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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

    从长英质侵入体揭示火山喷发过程与岩浆通道系统

    马昌前刘彬薛振华邹博文...
    1997-2018页
    查看更多>>摘要：汇聚板块边缘的大型长英质火山喷发是地球上最具破坏性的自然灾害之一.然而,与这些火山相关的岩浆通道系统的结构及其对火山活动的控制方式迄今仍知之甚少.基于在青藏高原北部东昆仑造山带三叠纪火山岩与侵入体关系的观察以及全球岩浆通道系统的研究进展,本文提出要将火山机构与侵入体结合起来开展研究,通过重建岩浆通道系统来揭示侵入体(古岩浆储库)与火山活动的潜在联系.本文指出,地球上只有少部分侵入岩与火山活动存在密切关系,这些侵入岩可能是抽取火山喷发物质后留下的岩浆储库残余物质.有些岩浆储库不仅为火山喷发提供物质,还在提供火山喷发动力、控制火山喷发方式在溢流式与爆炸式之间的转换以及影响火山机构定位等方面发挥着关键作用.富挥发分的流体大量溢出地表会减少大型伟晶岩型和斑岩型矿床的形成机会,特别是在爆炸式的长英质火山喷发过程中.本文将岩浆通道系统划分为5个区域,即部分熔融区、岩浆聚集区、岩浆迁移区、岩浆侵位区和火山喷口区,这些区域构成了一个复杂的纵向递进、横向连接的岩浆网络系统,是构造环境(构造阶段)、地壳状态和岩浆动力学属性的耦合产物.为了深入理解长英质岩浆通道系统结构和动力学演化及其对火山活动机制的控制,本文建议要将火山机构、侵入体和围岩系统作为岩浆通道系统的组成部分,开展构造地质学、岩石学、矿物学、岩浆动力学、地球化学、地球物理学等多学科的综合研究,以精细解剖典型岩浆通道系统的组成和结构,重建其岩浆动力学过程.

    东昆仑长英质岩浆岩浆通道系统火山喷发方式侵入体岩浆动力学

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    松花江新生代斜斑玄武岩中斜长石巨斑晶的成因及其对长白山天池造盾期岩浆储运系统的制约

    张叶凡陈立辉王小均刘建强...
    2019-2036页
    查看更多>>摘要：岩浆岩中斜长石的结构和成分可以记录其晶体的生长过程中岩浆演化的丰富信息,从而可以灵敏反映岩浆储运系统的历史.东北地区新生代玄武岩一般多发育橄榄石和单斜辉石斑晶,斜长石斑晶少见,但在长白山天池造盾期(5～1Ma)玄武岩中常见有斜长石斑晶.最近我们在松花江两岸新发现一套上新世含斜长石巨斑晶(粒径为1～2cm)的玄武岩.这些沿松花江分布的斜斑玄武岩具有高Ba/Th比和K/U比的微量元素特征、EM1型的Sr-Nd-Pb同位素组成,与长白山天池造盾期玄武岩一致.它们在主量元素上具有低镁(MgO=3.86％～4.23％)、高钛(TiO2=3.15％～4.25％)的特征,说明其与长白山天池造盾期玄武岩中的斜斑玄武岩一样都经历了较高程度的演化.时间、空间以及地球化学特征上的紧密联系说明松花江斜斑玄武岩也是长白山天池造盾期岩浆作用的产物,即长白山天池造盾期玄武质岩浆当时流入了松花江古河道,向西北方向流动的距离达到了150km左右.背散射电子图像显示松花江斜斑玄武岩中斜长石巨斑晶多数具有核-边结构,部分无环带结构,少数具熔蚀结构.斜长石巨斑晶的化学成分变化大,其中核-幔部主要为拉长石(An48-65),边部为钠长石-拉长石(An4-61).基质斜长石的化学成分也不均一,核-幔部的组成为中长石-拉长石(An41-53),边部为钠长石-中长石(An4-46).多数斜长石巨斑晶的核-幔部具有细密振荡环带,An值仅呈较小幅度振荡变化,暗示其前期生长过程中物理化学条件较为稳定,地壳岩浆房持续受到同源岩浆的补给作用,岩浆房持续的时间较长,有利于斜长石巨斑晶的形成.在岩浆对流过程中晶体可被运移至温度更高的区域,形成熔蚀结构.斜长石巨斑晶的边部An值突降以及熔蚀结构的发育,表明斜长石巨斑晶生长后期所处的物理化学条件发生了突变,对应于岩浆快速上升的减压过程.因此,松花江斜斑玄武岩中的斜长石巨斑晶记录了长白山天池造盾期玄武岩在喷发前经历了较长时间的岩浆房存留过程.

