浙东早白垩世复合岩流和岩墙中蕴含的壳幔作用信息

浙东早白垩世拉斑玄武岩—辉绿岩的Nd同位素变化较大,εNd（t）= 2.46～-8.04;其（87Sr / 86Sr）i = 0.705～0.709;206Pb/204Pb = 18.338～18.726, 207Pb/204Pb = 15.554～15.799,208Pb/204Pb = 38.419～39.319。伴生的同时代流纹岩—花岗斑岩具有华南I型和S型花岗岩的综合特征。与某些洋内弧、受混染的岛弧和大陆弧的相似拉斑玄武岩相比较,这种拉斑玄武岩不但富集大离子亲石元素（LILE）,而且富集轻稀土元素（LREE）和高场强元素（HFSE）。在这些玄武岩中找到元古宙的磨圆锆石以及玄武岩浆与同时代的流纹岩浆相互混合的证据。这些特征说明,浙东早白垩世拉斑玄武岩浆来自富集地幔,在其上侵过程中,导致地壳岩石部分熔化,本身也受到地壳岩石及熔体的混染。     

白垩纪时期赣杭构造带的伸展作用

前人研究认为赣杭构造带在晚中生代有两个阶段拉张活动:第一阶段发生于晚侏罗世,造成中酸性-基性火山岩喷发;第二阶段发生于早白垩世晚期,形成断陷红盆带,伴随基性玄武岩喷溢。以白垩纪基性火山岩地球化学和同位素数据为依据,认为两个阶段玄武岩浆喷发均发生于白垩纪时期,但对早期构造-岩浆活动的认识与之不同,且赣江断裂带对这期活动有限制和转换作用。早期((143±1.1)~(139±0.7)Ma)在赣杭带西端没有酸性岩出露,赣江断裂带附近的玄武岩浆来自亏损地幔,没有地壳物质混染,属于碱性玄武岩系列,属于板内拉张作用的产物。晚期(105~98 Ma)的玄武岩浆来自于富集地幔,有俯冲陆壳成分的不均匀混染,岩石属于拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩系列,玄武岩浆喷发伴随着强烈的区域伸展作用,形成一系列红层盆地。     

北山石炭纪-二叠纪火山岩成因及构造背景

北山古生代火山岩尤其是石炭纪-二叠纪火山岩的形成环境及成因备受学者关注且长期以来存在争议。本文收集了近年来发表的关于北山石炭纪-二叠纪火山岩研究的地球化学数据,岩石地球化学特征显示北山石炭纪玄武岩主要为安山玄武岩,属拉斑系列,二叠纪火山岩主要为安山玄武岩和亚碱性玄武岩,落入拉斑系列及过渡区;石炭纪玄武岩和二叠纪玄武岩均具有LREE富集的球粒陨石标准化稀土元素配分模式,轻重稀土元素分馏程度均较低。在微量元素蛛网图上,石炭纪-二叠纪遭受地壳混染的玄武岩呈现出明显的Nb-Ta亏损和微弱的Ti亏损特征,而未遭受地壳混染作用的绝大多数石炭纪-二叠纪玄武岩主要呈现出与OIB相似的"隆起"状不相容元素标准化配分模式。岩石成因分析认为,石炭纪-二叠纪玄武质岩浆可能主要来源于地幔柱,部分石炭纪-二叠纪玄武岩在形成演化过程中遭受了明显的大陆地壳混染作用,导致其出现十分相似于岛弧或活动大陆边缘的地球化学特征。结合区域构造演化分析及构造环境判别,认为石炭纪-二叠纪玄武岩均形成于大陆板内环境。     

