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| 1 | 金刚石分类、组成特征以及我国金刚石研究展望显示文摘金刚石由于其独特的物理化学性质,在经济生产与科学研究中均具有重要价值.金刚石形成于地球大于150 km的深度范围内,是人类可以获得的来自地球深部地幔乃至核幔边界的最直接的样品,因此可以为研究地球深部物质组成和物理化学条件提供重要的素材.金刚石由碳元素组成,还含有微量的杂质元素(如氮、硼、氢、氧等),其中氮和硼元素对于划分金刚石的晶体结构类型发挥着重要的作用.根据金刚石的产出类型,金刚石可以划分为幔源型、超高压变质型、陨石相关型以及蛇绿岩型金刚石.全球约百分之一的幔源型金刚石含有包裹体,对这些包裹体的研究显示,金刚石主要来源于地球150~200 km深度的岩石圈地幔.这些含有包裹体的金刚石中,仅有1%的金刚石来自于地球深部的软流圈、地幔过渡带、下地幔、甚至核幔边界.我国的金刚石产出类型多样,但是,目前仅山东蒙阴、辽宁复县的金伯利岩矿床以及湖南沅水的砂矿具有经济价值.蛇绿岩型金刚石是近年来金刚石研究领域取得的重要进展,该类型金刚石分布在全球多个造山带不同时代、不同构造属性的蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿中,被认为是一种新的金刚石的产出类型.相对于其他国家和地区的金刚石的研究,我国的金刚石领域的研究程度相对较低,缺乏对金刚石结构、化学组成以及包裹体组成的系统研究,制约了对我国金刚石成因的认识,限制了我国的金刚石的找矿工作.因此,亟需结合先进的分析手段对我国的金刚石及其围岩做进一步的研究,以期揭示金刚石的形成过程,为金刚石的找矿提供理论基础. | 连东洋 杨经绥 刘飞 吴魏伟 | 2019 | 地球科学2019,44,10: | 13 |
| 2 | 青藏高原新特提斯蛇绿岩的地质特征及其构造演化显示文摘西藏雅鲁藏布江缝合带(YZSZ)和班公湖-怒江缝合带(BNSZ)蛇绿岩代表了新特提斯洋壳和岩石圈地幔残余,是我国铬铁矿和蛇绿岩型金刚石的重要原产地,目前这两条蛇绿岩带的成因和相互关系还存在着争论。本文总结了YZSZ、BNSZ、狮泉河-纳木错蛇绿混杂岩带(SNMZ)和松多缝合带蛇绿岩的时空分布、组成和构造背景,归纳了拉萨地块晚古生以来的岩浆岩分布,获得以下主要认识:(1) Panjal地幔柱活动可能促使怒江洋和雅江西洋在早二叠世空谷期(283~272Ma)打开;(2)雅江东洋由于松多洋的南向俯冲在晚三叠世打开,与雅江西洋以萨嘎-措勤为界,并形成冈底斯东部245~200Ma岩浆热事件;(3)~140Ma班怒洋闭合以及南羌塘与北拉萨地块碰撞,导致雅江洋扩张速率加快而引发了北向拉萨地块的平板俯冲,进而导致班怒洋的再次裂解形成133~104Ma'红海型'小洋盆;(4) YZSZ缝合带西段南带蛇绿岩为北带的逆冲推覆体;(5) BNSZ和SNMZ蛇绿岩隶属于一个洋盆,后者代表了班怒洋成熟洋盆扩张脊的残余。 | 刘飞 杨经绥 连东洋 李观龙 | 2020 | 岩石学报2020,36,10: | 9 |
