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地球化学
地球化学

傅家谟

双月刊

0379-1726

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020-85290046

510640

广州五山1131信箱

地球化学/Journal GeochimicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为报道基础性研究成果的专业学术刊物。主要报道近代地球化学，特别是其主要分支学科，如同位素地球化学、同位素地质年代学、矿床地球化学、有机地球化学、元素地球化学、环境地球化学、宇宙化学、海洋地球化学、实验地球化学、第四纪地球化学、构造地球化学及岩矿测试等方面的创造性、综合性科研成果和研究简报、书刊简介、会议简讯、最新地质科技信息研究动态和问题讨论等。读者对象为地质专业科技人员以及高校相关专业师生。
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    序言

    肖文交刘希军毛启贵敖松坚...
    1-2页
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    中亚造山带洋脊俯冲的主要特征与研究进展

    刘希军肖文交肖尧刘鹏德...
    3-23页
    查看更多>>摘要：洋脊俯冲指扩张洋脊与俯冲带交叉,随俯冲板片俯冲到地幔的现象,是现代大洋板块动力学系统中普遍且重要的地质过程.由于洋脊的特殊结构和形态,其对板块俯冲角度、俯冲带热结构、岛弧岩浆作用产生、陆壳增生及金属成矿有重要控制作用,因此受到广泛关注.当扩张洋脊俯冲时会形成板片窗,并形成特殊的埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武岩等岩石组合,且与Cu、Au成矿关系密切.本文概述了现今洋脊俯冲引发的地质过程研究历史与现状,论述了与之相关的构造运动、岩浆活动与成矿特点,同时系统地总结了中亚造山带西准噶尔、阿尔泰、东准噶尔、北山、中国天山、内蒙古、阿拉善和兴凯等地区与洋脊俯冲有关的岩浆活动及变质、变形作用.根据中亚造山带洋脊俯冲时空分布规律,指出与洋脊俯冲有关的岩浆活动均分布在中亚造山带南缘,时代主要集中在 490～371 Ma和 338～254 Ma,并认为在此期间很可能存在至少两次大的洋脊俯冲事件.中亚造山带许多矿床的成因与洋脊俯冲有关,尤其是新疆北部地区,表明洋脊俯冲体系可能是造成中亚造山带成矿作用的关键因素.因此,对中亚造山带洋脊俯冲的厘定,有利于深入揭示中亚造山带陆壳侧向和垂向的复式增生方式和金属成矿作用.

    洋脊俯冲板片窗中亚造山带陆壳增生成矿作用

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    哈萨克斯坦努尔卡斯甘Cu-Au矿床成矿岩体矿物学和地球化学特征及其成矿意义

    梁文静黄杰吴丹王居里...
    24-38页
    查看更多>>摘要：努尔卡斯甘斑岩型Cu-Au矿床位于哈萨克斯坦东北部,已探明Cu和Au资源量分别为 393 万吨和229 吨.与成矿有关岩体为花岗闪长玢岩和石英闪长玢岩,由石英、斜长石和角闪石组成.石英闪长玢岩中的斜长石主要为中长石,基质中的角闪石以镁质普通角闪石为主.主量元素组成显示,与成矿有关岩体的成分类似于闪长岩-花岗闪长岩,与岩石学观察结果相符,岩石属高钾钙碱性系列,表现出Rb、Th、Ba、U等大离子亲石元素和轻稀土元素富集、而Nb、Ta等高场强元素亏损的特征,Sr/Y和La/Yb值与正常岛弧岩石相似.矿石中与黄铜矿伴生的辉钼矿样品的Re-Os同位素模式年龄为 433±4 Ma,与前人报道的成矿岩体年龄(440～437 Ma)接近.结合前人研究成果,推断努尔卡斯甘斑岩型Cu-Au矿床是早志留世巴尔喀什-准噶尔洋壳向西北方向俯冲过程中岩浆-热液成矿作用的产物.根据与成矿有关石英闪长玢岩基质中角闪石成分确定成矿岩浆晚期温度为 704～769℃,氧逸度为logf O2=-13.5～-12.1、ΔFMQ=3.1～3.6,水含量为 0.1%～1.9%,压力为 20～250 MPa,指示基质中角闪石在岩浆侵位至 0.70～7.63 km内发生结晶作用.努尔卡斯甘与成矿有关的岩浆体系具有高氧逸度和水含量,类似的岩浆环境十分有利于斑岩型矿床的形成.

