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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。
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    峨眉山大火成岩省含钒钛磁铁矿镁铁-超镁铁质侵入体中磷灰石主量元素地球化学特征及成岩成矿条件

    汤庆艳李璐张燕黎卓明...
    2169-2185页
    查看更多>>摘要:峨眉山大火成岩省红格、攀枝花及太和镁铁-超镁铁质侵入体赋存有超大型Fe-Ti-V氧化物矿床,对其磷灰石主量元素地球化学特征的研究可以揭示其成岩成矿条件.红格、攀枝花及太和侵入体磷灰石晶体具有富F(0.94%~1.83%)、贫Cl(0.10%~0.66%)、贫SO3(<0.25%)的特征.F含量与Cl含量呈负相关,与F/Cl比值呈正相关;而SO3含量与F之间的相关性不明显.与攀枝花及太和侵入体含矿辉长岩样品中磷灰石晶体相比,红格侵入体含矿橄榄单斜辉石岩和单斜辉石岩样品中磷灰石晶体F含量和SO3含量较高,Cl含量较低.根据磷灰石中卤素组分和硫含量可推算与之平衡的岩浆熔体中的相应值.研究表明攀枝花侵入体与磷灰石平衡的岩浆中Cl含量最高;红格母岩浆中S含量高于攀枝花及太和.红格侵入体单斜辉石岩与橄榄单斜辉石岩相比,Cl含量较低,表明红格侵入体中发生了脱气作用.由于不同侵入体磷灰石δCe与SO3含量之间没有明显的相关性,因此峨眉山大火成岩省不同侵入体磷灰石中SO3含量高低可能与熔体中的S含量相关.磷灰石F/Cl比值较高,揭示峨眉山大火成岩省地幔源区存在俯冲沉积物质的混入.

    成矿条件富F熔体镁铁-超镁铁质侵入体钒钛磁铁矿矿床峨眉山大火成岩省

    利用洋中脊玄武岩中橄榄石斑晶制约南海打开的地幔动力学机制

    杨帆黄小龙徐义刚贺鹏丽...
    2186-2202页
    查看更多>>摘要:地幔柱与板块构造是地球运行的两大基本动力学机制.南海及其周缘地区处于海南地幔柱与东南亚环形俯冲系统时空交汇的背景,而新生代地幔柱在南海形成演化过程中所扮演的角色存在颇多争议.地幔源区富含辉石岩是南海及其周缘与地幔柱活动相关的玄武岩的共有特征,基于此推测,本文利用国际大洋发现计划(IODP)367航次在南海北缘U1500B站位钻遇的南海扩张初期洋中脊玄武岩(MORB)的橄榄石成分来制约南海扩张初期的地幔岩性,以检验南海扩张初期是否存在地幔柱-洋脊叠加.U1500B MORB 所含橄榄石斑晶的 Fo=76.4~89.4,NiO=0.09%~0.26%,CaO=0.25%~0.34%,MnO=0.16%~0.33%.这些橄榄石斑晶具有与南海西南次海盆扩张末期U1433B钻孔的MORB以及全球其他开放大洋MORB相似的NiO、CaO、MnO含量和FeO/MnO比值,代表其源区岩性主要为橄榄岩.U1500B钻孔MORB与该区存在地幔柱叠加的基性岩浆所含橄榄石斑晶成分的差异显著,表明南海扩张初期不存在地幔柱叠加,与前人估计的U1500B洋中脊玄武岩的正常地幔潜能温度(~1380℃)相符合.由于南海扩张初期洋中脊岩浆产率高,但缺乏地幔热异常和易融组分如辉石岩等,推测其地幔中可能有较多的早前俯冲板片贡献的再循环挥发分来维持高岩浆产率.所以,俯冲板片后撤导致的岩石圈伸展可能是南海打开的主要动力学机制.

    南海橄榄石源区岩性地幔柱洋中脊玄武岩

    卡尔斯伯格脊天休洋脊段的深部岩浆过程:来自洋中脊玄武岩中单斜辉石结晶条件的约束

    颉炜谭文睿韩喜球余星...
    2203-2214页
    查看更多>>摘要:洋中脊玄武岩(MORB)是了解洋中脊的热状态、岩浆供给及演化过程的绝佳研究对象.本文对中国大洋49航次第五航段(DY49V)在西北印度洋卡尔斯伯格脊天休热液区周边获得的拖网(49V-DR02)玄武岩样品进行了详细的岩石学和矿物学研究,并利用单斜辉石-熔体温压计对玄武岩中单斜辉石的结晶温度和压力进行了估算,用以探讨天休热液区所在洋脊段的深部岩浆过程.结果表明,所研究的玄武岩样品属于拉斑质N-MORB,其中单斜辉石呈鳞片状、树枝状或骸晶状微晶,主要为普通辉石和透辉石.单斜辉石-熔体温压计计算结果显示天休洋脊段单斜辉石结晶温度为1153~1225℃,结晶压力在0.08~0.64GPa范围内,相当于2.6~21.1km的深度,但主要集中在10~16km深度.这说明单斜辉石的结晶温度相对集中,但结晶深度范围变化很大,从浅层上洋壳区域到大洋岩石圈地幔区域均有单斜辉石结晶作用发生,但主要集中在大洋岩石圈地幔区域,暗示天休洋脊段下方洋壳内可能不发育熔体透镜体或岩浆房.天休洋脊段单斜辉石如此深的结晶深度指示天休洋脊段岩石圈地幔厚度厚,地幔部分熔融产生岩浆的终止深度深.在该洋脊段10~16km深处富含高温熔体,为天休热液系统的热液循环提供深部热源.