| 3 | 大洋地幔橄榄岩-铬铁矿中的金刚石和深地幔再循环显示文摘全球多地蛇绿岩型地幔橄榄岩和铬铁矿中发现微粒金刚石,并在中国西藏南部和俄罗斯乌拉尔北部的蛇绿岩铬铁矿中发现原位产出的金刚石,认为是地球上金刚石的一种新的产出类型,不同于金伯利岩型金刚石和超高压变质型金刚石。它们与呈斯石英假象的柯石英、高压相的铬铁矿和青松矿等高压矿物以及碳硅石和单质矿物等强还原矿物伴生,指示蛇绿岩中的这些矿物组合形成于深度150~300 km或者更深的地幔。金刚石具有很轻的C同位素组成(δ13C-18‰^-28‰),并出现多种含Mn矿物和壳源成分包裹体。研究认为它们曾是早期深俯冲的地壳物质,达到>300 km深部地幔或地幔过渡带后,经历了熔融并产生新的流体,后者在上升过程中结晶成新的超高压、强还原矿物组合,通过地幔对流或地幔柱作用被带回到浅部地幔,由此建立了一个俯冲物质深地幔再循环的新模式。蛇绿岩型地幔橄榄岩和铬铁矿中发现金刚石等深部矿物,质疑了蛇绿岩铬铁矿形成于浅部地幔的已有认识,引发了一系列新的科学问题,提出了新的研究方向。 | 杨经绥 | 2020 | 地质力学学报2020,26,5: | 5 |
| 4 | 中国原生金刚石形成条件及找矿思考显示文摘本文基于中国最主要的含原生金刚石母岩(金伯利岩和钾镁煌斑岩)的喷发时代及所产出时的构造背景,结合华北和华南大陆深部岩石圈的性质及其演化过程,探讨了中国原生金刚石的有利形成和保存条件,如相对古老的、冷的、厚的岩石圈根,且金刚石有足够的地幔存留时间等。同时,通过对金刚石母岩岩浆所经历的深部地幔与浅部侵位过程等联系的综合分析,建立了一个可能的'多期叠加的蘑菇生长方式'的岩浆侵位模型,为加强深部找矿和发现隐伏岩体提供了思路,以期取得中国原生金刚石找矿突破。我们推测,晚期的基性—超基性岩浆活动也有可能会碰巧捕获了隐伏的(或夭折的)早期含金刚石的金伯利岩,或者岩浆在上升过程中恰好经过赋存金刚石的沉积地层。这样的偶然事件导致了一种非常规的现象,即'非金伯利岩'岩体也偶见金刚石。 | 向璐 郑建平 | 2020 | 地质学报2020,94,9: | 5 |
| 5 | 鲁西大井头地区金刚石找矿指示矿物特征及其研究意义显示文摘鲁西大井头地区自然重砂中的金刚石及其找矿指示矿物发现已久,然而找矿工作尚未能取得实质性突破。本文从金刚石找矿指示矿物角度入手,在研究该地区指示矿物晶体形貌特征和化学成分特征的基础上,通过对比大井头地区自然重砂与大井头岩体中的指示矿物特征、大井头地区与其它地区金伯利岩、钾镁煌斑岩中的指示矿物特征后得出:大井头地区既存在金刚石指示矿物,又含有金刚石母岩指示矿物,是鲁西金刚石找矿的有利地区;第四系自然重砂中的指示矿物类型和所占比重与大井头岩体较为一致,认为第四系中的指示矿物由大井头岩体供源;大井头岩体含有较大比重的榴辉岩相指示矿物,如G4组镁铝-铁铝榴石和绿辉石,且其中金刚石多为Ib型,表现出与蒙阴地区金刚石原生矿不同的特征,认为大井头岩体为穿越金刚石生成区边部、并携带了其中特征性矿物成分的钾镁煌斑岩。结合大井头周边地区发现的三处重砂矿物异常和多个可疑岩体,依据钾镁煌斑岩集群分布的特点,认为大井头及周边地区是新区、新类型金刚石找矿的优质靶区,建议今后找矿方向和工作重点向钾镁煌斑岩型金刚石原生矿转移。 | 王玉峰 肖丙建 宋明春 傅朋远 朱成河 赵军 高存山 徐衍明 | 2020 | 地质学报2020,94,9: | 3 |
