浅谈前寒武纪条带状铁建造的沉积-变质成矿过程 被引量：7

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作者 李旭平 陈妍蓉 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期253-268,共16页

条带状铁建造(BIF)是3.5~1.8Ga前陆架和洋盆的常见沉积物。前寒武纪条带状铁建造构成了世界上重要的铁矿资源。虽然它们成矿过程及其演化的许多方面的问题仍未解决,但人们普遍认为,它们沉积方式的长期变化与地球的环境和地球化学演化有... 条带状铁建造(BIF)是3.5~1.8Ga前陆架和洋盆的常见沉积物。前寒武纪条带状铁建造构成了世界上重要的铁矿资源。虽然它们成矿过程及其演化的许多方面的问题仍未解决,但人们普遍认为,它们沉积方式的长期变化与地球的环境和地球化学演化有关。条带状铁建造记录了前寒武纪古海洋、古环境、大气条件和细菌代谢条件以及铁的来源和沉积过程。大型BIF沉积与大火成岩省有成因联系,其铁的来源与火山物质加入的海底热液体系有关,或有陆缘岩石风化的无机物产物加入,越靠近陆缘,陆源碎屑物质加入的越多。然而,在太古宙到古元古代期间,BIF沉积的深水盆地中陆源物质的加入很少。那时的铁建造沉积在缺氧的海洋中,通过微生物的光合作用、无氧光合氧化和紫外光线辐射氧化等机制对溶解的二价铁进行氧化,从而形成三价铁氢氧化物和氧化物的沉积。大多数BIF大型矿床,自其在沉积环境中形成以来,它们在从太古宙直至中生代的漫长的地质历史演化过程中经历了铁矿的品位由低到高转化的复杂地质过程,一般经历了深部交代变质作用的除硅、除碳酸岩矿物的富集成矿和浅部风化富集成矿过程。许多BIF铁矿经历了从绿片岩相到角闪岩相变质作用,但到达的压力条件都不是很高,这或许与俯冲的高密度BIF铁矿难以折返的动力学机制有关。迄今为止,变质作用、尤其是高级变质作用对成矿过程的影响研究较少,是今后值得关注的领域。 展开更多

关键词 BIF铁矿 太古宙到早元古代 沉积过程 变质作用 成矿作用

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西南天山东德沟地幔楔环境异剥钙榴岩的形成过程来自矿物学及主量元素地球化学方面的证据 被引量：1

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作者 吴苏 孔凡梅 李旭平 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期71-82,共12页

中国西南天山昭苏县东德沟地幔楔环境的斜长角闪岩与蛇纹岩接触带中发现了异剥钙榴岩。按异剥钙榴岩化程度,可将研究的岩石分为三种类型:斜长角闪岩、异剥钙榴岩化斜长角闪岩和异剥钙榴岩,它们的矿物组合分别为:角闪石+中长石+石英+榍石... 中国西南天山昭苏县东德沟地幔楔环境的斜长角闪岩与蛇纹岩接触带中发现了异剥钙榴岩。按异剥钙榴岩化程度,可将研究的岩石分为三种类型:斜长角闪岩、异剥钙榴岩化斜长角闪岩和异剥钙榴岩,它们的矿物组合分别为:角闪石+中长石+石英+榍石+磷灰石±次透辉石;角闪石+钙长石+透辉石+斜黝帘石+绿泥石±方解石;斜黝帘石+钙铝榴石+透辉石+绿泥石+方解石。异剥钙榴岩化岩石的矿物化学及主量元素特征反映出交代流体中富Ca、Al。与洋底变质环境和俯冲带中发生的异剥钙榴岩化作用相比,此处的异剥钙榴岩化岩石中的流体有限。质量平衡计算也表明斜长角闪岩在富Ca、Al流体的交代下形成异剥钙榴岩,这一过程中,早期有Mg元素加入,而晚期异剥钙榴岩形成时,Mg又大量流失。 展开更多

关键词 西南天山 地幔楔环境 异剥钙榴岩 岩石矿物学证据

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昌乐方山新生代玄武岩中深源捕虏岩与熔体的相互作用 被引量：4

3

作者 赵令权 李旭平 +2 位作者 孔凡梅 陈爽 陈洪凯 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1147-1167,共21页