    矿物学地球化学岩浆性质斑岩型Cu-Au矿床努尔卡斯甘

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    南帕米尔早白垩世大陆弧演化:对沉积岩底垫作用的响应

    马鑫王健但卫王强...
    39-58页
    查看更多>>摘要：南帕米尔发育早白垩世大陆弧岩浆活动,岩浆产物从初始S型花岗岩向后期I型花岗岩的转变记录了弧演化过程.本文对南帕米尔穆尔加布岩体中二云母花岗岩和黑云母花岗岩进行锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素、全岩主量、微量元素和 Sr-Nd同位素分析.结果表明,二云母花岗岩形成于 115.2 Ma,具有高SiO2、Al2O3 含量和低MgO含量;属于高钾钙碱性系列,具有过铝质特征,为S型花岗岩;富集轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs),亏损重稀土元素(HREEs)和高场强元素(HFSEs);具有富集的 Sr-Nd 同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.710543～0.712025,εNd(t)=-9.4)、变化较大的锆石εHf(t)值(-10.0～1.8)和δ18O值(6.2‰～9.3‰),与变杂砂岩和变泥质岩的白云母脱水熔融的熔体特征一致;源区由 70%沉积岩、20%下地壳基底和 10%幔源岩浆组成,沉积源中加入了富石榴子石的深部地壳组分而导致Nd-Hf同位素解耦.黑云母花岗岩形成于 104.8 Ma,具有高SiO2、K2O含量和低MgO含量;富集LREEs和LILEs,亏损HFSEs,具有Eu负异常(Eu/Eu*=0.43～0.76);具有富集的全岩Sr-Nd同位素((87Sr/86Sr)i=0.710781～0.711090,εNd(t)=-10.8～-10.7)和锆石Hf同位素(εHf(t)=-11.9～-4.1)组成,以及变化较大的锆石δ18O值(6.9‰～9.7‰);来源于混合源区的高程度(15%～50%)部分熔融,包含65%帕米尔下地壳、15%变沉积岩和 20%软流圈地幔.古特提斯洋闭合期间,Karakul-Mazar三叠纪沉积岩底垫到中南帕米尔的下地壳基底.早白垩世低角度俯冲的新特提斯大洋板块发生脱水反应,驱动Karakul-Mazar沉积岩部分熔融,并伴有深部地壳组分的加入,形成了穆尔加布二云母花岗岩.随后,新特提斯大洋板块发生板块沉降,大量软流圈地幔上涌触发岩浆爆发,造成下地壳部分熔融,并伴有少量底垫沉积物的贡献,形成穆尔加布高δ18O值黑云母花岗岩.岩浆源区中沉积岩与下地壳的主次关系控制了南帕米尔早白垩世大陆弧演化,沉积岩的底垫与耗尽使初期S型花岗岩向后期I型花岗岩转变.

    南帕米尔大陆弧底垫作用二云母花岗岩黑云母花岗岩

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    柴北缘鱼卡含榴绿帘白云母片岩变质演化相平衡模拟及其40Ar/39Ar年代学研究

    杨云轩胡荣国胡中天杨雪松...
    59-78页
    查看更多>>摘要：柴北缘造山带鱼卡地体中广泛出露的强面理化变泥质片岩是榴辉岩的主要围岩,主要由石榴子石、绿帘石、多硅白云母、斜长石、石英及少量绿泥石和榍石组成.为了探讨鱼卡变泥质片岩的p-T演化过程及折返阶段退变质作用的时代和折返速率,对其展开了系统的岩相学、矿物化学和 Perple_X 相平衡模拟研究,并在此基础上对基质中定向排列的多硅白云母进行了激光阶段加热 40Ar/39Ar 定年分析.岩相学观察和扫描电镜面扫描结果显示,大多数石榴子石核-幔部被大颗粒的白云母、榍石和石英包体替代,呈"环礁状"结构,仅有少量粒径较大的石榴子石发育弱的成分环带.相平衡模拟获得其变质p-T条件为 1.39～1.59 GPa、515～530℃,但基于石榴子石结构和矿物包体特征以及基质中多硅白云母成分环带特征推测,研究样品应该经历过超高压变质阶段,现有的矿物组合记录了其折返阶段的退变质条件.基质中定向排列的多硅白云母激光阶段加热40Ar/39Ar定年获得了平坦的年龄坪,对应的坪年龄为 415.2±3.8 Ma;构成坪年龄的数据点对应的等值线年龄和40Ar/36Ar初始比值分别为 416.1±3.9 Ma和 265±32,表明不含外来 40Ar.综合本次 40Ar/39Ar定年结果和区内已发表变泥质岩锆石和独居石U-Pb定年数据,获得鱼卡变泥质片岩从榴辉岩相到角闪-榴辉岩相的折返速率约3.6 km/Ma,从角闪-榴辉岩相到绿帘-角闪岩相的折返速率约 0.3 km/Ma.早期的抬升可以用洋壳板片后撤或断离导致深俯冲物质在浮力和隧道环流共同作用下实现相对快速折返来解释,其后相对缓慢的折返则主要受到区域性碰撞/挤压或造山后伸展和区域性大规模花岗岩岩浆活动驱动影响.

