内蒙古集宁新生代玄武岩中橄榄岩包体和巨晶的发现及意义

内蒙古集宁新生代玄武岩产于华北克拉通北缘，属于广义的“汉诺坝玄武岩”。首次在三义堂附近的碱性玄武岩中发现了大量的橄榄岩包体、辉石和长石以及少量的含钛磁铁矿巨晶。包体主要是尖晶石二辉橄榄岩，造岩矿物为橄榄石＋斜方辉石＋单斜辉石＋尖晶石，辉石巨晶主要为透辉石和普通辉石，长石巨晶主要是歪长石和少量斜长石。1．5GPa条件下，尖晶石二辉橄榄岩样品所记录的平衡温度与汉诺坝相近，集中于950℃左右，大体上反映了华北克拉通北缘大陆岩石圈地幔尖晶石相部分的温度状态。单斜辉石巨晶的结晶温压大于幔源包体的平衡温压，表明巨晶的来源深度可能大于包体。包体的结构及矿物成分分析表明，这些包体是玄武质岩浆上升过程中偶然捕获岩石圈地幔的岩石碎块。二辉橄榄岩包体中橄榄石高Mg#值（89．5～91．7）和较高的NiO含量（0．29％～0．55％），暗示集宁玄武岩中的橄榄岩包体来自较高熔融程度的岩石圈地幔。     

苏鲁皖新生代玄武岩中巨晶组合的稀土元素特征

我国东部苏鲁皖地区新生代碱性玄武岩中,除了含有大量地幔橄榄岩类捕虏体以外,尚含有一定数量的石榴石、普通辉石和歪长石巨晶。这些巨晶是在地幔不同深度上从玄武岩中晶出的。巨晶组合的分离结晶作用对熔体稀土元素含量有很大影响。赋存巨晶的碱性玄武岩所具有的LREE富集、HREE亏损的稀土元素分配型式是由地幔橄榄岩类部分熔融程度、石榴石巨晶和普通辉石巨晶的早期高压熔离和玄武岩的结晶分异作用等综合因素造成的。     

华北晚中生代和新生代玄武岩中单斜辉石巨晶来源及其对寄主岩岩浆过程的制约

玄武岩中的"巨晶",因矿物颗粒粗大而得名,通常是指那些相对于玄武岩斑晶,形成深度较大即结晶于较高压力环境,个体粗大的单矿物晶体.因此,通常用高压巨晶来描述玄武岩中这些个体粗大的单矿物晶体(鄂莫岚和赵大升,1987),如单斜辉石巨晶、透长石/歪长石巨晶、石榴子石巨晶、锆石巨晶和蓝宝石等,其中以单斜辉石巨晶最为常见.华北克拉通中部中生代岩石圈地幔的性质:     

中国东部碱性玄武质岩石中的辉石和角闪石巨晶

在中国东部,北起黑龙江、南到海南岛,广泛地分布着新生代碱性玄武质岩石,例如碱性橄榄玄武岩、碧玄岩、霞石玄武岩等。它们含有丰富的超镁铁岩包体和各种巨晶。已发现的有辉石、角闪石、石榴石、歪长石、钛铁矿和云母等巨晶。Harte(1978)把巨晶定义为大的单矿物单个晶体,它比超镁铁岩团块中的矿物粗得多(2—20cm)。然而有的地质学家把巨晶的粒度下限定在1cm(Eggler 等,1979)。笔者遵循这一定义和采纳后一界线,在此基础上着重对中国东部部分地区的辉石和角闪石巨晶进行研究,研究情况见表1。     

