巴西东北部伯南布哥州的新法曾达和伯南布哥剪切带花岗岩的岩浆侵位、剪切带的成核作用及演化

新法曾达和塞拉达岩基以及托里塔马侵入体在巴西东北博尔博雷马省的东部形成了一个巨大的花岗岩地块。NE—SW走向的新法曾达左旋平移剪切带(FNSZ)切割了3个花岗岩体之间的接触带,3个岩体的内部及靠近它们附近的岩石发生了变形。塞拉达Japeganga的南边是右旋东西向的东伯南布哥剪切带(EPESZ)。新法曾达的塞拉达Japeganga杂岩向上长英质单元组分逐渐增多,杂岩的内部构造反映了岩浆房中垂向上呈展状的原始岩层。局部强烈不协调的接触关系,围岩中普遍缺失与剪切有关的变形,以及在远离FNSZ和EPESZ处侵入体的内部岩浆组构不受剪切带控制,这些特征表明岩浆侵位先于剪切带的活动。但是,岩浆的结晶与剪切带的活动同时,这可以从在靠近剪切带处岩浆叶理发生旋转以及岩浆逐渐过渡到固态变形组构中看出来。在侵入体结晶期间或之后,剪切带控制了后续岩浆囊的上升和侵位,然后在FNSZ和EPESZ中形成了岩脉群。岩脉中的镁铁质岩脉占主导,表明在剪切带的活动期间,剪切带向下延伸到了上地幔。以前的观点认为,断层带控制着侵入体的上升和就位方式。但是,本文报道了一个用于解释花岗岩与走滑断层普遍共生的新观点。博尔博雷马省的几个陆内剪切带的成核作用是由于与先存岩浆房伴生的热异常的结果。不完全结晶的岩浆体造成了地壳流变的明显不均一性,这可能引发了应变局部化和剪切带的成核作用。     

科罗拉多圣胡安山脉手帕平顶山混合岩浆杂岩的岩石学和地球化学

手帕平顶山混合型岩浆杂岩体,是圣胡安山脉以流纹英安岩和玄武岩的混合和有限混合为特征的几个晚新生代火山杂岩体之一。在手帕平顶山切割的脉状杂岩内,从地层学上可分出三个火山作用相。第一和第三相显示了镁铁质岩浆和酸性岩浆同喷发的特征。相1和相2分别喷发过酸性火成碎屑岩和玄武质熔岩流。相3的喷发产物主要是流纹英安岩熔岩流、流纹英安岩岩墙和大量的混合混染熔岩。     

元古宙地壳伸展及太古宙花岗岩-绿岩区穹-脊构造的形成

在太古宙花岗岩-绿岩区,狭窄的"绿岩"(超镁铁质及镁铁质火山岩)带及上覆沉积岩与广阔的"花岗岩"(花岗质侵入岩、片麻岩及混合岩)区相伴出现,因其缺乏任何清楚的现代类比物而长期困惑着地质学家们.不仅不能确定绿岩最初如何形成,而且对这类地区独特的构造、变质格局的成因及发育时间也争论不休.许多花岗岩-绿岩区显示出穹-脊的几何学特征,其中带状表壳岩(火山岩和沉积岩)出现在构造槽中,楔入于穹状花岗岩-片麻岩-混合岩杂岩体之间.在邻接穹隆的表壳岩系中出现典型的变质晕,接触带本身是剪切带.本文报道了巴西一个花岗岩-绿岩区的野外研究成果,研究结果表明,这种结构型式形成于元古宙,比绿岩喷出时间晚500Ma.作者认为形成这种格局所必要的热体制及变形运动学可能发生于地壳伸展期,当时,热的基岩沿着超壳正断层系统向上输送到表壳岩系的底部.     