    鱼卡地体含榴绿帘白云母片岩相平衡模拟多硅白云母40Ar/39Ar定年

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    唐巴勒蛇绿岩中玄武岩地球化学特征及其构造意义

    佟丽莉杨高学李海朱钊...
    79-88页
    查看更多>>摘要：唐巴勒蛇绿岩位于西准噶尔南部边缘的库鲁木迪地块,岩石组成主要为蛇纹岩、蛇纹石化方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、纯橄岩、豆荚状铬铁矿、玄武岩、辉长岩及深海放射虫硅质岩.本次研究对蛇绿岩中玄武岩开展详细的岩石地球化学分析,为蛇绿岩形成环境提供新制约.结果表明,玄武岩的SiO2 含量(44.89%～46.46%)较低,Fe2O3 含量(10.02%～11.03%)较高,MgO 含量(4.76%～7.00%)较低,Mg#为 31～46,Na2O+K2O含量为3.69%～4.12%,并且相对富Na(NaO2/K2O=6.7～10.4),P2O5含量(<0.11%)较低,属于亚碱性拉斑玄武岩系列.样品的稀土元素总量较低(∑REE=(63.0～93.1)×10-6),根据其配分曲线可分成两类:①轻稀土元素略微富集而重稀土元素平坦型((La/Yb)N=2.97～4.56),类似于富集洋中脊玄武岩(E-MORB);②轻稀土元素略微亏损而重稀土元素平坦型((La/Yb)N=0.67～0.89),类似于正常洋中脊玄武岩(N-MORB).所有样品均无明显的Eu异常(Eu/Eu*=0.91～1.07),富集大离子亲石元素(Rb、K、Ba),而相对亏损高场强元素(Ti、Zr、Hf),具有明显的Nb和Ta负异常,具有岛弧玄武岩的地球化学特征.综合研究认为,唐巴勒蛇绿岩中玄武岩形成于俯冲带环境,其岩浆来源于尖晶石二辉橄榄岩的部分熔融.结合区域研究背景,认为西准噶尔在寒武纪处在洋内弧演化阶段.

    玄武岩蛇绿岩地球化学唐巴勒西准噶尔

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    西昆仑稀有金属成矿带成矿大地构造背景:来自琅达板岩体的地球化学制约

    刘铮闫庆贺王核高昊...
    89-99页
    查看更多>>摘要：琅达板岩体位于西昆仑造山带西端康西瓦构造带南侧的木吉地区,该岩体主要岩性为石英二长岩,锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,206Pb/238U加权平均年龄为 214.3±0.8 Ma,表明其侵位于晚三叠世.琅达板石英二长岩是钾玄质岩石且具有强过铝质的组分;轻、重稀土元素分异明显,稀土元素配分模式呈轻稀土元素富集的右倾型,重稀土元素分异不明显(DyN/YbN=1.24～1.66),具有中等Eu负异常(δEu=0.59～0.77);微量元素蛛网图呈现显著的Ba、Nb、Sr、P和Ti负异常.琅达板岩体具有显著的弧岩浆特征,其形成可能与乔尔天山古特提斯洋的北向俯冲有关.西昆仑稀有金属伟晶岩成矿带的侵位时间为 209～204 Ma,稍晚于琅达板岩体,也比麻扎-康西瓦古特提斯洋盆闭合时间晚,但早于乔尔天山古特提斯洋盆闭合时间.结合成矿带的大地构造位置以及前人研究成果,认为西昆仑稀有金属伟晶岩成矿带可能形成于麻扎-康西瓦古特提斯洋盆闭合以后的后碰撞和乔尔天山古特提斯洋北向俯冲的复合大地构造环境.

