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期刊信息/Journal information
岩石学报
岩石学报

翟明国

月刊

1000-0569

ysxb@mail.iggcas.ac.cn

010-82998205

100029

北京市朝阳区北土城西路19号

岩石学报/Journal Acta Petrologica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊是由中国科协主管,中国矿物岩石地球化学学会和中国科学院地质研究所主办的学术性期刊。其办刊方针是:坚持以创新性、综合性、前沿性、导向性特色,坚持“百花齐放,百家争鸣”,依靠和团结全国广大地学工作者,探索自然奥秘,开展广泛而深入的基础理论研究,促进我国地球科学领域研究和发展,发表高水平科研成果,为我国培养和造就大批地学科研人才。本刊主要报道有关岩石学基础理论的岩石学领域各学科包括岩浆岩石学、变质岩石学、沉积岩石学、岩石大地构造学、岩石同们素年代学和同位素地球化学、岩石成矿学、造岩矿物学等方面的重要基础理论和应用研究成果,同时也刊载综述性文章、问题讨论、学术动态以及书评等。
正式出版
收录年代

    喜马拉雅稀有金属伟晶岩的铪超常富集

    谢磊田恩农饶乐王汝成...
    1510-1526页
    查看更多>>摘要:锆-铪(Zr-Hf)是重要的关键金属,锆石是最主要的Zr-Hf载体,因Zr-Hf相似的晶体化学特征形成了锆石-铪石完全固溶体系列,以晶体化学式中Hf/(Zr+Hf)原子比(Hf#)<0.1、0.1~0.5、0.5~0.9和>0.9为区间进行划分,包括锆石、铪质锆石、锆质铪石和铪石.而自然界形成锆铪分异从而达到铪超常富集的条件非常严苛,已报道的富铪锆石主要出现在高分异花岗岩和伟晶岩中,而铪质锆石和铪石尤其稀少,我国境内仅在阿尔泰可可托海1号脉LCT(Li-Cs-Ta)伟晶岩中发现了锆质铪石.本次研究在位于喜马拉雅造山带中部、吉隆岩体北部扎龙沟的锂电气石锂云母伟晶岩中发现了锆质铪石(Hf#最高达0.67).依据矿物产状和成分,该伟晶岩中锆石-铪石被分为四类:核部多孔的斑状Zrn-1,为锆石和铪质锆石;成分均匀且具有暗色CL图像的Zrn-2最为常见,生长在Zrn-1外围或颗粒的核部,主要是铪质锆石;而Zrn-3和Zrn-4是具有铪质锆石-锆质铪石连续成分的边部,分别对应于富Y(最高4.9%Y2O3)和低Y(<1.6%Y2O3)两类.根据它们的稀土元素特征,它们都落在典型岩浆锆石和重结晶锆石的区域.这些锆石至少经历了三个阶段的结晶过程:原生富U锆石结晶;岩浆晚期亚固相条件下流体作用之后锆石发生溶解再沉淀作用;以及助熔剂元素(Li-B-F等)富集和Li-F矿物(锂电气石、锂云母)大量结晶导致锆铪强烈分异,形成铪质锆石-锆质铪石边部,与岩浆-热液过渡阶段紧密相关.同时,扎龙沟绿柱石伟晶岩和锂辉石伟晶岩中发现了铪质锆石(Hf#达0.27),扎龙沟电气石白云母花岗岩和吉隆沟的花岗岩-伟晶岩只含有锆石(Hf#<0.04),这些显示了岩浆分异作用也是导致锆石中Hf含量的增加和Zr/Hf比值降低的重要因素.结合全球不同岩体中铪质锆石和锆质铪石形成过程,以及喜马拉雅不同岩体花岗岩-伟晶岩中的锆石成分,本次研究对喜马拉雅锆石-铪石系列的指示作用和超常富铪体系的研究进行了展望.