早前寒武纪地壳演化——镁铁质岩浆作用类型的变化

Sutton和Watson(1951)的著作对说明早前寒武纪(太古代和早元古代)片麻杂岩的演化以及造成对增生的太古代克拉通中镁铁质岩墙群的研究奠定了基础。此后,关于地体和地体增生的概念已扩展到了太古代。各种地质事件都可通过日益精密的同位素测时技术予以区分。越来越多的证据表明,均变论原理在一定条件下也可应用到早前寒武纪。以镁铁质岩浆作用而论,一些古老的岩石组合不论是侵入的或是喷出的都与近代岩石组合有相似之处,但也有明显的差别,比如太古代出现有科马提岩,晚太古代末和早元古代则形成了大规模层状侵入体和广泛的岩墙群。随着镁铁质岩浆的逐渐析出,地幔不断演变,但大陆拉斑玄武岩却似乎并没有随时间而发生多大变化。至于古老的大洋中脊玄武岩,由于保存得很差,而令人难以捉摸。许多绿岩带中出现的镁铁质火山岩在地球化学上常显示有大陆混染成分并与现在的岛弧火山岩非常相似。早前寒武纪镁铁质侵入岩组合的相对丰度与地壳生长曲线相似,这反映出接近太古代末期全球性的地壳增生-分解超级事件。双峰式拉斑玄武岩质-苏长岩质的镁铁质岩浆作用及相伴的侵入岩组合均起源于地幔-镁铁质地壳-陆壳体系的迅速循环。反之也说明了从太古代到现代的科马提岩质组合、苏长岩质组合和玻古安山岩质组合各个演变阶段之间的可能联系。     

一种确定再充填岩浆房体积比的实用岩石学方法

本文描述了热的原始岩浆再次充填到岩浆房后,如何确定新脉动岩浆在岩浆房中所占体积比的方法。该方法的依据是晶体含量变化和由于温度平衡而产生的斑晶环带。对斑晶环带、冷凝岩浆包体中填隙玻璃成分及冷凝混合岩浆中镁铁质条带的研究证明:在两种岩浆完全混合之前,它们的温度先达到了平衡。如果这些岩浆彼此有成因联系(例如分异的岩浆和热的初始熔体),那么会形成残余岩浆与斑晶边缘之间的成分平衡。温度增加形成矿物反环带成分变化区间,冷却形成正环带成分变化区间,以及实际矿物成分的变化均可用来估计放热量和吸热量,从而也使估计岩浆房中每一种岩浆所占体积比成为可能。根据热力学方面的知识将这种方法运用到Kurile-Kamchatka岛某些混合成因的火山岩系中,得出侵入到酸性岩浆房中的镁铁质岩浆的比例决不会超过主岩浆体积的10％。然而,实际观察发现,应加入的镁铁质端员岩浆可达到25％～50％。研究表明,产生这种矛盾的原因是镁铁质多孔泡状岩浆包体向岩浆房顶部上浮,这些包体集中在岩浆房顶部出口处,并在喷发过程中进一步与主岩浆混合(由于强制对流)。     

南极半岛西北帕默陆地坎贝尔山脊层状镁铁质岩浆层与富硅质岩浆层分界面处的小规模对流——同期岩浆层的上下标志

实验资料表明,一些火成镁铁质包体是在岩浆库中下伏的镁铁质岩浆层和上覆较富硅质岩浆层分界处通过气相溶离和汽泡化作用形成的。报道了南极半岛西北帕默陆地坎贝尔山脊一个大的复式岩体分界面上出露的几平方米的厘米尺度的羽状构造,认为这种羽状构造可作为岩浆层上下标志,对解释古地磁资料可能具有特殊的价值,同时也反映了“冻结”镁铁质包体的形式。     

