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相关日志

江西灵山环形山花岗岩表面发现多边形龟裂微地貌景观
热度 9 Hongbolu 2020-9-15 20:15
江西灵山环形山花岗岩表面的多边形龟裂 江西上饶市城区西北有一座陡峭的花岗岩山--灵山。其独特的环形山体吸引了无数旅游爱好者和猎陨者的目光,已经成为江西重要的风景名胜区。先看看前人的介绍吧! 灵山花岗岩形成于一亿多年前的早白垩世,主要为粗粒黑云母花岗岩。侵入冷凝后随着造山运动而抬升,造山带遭受剥蚀导致灵山岩体出露地表,呈现为圆形花岗岩体。中间风化严重而侵蚀为低洼盆地,仅仅外围一圈花岗岩保留为陡峭的山脊,形成典型的环形山。从卫星照片上就可见其环形特征,很像陨石撞击坑,曾经吸引很多人去寻找陨石,但至今尚未发现任何陨石撞击的证据。 2019 年 03 月 19 日,我有幸考察了江西省灵山地质公园。我对灵山地质公园感兴趣主要基于两个目的:一是看看是否有陨石坑证据,另一个是看看灵山花岗岩露头是否发育盐风化地貌。结果因为时间紧没有深入考察是否有冲击变质及其相关矿物,也没发现典型的盐风化穴。 灵山为何没见盐风化穴?仔细考虑一下就理解了,因为灵山年降雨量超过2000mm,空气湿润干净,空中缺少盐分尘埃,偶尔的粉尘落地也被降水冲走,所以盐风化作用不明显。 意外的收获是发现另一种微地貌景观:花岗岩表面多边形龟裂( polygonal cracks )。 十几年前我就在青岛崂山发现花岗岩表面多边形开裂,当时觉得很是奇怪,但一直未能破解其成因。这次在灵山环形山体陡坡花岗岩露头表面却广泛分布,一下子引起了我的兴趣。 这种微地貌景观在国内地学界还未见研究先例,也没见媒体披露。国外例子也不多,如美国约塞米蒂花岗岩表面的龟裂就有研究报道。灵山花岗岩表面的多边形开裂如此丰富,其形成机理如何?具有什么样的环境意义?下面就利用灵山花岗岩露头照片进行简单的探讨! 多边形龟裂特征及其环境意义: 第一:龟裂发育在花岗岩大岩块表面,呈现出多边形网格状,以四边形、五边形居多,而且常见弧形弯曲延伸。开裂延伸有两个优势方向,其中一组为主,另一组受限。 第二:所有开裂都与岩石露头表面垂直,深度约为几厘米,同一面上开裂深度一致。 第三:裂缝间距从十多厘米到五十厘米不等,但间距大者开裂深度也大,二者正相关。 第四:多边形开裂处岩石表面已经下凹,说明开裂导致岩石边角的进一步圆化,已经经历了很长时间的日常风化,因此多边形龟裂是过去气候事件的记录。 根据上述特征判断:开裂因花岗岩露头表面遭受温度变化所致。虽然国外学者计算理论上日温差可以造成开裂,但本文作者认为这些开裂非现在日常温变所致,而是更新世末期到全新世早期 冰缘气候 阶段的产物。那时冬季至少零下十几度的低温和夏季白天几十度的高温之巨大的年较差引起的热应力足以引发岩石表面开裂,而灵山一带地形导致的降水频发(常常引发冻雨)更加剧了花岗岩表面的热胀冷缩。因此,灵山花岗岩表面的多边形龟裂是过去冰缘气候带下温度剧烈变化的历史记录,是重要的地质遗迹,也是一种独特的微地貌景观。 灵山为何叫灵山?自有其历史文化渊源。然而,我的理解是:地表浑圆状的花岗岩露头(包括石蛋)表面发育了大量的多边形龟裂,如同成群的灵龟附着在陡峭的山坡之上慢慢地向上爬行,诉说着过去“寒冷”的冰缘气候历史。这个历史造就了灵山独一无二的微地貌景观。正可谓: 几分寒意随风去,一片灵龟上山来! 进一步研究建议: 一是对该多边形龟裂进行详细的观测记录,二是对重要的花岗岩露头进行暴露年龄计算(如:采集表面石英颗粒进行宇宙成因核素测试定年),最终确定江西灵山一带冰缘地貌发育的主要时段。这项工作对中国东部特别是江西一带古气候恢复具有重要的意义。朋友们如果在其他地方发现类似的微地貌景观,敬请发出来分享! 再放几张灵山花岗岩球状风化露头照片,供朋友们深入理解球状风化作用的特征。 江西灵山地质公园管委为本次考察提供了方便和帮助,借此机会特致谢意! 吕洪波 2020.09.15
个人分类: 地学探讨|12072 次阅读|24 个评论
镜头中的天柱山花岗岩风化地貌
热度 9 Hongbolu 2019-4-8 16:26
天柱山世界地质公园: 天柱山位于安徽省安庆市潜山市西部,又名潜山、皖山、皖公山(安徽省简称“皖”由此而来)、万岁山、万山等。为大别山山脉东延的一个组成部分(或称余脉)。一般指潜山市境内以其主峰天柱峰为中心的山地,有时也指其主峰。据 1980 年航空测定,主峰海拔为 1488.4 米,规划保护区面积为 333 平方公里,风景区面积为 82.46 平方公里,中心位置(天柱峰)地理坐标东经 116°27′ ,北纬 30°43′ 。天柱山因独特的自然景观,名列安徽省三大名山之一(黄山、九华山、天柱山)。早在汉武帝时就封为“南岳”,历代都有人文活动。建国后开发为风景名胜区,景区获 AAAAA 级旅游景区、国家森林公园、国家地质公园、中国自然和文化遗产地等称号,并于 2011 年 9 月被联合国教科文组织正式批准成为世界地质公园。 (上述信息 2019.04.08 摘录于百度百科) (网址链接: https://baike.baidu.com/item/%E5%A4%A9%E6%9F%B1%E5%B1%B1/1770 ) 从地质角度讲,天柱山位于秦岭—大别造山带的东端,东部紧邻郯庐断裂带。是郯庐断裂带将这一NWW向延伸的山脉一刀砍断:北西侧为高度超过1400米的天柱山主峰,南东侧则为海拔不足100米的平原,地貌景观截然不同。 2013年04月06日,我与自然资源部第一海洋研究所的徐兴永教授、中科院青岛海洋研究所赵松龄教授等在天柱山世界地质公园余国盛主任的陪同下考察了天柱山主景区。记得那天早上山上很冷,石块之下可见局部结冰,这让人联想到一万年前第四纪冰期此处可能存在过冰川。 现将当时的部分照片分享给朋友们,也算对六年前考察的一个交待吧。 最近考察断裂西侧的变质岩露头,显示了一系列向NW方向逆冲的断裂带。 花岗岩表面龟裂纹更主要的原因应该是巨大的季节性温差变化而非日夜温差,可能与冰缘地貌有关。此外,表面冻雨是否是因素之一? 这些壶穴最可能的成因就是:冰川融水下泄冲刷作用,其机理如同高压水枪切割岩石一样,可不是缓慢而长期的过程啊! 看见那冲刷槽被浮土等覆盖吗?说明不是现代雨水冲刷的,而是过去的事件造成的。 感谢天柱山世界地质公园余国盛主任的陪同与帮助。 天柱山还有很多值得探讨的奇异景观,朋友们还是自己去考察欣赏吧!
个人分类: 地学探讨|10515 次阅读|18 个评论
海上石蛋正浑圆
热度 2 Hongbolu 2019-2-19 16:44
春节前我在介绍新疆怪石峪盐风化地貌中涉及到“石蛋”和“石蛋地貌”的概念,有朋友在群里问我到底什么是石蛋,如何形成的?下面就用我2019年01月在广东沿海跟随中山大学陈国能教授野外考察时所拍摄的照片为例展示一下什么是石蛋和石蛋地貌,不当之处望同仁们指正。 石蛋 就 是 核心石 (英文:corestone) ,是椭球形或明显被节理切割的残留于地表的浑圆状花岗岩类岩块。 换句话说,石蛋就是在地下遭受球状风化而剩下的未风化的核心露出地表并与母体基岩完全分离的棱角浑圆状岩块。一个岩块整体不一定呈球形,但其棱角必然已经圆化,在地表成群分布就叫石蛋地貌,英文名字叫: corestone landform. 以前有学者撰写地貌论文时硬生生地将“石蛋”翻译成“stone egg”,希望今后别再犯这样的错误。 为何强调花岗岩类岩石呢?因为花岗岩类(包括花岗岩、片麻岩甚至混合岩)抗风化能力强,加之节理稀疏而切割的岩块巨大,球状风化后在地表残留的岩块也比较大,容易形成石蛋。其他岩石因抗风化能力差或者节理密集,球状风化后所残留的核心石一般很小或保留时间很短,在地表不容易成群残留,因而比较稀少而已。上 图: 注意:被至少三组节理切割后的岩块经过 “球状风化”而 棱角圆化,而剥离面理是沿着整个山坡与地表近乎平行的节理,一定要将球状风化和剥离面理分开啊!看图理解吧: 元宵节里眺窗前,雪落灯红又一年, 离家游子颠足处,海上石蛋正浑圆。 就用这首小诗祝朋友们元宵节快乐吧! 吕洪波,2019.02.19于黄岛 上篇博文: 新疆博乐怪石峪:怪就怪在盐风化! http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=39040do=blogid=1159965
个人分类: 地学探讨|7471 次阅读|4 个评论
解密延庆古崖居
热度 6 dkysdc 2016-3-29 12:14
北京的风景名胜实在太多了,如果想把北京周边所有著名的自然和人文景观详细地参观一遍,至少需要数十年。今天给大家介绍一个没有太大名气但很不错的景点——延庆县的古崖居。 距延庆县城西20km的东门营村北2.5km处,有一条近南北走向的狭长山沟,其直线距离不足500m,沟口最窄处只有10来米宽,沟的两侧岩壁上密集分布着130余间古人开凿的洞窟聚落遗址,当地人称之为“洞沟”,延庆古崖居景区指的就是这条神秘的洞沟。 洞沟的沟口与延庆—矾山盆地北缘断裂相交,沟的两侧均是由1.1亿年前的花岗岩构成的峭壁。130余间古人开凿的石室就分布在这条沟两侧的石壁上(绝大部分石室位于主沟的东侧)。这些石室(洞窟)集中分布在三个区域,洞口彼此毗邻,错落有序。石室通常高1.6-1.8m,大的有两居室甚至还有三居室,其中有带火坑的卧室和带马槽的马厩,还有烧香祭祀的专用洞室。所有这些人文的特点本文不细描述,博友们可百度之或亲自到访以探寻究竟。本文重点解释两个关于这个古崖居的所谓“千古之迷”。 关于古崖居有三个“迷”: 一是崖居的开凿年代和用途:这个洞窟聚落遗址究竟是什么年代由谁来开凿的? 二是古崖居的朝向:北方民族的住房大多数是坐北朝南,而古崖居的石质房间(洞窟)都是坐东朝西,因此有违常理。 三是开凿这些崖居需要很多功力和时间。古人是如何开凿的? 第一个疑问需要考古工作者或研究历史的专家进一步考证,至今没有充分可信的权威答案,现在比较流行的说法有“奚族军帐说”、“边关士兵军营说”和“官方仓库说”。 关于第二个疑问:虽然北方的房屋大部分坐北朝南,但古人建房时,更会因自然地理条件的制约而有所变化,许多房屋的建设因河流或山谷的方向变化而有所不同。开凿建造石质的崖居更会依据自然条件借力而为之。为了节省力量,更为了石屋的坚固,所有崖居均是依据岩石中天然的节理方向而兴建的。 这个地方最主要的一组节理的产状近于直立、走向几乎为正南北,绝大部分崖居就沿这组节理分布,居室的朝向自然就不可能是坐北朝南,而是坐东朝西了。 关于第三个疑问:开凿这些崖居要用多长时间?这里的花岗岩为燕山期的产物,距今有1.1亿年。这里的花岗岩风化程度很高,花岗岩浆向上侵入时,曾经捕获了大量的基性岩(辉绿岩),地质学上称之为捕掳体。花岗岩浆在冷却成岩的过程中,会产生许多裂隙。 后期的地壳的运动使花岗岩体抬升,岩体上方的地层被剥蚀殆尽,岩体裸露地表。由于长时间的风化,接近地表的辉绿岩捕掳体已经风化消失,只剩下一个个凹坑。花岗岩表面向下数十厘米均呈苏软的沙粒状,极易挖凿。向内部岩石的新鲜程度逐渐增加,岩石的强度也变大,但是只要利用岩石中的天然节理,就可以比较容易地进行开凿。因此, 建造这个规模的崖居并不需要太长的时间。 图1 古崖居交通位置简图 (山体与平地之间红色的虚线就是 延庆—矾山盆地北缘断裂 ) 图2 经典的古崖居 洞窟沿平直的节理面分布 图3 图2放大的场面(本图中站人的位置与图2中的箭头位置相同) 图4 另一处洞窟集中分布区 图5 位于图4上方,与图4相邻的洞窟 图6 这是著名的“三居室”(位于图5的右下侧),里面的居室是相通的 图7 最壮观的“官堂子”,有多个不同功能的洞室,是“当官的”住所 图8 通往洞窟的台阶状“道路”,两条道路相邻,左图的道路在下方,右图的在上方,分别通往不同的“楼层”。 图9 通往洞窟的 台阶状“道路” 图10 通往洞窟的台阶状“道路”(摄影:枫子) 图11 花岗岩中的细晶岩脉: 主要细粒的石英、微斜长石和钠质斜长石构成的。岩脉是后期的岩浆沿裂隙侵入到已经冷凝的岩体,并在地表以下较浅的地方快速结晶后形成的。 图12 花岗岩中的细晶岩脉 ===================================================================== 新建立了“ 地科苑 ”公众号,不定期发布本人原创的地学相关科普图文,感兴趣者可加关注(微 信号:ig_cags) ======================================================
个人分类: 地学科普|10438 次阅读|13 个评论
南海和大西洋发现大量花岗岩说明海底扩张不存在
热度 7 liangguanghe1 2014-12-3 13:19
南海和大西洋发现大量花岗岩说明海底扩张不存在 The granite found in south China sea and the Atlantic show seafloor spreading does not exist 梁光河 一、南海海底发现花岗岩 中国地质调查局地质调查项目《1∶100 万永暑礁幅(C49)海洋区域地质调查》,用拖网于西南海盆水深约3000 m 的1yDG测站(11°29′N、114°04′E)、水深约2800 m 的2yDG 测站(11°47′N、114°56.6′E)和水深约4000 m 的3yDG 测站(114°20′E、13°28′N)获得了一批宝贵的花岗岩和各类沉 积-变质岩的样品(邱燕等,2008)。 这些花岗岩和变质岩样品的测试分析表明,它们的形成时代为109.7 Ma-120 Ma,属于早白垩世晚期。其岩性和地球化学特征与珠江口盆地早期勘探揭露的海底岩石相同,表明它们同属于华南东部中生代花岗岩带的组成部分。 1yDG 测站拖网获得的体积较大的花岗岩岩块,岩性为细粒黑云母花岗岩。1yDG 测站位置远离大陆,水深达3000~4000 m,基本可排除岩块是由人工或水流搬运而来的可能性。花岗岩岩块直径超过20cm,顶面有类似青苔的黑色附着物,表明该面是岩石的暴露面, 附着物是岩石长期与海水接触的结果。2yDG 测站拖网获得了大量直径为3~15cm 的岩石碎块(图1),碎块表面颜色为黑色或褐黑色。碎块成分较杂,主要有石英砂岩、石英岩、云母石英片岩、花岗岩等。3yDG 测站同样获得了块体较大的花岗岩样品,但其岩性与1yDG 测站的略有不同,属于花岗闪长岩(图1)。 位于所谓“古南海洋中脊”附近的3yDG 测站发现大量古老(约110Ma)花岗岩和变质岩,是海底扩张不能给出合乎逻辑解释的,请注意这些花岗岩都发现在斜坡部位,作者推测它们是古华夏陆块曾经在此向北漂移所遗留下来的遗撒物(或同期在陆块尾部形成的产物),它们曾经浅埋在深海海床上。 白垩纪花岗岩主要分布在浙闽粤沿海地区。南海北部陆架至少有10 口井钻遇到白垩纪花岗岩,其中珠江口盆地珠一井在1744~1750 m 处见粗粒肉红色花岗岩,同位素年龄73~76 Ma;珠二井在2270 m 井段处见似斑状黑云母花岗岩,同位素年龄71~76 Ma;珠三井见粗粒黑云母花岗岩,同位素年龄69~70.5 Ma(金庆焕,1989)。此外,莺歌海盆地的莺9 井、琼东南盆地的崖13-1-1井等也钻探到中生代花岗岩。 二、大西洋海底发现大量花岗岩 http://scitech.people.com.cn/n/2013/0508/c1057-21407835.html    中新网2013年5月8日电据新加坡《联合早报》8日报道,巴西地质学家宣布,在距离巴西首都里约热内卢约1500公里的大西洋海床上发现大片花岗岩,可能证明类似“亚特兰蒂斯”的失落大陆确实存在。  巴西地质勘探局一名高级官员桑托斯说,研究人员两年前在巴西及国际水域之间的一处海底山脉“里约大海隆”(Rio Grande Elevation)进行挖掘作业时,采集到一些花岗岩样本。  此次调查使用了日本海洋研发机构的载人潜水器“深海6500”,是载人潜艇首次在南大西洋展开调查活动。最终在水深910米处发现高宽约10米的岩崖。经过影像分析确认为花岗岩,此外其周围还有大量无法在海底形成的石英砂。 根 据地幔对流模型,大洋中脊是地幔上升岩流顶托大洋地壳裂开形成新洋壳的地方,距离大洋中脊越近洋壳越新,而且大洋中脊附近的新洋壳都是玄武岩。但是,除了以上新发现,前人大量的观测事实证明,大西洋中脊附近存在古老的花岗岩和浅水灰岩(在大西洋中脊附近发现有15-16亿年前的花岗岩、中侏罗世浅水灰岩)。按照海底扩张,整个大西洋洋底的岩石年龄不应该超过两亿年,而这些镶嵌在大西洋中脊上的浅水灰岩和花岗岩的年龄却高达几亿年乃至十几亿年。这些观测事实用板块构造难以给出合乎逻辑的解释。 不符合事实的海底扩张假说模型 大洋中 多处发现斜长花岗岩,传统观点认为这些斜长花岗岩是玄武岩分异结晶成因。但在南印度洋发现的斜长花岗岩地球化学投点显示,它们大多落在大洋盆地构造环境中(Koepke,2007),因此Koepke认为所谓的分异结晶可能并不存在。如果按照新大陆漂移模型来解释,就比较简单,这些斜长花岗岩是玄武岩与沉积岩混溶成因。 阅读下面链接中的文章也许会改变您很多看法: http://hi.baidu.com/liangguanghe1 参考文献: (1)邱燕, 陈国能, 刘方兰, 彭卓伦,南海西南海盆花岗岩的发现及其构造意义,地质通报,2008,No.12:2104-2107 (2)金庆焕.南海地质与油气资源 .北京:地质出版社,1989:151-219.