    伟晶岩稀有金属锆铪分异岩浆-热液过渡

    希夏邦马峰地区矽卡岩型稀有金属矿化:岩石学特征、成矿时代及其地质意义

    侯康师王佳敏胡方泱杨雷...
    1527-1547页
    查看更多>>摘要:近年来,喜马拉雅稀有金属找矿工作和成矿研究不断取得突破,喜马拉雅已成为我国新的战略性矿产资源基地.本次研究对希夏邦马峰地区的吉隆岩体北部扎龙沟、岗布以及聂拉木北部等多处的矽卡岩进行了岩相学、矿物学和年代学研究,指出该区域广泛发育石榴子石、透辉石、符山石、绿帘石和角闪石等典型矽卡岩矿物.研究结果显示,扎龙沟矽卡岩具有明显的 Li-Be-Sn 矿化现象,成矿元素主要赋存在符山石(Li:469 × 10-6~3162 × 10-6;Be:47.9 × 10-6~2010 × 10-6;Sn:58.1 ×10-6~1767 × 10-6)和云母(Li:2900 × 10-6~3570×10-6)中,且云母中 Rb(1572 ×10-6~2364 × 10-6)、Cs(390 × 10-6~749 ×10-6)、Ga(68.2×10-6~111 ×10-6)元素含量较高;岗布矽卡岩以Li-Be矿化为主,赋存矿物为符山石(Li:833 ×10-6~1624 × 10-6;Be:401 ×10-6~1664 × 10-6;Sn:87.8 ×10-6~181 ×10-6)和榍石(Sn:30340 × 10-6~48600 × 10-6);聂拉木矽卡岩以Sn矿化为主,赋存矿物为石榴子石(92.3 ×10-6~571 ×10-6)和绿帘石(86.0 × 10-6~2003 ×10-6).榍石U-Pb定年结果显示,扎龙沟矽卡岩形成于19~18Ma,岗布和聂拉木矽卡岩形成于24~23Ma,分别与已报道的钠长石花岗岩、电气石白云母淡色花岗岩时代一致,是岩浆出溶的热液流体交代围岩的产物,反映喜马拉雅稀有金属阶段性成矿特点.榍石Zr和黑云母Ti等温度计结果结合矿物成分表明,矽卡岩化过程中,热液流体温度从~680℃降低至~520℃,晚期均以氧化环境为主.进变质过程中脱CO2导致原岩孔隙度增加,为后续成矿流体的加入和热量传输提供通道;退化蚀变过程中体积增大,岩石产生构造裂隙,控制成矿矽卡岩最终产出形态.综合研究表明,淡色花岗岩在藏南拆离系驱动下高度分异演化造成Li、Be、Sn等元素富集,晚期出溶的热液流体与碳酸盐岩围岩发生接触交代变质和矽卡岩化反应,是吉隆-聂拉木一带矽卡岩型Li-Be-Sn矿化的主要机制.我们指出,喜马拉雅造山带具有很好的矽卡岩型稀有金属成矿前景,未来应加强对接触变质带和围岩蚀变的研究,以寻找更多稀有金属矿床.

    喜马拉雅矽卡岩稀有金属成矿接触交代变质热液流体

    希夏邦马峰地区含绿柱石花岗伟晶岩的地球化学及年代学研究

    杨雷贺一凡王佳敏侯康师...
    1548-1564页
    查看更多>>摘要:喜马拉雅淡色花岗岩是印度和欧亚板块碰撞造山过程中的重要产物,在造山带演化和高原隆升的相关研究中受到高度关注.近年来的研究发现其经历过高度结晶分异且与超大型锂-铍-铷-铯等稀有金属矿床紧密相关.本文报道了与希夏邦马峰淡色花岗岩相关的含绿柱石伟晶岩的矿物学、地球化学和年代学资料.这些伟晶岩中的绿柱石普遍呈自形,多数被包裹在长石和石英等主要造岩矿物中,显示出岩浆结晶的特点.矿物化学显示绿柱石的元素变化以通道-八面体替代和通道-四面体替代为主.希夏邦马伟晶岩中绿柱石地球化学组成与铍成矿伟晶岩中绿柱石相当,相对喜马拉雅锂成矿伟晶岩中的绿柱石具有更低的Li2O、Cs2O和Na/Li比,显示出寄主岩石以铍矿化为主.这与全岩地球化学显示的伟晶岩高铍低锂的特点相一致.除此之外,伟晶岩中铷、铯、锡等稀有金属元素也发生了明显的富集.伟晶岩中稀有金属元素与Rb/Sr比之间的强正相关性表明它们的富集主要受控于分离结晶作用.独居石U-Th-Pb年代学分析表明这些伟晶岩主要形成于ca.18~17Ma,与希夏邦马淡色花岗岩岩体的年龄相一致.同时,伟晶岩中的独居石还记录了ca.25~23Ma和ca.21 Ma两期年龄,代表了区域上其他两期淡色花岗岩岩浆事件.在喜马拉雅中部地区,普遍发育这三个阶段的淡色花岗岩岩浆事件以及稀有金属成矿作用,进一步表明了淡色花岗岩的形成与分异演化对伟晶岩成矿的贡献.