昌乐方山新生代玄武岩中携带有大量深源捕虏岩,其岩石类型以二辉辉石岩、二辉橄榄岩为主,方辉橄榄岩、单斜辉石岩、单辉橄榄岩少见,未见纯橄岩.二辉辉石岩、二辉橄榄岩、方辉橄榄岩的矿物岩石、地球化学特征和平衡温度压力计算显示为地... 昌乐方山新生代玄武岩中携带有大量深源捕虏岩,其岩石类型以二辉辉石岩、二辉橄榄岩为主,方辉橄榄岩、单斜辉石岩、单辉橄榄岩少见,未见纯橄岩.二辉辉石岩、二辉橄榄岩、方辉橄榄岩的矿物岩石、地球化学特征和平衡温度压力计算显示为地幔来源,采用地质温度压力计进行计算,获取三者都源于岩石圈地幔,形成的深度范围为41～66.7 km.根据单辉橄榄岩和单斜辉石岩的矿物化学分析,单斜辉石岩和单辉橄榄岩形成深度要低于前三者,且与前三者有密切成因联系.“熔体-岩石”反应在各类深源捕虏岩中广泛存在,除方辉橄榄岩样品不存在明显的“熔体-岩石”反应外,二辉辉石岩、单斜辉石岩、二辉橄榄岩中不同的矿物边缘与玄武质熔体接触部位有着不同类型的反应边和反应矿物出现：橄榄石边部发生（Mg,Fe）2SiO4（镁橄榄石）＋熔体（原始岩浆）=（Mg,Fe）2SiO4（贵橄榄石）＋熔体（演化岩浆）反应,使得边部富铁贫镁;单斜辉石与玄武质熔体反应,多具有粉红色反应边,具有富Ti、Al、Fe,贫Si、Mg,较玄武岩基质中单斜辉石斑晶更低Mg#的特征.斜方辉石与玄武质熔体反应生成复杂的反应带,存在斜方辉石＋熔体=橄榄石＋ SiO2（熔体）＋单斜辉石的反应,反应带内新生成的矿物由内向外具有明显趋向玄武质熔体成分的变化;尖晶石与玄武质熔体反应边缘具有富Fe、Ti,贫Mg、Al,以及更高的Cr#,趋向于形成钛铁矿的变化特征.二辉橄榄岩中熔体囊和单辉橄榄岩中筛状单斜辉石以及粉红色的反应边都暗示了二者至少经历了两个期次的熔体作用.随着岩石圈地幔的演化,熔体的再富集作用使得难熔的方辉橄榄岩逐渐转变为相对富集的二辉橄榄岩,后期二辉橄榄岩又与玄武质熔体反应,生成更加富集的单辉橄榄岩,而方山方辉橄榄岩也受到了熔体的轻度改造,已不具有难熔古老岩石圈地幔岩石的显著特征,鲁西新生代玄武岩中深源捕虏体与熔体的反应广泛存在,熔体成分以玄武质为主,这可能是华北克拉通岩石圈置换的重要方式之一,导致古老岩石圈地幔的消失. 展开更多

关键词 昌乐方山 新生代玄武岩 深源捕虏岩 熔岩反应

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高温-超高温变质作用成因研究——来自华北克拉通西部孔兹岩带和南非Kaapvaal克拉通西南部Namaqua活动带与Bushveld变质杂岩体的启示 被引量：10

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作者 李旭平 王晗 孔凡梅 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期295-311,共17页

超高温变质作用是在变质地质学领域,继超高压变质作用研究高峰之后的又一重要前缘课题,对于认识地壳构造-热演化具有重要意义。本文总结了华北克拉通西部孔兹岩带和南非Kaapvaal克拉通西南部Namaqua活动带与Bushveld变质杂岩体的高温-... 超高温变质作用是在变质地质学领域,继超高压变质作用研究高峰之后的又一重要前缘课题,对于认识地壳构造-热演化具有重要意义。本文总结了华北克拉通西部孔兹岩带和南非Kaapvaal克拉通西南部Namaqua活动带与Bushveld变质杂岩体的高温-超高温麻粒岩的化学成分、矿物组合、变质演化特征,及其相应的变质事件与构造属性。我国的超高温变质作用带,包括华北克拉通西部的孔兹岩带——从内蒙西段的大青山到东段的集宁-凉城地区的超高温变质岩,皆为Al-Mg质和Al饱和体系的超高温变质岩石,常见假蓝宝石+石英、尖晶石+石英的典型超高温变质组合,以及含假蓝宝石±尖晶石、但缺少石英的非典型超高温变质组合。南非Namaqua活动带与Bushveld变质杂岩体分别发现有独特的Fe-Al饱和的铁尖晶石+石英+大隅石、刚玉+高温石英等超高温矿物组合,罕见的高温硼硅酸盐和硅硼铝镁石等超高温矿物组合;以及Ca-Mg质饱和的钙镁橄榄石+镁硅钙石镁黄长石+镁橄榄石等超高温矿物组合的麻粒岩。研究的核心问题是矿物和岩石在高温-超高温条件下的特殊行为方式,不同构造环境和岩石化学成分下的变质反应及其热动力学过程。由此提出超高温变质作用成因研究中的科学问题:包括不同类型和地质属性的高温-超高温麻粒岩的成因特征;麻粒岩的形成条件演化过程和构造背景;高温-超高温变质过程中部分熔融和重新水化过程中流体的作用以及岩体形变过程中的部分熔融;变质反应以及变质作用P-T-t轨迹、元素地球化学和熔体作用行为;岩石保留的可能的变质事件和年代学记录,定量评价高温-超高温过程中变质演化的时间跨度和演化速率。 展开更多