    卡尔斯伯格脊天休热液区MORB单斜辉石岩浆深部过程

    洋中脊弯折带的构造-岩浆耦合作用:西北印度洋中脊火山锥及断层分布的约束

    党牛余星韩喜球吴招才...
    2215-2224页
    查看更多>>摘要:洋中脊作为全球火山活动最活跃的区域之一,岩浆以裂隙式喷发为主,同时也存在中心式喷发火山锥.本文基于西北印度洋中脊大洋24航次的船载多波束地形数据,选择具有特殊空间位置和构造属性的北部弯折带作为研究靶区,应用定量地貌学方法分析火山锥形态特征与空间分布,探索区域火山作用与构造活动的耦合关系.结果表明,火山锥沿洋脊纵向上的分布主要受控于岩浆供应量,但段内其横向上的分布不仅与岩浆供应量有关,还决定于火山锥岩浆通道的形成.火山锥的分布与断层分布密切相关,断层分布密集,易于火山锥通道的形成.弯折带的洋脊段除了受扩张力外,还受到北东方向的应力作用,使弯折带南翼发育有更密集的断层,更高的火山锥密度.该应力效应的产生与非洲板块的北东向推移、印度板块的逆时针旋转以及弯折带效应本身有关.火山锥形态特征与空间分布,对于理解洋中脊区域构造演化以及火山活动过程具有重要价值.

    火山锥分布特征构造-岩浆背景定量地貌学西北印度洋中脊

    拉萨地块西部碰撞后富钾火山作用CO2释放规模初探

    谢显刚赵文斌李晓光李菊景...
    2225-2237页
    查看更多>>摘要:估算地质历史时期火山活动的CO2释放量对于理解地球深部碳释放及其气候环境效应具有重要意义.本文聚焦青藏高原拉萨地块西部的碰撞后富钾火山作用,以雄巴、赛利普、布嘎寺和麦嘎4个地区的富钾火山岩为例,开展了橄榄石、辉石等斑晶矿物中熔体包裹体的CO2含量与脱气特征研究,结合火山岩体积和年龄等参数,估算了拉萨地块碰撞后富钾火山活动的CO2释放量.结果表明,研究区火山岩熔体包裹体气泡中的CO2含量约为0.61%~5.38%,雄巴、赛利普、布嘎寺和麦嘎火山岩的CO2年释放量分别为(5.1±0.9)×10-5Pg/yr、(1.3±0.6)×10-5Pg/yr、(2.5±0.5)×10-4Pg/yr和(1.5±0.2)×10-7Pg/yr,共计约(3.2±0.6)×10-4Pg/yr.粗略推算结果表明,拉萨地块碰撞后富钾火山作用的CO2总释放规模约为0.006±0.001Pg/yr,与大陆碰撞带深部碳释放通量模型的计算结果相一致.本文的研究结果为地质历史时期印度-亚洲大陆碰撞导致的深部碳释放模拟提供了初步的实测数据参考.未来仍需在获取更多数据的基础上优化研究结果,以减小碰撞后火山作用的岩浆成分、规模、时空分布不均等导致的不确定性.