内蒙古阿巴嘎旗新生代玄武岩中超镁铁岩包体的特征

内蒙古东部阿巴嘎旗及其以北地区第四纪更新世钠质碱性火山岩中发现的超镁铁岩包体,主要为尖晶石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩、纯橄榄岩、橄榄二辉岩、尖晶石单斜辉石岩和单斜辉石巨晶以及辉长岩、花岗闪长岩、石英长石片麻岩等壳源包体。超镁铁岩包体和巨晶的岩相学特征显示它们不是寄主玄武岩岩浆分离结晶堆积体;其主要元素、稀土元素特征与阿尔卑斯型橄榄岩相似,其组成接近于原始地幔岩值;同位素地球化学特征表明它们与寄主岩-玄武岩浆不是同源的;尖晶石二辉橄榄岩包体形成的平衡温度和压力范围分别为1056.9℃～1103.1℃,压力为1.50～1.84GPa,形成相当深度为49.5～60.72km。辉石岩包体形成温度为887.1℃～958.6℃,压力为1.25～1.4GPa,形成相当深度为41.25～46.2km。寄主玄武岩形成温度1390℃～1450℃,压力1.75～2.20GPa,形成相当深度为60～70km。可以认为,研究区在新生代发生了软流圈地幔上涌,导致岩石圈减薄以及地壳的拉张,大量岩浆物质沿构造通道溢出地表。其中超镁铁岩包体与寄主玄武岩浆之间没有熔体与残余物这种成因联系,它们是寄主玄武岩浆在上升过程中捕获的岩石圈地幔碎块。     

玄武岩中刚玉巨晶的包体研究：Ⅰ.更长石包体的发现及意义

本文对山东昌乐碱性玄武岩中刚玉巨晶的更长石包体及同一地区产出的歪长石巨晶进行了电子探针、红外吸收光谱测定,讨论了更长石包体与刚玉巨晶、歪长石巨晶间的成因关系,认为刚玉巨品、歪长石巨晶以及玄武岩中的其他巨晶构成了一个结晶序列,歪长石相对较晚结晶。     

碱性玄武岩中钛金云母巨晶的研究

钛金云母巨晶产于安徽当涂釜山的碱性玄武岩中,在该岩石中还含有尖晶石二辉橄榄岩包体和辉石、石榴石和歪长石巨晶。 本文提供了钛金云母的光性特征、矿物化学和波谱学等方面的资料。其化学特征是富钛和铁。其折光率显著高于各种产状的金云母。X射线衍射谱的特征是基底奇数层反射强,而偶数层反射不明显。多型为3T型。这些反映了钛金云母在高压条件形成。     

山东临朐-昌乐地区新生代火山岩研究

山东临朐-昌乐地区新生代火山岩是新近纪中新世-上新世火山活动产生的大陆溢流玄武岩,分为牛山期、山旺期和尧山期,主喷发期为牛山期和尧山期,属于碱性玄武岩系列。火山岩化学成分由早至晚向富碱、钛、钙,贫硅、镁、锰的方向演化,岩浆分异程度晚期较早期高。岩石内有大量二辉橄榄岩、方辉橄榄岩等幔源包体和透长石、普通辉石、尖晶石等巨晶。玄武岩K-Ar年龄为4.34～18.87Ma。火山岩岩浆来源于上地幔。     

中国东部新生代玄武岩中巨晶矿物的地球化学

本文对安徽女山、河北汉诺坝和广东普宁碱性玄武岩中的单斜辉石和角闪石巨晶进行了主要元素、稀土元素、微量元天和Ｓｒ＿Ｎｄ同位素的综合分析。数据显示产出于３个研究区的单斜辉石巨晶有３类：Ａｌ普通辉石、透辉石和Ｆｅ＿Ｎａ透辉石。普宁地区的角闪石巨晶乃世界上罕见的绿钙闪石巨晶。女山和普宁的单斜辉石和角闪石巨晶是碱性玄武岩浆在幔源高压下的结晶产物；汉诺坝的单斜辉石巨晶既可以是碱性玄武岩浆又可以是拉斑玄武岩浆的高压结晶体。所有巨晶相对于寄主岩者属于偶然捕掳晶。巨晶的形成符合“流动结晶模式”。它们与共存的橄榄岩色体无成因     

