胶莱盆地中部及西南缘中生代火山岩岩石地球化学特征及成因研究

胶莱盆地广泛分布中生代青山群火山岩,盆地中部及西南缘岩石类型为玄武质粗安岩、粗安岩、粗面岩、流纹岩等。岩石SiO_2含量在50.48%~78.72%之间,里特曼指数(σ)介于1.76~5.97之间,总体属钙碱性系列。岩石具富钾富铝的特征,在K_2O-SiO_2图解中总体属钾玄岩系列,在A/NK-A/CNK图解中主要落在过铝质区域。岩石富集LREE及大离子亲石元素K、Rb、Th、U、Pb等,亏损HREE及P元素,普遍出现Eu负异常及弱的Ce负异常。研究表明,流纹岩与玄武质粗安岩、粗安岩、粗面岩岩浆来源不同,流纹岩具有相对较低的ΣREE含量及(La/Yb)_N值,明显的Eu负异常及极低的Cr、Ni含量,表明其来源于地壳;玄武质粗安岩、粗安岩、粗面岩的来源则较为复杂,推测来源于岩石圈地幔物质同俯冲扬子下地壳物质的相互混合。     

浙中印支晚期伸展事件:NNE向带状分布A型碱性花岗岩的证据

出露于浙江省江绍对接带内印支晚期花岗岩呈NNE向产出,锆石U-Pb年代学研究表明其形成于230~220Ma。地球化学分析显示该系列岩石富K_2O和Al_2O_3,低Na_2O和MgO,为准铝质-过铝质的钾质-钾玄质花岗岩。岩体氧化物与SiO_2呈明显的负相关,反映浙江省印支期侵入岩的原始岩浆可能的同源性。岩体富集Th、La、Ce等大离子亲石元素及轻稀土元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等高场强元素,轻重稀土分馏明显,(La/Yb)_N=12.87~140.02,δEu=0.1~0.7,具高的10~4×Ga/Al值及Zr、Nb、Ce、Y含量,为板内A型花岗岩的特征。岩石有较高的I_(Sr)值(0.7069~0.7203)和较低的εNd(t)值(-14.9~-4.1),其二阶段Nd同位素模式年龄为1.33~2.21Ga。地球化学特征指示浙江印支期花岗岩是伸展环境下,具有壳幔作用和地壳物质的部分熔融而形成。结合该区发现的同期基性岩墙群,说明浙江境内在230Ma构造环境转换已经完成,板内沿古碰撞带拉张伸展和陆内裂谷作用,超基性-基性-碱性岩浆的底侵形成壳幔作用及部分熔融地壳物质。     

东海周边中小型河流沉积物锶钕铅同位素组成及其物源示踪意义

通过对东海周边9条中小型河流沉积物进行锶钕铅(Sr-Nd-Pb)同位素测试,分析了其组成特征及其物源指示意义。结果表明,~(87)Sr/~(86)Sr、~(143)Nd/~(144)Nd、~(206)Pb/~(204)Pb平均值分别为0.719 056、0.512 056和18.614 94。Sr-Nd-Pb同位素组成主要受地质背景和风化作用的制约,空间变化规律明显,可作为区分不同来源河流沉积物的有效指标。统计结果确立出三个端元值,分别为台湾岛东部河流(~(87)Sr/~(86)Sr-0.713 355,ε_(Nd)--8.488)、台湾西部河流(~(87)Sr/~(86)Sr-0.718 804,ε_(Nd)--12.375 7)和大陆东南部河流(~(87)Sr/~(86)Sr-0.722 195,ε_(Nd)--11.944 4)。确立这些端元可为认识中国东部陆架区沉积物"源-汇"过程及陆海相互作用提供科学依据。     

扬子地块东南缘新元古代下江群地层白云母~(40)Ar-~(39)Ar年龄及其地质意义

古太平洋板块在燕山期的俯冲后撤致使华南板块的大地构造背景由造山增厚转换为伸展减薄,但目前对于俯冲后撤的起始时间仍有争议,且针对扬子地块东南缘甚少有年龄数据来制约此次中生代构造属性的转换。本文对扬子地块东南缘下江群地层的变质矿物白云母开展~(40)Ar-~(39)Ar同位素测年研究,并分别获得(103±2)Ma和(102±2)Ma的坪年龄。结合已有研究数据,上述年龄表明扬子地块东南缘在早白垩世晚期(~100Ma)已完全转变为太平洋构造域,并由陆内造山转换为伸展扩张构造阶段。此时古太平洋板块的俯冲后撤已启动和逐渐东移,并最终导致华夏地块东部晚白垩世(~86Ma)大量花岗岩和双峰式火山岩的形成。     