    斜斑玄武岩斜长石巨斑晶岩浆储运系统新生代玄武岩中国东北

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    西准噶尔乌尔禾地区哈拉阿拉特组富斑碱性玄武岩年代学、地球化学及地质意义

    李永军王盼龙支倩黄家瑄...
    2037-2055页
    查看更多>>摘要：新近于新疆乌尔禾之北的哈拉阿拉特组(后文简称"哈山组")最底部发现的一套富斑玄武岩,斑晶含量高达30％～40％,成分全为斜长石,晶形粗大完好,聚片双晶发育,粒径8×0.3 mm～18 ×3 mm.该富斑玄武岩总厚大于90m.如此厚度大、层位稳定且组构特殊的玄武岩在本区乃至整个新疆北部地区极为罕见,鲜有报道.本文研究表明,哈山组富斑玄武岩斑晶主要为浅红褐色、灰白色长石,其中浅红褐色长石电子探针分析其属钠长石和中长石;LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为306±2Ma,属晚石炭世晚期;地球化学显示属碱性钠质系列,岩石具低的SiO2含量(48.84％～49.63％),较高的Al2O3(17.78％～18.78％)、MgO(4.59％～9.29％)和全碱(6.62％～7.11％)含量,富钠贫钾(K2O/Na2O 比=0.16～0.20).相对富集轻稀土而亏损重稀土;富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素,亏损Th、U、Nb、Ta等高场强元素.具正的εHf(t)值(9.94～14.86)和较年轻的二阶段Hf模式年龄(tDM2=0.37～0.68Ga).综上认为该富斑玄武岩具有N-MORB和弧岩浆系列的双重地球化学特征,是流体交代的亏损地幔源石榴石+尖晶石二辉橄榄岩部分熔融形成.富斑碱性玄武岩所具有的"Nb、Ta亏损Ti不亏损"这一"初始岛弧"的地球化学特征,表明包古图构造带进入晚石炭世后开启了一个新生弧-盆构造体系.哈山组最底部的新生初始弧富斑玄武岩与其之上的成熟弧埃达克质火山岩,记录了一个相对完整的增生弧火山岩形成与演化历史.