内蒙古贝力克玄武岩地球化学特征及地质意义

内蒙贝力克地区存在一片面积为400km2、以发育三级熔岩台地为特征的新生代玄武岩,台地时代分别为2.31 ～2.41Ma、1.56～1.61Ma、0.51～0.61Ma.岩性为具有过渡性质的拉斑玄武岩,分为石英拉斑玄武岩与橄榄拉斑玄武岩,它们都起源于具有交代性质的石榴石橄榄岩源区.地球化学特征显示这两种岩性之间没有演化关系,而是源区不同程度、深度部分熔融的结果;并且在上升过程中,都受到下地壳麻粒岩的混染作用,其中石英拉斑玄武岩混染程度最大.大地构造背景上,贝力克与赤峰同处在兴蒙造山带南缘,它们表现出与华北西部北缘(集宁、大同、汉诺坝、繁峙)相似的岩浆源区和岩石圈地幔热状态,但不同的富集岩石圈地幔类型,即兴蒙造山带南源呈现DMM-EMⅡ特点,而华北西部北缘具有DMM-EM Ⅰ混合趋势.这种差异可能与岩石圈地幔不同的时代及构造背景有关.在软流圈熔体与上覆岩石圈地幔相互反应的拉斑玄武岩成因模式基础上,认为华北岩石圈减薄现象不仅局限于克拉通内部,其处在克拉通西北部,乃至兴蒙造山带南缘也同样经历了岩石圈减薄过程,只是存在不同时间、程度的岩石圈减薄过程.     

闽东南晚中生代壳幔作用地球化学

对闽东南永泰和永定火山－沉积盆地中的中生代拉斑玄武岩和流纹岩以及泉州和同安晚中生代复合的角闪辉长岩、花岗岩选择地进行了单矿物^40Ar-^39Ar年龄及全岩－单矿物Rb-Sr等时线年龄测定，并对这些得合的基性－酸性火成岩进行了详细的岩石地球化学研究。研究表明，闽东南晚中生代拉斑玄武岩具有“大陆弧”玄武岩的性质，微量元素的协变图解证实了复合基性－酸性岩浆之间存在的混合关系，解释了东南沿海晚中生代流纹岩及花岗岩普遍兼有I型和S型花岗岩的某些特征的原因。LILE／LILE、LILE／HFSE、LILE／REE以及HFSE／HFSE等微量元素比以及它们与Sr、Nd和Pb同位素的相关关系证实，两个盆地中的拉斑玄武岩浆分别来自岩石圈和流圈地幔。幔源基性岩浆在上升过程中受到地壳物质的混染，这是活动大陆边缘“壳幔作用”过程的一个重要方面。通过（Ba/La)N-(La/Sm)N）图解，把“源区富集”与“地壳组分混染”两者各自的贡献区分开来。通过永和永定两个盆地火山岩的对比，阐明了壳幔作用随地质时代发生的变化。     

海南岛石炭纪双峰式火山岩及其板块构造背景

海南岛西部的石炭纪火山岩为一套大洋拉斑玄武岩-流纹斑岩的双峰式火山岩。玄武岩中的不相容元素和稀土元素的丰度和比值,以及稀土分配模式与大陆裂谷的拉斑玄武岩的地球化学特征一致,说明海南岛晚古生代裂谷作用的存在。玄武质岩浆来源于地幔深部,演化程度较低,受下地壳物质混染。流纹质岩浆不是玄武岩浆结晶分异产物,而是受裂谷区高热流影响,由陆壳部分熔融形成。     

塔里木西北缘阿克苏地区大陆拉斑玄武岩对新元古代裂解事件的制约

塔里木西北缘新元古界苏盖特布拉克组不整合覆盖在前寒武纪阿克苏群蓝片岩及侵入其中的基性岩墙之上,苏盖特布拉克组底部发育两层玄武岩夹层,其形成时代和成因背景对认识塔里木板块前寒武纪构造演化及有关的超大陆循环和地球动力学过程具有重要意义。本文对这两层玄武岩进行了全岩地球化学和锆石U-Pb年代学研究。结果显示,玄武岩均属于大陆拉斑玄武岩系列,微量元素地球化学特性与典型的大陆溢流玄武岩非常相似,其岩浆来源于富集地幔,并遭受了一定程度的地壳混染作用。玄武岩中锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄分布在1945~755Ma,这些锆石均属于玄武岩浆上升过程中从地壳岩石捕获的继承锆石,记录了塔里木北缘元古代期间多期变质和岩浆事件。这一年龄范围表明,玄武岩形成的时代应晚于755Ma。本文的研究结果表明,阿克苏大陆拉斑玄武岩形成于板内裂谷环境,可能与新元古代Rodinia超大陆之下的地幔柱活动有关,是塔里木板块从Rodinia超大陆裂解出来的直接证据。     