中国东南部与日本中生代岩浆作用差异性

中国东南部和日本同处西太平洋构造-岩浆岩带,中生代均发育了大规模的侵入岩浆作用,但两者对比研究尚相对缺乏。通过对比中国东南部和日本中生代岩浆作用,发现二者既具有相似性,又具有明显的差异性。中国东南部和日本均经历了印支期后的岩浆作用沉寂期,中国东南部岩浆沉寂期为210~185 Ma,持续了约25Ma;而后中国东南部在170~150 Ma期间岩石圈发生伸展-减薄,导致大量的以黑云母二长花岗岩为主体的"改造型"或"陆壳重熔型"花岗岩类在南岭及其周边地区广泛出现,而在南岭以东的武夷山地区,发育大量的同时代的S型花岗岩及地壳增厚背景下形成的具埃达克质特征的花岗岩类,表明太平洋板块俯冲效应在该区已经显现。然而,日本未见该时期中酸性岩浆活动,日本中生代岩浆活动的沉寂期持续了约50Ma(180~130Ma)。中国东南部晚中生代大规模的岩浆侵入活动主要发生在145~80 Ma之间,并经历了121~117 Ma的动力变形作用;日本在140~100 Ma之间的花岗岩浆活动并不强烈,早期发育大洋俯冲板块熔融相关的埃达克质TTG和高镁安山岩组合,而峰期年龄介于100~60 Ma的花岗质岩石则部分经历了90~87 Ma的动力变形作用。日本晚中生代花岗质岩浆活动、动力变形作用明显比中国东南部大规模的花岗质岩浆活动晚约30~40 Ma。西南日本内带花岗质侵入岩在地质年代上呈现出由西向东逐渐变年轻的趋势,这一现象同中国东南部岩浆活动的迁移性是相同的,而且西南日本内带岩浆岩的同位素组成上也显示出明显的区域性变化。中国东南部中生代岩浆作用结束于80 Ma左右,以A型花岗岩及双峰式的岩浆岩的出现为主要标志;而日本的中生代花岗质岩浆活动则延续到古近纪,以挤压性地壳重熔的富含石榴石/白云母的S型花岗岩的出现为标志;这种差异性可能是由于两地地壳物质组成和性质存在较大的差别所致,中国东南部地壳是经历了多次造山构造旋回的高成熟度老地壳,而日本则可能是成熟度低的年轻地壳。     

千岛-勘察加俯冲带俯冲特征的空间差异性及成因的初步探讨

基于地震震中分布、地震层析成像方法,系统阐述了俯冲带从南到北俯冲角度、俯冲深度、形态以及板上地幔楔熔融程度等方面的空间差异特征,同时结合岛弧火山岩中的Sr、Nd、Pb同位素信息进一步探讨了该区域岩浆作用的空间差异性,最终将千岛-勘察加俯冲带分为6段。综合以往研究可知,俯冲带分段性的成因比较复杂,与岩浆源区地幔中流体成分和含量、板片与海沟的汇聚速率、沿贝尼奥夫带的应力状态等皆有着密切的联系,而基于板块运动模型,板片的汇聚速率与俯冲结构的空间差异性有着较好的对应关系,因此本研究认为板片的汇聚速率是影响该地区空间差异性的重要因素,而更系统的成因有待进一步研究。综合分析千岛-勘察加俯冲带的俯冲特征对于丰富研究区板块构造理论,深入理解俯冲带动力学过程具有重要意义。     

华北东部青岛地区煌斑岩岩石地球化学特征与成因

华北东部青岛地区煌斑岩广泛发育,其岩石成因、构造环境等方面研究程度较低。本文通过研究其岩石学和地球化学特征,讨论岩浆的源区性质、形成的构造环境,进而推断研究区的地质演化过程。研究区内煌斑岩的SiO2含量(W(SiO2))为39.13%~51.26%,属于钾玄质碱性岩。样品的稀土元素整体表现出轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特征,Ce和Eu异常(分别用δCe和δEu表示)不显著。样品微量元素总体表现出大离子亲石元素(Ba、K、Pb)和轻稀土元素富集(LREE),而高场强元素(Nb、Ta和Ti)亏损的特征,具有典型的俯冲特征。源区为三叠纪时北向俯冲的扬子板块析出的熔体,交代上覆华北板块地幔橄榄岩而形成的地幔交代岩。白垩纪时,俯冲带岩石圈大范围坍塌,软流圈上涌形成伸展环境,地幔源区发生部分熔融,岩浆上升侵位形成煌斑岩。     