加利福尼亚Bear山脉断层带中深成岩同构造侵入的证据

在加利福尼亚西变质带的Foothills地体中,Bear山脉断层带(BMFZ)为一复杂的多次变形带,它的活动使Guadalupe火成杂岩(GIC)和Hornitos深成岩的复式镁铁质—长英质花岗岩类在岩浆温度—高角闪岩相温度下发生变形.高温变形的证据包括,在GIC变形岩石中的同变形期重结晶集合体内有斜方辉石、单斜辉石和褐色角闪石产出,在BMFZ内接触变质围岩中董青石—钾长石混合岩的褶皱轴面内有熔融浅色体产出.远离BMFZ,GIC中的复式花岗岩类没有显示出岩浆流动的证据,因此,BMFZ中GIC花岗岩类的变形完全是由于固态流动引起的。这说明,在BMFZ糜棱岩化变形之前GIC就侵入了.在Hornitos深成岩中,复式花岗岩类显示出较弱的固态变形而其中的包体则强烈拉长,表明这是岩浆流动引起的.尽管在很多地区也出现了后来的固相线下的变形.支持Hornitos深成岩中有岩浆流动的证据还包括斜长石板状晶体和柱状角闪石颗粒具有空间取向,以及拉长状斜长石颗粒重结晶集合体的双晶具优选定向性.远离BMFZ,区域变质程度较低,表明高温变形与变质的热来自侵入体. U/Pb锆石年龄与GIC和Hornitos深成岩的侵位以及BMFZ中的变形是一致的,约为150Ma.变形花岗岩类叶理中角闪石的~(40)Ar/~(39)Ar年龄以及接触晕岩石叶理中黑云母年龄均表明,BMFZ中的深成岩和围岩仍保留了足以使角闪岩达到高绿片岩相的热条件.这种热条件在深成岩侵位后还可持续5～15Ma.     

内蒙古达青牧场岩体岩石地球化学特征与构造环境

研究区位于西伯利亚板块与华北板块大陆边缘增生和碰撞过渡区以及古亚洲洋构造域与古太平洋构造域叠加转换的关键部位,区内岩浆岩分布广泛。文章通过对达青牧场岩体地球化学分析,结合区域地质背景,应用岩石化学方法,通过主量元素、微量元素和稀土元素的含量分析,得出一些经典图解确定岩体构造背景。主量元素分析表明岩体基性岩浆和酸性岩浆之间有过较强的物质交换,指示岩浆混合作用的存在。岩体正长花岗岩3个样品具高Si,富Al和Na,低Ca、Mg和Fe2O3,K2O/Na2O值大于1,A/CNK值为1.34-1.49;轻重稀土元素分馏强烈,轻稀土富集,重稀土亏损,Eu异常明显,表明为偏铝质的高钾钙碱性A型花岗岩。在微量元素相关判别图中,达青牧场岩体基本落入火山弧花岗岩(VAG)和同碰撞花岗岩(Syn-Colg)范围,总体表现为与碰撞有关的岛弧花岗岩,反映出花岗岩形成于俯冲带的构造环境。     

欧洲下地壳的性质——深源包体岩石学和地球化学证据

欧洲碱性火山岩中下地壳包体的研究揭示出,下地壳存在多种岩石类型,从榴辉岩、含或不含石榴石的镁铁质麻粒岩、长英质麻粒岩到高级变沉积岩。包体岩套及推测的下地壳的化学成分与矿物学变化非常大。依据一个包体岩套中不同岩石类型的比例估计出下地壳的组成可以从基性(SiO_2<50ω_B％)到中性(SiO_2≈55ω_B％)。下地壳的年龄尚未确定,但地壳包体中的锆石却常常比地表出露的最老岩石要年轻。这预示着较多的镁铁质下地壳已通过侵入或垫托作用加积到先存地壳的底部了。这种加积作用可能发生在俯冲、裂陷或造山塌陷的过程中。放射性和稳定同位素证据表明确实存在镁铁质岩浆被先存地壳广泛混染的作用。地震波速度限制显示在,欧洲的某些地区,如德国,镁铁质麻粒岩被限制于地壳底部,但在其它地区(苏格兰西北部,匈牙利)则占据下地壳的大部分。在波罗的地盾(科拉)的北部,厚地壳在30～48km深度上含有变化于退变质和变质之间的榴辉岩。     