个人分类: 大陆漂移|6855 次阅读|16 个评论
游崂山八仙墩,观奥陶纪岩层
热度 2 maqingping 2014-10-16 11:33
在博文 《三十八年过去,弹指一挥间》 中讲了我们早晨去看日出。在青山湾边看完日出后 ,回“海璟故事”吃早餐。吃 饱 喝足后,整装去八仙墩。八仙墩以前罕有游人, 这 两年游人 见 多。据自告 奋 勇 带队 的同学 说, 他前几年来八仙墩 时 ,完全不知道路,依靠披 荆斩 棘、百折不回的毅力 终 于翻越青山 渔 村南面的山岭,到达梦幻海 滩 ;然后再翻 过 一道山岭,走到八仙墩。我 们 八点从青山 渔 村出来,看到不少人仨仨 俩俩 地与我 们 走在同一方向上,也是要到八仙墩去。 崂 山比 较 有名的旅游景点,南 线 有太清 宫 ,北 线 有北九水,其他 还 有一些道教、佛教及自然景点。八仙墩相 对闭 塞,汽 车 基本不能 进 入,需靠步行、攀援而至。从青山 渔 村出来到青山湾 渔 港 码头或经南面的山岭到八仙墩去, 要 经过 一条小溪。这条小溪虽不起眼,却是一条重要的地质结构分界线。 图1 青山渔港及渔村 “其 实 地上本没有路,走的人多了,也便成了路。 ” 青山村南面的山岭上也并没有路,因 为 走的人多了,也就出 现 了一条 绕过 半山腰的路。 这 小路是 仅供 一人通行的羊 肠 小路,往八仙墩方向走 时 ,左手是海 边 的峭壁。回望朝阳下的青山渔村和青山湾,碧波荡漾,渔舟翩翩,山石与绿树争辉(图 1 )。 清代 乾隆 15 年进士、 即墨人 江如瑛的《青山道中》曾这样描 绘 了清代的青山村: “ 不减山阴道,迂回一径通。海连 松 涧 碧,叶落草 桥红 。 鸥队闲 云外,人家乱石中。居民 浑 太古,十石半 鱼 翁。 ” 旧时崂山交通困难,青山码头和太清码头是进崂山深处的交通要道。 图2 我们走在小路上,意气风发斗志昂扬 我 们 先是在山的背面向 东 南方向走(图2)。这个山在地图上没有标记山名,似乎是叫土山,山体向东突入海中形成一海岬。我们 绕过这 一海岬的最 东 端后在山的阳面向西南方向走。走了不 远 一段路后,看 见 下面海 边 有若干巨石构成的挺大的平面,好像有几 户 人家。 这 里在有些地图上标记为 试 金石。从 这 里的山路 继续 往西南走,就看到三 亩顶 和三 亩 前的海 滩 。向西南方向望去,远处山坡上有几幢楼房,人们说是部队营房。从山腰水平的小路 沿着 陡峭下山小路来到海 滩 ,海 滩 上 满 是被 岁 月冲刷成卵状的大小石 块 ,色彩斑 斓 被潮水打湿后 显 得晶 莹 明亮(图3)。我 们 在海 滩 上略事休息,把玩海 滩 上的卵石,又开始向八仙墩行 军 。地图上也没有标记人们常提到的土山凹,可能通向这一海滩的凹地就是土山凹。 图3 三亩前海滩,房屋后面有通向青山渔村的大山洞 海滩和土山凹的南面是又一道山岭,翻 过 了 这 一道山岭,我 们 来到了一个更大的海 滩 , 这 就是有些旅游者称 为 梦幻海 滩 的地方。看地 图,这个 海 滩 岸上 标记 着列坡的地名,也 许 可以称 为 列坡海 滩 ,或列坡梦幻海 滩 ,前一个海 滩 可称 为 三 亩 前海 滩。 也有地图把试金石标在列坡海 滩上,把 列坡海 滩上前的海湾称为试金湾。列坡海滩有三亩前海滩三、四倍大,有更多的各色卵石。这些卵石与山体的岩石结构是相同的,因风化、海水浸蚀而脱落的石块,被海水千百万年的冲刷,棱角磨去,成为各种大小的卵石(图4)。列坡和梦幻海滩南面的山岭有一处地图上标记为石金汪(石景旺)或试金汪。 图4 梦幻海滩上的卵石被潮水打湿后更加惹人喜爱 图5 梦幻海滩前的海湾,半山腰的房屋就是在土山三亩顶也能看到的(据说是)军队营房 图6 远上崂山石径斜,山海之间有人家 在列坡、梦幻海滩呆了不长时间,我们经由石金汪又开始翻越到八仙墩的最后一个山岭。道路更加崎岖,沿着近山顶的羊肠小道先是向山背面东北方向攀行。回望梦幻海滩,大海上一叶扁舟,远处花岗岩山峰伟岸,近处青山滴翠(图5)。东北方向走到尽头,有一个人家,当人经过时,狗不停地向游人吼叫(图6)。从这里再转东南方向,我们的队伍越拉越长。走在前面的同学在一块巨石平台处停下来,等后面的同学们。大家汇齐后在此稍作休息,喝水、吃了一点带来的水果。从这里俯瞰海面和峭壁,看见下面有若干巨石,有地图标记此处为晒钱石。据说此前人们经常在石头上捡到铜钱等,就说这是海龙王晒钱的地方。有人认为铜钱等物是失事船只之物,被海浪、潮水卷到上面。这一片山岭就是崂山头,翻过这片山岭就到了八仙墩。 图7 八仙墩前的石坡 图8 八仙墩石壁 翻过这片山岭,向下一望,一大片岩石斜坡,五颜六色,不是很陡,与海平面成一、二十度的角度,倾斜着向东滑入海中(图7)。海风习习,海水湛蓝、清澈。从山坡上来到到斜坡上,回望崂山头山体,只见一片峭壁,分成五颜六色。峭壁像千层饼一样,有厚薄、颜色不同的层(图8)。从山体的分层走向来看,崂山头似乎被什么力量顶歪了一、二十度,也就是岩石斜坡与海平面的角度。 图9 八仙墩之石墩 图10 “八仙”在八仙墩 峭壁最底处像走廊一样凹进,凹空处有多块巨石,有大有小(图9)。传说八仙过海时从这里出发,巨石是八仙所据之墩。巨石大小不等,并非八块,也许最大的八块为八仙之墩。“八仙过海”在此留影(图10)。巨石表面相当平整,为黑色岩石层。凹空处上方的岩石层也为黑色岩石层。显然八仙墩的形成是由于峭壁底部受千万年来海水、浪涛拍击剥蚀,逐渐镂空;而黑色岩石层抗拉力不强,不能继续粘住下面的巨大石体,因此被八仙墩巨石的重力从上方拉裂下来,落到地面上。这可以解释为什么巨石上面的表层岩石与镂空处上方峭壁的最底层岩石都是黑色岩石。 《 崂 山志》 是这样描述八仙墩的 : “八仙墩,有石坡广数 亩 , 东 下斜插入海,海水汹涌,山 势 若 动 ,其北 则 峭壁千仞, 险 峨逼天,下 纳 上覆,其 势 欲 倾 ,石 层 作五色斑 驳 如 锈 , 处 其下者,仙墩也。大石 错 布,面平可坐,海涛冲涌直上与墩相 击 ,搏浪花倒卷数丈, 飞 舞空 际 ,如玉 树 ,如 银 花、如琉璃,如珠 矶 ,可喜可愕,洵山海奇 险 之极 观 也。 ” 图11 八仙墩岸上游人送别过海“八仙” 踏遍八仙墩每一墩后,我们来到八仙墩斜坡的西南面。在几米高的石壁下,又有一大片岩石平台。这片平台西南面攀下几米高的岩壁,有一些小块的岩石平台,岩石旁有一、两条机船停泊。游人可登船在海上观光,大一点的船可带游人回青山村,有一些游客是从青山渔港乘船到八仙墩的。带路同学与一位船主协商,我们付 200 元乘船回青山渔村。成交后,我们上船准备由海路返回青山村。船开出后不久,风浪渐大,我们向岸上的游人致意,他们也向我们挥手致意(图11)。从海上看八仙墩,视野又有不同,并且看到了崂山头的东南面(图12)。当船将要转过崂山头海岬处时,一个个浪头打来,把坐在船头的两位同学浇成落汤仙。船体也颇为颠簸,女同学尖叫,男同学也有担心者。这时船主提出还是回岸上去吧,虽然船开回青山渔港没有问题,但是衣服打湿了,海风一吹会很冷的。因此,船又返回八仙墩停泊处,“八仙”未能过海。 图12 崂山头海岬之东南面。画面模糊处为浪花打湿镜头所致 我们重新登岸,把带来的食物打扫一番,又踏上归程。从八仙墩可以向西经轮船石和钓鱼台到太清宫,太清宫处就是现代公路了。不过我们的车留在青山渔村,只能从八仙墩按原路返回。重新爬上崂山头,看到有些游客乘稍大一点的船,破浪向青山湾驶去,不禁有点遗憾。到了八仙墩,却未能过海。在到石金汪前,再次受到那只大狗的吼叫迎接。下到梦幻海滩前,我们走了另一条小路,路旁又看到一间房屋,一只狗被拴在屋外。一位同学把没吃完的食物喂了那只狗,它把两个鸡蛋带壳就嚼着吃了。 图13 攀越岩壁的岩纹 过了梦幻海滩,我们爬上三亩前海滩南面的山坡。这次走的路与来时有点不同,上山后小路分成两叉,一条向山顶,一条沿海边绕行。我和带路同学走上沿海边山腰绕行的叉路,结果发现在其尽头是一处房屋,再没有路了。跟在后面的同学马上决定原路返回,走另一叉路。我和带路同学感到翻越两道礁岩后就应该到达三亩前的海滩,决定冒险翻越这两道礁岩。奋勇翻越两道岩壁后,发现第三道岩壁(图13)。翻越第三道岩壁后,发现其背后还有两道岩壁。因不能判断这两道岩壁后面情况,我们两人决定重新翻过那三道石壁,原路返回,再去追赶退回去的同学。快步追赶了一段路后,有几位同学在下坡处等我们。另外几位同学已穿过三亩前海滩到达最后一道山坡(土山)下的山洞。 图14 洞口。里面空间比洞口大得多 这一山洞是当年海军维护舰艇的地方,洞内空间很大,有牵引舰艇用的铁轨。这一侧的洞门大开,不过离这侧洞门不远处有路标指明洞门已锁,让游人绕行。从这侧山洞大门进去,穿行约需 10 余分钟,我们来到青山村一侧的洞口。外面的院门(不是洞门)上着锁,院墙顶上抹着润滑油以防人们越墙入洞去梦幻海滩。打电话给“海璟故事”的店主,他们找拿钥匙的人家来开院门,但是一个小男孩来告诉我们他奶奶拿着钥匙,现在不在家。我们只好以捡到的破包装袋盖墙顶,爬墙出去回到海璟故事。从早上 8 点出发, 11 点 10 分到达八仙墩, 12 点 10 分登船过海未成, 13 点踏上归程, 15 点到达海璟故事,开始吃午饭。连吃饭带聊天一直到 17 点,才开始返回青岛市区。图15是我们一天走过的路线。 图15 行军路线。红色是去的路线,蓝色是归程。原图为互联网截图。 八仙墩景色非凡,在崂山景区不但在风光上独具特色,而且在地质构造上超凡拔俗。崂山的主体山脉为花岗岩石,而八仙墩为侏罗纪或奥陶纪沉积岩,历史比崂山的主体山脉更古老。岩石可分火成岩、沉积岩、变质岩三种。火成岩又称岩浆岩,主要有花岗岩、玄武岩、安山岩等。花岗岩是热熔岩在地层深处冷凝成石,因地层深处压力较大,石体坚硬致密,是良好的建筑材料。玄武岩则由熔岩在地表冷却形成,石体较花岗岩疏松,质地也不如花岗岩坚固。崂山花岗岩形成后在造山运动的作用下,抬升成山,这一过程主要在中生代燕山晚期造山运动中完成。在这一造山过程开始前,崂山地区的地表主要是沉积岩。八仙墩就是花岗岩造山运动出现前的沉积岩构造。 崂山也有变质岩地质结构。在花岗岩造山运动的高温强力挤压下,周边的岩石发生热熔烘烤变质,产生了变质岩,据说青山村后向东伸入海中的山,其岩石即为深色的变质岩。青山村前的小溪是花岗岩山体与沉积岩山体的分界线,青山村坐落在花岗岩上,而溪南的崂山头等山岭则主要属于沉积岩。据山东省地质调查资料,八仙墩处为上侏罗纪沉积岩,青岛市区和崂山区基本上是花岗岩,石老人处为下白垩纪的沉积岩,青山村再往北也有一小片上白垩纪沉积岩。不过, 2010 年《地质科学》上的一篇文章认为八仙墩是奥陶纪的海相沉积岩,也就是说,八仙墩岩层的历史比以前认为的还要古老。 奥陶纪是 古生代 的第二个 纪 , 约 开始 于 5 亿 年前, 结 束 于 4.4 亿 年前,在此期 间 形成的 地 层 称奥陶系 。而 侏 罗纪 是 中生代 的第二个 纪, 介于 三叠 纪 和 白垩 纪 之 间 ,即 约 1 亿 9960 万年前到 1 亿 4550 万年前 。电影《侏罗纪公园》普及了一些侏罗纪和恐龙的知识。 古生代 和 中生代 是怎么划分的?人们把从距今大 约 5.7 亿 年 前的 寒武 纪 开始出 现 大量 较 高 级动 物以后至今的地 质 年 代称为显生宙。显生宙又分为 古生代、中生代和新生 代三个阶段。 古生代距今 约 5.7 亿 年至 2.51 亿 年 前, 包括 寒武 纪 、奥陶 纪 、 志留 纪 、 泥盆 纪 、 石炭 纪 、二叠 纪。 中生代 为 2.51 亿 年前至 6500 万年前,开始于二叠 纪 - 三叠 纪灭绝 事件( 生物史上最严 重的大 灭绝 事件,估 计 地球上有 9 6% 的物种灭绝,其中 90% 的海洋生物和 70% 的陆地脊椎动物灭绝 ) , 结 束于 白垩 纪 - 第三 纪灭绝 事件(这次事件 灭绝 了当 时 地球上的大部分 动 物与植物,包含恐 龙 在 内 )。 中生代 前后横跨 1.8 亿年 ,包括三叠 纪 、侏 罗纪 和白垩 纪 三个 纪。 新生代是从地球 历 史 6500 万年前迄今的地 质时 代, 包括古近 纪 、新近 纪(这两个纪过去合称 第三 纪) 和第四 纪, 这 三个 纪 又可划分 为 七个 世:古新世、始新世、 渐 新世 (属古近 纪 ), 中新世、上新世(属新近 纪 ), 更新世、全新世(属第四 纪 ) 。 如果 八仙墩岩层属于 奥陶系 地 层 ,那么当我们面对为之喜愕的斑斓峭壁时,看到的是四、五亿年前大自然留给我们的遗产。 花岗岩使崂山峰峦隽秀,八仙墩的沉积岩层五彩斑斓。如果有些许地质知识,更能感受到地球上的沧桑巨变。
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参加会议,除了听报告聊天,我们还能做什么【多图】
热度 4 meixinqing 2014-8-18 22:16
今年6月,有幸受邀参加了在美国加州首府萨克拉门托举办的Goldschmidt会议。作为地球化学领域No. 1的国际会议,每年的Goldschmidt大会都吸引了来自世界各地的学者,参会人数往往在数千人。知名度高的国际会议,对于期待发展学术人脉的年轻学者来说,是绝好的认识大牛的机会。如何在会议上展示自己,创造合作机会是个能讨论一天的话题,此处暂且不表。这里就从一个地学相关研究者的角度,看看去各地参加学术活动,除了作报告和听报告,聊天和听人聊天,我们还能做些什么。 作为地学领域的会议,少不了的一项活动,那就是地质旅行。加州自然景观多样,峡谷,高山,沙漠,湖泊。著名的Yosemite(优胜美地-我喜欢这个翻译)国家公园离首府萨克拉门托不远,自然成为组委会安排地质考察的首选。遗憾的是因为各种原因,没能参加由一队在优胜美地有数十年研究的地质学家带领的地质旅行,又不甘心错过如此圣地,最终跟英国的同事一起,自驾开始了我们自己的旅行。虽然少了几分专业讲解,却有机会走走不同的地方,看看不同的风景。 优胜美地最知名的要数她的花岗岩了。优胜美地95%的岩石是花岗岩,巨大的花岗岩围成一个盒子型谷地,造就了优胜美地令人称奇的地质景观。这里有最具标志的花岗岩山峰半月丘(half dome),美洲地区最高的不断流瀑布,以及世界上最大最陡峭的悬崖之一酋长岩(EI Captian)。然而,一百多年前,就优胜美地谷底是如何形成的,业余地质学家约翰•穆尔(John Muir)的冰川侵蚀论,和加州本土的学院派地质学家约西亚•惠特尼(Josiah Whitney)的地表下陷论,曾有一场世纪之争。牧羊人出身的穆尔不畏学院派的强势和嘲讽,在优胜美地自己最熟悉的这片山里不断寻找支持自己的证据,终于舆论的方向越来越向他偏移。在这个印第安人曾经生活过的土地上,一个牧羊人以他自己独特的方式,显示了对自然和对深爱土地的理解和尊重。 基于穆尔的冰川侵蚀论,优胜美地形成的故事渐渐被广泛接受。一亿年前,岩浆在地表3.2公里以下慢慢冷却,形成充满固态花岗岩的巨大岩浆库,新生成的熔岩侵入岩体裂缝,注入热量,延长了花岗岩的冷却时间,在漫长的岁月里,形成了优胜美地坚硬的花岗岩山体,足以支撑3000米高的峭壁。其中酋长岩和半月丘便是其中的代表作。即使身为游客,在欣赏优胜美地绝妙景色的同时,也能找到不少支持冰川侵蚀论的证据。 优胜美地著名的半月丘 优胜美地的盒子型山谷 湖边的细砂粒,是优胜美地山谷曾经被冰川侵蚀被湖泊覆盖的证据之一 从优胜美地令人屏息的山谷离开,附近一个小湖莫诺湖(Mono Lake)也以其独特的地质景观吸引了大量地质学家和游客前往。莫诺湖在优胜美地国家公园附近,临近内华达山脉,面积约60平方英里,因地居偏远,少有人知。她是北美最古老的湖泊之一,湖水没有出口,全靠蒸发,因此湖内留下大量盐矿,平均盐度是海水的1.5倍,湖水呈碱性,摸起来滑滑的像洗衣粉,尝尝味道有点发苦。莫诺湖独特的地质条件造就了一批大自然的艺术品,石灰石在盐,细菌侵蚀和风化的条件下形成了形态各异,美轮美奂的塔状(Tufa tower)。 附近一个叫navy beach的地方,发现了由热液流体上升通过水底泥沙而形成的奇特管状岩石结构。英国同事特别兴奋,说在其他地方很难看到这样的地貌。 随处可见的U型山谷揭示了这里曾经被冰川冲刷。 所谓读万卷书,行万里路。从事地学研究给我们一个很好的借口到处走走看看,寻找书本文献内外的自然存在。 图片被压缩,更多大图请移步 flickr
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蒙山巍峨 2007-09-17 22:07
taodeng 2014-2-5 23:48
山东 平邑 蒙山 蒙山海拔1156米的高度在山东省仅次于泰山,群峰嵯峨,层林葱茏。沂蒙山长久以来一直在心中有着强烈的向往,沂山曾经靠近,而今天得以登上蒙山。这是一座花岗岩的山脉,翠绿的松树和橡树覆盖着山体,不时有岩石探出树丛,每一块都给人以丰富的联想。从古至今,有无数人站在峰顶展开思绪,据说孔子就从这里看小了鲁国,然后再去泰山看小了天下。我没有那么廓大的眼界,却也感受到自然的魅力和山野的美丽。 龙潭倒影 鹰窝傲松 断崖泼墨 群龟探海 层峦叠翠 苍岩揽秀
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北方花岗岩山地的灌木——成不了才
热度 2 cgh 2013-8-11 20:43
北方花岗岩山地的灌木——成不了才 北京北部花岗岩还是很多的,到过八达岭长城的人应该会有一些印象的。这些山地,可以说是崇山峻岭,长城矗立在这些山岭,自然能在当时的武器条件下起到“一夫当关,万夫莫开”的防御优势。其实,这些山地既不像南方那样树木苍苍,也不像西部那样一毛不拔,而是布满葱郁的灌木。远望一下,花岗岩上面还是生机勃勃的。 如果近观,可以看到,那些悬崖峭壁上,是无数扎根于岩体内部节理缝隙的奇形怪状的灌木数种。很不幸,这些灌木在北方的花岗岩山地,只能这样被迫顽强地生存着。如果在水分充沛的南方,花岗岩是比较容易风化的,容易形成比较后的土层,是高大森林的沃土。在缺水的北方,风化弱,成土少,并且容易被集中的暴雨冲走,只有在岩石缝隙里残留少量土。因此,这里没有成才之林。 是的,这就是宿命,生在了北方的花岗岩山地。灌木成不了有用之才,最多只能在人们的取笑中体现自己的存在。是的,畸形的身躯可以博得一些异样的眼光,也就是各式奇形怪状的根雕材料。在深山里,大部分灌木连成为柴火的机会都没有,某次大雨把根下的那一捧土冲走,只能被晾干、腐化。 这个世界没有如果,这就是规律,这就是宿命。抗争的最好结局,也无法超脱宿命。虽然灌木每天吸收的也是阳光,也是正能量。正能量也有副作用,正是这“天时地利”,铸就了这些个正能量,对北方的花岗岩不过如此作用,对花岗岩上的灌木不过如此作用。
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[转载]花岗岩
baibing 2013-7-8 22:59
http://baike.baidu.com/view/57659.htm
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[转载] 张旗对刘继顺“关于花岗岩与成矿作用”一文的答复