| 6 | 蛇绿岩中金刚石和异常矿物的全球记录显示文摘蛇绿岩型金刚石产在地幔橄榄岩和铬铁矿中,是新建立的金刚石产出类型,不同于产在金伯利岩和超高压变质岩中的金刚石。全球已在21个蛇绿岩中发现了该类金刚石,含金刚石的蛇绿岩主要分布在特提斯造山带、乌拉尔-中亚造山带、日高变质岩带和北美克拉马斯-阿卡特兰造山带。本文梳理了含金刚石蛇绿岩的全球分布和地质背景以及蛇绿岩中超高压-强还原矿物与其它壳幔矿物组合的特征,讨论了已有的含金刚石铬铁矿和地幔橄榄岩的四种成因机制。金刚石和伴生的超高压-强还原矿物组合产在不同时代的造山带蛇绿岩中,不仅仅揭示了金刚石在蛇绿岩中普遍存在,需要重新思考蛇绿岩和铬铁矿的成因以及它们形成的地质构造背景,还证实了蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿是地球深部矿物重要的储存库,为认识地球深部的物质组成和物理化学环境,以及深部物质运移的轨迹和动力学过程等提供了天然样品。 | 刘飞 杨经绥 连东洋 熊发挥 吴魏伟 | 2020 | 地质学报2020,94,9: | 3 |
| 7 | 西藏雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩:记录了地幔柱影响的超慢速伸展和洋内俯冲过程显示文摘雅鲁藏布江缝合带西段出露东波和普兰等多个大型的超镁铁岩体,其成因还存在争议。为此我们近年来对东波蛇绿岩开展了地表填图并实施了一口1002m的科学钻探DSD-1。研究显示具有“厚幔极薄壳”特征的东波蛇绿岩记录了多期岩浆事件:(1)~137Ma的OIB型玄武岩和138~144Ma的OIB型辉绿岩和辉长岩,以及普遍出露熔融程度达30%以上的亏损型方辉橄榄岩,反映了早白垩世初期古洋盆受到地幔柱活动影响;(2)129Ma的薄壳均质辉长岩(I型)、128Ma的辉长岩脉(Ⅱ型)和科钻岩芯中厚18m辉绿岩(Ⅲ型)的地球化学成分均与西南印度洋洋脊玄武岩类似,它们是在慢速-超慢速扩张脊附近大洋核杂岩侵位过程中形成的;(3)地表辉绿岩脉(Ⅳ型)的SIMS和SHRIMP锆石U-Pb年龄为121~123Ma,全岩地球化学具有异常低的REE、HFSE含量及明显的Th、Nb、Zr、Hf负异常,类似于Albanide-Hellenide造山带蛇绿岩中的无壳源物质混染的中钛玄武岩,指示辉绿岩脉形成于洋内初始俯冲环境。总的来说,东波蛇绿岩记录了早白垩世地幔柱影响的超慢速扩张和初始洋内俯冲过程。 | 刘飞 杨经绥 牛晓露 李观龙 冯光英 | 2021 | 岩石学报2021,37,10: | 1 |
| 8 | 地球深部碳循环与碳酸岩成因研究进展显示文摘地球深部碳循环是指地球表层的碳在俯冲带进入地幔深部,然后通过岩浆或者脱气作用再把地幔中的碳释放到地球表层系统中的过程。人类对地球深部碳赋存形式和储量、不同储库的交换方式和交换量尚缺乏清晰认识,近年来随着分析技术的发展和研究的深入,深部碳循环的研究日益丰富。本文总结了地幔中碳赋存状态、地球深部碳储量、碳进出地幔方式及通量、俯冲带碳的行为和碳酸岩成因及成矿方面的研究。地幔中碳赋存形式多样且主要受地球深部压力及氧逸度控制。相平衡实验和热动力学计算发现碳酸盐化榴辉岩在300~600km发生部分熔融,交代地幔橄榄岩形成碳酸盐化地幔橄榄岩。碳酸盐化地幔橄榄岩的熔融又会形成碳酸岩熔体,这说明俯冲再循环物质可能对碳酸岩的成因起重要作用。碳酸岩是研究深部碳循环的良好载体,其源区特征、岩浆演化过程对示踪碳在地幔和地壳过程中的迁移至关重要。虽然深部碳循环在碳赋存形式、碳储量及通量、俯冲带碳的流变行为和碳酸岩成因对深部碳循环的启示方面已经取得了较大的研究进展,但仍有大量的科学问题亟待解决,如:沉积碳酸盐岩再循环进入地球深部后的行为、俯冲带板片流体地球化学行为、俯冲带流体氧逸度特征等,将来有必要重点开展深入研究工作。 | 王国建 凌明星 许德如 夏菲 魏颖 陈加杰 高成 薛硕 | 2023 | 大地构造与成矿学2023,47,4: | 0 |