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东昆仑夏日哈木镍铜硫化物矿床成矿岩浆条件:流体挥发份化学组成与碳同位素组成制约 被引量:21
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作者 汤庆艳 李建平 +3 位作者 张铭杰 宋哲 党永西 杜丽 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期104-114,共11页
夏日哈木镍铜硫化物矿床是我国东昆仑造山带新发现的全球岛弧环境最大的岩浆镍铜硫化物矿床。早泥盆世镁铁-超镁铁质成矿岩体中不同类型岩石的辉石中流体挥发份化学组成和碳同位素组成表明,流体挥发份总量较低,平均含量为888mm^3.STP/g(... 夏日哈木镍铜硫化物矿床是我国东昆仑造山带新发现的全球岛弧环境最大的岩浆镍铜硫化物矿床。早泥盆世镁铁-超镁铁质成矿岩体中不同类型岩石的辉石中流体挥发份化学组成和碳同位素组成表明,流体挥发份总量较低,平均含量为888mm^3.STP/g(STP:标准温度和大气压)。流体挥发份组成以H_2O为主(48mol%),其次为H_2(26%)、CO_2(15%)和CO(5%)。H_2S含量从二辉橄榄岩(10mm^3/g)、橄榄辉石岩(18mm^3/g)到二辉辉石岩(28mm^3/g)逐渐增加,表明岩浆就位结晶演化过程中含硫组分的加入。CO_2的δ^(13)C值(-23.5‰^-5.0‰)位于地壳和地幔值范围之间。CH_4同系物碳同位素组成随碳数具有总体正序、局部反序的分布特征,显示大洋沉积有机质热裂解成因特征。夏日哈木成矿镁铁-超镁铁质岩体流体组分中较低的H2_O含量和较高的H_2含量表明,岩浆演化处于还原性挥发份条件,地幔岩浆源区存在俯冲洋壳沉积有机质,岩浆房围岩的混染和富S流体的加入可能是夏日哈木岩浆镍铜硫化物矿床硫饱和的主要机制。 展开更多
关键词 来源 碳同位素 流体挥发份 岩浆镍铜硫化物矿床 东昆仑夏日哈木
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新疆准噶尔盆地西北部二叠纪玄武岩浆作用流体介质条件:流体化学组成及碳同位素制约 被引量:3
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作者 张铭杰 余明 +4 位作者 汤庆艳 杨扬 陈思童 李中平 史基安 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期93-103,共11页
准噶尔盆地西北部深层分布着大量的二叠纪玄武岩,其发育的流体介质条件缺乏系统研究。本文采用二叠纪玄武岩岩心样品,对基质中的流体化学组成和碳同位素组成进行分步加热质谱法分析,结果表明二叠纪玄武岩的流体组成中H_2O的含量极高(平... 准噶尔盆地西北部深层分布着大量的二叠纪玄武岩,其发育的流体介质条件缺乏系统研究。本文采用二叠纪玄武岩岩心样品,对基质中的流体化学组成和碳同位素组成进行分步加热质谱法分析,结果表明二叠纪玄武岩的流体组成中H_2O的含量极高(平均13789mm3.STP/g),次要组分为CO_2、O_2、H_2S和N2等,CO_2和CH_4的δ^(13)C值(分别为-28.9‰^-15.8‰和-36.8‰^-21.9‰)位于地壳与甲烷氧化来源组分的范围内;CH_4、C_2H_6、C_3H_8和C_4H_(10)等甲烷同系物的碳同位素组成随碳数增高总体具有正序分布特征,400~800℃温度段释出CH_4的δ^(13)C值(-25‰左右)明显重于200~400℃的(-35‰左右),部分样品400~800℃的CH_4-C_3H_8存在碳同位素反序分布的特征,显示幔源流体挥发份特征,其中混入大量的沉积有机质热裂解成因烃类气体,应为俯冲蚀变大洋板片的沉积物脱出流体挥发份。大量的H_2O指示岛弧俯冲的再循环流体的加入,甲烷氧化来源特征的CO_2和CH_4碳同位素组成揭示经历了长期的风化过程,表明相关岩浆作用后遭受长期的抬升。 展开更多
关键词 来源 碳同位素 流体挥发份 二叠纪玄武岩 准噶尔盆地西北部
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大洋中脊、洋岛、岛弧玄武岩中橄榄石的对比研究 被引量:6
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作者 李玉琼 杜雪亮 +4 位作者 金维浚 杜君 张旗 王金荣 马蓁 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1228-1239,共12页
在岩浆结晶演化过程中,橄榄石是最早结晶的矿物之一,其化学成分不仅受到母岩浆成分的控制,而且还受到岩浆的结晶分异、部分熔融程度、温度、压力、岩浆混合作用以及橄榄石与残余岩浆相互作用等因素的影响。学术界基本的认识是,橄榄... 在岩浆结晶演化过程中,橄榄石是最早结晶的矿物之一,其化学成分不仅受到母岩浆成分的控制,而且还受到岩浆的结晶分异、部分熔融程度、温度、压力、岩浆混合作用以及橄榄石与残余岩浆相互作用等因素的影响。学术界基本的认识是,橄榄石的成分主要与源区、分离结晶作用以及岩浆演化程度有关,是鉴别玄武岩是否为原始岩浆的重要证据,根据橄榄石的Fo值可以恢复岩浆是富镁还是富铁的。之前的学术界很少认为橄榄石与其形成的构造环境有关。本文在对全球大洋中脊玄武岩(MORB)、洋岛玄武岩(OIB)、岛弧玄武岩(IAB)中橄榄石主量元素特征进行了研究和对比后发现,橄榄石也有判断构造环境的功能,尤其OIB橄榄石在许多元素含量上与MORB和IAB的橄榄石不同,可以通过Ni、P、Mg、Fe、K和Mn等元素之间的关系进行较好的区分。目前的情况是,OIB与IAB中的橄榄石在某些情况下也能够区分开,但MORB与IAB中的橄榄石很难区分,这是需要进一步研究的。全球全体数据研究表明,OIB的橄榄石富Ni是一个很重要的现象,本文认为,MORB和IAB来源于亏损的上地幔,故其橄榄石的Fo值高;OIB来源于富集的下地幔,可能Fe—Ni地核对OIB橄榄石化学成分有比较明显的影响,故导致OIB的橄榄石贫Fo和富Ni。 展开更多