热度 1 readnet 2013-1-21 16:33
刘继顺 先生在 科学 网上撰文 ( 关于花岗岩与成矿作用 ) 对笔者进行批评,说埃达克岩是一个怪胎,是一个伪命题,于找矿事无补。刘继顺先生有他自己的见解是完全正常的,他对埃达克岩怎样评论都是可以的。最近还有人扬言埃达克岩与成矿有关的说法已经陈旧了,无需再重视了。看来埃达克岩的确命运多舛。刘继顺先生强力推荐华仁明和王登红( 2012 )的文章,而该文是批评笔者的。由于花岗岩与成矿关系问题的极端重要性,笔者拟撰文予以详细讨论之。附件是笔者发表在《甘肃地质》上的一篇,请刘继顺先生指正。谢谢。 张旗 2013-1-21 附件(注:该文已出版但还未上网,附件是原稿的 doc 文件,当以正式出版物为准) 张旗对刘继顺先生的答复.doc
个人分类: 地学探索|3048 次阅读|1 个评论
关于花岗岩与成矿作用
热度 12 yuelugj 2013-1-14 23:42
【刘继顺按】张旗先生是镁铁质-超镁铁质岩石学家,本世纪以来转向埃达克岩研究,著述颇丰。 我对张旗先生敢言,钦佩至极。他的“ 有些SCI的论文还不如国内的论文”观点,颇感赞同。 但他的一些学术观点,我并不认可,反倒认可华仁民与王登红。 窃以为:埃达克岩就是一个怪胎,一个自以为是的“创新”伪命题,自娱自乐而已,于找矿事无补。 至于金铜与钨锡成矿,是一个没有问题的问题,同属于花岗质岩浆侵入成矿体系产物。随着近年找矿的深入,越来越多的金铜矿床深部发现钨锡矿,而越来越多的锡钨矿床发现铜(金)矿,甚至大型铜矿。这些新发现不仅在华南,也在西北、西南地区,本人曾有幸参与其中。除华王两位指出过的问题外,张旗先生明显忽视了岩浆上侵所途经的围岩及就位的围岩环境。感谢华王二位,科普了一把岩浆-热液成矿体系的ABC,年轻学子得以有机会学习到。 至于花岗质岩石成因与分类,问题依然是存在的,我不知道地壳中的镁铁质-超镁质岩石(火山-沉积岩和侵入岩)部分熔融,到底算壳源?还是幔源?早期幔源岩浆岩进入地壳后,再次部分熔融,又将如何呢?真正的地幔岩及其组分,我们真的知道吗? 关于花岗岩与成矿作用若干基本概念的再认识 答张旗 作者:华仁民 王登红,来源:矿床地质,31(1):165-175,2012 《矿床地质》2011 年第3 期刊登了张旗先生的“再论花岗岩的分类及 其与金铜钨锡成矿的关系”论文, 就笔者分别对张旗等文章(张旗等, 2010) 的质疑进行了回答, 并且进一步强调了他在前一篇文章中提出 的一些观点。看来, 双方在与花岗岩有关的成矿作用的许多基本问题 上已经无法达成一致的认识了。达不成一致认识当然也没有什么关系; 尤其是关于花岗岩的分类方案, 愿意采用张旗先生分类的尽管自便。 不过, 笔者既然是矿床学专业的科研工作者, 那么, 尽管不是为了和 张旗先生继续辩论, 也仍然觉得有必要把一些与花岗岩成矿作用相关 的基本概念、甚至基础知识说说清楚、弄弄明白, 以免混淆视听, 误 人子弟。这是笔者的责任所在。所以, 借着对张旗先生两篇文章提出 进一步质疑的机会, 笔者重新学习了与花岗岩有关的成矿作用的若干 基本概念, 写成此文, 就教于矿床学界各位同仁, 尤其希望能对矿床 学专业的年轻学子开展相关领域研究工作有所裨益。 对于张旗先生的两篇文章, 本文分别用“张文之一”(张旗等, 2010) 和 “张文之二”( 张旗, 2011) 作为简称; 对于在两篇文章中都有的 观点和说法, 笼统以“张文”简称之。对于笔者分别对张旗等文章( 张旗等, 2010) 质疑的两篇文章, 则分别以“华文”(华仁民, 2011) 和“王文”(王登红, 2011) 简称之。 1 关于花岗岩的演化和岩浆- 热液体系问题 1. 1 花岗岩的演化和水的来源 1. 1. 1 花岗岩岩浆的演化过程 张文之二认为:“花岗岩研究有一个误区, 长期以来, 大家都以为花岗 岩是能够演化的”, 并断定:“花岗岩能够演化的观点对矿床学研究有 明显的影响, 困扰了矿床学的研究, 才出现华文的问题”。张文又说: “岩浆不可能演化, 即便按照传统的说法, 岩浆可以演化, 早期岩浆 演化到晚期, 酸性组分增加,将导致黏性的增加, 怎么会有水出现? 水 来自哪里?” 看来, 张文之二批评的“花岗岩( 岩浆) 演化”的观点不仅是华文作 者一个人的问题, 而且是一个“长期以来”“困扰了矿床学研究”的 问题, 是一个“大家都以为”正确但实际上是“误区”的问题。这当 然是一个比较严重的问题了, 笔者不得不认真对待, 好好反省一下。 这个问题又包含了两个基本问题, 一个是花岗岩岩浆能不能演化, 一 个是花岗岩的含水量和水( 热液) 的来源。 第一个问题其实根本不是问题。岩浆当然是能演化的。什么是“演化 ”? 《现代汉语词典》( 2002 年增补本) 上对“演化”一词的解释 很简单, 就是“演变( 多指自然界的变化)”; 所以可以说, 演化的实 质就是变化。因此, 岩浆不仅是可以演化的, 而且必定会发生演化。 从岩浆形成起, 到最后固结成为岩浆岩,它必然经历了一定的演化过程 , 玄武岩浆能够演化,花岗岩浆也能够演化, 这是不以张文承认不承认 为转移的事实, 也是国内外地质学者“长期以来”的基本的工作成果 。 在中国地学界, 但凡关系到花岗岩类以及相关的成矿作用, 无论是学 术会议的报告, 还是刊物上发表的论文、正式出版的著作,“花岗岩( 岩浆) 演化”的概念广泛运用、随处可见, 的确早已达到了“大家都以为”的程度。这里且列举几个笔者认为比较权威的学者的论著吧。 孙鼐等( 1983) 在研究浙江桐庐花岗质火山侵入杂岩的地球化学特征 后指出, “岩浆房中的岩浆在喷发前已分异演化得相当完全, 亦说明分离结晶以及晶出晶体的重力分异在岩浆的演化中起了重要作用”。 翟裕生等( 1985) 在讨论南岭若干与钨锡有关的含矿复式花岗岩体时 指出它们是“在地壳一定深度, 遭受深变质作用, 经过熔融、分异, 原地演化或向浅部侵位, 在地壳较浅部形成的黑云母花岗岩系列”。 陈毓川等( 1995) 在研究桂北地区与岩浆岩有关的成矿系列时指出, “对于成矿而言, 岩浆本身含有成矿元素是成矿的一个基本条件, 但 是否能够成矿还取决于岩浆的演化过程和方向”; 类似地, 毛景文等( 1998) 在研究湘南柿竹园钨锡钼铋矿床与岩浆岩关系时指出, 该地区 花岗岩“岩体都具备成矿的先决条件, 是否能够成矿, 则在于岩体分 异演化程度和成矿元素聚集的条件和环境”; 他们的结论是: 有关的 “似斑状黑云母花岗岩、等粒黑云母花岗岩和花岗斑岩均经历了强烈 的分异演化作用, 形成了与之有关的多金属成矿系统”。涂光炽等( 2000)出版的《中国超大型矿床》一书中, 赵振华等撰写的第17 章第 6 节标题就是“燕山期高演化花岗岩对形成区内大-超大型矿床的控制 作用”; 按张文的说法, 花岗岩不能演化, 那么更不可能有“高演化 ”花岗岩。在前几年相当流行的《花岗岩研究思维与方法》一书中, 洪大卫等撰写的第四章“花岗岩研究的同位素地球化学方法”的第二 节标题就是“岩浆演化的同位素体系”( 肖庆辉等, 2002) ; 这里的 “岩浆演化”, 应该主要是指花岗质岩浆。陈骏等( 2008) 将南岭地 区含钨锡铌钽花岗岩划分为3 个主要类型: 含钨花岗岩、含锡钨花岗 岩和含钽铌花岗岩; 并指出3类含矿花岗岩具有明显不同的演化特征, 成矿作用与它们的演化密切相关。卢欣祥等( 2010) 对东秦岭的花岗 伟晶岩进行了研究, 认为花岗伟晶岩的演化关系同本区花岗岩的成分 演化相一致。 中国地质工作者对于花岗岩演化的深刻认识,主要始于半个多世纪前对 华南花岗岩及其成矿作用的大规模研究( 徐克勤等, 1963; 1984b; 贵阳地球化学研究所, 1979; 莫柱孙等, 1980; 南京大学地质学系, 1981; 陈毓川等, 1989; 地矿部南岭项目花岗岩专题组, 1989) 。在华南尤其是南岭地区, 与钨锡铋钼锂铍铌钽等稀有金属成矿作用 密切相关的花岗岩中有不少是多期多阶段的复式岩体, 大者如4 000 多km2 的诸广山岩体, 小者如19 km2 的西华山岩体。这些复式岩体的各个阶段之间虽然关系比较复杂,但是绝大多数地质工 作者都认为是一种“演化”关系。例如, 徐克勤等( 1984a) 指出“ 改造型花岗岩通常都是多旋回、多阶段复式岩体,多旋回花岗岩具有一 定的演化趋势”。对于一个具体的花岗岩体,也存在着从早到晚的演化 , 例如华南与钨锡等稀有金属有关的花岗岩类的最常见、最典型的演 化趋势是从早期的含角闪石黑云母花岗岩、到黑云母花岗岩、再到二 云母花岗岩、白云母花岗岩。李献华等的研究则认为, 南岭燕山早期 的含角闪石花岗闪长岩--黑云母二长花岗岩--黑云母钾长花岗岩--二( 白)云母花岗岩, 属于准铝质( 弱过铝质的I 型/ 分异I 型“花岗岩 演化系列”( Li et al. , 2007) 。吴永乐等( 1987) 对中国最早开 采、最具代表性的赣南西华山钨矿进行了全面研究, 他们编写的专著 《西华山钨矿地质》详尽地描述了西华山花岗岩体2 期、4 阶段、6次侵入的特征及它们之间的演化关系。 花岗岩的“岩浆演化”并非国人所独创, 在国际学术界也是被广泛认 可的, 笔者可以列举出许多文献(Ward et al. , 1992; Blevin et al. , 1995; Antipin etal., 1997; Charoy, 1999; Clandia et al. , 2009;Mueller et al. , 2010; Balen et al. , 2011; Hezel et al. ,2011) , 因此, 花岗岩的岩浆演化决非张文所说的“ 存在误区”。 张文尽管不承认“岩浆演化”, 但对于“岩浆分异”似乎是认可的; 张文之二中说: “岩浆虽然不能演化, 但可以发生流动分异, 这种分 异通常发生在岩浆上升侵位过程中, 是岩浆在运移过程中的内部调整”。笔者姑且把这里所谓的“流动分异”看作是“岩浆分异”的内容 之一。那么, 什么是“岩浆分异”呢? 据2006 年出版的《地球科学大 辞典( 基础科学卷)》的解释, 岩浆分异就是“岩浆在演化过程中, 在没有外来物质加入下, 受条件变化控制, 使原始成分均匀的单一岩浆 分化为不同组分的多种岩浆的现象”( 地球科学大辞典编委会, 2006 ) 。看来, 张文之二关于“岩浆分异”“是岩浆在运移过程中的内部调整”的说法是正确的, 但是却忘记了“岩浆分异” 就是“岩浆在演化过程中”发生的现象之一; 既然有岩浆分异, 那必 须有岩浆演化; 承认岩浆分异, 实际上等于承认岩浆演化。 张文之二中使用了一个“结晶分离”的术语, 说“花岗岩的黏性大, 阻止了花岗岩的结晶分离”, 又说“玄武质岩浆可以发生结晶分离和 混合, 而花岗质岩浆很难分离”。笔者不清楚这里的“结晶分离”是 何含义, 因为一般文献或字典或教科书中都使用“分离结 晶”(fractional crystallization) 或“结晶分 异”(crystallization differentiation) , 却很难找到“结晶分 离”这个术语。不过, 笔者姑且把张文所说的“结晶分离”当做“分 离结晶”或“结晶分异”来对待吧。而如前所述, 分离结晶、结晶分 异这些岩浆分异作用同样发生在花岗岩浆中, 其实质也就是“岩浆演 化”的体现。 1. 1. 2 花岗岩中水的来源 再来看第二个问题, 即关于花岗岩的含水量及水的来源。张文问道:“ 早期岩浆演化到晚期, 酸性组分增加, 将导致黏性的增加, 怎么会有 水出现? 水来自哪里?”比起前一个问题, 这个问题似乎问得更加有些 莫名其妙, 因为酸性( 长英质) 岩浆的含水量高于基性( 镁铁质) 岩 浆应该是一个常识, 而且众所周知, 花岗岩是离不开水的。 Campbell 和Taylor 早就认为水在花岗岩形成中是“不可或缺的(essential)” , 他们有一个著名的观点就是:“没有水就没有花岗岩”(no water, no granites) ( Campbell et al. ,1983) 。Whitney( 1988) 则 认为温度和水含量是花岗岩浆形成的两个最重要因素。至于( 花岗岩) 岩浆的去气( degassing) 以及分离出岩浆水, 更是从100 年前的尼 格里时代就被认识了( Niggli, 1912) 。因此,花岗岩含水有什么奇 怪吗? 奇怪的倒是张文怎么会问出这种问题; 莫非张文作者认为所有 的花岗岩都是玄武岩浆演化而来的? 难怪张文反复说岩浆演化适合于 “玄武质岩浆( 可以延伸到闪长质岩浆) , 但不适合于花岗质岩浆” 。 有关花岗岩中水的来源及含量等方面的国内外文献很多。通俗地说, 当地壳物质发生熔融形成花岗质岩浆的时候, 必须是有水参与的。水 可以通过与硅酸盐熔体中的桥氧作用形成羟基( OH) 、H+ 置换熔体中 的离子( 如Na+ 、K+ ) 等方式溶解在硅酸盐岩浆中, 溶解的多少主 要取决于压力, 压力愈大, 溶解的水愈多; 一般认为, 水在花岗质( 或长英质) 岩浆中质量分数为2.5%-6.5% ; 实验研究显示, 当压力达到500 MPa 时, 水在岩浆中的溶解度就超过10%; 而当压力为1 000 MPa 时, 水在花岗质岩浆中的溶解度可以达到20% ( Kennedy, 1961; Luth,1967; Burnham et al. , 1971; Huang et al. , 1973;Burnham, 1979; 1994) 。当岩浆从深部岩浆房向上运移, 由于压力 下降, 溶解度降低, 原先溶解在岩浆中的水会出溶( exsolution) ; 此外, 岩浆结晶分异过程中由于无水矿物先结晶而导致残余熔体相对 富水,也可能使水达到饱和而出溶--这就是对“怎么会有水出现? 水来 自哪里?”的最简单回答。这种水,矿床学界的人一般叫做“岩浆水”, 它也是一种很重要的成矿热液( 或成矿流体) 来源(White, 1974; 卢焕章, 1997) 。 通常所说的“花岗岩中的水”实际上是指以水为主体、包含了其他挥 发组分( 如CO2、F、Cl、B、S 等)的流体。以水为主的挥发组分的存 在可以降低岩浆的黏度( 地球科学大辞典编委会, 2006; 徐夕生等,2010) , 并促进岩浆的分异。因此, 实际情况完全不是如张文所说的 “岩浆演化到晚期, 酸性组分增加,将导致黏性的增加”; 相反, 岩浆 演化到晚期, 酸性组分增加, 以水为主体的挥发组分只会不断聚集增 多,而且不会导致黏性的增加。 岩浆分异( 主要是结晶分异) 的结果之一, 是形成所谓“残余岩浆” 。对此, 许多火成岩岩石学的教科书以及《地球科学大辞典( 基础科 学卷)》上都有解释, 笔者没有必要在此一一抄录。这些晚阶段的“ 残余岩浆”, 由于它们具有黏度小、比重轻、活动性强等特征, 都可 以贯入到稍早阶段已经固结了的或正在固结的岩相带中去, 这种现象 在华南花岗岩中非常普遍。朱金初等( 2002) 认为, 华南香花岭、雅 山、大吉山以及法国Beauvoir、捷克Podlesi 等地一些最晚阶段侵入 的Li-F 花岗质小岩脉, 就是高度演化的残余岩浆产物。这些富含水和 其他挥发组分的花岗岩类、碱性岩等残余岩浆也可以形成各种伟晶岩( Jahnset al. , 1969) 。张文之二说“野外和岩相学研究找不到花岗 岩曾经发生过结晶分离的证据”, 如果张文的所谓“结晶分离”就是 指的“分离结晶”或“结晶分异”的话, 那么, 富含挥发组分的花岗 质伟晶岩就是花岗岩发生过结晶分异、从硅酸盐熔体中“出溶”富水 流体的最好证据。 1. 2 关于岩浆-热液体系 张文之二说: “华文有一个-岩浆-热液系统( 或岩浆-热液体系)的提 法笔者认为值得商榷”, 理由是“岩浆-热液”不是一个“系统”, 而 是两个独立的体系, 二者有“根本性差异”。花岗岩为高黏性的岩浆;(含矿的) 热液为黏性很低的流体, 其性质近似于水。因此, 岩浆和 热液是性质完全不同的两个体系。 笔者首先要声明, “岩浆-热液体系”并非华文的提法, 而是许多前辈 包括国外学者早就提出的, 也是从事热液矿床地质地球化学研究的人 所熟知的基本概念之一。 上面已经说到, 除了H2O 之外, 被称为岩浆水或岩浆热液的以水为主 的流体中还有相当数量的其他挥发组分, 其中的F、B、P、Li 等被称 为“解聚元素”( de-polymerizing elements) , 又被称为“助熔 剂”( fluxing agents) , 因为它们可以有效地降低硅酸盐熔体的黏 度, 又能够使花岗质岩浆的凝固速度和固相线温度大大降低, 拉长了 熔体的结晶时间, 加快了物质组分的扩散速率和机械运动能力, 有利 于分离结晶作用的充分进行( Manning, 1981; Pichavant et al. ,1984; Dingw ell et al. , 1985; 朱金初等, 2002; Thomas et al. , 2005; Rickers et al. , 2006; Breiter et al. ,2007; Parat et al. , 2009) 。众所周知的是, 华南以及世界各地 与钨锡等稀有金属有关的花岗岩是普遍富含F、B、P、Li 等挥发组分 的( 熊小林等, 1996; 毛景文等, 1998; 王联魁等, 2000; 李福春等 , 2000; 2004; 朱金初等, 2002; 张德会等, 2004) ; 这类花岗岩 由于富含水和其他挥发组分, 所以并不像张文设想的那样黏度很大。 岩浆和热液的确“二者有根本性差别”, 笼统地说它们是“两个独立 的体系”, 似乎也没错。但是, 如前所述, 当岩浆分异演化到晚期, 形成残余岩浆的时候, 温度已经比初始岩浆时要低得多。当岩浆(尤 其是花岗质岩浆) 中的H2O 和F、B、P、Li 等挥发组分含量较高时, 其结晶的温度范围也被扩大, 允许残余岩浆的结晶温度降至500-600 ℃ , 甚至低至400-350℃( Sirbescu et al., 2003) , 从而形成 “熔体-流体-晶体三者共存”的低温岩浆体系, 熔体是硅酸盐残浆, 流体则是温度、压力都超过水的临界点的“超临界( supercritical) 流体”。研究表明, 在熔融和结晶这两个过程中, 都有晶体、熔体和 流体共存的阶段(Spera et al., 2007; 朱金初等, 2011) 。这种 熔体-流体共存的阶段就是“岩浆-热液过渡阶段(magmatic Hy drothermaltransition)” ( London, 1986; 朱金初,1997; 牛贺 才等, 1997; Audetat et al. , 2000; Bach et al., 2001; Balen et al., 2011; Veksler, 2004;Kamenetsky et al., 2004) 。