    琅达板岩体S型花岗岩构造背景晚三叠世西昆仑稀有金属成矿带

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    甘肃龙首山南部山丹地区志留纪A型花岗岩成因及动力学意义

    张治国唐国强刘希军杨有海...
    100-113页
    查看更多>>摘要：龙首山岩浆事件对推演祁连山带地质构造演化具有重要意义.本文针对甘肃龙首山南部山丹花岗岩进行岩石学、全岩地球化学、锆石 U-Pb年代学以及锆石原位 Lu-Hf同位素研究.结果显示,山丹花岗岩锆石U-Pb年龄为 427.2±2.2 Ma,是中志留世岩浆活动的产物.山丹花岗岩具有高Si和富碱特征,CaO、MgO和P2O5 含量低,A/CNK=1.02～1.17,呈现过铝质钾玄岩-高钾钙碱性的特点.样品富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具有明显的Eu负异常,且富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、La、Ce和Ti等高场强元素(HFSE),为过铝质A2 型花岗岩.锆石饱和温度计算山丹花岗岩的结晶温度为 807～1078℃,且样品具有相对富集的Hf同位素组成,εHf(t)值为-6.51～-4.30,表明其岩浆源区可能为古元古代地壳物质的部分熔融.综合研究表明,山丹花岗岩形成于早泥盆世,是地壳物质重熔的产物,说明北祁连造山带及邻区在中-晚志留世-早泥盆世期间进入后碰撞伸展环境.

    龙首山山丹锆石U-Pb年代学A2型花岗岩后碰撞伸展环境

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    LA-MC-ICP-MS微区原位Pb同位素的分析精度研究:以两种类型检测器为例

    余红霞张银慧刘希军吴玲玲...
    114-125页
    查看更多>>摘要：根据样品的Pb含量,本研究建立了法拉第杯-离子计数器(FC-IC)和全法拉第杯(FC)两种杯结构模式微区原位分析Pb同位素比值的方法.因 206Pb、207Pb和 208Pb在两种模式中均采用FC检测器分析,两种模式下 20yPb/206Pb(y=7、8)值的相对标准误差(2RSE)一致,仅与信号强度有关.同等信号强度下(IC线性范围内),20xPb/204Pb(x=6、7、8)值的 2RSE在FC-IC杯结构模式优于FC杯结构模式,且两种模式下 20xPb/204Pb值的 2RSE差异随 208Pb信号强度的增加而减少,最终均趋于约 0.06%.FC-IC杯结构模式分析在 208Pb信号强度为0.10～0.25 V时,或FC杯结构模式分析在 208Pb信号强度>0.50 V时,均可获得较好的Pb同位素比值的精度和准确度.对于Pb含量较高(>40 μg/g)或者尺寸较大的样品,优先采用激光大束斑结合FC杯结构模式可获得高精度的Pb同位素比值;对于Pb含量较低(≈10 μg/g)或者尺寸有限的样品,FC-IC杯结构模式获得的Pb同位素精度优于 FC杯结构模式.利用建立的微区原位 Pb同位素分析方法,本研究分析了不同 Pb含量标样的Pb同位素组成,分析结果在误差范围内均与参考值一致.

    LA-MC-ICP-MSPb含量原位Pb同位素分析地质标准样品法拉第型检测器-离子计数型检测器(FC-IC)法拉第型检测器(FC)

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    构造火山作用对辽西早白垩世九佛堂组沉积环境的影响——以燕山科学钻探YSDP-1 钻孔为例

    蔡士玺韦刚健胡建芳曾提...
    126-140页
    查看更多>>摘要：构造火山作用与沉积环境的耦合规律是揭示深地过程对地球表层系统及生命演化调控作用的关键.辽西九佛堂组发育巨厚的富有机质泥页岩,保存大量精美的热河生物群化石,其沉积环境受到华北克拉通破坏导致的大量构造火山作用影响,是探索这一科学问题的良好研究对象.本文通过对燕山科学钻探YSDP-1钻孔中九佛堂组沉积岩矿物组成、主量、微量元素和有机质含量等进行综合分析.结果表明,九佛堂组沉积岩包含火山碎屑岩、凝灰岩及经风化搬运沉积的细粒沉积岩,它们均为与中酸性火山岩有关的长英质物源,指示其来源于同一构造背景下的火山-沉积作用,主要受古太平洋板块俯冲作用控制.每次构造伸展活动会导致盆地加深,并伴随火山灰和火山碎屑流等物质输入.火山灰输入为湖泊带来大量营养物质,藻类勃发导致初级生产力增大,沉降大量有机质消耗底层水氧气,导致缺氧环境,进而使大量有机质被保存,形成富有机质油页岩,并且促进了热河生物群化石的保存;而在半深湖区域火山碎屑流携带大量溶解氧进入,导致湖泊底层水体氧化,进而稀释甚至中断有机质的沉积.这些不同火山物质输入的差异作用形成了九佛堂组复杂的火山-沉积地层.

    构造火山活动九佛堂组物源示踪沉积环境华北克拉通破坏

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