关键词 高温-超高温麻粒岩 华北克拉通西部孔兹岩带 南非Kaapvaal克拉通高温-超高温麻粒岩 科学问题

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胶东辽上金矿荆山群U-Pb年代学特征及其记录的多期地质事件

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作者 陈燕平 李增胜 +3 位作者 李旭平 李洪奎 陈妍蓉 孔凡梅 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3643-3662,共20页

辽上金矿是近年来在胶东新发现的一类金矿,即黄铁矿碳酸盐脉型金矿。它明显区别于同地区焦家式破碎带蚀变岩型金矿和玲珑式石英脉型金矿,主要赋存于古元古代荆山群和晚侏罗世玲珑二长花岗岩接触带。矿区荆山群岩石的年代学研究,有助于... 辽上金矿是近年来在胶东新发现的一类金矿,即黄铁矿碳酸盐脉型金矿。它明显区别于同地区焦家式破碎带蚀变岩型金矿和玲珑式石英脉型金矿,主要赋存于古元古代荆山群和晚侏罗世玲珑二长花岗岩接触带。矿区荆山群岩石的年代学研究,有助于理解辽上金矿成矿地质背景。在辽上金矿的钻孔岩心中采集5个荆山群样品,分别为黑云变粒岩、碎裂岩、透辉石变粒岩、浅粒岩和透辉石大理岩,这些岩石均遭遇了晚期成矿流体的交代作用,发生了不同程度的碳酸盐化和黄铁矿化。获取的锆石在阴极发光图像中多呈核-边结构,结合LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和原位微量元素特征显示,该地区荆山群变沉积岩系中碎屑锆石主要为岩浆锆石,年龄分布在2.6~2.0Ga之间,对应的年龄主峰为~2.11Ga,次峰为~2.46Ga,其中最年轻的碎屑锆石的207 Pb/206 Pb年龄为2024±33.6Ma,表明沉积物源主要来源于胶东地区出露的太古宙基底和古元古代中期岩浆岩,且沉积时间不早于2.02Ga。由于变质增生边较窄,获取的变质年龄相对较少,其中最古老的一组变质锆石年龄为~1.95Ga,结合碎屑锆石的年龄,推测该地区荆山群岩系的沉积时间介于2.02G~1.95Ga之间的某一时期。这些变质年龄主要分为两阶段,分别为~1.93Ga和~1.84Ga,与胶东地区古元古代经历的高压麻粒岩相峰期变质作用和峰期后近等压降温变质作用发生的时间一致。对碳酸盐透辉石变粒岩样品中磷灰石进行U-Pb定年,获取的变质年龄为252.5±2.4Ma,表明辽上地区荆山群岩系卷入到二叠纪末期华南板块和华北板块俯冲造山过程中。此外,在该样品的锆石中识别出一组热液锆石,年龄为132.4±3.2Ma,早于辽上金矿的主成矿年龄和胶东半岛其他金矿的成矿年龄,代表成矿前的热液活动,表明辽上金矿成矿作用至少持续了~20Myr。 展开更多

关键词 辽上金矿 荆山群 锆石U-Pb定年 磷灰石U-Pb定年 多期地质事件

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胶北南山口古元古代高压基性麻粒岩和钙硅酸盐岩的岩石地球化学特征探讨 被引量：19

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作者 李旭平 刘云 +2 位作者 郭敬辉 李洪奎 赵国春 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2340-2352,共13页