朱金初等( 2000) 通过对著名的新疆阿尔泰可可托海3 号伟 晶岩脉的详细研究, 指出“从岩浆-热液演化的角度来看, 含水的中酸性硅铝质熔浆体系的地质演化史, 从形成、上侵和冷凝开始, 至完全 固结为止, 大致可以分成3 个阶段,即正岩浆阶段、岩浆-热液过渡阶 段和热液阶段”; 而岩浆-热液过渡阶段就是“以晶体相、熔体相和流 体相三相并存为特点的”。 这种熔体-流体共存的体系就是张文之二认为值得商榷的“岩浆-热液 体系”, 也简称为“熔-流体系( melt-fluid systems)”( Layman et al. , 2006) 。上世纪90 年代以来, 有关岩浆岩矿物中共存的流 体和熔体包裹体的精细观察和深入研究, 使得人们不断加深了对“熔- 流体系”的认识(Webster et al. , 1997;Thomas et al. , 2000; 2005; Kamenet sky et al. ,2004) 。 国内外关于“岩浆-热液过渡阶段”、“岩浆-热液体系”的论著很多; 例如, Bureau 等的文章显示了他们利用金刚石压腔( diamond-anvil cell) 实验观察到硅酸盐熔体和水的完全混溶; 他们并指出这种完全混溶可以发生于很宽的熔体成分以及在上地幔条件下( Bureau et al. , 1999) 。Audetat 等人以澳大利亚新南威尔士州著名的Mole 花岗岩为例, 用多种方法进行了硅酸盐熔体和水流体在晚期岩浆到早 期热液过渡阶段的化学演化的研究( Audetat et al. , 2000) 。前面提到过的涂光炽等所著《中国超大型矿床》第三章, 在论述柿竹 园矿床成矿作用时, 依据熔融包裹体和流体包裹体共存、大多数流体 包裹体中均有10%-40%气体等特征, 提出与成矿有关的是一种“熔体、 流体、熔流体与气体混合共存”构成的“熔-流体系”( 涂光炽等, 2000) 。常海亮和黄惠兰对湘南尖峰岭似伟晶岩黄玉中熔流包裹体的 研究认为, 熔流包裹体是在岩浆演化末期从岩浆( 熔融体) 与水( 流体) 共存的不混溶体系中同时被捕获的; 而对赣南西华山钨矿绿柱石 中共存的流体-熔体包裹体的研究表明形成黑钨矿石英脉的成矿流体是 一种岩浆-热液过渡性流体( 常海亮等, 1998; 2001) 。Davidson 和Kamenet sky 研究了智利中部Rio Blanco( 含Cu-Mo矿床) 斑岩系统 中富挥发分硅酸盐熔体向高盐度流体连续演化的过程, 指出这是一个 silicate/ volatile 比值逐渐降低的过程( Davidson et al. , 2001) 。Hack等发表了一篇关于含水硅酸盐熔体、( 水) 流体、矿物三者相( phase) 关系的综述文章( Hack et al. , 2007) 。 谢玉玲等通过对川西牦牛坪大型稀土元素矿床萤石、石英等矿物中多 相包裹体的研究, 获得了稀土元素成矿作用中连续的熔体-流体演化过 程的认识( Xie et al. , 2009) 。朱金初等( 2011) 最近在题为“ 湘南癞子岭花岗岩体分异演化和成岩成矿”的文章中指出:“癞子岭花 岗岩体的这种岩石性质和化学元素的垂直分带及面型云英岩和钠长花 岗岩的形成, 主要与高度发育的岩浆分异和演化密切相关, 也是稀有 金属元素和挥发分逐步富集并成矿的关键机制”; 而“这一分异和演 化经历了一个晶体相、熔体相和流体相三相并存的岩浆-热液过渡阶段 ”。 张文之二曾对王文的参考文献中专著类文献比例过大提出质疑, 说“ 王文的评论引用的大多是书刊上的资料, 有些还是上个世纪80 年代的 资料, 笔者无法评价数据的质量。建议以后还是多引用杂志上的、新 的资料为好”, 言下之意似乎专著类文献不如杂志类论文有分量。实 际上, 研究成果( 包括数据)的发表形式是与内容相关的, 如果说关于 矿床地质方面的研究成果可能较多地见之于专著类文献的话, 那么, 矿床地球化学方面的研究成果可能会更多地反映于杂志类论文。就“ 岩浆-热液体系”而言, 在中外的杂志类论文中可谓屡见不鲜, 本文列 出的只是一小部分而已, 期待张旗先生参阅、指正。 2 关于成矿母岩和含矿岩体 2. 1 成矿母岩 张文认为花岗岩与金铜钨锡矿床都不是成因关系而只是空间关系, 不 是母子关系而只是兄弟关系,因此两篇张文都反对使用“成矿母岩”, 并认为“成矿母岩”的说法是不对的。张文之一的结论第6 条就说:“ 在任何情况下, 花岗岩都不是金铜或钨锡的-母岩, 花岗岩与成矿无成 因关系。因此, 区分含矿岩体和无矿岩体没有意义, 成矿岩体的说法 也是不对的”。对于张文这条十分武断的结论, 笔者也可以十分武断 地说是完全错误的, 并相信广大的矿床工作者不会同意张文的这个结 论。 让我们先来看看“成矿母岩”或“母岩”的涵义,虽然这是矿床学的基 本概念和基本知识。 徐克勤等( 1964) 编著的《矿床学》是笔者之一当年在大学读书时候 用的教科书, 该书的第25 页上写道:“母岩就是指成矿物质来源的岩 石。如与一个钨矿脉有成因关系的花岗岩就是这个钨矿床的母岩”。这句话不但简洁地说明了什么是母岩, 同时还在举例时指出了花岗岩 与钨矿脉之间的成因关系。 任启江等( 1993) 编写的《矿床学概论》是这样说的:“母岩是指提供 成矿物质来源的岩石, 如从镁质超基性岩中通过结晶作用形成了铬铁 矿, 则镁质超基性岩即可称为铬铁矿的母岩。”姚凤良等( 2006) 编 著的《矿床学教程》上写道:“给矿床形成提供主要成矿物质的岩石称 为成矿母岩, 或简称母岩( mother rock) , 如充填于裂隙中的黑钨 矿石英脉是由花岗岩侵位冷凝时析出的含钨气水热液运移至裂隙结晶 而成的, 所以花岗岩便是含钨石英脉矿床的母岩。” 2005 年出版的《地球科学大辞典( 应用科学卷)》中, 也有“成矿母 岩”这一个条目, 解释为: 泛指能够为一个矿床的形成提供成矿物质 来源或与成矿作用直接有关的岩石( 地球科学大辞典编委会, 2005) 。例如, 生成铬铁矿矿床的超镁铁岩和生成钒钛磁铁矿矿床的铁镁岩, 通常被称为铬铁矿矿床或钒钛磁铁矿矿床的成矿母岩。 上述关于成矿母岩或母岩的解释基本一致。总之, 成矿母岩是人们对 某一种岩石的称呼, 它是客观存在的; 它与“围岩( wall rock)”、 “主岩( host rock) ”的涵义不同: 后二者与矿床或矿体的空间关 系更直观但不一定有成因关系, 而母岩一般是既有空间关系又有成因 关系的; 甚至可以没有空间关系, 但一定有成因关系。对成矿母岩或 母岩这个术语, 尽管可能有不同的理解或用法, 但迄今为止仍然是矿 床学界所广泛认可和经常使用的。例如, 《南岭银矿》一书中就总结 说“它们的主要成矿母岩是同熔型和过渡型花岗岩类”( 黄崇轲等, 1997) 。 “成矿母岩”一词不但形象生动, 而且是一个通俗易懂的术语, 对成 矿理论的普及和指导地质找矿起到了积极作用。就譬如儿子可以离开 母亲, 成为“游子”, 虽然空间上母子不在一起, 但这种母子关系并不改变。以前文所述的钨矿与花岗岩的关系为例, 虽然南岭地区的 石英脉型黑钨矿大多不是产在花岗岩体内而是产在花岗岩体上覆的浅 变质岩中,但正是因为认识到了华南地区花岗岩是石英脉型黑钨矿的成 矿母岩, 才导致一大批钨矿的发现或者从小矿变成大矿, 也为当年的 “五层楼”模式、近年来的“五层楼+ 地下室”模式的建立奠定了基 础。 2. 2 关于含矿岩体 对于“含矿岩体”这个说法, 张文也表示反对, 原因是:“含矿岩体的 说法具有成因联系的含义, 是不符合地质实际的”。 因为具有成因联系的含义, 就不符合地质实际?这在逻辑上本身就说 不通。什么是地质实际?张文之一所说的地质实际是“有的岩体有矿, 有的岩体没有矿”, 这当然完全正确。不过, 张文的提问却有点奇怪: “一个困扰学术界多年的问题是: 既然花岗岩与成矿是成因有关, 为 什么有些花岗岩有矿, 有些花岗岩无矿? 例如铜陵有70 多个岩体, 含 矿的岩体不到20 个, 为什么其余50 多个岩体不含矿?”。显然, 张 文认为, 如果花岗岩与矿床有成因关系, 那就必须每一个花岗岩都要 成矿; 既然“地质实际”是“有的岩体有矿, 有的岩体没有矿”, 那 就证明花岗岩与矿没有成因关系--说这是“强盗逻辑”, 或许有点太 不客气, 但至少有点极端或是形而上学吧。 对于张文提出的这个问题, 笔者说两点看法。第一点, 笔者并不认为 “有些花岗岩有矿, 有些花岗岩无矿”是什么“困扰学术界多年的问 题”, 矿床学界的人都不会认为这是“困扰学术界多年的问题”; 因为大家都知道花岗岩的情况很复杂, 成矿的情况更复杂, 条件更苛刻, 没有人指望每个花岗岩体都会有矿, 但是也没有人会因此而认为花岗 岩与矿就没有成因关系了。第二点, 张文的这句话其实恰恰说明了“ 含矿岩体”是客观存在的: 铜陵不是就有20 个“含矿岩体”吗?正因为有“含矿岩体”和“不含矿岩体”之分, 所以从事找矿勘查和 矿床研究的人会竭尽全力地去研究它们之间的差别, 试图总结出一些 区分它们的标志, 努力寻找那些可能与成矿有关的“含矿岩体”, 以提高地质找矿的工作成效。张旗先生虽然不是专门从事矿床研究和地 质找矿的, 但也曾经提出埃达克岩可以作为找矿的标志来使用( 张旗 等, 2002;2004a; 2004b) , 只是稍后由于受到其他作者论文的启示( 如芮宗瑶等, 2006) , 所以他在检讨自己上述说法时认识到, 埃达克 型花岗岩作为找矿标志的提法不恰当,“埃达克岩更重要的是作为找矿 的前提, 而不是找矿的标志”、“在一个地区如果发现了埃达克型花 岗岩, 表明具备了寻找金铜矿床的前提, 可以考虑在该埃达克型花岗 岩及其附近找矿”。笔者不具体评论埃达克型花岗岩与金铜矿床的关 系, 但至少觉得张旗先生后来的这种想法还不离谱。可是, 张旗先生 为什么不把这个思想用于花岗岩与相关矿床的研究呢? 有了花岗岩, 只是具备了可能成矿的各种条件之中的最最起码的一个条件而已; 而 岩体的形成构造环境、规模大小、温度、压力、氧逸度、矿物组分、 化学成分、挥发分含量、金属含量、侵位深度、保存条件,等等, 都可 能是关系到该岩体是否成矿的因素和条件。芮宗瑶等( 2006) 在那篇 给张先生以启示的关于斑岩铜矿的文章中就指出了“与成矿密切的斑 岩”的若干主要特征, 例如“含矿斑岩”具有特征性很强的副矿物组 合( 磁铁矿、磷灰石、榍石、金红石和锆石) 等等。这里的“含矿斑 岩”当然就是“含矿岩体”。 张文为了反对含矿岩体和成矿母岩, 甚至还提出了更尖锐更严厉的问 题: “含矿岩体和成矿母岩的说法盛行了半个多世纪了, 其找矿效果 究竟如何?科学意义究竟如何?”这的确需要全体矿床工作者认真思考 、努力工作, 做出更多更大的成果, 使得类似张文作者的人们今后不 会再提出这种咄咄逼人、令我们汗颜的问题。但是退一万步说, 即使 “含矿岩体和成矿母岩的说法”并无直接的找矿效果, 也不能否认它 们在认识矿床地质特征、探究成矿作用机制上的意义吧。矿床学的术 语或“说法”很多, 我们不能要求每个术语或“说法”都有找矿效果; 而且事实上, 通过确定“含矿岩体和成矿母岩”来帮助人们寻找和发 现矿床的例子也还是不少的。如果张旗先生能多关注一些“地质勘探 报告”类的文献资料的话, 或者翻阅一下诸如《中国矿床发现史》各 省系列之类专著的话, 一定会发现“含矿岩体和成矿母岩的说法”还 是大有益处的。 一个不争的事实是长期以来“成矿母岩”和“含矿岩体”等术语一直 被从事矿床工作的人们所使用着, 并确实已经成为“矿床学界的共同 语言”, 因此,其他专业的人是否赞同“含矿岩体”和“成矿母岩”这些术语, 其实无关紧要。 3 关于与花岗岩有关金铜钨锡成矿作用 3. 1 花岗岩与金铜钨锡有成因关系 张文反复强调, “花岗岩与成矿有关, 不是成因有关, 而是时空有关 ”。为此张文之二还特意赞扬了笔者之一的某篇文章“总结很精辟”, 因为该文指出了成岩与成矿存在“形成机制上的根本性差异”( 华仁民, 2005) 。但是, “成岩与成矿存在差异”并不等于二者不能是 成因关系。 诚然, 对于究竟什么叫做“成因关系”, 可能不同的人有不同的理解 。张文对成因的解释就是“因果关系”或“母子关系”。笔者认为,“ 因果关系”确实是“成因”的关键所在; 但是“母子关系”却不一定 是界定成因关系的确切表述, 尤其是在地质学的范畴内更是如此。对 于花岗岩与矿床有没有“成因关系”,无非是看花岗岩是不是成矿物质 的来源、矿床产出与花岗岩的时空关系等。我国著名矿床学家、国际公认的钨矿地质专家徐克勤院士指出: “与华南花岗岩有成因联系的 矿床主要分成两类”, 一类是“与大陆地壳改造型花岗岩有关的矿床” , 它们由“W、Sn、Nb、Ta、Be、U 、稀土等亲花岗岩元素所组成, 这些元素以陆壳较富”, 另一类是“与同熔型花岗岩类有关的矿床”, “如Fe、Cu、Mo、Au、Pb、Zn 等均以上地幔(及部分下部陆壳) 为富 ”( 徐克勤等, 1984a) 。这里所说的“有成因联系”就是指花岗岩 提供了成矿元素。卢焕章( 1986) 在其所著《华南钨矿成因》一书的结论中说:“总起来说, 华南主要类型的钨矿与经地壳重熔而形成的含 钨很高的燕山期花岗岩有成因上的联系”。笔者认为, 张文一定要说 花岗岩和成矿元素都是来自于陆壳, 因此二者是兄弟而非母子关系,因此没有成因联系, 这是过于牵强附会甚至钻牛角尖了。再说, 张文 反对的“成因关系”和张文主张的“时空关系”二者并不矛盾, 时空 关系也是成因关系的一个方面, 讨论成因联系离不开讨论时空关系。 因此我们不能以偏概全, 不能以“时空关系”、“兄弟关系”来否认 花岗岩与金铜钨锡成矿之间很重要的成因关系。 实际上, “花岗岩与金铜钨锡成矿有成因关系”几乎是每一个矿床工 作者都认同的、近于常识性的概念, 根本不是什么问题, 所以实在无 需笔者在这里再多费笔墨加以阐述了。 张文还表示对华文所说的“矿床是在一定的构造条件下由热和流体将 岩石中分散的金属元素迁移-集中的产物”这句话“不赞同”,“为什 么? 因为, 不是-将岩石中分散的金属元素迁移-集中起来, 而应当是- 将源区中分散的金属元素迁移-集中起来”。笔者要请教张旗先生: 这 两句话真的有什么本质的差别吗? 你说的“源区”难道不是由“岩石 ”组成的吗? 你的“源区中分散的金属”难道不就是源区“岩石中分 散的金属”吗? 为什么你说“源区”是对的, 我说“岩石”就不对了 呢? 3. 2 金铜和钨锡共生是大量存在的事实 张文之二在“关于金铜和钨锡是否能同时同地出现的问题”一节, 针 对华文列举的“一大堆”金铜和钨锡可以共生的实例给出了6 条“答 复”, 这些所谓“答复”大多含糊其辞, 甚至答非所问, 只是说了好 几句诸如“这是很好的研究对象”、“这个问题很有意思, 值得今后 认真研究”、“很有意思、值得重点加以解剖”、“笔者阅后发现该 文很有意思”之类的话。其实, 笔者并不指望张旗先生能够一一回答 华文列举的“一大堆”矿床实例, 只是希望通过大量事实来纠正他的 错误认识而已。但是看来张旗先生仍然不肯面对和承认金铜和钨锡共 生的事实。 或许是为了挽回无法“答复”华文质疑的尴尬, 张文之二 煞有介事地提出了这样一个问题: “一个很难解释的、最大的难题, 莫过于湖南的钨锑金矿床。金铜和钨锡笔者认为是相悖的, 但是, 钨 和金在一起怎么解释?”看到这里, 不禁令人掩卷而笑。因为实际上, 湖南的钨锑金共生矿床早就不是“困扰矿床学界”的什么“很难解释 的、最大的难题”, 因为金铜和钨锡本来就不是什么“相悖”的。张 旗先生置基本事实和矿床学基本知识于不顾, 却非要提出一套所谓“ 金铜和钨锡相悖”的理论, 当然就会自己给自己套上许多枷锁,永远也 无法破解这一类“最大的难题”了。关于这个问题, 张文之二最后不得不承认: “地质情况是极其复杂的, 需要我们不懈地探索, 笔者的解释不一定合适”。这听起来还有点实 事求是的意思; 不过, 接下来张文之二却话锋一转, 又反问道:“华文 坚持金铜和钨锡可以伴生, 你的理论依据是什么呢?”在此, 笔者可以 明确地告诉张旗先生: 首先, 不是我们要“坚持金铜和钨锡可以伴生 ”, 其次,也不是依据了什么理论,“金铜和钨锡可以伴生”只是大量 矿床所反映的, 因此也是我们必须尊重的基本地质事实而已; 而笔者 在那篇质疑文章中所列举的, 也只不过是大量金铜-钨锡相互共生或伴 生的矿床中的一小部分罢了。 4 结束语 地质学是一门实践性很强的科学; 矿床学似乎更是如此。记得笔者之 一的导师徐克勤院士说过:没有看过100 个矿床, 不可能成为一个矿床 学家。 这句话实际上是告诫我们, 矿床是一个各种复杂地质作用的综合产物, 千变万化, 情况各异, 因此, 不要轻易下结论。矿床学发展史上有不 少例子是矿床已经采尽而对其成因仍有争议的。笔者从参加工作起, 一直从事矿床学领域的找矿勘查、科研和教学工作, 虽然看过的矿床 不会少于100 个, 但是每次面对一个新的矿床或要做一些矿床方面的 “总结”、“综述”之类工作的时候, 总有临深履薄之感。而即使是那些比笔者更资深、更有成就的矿床学家, 面对形形色色错综复杂的 矿床, 也不会轻易总结什么“上山找金铜、下山找钨锡”或者“先找 埃达克岩再找矿”之类的理论。 必须说明的是, 笔者并不反对非矿床专业人士介入矿床学领域的研究 工作, 因为有些时候外行们可能会提出一些令内行们振聋发聩的意见 。因此,笔者真诚欢迎张旗先生和其他不同专业的人士关注或参与矿床 学研究, 提出新鲜的见解, 共同促进矿床学的发展。但是, 笔者也真 诚希望他们能尊重地质事实, 尊重矿床学的基本概念、基础知识, 尊 重矿床工作者的研究成果, 而不要在对相关问题一无所知或者知之甚 少的情况下就动辄挑毛病、找“误区”, 更不要轻易否定那些“矿床 学界长期以来”“大家都以为”是正确的东西乃至一些“共同语言”; 否则, 他们便失去了与矿床工作者讨论或争鸣的基础, 他们的高谈阔 论也就变成了毫无意义的自说自话。 主要参考文献 华仁民. 2011. 关于花岗岩成因分类与花岗岩成矿作用若干基本问题的思考--与张旗先生等商榷 . 矿床地质, 30( 1) : 163-170 王登红. 2011. 关于矿床学研究方法的一点看法--就“埃达克岩”与 成矿的关系问题与张旗先生商榷 . 矿床地质, 30(1) : 171-175 张 旗, 王元龙, 张福勤, 王 强, 王 焰. 2002. 埃达克岩与斑岩铜 矿 . 华南地质与矿产, ( 3) : 85- 90. 张 旗, 秦克章, 王元龙, 张福勤, 刘红涛, 王 焰. 2004a. 加强埃 达克岩研究, 开创中国Cu、Au 等找矿工作的新局面 . 岩石学 报,20: 195-204. 张 旗, 秦克章, 许继峰, 王 焰, 刘红涛, 王元龙. 2004b. 中国与 埃达克质岩有关的矿床分布、找矿方向和找矿方法刍议 . 华南地 质与矿产, ( 2) : 1- 8. 张 旗, 金惟俊, 王 焰, 李承东, 王元龙. 2010. 花岗岩与金铜及钨 锡成矿的关系 . 矿床地质, 29(5) : 729-759 张 旗. 2011. 再论花岗岩的分类及其与金铜钨锡成矿的关系 . 矿床地质, 30( 3) : 557- 570.