    喜马拉雅希夏邦马淡色花岗岩绿柱石分离结晶稀有金属成矿

    喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定

    高利娥曾令森赵令浩严立龙...
    1565-1586页
    查看更多>>摘要:喜马拉雅新生代淡色花岗岩记录了地壳深熔作用和花岗岩侵位的地球化学和构造物理效应.与形成于增厚地壳条件下和伸展背景下的始新世和中新世花岗岩相比,渐新世花岗岩分布比较局限,且源区和形成机制还存在着较大的争议.位于喜马拉雅造山带中部的聂拉木地区,可见32.1Ma的含电气石黑云母的花岗岩、29.8Ma的含黑云母的花岗岩、26.6Ma的含电气石黑云母的伟晶花岗岩侵入到高喜马拉雅岩系上部.这三组渐新世花岗岩具有以下特征:(1)较高的SiO2、Al2O3、K2O和Na2O,A/CNK>1.0;(2)Ba、Nb、Ta、Sr和Ti的负异常;(3)略微富集轻稀土,亏损中稀土和重稀土,高度变化的Eu异常和微弱的负 Nd 异常;(4)均一的初始 Sr-Nd 同位素比值,87Sr/86Sr(t)=0.7463~0.7471,εNd(t)=-15.0~-14.6.此外,含电气石黑云母的花岗岩和含电气石黑云母的伟晶花岗岩具有较高的Sr和Ba,较低的Rb/Sr比值,其Rb/Sr比值与Ba和Sr含量都无相关性,表明其为富B流体参与高喜马拉雅变沉积岩含水部分熔融作用的产物.而含黑云母的花岗岩具有较低的Sr和Ba,较高的Rb/Sr比值,且其Rb/Sr比值与Ba和Sr含量显示明显的负相关关系,表明其为变沉积岩发生脱水熔融作用的产物.综合喜马拉雅造山带已有的研究成果,得出以下认识:渐新世花岗岩的源区从下地壳基性物质转变为中地壳变泥质岩,展示了源区向上迁移的过程,并经历了一期重要的岩浆热液交代作用;渐新世深熔作用记录了造山带从缩短增厚向伸展垮塌转换阶段深部地壳的响应,从而促使了高喜马拉雅岩系的折返.

    聂拉木渐新世花岗岩含水部分熔融作用高喜马拉雅岩系折返喜马拉雅造山带

    巴罗型变质作用的地质特征及其构造启示:以苏格兰高地和喜马拉雅造山带为例

    纪敏高晓英涂聪陈宣锦...
    1587-1602页
    查看更多>>摘要:巴罗型变质带是汇聚板块边缘富铝泥质岩在中等地温梯度下变质作用的产物,广泛分布于全球各造山带.虽然不同地区的巴罗型变质带具有相似的矿物组合和变质温压条件,但在特征矿物变质带的空间分布上却存在显著差别.苏格兰高地出露了典型的巴罗型变质带,而喜马拉雅造山带则出露了反转的巴罗型变质带.这两类巴罗型变质带记录了不同的变质和构造演化过程,是对比研究碰撞造山带温压结构和动力体制的时空演化及其地球动力学机制的天然实验室.本文以苏格兰高地和喜马拉雅造山带为例,比较了典型的巴罗型变质带和反转的巴罗型变质带的岩石学与年代学特征,并探讨了它们的形成机制.这两个地区的研究各具特色:苏格兰高地的研究主要聚焦于加热机制,强调软流圈地幔及其派生岩浆等外部热源对巴罗型变质带形成的关键作用;而喜马拉雅造山带的研究则主要关注构造过程,强调逆冲断层的顺序式活动对反转的巴罗型变质带形成的控制作用.进一步,本文将研究视角从巴罗型变质带拓展至巴罗型变质作用,综合考察其加热机制和构造背景,并探讨这对碰撞造山和地壳再造过程研究的启示.