日本中部奥拉层状岩浆杂岩中的铬尖晶石

奥拉(Oura)岩浆杂岩由层状镁铁质和超镁铁质深成岩石序列组成,其中的铬尖晶石为次要的堆积相,呈浸染状分布于富橄榄石的超镁铁质堆积岩中。随着岩浆结晶作用的进行,尖晶石中的Al_2O_3含量明显增加。Al_(尖晶石)/Al(岩浆)分配系数也随铬尖晶石的结晶而增加。根据从体系Fo—An—Di—Qz(含Mg Cr_2O_4尖晶石)获得的实验结果,分配系数的增加可以解释为,由于岩浆中橄榄石的分离,使斜长石组分富集。晚期分离的铬尖晶石Cr/(Cr+Al)比值推测为母岩浆化学条件的指示剂:在标准矿物Pl-Cpx—Opx图解上,随着岩浆中斜长石组分的增加,该比值降低。奥拉岩浆杂岩中出现高铝铬尖晶石,表明岩浆富斜长石和单斜辉石组分,贫斜方辉石组分。它明显与深海拉斑玄武岩浆类似,而不同于富斜方辉石组分的大岩墙和布什维尔德(Bushveld)岩浆。     

结晶分异在碱性——超基性(碳酸岩)侵入过程中的作用

在图里梅斯(ТурьМыс) 复成分侵入体的透辉石和普通辉石中,用x光光谱分析方法研究了已固结的硅酸熔岩包体成分。已经了解到包体成分与辉石成分有关,而与岩石无关即与岩石的“岩浆”或“交代”形态无关。在超基性岩、碳酸岩和具有异离-斑杂构造的多矿物岩中占优势的透辉石质辉石中,含有许多包体,主要是富钙,其次富镁。相反,黄长岩和碱性岩中的富含普通辉石组分的辉石中,包体则是富含Fe、Al和Na。所以结论是:矿物结晶作用的开始和停止,是严格地与已分异的原生熔体成分和演化程度相对应的。碱性—超基性(碳酸岩)杂岩体中各种岩石的形成,是由于连续地从熔体中(按鲍温原理)晶出不同矿物的组合结果。     

加拿大不列颠哥伦比亚省内斑岩铜-钼矿床的成因及其构造模式

不列颠哥伦比亚省的矿床成因研究是根据1200多个矿床的资料进行的.这些资料包括所记录的金属与金属矿物、沉积岩与火山母岩的年龄和岩性以及任何有关的花岗岩类侵入体的性质.对这些资料的分析确定了斑岩矿床金属的双峰态来源.铜、钼源于原生花岗岩类熔融体,铜/钼比值则反映了此熔融体的成分.铅、锌、银、金产于斑岩侵入体周围的脉中,这些脉的金属含量受脉围岩的岩性控制.岩百学的制约意味着花岗岩类主要是深源地壳熔融成因.这样,我们就运用斑岩的分布与各不相金属比值来确定地壳深部构造图,因此就构成了构造模式.两个主要的火山-深成弧(海岸的:侏罗纪-早第三纪;Takla:三叠纪)产于两个俯冲带上.伴生底板的深熔作用产出了含铜斑岩.山间带的铜-钼斑岩是由混合火山岩、火山碎屑岩及碎屑沉积岩的深熔作用而产生的.这些岩石是在侏罗纪时期沉积于由两个岩浆弧圈闭的洋壳碎片上的.     

