独居石Sm/Nd值在不同岩带中的规律性变化揭示了岩浆分离结晶程度的差异;榍石的多种微区元素含量和它们之间的协变关系受控于花岗质岩浆的结晶分异过程和氧化还原状态;岩浆成因绿帘石族矿物的震荡环带表明在绿帘石结晶的晚期阶段花岗质岩浆中的Fe^(3+)含量降低,且结晶过程中褐帘石和绿帘石并不能形成完全连续的固溶体,因此晚期结晶的绿帘石环边与褐帘石核具有成分间断;根据角闪石的电子探针数据可以计算得到花岗质岩浆结晶时的温度、压力和f_(O2),并据此推断出岩浆起源的深度。此外,矿物原位微区成分可以记录花岗质岩石晚期经历的构造热事件和矿化作用过程。经历晚期变质/交代作用改造的花岗岩中的磷灰石具有低的轻稀土元素含量和变化很大的Nd同位素组成,导致花岗岩具有Nd-Hf位素体系解耦的特点;晚期变质/交代作用同样会改变磷灰石和榍石的δ^(18)O值,造成各副矿物之间δ^(18)O值相互解耦的现象;蚀变独居石的元素和U-Th-Pb同位素体系指示流体交代过程中多种置换反应的发生以及普通Pb混染和Pb丢失的过程;热液成因绿帘石族矿物的成分环带表明氧化环境下热液流体成分会不断演化,根据矿物-流体平衡模型,可以利用绿帘石成分计算出成矿作用发生的温度以及流体的pH值,研究表明绿帘石向流体中释放的大量Ca^(2+)有效促进了硫化物矿床的成矿作用进程。综上,单矿物原位微区成分分析技术的不断提高使我们对花岗质岩浆作用及后期演化过程的认识有了很大进步,在未来的研究中,如何取长补短,将这些数据进行良好地运用是本领域的重要方向。 展开更多
关键词 花岗岩 岩浆和岩浆期后过程 矿物原位微区成分 源区性质 分离结晶过程 变质交代作用
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新疆皮山镁质矽卡岩矿床(含糖玉)成因及锆石SHRIMP U-Pb定年 被引量:10
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作者 刘喜锋 刘琰 +3 位作者 李自静 买托乎提.阿不都瓦衣提 田广印 郭东旭 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期259-273,共15页
新疆和田透闪石集合体(软玉)矿带约1 300 km,是世界上最大的软玉矿带。除传统上认识的白玉、青玉和墨玉外,近年来在皮山县发现的一种软玉呈红棕色(糖玉),较为少见。该糖玉矿体产于镁质大理岩与石英闪长岩之间的镁质矽卡岩中,显示矿床为... 新疆和田透闪石集合体(软玉)矿带约1 300 km,是世界上最大的软玉矿带。除传统上认识的白玉、青玉和墨玉外,近年来在皮山县发现的一种软玉呈红棕色(糖玉),较为少见。该糖玉矿体产于镁质大理岩与石英闪长岩之间的镁质矽卡岩中,显示矿床为接触交代变质成因。通过镜下观察,发现该地区的糖玉主要由纤维状透闪石和极少量的杂质矿物组成。糖色杂质呈浸染状、叶片状、细脉状或沿裂隙分布,并形成于玉石成矿期或构造活动间歇。糖玉颜色与镁质大理岩中大量的红褐色氧化物有关。通过电子探针和X光粉晶衍射测试均表明糖玉主要由透闪石组成,并含少量伊利石、镁橄榄石、透辉石、磁铁矿等杂质矿物。软玉(细粒透闪石集合体)主要通过透闪石交代大理岩和透辉石形成。样品全岩的化学成分与透闪石晶体化学组成类似,全岩稀土配分模式显示Eu负异常(δEu=0.09~0.28)、LREE亏损、HREE平坦、整体稀土含量(1.94×10^(-6)~26.52×10^(-6))、Cr_2O_3(0.00~0.03×10^(-6))和Ni(0.00~0.01×10^(-6))含量低。成矿流体中氢同位素δD为-81.0‰^-84.0‰,均值为-82.25‰;δ^(18)O在330℃时为3.16‰~5.48‰。这些氢和氧同位素的数值显示形成软玉的成矿流体主要由岩浆热液、大气降水和大理岩脱出的CO2组成。这些糖玉的地球化学和成矿流体组成与已报道的典型的镁质矽卡岩矿床中软玉的组成类似。从透闪石集合体中选出的岩浆锆石年龄约456±7 Ma,这个年龄可以认为是形成该糖玉矿床年龄的上限。 展开更多
关键词 镁质矽卡岩矿床 糖玉 接触交代变质作用 成矿流体 锆石SHRIMP U-PB年龄
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浙江青田石的岩石学特征及成因 被引量:6
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作者 陈延芳 喻学惠 蒋亮智 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期522-530,共9页