    汇聚板块边缘巴罗型变质作用加热机制构造背景苏格兰高地喜马拉雅造山带

    中喜马拉雅陈塘地区基性麻粒岩变质作用、原岩特征及其地质意义

    王淑真张贵宾刘帅奇
    1603-1627页
    查看更多>>摘要:本文对中喜马拉雅陈塘地区高压基性麻粒岩进行了岩石学、地球化学和锆石年代学及Hf同位素研究,确定了其变质P-T演化、原岩性质和构造背景.陈塘地区基性麻粒岩发生了明显部分熔融,基质中保存有单斜辉石和斜长石后成合晶,指示其可能经历了榴辉岩相变质作用.根据基性麻粒岩的矿物组合识别出三个变质演化阶段:高压麻粒岩相矿物组合为石榴子石+单斜辉石+斜长石+金红石+石英,温压条件为1.0~1.3GPa、730~800℃;中压麻粒岩相矿物组合为石榴子石+单斜辉石+斜方辉石+角闪石+斜长石+钛铁矿+金红石+石英,温压条件为0.78~0.82GPa、820~890℃;而角闪岩相阶段以角闪石的大量出现为特征,变质温压条件为0.6~0.7GPa、660~740℃.锆石U-Pb年代学指示基性麻粒岩高压麻粒岩相的变质时代为15~14Ma,原岩时代为~1800Ma.另外,基于TiO2含量可将基性麻粒岩划分为两组,一组具有低的TiO2和高的εNd(f),稀土元素配分模式与E-MORB 一致,原岩为弧后盆地玄武岩.第二组基性麻粒岩相比于第一组,具有高的TiO2、REE、Th/Ta和低的Mg#、Nb/La和εNd(t),其稀土元素配分模式与OIB 一致.地球化学特征表明高Ti基性麻粒岩的原岩经历了显著的地壳混染,其形成与低Ti组基性麻粒岩原始岩浆上升过程混染壳源物质有关.中喜马拉雅Ama Drime地体-陈塘地区-Arun河谷沿南北方向上均出露的古元古代岩浆记录可能与新生代裂谷活动导致喜马拉雅造山带古元古代基底剥露至地表有关.另外,本研究证实印度大陆北缘在古元古代(1.9~1.8Ga)处于汇聚型板块边缘,伴生有广泛的弧/弧后岩浆作用,而非裂谷环境.

    中喜马拉雅基性麻粒岩变质作用原岩特征构造意义

    中下地壳切向分层流变的结果:喜马拉雅东段雅拉香波片麻岩穹隆

    江成宇周保军陈小宇刘俊来...
    1628-1646页
    查看更多>>摘要:大陆中、下地壳切向(近水平)分层固态流动变形是地壳物质流动的重要形式之一,也是片麻岩穹隆的重要形成机制.雅拉香波穹隆位于特提斯喜马拉雅构造带的最东段,出露不同变质级别和时代的岩石地层,发育强烈的韧性剪切变形以及多期岩浆事件,是研究造山过程中构造变形和岩浆历史的天然实验室.本文以该穹隆为研究对象,进行了详细的野外构造解析和显微观察等工作,总结出以下三个特点:(1)雅拉香波穹隆内不同构造层次的岩石经历了相同的构造体制和不同变形条件改造:从浅部到深部,变形温度逐渐递增,由390℃到600℃;差应力逐渐减小,从24.58MPa减少至8.72MPa;应变速率逐渐加快,从1.27 ×10-13~1.28 ×10-13/s增加到5.19 ×10-11~5.21 ×10-11/s.以上体现了地壳活动带强烈的分层流变特点.(2)结合前人研究划分了穹隆变形的三个期次(D1、D2和D3),其中D1表现为上盘向南的剪切方向,D2则表现为上盘向北的剪切方向.进一步,将主要变形期次D2进一步划分为两个阶段,早期主要是以单剪为主导的剪切作用类型,而晚期则是以纯剪为主导的剪切作用类型.(3)根据D2面理和线理的产状分布特点,可以得出,深部岩石线理的倾伏角近水平,而浅层次岩石的线理倾伏角近竖直.基于以上研究表明,雅拉香波穹隆各部分岩石均遭受了不同程度的剪切改造,不同构造层次的岩石具有几何学上的一致性以及运动学上的解耦,体现了穹隆发育过程中运动方向上的转变.结合穹隆各部位线理的倾伏角的变化规律,本文认为雅拉香波穹隆记录了中下地壳分层流动的过程,穹隆的形成主要受中下地壳近水平切向流动控制,辅以垂向流动的改造.