    富斑碱性玄武岩地球化学初始岛弧增生弧火山岩晚石炭世新疆西准噶尔

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    五大连池老黑山熔岩溢出过程和传输系统

    陈正全赵勇伟
    2056-2074页
    查看更多>>摘要：五大连池老黑山火山曾在公元1720-1721年喷发,熔岩出露面积60.2km2.老黑山具有我国境内最新喷溢的熔岩流区,使其成为研究单成因火山熔岩表壳类型、熔岩传输系统和熔岩流灾害的理想对象.老黑山火山喷发兼具爆炸性与溢流性,以溢流性为主.本文使用0.05～0.92m/pix无人机航拍数据和12.5m/pix卫星数据,在实地验证的基础上,制作了1∶1000比例尺熔岩流分布过程图.我们将老黑山的6个熔岩流区界定为相应熔岩溢出口的产物,并区分出每个熔岩流区内部的亚区和岩流组.本文归纳出不同尺度熔岩流边界界定的2个标准:(1)熔岩流区的边界界定,需要以大尺度的地形凹陷和沟谷为线索,以熔岩趾分布和压盖关系辅助确定;(2)熔岩流区内部岩流组的界定,更多地依赖于熔岩表壳相组合分析,并辅以地形特征确定.通过对岩流表壳相的分析,本文总结出老黑山熔岩流主要由渣状岩流传输模式主导,同时具有结壳岩流传输和膨胀传输类型.根据老黑山不同岩流的分布和传输特征,我们提出了使用逐层、逐组估算岩流体积的方法.老黑山火山爆炸性碎屑物体积为70 × 106 m3,爆炸性喷发指数VEI=1～2;熔岩流体积为290 × 106m3,溢流式喷发的等级(magnitude)为4.9.根据与Puu Oo 1983-84岩流特征进行对比,推测老黑山喷发烈度为弱-中等(intensity=4～8).

    五大连池老黑山岩流表壳类型熔岩传输体积估算

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    长白山天池火山晚更新世以来岩浆房系统的压力探讨

    周秉锐潘波颜丽丽徐丹...
    2075-2086页
    查看更多>>摘要：长白山天池火山是一座大型的复合式活火山,由于其曾剧烈的喷发活动(946～947 AD)和2002-2006年的扰动事件而备受瞩目.自晚更新世以来,天池火山有过多次剧烈的爆炸式喷发活动,其岩浆主要为高分异的碱流质与粗面质岩浆,SiO2＞65％.地球物理探测表明天池火山地下在浅部地壳存在岩浆房,但却未能对历史喷发活动的岩浆系统进行约束.本文利用晚更新世以来喷发物的电子探针数据,运用Qz-Ab-Or系统投图、单斜辉石机器学习压力计以及rhyolite-MELTS压力计对各期喷发的岩浆驻存压力条件进行计算,认为天文峰期(TWF)碱流岩压力约246～444MPa、气象站期(QXZ)碱流岩压力约184～344MPa、千年大喷发(ME-I)碱流岩压力约162～314MPa,千年大喷发(ME-Ⅱ)粗面岩压力约438～540MPa.通过压力与深度换算后发现上述喷发岩浆贮存位置均对应中上地壳深度的岩浆房,并且三期碱流岩压力随喷发时间逐渐降低,暗示天池碱流质岩浆房在万年尺度内逐渐向浅部地壳演化的趋势;而粗面质岩浆可能来自另一个更深的岩浆房.该发现将有助于提高对天池火山岩浆房系统演化的认识,并为火山监测数据解释和灾害预警等工作提供依据.

    长白山天池火山地质压力计高分异岩浆岩浆贮存压力岩浆演化岩浆房系统

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    内蒙古锡林浩特地区晚新生代火山喷发序列研究

    史志伟白志达赵志丹董国臣...
    2087-2102页
    查看更多>>摘要：火山喷发序列是恢复火山活动历史的重要基础.锡林浩特火山群是大兴安岭-大同新生代火山喷发带中火山数量最多、喷发时间最长的火山群.本文从火山地质学入手,查明了火山堆积物之间及与沉积地层(离石黄土、马兰黄土和黑土)的叠置关系,并根据火山结构组成、形貌特征、喷发类型、火山岩类型及火山锥体的风化降解程度等,结合光释光(OSL)、14C等定年方法,对火山喷发序列进行综合研究,确定了喷发相对时序和绝对年龄.锡林浩特火山群火山活动具有周期性变化规律,其喷发序列由老到新依次为:上新世,早更新世,中更新世早期、中更新世晚期,晚更新世早、中、晚和末期,以及全新世,共9个火山喷发旋回.晚更新世是火山喷发的鼎盛时期.首次确定了鸽子山火山的最晚喷发年龄距今约6800年,为广义活火山.不同旋回火山喷发方式及火山风化降解程度差异较大.上新世为裂隙式喷发,早、中更新世主要是裂隙-中心式喷发,晚更新世以来为中心式喷发.中心式喷发火山类型有斯通博利型、夏威夷型、玛珥型和亚布里尼型,其中玛珥型火山在本区属首次发现.中更新世及以前的火山锥基本已剥蚀殆尽,晚更新世以来的火山地貌形态保存尚好.每个喷发旋回几乎都呈现从碱性玄武岩向拉斑玄武岩演化的特征,反映了本区深部岩浆房演化与构造活动强度的周期性变化规律.