湘南汝城盆地火山岩岩石地球化学及其成因意义

汝城盆地基性火山岩系由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成，属于低钾拉斑玄武岩系。基性火山岩系具有同一岩浆源区。岩石微量元素出现弱的LILE富集和Ta，Nb，Ti的亏损。强不相容元素比值反映岩浆源区明显偏离原始地幔组分，具有富集型异常地幔岩浆源区特征。岩浆源区同时受到地壳物质混染和来自先前消减残留板片流体或熔体交代的双重改造作用。在陆内拉张构造条件下富集型异常地幔岩浆源区的部分熔融是制约汝城盆地基性火山岩形成的主要因素。     

东天山自然铜矿成矿地质特征与成矿潜力分析

东天山自然铜主要赋存于上石炭统土古土布拉克组溢流相玄武岩及凝灰岩夹层中。岩石地球化学表明:该区岩石分为钙碱性系列和拉斑玄武岩两个系列,稀土总量较高,属轻稀土富集型,无Eu异常。REE分布模式具典型拉斑玄武岩稀土元素分布特征,微量元素暗示玄武岩岩浆物质来源具多样性。源区判别图解显示,东天山玄武岩属大陆板内玄武岩或陆拉张带玄武岩,形成于后碰撞拉伸作用下,为岩石圈地幔部分熔融与壳源物质发生同化混染的产物。东天山自然铜形成于贫硫、弱氧化环境,与美国基维诺和峨眉山地区的自然铜为不同成因类型。玄武岩型自然铜在东天山具很好找矿前景。     

湘东北中生代基性岩脉岩石地球化学及构造意义

湘东北中生代发育以辉绿岩类和煌斑岩类为代表的基性岩脉,属陆内拉斑玄武岩系,部分煌斑岩属于碱性系列。岩石富集LREE,δEu负异常不明显,其形成主要受软流圈地幔部分熔融作用制约。煌斑岩类微量元素总体上具有洋岛玄武岩(OIB)岩浆源区特征,富集Nd、P、Cs而K、Rb、Sr、U、Th等富集程度不明显,Ta、Nb略有富集。辉绿岩类表现出Ta、Nb、Ti亏损,但LILE并不富集,反映地壳混染程度的增强。基性岩脉形成于陆内拉张带的构造环境,岩浆活动未受到中生代大洋板块俯冲的影响。基性岩脉在时、空及物质组成上与湘东南玄武质岩石基本一致,属于整个湘东南岩石圈拉张-减薄带的一部分。     

浙江新昌复合式火成杂岩的岩石学、地球化学及其地质意义

浙江新昌复合式火成杂岩包括复合火山岩流和复合侵入杂岩。复合火山岩流由玄武岩和流纹岩/流纹质熔结凝灰岩组成,有的含少量安山质-英安质岩流和岩石包体;复合侵入杂岩由辉绿岩和花岗岩复合而成,含闪长质-石英闪长质岩石包体。它们在空间上紧密伴生,同位素年龄为96~113 Ma;地球化学上,它们统属钙碱性岩系,具有轻稀土元素和大离子亲石元素富集、高场强元素亏损等特点,稀土元素、微量元素配分型式基本相同,Sr=0.7069~0.7079,εNd (t ) = -2.3~-5.3,指示它们的微量元素和同位素发生过充分的交换。这些特点与浙闽沿海其他复合岩流和复合侵入杂岩的特点基本一致。它们形成在伸展构造背景,由起源于受消减作用影响的岩石圈地幔部分熔融而产生的玄武岩岩浆底侵,并与深熔的壳源花岗岩浆发生不同程度的岩浆混合而形成。新昌复合式火成杂岩的研究,为更深入研究中国东南部沿海地区晚中生代地球动力学环境变化和构造-岩浆作用提供了一个典型实例。     