胶北莱西古元古代的高压基性麻粒岩和钙硅酸盐岩的基本矿物组合分别为以铁铝榴石为主的石榴石-普通辉石-铁紫苏辉石和钙铝榴石-黝帘石-葡萄石-钠长石。矿物岩石学研究表明钙硅酸盐岩是由含石榴石高压基性麻粒岩经退变质和钙质交代作用... 胶北莱西古元古代的高压基性麻粒岩和钙硅酸盐岩的基本矿物组合分别为以铁铝榴石为主的石榴石-普通辉石-铁紫苏辉石和钙铝榴石-黝帘石-葡萄石-钠长石。矿物岩石学研究表明钙硅酸盐岩是由含石榴石高压基性麻粒岩经退变质和钙质交代作用形成。南山口高压基性麻粒岩记录了麻粒岩相变质作用前、麻粒岩相变质作用、退变质和钙硅酸盐岩化共同作用以及完全钙硅酸盐岩化的四个阶段的地质作用,其矿物组合分别为Cpx+Pl+Qtz(M1),Grt+Cpx+Rt+Qtz(M2),Cpx+Pl+Opx+Ilm+Mgt+Ep(M3)和Grs+Zo+Prh+Ab+Cal(M4)。微量元素研究表明,高压基性麻粒岩中大离子亲石元素Ba、Rb、K、Rb、Th富集,而高场强元素Nb、Zr、Ti、Y亏损,具有轻稀土富集的右倾型稀土配分曲线。稀土元素和微量元素配分图解显示了岛弧拉斑玄武岩的特征。主元素、微量元素的构造判别图解进一步分析表明高压基性麻粒岩及其钙硅酸盐岩的原岩形成于大陆边缘的岛弧环境。综合高压基性麻粒岩岩石学、元素地球化学特征认为,莱西高压基性麻粒岩的原岩是拉斑玄武岩质岩石,可能是形成于弧后扩张背景下基性的侵入岩或喷出岩。岩石形成以后,在胶-辽-吉带碰撞闭合过程中,经历了麻粒岩相变质作用,又在后来的抬升过程中经历退变质和钙硅酸盐岩化作用。 展开更多

关键词 高压基性麻粒岩 钙硅酸盐岩 地球化学 南山口 胶北地块

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胶北地块早元古代钙硅酸盐岩与高压基性麻粒岩成因及地质意义 被引量：24

7

作者 李旭平 郭敬辉 +2 位作者 赵国春 李洪奎 宋召军 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期961-968,共8页

胶北地块发育一套早元古代变质杂岩,主要由浅变质到中高级变质的滨海相至浅海相的沉积岩系列组成,属于胶-辽-吉构造活动带的一部分。其中具有顺时针变质作用PT轨迹的高压基性麻粒岩和高压泥质麻粒岩指示了造成该带闭合的碰撞构造过程。... 胶北地块发育一套早元古代变质杂岩,主要由浅变质到中高级变质的滨海相至浅海相的沉积岩系列组成,属于胶-辽-吉构造活动带的一部分。其中具有顺时针变质作用PT轨迹的高压基性麻粒岩和高压泥质麻粒岩指示了造成该带闭合的碰撞构造过程。本文研究与高压基性麻粒岩密切共生的钙硅酸盐岩。首先根据矿物反应关系研究,确定钙硅酸盐岩是由含石榴石的基性麻粒岩经钙质交代形成的。进一步采用残留单斜辉石-石榴石组合、退变矿物组合,并根据SACMF体系矿物组合演化的PT视剖面图,计算得出钙硅酸盐岩经历了早期温压条件为780～850℃、1.0～1.1GPa的变质作用和晚期温压条件为400～650℃、0.6～0.75GPa的退变质作用和交代作用,从而得出顺时针的P-T轨迹。这一结果表明,钙硅酸盐岩形成于陆-陆碰撞过程的晚期阶段,是高压基性麻粒岩在折返过程中经历退变质和Ca质交代联合作用的结果。钙硅酸盐岩的形成机制及其与石榴石基性麻粒岩原岩的成因联系的确立,丰富了对于碰撞变质地块抬升过程及其岩石学效应的认识。 展开更多

关键词 钙硅酸盐岩 高压基性麻粒岩 莱西 胶北地块

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胶北地块变质基底超镁铁岩的矿物岩石地球化学特征 被引量：9

8

作者 孔凡梅 刘云 +2 位作者 李旭平 郭敬辉 赵国春 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1549-1563,共15页