我国东、南部玄武岩中尖晶石二辉橄榄岩包体的矿物研究

我国东部与南部新生代碱性玄武岩及火山角砾岩喷发过程中,携带了来自地幔及玄武岩浆深部结晶分异形成的包体,这些包体包括尖晶石二辉橄榄岩、石榴石二辉橄榄岩、辉石岩和辉长岩类,以及石榴石、辉石和歪长石巨晶等。我们收集了福建、江苏、河北及云南等地数十个包体,并对其中13个包体的矿物进行了研究,计算了包体形成的温度和压力,并讨论了成因。     

碱性玄武岩中巨晶辉石的出溶结构

人们在研究玄武岩浆的起源和演化时,对碱性玄武岩中的巨晶辉石产生了越来越大的兴趣。这些巨晶辉石具下列特点:个体大;常与来自上地幔的橄榄岩包体伴生;其氧化铝含量,特别是Al(?)的含量远高于寄主玄武岩中的辉石斑晶和橄榄岩包体中的单斜辉石;与寄主     

中国东部深源包体和新生代辉石地温的研究

中国东部新生代宏玄武岩广泛发育,它们在时间和空间上表现为明显的分带。在新生代玄武岩中赋存着丰富的地幔碎裂－二辉橄榄岩包体和高压巨晶,为研究上地幔组成和岩浆演化提供大量信息。人选必其他研究者的资料,从岩石学,矿物学,地球化学及热力学的观点,对中国东部新生代玄武岩中赋存的深源包体和新生代辉石地温进行探讨。     

山东刚玉巨晶的成因——来自矿物包裹体的证据

利用电子探针、扫描电镜分析技术在产自山东碱性玄武岩的刚玉巨晶中发现了尖晶石族氧化物包体,并有许多刚玉、钛铁矿、高硅氧化物、辉石、长石、方解石等包体.这些包体矿物的化学成分明显与该地区相应的巨晶矿物不同,具有深源性的特征.刚玉巨晶具有世代现象,其生长具有明显的阶段性,是在一种高度演化的富含SiO_2岩浆中生成,生长过程极其复杂.     

铜陵地区中生代中酸性侵入岩中包体类型、特征及成因

铜陵地区中酸性侵入岩中包体可分为捕虏体、残余体及岩浆包体三大类,其中岩浆包体又可划分为冷凝边包体、混杂岩包体及堆积包体。残余包体具眼球状和变嵌晶结构,以富含黑云母(>80％)为特征,同时含少量的堇青石和石榴石;堆积包体具紧密的堆积结构,主要由辉石、角闪石和少量的尖晶石、金云母组成;微粒闪长质混杂岩包体主要由角闪石、斜长石和少量的石英组成,同时含有大量的针状磷灰石,部分呈斑晶出现的斜长石中含有较基性的圆形核心,部分他形石英中含有毛发状的角闪石;冷凝边包体的矿物组合与寄主岩的相似(斜长石+石英+碱性长石+角闪石+黑云母),但由于矿物粒度较细     

中国东部几个地区新生代玄武岩中单斜辉石—熔体平衡温压—兼论幔源包体的成因

以中国东部宽甸、汉诺坝和明溪含有幔源包体的新生代玄武岩中的单斜辉石斑（巨）晶为研究对象,采用最新的单斜辉石－熔体平衡温压计对单斜辉石斑（巨）晶－熔体进行了平衡温压计算。结果表明,碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶结晶温度和压力高于共生的亚碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶,单斜辉石巨晶的结晶温度和压力高于单斜辉石斑晶。这说明碱性玄武岩的形成深度大于亚碱性玄武岩,单斜辉石巨晶是更高压力下的结晶产物,单斜辉石斑晶在岩浆上升的不同深度均有晶出。回归分析表明,尽管携带幔源包体的玄武岩浆上升速度较快,但并不是绝热上升。单斜辉石斑（巨）晶的结晶温压条件与同一地点幔源包体平衡温压条件的对比表明,单斜辉石巨晶和碱性玄武岩中的部分单斜辉石斑（巨）晶的结晶温压大于幔源包体的平衡温压,表明了包体寄主岩浆的来源深度大于包体的深度。因此,幔源包体是寄主岩浆上升途中捕虏的上地幔碎块,而非寄主岩浆形成源区的残留体。     