利用多阳离子参数对花岗岩系作成因解释

由de la Ronche 和他的同事提出的多阳离子图划分了不同构造环境的花岗质岩石的成分。该图表明,花岗质岩石在一个造山旋回从始到终有系统的变化,最终导致形成碱性岩浆。根据矿物成分向量分析研究了形成岩浆可能的来源物质和机制。这些研究说明,一些花岗质岩系是由两个阶段的作用形成的。首先,单斜辉石、橄榄石和钙质斜长石从拉斑玄武质的基性源中分离结晶形成一种中性成分的岩浆。这种岩浆再间或受到长英质岩浆混染,继而原地分离形成花岗质岩系中的独立侵入体。     

从一个早太古代片麻岩杂岩体的剖析看格陵兰西南部3900～3600Ma的地壳演化

格陵兰西南部早太古代杂岩由含火山岩、沉积岩、辉长岩和超镁铁质岩石包体的花岗岩质阿米佐克片麻岩及多期英云闪长岩质-奥长岩质-花岗闪长岩质(简称TTG)岩套构成.据U-Pb锆石定年,该杂岩中产状和成分相近的岩石具有不同的年龄.其中阿米佐克片麻岩有3 870Ma、3 820～3 180Ma、3 760Ma、3 730Ma和3 700Ma;TTG为3 625Ma;花岗岩有3 660～3 650Ma和3 625Ma的年龄值;片麻岩中的包体属几个年龄范围相似的上壳岩石序列.这些结果表明,该杂岩体是随着TTG岩套的幕式加入和把不同年龄的岩石焊合在一起而发育的.一个可能的板块构造发展概要是:约3 700Ma以前,俯冲的镁铁质(洋)壳发生熔融,形成了由含镁铁质包体为主的TTG岩套组成的微陆块.在3 650Ma,微陆块之间的碰撞作用引起地壳增厚、高度变质和淡色花岗岩的侵位.到了3 625Ma,沿大于3 625Ma的大陆块边缘发生的俯冲作用,导致由TTG和花岗岩组成的新地壳增长,而大量花岗岩则侵位于大于3 625Ma的大陆块.     

沿剪切带拉张侵位的Mortagne花岗岩深成体——构造的和重力证据及区域意义

通过对华力西期花岗岩构造的系统测量、相关显微构造的观测及详细的重力研究,对于华力西期Mortagne花岗岩侵入体的侵位机制、运动学及三维几何形状进行了解释。本文提出岩浆充填于NW-SE向左旋剪切带转折部位产生的拉分构造中。与侵位作用无关的第二期右旋剪切作用形成了花岗岩体边缘构造。联系Mortagne深成体的侵入时代(313±15Ma),对已证明为法国西部华力西期的相继发生的运动方式相反的两次剪切运动进行了讨论。     

火成岩侵入作用的物理机制

火成岩有两种主要型式:深成岩和火山岩.深成岩是在挤压构造应力状态下侵位的侵入岩,火山岩则是大量的岩浆在引张构造应力状态下经由断裂控制的岩墙构造而喷发的.那些典型的侵入现象可根据岩石圈动力学-热力学状态、浮力性质和起源以及岩石半固相流动的力学性质等物理参数加以讨论.根据典型参数的技术要求并借助于动力学-热力学结合的物理近似法提出了二维数字模型.采用浮力驱动式底辟侵入体的模拟,以推导出那些能够控制侵入体在不同粘度条件下上升和侵位的主要参数.提出了岩床型和岩基型构造,并讨论它们对力学和物理条件的依赖性.     