西北印度洋中脊玄武岩源区地幔特征

利用全球岩石地球化学数据库(Pet DB)中有关卡尔斯伯格洋脊(CR)、北中印度洋脊(NCIR)及南中印度洋脊(SCIR)玄武岩的微量元素及同位素组成数据,分析了玄武岩的元素地球化学特征及其沿脊轴的变化,旨在探讨玄武岩源区地幔的(不)均一性及岩浆作用过程的差异。初步研究结果表明:CR、NCIR及SCIR玄武岩组成相近,仅在个别脊段表现有微量稀土元素和同位素组成上的差异,玄武岩整体与N-MORB组成特征相近,与先前通常认为的典型印度洋中脊玄武岩不同。玄武质岩浆主要源自尖晶石二辉橄榄岩地幔的熔融,岩浆源区主要由两个地幔端元构成,即以亏损型地幔(DMM)为主(69%),其次为富集型地幔(EMⅡ,27%)。富集组分可能源自古老陆壳物质的混染。自CR经NCIR到SCIR整个印度洋中脊西北分支玄武岩的Sr、Nd及Pb同位素组成表现出均一性,表明岩浆源区地幔组成相近。在SCIR 19°S附近脊段岩浆源区地幔存在有不均一性,有EMⅡ型地幔端元混入的迹象。在CR 3.5°N附近脊段,玄武岩明显富集K、Ba、La及U等微量元素,但由于缺少同位素数据,源区地幔特征有待进一步研究。在上述研究成果的基础上,提出了该区大比例尺的调查填图及密集采样和精细室内分析是CR深入研究的基础,同时加强Sr、Nd、Pb及Re、Os、Be等同位素分析测试,可提供揭示CR地幔不均一性的可靠依据,而厘清印度洋型地幔对CR的影响程度则有助于深入认识地幔不均一性的成因及地幔动力学过程。     

西太平洋海山年龄及地球化学:地幔过程及岩石成因

Research on seamounts provides some of the best constraints for understanding intraplate volcanism, and samples from seamounts reveal crucial evidence about the geochemical makeup of the oceanic mantle. There are still many seamounts in the West Pacific Seamount Province(WPSP) that have not been studied, meaning their ages and geochemistry remain unknown. A better understanding of these seamount trails and their evolutionary history, investigated with age and geochemistry data, will enable better understanding of the geological processes operating underneath the Pacific Ocean Plate. Here, new ~(40)Ar/~(39) Ar ages and trace element and Sr-Nd-Pb isotopic data for seven basalt rocks from four seamounts in the WPSP are provided. Chemically, these rocks are all Oceanic Island Alkali basalt(OIA type); analysis of olivine phenocrysts shows that the magmas experienced strong olivine fractionation and changed from olivine + plagioclase to olivine + plagioclase + clinopyroxene cotectic during their evolution. Rare earth element(REE) patterns and a spider diagram of the samples in this study show OIB(Ocean Island Basalt) like behavior. The range of ~(87)Sr/~(86) Sr values is from 0.704 60 to 0.706 24, the range of ~(206)Pb/~(204) Pb values is from 18.241 to 18.599, and the range of ~(143)Nd/~(144) Nd values is from 0.512 646 to 0.512 826; together, these values indicate magma sources ranging from EMI to EMII. Finally, new ~(40)Ar/~(39) Ar age data show that these seamounts formed at ～97 and ～106 Ma, indicating that some may have undergone the same formation processes as seamounts in the eastern part of the Magellan Seamount Trail, but other seamounts likely have different origins.     

西太平洋板内玄武岩的同位素地球化学特征

西太平洋板内玄武岩主要是南太平洋中生代板内岩浆作用的产物。对西太平洋板内玄武岩和南太平洋板内玄武岩的对比研究有助于进一步揭示南太平洋超级地幔柱的性质及其时空演化规律。本文收集整理了西太平洋板内玄武岩的Sr,Nd,Pb同位素数据,并与南太平洋板内玄武岩对比。得到如下认识:(1)西太平洋板内玄武岩同位素组成极不均一,覆盖了所有的富集地幔端元,但主要表现为HIMU和EM-1两端元的混合特征;(2)与南太平洋板内玄武岩相比,西太平洋板内玄武岩的同位素组成的极端程度相对偏低,可能是其地幔源区各组分间混合更均匀的结果;(3)自约120 Ma以来,由于HIMU组分在西太平洋板内玄武岩中持续存在,而EM-1和EM-2型组分表现为断续出现,这可能暗示HIMU端元与两种富集端元在深部地幔中所处的空间不同。     