浙东天台地区早白垩世花岗岩及暗色包体锆石U-Pb年龄、地球化学及其成因

在华南东部浙闽沿海一带普遍发育有大量晚中生代花岗质岩体及其中的暗色包体,这些岩体被认为是大规模壳幔相互作用和岩浆混合作用的产物。本文对浙东天台地区白鹤岩体中的寄主花岗岩及其中发育的暗色包体分别进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和详细的岩石地球化学研究,其锆石U-Pb年龄分别为(120.4±1.2)Ma和(120.6±1.1)Ma,属浙东燕山期侵入活动集中的早白垩世中晚期产物。岩石地球化学特征显示,寄主花岗岩为高硅、富碱、弱过铝质的高钾钙碱性花岗岩,具有较强的Eu负异常,富集Rb、Th、U、K,并有Sr、Ba、P、Ti、Nb、Ta等元素的亏损,岩石成因为高分异I型花岗岩;暗色包体多为低硅、富钠、偏铝质低钾拉斑玄武系列岩石,轻稀土富集、重稀土亏损,并具有弱的Eu正异常。锆石Hf同位素组成表现出不同物质来源(壳幔混源)花岗岩类岩石的特点。综合年代学及岩石地球化学特征,认为浙东地区早白垩世I型花岗岩及其暗色包体是在燕山期弧后碰撞伸展引张的构造背景下,由底侵的幔源岩浆与其诱发熔融的深部壳源岩浆经混合后,经过一定程度的分异演化,最后定位于浅成环境的产物。     

冈底斯东段古新世朱拉岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学特征

朱拉岩体位于冈底斯带东部,主要由黑云母二长花岗岩组成,其中发育闪长质包体,二者呈渐变过渡关系。3件寄主岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值分别为64.6Ma±0.8Ma、64.3Ma±0.8Ma和63.9Ma±0.5Ma,含776Ma的继承岩浆锆石。1件闪长质包体样品年龄加权平均值为66.1Ma±0.3Ma。闪长质包体低Si,中Mg（Mg﹟平均41.1）,属铝质高钾钙碱性系列,Nb/Ta值为22,Sr/Y值为3.69,稀土元素分馏较低,LREE/HREE平均值为1.92,Eu强烈亏损,富集大离子亲石元素（Rb、K、U、Th）,亏损高场强元素（Nb、Ta、Sr、Ti）,暗示岩浆成分主要为幔源。寄主岩石富Si、K,贫P,属铝质—偏铝质钙碱性—高钾钙碱性系列,Nb/Ta值15.9,富集大离子亲石元素（Rb、K、Th）,亏损高场强元素（Nb、Ta、Ba、P、Ti）,具有活动陆缘钙碱性岩系的微量元素分布特征。寄主岩石与闪长质包体具有密切的成生联系,闪长岩形成于富集俯冲带组分的地幔熔体,在上升过程中混染了一定量的壳源物质结晶分异产物,寄主岩石则为底侵作用产生的大量壳源熔体与少量幔源熔体混合并发生一定程度分离结晶后的产物。结合前人的研究成果,认为古新世朱拉岩体与雅鲁藏布江大洋的向北消减有关。     

Petrology and Petrochemistry of Shirotori-Hiketa Dike Swarm, Northeastern Shikoku, Japan: The Products of Amphibole-Dominated Fractional Crystallization

Compositions of dike rocks of Late Cretaceous age at Shirotoriand Hiketa, northeastern Shikoku show a mild relative iron-enrichment,simulating a typical tholeiitic trend. However, the trend ischaracterized by a stronger silica-enrichment than most tholeiiticseries. It is concluded, from petrologic observations and chemicaldata including Rb, Sr, Y, Zr, Zn, Ni, Co, Cr and V abundances,that the chemical trend displayed by the dikes was due to lateprecipitation of an Fe-Ti oxide phase in the course of fractionalcrystallization dominated by amphibole (hornblende). Crystallizationof an Fe-Ti oxide phase may have been delayed by a relativelylow oxygen fugacity due to external buffering by crustal wallrocks of the magma chamber. Amphibole-dominated fractional crystallizationdoes not always yield a calc-alkalic magma series. ^*Present address: Department of Geology, University of Toronto, Toronto, Canada M55 1AI.     