安大略和魁北克省拉德尔湖“断裂带”内太古代脉型金矿床的成因

太古代中-晚期的脉型金矿床是目前世界黄金生产的主要来源之一.这些矿床虽然性质各异,然而却总是出现在镁铁质和超镁铁质火山岩附近,且与古地壳中的构造变动带,或"断裂带"关系密切.本文试以安大略省北部和魁北克省之间的拉德尔湖"断裂带"为例,对这类矿床的成因的一般性理论作一探讨.拉德尔湖"断裂带"星线形分布,宽4英里,长约150英里.沿断裂分布着一系列品位高、规模大的脉型金矿床.该"断裂带"具强烈褶皱,断层发育以主要沉积地层单位为特征.其属阿比蒂比绿岩带的Blaen河地槽演变的一部分.在太古代贫氧的弱酸性风化条件下,金及其伴生组分作为镁铁质-超镁铁质火山岩的风化产物,可能是以溶液和溶胶的形式在沿古陆边缘分布的泥质地表堆积物内富集的;而且转到浅海相环境中,含金溶液则转入富集在含燧石和黄铁矿的蒸发岩的残余物内.这些残余物在以后的地槽发育过程中发生褶皱,经变质和再活化改造,在拉德尔湖"断裂带"形成一系列复杂的金矿床.含金风化残积物的分布方式及其主岩变质作用广泛及多样.在弱变质状况下,矿脉不发育,而主岩仍保持原始沉积特征.在强烈变质状况下,热液脉体活动明显,主岩发生完全重结晶作用,随侵入能量的加剧,有时达到形成熔浆程度.在任何情况下,金及其有关矿脉组分与原始主岩的物质成分密切相关,原始主岩组分的重结晶作用是引起各种蚀变作用的原因.本文所推论的矿床成因模式揭示了该"断裂带"有关各类脉型金矿床之间的联系,概述了"断裂"复杂的地层及地质构造,同时确立了拉尔德湖"断裂带"与加拿大地盾苏比利尔区内的其它含金"断裂",即变动带间的准同期关系.该原理适用于新"断裂带"的发现及新矿床的勘探.     

铜-镍矿床的形成条件

目前,学者都确信:铜-镍矿床中的含矿物质主要来自地幔,并且确信:它们是由基性-超基性岩浆带进地壳的.因此,探讨铜-镍矿床的成因,必须分析含矿基性-超基性岩浆的演化模式,并且对这类岩浆的成因、注入条件和结晶作用进行研究.下面所叙述的成因结构是根据笔者所编制的《含矿岩浆建造特征、分类及含铜-镍硫化物岩浆矿床表》中所汇集的资料做出的,该表反映了含矿区的地质构造、成分、矿体建造     

瑞典东南部眼球状片麻岩与造山期后花岗岩之间的可能关系

瑞典东南部造山期后花岗岩体的东侧有眼球状片麻岩产出,它们一般与围岩协调一致地褶皱,但在几个地段,似乎转变为横切(围岩)的造山期后花岗岩.Finspang地区的眼球状片麻岩反映出该区可能是造山期后花岗岩的顶盖或向下变尖的倒钩构造,这种构造与Ramberg(1967)的离心模型实验中的一种相类似.几个要素表明,这类花岗岩是以凝结岩浆的形式侵位的,假想的演变模型与气球构造模式具有某些共同的特性(Ramsay,1981),然而,把它理解为由于岩浆扩张,使其外壳环绕成一个简单的气球状构造,不如认为是由于岩浆膨胀使其顶盖发生变形,造成向下变尖,形成一个弯曲的倒钩构造更为合理.如果假设的这种关系能够成立,那么就可以认为,在瑞典东南部发生的广泛的变质作用和变形作用,是由于Sm?land花岗岩侵入的边界影响造成的.     

花岗岩侵位及其相关构造的述评

花岗质岩浆是在重力和水平构造活动的综合作用下侵位于上部地壳的。自然界侵入体具有与其上升和侵位的动力学历史密切相联的各种构造型式。为了系统解释所包含的侵位机制,就必须将自然界的构造型式与实验和数值模型进行对比。根据对自然界的、实验的、数值模型和理论方面的研究,我们得到了有关地壳内花岗质岩浆上升和最终定位问题的重要结论。本文将评述有关文献曾提到过的主要侵位机制,即穹窿作用、底辟作用、气球膨胀作用、岩浆顶蚀作用、破火山口陷落和岩脉扩展作用。岩脉扩展是岩浆从地壳深部和上地幔向上迁移的最有效的作用。根据现代岩脉扩展理论,在地壳深部也能发育使岩脉扩展和岩浆上升的张性断裂。在造山区,如果在岩浆侵位期间有区域变形作用同时活动,岩浆将通过狭窄的通道或容脉裂隙到达上部地壳,并呈不整合的上地壳深成岩体或气球膨胀深成体的形式聚积于最终的储存库内。