    晚新生代喷发序列喷发类型鸽子山活火山锡林浩特

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    琼北玛珥火山的结构特征及其对喷发历史和火山灾害的启示

    何衍鑫田伟刘平平刘建平...
    2103-2121页
    查看更多>>摘要：作为陆地和海岛上第二常见的火山类型,玛珥火山相关区域内生活着大约10％的世界人口,因此玛珥火山灾害研究具有重要科学意义.琼北地区发育的第四纪玛珥火山,是天然的研究对象.根据琼北地区卫星影像、数字高程模型和实地测量结果,确定了11座玛珥火山的形态学特征.结果表明,琼北地区玛珥火山具圆形、椭圆形和三联点形三类平面形态,其面积0.01～3.42km2,周长0.43～6.64km,平均直径128～2128m,深度8～50m,喷出物体积(致密岩石当量,DRE)共计2.2km3,初始岩浆碎屑体积(DRE)共计1.7km3,爆炸能量1.2× 1013～6.4 × 1016J,能量转换率则在1％～2％之间.玛珥火山活动可分成三期,第一期杨花岭、儒黄岭和那有岭的火山活动持续了6.35～0.11kyr;第二期陈永岭、石岭、罗经盘、玉墩岭和同类岭的火山活动持续了1.06～0.02kyr;第三期好秀岭、双池岭东岭和西岭的火山活动持续了仅16～0.3yr.石山-永兴一带的区域应力场控制着玛珥火山的拉伸方向.根据最新一期火山爆炸点的侧向迁移轨迹预测下一次爆炸点位于双池岭西岭向西约100～200m处.玛珥火山灾害类型多样,有地震、火山灰云、火山灰空落沉积、基浪涌流、火山弹和火山块喷射、火山泥流、火山气体和身体心理创伤等.喷发情景建模表明琼北火山喷发所产生的火山灰影响区域包括我国海南北部、广东和广西南部、台湾南部,以及越南东部,具体影响范围取决于喷发特征和实时气候.综上所述,我们制定了琼北火山灾害的危险性区划图,并建议对全国火山进行详细形态学调查,建立有代表性的典型案例,作为预测未来火山爆发、预防火山灾害的参考指南.

    玛珥火山形态学喷发历史火山灾害爆炸点迁移琼北地区

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    广东硇洲岛火山地质与射气岩浆喷发

    王佳龙成智慧丁冉刘春茹...
    2122-2134页
    查看更多>>摘要：硇洲岛位于雷州半岛东部海域,该岛最具特征的火山喷发形式是发生在其东南部那晏湾的射气岩浆喷发,这也是揭开硇洲岛火山喷发历史、环境和过程的窗口.本文从硇洲岛火山地质、射气岩浆喷发基浪堆积物粒度分析、有机质稳定同位素分析、电子自旋共振(ESR)测年等方法入手,分析讨论火山活动历史和射气岩浆喷发特征并追溯其基浪堆积物原始沉积环境.研究结果表明,早更新世强烈的岩浆溢流完成了岛屿的初始建造,之后硇洲岛高出海平面以上停止接受沉积;中更新世发生了两幕中小规模的火山活动,分别为距今约588ka的射气岩浆喷发和距今448ka的岩浆溢流;晚更新世在存亮湾附近可能发生了弱爆炸式火山喷发,自此硇洲岛的火山活动结束.