The composition and formation of Miocene tholeiites in the Central European Cenozoic plume volcanism (CECV)

Tholeiites accompanying a majority of alkali basalts are restricted to the highly productive central part of the CECV plume activity in Vogelsberg and Hessian Depression. They mainly occur as quartz tholeiites which according to experiments of partial melting and material balances are products of olivine tholeiitic primary melts. The differentiation from olivine to quartz tholeiitic melts took place in lower crustal magma chambers where olivine tholeiitic melt intruded due to a density comparable with that of the country rocks. The fractionation due to separation of olivine and some clinopyroxene caused contamination of tholeiite magmas by tonalitic partial melts from the wall rocks of the magma chambers. The latter process is indicated by relatively high Rb, K and Pb and low Nb concentrations and by Nd, Sr and Pb isotopes. Contaminating crustal melts, which roughly attained a proportion of 10%, contained very low ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd ratios from a Nd/Sm fractionation as old as 2.6 Ga. This is the first evidence from mafic rocks of this high age in the lower crust beneath Central Europe. Modelling with incompatible elements allows to recognize olivine tholeiites as products of about 1% partial melting of plume rocks consisting of 35% primitive and 65% depleted mantle materials. The production of tholeiites other than alkali basalts is restricted to the highest plume activity and the largest fraction of MORB type source rocks. Received: 10 December 1999 / Accepted: 23 June 2000     

Late Cretaceous subduction initiation and Palaeocene–Eocene slab breakoff magmatism in South-Central Anatolia,Turkey

The Late Cretaceous Alihoca ophiolite in the Inner Tauride suture zone (ITSZ) of South-Central Turkey represents part of a single ophiolitic thrust sheet that originated from the Inner Tauride ocean. The ophiolite contains upper mantle peridotites, cumulate wehrlites, layered-to-isotropic gabbros, and microgabbroic-to-doleritic dikes. An ophiolitic mélange beneath the Alihoca ophiolite includes blocks of limestone, peridotite, dolerite, basalt, and deep-sea sedimentary rocks (radiolarite, chert) in a matrix comprising sheared serpentinite and mudstone. Isotropic gabbro and dolerite dike rocks show enrichment in Sr, K, Rb, Ba, and Th (LILE) and depletion of Ta, Nb, Zr, Ti, and Y (HFSE), indicating an island arc tholeiite (IAT) affinity. Relatively younger dolerite rocks display low TiO₂ (<0.5 wt.%) contents, concave REE profiles with low HREE concentrations, and high LREE values, typical of boninitic affinities. The Alihoca ophiolite, hence, displays an IAT to boninitic geochemical progression in its magmatic evolution, reminiscent of many other Tethyan ophiolites in the region. It represents the remnant of a forearc oceanic crust, which developed during the early stages of subduction within the Inner Tauride ocean. Volcanic, volcano-sedimentary, and sedimentary rocks of the Uluk??la–Çamard? basin north of the ITSZ disconformably overlie the mafic-ultramafic rocks of the Alihoca ophiolite. Pillowed and massive lavas of the latest Cretaceous–Palaeocene Uluk??la Formation have alkaline basalt-to-basaltic andesite compositions, displaying relatively enriched LILE and LREE patterns with negative Nb and Ta anomalies. These geochemical features suggest that magmas of the Uluk??la–Çamard? volcanic rocks formed from partial melting of a metasomatized lithospheric mantle. This melting event was triggered by the influx of asthenospheric heat through a slab breakoff-induced window in the downgoing Tethyan oceanic lithosphere.     