胶北地块变质基底的蛇纹岩、蛇纹岩化尖晶石方辉橄榄岩、尖晶石橄榄斜方辉石岩、角闪石岩自形成以后,经历了早期的高角闪岩相和晚期绿片岩相的变质作用,因而记录了三个阶段的矿物组合：早期的Opx1＋Ol1＋Spl1;中期的Opx2＋Ol2＋Spl2＋A... 胶北地块变质基底的蛇纹岩、蛇纹岩化尖晶石方辉橄榄岩、尖晶石橄榄斜方辉石岩、角闪石岩自形成以后,经历了早期的高角闪岩相和晚期绿片岩相的变质作用,因而记录了三个阶段的矿物组合：早期的Opx1＋Ol1＋Spl1;中期的Opx2＋Ol2＋Spl2＋Amp2和晚期的Amp3＋Srp3＋Mag3＋Cal组合。超镁铁岩中普遍存在的角闪石,具有粒状变晶结构特征,形成于角闪岩相和绿片岩相的变质作用过程。蛇纹石没有受到应力作用的迹象,显示其形成于晚期非挤压环境的交代变质作用过程。尖晶石橄榄岩中斜方辉石的矿物化学以及尖晶石橄榄岩的高Mg O含量都表现出克拉通橄榄岩的性质。角闪石岩的稀土元素配分图解的（La/Sm）N的比值1.11-1.41,（La/Yb）N的比值0.91-1.61,超镁铁岩多元素图解显示无高场强元素异常,都表明胶北地块变质基底的超镁铁岩形成的构造背景或是裂谷环境。尖晶石矿物的Mg#0.72-0.79、Cr#0.06-0.12表明交代变质成因。方辉橄榄岩橄榄石的Fo值88.42-90.50、超镁铁质岩石全岩主元素的分散性、较大的∑REE含量变化以及Si/Al-（Mg＋Fe）/Al和Mg/Ti-Fe/Ti主元素的比值图解所表现出的超镁铁岩与角闪石岩具有成因联系等,都表明胶北变质基底的超镁铁岩可能是具有堆晶成因的一套幔源岩浆系列。高MgO含量（16%-42%）表现出前寒武纪变质基底的橄榄岩地幔性质;高水含量反映出漫长地质历史时期变质作用过程。 展开更多

关键词 变质基底 超镁铁岩 矿物 岩石地球化学 胶北地块

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西藏日喀则蛇绿岩中石榴角闪岩的矿物、岩石地球化学特征 被引量：7

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作者 张鑫 李旭平 +3 位作者 王泽利 赵令权 史同强 段文勇 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3685-3702,共18页

西藏雅鲁藏布蛇绿岩带中段日喀则地区的白朗蛇绿混杂岩中，存在作为变质底板的石榴角闪岩。本文对其进行了矿物学、变质温压条件和岩石地球化学研究。根据岩相学和矿物化学研究，日喀则石榴角闪岩经历了四个变质阶段，矿物组合分另4为：... 西藏雅鲁藏布蛇绿岩带中段日喀则地区的白朗蛇绿混杂岩中，存在作为变质底板的石榴角闪岩。本文对其进行了矿物学、变质温压条件和岩石地球化学研究。根据岩相学和矿物化学研究，日喀则石榴角闪岩经历了四个变质阶段，矿物组合分另4为：Am1＋P11＋Ep1＋Ttn（M1）；Grt-C＋Cpx—e＋Ep2＋P12＋Rt（M2）；Grt-r＋Ep3／Cz03＋Cpx—1＋Am3＋P13＋Ttn（M3）和Prh＋Ab＋Czo＋Chl＋Cal（M4）。根据SAFMCNHO体系矿物组合演化的视剖面图，结合传统的地质温压计，估算出峰期前的温压条件为560—620℃／9．1～9．8kbar；峰值为830—870℃／18．0—22．0kbar，退变质阶段保留了640—6800C／10．7～14．9kbar的温压条件，最终止于葡萄石-绿纤石的前绿片岩相变质条件；得出一条逆时针的P—T轨迹。白朗变质底板的岩性可分为三类，即石榴角闪岩、角闪辉石岩和单辉角闪岩。三种岩性具有相似的地球化学性质：主量元素具有低钛（0．92％-1．29％）、低钾（〈0．26％）、低钠（0．24％-2．46％）的特征。稀土元素和微量元素特征与N—MROB相似，富集大离子亲石元素（Rb、Ba、U），亏损部分高场强元素（Nb、Ti、Zr、Hf），表现出白朗蛇绿混杂岩中的石榴角闪岩等与洋中脊玄武岩有亲缘性，且叠加有俯冲上板片SSZ环境特征。白朗石榴角闪岩的存在表明日喀则蛇绿岩在形成后不久就发生了构造就位，体现了大洋内部俯冲／侵位事件。 展开更多