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走马观花看崂山
热度 5 saraca 2012-11-27 15:17
图1:崂山仰口景区 崂山仰口,依山傍水。崂山地貌以花岗岩著称,天安门广场上的人民英雄纪念碑就是采自青岛浮山的一整块花岗岩。在崂山脚下,举目望去,多少有些眼熟,像华山地貌。白色大石头山连绵起伏,层峦叠嶂,壁立千仞,峰顶高耸,其间深涧幽谷,溪流潺潺。在一条条风化的山谷石缝,是一抹抹浓墨渲染的绿,那是些南方少见的温带植物,如椴树科、蔷薇科等家族成员。 金秋时节,沿阶而上,发现石缝中有不少美丽的观果植物,红的鲜艳,黄的灿烂,紫的凝重。登高处,回头远眺,山海相连,山脚下的渔村,红屋绿树。不远处是茫茫大海,海天一色,顿觉心旷神怡。 在椴树科植物扁担柴Grewia biloba的枝条上,有成串聚集的果实,藏在稍有萎蔫的叶丛,渲染出一片秋天的热闹。在密林深处,是一片红色诱人的郁李果实,圆溜溜,像一颗颗小李子,怪不得叫“郁李”呢!不过,从这些鲜艳的果实上,看不出一丝“郁郁”,它们挤挤挨挨地挂在枝头,期待着小鸟的到来。除了红色或黄色的果实,还有紫葡萄呢!不过,紫葡萄并非真正的葡萄,它也是葡萄科中一员,俗称野葡萄,大约是不能吃的,否则在游客道上就不常见啦!秋天的薯蓣也很美,心型叶,叶尖极窄成尾尖,变为金黄色,带翅膀的蒴果掩映其中,渲染着秋天的色彩。 除了这些漂亮的观果植物外,还有很多椴树科、菊科、豆科植物。最常见的当数日本黑松Pinus thunbergia,这是一种原产于日本和朝鲜海滨地带的松树,目前我国沿海一带都有栽培种植,高可达30米。此外豆科的两型豆、木蓝也都豆荚满满。椴树科的大叶椴,又称糠椴,树形优美,卵形叶子尾尖细细长长,有点像菩提树之叶。在石头上蔓生一地的,有牵牛花、菝葜、薯蓣、葎草等,将一块块大石头全屏蔽了。盛开的花儿有千里光,一朵朵小菊花肆意地开放着,把入秋后渐枯的叶子慢慢地退出视野。靠近村边的是一畦畦整齐的茶叶地,崂山茶也是小有名气的。据说味苦,浓厚。 走马观花看崂山,也只是中秋时节的一两天。如果可能,希望春夏秋冬都能来崂山看植物,看大海。 图2:崂山植物(扁担柴 Grewia biloba). 图3:色彩斑斓的果枝 图4:鲜红的郁李果实 图6:果真有些李子的模样 图7:鲜艳的薯蓣叶子
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[转载]研究揭示早石炭世花岗岩特征及成因
xuelizi 2012-9-29 09:01
研究揭示早石炭世花岗岩特征及成因 青藏高原自南向北由喜马拉雅、拉萨、羌塘和松潘-甘孜等块体拼贴而成,其中拉萨地块又可以分为南、中和北三个次一级块体。拉萨地块以广泛发育中、新生代岩浆岩(如冈底斯岩基)为特征,受到了广泛关注和研究。然而中生代以前的岩浆活动发育较少,并且主要集中在中拉萨地块,这明显制约了对拉萨地块中生代以前地质历史的认识。 中科院地质与地球物理研究所岩石圈演化研究室博士后纪伟强与合作导师吴福元研究员就上述问题,对拉萨地块南部新发现的早石炭世加查和朗县岩体花岗岩开展了详细研究。锆石U-Pb定年结果表明,加查和朗县岩体分别形成于347 ~ 345 Ma和355 ~ 352 Ma,锆石Hf同位素研究表明,两个岩体εHf(t) 值分别为-5.4 ~ -4.9和-6.8 ~ -6.5,都具有古元古代地壳模式年龄(TCDM = 1.78–1.67 Ga)。尽管目前南拉萨地块发现的晚古生代岩浆岩很少,但该地区广泛分布的冈底斯岩基花岗岩、林子宗火山岩和雅鲁藏布支流沉积中都发现了晚古生代锆石年龄纪录。现有的晚古生代锆石(包括加查岩体和朗县岩体早石炭世花岗岩锆石)普遍表现出早-中元古代地壳模式年龄,与冈底斯岩基花岗岩的锆石同位素特征(模式年龄主要为新元古代以来)差别较大,而与中拉萨地块岩浆岩同位素组成特征相似。这表明南拉萨地块曾存在与中拉萨地块相似的古老基地,只是晚古时代以来强烈的年轻地壳增生改变了该地区的地壳性质。结合现有晚古生代地质记录,他们的研究重新解释了拉萨地块晚古生代历史,认为晚古生代以前南拉萨与中拉萨地块曾为一个统一的块体,其经历了石炭纪伸展(也即本研究中早石炭世花岗岩的形成背景)、早二叠世弧后盆地拉张、中二叠世短期俯冲及其后的块体拼合。 该研究成果近期发表在国际地质学期刊The Journal of Geology上(Ji et al. Identification of early Carboniferous granitoids from southern Tibet and implications for terrane assembly related to Paleo-Tethyan evolution. The Journal of Geology. 2012, 120(5): 531-541)。(来源:中科院地质与地球物理研究所)
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【新书快讯】《秦岭造山带晚三叠世花岗岩成因与深部动力学》
sciencepressnj 2011-12-30 18:22
【新书快讯】《秦岭造山带晚三叠世花岗岩成因与深部动力学》
【内容简介】 造山带花岗岩类成因及其动力学研究对反演造山带演化历史具有重要意义。本书运用现代火成岩成岩理论及岩石大地构造学的理论,采用系统的野外地质、岩相学、锆石 LA-ICP MS U-Pb 年代学、地球化学、 Sr-Nd-Pb 同位素地球化学及锆石 Lu-Hf 同位素研究方法,对秦岭造山带不同构造单元上晚三叠世典型花岗岩体进行了精细研究,确立了秦岭造山带晚三叠世花岗岩形成的年代学格架,反演了花岗岩的源区性质、成因机制以及幔源物质在花岗质岩浆形成过程中的贡献,并在此基础上综合区域地质背景及造山带中陆壳俯冲的最新研究成果,通过与大别—苏鲁高压 - 超高压岩石变质年代的对比,探讨了陆壳俯冲作用与秦岭造山带晚三叠世花岗质岩浆活动之间的关系。研究结果对于反演秦岭造山带的构造演化历史具有重要的学术意义。 【读者对象】 本书内容丰富、资料翔实、系统性强、立论有据、富有创新。可供大专院校师生和科研单位的科技人员参考阅读。 【作者简介】 秦江锋:男, 1982 年 5 月生,西北大学讲师;对秦岭造山带三叠纪花岗岩的成因及其深部动力学背景进行过深入研究,取得了重要研究成果,获陕西省自然科学优秀论文二等奖,作为第二完成人获得陕西省高等学校科学技术一等奖和陕西省科学技术一等奖,在《 Contribution to Mineralogy and Petrology 》、《 LITHOS 》和《 International Geology Review 》等刊物发表论文十余篇,并主持西北大学优秀博士论文资助项目和西北大学校内科研基金等。
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[转载]A-型花岗岩形成的新成因模式——沉积岩石部分熔融成因模式(转)
qq417737836 2011-11-6 21:23
花岗岩是大陆地壳的重要组成部分,也是地球区别于太阳系其它星体的重要特征之一。然而,人类对于花岗岩的起源及形成过程的认识还有许多问题需要解决,其中A-型花岗岩的成因就是一个长期存在争论的问题。A-型花岗岩是一类具有特殊矿物和地球化学组成的花岗岩,蕴含着重要的地质信息。A-型花岗岩具有贫水的特点,通常认为该类岩石起源于贫水的火成岩石,而不可能起源于沉积岩(具有富水的特征)。最近,广州地化所博士生黄会清在导师李献华研究员的指导下以及在李武显研究员和澳大利亚科廷大学李正祥教授的帮助下,应用先进的离子探针锆石原位O同位素分析技术,对南岭地区燕山早期九嶷山典型的A-型花岗岩体进行了系统的矿物学、地球化学和锆石原位Hf-O同位素研究,结果显示,该岩体的锆石具有典型的沉积岩源区的Hf-O同位素特征(锆石d18O = 8.0–9.8‰,eHf(t) = -6.2 to -2.3),表明岩石来源于古老地壳麻粒岩相变沉积岩在高温条件下(960 °C)的部分熔融。 该研究证实了A-型花岗岩也可以由沉积岩石部分熔融形成,并提出了A-型花岗岩形成的一种新成因模式。研究成果已于近期在《Geology》上发表。 附英文摘要: The genesis of A-type granites has been controversial. Fayalite granite is a member of the most reduced A-type granites, commonly thought to have been primarily sourced from tholeiitic rocks. In this paper, we report petrography, whole-rock geochemistry, Sr-Nd isotope and in situ zircon Hf-O isotope results for a fayalite-bearing A-type granite suite at Jiuyishan in South China. High zircon d18O (8.0–9.8‰), negative zircon eHf(t) (-6.2 to -2.3), and evolved whole-rock Sr-Nd isotopes (ISr = 0.7151–0.7181; eNd(t) = -7.4 to -6.6) indicate the reworking of old supracrustal rocks. Isotopic and geochemical results, particularly downward inflections of Zr and Ba at ~70 wt% SiO2, point to fractional crystallization, rather than magma mixing as the controlling processes for the evolution of the igneous suite. Integrated petrological, geochemical and isotopic studies present the first convincing case that reduced A-type granites can also be generated by high temperature (960 °C) melting of granulitic metasedimentary rocks, likely related to the upwelling of the asthenosphere and/or underplating and intrusion of basaltic melts. We emphasize that key factors for the genesis of this unique rock type are low fO2, low fH2O and high temperature.
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“浙江淳安银山超大型钪矿”后续
热度 3 yuelugj 2011-11-6 01:47
下文是浙江一队于2011年3月投稿的淳安银山矿的学术论文。文中将银山矿定义为中型矽卡岩型银多金属矿,这符合刘继顺当初根据相关报道所得出的推论( 浙江淳安银山超大型钪矿“炒作浮云” ):此矿非稀土矿,更非控制到大型-超大型。文中将矽卡岩定义为热水沉积型,似有不妥。从文中描述、矿物组合及照片看,应属于典型的与花岗质岩浆侵入有关的远矽卡岩和接触矽卡岩型的脉状-似层状矿体,其产出应受控于黄石潭花岗岩超单元中的隐伏岩突,受接触带、断裂与岩性的联合控制。下一步的找矿方向是:以寻找隐伏花岗质岩体(脉)及主接触带为突破口(以重力、高磁、大深度电法为手段),进而取得隐伏的富厚主矿体的重大找矿突破。 浙江西北银山银铅锌多金属矿床矿石矿物特征及成矿期次初步研究 来源:地球学报,2011,32(3):304—312 作者:何国锦,杨晓春,吴光明,张国防,蔡雄翔,郑 剑(浙江省第一地质大队) 本文由“浙江省淳安县威坪镇银山整合勘查区矿产综合普查项目”(编号:3300000610077)资助。 收稿日期:2011-03—15;改回日期:2011-04.25 摘要:银山银铅锌多金属矿床是一新探明的中型以上银铅锌矿床。本文在详细的光、薄片鉴定和电子探针分析的基础上,首次对其矿石矿物进行了系统的研究。研究表明具有工业意义的硫化物主要有方铅矿、铁闪锌矿、黄铜矿。银与方铅矿密切相关,主要以类质同象形式赋存于方铅矿内部。根据成矿地质特征、矿物组合特点和矿物间的穿插关系,划分了成矿期次,进而认为该矿床为一热液矽卡岩型矿床。 银山银铅锌多金属矿区位于浙西北淳安县威坪镇北部,大地构造位置位于扬子准地台皖南浙西台褶带,属浙皖赣有色金属成矿区带。该矿床是近几年来在该区域发现的中型以上的银铅锌多金属矿床,且矿床远景规模还在不断扩大,使该地区的地质找矿工作实现了较大突破。但该地区由于以往地质工作程度较低,地质找矿工作主要依赖于物化探异常验证,制约了找矿实践工作。本文试图在详细分析银山银铅锌多金属矿床矿物组成特点的基础上,结合成矿地质特征及矿物穿插关系,研究成矿期次,为矿床类型的确定及将来的找矿工作提供有益的信息。 1 成矿地质背景 1.1 区域地质背景 矿区位于开化一淳安褶皱断裂带北部,西邻江湾一街口挤压破碎带,东邻洋尖一金紫尖火山盆地(图1)。区内主要出露震旦系和寒武系地层,为一套滨海.浅海环境下沉积的硅质、炭质泥岩和泥质碳酸盐地层。 区内主要表现为一系列北东向褶皱、北东向压性断裂以及北西向张性断裂。加里东造山运动期,本区地层发生强烈褶皱及断裂,并伴随大量火山活动,在加里东造山运动形成褶皱雏形基础上沉积了古生界陆海相地层。经中生代燕山期造山运动,再次褶皱断裂,褶皱断裂具有继承性,原褶皱断裂再次褶曲及断裂,形成复杂的倒转背向斜及次一级短轴向背斜。 燕山运动在本区反映强烈,主要表现为强烈的岩浆活动和相伴生的断裂构造活动。黄石潭花岗岩体是区内较大的侵入体,距矿区约4 km,据同位素年龄资料,岩体侵入年龄为147.74 Ma,属燕山早期产物。围绕侵入岩体展布有众多断裂以及岩脉,并出现了许多金属以及萤石矿化点。 1.2矿区地质概况 矿区主要出露震旦系和寒武系。为一套碎屑岩、硅质岩和碳酸盐岩组合,地层从老到新依次为南沱组(Z1n)、蓝田组(Z2l)、皮园村组(Z2p)、荷塘组(E1h)以及大陈岭组(Eld),其中与银铅锌成矿关系最密切的是蓝田组地层。通过矿区实测地层剖面及以往地质资料,矿区蓝田组地层从下而上分为四层: 第一层为灰色、灰白色含锰白云岩以及白云质灰岩;第二层以黑色炭质硅质页岩为主,富含黄铁矿,黄铁矿以纹层状、分散浸染状和结核状分布:第三层为灰色条带状灰岩,含浸染状黄铁矿;第四层以钙质粉砂岩为主,局部夹硅质和白云质条带。 矿区由多个倒转背、向斜相间排列构成,主要包括银山、蓬里以及石门三个倒转背斜,背斜轴面倾向北西西,倾角20-30度。总体来看背斜比较开阔、平缓,向斜比较紧闭。矿区断裂构造较发育,主要有北西西和北东一北北东两组,规模较大,其中F3断层是区内规模较大的断层,延伸较长。 矿区位于黄石潭花岗岩体外围,但末见较大规模岩体出露,只发育有少量充填在断裂破碎带内的岩脉,岩性为霏细岩、霏细斑岩。 图1 浙西北银山矿区区域构造纲要图 2 矿床地质特征 银山银铅锌多金属矿区现已发现四个矿层,均产于蓝田组地层内,其中②号矿层是矿区内最主要矿层,规模较大,占据了矿区储量的绝大部分,其它矿层规模较小,笔者所采用的样品均采白规模最大的②号矿体。②号矿体产丁蓝田组四段矽卡岩化钙质粉砂岩内,岩石矽卡岩化较强。矿体产于银山倒转背斜倒转翼紧闭向斜转折端部位,矿体呈鞍状,沿褶皱转折端核部呈北东向延伸。现控制矿体沿走向长度约1800 m,延伸长度多在250m左右.平均垂厚近10.6m,矿石平均品位:Ag 138 g/t,Pb 0.9%,Zn 1.42%,Cu 0.3%,现控制Ag储量达580 t。矿层往北被F6断裂带破坏,未见延伸,往南未尖灭。倾向上向斜倒转翼矿体厚度较大,正常翼矿体往南东方向逐渐变薄,延伸较短,品位降低。 矿体基本形态呈层状、似层状,沿构造裂隙充填的矿体可呈脉状、层状、似层状矿体规模较大,往往受控于顺层的矽卡岩化钙质粉砂岩,随地层和褶皱的形态变化而变化。矿石矿物种类比较复杂,主要有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂等,另外还偶见锡石以及白钨矿等:脉石矿物主要有透辉石、绿泥石、绿帘石、石英、方解石以及磷灰石等。矿石结构以它形粒状、自形粒状、半自形不等粒结构和团粒状结构为主,另外少部分交代结构以及环带结构也比较发育。由于该区顺层矽卡岩化较强烈,故矿石条带状构造极为常见。另外,由于有多期多阶段成矿作用叠加,脉状、网脉状、浸染状和团块状构造也比较发育。矿体两侧同岩遭受了不同程度的蚀变,主要蚀变类型有矽卡岩化、硅化、绿泥石化、绢云母化等,其中矽卡岩化和硅化最为发育,且与矿化密切相关。 3 主要金属硫化物特征 经大量光薄片观察鉴定和电子探针定量分析及能谱分析,已查明矿石中的金属矿物多达10余种,矿物组成比较复杂,主要为一套中一低温热液成因的矿物组合,主要的金属硫化物包括闪锌矿、方铅矿、黄铜矿以及黄铁矿。 图2银山多金属矿区地质简图(据浙江省第一地质大队,2010) 3.1 闪锌矿 闪锌矿是该矿床的主要金属矿物,多呈棕褐色,偶尔可见少量呈棕红色。粒径一般在0.01 mm一1cm之间,变化范围广,多呈半自形或它形粒状结构。以条带状产出为主,也可见少量呈浸染状和细脉状产出:根据电子探针分析结果,其铁含量在3.68%一8.34%之间,平均5.86%,属铁闪锌矿范围,闪锌矿内Ag含量低于仪器检测限。依据闪锌矿与方铅矿、黄铜矿等其他矿物的共生关系可知,存在2个世代:早期铁闪锌矿和黄铜矿共生,其中广泛存在黄铜矿固溶体出溶结构,固溶体出溶强烈,大量的固溶体出溶表明早期铁闪锌矿形成温度较高。晚期铁闪锌矿表面洁净,未受交代,与方铅矿紧密共生。 3.2 方铅矿 方铅矿是主要的矿石矿物之一,呈铅灰色,强金属光泽,主要呈浸染状和细脉状产出。通常有两种产出状态:① 呈半自形一它形晶,零星分散状分布于闪锌矿内部,颗粒一般较细,粒径在0.01 mm 左右,部分为闪锌矿出溶产物;② 呈它形,部分晶形较好,晶体中常见有黑色三角坑,呈网脉状和浸染状分布于脉石矿物颗粒以及闪锌矿等金属矿物周围及空隙中,多见交代和包裹闪锌矿,形成略晚于闪锌矿。电子探针分析结果显示,方铅矿中Ag含量普遍较高,最高能达2.77%。 3.3 黄铜矿 为矿石中主要的硫化物铜矿物,含量较少,在矿体中分布不均匀,局部比较富集。颜色呈铜黄色,金属光泽,镜下反射色为亮黄色。产出方式主要可以分为两种:① 呈乳滴状分布于闪锌矿内,与闪锌矿关系密切,为两者固溶体分离产物。其在闪锌矿内分布不均匀,粒径一般较小,在0.005~0.3 mm之间,呈半自形。它形结构。② 呈浸染状和少量细脉状分布,粒径较大,呈它形粒状结构,和方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等紧密共生。电子探针分析结果显示,两种黄铜矿中均含有少量Ag,最高能达到0.3%左右,平均0.17%。 黄铜矿形成可以分为两期:早期形成温度较高,和闪锌矿呈固溶体,出溶强烈。另外,在镜下可见锡石绕黄铜矿生长,说明其形成要早于锡石,形成温度较高。晚期黄铜矿和方铅矿、闪锌矿等紧密共生。 3.4 黄铁矿 黄铁矿是各类矿石和围岩中常见的矿物,黄亮白色,呈不规则状或中、细粒晶体产在脉石矿物中,或与闪锌矿、方铅矿等矿物紧密共生。黄铁矿分布广泛,遍及整个矿床产出而且贯穿整个成矿过程。 黄铁矿的产出方式主要有二种:①矿石中的黄铁矿多呈它形中细粒集合体,常与其他主要硫化物矿物伴生。电子探针分析结果显示,其Ag含量极低;②在近矿围岩中,多呈中粗粒半自形一自形晶体呈浸染状嵌布于脉石矿物中,其晶形以立方体为主,粒径较大;也有呈细脉状或者团块状产出,此种黄铁矿常呈细粒结构,粒度较细。早期黄铁矿呈自形一半自形晶,在镜下常见被闪锌矿、方铅矿溶蚀交代,其边缘常形成港湾状。晚期黄铁矿常与方铅矿、闪锌矿等平衡共生。 4 银赋存状态研究 对该矿床内各种矿石,通过岩矿鉴定、电子探针分析等多种手段,进行了综合研究。在镜下观察矿石样品的光片和薄片,未发现银的独立矿物。光片的电子探针定量分析结果表明,方铅矿和黄铜矿中含银,方铅矿中银含量较高,最高达2.77%,平均达1.29%,但独立的银矿物未见,黄铜矿银含量平均0.17%,闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿以及毒砂中基本不含或含极少量银。矿石的化学分析表明,Pb含量较高的矿石,银含量也明显偏高,银铅呈明显的正相关。 在对方铅矿进行电子探针面扫描分析发现,银在方铅矿中的面扫描图中点分布比较密集,这表明银与方铅矿关系非常密切。在方铅矿中银的点总体分布比较均匀,局部点集中,与周围无明显的界线,推断Ag 应是以类质同象形式与铅元素互换晶格,局部由固溶体析出。但由于受仪器分辨率影响,未能对呈固溶体析出的银矿物进行形态和成分分析,有待于进一步研究。以上这些研究都表明该矿床方铅矿是主要载银矿物。 5 成矿期次研究 银山矿床矿体严格受地层、构造及矽卡岩控制。主要矿体赋存于蓝田组四段钙质粉砂岩地层内,矿体与两侧围岩界线比较明显;矿体主要位于与倒转背斜相邻的紧闭向斜转折端部位,沿褶皱轴向延伸,倒转背斜带控制矿带的范围和分布,矿体在倾向方向延伸极短;另外,矿体和矽卡岩化密切相关,在矽卡岩化较强部位,矿化较强,矿石品位较富。根据银山矿床的地质特征,结合矿物共生组合及矿物穿插关系等的研究表明,该矿床经历了多期多阶段矿化作用,可分为热水喷流沉积作用期、矽卡岩化热液活动期及中低温热液活动期。 5.1 热水喷流沉积期 本期形成蓝田组和皮园村组地层,形成大量硅质岩,另外,在岩石内部还形成了浸染状、薄层状和团块状的微细粒的黄铁矿、磁黄铁矿。从矿区地层岩性看,蓝田组地层总体硅化较强,其上为皮园村组硅质岩覆盖。刘云(1998)对本区域硅质岩(包括蓝田组和皮园村组)进行了研究,认为本区硅质岩的岩性特性及元素地球化学特征,尤其是稀土元素含量及分布模式与陆壳型花岗岩相似,说明硅质岩与酸性岩浆的火山活动有密切关系,认为本区硅质岩的大量Si02源自海底喷溢的热液。常量元素、微量元素以及同位素等对比表明,蓝田组地层存在热水沉积作用,它不仅形成了分布较广的铁锰层、硅质岩、含锰碳酸盐岩沉积组合,而且使蓝田组地层银铅锌富集,是该区域Ag、Pb、Zn、Cu多金属矿的重要赋矿层位,与银铅锌等多金属矿床的成因关系密切。因此,该区域的热水喷流沉积作用为后期成矿提供了物质基础。 5.2矽卡岩化热液活动期 本期形成大量闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿以及脉石矿物如透辉石、绿泥石、磷灰石等,另外还有少量锡石以及白钨矿等。该矿床矽卡岩的形成不同于传统意义上的岩体侵入接触交代矽卡岩,矽卡岩的形态为似层状。在部分与矿体接触的硅质岩中普遍发育有受裂隙控制的较弱矽卡岩化的矽卡岩细(网)脉以及金属矿脉,这说明矽卡岩化的发生明显晚于硅质岩的形成,是热液活动的产物,而不是喷流沉积的产物。 据前人研究,形成矽卡岩的必要条件并非一定是中酸性侵入岩与碳酸盐岩相接触,而只需具备形成矽卡岩的物质基础和物理、化学条件即可,满足这两个条件后,无论是接触交代、气液充填,还是其它适合的地质作用都能形成矽卡岩。从本矿床来看,富含Ag、Pb、Zn的蓝田组地层是本矿床形成的物质基础;燕山运动使本区褶皱断裂构造发育,在矿区外同可见强烈的岩浆活动,热液沿断裂构造上升,另外,皮园村组硅质岩硬度大,脆性强,经褶皱作用后与钙质粉砂岩形成褶皱转折端的虚脱,热液沿虚脱部位进行运移,而且,硅质岩渗透性极差,阻止了热液的流失,而相邻的粉砂岩岩石空隙大,有利于热液运移。再者,汽水热液活动的溶解和交换使硅质岩与钙质粉砂岩发生双交代作用,溶液中有充分的硅质和钙质用于形成透辉石等矽卡岩矿物。 5.3 中低温热液活动期 该期主要形成方铅矿、闪锌矿、黄铜矿以及少量毒砂等,也是银矿化形成的主要时期。在大量方铅矿形成时,由于Ag+与Pb2+地球化学性质的相近性,一些Ag+会被其捕获,以类质同像形式进入方铅矿晶格中,但随着温度下降,部分被捕获的银会被排出,形成出溶的独立银矿物。 6 结论 (1)银山银铅锌多金属矿床主要金属矿物为闪锌矿、方铅矿、黄铜矿以及黄铁矿等,矿石结构包括结晶结构、出溶结构、包含结构、充填结构、交代结构;矿石构造主要有条带状构造、浸染状构造、网脉状构造、块状构造等。 (2)方铅矿为主要的载银矿物,Ag 以类质同象形式与铅元素互换晶格,局部成固溶体析出。 (3)本区的矽卡岩不同于传统意义上的矽卡岩,矽卡岩化受岩性和构造控制明显,是两种沉积岩(硅质岩和钙质粉砂岩)的接触带经热液交代形成的,并非热水喷流沉积成因。矿床的热液活动可能与区内隐伏岩体的侵入活动有关。 (4)该矿床成矿严格受地层、构造和矽卡岩控制,为一受热液控制的热液矽卡岩型矿床。成矿作用可以分为三个时期即热水喷流沉积期、矽卡岩化热液活动期、中低温热液活动期。
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[转载]转:剩余价值都跑到哪里去了!顺便:我想请教“经济学家”
热度 1 ljxm 2011-8-19 16:28