    藏南雅拉香波片麻岩穹隆穹隆形成机制中下地壳分层固态流变应变速率运动学涡度

    萨迦穹隆北侧苦堆淡色花岗岩的形成机制及对喜马拉雅造山带演化的约束

    王宏立范云松张进江古大祥...
    1647-1668页
    查看更多>>摘要:萨迦穹隆位于北喜马拉雅片麻岩穹隆带中部.野外构造解析表明,萨迦穹隆北侧剖面可划分为由浅变质特提斯喜马拉雅沉积岩系构成上构造层,糜棱状石榴石片岩构成中构造层,糜棱状的正片麻岩和副片麻岩复合体构成下构造层(穹隆核部).从上构造层向中构造层变质变形程度连续增高,但没有明显的拆离断层分隔,中构造层与下构造层被拆离面分隔.不同构造层次都具有统一的近北倾的线理和面理,运动学特征都指示了上盘向北的伸展剪切,表明萨迦穹隆北侧剖面的剪切变形可能代表了藏南拆离系在北喜马拉雅穹隆的出露.苦堆白云母花岗岩和石榴石花岗岩以顺层(面理化)和切层形式侵位于下构造层片麻岩中,呈现明显的同构造变形特征.两类淡色花岗岩具有相似的全岩主量元素特征:高的SiO2(73.26%~74.87%)、Al2O3(14.37%~15.03%)和 CaO(1.51%~1.81%),A/CNK 指数在 1.08~1.16 之间.白云母花岗岩表现出较高的 Ba(398 ×10-6~739 ×10-6)和 Sr(135 ×10-6~165 × 10-6),低的 Rb(180 × 10-6~201 × 10-6)和 Rb/Sr 比(1.22~1.34),变化的Eu/Eu*(0.76~1.47),轻重稀土分异明显,球粒陨石标准化稀土元素配分图呈明显右倾趋势.石榴石花岗岩表现出低的 Ba(204 × 10-6~282 × 10-6)和 Sr(81 × 10-6~103 × 10-6),较高的 Rb(243 × 10-6~281 × 10-6)和 Rb/Sr 比(2.37~3.22),明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.46~0.66),轻重稀土分异不明显,球粒陨石标准化稀土元素配分图呈"海鸥型".苦堆淡色花岗岩的初始87Sr/86Sr比为0.762732~0.766668,εNd(t)为-13.1~-12.5,与大喜马拉雅结晶岩系一致.年代学结果表明苦堆白云母花岗岩形成于约27Ma,石榴石花岗岩形成于27.5~28.1Ma.根据岩相学、年代学、运动学、地球化学等分析,认为苦堆白云母花岗岩起源于大喜马拉雅结晶岩系白云母水致熔融,源岩为大喜马拉雅较深位置的变杂砂岩,石榴石花岗岩是白云母花岗岩进一步结晶分异的结果.同构造的苦堆淡色花岗岩反映了渐新世早期藏南拆离系已经启动,藏南拆离系的启动诱发了地壳深部的白云母水致熔融,形成淡色花岗岩,并沿着藏南拆离系侵位.喜马拉雅造山带在渐新世(集中于28~26Ma)已从碰撞增厚转换为代表松弛与折返的伸展构造背景.

    苦堆岩体淡色花岗岩藏南拆离系地球化学喜马拉雅造山带

    藏南温泉稀有金属来源及其富集机制:以羊易热泉为例

    徐强纪伟强杨一鸣李家亮...
    1669-1689页
    查看更多>>摘要:在全球科技与工业飞速发展的背景下,对稀有金属的需求日益增长,使得其研究显得尤为重要.青藏高原南部地区地热资源丰富,地热水中稀有金属富集,为研究地热系统中稀有金属的来源和成因提供了独特的研究平台.本研究专注于青藏高原南部地热系统中稀有金属元素特征,特别是Li、Rb、Cs等元素极度富集的现象.该现象已经引起了地质学界的广泛关注,但目前还缺乏一个全面的成因模型来阐明这些稀有金属的来源及其富集机制.因此,本文选择了位于亚东-谷露裂谷中段的羊易热泉及其周边岩浆岩作为研究对象,探究羊易热泉水化学特征,厘定羊易地区不同时代岩浆岩源区组成和演化特征,并揭示藏南温泉成因模式与稀有金属富集的关系.通过对羊易热泉的水化学及其周围岩浆岩的岩石地球化学分析,本研究得出了以下认识:(1)羊易热泉中稀有金属元素含量极度富集,且Cs含量高于Rb含量;(2)对羊易地区不同时代岩浆岩的Sr-Nd同位素分析显示,随着时间的推移,岩浆源区的同位素组成趋向富集,这暗示了印度古老大陆物质的贡献在逐渐增加;(3)热泉中Sr元素可能主要来自于水岩相互作用,而Li、Rb、Cs等元素更多源于高演化岩浆流体的贡献;(4)稀有金属元素最初在印度大陆地壳部分熔融形成的长英质岩浆中富集,随着岩浆演化,其流体进一步富集了这些元素,这是藏南温泉稀有金属富集的关键因素.本研究确定藏南温泉中Li、Rb、Cs等稀有金属元素主要来源于岩浆流体的注入,并建立起藏南温泉成因模式与稀有金属富集之间的关系.这不仅提供了对藏南地区温泉稀有金属富集现象的新见解,同时也为理解全球其他地区地热系统中稀有金属的富集机制提供了重要参考.

    稀有金属藏南热泉水岩相互作用岩浆演化地热资源