关键词 日喀则蛇绿岩 石榴角闪岩 岩石学 P-T轨迹 地球化学

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鲁西昌乐新生代碱性玄武岩中刚玉/蓝宝石的矿物学特征及其成因探讨

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作者 陈爽 李旭平 +2 位作者 孔凡梅 赵令权 陈洪凯 《地球科学前沿（汉斯）》 2016年第2期115-128,共14页

本文利用电子探针、LA-ICP-MS等现代测试方法系统的分析山东昌乐刚玉/蓝宝石矿物的元素分布特征,探讨了新生代碱性玄武岩中蓝宝石的成因。昌乐刚玉/蓝宝石矿物中总体杂质含量较低,总含量为1.73%~0.21%,不同样品元素含量具有差异,Fe元素... 本文利用电子探针、LA-ICP-MS等现代测试方法系统的分析山东昌乐刚玉/蓝宝石矿物的元素分布特征,探讨了新生代碱性玄武岩中蓝宝石的成因。昌乐刚玉/蓝宝石矿物中总体杂质含量较低,总含量为1.73%~0.21%,不同样品元素含量具有差异,Fe元素是昌乐蓝宝石中含量最高的杂质元素,也明显高于其他产地的玄武岩型蓝宝石。昌乐蓝宝石中Ga元素含量均高于100 ppm,表明昌乐刚玉显示岩浆型成因,裂纹较发育的刚玉叠加了明显的后期熔体渗透交代作用。通过刚玉边部共生的碱性长石初步估算,刚玉形成的条件应接近或大于1000?C/23 km。 展开更多

关键词 山东昌乐 刚玉/蓝宝石 矿物学 成因

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南海新生代玄武岩中单斜辉石地球化学特征及其地质意义 被引量：3

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作者 闫纪元 李旭平 鄢全树 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期824-838,共15页

南海新生代玄武岩中发育有大量的单斜辉石斑晶,与橄榄石、角闪石等斑晶共存,多数被熔蚀,呈浑圆状,部分发育有很窄的反应边。研究表明单斜辉石具有巨晶的特征,是在高压下在与寄主岩同源的岩浆中形成,没有经历长时间的沉淀生长而直接向上... 南海新生代玄武岩中发育有大量的单斜辉石斑晶,与橄榄石、角闪石等斑晶共存,多数被熔蚀,呈浑圆状,部分发育有很窄的反应边。研究表明单斜辉石具有巨晶的特征,是在高压下在与寄主岩同源的岩浆中形成,没有经历长时间的沉淀生长而直接向上运移被带到地表,因而具有巨晶的主量及微量元素的特征却不具有巨晶的形态。单斜辉石稀土元素含量不高,HREE及LREE亏损,而MREE富集;大离子亲石元素Rb、Ba、Sr均出现明显的亏损,高场强元素Nb、Zr出现亏损而Hf略富集。Nb、Ta与Zr、Hf分馏明显。Th较为富集,而Pb强烈亏损,U的变化范围较大。研究发现南海新生代玄武岩中的单斜辉石的来源较为简单,为地幔柱的直接产物,并没有受到洋中脊—地幔柱相互作用的影响,由于岩浆上升速度较快压力迅速下降,橄榄石大量晶出,引起了岩浆成分的变化,致使单斜辉石与寄主岩成分和结构上没有达到平衡。 展开更多

关键词 单斜辉石 微量元素 新生代玄武岩 南海

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钨的地球化学性质与华南地区钨矿成因 被引量：17

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作者 祝红丽 张丽鹏 +1 位作者 杜龙 隋清霖 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期13-22,共10页

在地球演化早期的强还原条件下,钨表现为中等亲铁元素,因此地球中>90%的钨进入地核。在地幔和地壳的演化过程中,钨是极度不相容亲石元素,从而导致钨元素在地壳中的丰度约是地幔丰度的250倍。钨在岩浆熔体中主要以钨酸的形式迁移,在... 在地球演化早期的强还原条件下,钨表现为中等亲铁元素,因此地球中>90%的钨进入地核。在地幔和地壳的演化过程中,钨是极度不相容亲石元素,从而导致钨元素在地壳中的丰度约是地幔丰度的250倍。钨在岩浆熔体中主要以钨酸的形式迁移,在成矿热液中主要以氟、硼化合物或其络合物的形式运移。钨的矿化需要其在部分熔融、岩浆演化和晚期热液等各阶段逐渐富集。中国是世界上钨矿产资源最丰富的国家,约占世界总储量的60%以上,其中绝大多数矿床产在华南地区,与华南大规模的中生代岩浆活动具有密切的时空联系。微量元素特征(高Rb/Sr和K/Rb比值,低Nb/Ta和Zr/Hf比值)显示它们往往经历了强烈的岩浆分异,这可能与这些花岗岩通常具有高挥发分含量(如F)有关。岩浆中高的F含量对钨的富集和矿化十分重要,它可以降低熔体固相线、粘度和密度,有利于提高岩浆的结晶分异程度,因而使得高度不相容的钨元素在岩浆演化过程和后期热液阶段的富集与矿化。富挥发分岩浆的形成可能与俯冲板块后撤,软流圈物质上涌导致的多硅白云母等富F矿物的高温分解有关。研究表明,华南南岭地区侏罗纪的钨矿化花岗岩主要形成于太平洋板块的俯冲后撤,而华南南部晚白垩世钨成矿作用与新特提斯洋的俯冲后撤有关。 展开更多