汉诺坝玄武岩板块构造环境及岩浆成因机理的分析

一、概述汉诺坝玄武岩是我国晚第三纪中新世的标准地层之一,也是我国新生代裂隙式喷发的典型地区之一。呈岩被产出,构成蒙古高原的东南缘。玄武岩由拉斑玄武岩系列及碱性玄武岩系列岩石组成,常周期性互层喷出,组合为2—4个韵律。拉斑玄武岩系列的岩石较多,包括石英拉斑玄武岩及橄榄拉斑玄武岩;碱性玄武岩系列的岩石较少,常见碱性橄榄玄武岩及碧玄岩。碱性玄武岩系列中,以出现高压巨晶及深源包体为特征。高压巨晶以单斜辉石、歪长石为主,钛铁矿、石榴石等少见。深源包体以绿色(Ⅰ型)为主,黑色(Ⅱ型)少见。Ⅰ型中以二辉橄榄岩为最多,属原始型地慢岩;而方辉橄榄岩、纯橄榄岩则很少,属残留型地慢岩。Ⅱ型中以二辉岩、辉长岩常见,斜长岩较少,多为玄武岩浆在地慢深处堆积产物。本区玄武岩产出的板块构造环境以及岩浆成因机理,一直是众说纷纭,观点不一。     

山东昌乐新生代碱性玄武岩中的巨晶单斜辉石成因研究

山东昌乐新生代碱性玄武岩中除斑晶单斜辉石和基质单斜辉石外,还发育大量巨晶单斜辉石和同源斜方辉石捕掳晶。巨晶单斜辉石与玄武岩间发育复杂和简单两种类型的反应边。复杂反应边往往发育在颗粒较大的巨晶单斜辉石外围。复杂反应边可分为4个带：内部带、过渡带、外部带和边缘带,其中,内部带、过渡带和外部带均由具不同结构特征的单斜辉石＋熔体＋金属氧化物构成,边缘带为不含熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石;内部带的单斜辉石具梳状构造,过渡带的单斜辉石具细密筛孔构造,外部带为具似砂钟构造的筛孔状单斜辉石。反应边中单斜辉石、熔体及金属氧化物的成分显示,只有内部带受到单斜辉石巨晶的影响,其余带均受玄武岩浆的制约。简单反应边往往发育在颗粒较小的巨晶单斜辉石外围。简单反应边仅发育不含熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石。巨晶单斜辉石的反应边是巨晶与玄武岩浆间温度差造成的。在与玄武岩浆反应的过程中,大颗粒的单斜辉石巨晶需要较长的时间与玄武岩浆达到温度平衡,从而有足够的时间发育包含4个带的复杂反应边;反之,由于缺乏足够的反应时间,小颗粒单斜辉石巨晶的外围只发育不含熔体和金属氧化物的简单反应边。同源斜方辉石捕掳晶的成分与地幔二辉橄榄岩包体中的斜方辉石类似,其边部发育类似于Bowen反应（1956）形成的单斜辉石环边。在单斜辉石Al^IV-Al^VI图解上,巨晶单斜辉石、二辉橄榄岩包体中的单斜辉石以及部分单斜辉石斑晶的核部,均位于较高压力的“麻粒岩和玄武岩中包体”区域,反应边中单斜辉石、基质单斜辉石以及绝大部分斑晶单斜辉石位于“火成岩”区域,说明部分斑晶单斜辉石核部来源于地幔二辉橄榄岩,属于捕掳晶。结合单斜辉石结晶压力的估算,笔者认为巨晶单斜辉石的成因模式为：来自软流圈的碱质基性熔体上侵到地幔岩石圈下部,结晶形成单斜辉石巨晶,后来该熔体携带巨晶单斜辉石与来自上地幔岩石圈、夹带大量二辉橄榄岩包体以及斜方辉石（和单斜辉石）捕掳晶的玄武岩浆混合,巨晶单斜辉石随混合后的碱性玄武岩浆上升、喷出地表。     