青田石主要是由叶腊石等粘土矿物组成的岩石,也是由气液交代变质作用形成的次生石英岩中的一个特殊品种。基于青田石的岩相学观察以及青田石的扫描电镜、X射线物相分析及全岩化学、稀土和微量元素地球化学分析,结合野外观察与前人研究成... 青田石主要是由叶腊石等粘土矿物组成的岩石,也是由气液交代变质作用形成的次生石英岩中的一个特殊品种。基于青田石的岩相学观察以及青田石的扫描电镜、X射线物相分析及全岩化学、稀土和微量元素地球化学分析,结合野外观察与前人研究成果,对青田石的岩石学特征、青田石的矿物成分与类型划分进行详细描述,论证了中酸性火山岩气液交代变质作用与青田石的成因。研究表明,青田石的矿物组合与原岩成分、交代流体的成分及交代变质作用的条件(如温度,压力)有关;青田石的颜色、质地(品级)及其矿物成分与显微结构及其所含的微量致色离子有关。在中—新生代中酸性火山岩分布区开展详细的野外地质填图和蚀变带的划分,是寻找高品级青田石的主要方法,也是评价与鉴定青田石中需要关注的问题。 展开更多
关键词 青田石 交代变质作用 次生石英岩 浙江青田县
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青海兴海赛什塘铜矿区条带状构造成因研究
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作者 张忠义 辛天贵 +1 位作者 何鹏 祝新友 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期993-1000,共8页
在新的宏微观资料的分析研究基础上,依内部组构与发育特征的不同,将青海省兴海县赛什塘铜矿床的条带状构造分为两类。研究表明它们形成于同构造的区域变质变形与接触(交代)变质间的复合叠加作用,属先成或同生面状构造影响控制下的等化... 在新的宏微观资料的分析研究基础上,依内部组构与发育特征的不同,将青海省兴海县赛什塘铜矿床的条带状构造分为两类。研究表明它们形成于同构造的区域变质变形与接触(交代)变质间的复合叠加作用,属先成或同生面状构造影响控制下的等化学变质与选择性(交代)蚀变生成的一种变余或新生优选定向组构(//S1或S0)。从构造早期的脆韧性变形到晚期脆性变形过程中,成生发育两个世代的同构造新生矿物组合,分别组成反映其形成阶段和发育特点的两类条带状构造。这为矿床的成因演化研究提供了新的依据。 展开更多
关键词 条带状构造 赛什塘铜矿 同构造变质变形 接触交代变质作用 青海兴海
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印度南部麻粒岩地体Namakkal陆块新太古代钙硅酸盐岩的岩石学和锆石U-Pb年代学研究
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作者 周峰 苟龙龙 +5 位作者 翟明国 张成立 GORGE Paul Mathews 卢俊生 赵燕 敖文昊 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1213-1234,共22页
本文对印度南部麻粒岩地体Namakkal陆块Tammampatti地区方柱石石榴子石钙硅酸盐岩进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和变质相平衡模拟研究,以研究其岩石成因和地质意义。岩相学观察识别出两阶段变质矿物组合:第一阶段为石榴子石+方柱... 本文对印度南部麻粒岩地体Namakkal陆块Tammampatti地区方柱石石榴子石钙硅酸盐岩进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和变质相平衡模拟研究,以研究其岩石成因和地质意义。岩相学观察识别出两阶段变质矿物组合:第一阶段为石榴子石+方柱石+斜长石+榍石+钛铁矿;第二阶段为石榴子石边部的绿帘石和方柱石边缘的方解石、斜长石和石英冠状体。CL图像分析显示锆石可分为两种,分别为高亮度和低亮度的变质锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年得到高亮度变质锆石^(207)Pb/^(206)Pb加权平均年龄为2562±17Ma,而低亮度变质锆石的^(207)Pb/^(206)Pb加权平均年龄稍年轻,为2495±15Ma。基于相平衡模拟计算了2个样品18ID-24和18ID-25的P-T视剖面图,确定它们峰期变质PT条件分别为4.3~7.1kbar、800~960℃和4.0~7.8kbar、750~854℃。高亮度变质锆石年龄2562±17Ma与Namakkal陆块紫苏花岗岩的原岩结晶年龄相当,其代表了紫苏花岗岩的原岩侵入导致的接触交代变质作用形成方柱石石榴子石钙硅酸盐岩的时代;低亮度变质锆石年龄2495±15Ma与该地区大约2530~2440Ma的高温-超高温变质作用时代相吻合,因此认为其代表区域性变质作用叠加的时代。根据全岩成分以及矿物组合,我们推测该岩石为中酸性岩浆岩(紫苏花岗岩原岩)与碳酸盐岩发生交代变质作用的产物。 展开更多
关键词 方柱石石榴子石钙硅酸盐岩 相平衡模拟 紫苏花岗岩 交代变质作用 印度南部麻粒岩地体
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