    碰撞后富钾火山作用熔体包裹体CO2释放量拉萨地块

    霞石岩的成因及深部碳循环

    石苡宁张招崇程志国
    2238-2254页
    查看更多>>摘要:霞石岩是以发育霞石和单斜辉石斑晶为特征的过碱性火山岩,其单体出露体积较小,常以碳酸岩-碱性杂岩体或小体积熔岩流的形式广泛分布在板内环境中,产出的时代跨度大(从太古宙至今),产出量总体上随地球的演化而增多.通常认为霞石岩在喷发过程中上升速度快且较少受到地壳物质混染,可以很好地反映地幔源区特征.然而,目前对其源区性质仍存在争议,其争论的焦点在于源区是否存在碳酸盐,即碳酸盐化源区是否是霞石岩形成的必要条件.本文基于全球各地霞石岩的地质-地球化学数据分析,将其分为两组:第一组霞石岩的SiO2和碱含量(Na2O+K2O)变化范围较大,出现Rb、K、Pb、Zr、Hf、Ti、Y元素的负异常,放射性同位素组成普遍较为亏损;第二组相较第一组具有更高的SiO2、碱含量,更低的MgO、TiO2、P2O5含量和Na2O/K2O比值,并出现U、Nb、Pb、Zr元素的正异常以及Ti元素的负异常,Nb-Ta及Zr-Hf发生分馏,放射性同位素组成较第一组更富集.结合实验岩石学结果,研究认为第一组霞石岩的原始熔体为碳酸盐化榴辉岩部分熔融熔体与地幔橄榄岩反应形成的富碳硅酸盐熔体,其直接喷发或只经历低程度的分离结晶作用;第二组霞石岩与第一组霞石岩具有相似的源区特征,但熔体经历了强烈的分离结晶及不混溶作用.因此,碳酸盐化源区是霞石岩形成的必要条件.对霞石岩露头的时间分布进行统计发现,霞石岩最早形成于太古宙,但形成量在约550Ma和80Ma突增,碳酸盐俯冲通量的增加可能是导致霞石岩形成量突增的原因,而形成于太古宙的霞石岩说明太古宙地幔中存在局部的"碳"富集或输入.

    霞石岩岩石成因深部碳循环碳酸盐化地幔不混溶作用

    地热区深部碳的地球化学研究综述

    李长正郑国东郭清海楠本成寿...
    2255-2266页
    查看更多>>摘要:碳是地热流体中普遍存在而且非常活跃的生命元素.自地幔源区释放的深部碳运移至近地表的过程中,碳元素有可能记录了许多源区信息以及混合分馏过程的特征,尤其是在地热分布区.因此,与地热区深部碳释放相关的地球化学研究对联系岩浆热源型地热系统深部热源和浅部高温流体的物质交换和运移以及准确判断地热地质背景等都具有非常重要的意义.目前,国内外学者对加深地热流体挥发分来源的定量研究以及完善地热区同位素分馏理论等方面都做出了许多探索性的尝试,其中对来自深部的碳元素的研究是最重要的课题之一.对深部碳俯冲循环过程与地幔源区非均一性特征,地热区岩浆脱气、方解石沉淀、气体溶解脱气的分馏特点、围岩变质脱气与土壤碳的混合过程及其规律等的系统分析结果显示,深部碳的释放经历了复杂的地球化学过程.由于单一方法的研究难以全面揭示该过程,本文通过对该领域相关研究方法的梳理和融合,结合地热区深部碳释放的规模和方式的总结,以期为地热系统物质运移规律和地热流体碳来源的定量研究提供参考和支撑,促进对深部碳循环过程及其气候环境效应的把握和认识.

    深部碳地热流体碳同位素定量研究

    中国活火山喷发物对航空安全的影响评估

    马琳郭正府宋文佳赵文斌...
    2267-2286页
    查看更多>>摘要:火山活动对航空安全有着重要的影响.爆炸性火山喷发产生的火山灰可通过物理磨蚀和化学腐蚀的方式破坏飞机发动机的热障涂层,从而降低其服役寿命,影响飞行安全.我国分布有多座活火山,尤其是长白山、五大连池和腾冲火山区,地球物理和水热活动资料都显示其具有再次喷发的潜力.随着航空运输业在我国扮演着越来越重要的角色,这些火山一旦喷发将对我国空域范围内的飞行安全产生举足轻重的影响,因此评估这些火山对航空安全可能的影响具有重要的现实意义.本文利用收集和测试的共2275组地球化学数据,借助硅酸盐熔体黏度模型计算了发动机燃烧室最低运行温度1200℃下不同火山区不同时期的火山喷发物的黏度,评估了长白山、五大连池、镜泊湖、龙岗、双辽、腾冲和环太平洋火山区不同阶段的火山活动对飞行安全可能的影响.研究结果表明微量元素Co、V、Ni和Cr的含量与体系黏度呈负相关关系,而Rb含量则与体系黏度呈正相关关系.东北地区火山区(包括长白山、五大连池、镜泊湖、龙岗和双辽)和西南地区腾冲火山区黏度分别自0.52Ma和1.05Ma开始具有明显下降的趋势,环太平洋火山区黏度在100.70~105.90Pa·s范围内周期性波动,自18Ma以来,呈现波动下降的趋势.黏度的下降意味着喷发物被发动机摄取之后更容易铺展,从而增大与热障涂层间的接触面积,加大破坏涂层的可能性,这表明位于我国密集航线上的东北地区、西南地区以及环太平洋火山区的火山活动对航空安全的威胁都呈上升趋势.本文为不同区域、不同年龄的火山喷发物对航空安全影响的评估提供了定性比较的参数,同时也为国际航空安全决策提供了来自中国火山区数据的参考.

    航空安全活火山硅酸盐黏度动力熔融