Geochemistry of mafic dikes in the Singhbhum Orissa craton: implications for subduction-related metasomatism of the mantle beneath the eastern Indian craton

Mafic dikes, which transect the Mesoarchaean Singhbhum Granitoid Complex, are the most abundant members of the Newer Dolerite dikes of the Singhbhum Orissa craton. These dikes are subalkaline and exhibit a tholeiitic differentiation trend. Studied dikes underwent fractional crystallization of clinopyroxene and plagioclase. They show enriched patterns for the light rare earth elements (LREE) and large ion lithophile elements (LILE). On primitive mantle-normalized multi-element patterns, they possess Ba, Nb, Sr, P, and Ti depletions similar to subduction-related basaltic rocks. The high (La/Yb) _n and (Gd/Yb) _n ratios suggest that the studied mafic dikes were derived by low degrees of partial melting of a garnet-bearing source. Judging by trace elemental ratios (e.g. Ba/Y, Nb/Y, Ba/Th and Th/Nb), the studied dikes were derived from a mantle source metasomatized by a subduction component (e.g. fluids derived by dehydration of the subducting slab). We conclude that interaction between these fluids and the overlying mantle was the main cause of (LREE and LILE) enrichment and Nb (high field strength elements) depletion in the mafic dikes.     

华北板块北缘东段中三叠世构造演化——来自辽宁法库地区侵入岩的证据

本文对华北板块北缘东段辽宁北部法库地区中三叠世风歧堡岩体和靠陵沟岩体进行了岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学及Lu-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,风歧堡岩体和靠陵沟岩体加权平均年龄分别为（241±1） Ma和（243±1） Ma,侵位时代为中三叠世。风歧堡岩体的Ba和Sr质量分数分别为（290.00×10^-6~484.00×10^-6）和（129.00×10^-6~338.00×10^-6）,Sr/Y值为13.27~28.17,Sr/Yb值为117.50~250.28;靠陵沟岩体具有较高的Ba质量分数（899.00×10^-6~1 300.00×10^-6）和Sr质量分数（772.00×10^-6~997.00×10^-6）,以及较高的Sr/Y值（67.47~78.21）和Sr/Yb值（661.81~781.32）,Y、Rb和Yb质量分数较低,分别为11.00×10^-6~14.70×10^-6、55.80×10^-6~78.40×10^-6、1.17×10^-6~1.39×10^-6,地球化学特征上具有高Ba-Sr花岗岩的特征。此外,凤歧堡岩体样品富集大离子亲石元素Rb和K,亏损高场强元素Nb、P、Ti和大离子亲石元素Ba;靠陵沟岩体样品富集大离子亲石元素Ba、K、Sr,亏损高场强元素Nb、P、Ti。凤歧堡和靠陵沟岩体样品Nb/Ta值（4.18~10.26）和Zr/Hf值（30.39~38.76）与地壳平均值相近,Ni、Co和Cr质量分数较低;岩石地球化学特征表明法库地区中三叠世花岗质岩浆源岩为壳源岩石。中三叠世—晚三叠世早期,华北板块北缘东段处于造山地壳加厚阶段。研究区中三叠世花岗岩的ε_Hf（t）值均为正值,亏损地幔二阶段模式年龄（T_DM2）为949~555 Ma,结合岩石地球化学特征,中三叠世花岗质岩浆源岩为造山地壳加厚过程中新元古代新生下地壳部分熔融的产物。     

闽北角闪辉长岩的地球化学特征及其地球动力学意义

赤门角闪辉长岩是中国东南部晚白垩世末基性岩浆活动的产物,分布在福建省南平市的北部,总体呈近NS向展布.岩石属于低钾(拉斑)岩石系列,富Al、Na2O>K2O的特征,岩浆演化过程中经历了以橄榄石、辉石、斜长石和Ti-Fe氧化物的分离结晶作用.赤门角闪辉长岩具相对富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE)、亏损高场强元素(HFSE)的特性, 不相容元素蛛网图显示出消减带岩石的地球化学性质,以Nb、Ta、Ti负异常为特征.微量元素地球化学研究表明,赤门角闪辉长岩浆在上升侵位过程中未发生地壳物质混染,来自不含石榴石的富集岩石圈地幔岩部分熔融的产物,地幔源区的演化与太平洋板块俯冲密切相关.赤门角闪辉长岩形成于大陆拉张带-陆内初始裂谷的过渡环境.综合晚中生代的基性岩类资料,与形成较早的沿海辉长岩对比研究,赤门角闪辉长岩是拉张向裂谷转换体制下形成的过渡岩石类型,标志初始裂谷活动的开始.