    硇洲岛射气岩浆喷发物源分析

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    上扬子西缘早古生代斑脱岩来源及其对宜昌上升的指示意义

    王万能潘江涛袁永盛张耀堂...
    2135-2152页
    查看更多>>摘要：宜昌上升是广西运动在华南地区的阶段性演化运动,但是关于其在上扬子地区的演化时间节点仍不明确,而该时期在上扬子地区广泛沉积了数层斑脱岩.本文通过对滇东北晚奥陶世-早志留世涧草沟组-龙马溪组岩石地层及斑脱岩年代学的研究,限定了宜昌上升在上扬子西缘的启动及结束时间分别为445±2Ma和441±2Ma,表明华南晚奥陶世被动大陆边缘盆地向前陆盆地过渡的盆山转换在此阶段初步完成.锆石微量元素图解显示其形成于和碰撞挤压有关的造山带背景.岩石地球化学特征显示其SiO2含量46.32％～54.64％,且具有较低的TiO2,微量元素表现为Rb、Ba、Th、U元素的富集,Ti和P元素亏损,Nb/Y-SiO2图解显示其源岩为中基性火山岩(玄武岩和安山岩).构造背景判别图解显示其形成于俯冲带,前期主要为火山弧环境,后期则为板内环境.Hf同位素特征进一步说明早期斑脱岩具有幔源物质的加入,记录了洋壳俯冲-消减的过程.因此认为,早古生代斑脱岩来源于扬子陆块与华夏陆块汇聚背景下的俯冲-碰撞造山环境,是扬子陆块向华夏陆块由弧-陆碰撞向陆-陆碰撞转换的产物.

    斑脱岩宜昌上升锆石U-Pb年龄上扬子西缘

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    东昆仑古生代镁铁质岩浆镍钴成矿条件——希望沟地区超镁铁质岩C-He-Ne-Ar同位素制约

    李思奥包亚文梁慨慷高旭...
    2153-2168页
    查看更多>>摘要：东昆仑造山带广泛发育古生代以来的镁铁质岩浆作用,不同的镁铁质岩浆在镍钴关键金属成矿潜力方面存在显著差异,希望沟地区出露的玄武岩及406.9Ma和270.7～264.9Ma两期镁铁-超镁铁质岩的Ni-Co成矿规模不同,是对比认识镍钴富集成矿条件差异的理想地区.本文测定了超镁铁质岩单矿物中流体挥发份的稀有气体和碳同位素组成,橄榄石、辉石和斜长石释出CO2和CH4的δ13C值变化范围大,δ13CCO2和δ13CCH4位于有机质热裂解成因及地壳值的范围内,δ13CCH4值具有Ⅰ型有机质来源特征,CH4同系物的碳同位素组成随碳数呈正序及局部反序的分布特征,3He/4He与40Ar/36Ar指示大气饱和流体与大陆地壳端元,3He/4He与δ13CCO2揭示Ⅰ型沉积有机质与蚀变洋壳.3He/4He与4He含量负相关表明放射性成因4He*的大量积聚,扣除掉4He*后含镍钴成矿的406.9Ma岩体的3He/4He值达1.8Ra,揭示岩浆来源于岩石圈地幔.大陆地壳和沉积有机质可能来自围岩的沉积有机质热裂解组分,Ⅰ型沉积有机质、蚀变洋壳及大气饱和流体揭示岩浆地幔源区的俯冲洋壳板片携带再循环地壳组分.希望沟镁铁-超镁铁质杂岩体的地壳混染比例(32％)高于夏日哈木矿床,不是制约硫化物饱和熔离镍钴成矿的条件,270.7～264.9Ma岩体低的Ni-Co含量及成矿规模可能与深部岩浆房硫化物的熔离有关.

    岩浆镍钴成矿条件稀有气体同位素碳同位素希望沟镁铁-超镁铁质杂岩体东昆仑造山带

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