关键词 钨矿 花岗岩 华南地区 岩浆演化 板块后撤

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南海新生代碱性玄武岩中钛闪石的地球化学特征

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作者 闫纪元 李旭平 +1 位作者 赵令权 鄢全树 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1434-1446,共13页

南海新生代碱性玄武岩中发育有角闪石捕虏晶。本文以南海新生代碱性玄武岩中的钛闪石为研究对象,对钛闪石的地球化学特征以及形成条件进行了研究,并探讨其地质意义。研究表明钛闪石是岩浆早期高压结晶的产物,其高Ti富Al,Mg#平均为0.68,... 南海新生代碱性玄武岩中发育有角闪石捕虏晶。本文以南海新生代碱性玄武岩中的钛闪石为研究对象,对钛闪石的地球化学特征以及形成条件进行了研究,并探讨其地质意义。研究表明钛闪石是岩浆早期高压结晶的产物,其高Ti富Al,Mg#平均为0.68,形成于幔源岩浆中,成分相对于寄主岩为捕虏晶,其主微量元素的成分范围以及微量元素的配分形式与碱性玄武岩中的巨晶角闪石以及捕虏体中的脉状角闪石一致。根据其主量元素的含量,我们计算出了钛闪石形成的温压条件以及结晶深度。按结晶深度钛闪石可分为两期,一期结晶深度较大(35.09~43.74 km),位于岩石圈底部,形成压力在1019~1305 MPa,温度在1049~1066℃;另一期结晶深度相对较小(27.20~27.29 km),位于岩石圈中下部,形成压力在759~771MPa,温度在1031~1078℃。钛闪石是岩浆形成早期在不同深度发生分离结晶的结果,可能记录了导致南海新生代玄武岩由拉斑玄武岩向碱性玄武岩转变的岩石圈变厚的趋势。 展开更多

关键词 钛闪石 微量元素 新生代玄武岩 南海

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胶东祥山铁矿的成因探讨:来自铁矿石和宿主岩的岩石学、矿物化学和年代学证据

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作者 李旭平 陈燕平 +4 位作者 李增胜 李洪奎 陈莉 陈妍蓉 孔凡梅 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3209-3230,共22页

祥山富磷灰石铁矿出露在烟台莱山地区,位于胶-辽-吉造山带中的胶东半岛,也是我国重要的胶东金矿成矿区。矿体赋存在胶北地体的前寒武系荆山群中,原岩为侵入到表壳岩中的层状镁铁-超镁铁质岩体。铁矿石呈块状和致密浸染状,以透镜体和脉... 祥山富磷灰石铁矿出露在烟台莱山地区,位于胶-辽-吉造山带中的胶东半岛,也是我国重要的胶东金矿成矿区。矿体赋存在胶北地体的前寒武系荆山群中,原岩为侵入到表壳岩中的层状镁铁-超镁铁质岩体。铁矿石呈块状和致密浸染状,以透镜体和脉体形式产出在岩体中,且与岩体走向一致。矿体和宿主岩均经历了角闪岩相变质作用。宿主岩地球化学研究显示其形成于与岛弧相关的陆内造山环境。宿主岩和铁矿石的锆石U-Pb年龄分别为1889Ma和1832~1841Ma的变质年龄,分别代表了胶-辽-吉造山带碰撞、折返的年龄,也代表了铁矿石最早形成年龄的上限。铁矿石中磷灰石有两期,早期磷灰石(Ap-Ⅰ)与宿主岩的磷灰石都具有轻稀土富集的岩浆成因特征,而晚期磷灰石(Ap-Ⅱ)呈现中稀土凸起的变质成因特征。宿主辉石角闪岩、铁矿石早期磷灰石和晚期磷灰石的U-Pb年龄分别为131±17Ma、368±36Ma和285±22Ma。对应于磷灰石,铁矿石中的磁铁矿也有两期,V、Ti、Cr、Fe、Ni等亲铁元素同样表现出早期磁铁矿(Mag-A)与宿主岩的磁铁矿都具有岩浆成因特征,而晚期磁铁矿(Mag-B)呈变质成因。但铁矿石中的早期磁铁矿(Mag-A)与宿主岩的磁铁矿均受到了晚期热液作用的影响而发生了再平衡过程,可能是在早期磷灰石形成时(~368Ma)的重结晶过程中发生了微量元素的再平衡作用。磷灰石的~285Ma年龄代表了铁矿石的最后一期成矿时间,而宿主岩中磷灰石记录的~131Ma的年龄与胶东金成矿期年龄一致,是与研究区铁成矿无关的一次热液交代事件。鉴于铁矿石中磷灰石与磁铁矿的结构关系,本文认为祥山磁铁矿的成矿作用形成于中元古代胶辽吉造山带的折返过程,后期叠加了晚泥盆和早二叠世的热液富集成矿。磁铁矿的主微量元素研究表明,祥山铁矿的成因是岩浆-热液混合成因,具有Kiruna型铁矿特征。 展开更多