发布时间:2011-08-19 15:44 文章来源:北京晚报 《人民日报》7月26日在要闻版刊发《恩格斯〈在马克思墓前的讲话〉学习导读》,我反复读了几遍,并收藏了这期报纸。   我第一次读恩格斯《在马克思墓前的讲话》大约在38年前。那时候,才十几岁,文字全无障碍,意思大体能懂,因为没有“学习导读”,读过之后有一些问题不知道向何人求教。因此,搞不明白的问题就存疑,始终想等待机会请教。带着花岗岩脑袋见上帝固然是人生的不幸,带着一大堆学习马克思理论中的问题见马克思终将是人生的惭愧。   恩格斯在《讲话》中指出,唯物史观和剩余价值学说是马克思的两个伟大发现。人们的社会存在决定人们的社会意识。人们首先必须吃、喝、住、穿,然后才能从事政治、科学、艺术、宗教等。马克思的唯物史观不难理解,我们从人类历史发展和个人生活经历中都可以得到证明。读者最有困惑、最需要“学习导读”的是剩余价值学说。   《学习导读》写道:“马克思的第二个伟大发现是剩余价值学说。马克思指出,在资本主义生产方式中,资本分为购买物质生产资料的部分和购买劳动力的部分。前者在生产过程中只是改变物质生产资料的形态,其本身的价值并不增加。而后者即劳动力在生产过程中的使用则可以生产出一个大于自身价值的价值。所以马克思称前者为不变资本,后者为可变资本。资本家购买劳动力之后在生产过程中生产出了大于劳动力自身价值的价值,马克思称其为剩余价值。剩余价值就是被资本家无偿占有的劳动力创造的价值。剩余价值的发现,揭示了资本主义剥削的秘密,揭示了资本主义生产方式的本质。恩格斯高度评价马克思的剩余价值理论,指出:‘由于剩余价值的发现,这里就豁然开朗了,而先前无论资产阶级经济学家或者社会主义批评家所做的一切研究都只是在黑暗中摸索。’他还指出,剩余价值理论揭示了‘现代资本主义生产方式和它所产生的资产阶级的特殊运动规律’。”占了报纸半个版面的《学习导读》,有关剩余价值学说的文字大约300多字,都抄录在这里了。   刊登《学习导读》同一天,也在要闻版上,有一条《北京拟给全市居民“加薪”近期将公布促进居民收入增长的意见》消息。报道说,消息是市发改委主任张工透露的。报道没有说“加薪”是从税收里切出一块“蛋糕”给全市居民,也没有透露是从剩余价值中让出一部分给劳动者。   我们国家现在的生产方式至少有三种以上:外资企业、私企应当属于资本主义生产方式,这里有剩余价值。纯国企从理论上说是社会主义生产方式,这里的剩余价值叫税收还是叫企业留成,人们就搞不清楚了。如果说国企或社会主义企业没有剩余价值,似乎有点怪怪的。那就存在两种可能性,一种是劳动者没有“在生产过程中生产出大于劳动力自身价值的价值”,一种是“大于劳动者自身价值的价值”都归于劳动者了。倘若是后一种可能,那么,国企官员和员工收入应当远远高于外企和私企。从近年来的情形看,这个趋势是有的,特别是国企官员薪酬大增。第三种可能是变成外汇储备了,这除了“大胆假设,小心求证”外,还需要外管局的认可。目前,外管局对巨额外储只承认是央行开机器印钞票换来的,其他原因一概不承认。连这些外储是全体劳动者生产出来的价值都不认同,又怎么可能与剩余价值挂钩呢?最让人难以看清的,大概是中外合资企业或国企上市公司,既不是纯粹的资本主义生产方式,也不是纯粹的社会主义生产方式,可称之为“混搭式”生产方式,这些企业里到底有没有剩余价值,外资或股民投资那一块如果有剩余价值,国资那一块又是什么价值?一企二值?   马克思创立剩余价值学说160来年了。今天,我们一边重温马克思的第二个伟大发现,一边期盼着全市居民“加薪”,倘若再能搞清楚剩余价值还有没有、剩余价值都跑到哪里去了,就算是活明白了吧。(苏文洋)
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张旗: 致全国地质界同行的公开信
热度 5 Majorite 2011-6-23 09:41
致全国地质界同行的公开信 - 谈花岗岩的危机与危机的花岗岩 张旗 (中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029) 摘 要 信中讨论了花岗岩研究的现状,指出花岗岩理论上存在的危机和花岗岩研究思路上存在的危机,提出回到野外去,建议开展一场关于花岗岩的大辩论。呼吁学术界要正视危机,抓住机遇,迅速改变现状。 关键词 花岗岩 危机 公开信 花岗岩研究现状如何?如何评价当代花岗岩所取得的成绩、存在的问题及功与过?学术界是有不同认识的。多数人肯定持肯定的态度,但笔者深感忧虑,笔者认为花岗岩研究已经陷入严重的危机而不能自拔。笔者从2007-2008年已经连续发表了6篇文章(张旗等,2007a, b, c, 2008a, b, c),系统地讨论了花岗岩研究中存在的问题,提出开展一场花岗岩大辩论的主张,却如泥牛入海,无人问津。可是,翻开近期有关花岗岩的文章,错误的提法、研究方法和解释依然故我。 例如,笔者指出,花岗岩结晶分离从实际上和理论上都是不可能的(张旗等,2007b, 2008d),笔者也与某些同行探讨过,国内外花岗岩文章连篇累牍,但所有讨论花岗岩结晶分离问题的均以哈克图解作为依据,可是哈克图解真的不是依据。花岗岩结晶分离需要野外和岩相学观察的证据,可是这样的证据在哪里呢? 又如花岗岩构造环境问题,笔者也已指出,全球花岗岩大多出露在大陆上,而大陆花岗岩是无需判断其形成的构造环境的(张旗等,2007c, 2008d)。再者,花岗岩所判断的环境也并非花岗岩形成时的构造环境,而是花岗岩源区形成时的构造环境。国外花岗岩判别图将碰撞前和碰撞后也当成构造环境是不对的。 又如埃达克岩,现在已经得到许多学者的认可了,但是,10篇讨论埃达克岩的文章大约有9篇认为埃达克岩形成于碰撞后和造山后阶段则令人费解。埃达克岩(C型)明明是加厚地壳形成的,地壳加厚必伴随挤压,所以,顺理成章埃达克岩应形成于造山阶段和碰撞阶段,为什么大家都青睐造山后呢?大多数学者承认A型花岗岩是造山后的,A型花岗岩形成的深度浅,与埃达克岩是相悖的,如何解释这个矛盾? 还有,许多人认为中国东部中生代岩浆活动是与西太平洋板块的俯冲有关,但是,几乎很少有人认真对比过中国东部中生代花岗岩、中酸性火山岩和玄武岩与真正与俯冲有关的日本、印尼和安第斯的花岗岩、中酸性火山岩、玄武岩有什么区别。笔者注意过这个问题,认为中国东部中生代花岗岩、中酸性火山岩和玄武岩基本上与日本、印尼和安第斯没有可比性(张旗. 浙闽中生代岩浆岩是岛弧或活动陆缘环境的吗?——花岗岩讨论(2), 2010-2-22),更何况在中生代中国东部大规模岩浆活动时期太平洋板块究竟是否曾经向西俯冲过也不清楚(Koppers et al., 2001,也见张旗等,2009)。 本文的题目为什么是“花岗岩的危机与危机的花岗岩”?这里有两层含义:花岗岩的危机说的是花岗岩理论本身存在危机;危机的花岗岩指的是花岗岩研究思路和方法存在的危机(即危机的花岗岩研究思路和方法)。前者指物,后者指人。 花岗岩理论陷入危机是外国人造成的。我们现在的花岗岩理论统统是外国人发明的,我们没有任何自己的发明创造。外国的花岗岩理论误区有两个:一个是以玄武岩理论作为花岗岩的理论;另一个是以板块构造理论指导大陆花岗岩研究。为此,我们必须创立花岗岩自己的独立于玄武岩之外的理论,我们必须创立新的大陆构造理论来指导花岗岩的研究。 花岗岩研究思路、方法和态度陷入危机则与我们的文化传统有着密不可分的联系。笔者曾著文批评中国学术界存在的许多不良风气,其中人云亦云是中国学术界最大的弊病,包括奴性思想,从众思想,随大流思想等(张旗等,2008c, d)。中国学术界还有一个怪现象,即你说你的,我说我的,各吹各的号,各唱各的调,互不干扰。就像中国武术界,学派多如牛毛,但是,相互之间很少切磋技艺。中国人太看重辩论的结果了,认为辩输了丢人,于是很少有人愿意争论,很少有人愿意得罪人。学问无止境,人的认识也无止境,谁也不敢说自己从来不犯错误,科学就是从不断的犯错误中前进的,666不就是失败了665次的结果吗?没有多次失败,怎得一次成功?学术界争论的真谛不在于争个谁对谁错,不是为了把某人搞臭,而在于追求真理。错误中可能有对的要素,对中也可能有错的因素。正确的认识往往是从磕磕碰碰中走过来的。学术争论犯了错误并不丢人,而死要面子活受罪,死不认错才丢人现眼呢。中国学术界死气沉沉,没有辩论的风气,没有民主的空气,这是非常不利于学术交流和学术进步的。 中国地质目前正处于历史上难得的黄金时期,对比20年前,地球科学勘查和研究经费的成倍增加,世界顶级测试仪器的大量引进,各方面人才的聚集,直接导致我们研究水平的极大提高和SCI论文数量的激增。据统计,2008年我国发表的Geology学科的SCI论文已经高居全球的1/3。我国已经成为名符其实的地质研究的大国了,但是,与中国GDP处于同样的问题是,我们还不是名符其实的地质研究的强国。我们的论文是以数量取胜,而不是以质量取胜。试问:我们在地球科学理论上有多少创新?有多少被国际地学界学习和追捧的思想?答案几乎为0,微不足道,实在可怜得很。 摆脱危机的出路在哪里?笔者认为至少有两条: 1,回到野外去,一切从头开始。要仔仔细细地观察,仔仔细细地做做分析,得出合乎实际的结论。我们的数据已经很好了,但是,由于我们野外研究的欠缺,由于我们思想上的束缚,我们的解释总是离不开外国的套路。我们空有好的数据,却拿不出好的思想。尤其发到国外的论文,大多往外国人的思路上去套,因为,套用国外现成的理论是最简单易行和最实惠的了。外国人不了解中国的情况,个别野外研究不足的论文也容易蒙混过关。从这个角度说,有些SCI的论文还不如国内的论文。 2,开展花岗岩问题的大辩论。笔者已经发出了这个倡议,但是得不到响应。在这里笔者向全国同行再次发出倡议。我们的6篇评论并不完美,也会有错误,欢迎大家评头论足。世界上没有完人,人们在认识世界的过程中不可能没有失误,认识论必须遵循否定之否定的原则,必须走否定-肯定-否定之路。学术不怕争论,真理越辩越明。无学术批评则学术无法进步。如果辩论的结果是张旗失败了而科学胜利了,这是大大的好事。 花岗岩危机重重,学术界不能再熟视无睹了。花岗岩问题成堆,如果不改变现状,我们将制造更多的垃圾。笔者忧虑花岗岩研究已经到了要唱“义勇军进行曲”的时候了。花岗岩研究已经到了最危急的关头,我们必须发出最后的吼声!当然,危机与机遇是并存的(张旗等,2008d),我们必须抓住历史机遇,努力发展大陆构造理论,努力发展花岗岩新的理论,为世界也为中国作出我们的贡献。 References Koppers AAP, Morgan JP, Morgan JW and Staudigel H. 2001. Testing the fixed hotspot hypothesis using 40Ar/39Ar age progressions along seamount trails. Earth and Planetary Science Letters, 185: 237-252 Zhang Q, Pan GQ, Li CD, Jin WJ and Jiq XQ. 2007a. Granitic magma mixing versus basaltic magma: New viewpoints on granitic magma mixing process: Acta Petrologica Sinica, 23: 1141-1152 Zhang Q, Pan GQ, Li CD, Jin WJ and Jiq XQ. 2007b. Does fractional crystallization occur in granitic magma?-some crucial questions on granite study (2). Acta Petrologica Sinica, 23: 1239-1251 Zhang Q, Pan GQ, Li CD, Jin WJ and Jiq XQ. 2007c. Are discrimination diagrams always indicative of correct tectonic settings of granites?-some crucial questions on granite study (3). Acta Petrologica Sinica, 23: 2683-2698 Zhang Q, Pan GQ, Li CD, Jin WJ and Jiq XQ. 2008a. Sources of granites: Some crucial questions on granite study(4). Acta Petrologica Sinica, 24: 1193-1204 Zhang Q, Pan GQ, Li CD, Jin WJ and Jiq XQ. 2008b. Problems of granites: Some crucial questions on granite study(5). Acta Petrologica Sinica, 24: 2212-2218 Zhang Q, Pan GQ, Li CD, Jin WJ and Jiq XQ. 2008c. Study of granite in 21st century: where we go? Some crucial questions on granite study(6). Acta Petrologica Sinica, 24: 2219-2236 Zhang Q, Wang Y, Xiong XL and Li CD. 2008d. Adakite and Granite: Challenge and Opportunity. Beijing: China Land Press, 1-344 Zhang Q, Jin WJ, Li CD and Wang YL. 2009. Yanshanian large-scale magmatism and lithosphere thinning in eastern China: Relation to large igneous province. Earth Science Frontiers, 16(2): 21-51 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2007a. 花岗岩混合问题:与玄武岩对比的启示-关于花岗岩研究的思考之一. 岩石学报, 23: 1141-1152 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2007b. 花岗岩结晶分离作用问题-关于花岗岩研究的思考之二. 岩石学报, 23(6): 1239-1251 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2007c. 花岗岩构造环境问题-关于花岗岩研究的思考之三. 岩石学报, 23: 2683-2698 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2008a. 花岗岩源岩问题-关于花岗岩研究的思考之四. 岩石学报, 24: 1193-1204 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2008b. 花岗岩研究的误区-关于花岗岩研究的思考之五. 岩石学报, 24: 2212-2218 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2008c. 21世纪的花岗岩研究,路在何方?关于花岗岩已经的思考之六. 岩石学报, 24: 2219-2236 张旗, 王焰, 熊小林, 李承东. 2008d. 埃达克岩和花岗岩: 挑战与机遇. 北京: 中国大地出版社, 1-344 张旗, 金惟俊, 李承东, 王元龙. 2009. 中国东部燕山期大规模岩浆活动与岩石圈减薄:与大火成岩省的关系. 地学前缘, 16(2): 21-51 附注:本公开信已经于2010年1月15日以博客的形式发表在岩石学报网站上(http://www.ysxb.ac.cn/ysxb/ch/index.aspx)。随后,笔者对此信进行了展开,连续在岩石学报网站上就“花岗岩的危机”问题发表了20篇讨论,并就与“危机的花岗岩”有关的哲学问题谈一些点滴体会,目前已经写了18篇,尚在继续中。欢迎大家评论和批评。上述讨论的目录如下: 张旗. 花岗岩结晶分离的证据在哪里?花岗岩讨论(1) (2010-2-3) 张旗. 浙闽中生代岩浆岩是岛弧或活动陆缘环境的吗?花岗岩讨论(2) (2010-2-22) 张旗. 中国东部属于环太平洋构造带吗?——花岗岩讨论(3) (2010-3-1), 张旗. 太平洋板块是什么时候向西俯冲的?——花岗岩讨论(4) (2010-3-9) 张旗. 大陆花岗岩在判别图中为什么总是投在岛弧区域?——花岗岩讨论(5) (2010-3-12) 张旗. 花岗岩研究的三项任务——花岗岩讨论(6) (2010-3-18) 张旗. 埃达克岩还是埃达克型花岗岩?——花岗岩讨论(7) (2010-3-30) 张旗. 花岗岩需要讨论的257个问题——花岗岩讨论(8) (2010-4-10) 张旗. 花岗质岩浆主要形成在地壳的哪个部位?——花岗岩讨论(9) (2010-4-16) 张旗. 花岗岩与地壳厚度的关系——花岗岩讨论(10) (2010-4-22) 张旗. 给美国人支招: 内华达州金矿找矿方向——花岗岩讨论(11) (2010-4-27) 张旗. 花岗岩与成矿有关,是成因有关吗?——花岗岩讨论(12) (2010-5-5) 张旗. 从板块构造到大陆构造——花岗岩讨论(13) (2010-5-10) 张旗. 太古代构造问题——花岗岩讨论(14) (2010-5-15) 张旗. 小秦岭金矿与太华群有关还是与埃达克型花岗岩有关?——花岗岩讨论(15) (2010-5-20) 张旗. 海南岛抱伦金矿与哪类花岗岩有关?——花岗岩讨论(16) (2010-5-25) 张旗. 华北地块东西两部在古元古代是否发生过碰撞?——花岗岩讨论(17) (2010-6-2) 张旗. 关于C型埃达克岩的争论——花岗岩讨论(18) (2010-6-12) 张旗. 花岗岩研究中的哲学问题——花岗岩讨论(19) (2010-6-19) 张旗. 花岗岩讨论的结束语——花岗岩讨论(20) (2010-6-25) Granite crises and crises granite: An open letter to the geological sector counterparts Zhang Qi Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100029 Abstract: Granite of the letter discussed the status of the crisis that exists in theory of granite, and granite research ideas on the existential crisis, proposed to return to the wild, it is recommended to launch a great debate on the granite. Academia to address the crisis called for, seize the opportunity to quickly change the status quo. Key words: Granite; Crisis; Open letter
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[转载]典型花岗岩体遥感地质特征
热度 1 wendyliu 2011-5-9 09:54
作者:彭光雄 链接: http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=204309do=blogid=336929 中酸性岩浆岩的岩基多成圆穹状、纺锤状或边缘不规则的块状。而单个中小型引入体的岩株、岩枝、岩盘等常成园-椭圆,透镜状、串珠状或大脉状。由于差异风化的结果,常构成下列地形地貌:1)具有环状影像特征的穹状山丘,或在中低山地区内出现带有剥蚀残丘的丘陵盆地;2)构成较特殊的影纹图案(如粗斑状、姜块状、鸡爪状);3)由于球形风化和节理对冲沟、小水系发育的控制,钳状-树枝状、菱格状-树枝状以及反射状、环状水系发育。(据朱亮璞编《遥感地质学》,1994.) 下图是湖南境内株洲城区附近的两个花岗岩岩体,在TM遥感影像上十分明显,基本符合上述遥感地质解译的特征。另从湖南省地质图中也可证实这两处花岗岩体的存在。 图1 花岗岩体遥感影像 图2 影像所在区域的地质图
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第2大陆 The Second Continent
热度 1 chunyinzhou 2011-3-19 13:33
第2大陆 The Second Continent
第2大陆 The Second Continent 上一篇博客文章《洋壳和陆壳的深俯冲命运:来自地幔相变研究的观点》,从地幔相变研究方面,根据岩石和矿物密度关系,对大陆地壳和大洋地壳的深俯冲命运进行了介绍。其中曾提到Komabayashi等(2009)的密度关系计算表明,代表性大陆地壳岩石TTG有可能俯冲到转换带底部。本文将参考最新的研究结果作一扩展阅读,探讨TTG(大陆地壳)俯冲至地幔转换带中并稳定存在的可能性。 相关文章《第2大陆》(The Second Continent)发表在日本《地学雑誌》(Journal of Geography)上,三位作者均为著名地球科学家 河合研志、 土屋卓久 、丸山茂徳 (Kenji KAWAI, Taku TSUCHIYA and Shigenori MARUYAMA)。所谓“ 第2大陆 ”是指在地质历史时期由深俯冲作用带入到地幔中的大陆地壳物质的集合体,下文将详细介绍。而存在于地表的大陆则可以相对称为“第1大陆”。原文为日文,所以我将部分翻译理解的内容介绍给大家。 原文摘要如下: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Abstract Recent progress in our understanding of the consuming plate boundary indicates the ubiquitous occurrence of tectonic erosion of the hanging wall of the continental margin, sediment-trapped subduction, and direct subduction of immature oceanic arcs into deep mantle. Geological studies have estimated the volume of subducted tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG)materials to about seven times the surface total volume of continental crust. To reveal the fate of subducted crusts and how they recycle within the Earth, we studied high-pressure densities and elastic properties of TTG by means of the first principles computation method and compared them to those of peridotite. We found that TTG is gravitationally stable and its seismic velocities are remarkably faster than peridotite in the depth range from 300 to 800 km, especially from 300 to 670 km. We, therefore, propose SiO2-rich second continents in the mantle transition zone, which used to form the TTG crust on the Earth’s surface. Our proposed model may provide reasonable explanations of seismological observations such as the splitting of the 670 km discontinuity and seismic scatterers in the uppermost part of the lower mantle. The difference in seismic velocities between PREM model and experimental results in the lower part of the transition zone can be explained by 25 volumetric% of TTG, which would correspond to about six times the present volume of the continental crust. Formation and dynamics of those second continents would have controlled the Earth's thermal history over geologic time. Key words: granite, subduction, second continent, density, first-principle calculation, identification of TTG crust in the mantle, tectonic erosion --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 大陆占据了地球表面大约1/3的面积,大陆地壳(平均35km厚)是由上部大约15-20km厚的以花岗岩为主体的上地壳和基性下地壳(15-20km厚)所组成。