藏北可可西里中新世钾质火山岩矿物化学及温压计算

对藏北可可西里中新世钾质火山岩的主要斑晶矿物化学成份进行了电子探针分析,结果表明,火山岩中的辉石为普通辉石、紫苏辉石和古铜辉石,角闪石为钙质角闪石,云母为钛铁黑云母和富铁黑云母,长石为中长石、更长石、钠透长石和透长石,不透明矿物主要为钛铁矿和磁铁矿,可见钛铁矿?磁铁矿固溶体。根据火山岩中单斜辉石?熔体温压计估算的辉石斑晶的形成温度和压力分别为1 065～1 100 ℃和5.3～9.1 kbar。二辉石地质温度计结果表明,辉石的共结温度为976～1 020 ℃。而钛铁矿?磁铁矿固溶体平衡计算结果表明,钛?磁铁矿的平衡温度为841～974 ℃,logfO2为－13.71～－10.87。研究结果显示,可可西里火山岩岩浆房的埋深深度小于30 km,中?酸性系列火山岩是岩浆房在相对低压条件下的中上部地壳部位,经分离结晶后形成。     

河北汉诺坝新生代玄武岩中幔源包体和高压巨晶的氦同位素地球化学研究

对该地区新生代玄武岩中幔源包体和高压巨晶的氦同位素进行了初步研究。幔源包体中橄榄石的3 He 4 He值为 (0 .15～ 7.4)× 10 - 6,较MORB值明显偏低 ,甚至低于大气的值 ,说明该地区曾发生过强烈的地幔交代作用。高压巨晶辉石和石榴子石的氦同位素组成与此明显不同 ,其3 He 4 He值为 (5 .7～ 2 4.3)× 10 - 6。提出幔源包体和高压巨晶不是同源的 ,二者可能与寄主玄武岩均无必然成因联系。在汉诺坝地区一件石榴子石巨晶中还发现了异常高的3 He 4 He值。     

华北晚中生代和新生代玄武岩中单斜辉石巨晶来源及其对寄主岩岩浆过程的制约:以莒南和鹤壁为例

本文对华北克拉通晚中生代和新生代碱性玄武质岩石中的单斜辉石巨晶进行了主、微量元素和Sr-Nd同位素的综合研究,发现晚中生代和新生代单斜辉石巨晶存在明显的主、微量元素和同位素组成上的差异。新生代单斜辉石巨晶有Al-普通辉石和次透辉石两类;而中生代单斜辉石巨晶只有Al-普通辉石。新生代单斜辉石SiO_2含量高、REE配分型式为上凸型、LILE和放射性元素含量高,并具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成;而中生代单斜辉石SiO_2含量低、REE配分型式为LREE富集型、LILE和部分HFSE以及放射性元素含量低,并具有比寄主碱性玄武岩稍富集的Sr和Nd同位素组成;巨晶的结构、矿物成分和地球化学特征,以及Mg-Fe在熔体与单斜辉石间的分配状况皆说明,新生代碱性玄武岩中单斜辉石巨晶是碱性玄武岩浆在高压下结晶的,因此二者是同源的;而中生代单斜辉石巨晶是被寄主岩浆偶然捕获的捕虏晶,是不同源的。华北新生代单斜辉石巨晶存在于碱性玄武岩和拉斑玄武岩中,它们具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成,说明即使是碱性玄武岩也不能完全代表软流圈来源的原始岩浆,其在上升过程中或多或少存在同位素组成富集的物质的混入。同时,拉斑玄武岩不是碱性玄武质岩浆直接结晶分异的产物,亦不是完全由部分熔融程度的不同造成的。拉斑玄武岩中存在岩石圈地幔物质的贡献或是岩浆房内碱性玄武质岩浆受地壳混染作用的结果。