关键词 洋中脊玄武岩 洋岛玄武岩 岛弧玄武岩 橄榄石 化学成分 判别图
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镁铁质-超镁铁质岩浆岩中单斜辉石的智能分析研究 被引量:6
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作者 杜雪亮 李玉琼 +4 位作者 金维浚 杜君 张旗 王金荣 马蓁 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1215-1227,共13页
区分不同构造环境中岩浆作用是认识地幔中岩浆形成过程的基本手段。目前较为成熟的是利用全岩去区分判别,而利用造岩矿物去判别构造环境、演绎岩浆演化的研究还不够深入。本文运用机器学习的方法,以全球新生代大洋中脊、洋岛以及岛弧... 区分不同构造环境中岩浆作用是认识地幔中岩浆形成过程的基本手段。目前较为成熟的是利用全岩去区分判别,而利用造岩矿物去判别构造环境、演绎岩浆演化的研究还不够深入。本文运用机器学习的方法,以全球新生代大洋中脊、洋岛以及岛弧构造背景中的镁铁质一超镁铁质岩浆岩中单斜辉石的地球化学数据为研究对象,试图区分这3种不同构造环境的单斜辉石。通过机器学习方法中K-邻近(K—Nearest Neighbor,KNN)和随机森林(Random Forest,RF)的计算和比较,认为RF是一种有效的地球化学区分方法,它的结果不仅可用来判别构造环境,同时还能够提取特征元素。同时我们发现,在镁铁质一超镁铁质岩浆岩单斜辉石构造环境判别图解中,Rb、La、Ba、Cr、Sr、Yb、V、Ti、Nd、Eu、Gd等微量元素具有较高的贡献率,而主量元素贡献率较低。在此基础上,我们结合前人的对单斜辉石的构造环境判别图的研究成果,提出几个判别效果较好的判别图解。但是整个研究由于缺少进一步可视化的成果,限制了机器学习方法的推广,这也是今后需要进一步研究的课题。 展开更多
关键词 镁铁质-超镁铁质岩浆岩 单斜辉石 K-邻近 随机森林 特征元素
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后弧(reararc)岩浆作用的特征及其意义
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作者 袁方林 杨婧 +2 位作者 张旗 刘欣雨 张成立 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1388-1410,共23页
后弧岩浆作用(rear arc magmatism)是一个新的术语,国内文献大多认为与弧后(back arc)相当,也译为弧后。实际上rear arc 不同于back arc,前者仍然属于弧的范围,而后者已不属于弧结构。目前,对后弧岩浆作用的研究还十分有限, ... 后弧岩浆作用(rear arc magmatism)是一个新的术语,国内文献大多认为与弧后(back arc)相当,也译为弧后。实际上rear arc 不同于back arc,前者仍然属于弧的范围,而后者已不属于弧结构。目前,对后弧岩浆作用的研究还十分有限, 原因一是 rear arc 出露较少,二是 rear arc 的鉴别标志不清楚。本文尝试对后弧玄武岩(rear arc basalt, RAB)作一个简单的介绍, 并采用对大量数据进行分析比较的方法与典型的岛弧玄武岩(IAB)和弧后盆地玄武岩(BAB)作一个对比。研究表明,后弧玄武岩主要由中-高 K 钙碱性和钾玄岩系列组成, 与典型的 IAB 和 BAB 相比, RAB 富集 Na2O、K2O、P2O5 ,贫CaO。后弧岩浆作用的微量元素具有典型的弧岩浆岩的特点,但LILE 及HFSE 比典型的岛弧岩浆的含量更富集,LREE 明显高于岛弧岩浆岩。 与岛弧岩浆相似,后弧岩浆同样具有明显的Nb-Ta 负异常。研究表明,上述3 类玄武岩很难区分开。但是,BAB 和RAB之间还是有一些不同的,如Sc/Nb-Ba/Y、Cu/P2O5-Y/Zr、Sc/Nb-Sr/Y 以及F2O3 /Zr-Y/Zr 等判别图。本文作者指出,后弧岩浆作用的提出完善了弧结构:一个完整的弧,从海沟向弧的方向,随着板块的俯冲作用,岩浆源区深度增加,地壳混染程度增加,依次出现前弧、弧和后弧岩浆作用, 至弧的后部,洋壳拉张,出现弧后盆地。前弧以玻安岩为代表,弧主要是IAB,后弧为碱性玄武岩,弧后则为MORB(+IAB 的印记)。显然,后弧岩浆作用的提出,对古造山带岛弧结构的恢复、古俯冲方向的确定是有积极意义的。 展开更多
关键词 后弧 前弧 弧后 大数据 识别 弧结构
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