花岗岩地壳是在板块汇聚处产生,例如现在日本东北岛弧火山作用,岩浆由太平洋板块脱水所产生的部分熔融作用所形成。酸性岩浆固化后形成的岩石密度约为2.8 g/cm3,比地幔平均值(3.5 g/cm3)小,所以大陆能够“漂浮”在地球表面。 但是在漫长的地质历史时期中,大陆并不是一直都稳定存在的,在俯冲带由于构造侵蚀(tectonic erosion)作用(参考 山本,2010),大陆物质被不断地被洋壳“刮削”到地球深部,而且被“刮削”到地球深部的大陆地壳物质总量是现今地表大陆地壳物质总量的几倍。在俯冲带大陆地壳物质进入地幔中,按照5km3/yr的速率(Clift and Hartley,2007),在过去的40亿年中俯冲下去的总量大约为地表大陆地壳总量的3倍。 Fig.1 Schematic image of mechanism by which granite is transported from the Earth's surface to the deep mantle. 花岗岩石大陆地壳中最常见的岩石类型,主要由正长石、斜长石和石英组成;化学组成非常近似的tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG)岩石,Komabayashi等(2009)曾按照12.5%钠长石和87.5%石英比例近似计算花岗岩物质在地幔中的密度。实验研究表明,NaAlSi3O8钠长石在2-3 GPa、1300K分解为NaAlSi2O6硬玉+SiO2石英(Birch and Cecomte,1960)。NaAlSi2O6硬玉在大约23GPa、1300-1500K条件下分解为NaAlSiO4 CF相和SiO2斯石英(Liu,1978; Yagi et al.,1994)。 NaAlSi3O8(Ab)= NaAlSi2O6(Jd)+SiO2(Qtz) (1) NaAlSi2O6(Jd)= NaAlSiO4(CF)+SiO2(St) (2) 本研究中对硬玉、CF相和斯石英三种矿物的弹性参数进行了计算。硬玉和CF相的相关晶格常数和晶体结构如图2a所示。图2b展示了硬玉、CF相以及斯石英的晶格体积压缩曲线,相关参数利用三阶Birch-Murnaghan状态方程进行最小二乘法拟合,硬玉拟合结果与实验值比较一致,而CF相比实验值略低(见Table 1)。CF相+斯石英组合与硬玉的相对焓值(enthalpy)比较见图2c,用来界定硬玉的分解条件,图中显示硬玉在大约18 GPa会分解为CF相+斯石英。考虑温度的影响,计算结果显示该分解反应具有正当克拉伯龙斜率(Clapeyron Slope),与实验结果一直。以3.1±1.0 MPa/K (Akaogi et al.,2002) 来计算,在1500K条件下该分解反应压力为22.5±1.5 GPa (638 ± 30 km),与660 km不连续面深度压力非常接近。 Fig.2 (a) Crystal structures of NaAlSi2O6 jadeite and NaAlSiO4 CF-type phase. Yellow, light blue, dark blue and red spheres are Na, Al, Si, and O atoms, respectively. (b)Volumes calculated within LDA (bold lines). Triangles indicate experimental results for jadeite(red)(Zhao et al., 1997) and stishovite(green)(Ross et al., 1990; Hemley et al., 1994). Experimental volumes of the CF-type phase are computed using a third order Birch-Murnaghan equation of state with parameters proposed by Akaogi et al.(2002) (blue dotted line). (c)The enthalpy difference of the CF-type phase and stishovite mixture relative to the jadeite calculated based on the GGA. 图3展示了硬玉、CF相和斯石英在50 GPa以内压力条件下弹性常数的计算值,其中硬玉的计算值与实验结果非常一致(见Table 2)。 Fig 3. Elastic constants as a function of pressure. (a)-(c)show longitudinal, off-diagonal, and shear elastic constants for monoclinic jadeite, respectively. Open circles and squares indicate experimental results at 0 GPa of Kandelin and Weidner (1988). (d)-(f)show the same groups for orthorhombic CF-type phase. (g)-(i)show the same groups for stishovite(or CaCl2 at 50 GPa). 硬玉、CF相和斯石英(以及CF相+斯石英)的体积模量、剪切模量、P波和S波速度、密度关系如图4所示。CF相和斯石英比硬玉的密度分别高13.8%和18.3%,硬玉分解为CF相和斯石英组合后密度增加15.1%,P波、S波以及bulk sound velocity 分别增加17.3%、25.0%和12.0%。 Fig. 4 (a) Aggregate bulk and shear moduli of jadeite, CF-type phase and stishovite in the pressure range from 0 to 50 GPa. Open circles indicate experimental results for jadeite at 0 GPa of Kandelin and Weidner (1988). (b) Longitudinal, bulk and shear wave velocities and densities of jadeite, CF-type phase, and stishovite. (c) Velocities and densities of jadeite and an assemblage of CF-type phase and stishovite. 根据以上这些数据就可以求得TTG的密度和速度。在大约300km深度柯石英向斯石英转变,TTG的组成为硬玉和斯石英(1:8比例)(Komabayashi et al.,2009)。在大约640km深度硬玉分解,CF相和斯石英组成比例为1:9。分解前后TTG的密度和速度见图5,在大约660km深度TTG中硬玉分解后,密度增加4.4%,P波速度增大6.1%,S波速度增大8.3%。 橄榄岩中的主要矿物目前已经比较清楚,大约15-20 GPa压力范围内为瓦兹利石(wadsleyite),20-23.5 GPa为林伍德石(ringwoodite),在23.5 GPa(约660km深度)林伍德石分解为钙钛矿(perovskite)和铁方镁石(ferropericlase)。橄榄岩中橄榄石中Fe的含量简化为大约10 mol%,其弹性随Fe变化。钙钛矿和铁方镁石之间Fe的分配系数为大约0.3(钙钛矿5 mol%,铁方镁石15 mol%)。瓦兹利石-林伍德石相变(大约520km深度)所伴随的P波和S波速度分别增大1.9%和2.4%。后尖晶石相变(大约660km深度)所伴随的P波和S波速度分别增大5.9%和13.2%。 如图5,通过比较橄榄岩和TTG的密度发现,地幔转换带中TTG比橄榄岩密度大,在大约28 GPa(750 km)密度倒转。TTG在300-750 km深度范围内重力稳定,即300 km以下TTG将有可能继续俯冲至转换带深度。波速比较:TTG在15-20 GPa范围内P波和S波速度比橄榄岩分别高8.2%和12.3%,23.5-28 GPa P波和S波速度比橄榄岩分别高5%和1.8%。TTG会滞留在28 GPa(750 km),此时P波和S波速度不连续,分别降低6.2%和4.4%。 Fig. 5 Densities (a) and velocities (b) of peridotite and TTG. 橄榄岩中橄榄石-瓦兹利石-林伍德石相变以及后尖晶石相变分别对应410、520和660 km不连续面,密度也随之而产生突变。计算结果发现,在300 km深度范围内,花岗岩比橄榄岩密度低很多,而在300-660 km之间,花岗岩比橄榄岩密度高,直到750 km两者密度相近。这一结果表明,在到达300 km深度以后,由于相变作用,花岗岩地壳将产生负浮力,密度比地幔岩石高。在1500 K条件下花岗岩在640 km深度密度再次突变上升,由4.3g/cm3突变为4.5g/cm3。300 km深度负浮力作用将使花岗岩地壳物质沉入地幔并聚集在转换带底部。 上世纪80年代变质岩中柯石英的发现,证明地表大陆地壳物质可以俯冲至100 km深度并折返回地表。地质学家随后在超高压变质岩研究中取得了许多重要的成果,最大深度约200 km(~7 GPa),这与柯石英-斯石英相变深度300 km还有一定差距,因此如果能突破300 km,那么花岗岩产生的负浮力将使其难于折返回地表(depth of no return)。 在pyrolite地幔模型中,其上地幔地震波速与地球物理模型PREM (Dziewonski and Anderson,1981)比较一致,但是在转换带下部波速与PREM等模型还存在一定的差异 (e.g. Irifune et al.,2008; Cobden et al.,2008)。根据转换带下部波速与PREM等模型的差异 (Irifune et al.,2008),来推算转换带下部可能存在的花岗岩的含量。如图6所示,当花岗岩体积含量占25%时,P波和S波两者差异较为一致。考虑到温度影响,Irifune et al.(2008)指出pyrolite和PREM波速上的差异可能是因为滞留在转换带中的俯冲板块(stagnant slab)里含有温度相对低400K的方辉橄榄岩。但是,整个转换带温度相对低400K是难于相信的,而且在转换带中方辉橄榄岩也比地幔密度小,所以方辉橄榄岩能否在转换带下部稳定存在仍需进一步的研究考证。 现在,如果地幔转换带下部520-660 km之间140 km厚的部分含有1/4的花岗岩物质,那么这一总量大约为由花岗岩构成的上中地壳的~6倍(整个大陆体积的3倍),这是根据Rino (2007)推算的结果。实际上如下文所讨论的,花岗岩物质在下地幔顶部滞留的可能性更大。但是这种估计忽略了温度和压力的影响作用,因此还需要进一步的研究和讨论。 研究表明环太平洋地区660 km不连续面存在着分裂,如Deuss and Woodhouse (2001)的报道。根据以上的讨论,可以用地幔中的后尖晶石相变和花岗岩中的硬玉分解反应来解释。推测转换带下部温度为1800 K,这时地幔中后尖晶石相变和硬玉分解反应相变压力非常接近。但是需要注意硬玉分解反应相变和后尖晶石相变分别具有正和负的克拉伯龙斜率,而如环太平洋俯冲带温度较低,该相变应可以通过地震波观测到。因此Deuss and Woodhouse (2001)观测到的660 km不连续面的分裂或许可以用这两个相变来解释。 Kaneshima (2009)在环太平洋地区海沟下地幔顶部800-1000 km深度观测到地震波散射,并认为是洋壳物质(basaltic crust)所形成的。但是在深俯冲过程中由于脱水变质作用以及部分熔融作用会使SiO2成分流失,而洋壳中SiO2相含量不到10%,因此用洋壳物质来解释下地幔顶部的地震波散射是比较困难的,实际上可能的解释是深俯冲的花岗岩物质。 Fig. 6 Difference of P and S wave velocities from the mantle average composition in the depth range from 520 to 670 km. The green dots indicate the volumetric% of TTG. The red dot indicates the difference between the experimental results of Irifune et al. (2008) and the PREM model (Dziewonski and Anderson, 1981). 全球花岗质地壳的可能分布见图7,详细的解释请参考原文和该图说明。 Fig. 7 Schematic illustration of the regional distribution of First and Second Continents of the Earth, which was partly modified after Fig. 7 of Maruyama et al. (2007). Second Continents are compiled from P-wave mantle tomography of Huang and Zhao (2006) and subduction history of the Earth during the past 200 Ma. The lower figure is a cross section of the Earth along the line XY in the upper figure. Second continents could occur predominantly under Asia. Under the eastern margin of Asia it is underlain by the stagnant slab. The eastern part is locally separated into two by the penetrating slab. On the contrary, under Africa, second continents occur selectively above 660 km depth, presumably due to the absence of subduction underneath since 540 Ma. Plate subduction causes tectonic erosion at the trench to transport TTG materials into the mantle transition zone as well as direct arc subduction. These transport processes developed the Second Continents over geologic time. 参考文献: 河合研志, 土屋卓久, 丸山茂徳(2010): 第2大陸, 地学雑誌, 119(6), 1197-1214. 山本伸次(2010): 構造浸食作用—太平洋型造山運動論と大陸成長モデルへの新視点—.地学雑誌,119 (6) , 963-998. Akaogi, M., Tanaka, A., Kobayashi, M., Fukushima, N. and Suzuki, T. (2002): High-pressure transformations in NaAlSiO4 and thermodynamic properties of jadeite, nepheline, and calcium ferrite-type phase. Physics of the Earth and Planetary Interiors,130, 49-58. Andrault, D., Fiquet, G., Guyot, F. and Hanfland, M.(1998): Pressure-induced Landau-type transition in stishovite. Science, 282, 720-724. Birch, F. and LeComte, P. (1960): Temperature-pressure plane for albite composition, American Journal of Science, 258, 209-217. Clift, P.D. and Hartley, A.J.(2007): Slow rates of subduction erosion and coastal underplating along the Andean margin of Chile and Peru. Geology, 35, 503-506. Cobden, L., Goes, S., Cammarano, F. and Connolly, J.A.D. (2008): Thermochemical interpretation of one-dimensional seismic reference models for the upper mantle: Evidence for bias due to heterogeneity. Geophysical Journal International, 175, 627-648. Deuss, A. and Woodhouse, J.H.(2001): Seismic observations of splitting of the mid-transition zone discontinuity in Earth's mantle. Science, 294, 354-357. Dziewonski, A.M. and Anderson, D.L.(1981): Preliminary reference Earth model. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 25, 297-356. Huang, J. and Zhao, D.(2006): High-resolution mantle tomography of China and surrounding regions. Journal of Geophysical Research, 111, B09305, doi:10.1029/2005JB004066 Irifune, T., Higo, Y., Inoue, T., Kono, Y., Ohfuji, H. and Funakoshi, K. (2008): Sound velocities of majorite garnet and the composition of the mantle transition region. Nature, 451, 814-817. Kandelin, J. and Weidner, D.J. (1988): The singlecrystal elastic properties of jadeite. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 50, 251-260. Kaneshima, S.(2009): Seismic scatterers at the shallowest lower mantle beneath subducted slabs. Earth and Planetary Science Letters, 286, 304-315. Komabayashi, T., Maruyama, S. and Rino, S., 2009. A speculation on the structure of the D'' layer: The growth of anti-crust at the core-mantle boundary through the subduction history of the Earth. Gondwana Research, 15(3-4): 342-353. Liu, L.G. (1978): High-pressure phase transformations of albite, jadeite and nepheline. Earth and Planetary Science Letters, 37, 438-444. Maruyama, S., Santosh, M. and Zhao, D.(2007): Superplume, supercontinent, and post-perovskite: Mantle dynamics and anti-plate tectonics on the Core-Mantle Boundary. Gondwana Research, 11, 7-37. 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显微CT 试验技术与花岗岩热破裂特征的细观研究
热度 1 fzj3893811 2010-3-31 20:46
太原理工大学与中国工程物理研究院应用电子学研究所共同研制的CT225kVFCB 型高精度显微CT 试验系统试验机的最大功率为 320 W,放大倍数为 1~400 倍,可分辨 1~2 m 大小的孔隙及裂隙,为金属及非金属材料的细观试验分析提供了更高精度的试验设备。采用该系统进行花岗岩在常温到500 ℃高温下的三维细观破裂显微观测,揭示出花岗岩晶体颗粒尺寸为 100~300 m 的不规则空间结构体。热作用下,随温度升高,花岗岩的热破裂逐渐演化与发展,200 ℃时,已可见到极少数很小的微裂纹出现。300 ℃时,部分裂纹搭接形成较大裂纹,裂纹长度增加 10 倍左右。500 ℃时,包围花岗岩晶体颗粒的封闭多边形裂纹几乎全部形成,使花岗岩呈现糜棱状的晶体颗粒结构体,90%以上是沿岩石颗粒周边弱的胶结界面上发生的。仅有极少数热破裂裂纹是穿越岩石颗粒的,其概率在 10%以下。
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摒弃‘板块说’的理由(四)野外地质学家的反对意见
热度 2 池顺良 2010-2-3 08:08