关键词 祥山铁矿 锆石U-PB定年 磷灰石U-Pb定年 磁铁矿微量元素 铁矿成因

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雅鲁藏布蛇绿岩中的变质底板:快速俯冲起始与折返

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作者 段文勇 李旭平 《岩石学报》 SCIE EI CAS 2024年第1期97-118,共22页

蛇绿岩中的变质底板通常是俯冲起始的关键记录,并且对探究蛇绿岩的形成机制至关重要。最近在我国西藏南部雅鲁藏布蛇绿岩中陆续发现了高温变质底板。本文对雅鲁藏布蛇绿岩白朗剖面采集到的变质底板样品(基性麻粒岩)进行了系统的岩石学,... 蛇绿岩中的变质底板通常是俯冲起始的关键记录,并且对探究蛇绿岩的形成机制至关重要。最近在我国西藏南部雅鲁藏布蛇绿岩中陆续发现了高温变质底板。本文对雅鲁藏布蛇绿岩白朗剖面采集到的变质底板样品(基性麻粒岩)进行了系统的岩石学,副矿物U-Pb年代学以及模拟研究,包含相耦合的相平衡、石榴石扩散以及热动力学数值模型。岩石学观察表明,基性麻粒岩记录了四期变质阶段。在新鲜的麻粒岩样品中,石榴石核部保留了早期进变质阶段的矿物包裹体,尽管石榴石的核部成分在峰期发生了再平衡。基质矿物组合连同石榴石的核部成分代表了岩石的峰期变质阶段。退变质阶段由石榴石边部成分以及后成合晶矿物组合所记录。绝大多数的变质底板样品遭受了后期亚绿片岩相交代作用。相平衡模拟表明岩石经历了顺时针变质轨迹,并记录了约1.6~1.7GPa和829~863℃的峰期条件以及约0.9~1.1GPa和823~923℃的近等温减压退变质条件。利用相关系对交代样品中亚绿片岩相的矿物组合进行了温压估计,得到了306~324℃/<0.3GPa的条件。榍石的U-Pb年代学以及温度计算结果表明变质底板的进变质年龄为132.4±4.8Ma和133.9±5.9Ma。金红石记录了126.8±6.2Ma和132.3±3.1Ma的后期冷却年龄,与榍石年龄在不确定度内重叠。先前以及本文年代学数据表明变质底板从原岩形成到进变质并随后折返的时间尺度非常短。石榴石扩散和热动力学模型计算也与年代学结果相吻合,整个变质过程模拟的持续时间仅为2.6~2.8Myr,并且折返发生非常迅速,速率为6.7cm/yr。结合变质底板以及上覆蛇绿岩所记录的数据,本文认为雅鲁藏布蛇绿岩的形成机制可能十分复杂,并不是单一的洋中脊环境或俯冲带相关环境,并强调一些俯冲起始前形成的洋中脊玄武岩作为变质底板参与了深俯冲循环并很快导致俯冲相关的岩石形成,这些俯冲相关岩石与那些未俯冲的洋中脊岩石一起形成了现今的雅鲁藏布蛇绿岩。 展开更多

关键词 雅鲁藏布蛇绿岩 俯冲起始 变质底板 变质演化 基性麻粒岩

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