1. 国内地质学家的反对意见 在板块说流行的同时,国内仍有一批从事实际野外地质工作的地质学家因板块说的解释与实际地质资料冲突,对板块说持批评、反对意见。 中国地震局地质研究所高名修研究员对青藏高原南缘现今构造活动的研究指出,从中更新世以来,青藏高原南缘处于以差异升降和正断层作用为特征的张性环境,与碰撞挤压环境完全不同。流行的高角度俯冲模式因没有观测到倾斜地震带而难以成立;低角度俯冲模式又缺乏牵引力而显得软弱无力。结论是:印度板块冲撞形成青藏高原的说法不能成立。 1996 年在北京召开《第三十届国际地质大会》期间,高名修联合日、澳、中、俄等国地球科学家,商议创建《全球构造新概念》组织,交流有关的新资料,新观念和新成果,促进全球构造新概念的发展。 中国地质科学院的白文吉、杨经绥研究员根据对中国蛇绿岩带的研究,并参考大量国内外文献,对板块构造说的造山模式提出了否定意见,认为古老山系与现代山系的形成都与板块构造碰撞无关。( 1993 ) 白文吉、杨经绥通过对青藏高原隆升史、高原周围盆地分布及沉降史、高原隆升量与盆地沉降量的对比等研究指出,盆地的形成与高原的隆起是同时、等量的紧密相关事件。与板块说中碰撞造山,拉张成盆的概念相反,提出了山脉与盆地是相辅相成、同步进行的盆山运动概念。 中国地质大学李德威教授撰文指出:板块构造学说对复杂的大陆地质现象几乎无能为力,并与许多大陆地质事实发生明显的、严重的冲突 板块 碰撞造山已成为大陆造山带极为流行的模式,但是,碰撞造山说与大量地质现象矛盾,下面仅举几例: ① 大陆内部以蛇绿岩带为标志的地缝合线不一定在在造山带内,即造山带常常出现在板内而不是板块边界上; ② 板块碰撞时间与造山作用时间之间存在较长的间隔,就最年轻的青藏高原而言,新特提斯的消亡至少发生在 40Ma ,而青藏高原的隆升和喜马拉雅的形成主要是近 7Ma 之内完成的; ③ 板块碰撞应以造山带内部地层强烈压扁褶皱和逆冲作用为标志,而造山带核部普遍存在伸展构造,大规模的伸展剥离作用和大型变质核杂岩并非是碰撞造山后重力崩塌的结果,而是同造山热隆过程。 中国科学院广州地球化学研究所的朱炳泉研究员在《大地构造与成矿学》上发表板块构造学说面临的挑战( 2006 年 3 期)。文章指出,许多地质观察事实是板块构造学说不能解释的。文章认为:板块在软流圈上漂移的概念没有事实依据;扩张与俯冲的不对称现象难以解释;对于俯冲带的确定及相关的弧后引张、大陆增生、地壳物质返回地幔和成矿作用方面均存在较多的问题。 中国科学院地质与地球物理研究所张旗研究员根据花岗岩研究中理论与事实间的大量矛盾,认为现在花岗岩研究已陷入危机,危机的根源是 以板块构造理论指导大陆花岗岩研究。 张旗 ( 2009 ) 指出: 花岗岩理论陷入危机是外国人造成的。我们现在的花岗岩理论统统是外国人发明的,我们没有任何自己的发明创造,我们必须创立新的大陆构造理论来指导花岗岩的研究。摆脱危机的出路在哪里?笔者认为至少有两条: 1 ,回到野外去,一切从头开始。要仔仔细细地观察,仔仔细细地做做分析,得出合乎实际的结论。 2 ,开展花岗岩问题的大辩论。笔者已经发出了这个倡议,但是得不到响应。在这里笔者向全国同行再次发出倡议。学术不怕争论,真理越辩越明。无学术批评则学术无法进步。如果辩论的结果是张旗失败了而科学胜利了,这是大大的好事。 中国科学院地质研究所的赵宗溥研究员根据对喜马拉雅山系构造特征和造山体制的分析,批评将喜马拉雅山系作为碰撞造山的样板是一种想当然的臆说。在分析了大陆内部,尤其是中国大陆造山带的地层、化石等资料后进一步指出:碰撞造山学说在世界各国早已流行,人们可以随心所欲地使用碰撞造山作用描叙某个造山带或造山作用。殊不知碰撞造山说法,根本是没有地质事实根据的臆说。对这种理论和实践本末倒置的学风,赵宗溥研究员疾呼:只有实践才是检验真理的标准,就地质来说,无论部分或全部的板块构造学说,不合于实际,必然是错误的。碰撞造山之说,愚诬之学;无稽之言,不可听。 以上引用了多位国内专家对青藏高原隆升、碰撞造山、花岗岩成因等问题上对主流观点的不同意见。我不清楚他们对板块说的态度。清楚的是,一个学说是由许多部分组成的,如果它的组成部分中有不少出现了问题,就值得我们进一步思考了。 2. 国外地质学家的反对意见 日本列岛位于板块说所述的板块俯冲消减带上。但日本地质学家对野外地质的研究却否定日本列岛下存在消减作用。 Takao Yano 指出,日本岛弧 - 海沟系是在重力影响下,岛弧不对称穹状隆起产生的。不对称穹状隆起是位于其轴下,来自东亚大陆边缘的低速、高温热物质层傾斜上涌驱动的结果。 Hisao Adachi 论证了以深层南北向熔融体控制垂直的构造 - 岩浆活动,可合理解释日本中部大深沟地区晚新生带的地质现象,与伊豆 - 小笠原岛弧晚中新世以来自南南东与大深沟地区南部碰撞的假说不相容。 F. Tsunoda 根据地壳与上地幔地震折射剖面,论述了 北伊豆 - 小笠原弧中 - 上新世大地构造演化 。指出日本本州弧与北伊豆 - 小笠原弧广泛分布的中中新世海相沉积指示当时同处于一平面,两者成 T 型构造是晚第三纪晚期强烈的火山喷发、岩浆侵入、褶皱与断裂作用,继以由下地壳上隆引起的垂直力导致区域性上升作用所致。 Yasumoto Suzuki 论述了日本中新世以来以地堑、地垒块断伴以强烈岩浆活动的地质背景,以及深、浅地震密切相关,深源地震的震源机制显地方应力特征。否定日本列岛下存在消减作用 。 N. Cristian Smoot 30 年来在美国海军海洋局实际从事深海调查与制图工作。以有关海底地形与地貌的新资料,结合美国海军过去未公开的解密资料,发表了一系列文章和专著,以丰富翔实的资料表明建立海底扩张说时所依据的海底地形资料与海底实际地形、地貌相去甚远。海底广泛发育不同方向,彼此相交,甚至正交的巨型断裂、海山和线性构造等,以及海底的年龄,例如太平洋底前寒武纪古陆占有很大比例,大量的海底新资料都与海底扩张说相抵触。 Rezanov ( 2002 )认为海底扩张说地质依据不足,海底扩张说主张大洋中脊系海底扩张中心的假说未能得到验证。大洋中脊的内部构造沿走向是不一致的,其中还有稳定地块类似大陆地台。 Hoshino ( 1998 )指出,大洋广泛分布中生代高原玄武岩流,化学成份与大陆洪泛玄武岩相似,不同于大洋中脊裂谷成因的玄武岩。海底钻探发现同时代的玄武岩层可覆盖在不同编号的磁异常条带上,不同时代的玄武岩层彼此重叠。西太平洋盆地广泛分布的碱性玄武岩,为板块构造难以解释。所谓大洋壳诞生于大洋中脊的说法显系人为的。 Pratt (2001) 评述了空间大地测量存在的一些问题。虽然空间大地测量提供了有效的技术,但是目前的探测要分辨清运动究属地方性,区域性,大陆范围,大洋范围,还是板块范围尚需更广泛的网络。特别是根深可达 400-600 千米的大陆克拉通是阻碍水平运动的。因而应用空间大地测量技术确认海底扩张与板块构造大规模水平运动,尚有许多问题需要解决。 Sigmundsson ( 1989 )跨越冰岛脊轴带, 3 年 GPS 测量数据并无水平扩张变形。跨越冰岛脊轴带 Krafla-Myvatn 区域 110 公里宽裂缝带 6 年的大地测量结果显示并无水平扩张位移,反而显示了少量收缩。 海底磁异常条带定年确定洋底年龄是创建海底扩张说思想的重要依据之一。不仅据海底磁异常确定洋底年龄,并预测洋底年龄自大洋中脊向大陆方向依次递增。既被视为海底大规模水平运动最重要的论据,也是海底扩张说最根本的基石。然而,这一论据并未得到海底钻探和海底打捞采样结果的证实。许多标本样品(岩芯与打捞取样)的实际年龄与磁异常条带预测的洋底年龄不符,按磁异常条带定年预测洋底年龄最老不超过 200 Ma ,但是目前已知最老洋底实际年龄近 2 , 000 Ma 。( Jatskevich , 2000 )( Smoot , 2001 )( Fuller , 1996 )( Van Hinte , 1995 )。 60 年代在发现海底磁异常带的基础上,结合魏格纳的大陆漂移说和 30 年代霍姆斯为大陆漂移说解困假想的地幔对流假说,创建了海底扩张说,加上地震学的成果,共同奠定了支撑板块构造说的基础。 从海底扩张说发展到板块构造说问世,主要是解读地球物理信息的成果,还来不及仔细清理核实地质记录。三十多年来应用板块构造模式拟合和解释实际地质现象时,遇到难以克服的困难,以及涌现的大量与模式相抵触的新成果,足以动摇海底扩张说。 以上种种反对意见表明,对板块构造说的再思考,寻求取代板块构造说的新全球构造学说已成为当代地球科学发展的大趋势。 涌动构造说、 新地球膨胀说等多种全球构造假说已经登场。 新一轮有关大地构造和地壳运动理论研究的百家争鸣已经拉开帷幕。 致谢:本文采用了中国地震局地质研究所高名修研究员提供的部分资料。
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“有些SCI的论文还不如国内的论文”评
热度 1 yuelugj 2010-1-24 12:47
有些SCI的论文还不如国内的论文评 刘继顺 2010-01-24 2010年1月15日,中科院地质与地球物理研究所张旗研究员,以花岗岩的危机与危机的花岗岩为题,在《岩石学报》网站上发表了致全国地质同行的一封信。信中:就结晶分离、花岗岩形成环境及花岗岩源区构造背景、埃达克岩等问题提出了他的疑问。他认为摆脱目前研究危机的办法是:回到野外去,开展学术争论(论战)。 他的最有意思的话是尤其发到国外的论文,大多往外国人的思路上去套,因为,套用国外现成的理论是最简单易行和最实惠的了。外国人不了解中国的情况,个别野外研究不足的论文也容易蒙混过关。从这个角度说,有些SCI的论文还不如国内的论文。如果不改变现状,我们将制造更多的垃圾。 斯言可谓鞭辟入里,一针见血! 目前搞大地构造的、岩石学的、地球化学的,地球动力学的大牛们,所用套路基本相同:那就是去公路边、采石场和采矿堆中,取几块标本,然后不惜重金和时间,左分析测试,右数据整理,再数字模拟,套用判别图解,提出一些连自己都不相信的结论和创新来,再发到外刊上,悠然自得。这样制作出来的文章,的确不如地质与勘探、地质找矿论丛上的论文有参考价值,因为后者的论文起码能够提供一些新的基础地质资料和信息。 目前地学研究进入了一个数据怪圈,所谓热点问题就是小团体(学术共同体)的自娱自乐,如大陆型斑岩铜矿、造山带型金矿、埃达克岩等等,就是一个伪创新命题。 花岗岩的危机与危机的花岗岩 致全国地质界同行的公开信 张旗 (中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029) 摘要:信中讨论了花岗岩研究的现状,指出花岗岩理论上存在的危机和花岗岩研究思路上存在的危机,提出回到野外去,建议开展一场关于花岗岩的大辩论。呼吁学术界要正视危机,抓住机遇,迅速改变现状。 关键词:花岗岩,危机,公开信 花岗岩研究现状如何?如何评价当代花岗岩所取得的成绩、存在的问题及功与过?学术界是有不同认识的。多数人肯定持肯定的态度,但笔者深感忧虑,笔者认为花岗岩研究已经陷入严重的危机而不能自拔。笔者从2007-2008年已经连续发表了6篇文章(张旗等,2007a, b, c, 2008a, b, c),系统地讨论了花岗岩研究中存在的问题,提出开展一场花岗岩大辩论的主张,却如泥牛入海,无人问津。可是,翻开近期有关花岗岩的文章,错误的提法、研究方法和解释依然故我。 例如,笔者指出,花岗岩结晶分离从实际上和理论上都是不可能的(张旗等,2007b, 2008d),笔者也与某些同行探讨过,国内外花岗岩文章连篇累牍,但所有讨论花岗岩结晶分离问题的均以哈克图解作为依据,可是哈克图解真的不是依据。花岗岩结晶分离需要野外和岩相学观察的证据,可是这样的证据在哪里呢? 又如花岗岩构造环境问题,笔者也已指出,全球花岗岩大多出露在大陆上,而大陆花岗岩是无需判断其形成的构造环境的(张旗等,2007c, 2008d)。再者,花岗岩所判断的环境也并非花岗岩形成时的构造环境,而是花岗岩源区形成时的构造环境。国外花岗岩判别图将碰撞前和碰撞后也当成构造环境是不对的。 又如埃达克岩,现在已经得到许多学者的认可了,但是,10篇讨论埃达克岩的文章大约有9篇认为埃达克岩形成于碰撞后和造山后阶段则令人费解。埃达克岩(C型)明明是加厚地壳形成的,地壳加厚必伴随挤压,所以,顺理成章埃达克岩应形成于造山阶段和碰撞阶段,为什么大家都青睐造山后呢?大多数学者承认A型花岗岩是造山后的,A型花岗岩形成的深度浅,与埃达克岩是相悖的,如何解释这个矛盾? 还有,许多人认为中国东部中生代岩浆活动是与西太平洋板块的俯冲有关,但是,几乎很少有人认真对比过中国东部中生代花岗岩、火山岩和玄武岩与真正与俯冲有关的日本、印尼和安第斯的花岗岩、火山岩、玄武岩有什么区别。笔者注意过这个问题,认为中国东部中生代花岗岩、火山岩和玄武岩基本上与日本、印尼和安第斯没有可比性(张旗等,待刊),更何况在中生代中国东部大规模岩浆活动时期太平洋板块究竟是否曾经向西俯冲过也不清楚(Koppers et al., 2001,也见张旗等,2009)。 本文的题目为什么是花岗岩的危机与危机的花岗岩?这里有两层含义:花岗岩的危机说的是花岗岩理论本身存在危机;危机的花岗岩指的是花岗岩研究思路和方法存在的危机(即危机的花岗岩研究思路和方法)。前者指物,后者指人。 花岗岩理论陷入危机是外国人造成的。我们现在的花岗岩理论统统是外国人发明的,我们没有任何自己的发明创造。外国的花岗岩理论误区有两个:一个是以玄武岩理论作为花岗岩的理论;另一个是以板块构造理论指导大陆花岗岩研究。为此,我们必须创立花岗岩自己的独立于玄武岩之外的理论,我们必须创立新的大陆构造理论来指导花岗岩的研究。 花岗岩研究思路、方法和态度陷入危机则与我们的文化传统有着密不可分的联系。笔者曾著文批评中国学术界存在的许多不良风气,其中人云亦云是中国学术界最大的弊病,包括奴性思想,从众思想,随大流思想等(张旗等,2008c, d)。中国学术界还有一个怪现象,即你说你的,我说我的,各吹各的号,各唱各的调,互不干扰。就像中国武术界,学派多如牛毛,但是,相互之间很少切磋技艺。中国人太看重辩论的结果了,认为辩输了丢人,于是很少有人愿意争论,很少有人愿意得罪人。学问无止境,人的认识也无止境,谁也不敢说自己从来不犯错误,科学就是从不断的犯错误中前进的,666不就是失败了665次的结果吗?没有多次失败,怎得一次成功?学术界争论的真谛不在于争个谁对谁错,不是为了把某人搞臭,而在于追求真理。错误中可能有对的要素,对中也可能有错的因素。正确的认识往往是从磕磕碰碰中走过来的。学术争论犯了错误并不丢人,而死要面子活受罪,死不认错才丢人现眼呢。中国学术界死气沉沉,没有辩论的风气,没有民主的空气,这是非常不利于学术交流和学术进步的。 中国地质目前正处于历史上难得的黄金时期,对比20年前,地球科学勘查和研究经费的成倍增加,世界顶级测试仪器的大量引进,各方面人才的聚集,直接导致我们研究水平的极大提高和SCI论文数量的激增。据统计,2008年我国发表的Geology学科的SCI论文已经高居全球的3/1。我国已经成为名符其实的地质研究的大国了,但是,与中国GDP处于同样的问题是,我们还不是名符其实的地质研究的强国。我们的论文是以数量取胜,而不是以质量取胜。试问:我们在地球科学理论上有多少创新?有多少被国际地学界学习和追捧的思想?答案几乎为0,微不足道,实在可怜得很。 摆脱危机的出路在哪里?笔者认为至少有两条: 1,回到野外去,一切从头开始。要仔仔细细地观察,仔仔细细地做做分析,得出合乎实际的结论。我们的数据已经很好了,但是,由于我们野外研究的欠缺,由于我们思想上的束缚,我们的解释总是离不开外国的套路。我们空有好的数据,却拿不出好的思想。尤其发到国外的论文,大多往外国人的思路上去套,因为,套用国外现成的理论是最简单易行和最实惠的了。外国人不了解中国的情况,个别野外研究不足的论文也容易蒙混过关。从这个角度说,有些SCI的论文还不如国内的论文。 2,开展花岗岩问题的大辩论。笔者已经发出了这个倡议,但是得不到响应。在这里笔者向全国同行再次发出倡议。我们的6篇评论并不完美,也会有错误,欢迎大家评头论足。世界上没有完人,人们在认识世界的过程中不可能没有失误,认识论必须遵循否定之否定的原则,必须走否定-肯定-否定之路。学术不怕争论,真理越辩越明。无学术批评则学术无法进步。如果辩论的结果是张旗失败了而科学胜利了,这是大大的好事。 花岗岩危机重重,学术界不能再熟视无睹了。花岗岩问题成堆,如果不改变现状,我们将制造更多的垃圾。笔者忧虑花岗岩研究已经到了要唱义勇军进行曲的时候了。花岗岩研究已经到了最危急的关头,我们必须发出最后的吼声!当然,危机与机遇是并存的(张旗等,2008d),我们必须抓住历史机遇,努力发展大陆构造理论,努力发展花岗岩新的理论,为世界也为中国作出我们的贡献。 (2010-1-15) References Koppers AAP, Morgan JP, Morgan JW and Staudigel H. 2001. Testing the fixed hotspot hypothesis using 40Ar/39Ar age progressions along seamount trails. Earth and Planetary Science Letters, 185: 237-252 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2007a. 花岗岩混合问题:与玄武岩对比的启示-关于花岗岩研究的思考之一. 岩石学报, 23: 1141-1152 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2007b. 花岗岩结晶分离作用问题-关于花岗岩研究的思考之二. 岩石学报, 23(6): 1239-1251 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2007c. 花岗岩构造环境问题-关于花岗岩研究的思考之三. 岩石学报, 23: 2683-2698 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2008a. 花岗岩源岩问题-关于花岗岩研究的思考之四. 岩石学报, 24: 1193-1204 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2008b. 花岗岩研究的误区-关于花岗岩研究的思考之五. 岩石学报, 24: 2212-2218 张旗, 潘国强, 李承东, 金惟俊, 贾秀勤. 2008c. 21世纪的花岗岩研究,路在何方?关于花岗岩已经的思考之六. 岩石学报, 24: 2219-2236 张旗, 王焰, 熊小林, 李承东. 2008d. 埃达克岩和花岗岩: 挑战与机遇. 北京: 中国大地出版社, 1-344 张旗, 金惟俊, 李承东, 王元龙. 2009. 中国东部燕山期大规模岩浆活动与岩石圈减薄:与大火成岩省的关系. 地学前缘, 16(2): 21-51 联系方式: 北京德外中国科学院地质与地球物理研究所,邮编:100029 电子邮件:zhangqi@mail.igcas.ac.cn,zq1937@sina.com 电话:010-82998137;手机:13641226288
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[翻译]欧洲空间局:新的地图暗示金星曾经潮湿并有火山活动.
chenzhao 2009-9-15 17:17
金星快车已经完成了对金星南半球红外波段的首次地图测绘工作。新的地图暗示了我们的临近行星也许曾一度拥有一个更接近地球的,具有板块的地质构造系统和一个有液态水的海洋。 这份地图是由超过1千张独立的照片合成的,照片的摄制日期从2006年5月直到2007年12月。因为金星被云层覆盖,常规相继无法看到它的表面,但金星快车使用了一种特殊的红外波长,能够穿过云层看到其表面。 尽管雷达系统已经在过去被用来提供金星表面的高分辨率地图,但对于绘制能反映岩石化学成分的地图而言,金星快车是第一个达到上述目的的金星轨道航天器。新的数据与以往的一项猜测吻合,即金星高原是曾一度被海洋环绕的古老的大陆,并且是由过去的火山活动产生的。 这还不能算证据,但它具有一致性。现在我们能确定的一切就是说,高原的岩石与其它地方看上去不一样。Munster大学的联合行星内部物理研究组和柏林DLR的NilsMuller说道,他是制图工作的负责人。 岩石看上去不同因为它们对空间的红外辐射量不同,这就跟砖墙白天被太阳加热而晚上释放出热的道理一样。在红外波段,不同性质的表面辐射出不等量的热,这取决叫做发射率的物质特性。当金星快车以夜间轨道环绕金星的南半球时,可见光和红外热成像光谱(VIRTIS)就能捕捉到这些热辐射。 在1970~1980年代,8艘苏联探测器在金星表面的高地着陆,在它们的着陆点周围仅仅找到了类似玄武岩的岩石。而新的地图显示,在Phoebe和Alpha地区高原的岩石看上去相对于这颗行星的主体部分,色调更明亮。在地球上,如此明亮颜色的岩石通常是花岗岩,并构成大陆。 花岗岩是当古老的岩石,成分为玄武岩,由于被叫做板块构造的大陆漂移作用,而被驱动到进入行星内部,水和这些玄武岩结合,形成了花岗岩,并且当火山喷发时,这些混合物就可以再返回地表。 如果金星上确实有花岗岩,那么在过去,金星上必然曾有过海洋和板块构造。Muler说。 Muler指出已知的唯一方法去确切的了解高地岩石到底是什么,就是把一个着陆器送去那里。在漫长的时间里,金星的水已经散失在太空中,但那里可能仍然有火山活动。红外观测对于温度非常敏感,但所有影像的温度变幅只有3~20℃,这跟有岩浆活动预期的温度变幅差距太大。 尽管金星快车没有看到任何目前进行中的火山活动的证据,Muler并没有排除这种可能性,他说,金星是一个较大的行星,被内部的放射性元素加热。它应当有跟地球一样多的火山活动。确实,一些区域显示出由较暗的岩石构成,这也显示了较晚近的火山岩浆流的迹象。 在天文学家们的探索中,这张新的地图给了他们另一个工具,去理解为什么金星和地球在大小上如此相似,而演化历程却那么不同。 编辑注释: 论文《VIRTIS在1微米波长对金星表面热辐射的影像观测:壳和幔不同条件的变异》已经发表在《地质学研究杂志》2008年12期上,作者是N.Mller,J.Helbert,G.L.Hashimoto,C.C.C.Tsang,S.Erard,G.Piccioni,和P.Drossart Venussurfacethermalemissionat1microninVIRTISimagingobservations:EvidenceforvariationofcrustandmantledifferentiationconditionsbyN.Mller,J.Helbert,G.L.Hashimoto,C.C.C.Tsang,S.Erard,G.Piccioni,andP.DrossartwaspublishedinTheJournalofGeophysicalResearchinDecember2008. 要了解更多的信息: JoernHelbert,DLRInstitureofPlanetaryResearch,Berlin-Adlershof Email:Joern.Helbert@dlr.de GiuseppePiccioni,VIRTISco-PrincipalInvestigator, IASF-INAF,Rome,Italy Email:Giuseppe.Piccioni@iasf-roma.inaf.it HkanSvedhem,ESAVenusExpressProjectScientist Email:Hakan.Svedhem@esa.int (本文包括所有图片材料的著作权归属欧洲空间局,翻译是根据欧洲空间局门户网站的Term of use 被授权在私人和非商业目的下许可使用与再分发) 欧洲空间局门户网站的一般使用条款: http://www.esa.int/esaSC/SEMNYZS1VED_index_0.html 本文的出处: http://www.esa.int/esaMI/Venus_Express/SEMUQCLXOWF_0.html
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春日薄竹行
刘玉平 2009-5-27 22:49
野外记行( 2009 年 3 月 ~4 月,云南) 春日薄竹行 云南省文山县是这次地质考察的第一站。 3 月 28 、 29 日两天,南疆春意盎然,日煦云淡、和风拂爽,五颜六色的野生 高山杜鹃 竞相怒放、漫山遍野。考察的主要内容是对燕山晚期薄竹山花岗岩和二叠纪峨眉山玄武岩进行野外观测。 薄竹山花岗岩的主体形成于约 80~100Ma 的燕山晚期,前人将其划分为早晚两期岩相。第一期为黄灰色中 - 粗粒含斑黑云母花岗岩,斑晶主要为长石、含量为 10%~25% ,最大的长石斑晶可长达 10cm (图 1-B );第二期为浅灰色中 - 细粒白云母花岗岩,基本不含斑晶(图 1-C )。斑晶一般结晶较早,容易发生蚀变、分解等。 快到位于岩体北部的主峰时,路边有一处不错的露头,可见两期岩相之间明显的穿切关系(图 1-A ),并形成一薄层铁硅质接触边(图 1- D )。 图 1 薄竹山花岗岩两期岩相的穿切关系 ( A 、 D 两期岩相之间明显的穿切关系,左为第二期岩相、右为第一期岩相; B 第一期岩相,黄灰色中 - 粗粒含斑黑云母花岗岩; C 第二期岩相,浅灰色中 - 细粒白云母花岗岩; D 两期岩相之间的薄层铁硅质接触边,左为第二期岩相、右为第一期岩相) 在位于岩体南部的腰店一带,除可见第一期比较典型的似斑状结构(图 2-A )和第二期岩相呈脉状穿插第一期等现象外(图 2-B ),还可在第一期岩相中见到不少的暗色细粒包体(图 2-A 、 C 、 D ),它们可能代表了花岗岩的残余源岩。 图 2 薄竹山花岗岩两期岩相及暗色包体 ( A 第一期岩相黄灰色中 - 粗粒含斑黑云母花岗岩,钱币之左为长石斑晶、右为暗色包体; B 两期岩相之间明显的穿切关系,地质锤处为第二期岩相浅灰色中 - 细粒白云母花岗岩; C 、 D 第一期岩相黄灰色中 - 粗粒含斑黑云母花岗岩及暗色包体) 在薄竹山花岗岩之北东喜古、坝心一带,二叠纪(约 260Ma )峨眉山玄武岩广泛出露,主要为粒玄岩类(图 3-A 、 B )和玄武质凝灰岩类,不少露头可见典型的球状风化(图 3-C 、 D )。球状风化,是由于出露地表的岩石棱角突出易遭受风化(角部受三个方向的风化,棱边受两个方向的风化,而面上只受一个方向的风化)。因此,岩石的棱角逐渐溶蚀、崩落,而最终趋向球形。 图 3 峨眉山玄武岩 ( A 、 B 粒玄岩类; C 、 D 玄武岩球状风化) * * * 虬劲古树 薄竹春色(一) 三七园圃 腰店锡钨锌矿床 薄竹春色(二) 薄竹春色(三)
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花岗岩的风化
ecosinic 2009-1-26 10:27
在一处修路开挖出的山体上,可以看到花岗岩的球状风化. 留下两张照片,供参考.
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