东马努斯盆地高镁安山岩物质来源及演化过程——基于全岩主微量和同位素分析

对东马努斯盆地高镁安山岩做了全岩主微量和Sr-Nd-Pb同位素分析,并结合前人测试数据,探究了岩浆物质来源及演化过程。由主量元素[MgO、CaO、FeOT(全铁)、Al_2O_3、TiO_2和P_2O_5]含量随着硅含量的升高而降低和La/Sm随着La含量的升高而保持不变可知,岩浆在演化过程中只发生了矿物的分离结晶,分离的矿物可能为橄榄石、辉石、斜长石、钛铁矿和磷灰石。东马努斯盆地高镁安山岩的Pb和大离子亲石元素(K,Rb,Sr,Ba和U)的富集、高场强元素(Nb,Th,Ta和Ti)的亏损说明岩浆受到了俯冲板块脱水作用的影响。推测该区高镁安山岩是流体交代的地幔楔部分熔融形成的。由Sr-Nd同位素混合模拟结果可知东马努斯盆地高镁安山岩主要来源于马努斯MORB(洋中脊玄武岩),少量来自于太平洋蚀变洋壳和海底沉积物。根据Sr-Nd-Pb同位素特征推测岩浆混合作用发生在地幔源区,属于源区混染,岩浆在喷发的过程中没有发生同化混染作用,也没有加入其他体系的物质。     

山东栖霞桃村地区中酸性火山-侵入杂岩岩石地球化学及其成因研究

山东栖霞桃村地区出露中生代中酸性火山-侵入杂岩,对采自桃村地区青山组下段的中酸性火山-侵入岩以进行了岩石学和地球化学研究。桃村地区的中酸性火成岩的地球化学特征为:高钾低钠,高铝低镁;Cr,Co,Ni含量较低,Sr/Y及(La/Yb)N比值很高;微量元素蛛网图显示富集不相容元素K,Rb,Ba和Th,以及不相容元素Ce,Hf和Ti,亏损高场强元素Ta,Nb以及P;轻重稀土元素分馏程度高,具有类似埃达克岩的性质。综合分析其地球化学特征显示,青山组下段中酸性杂岩为增厚的下地壳熔融,这种地壳的增厚作用可能由古太平洋板块俯冲作用引起,而在俯冲作用过程中青山组中酸性杂岩的源岩被俯冲沉积物混染。     

冲绳海槽南部流纹岩中角闪石的化学特征及其对岩石成因的指示

为了揭示冲绳海槽西南端流纹岩成因,利用电子探针和LA-ICP-MS对该流纹岩中角闪石进行了主量和微量元素测定。所有角闪石主量元素成分变化范围小,晶体化学特征主要表现为:Ca_B>1.60,Ca_A=0,（Na+K）_A<0.33,Na_B介于0.23~0.39之间,均为钙质镁闪石。微量元素以富集Sc、V、Cr、Co、Ni和REE,亏损Rb、Sr、Ba、Zr、Th、U和Pb为特征,这些元素的富集与亏损与复杂的类质同象作用有关。由角闪石温压计得出其结晶时的温度范围为775~839℃,压力为0.12 GPa,大致相当于4 km的深度。角闪石的成因矿物学研究显示该流纹岩中角闪石为壳-幔混合成因,进一步表明冲绳海槽南部流纹岩由幔源玄武质岩浆与壳源长英质岩浆混合形成的中基性岩浆在浅层岩浆房中结晶分异而形成,且壳幔混合源很可能是冲绳海槽西南端火山岩岩浆的主要来源。     

Petrology, Geochemistry and Nd-Sr-Pb Isotopic Properties of Volcanic Rocks in Daheishan Island, Penglai, Shandong Province

The major elements, trace elements, K-Ar age and Sr-Nd-Pb isotopic systems of the Cenozoic volcanic rocks in Daheishan Island and Cishan, Penglai, Shandong Province are measured. The volcanic rocks ( olivine-nephelinite and nepheline-basanite ) in DaheishanIsland erupted periodically in an interval of 0.32 Ma, from 8.72 Mm 8.39 Ma, 8.08 Ma to 7.73Ma. The volcanic rocks are all rich in light REEs. They are similar to the OIB-type alkali basalt in the trace elements normalized model by primordial mantle: rich in high field elements such as Nb and Ta, and imcompatible elements such as Cs, Rb, Ba, Th, U. The volcanic rocks show a depletion of K and Rb elements. It is suggested by the trace elements that the olivine-nephelinite in Daheishan Island is originated fi‘om deep resources under the continental mantle, ε Nd (0) values of the volcanic rocks in Daheishan Island and Cishan are 5.31 - 8.51 and 7.33 respectively, suggesting that the volcanic rocks are from the depleted mantle resources, which have higher Sm/Nd ratios than the CHUR. ^143Nd /^144Nd ratios of Daheishan Island olivine-nephelinite and Cishan alkali basalts are 0.512 910 - 0.513 074 and 0.513 014 resoeetivelv. The ^87Sr /^86Sr of Daheishan lsland volcanic rocks are lower than that of Cishan, 0.703 427 - 0.703 482 and 0.703 895 respectively. The Daheishan Island olivinenephelinite has the Pb isotopic values as follows: ^206Pb /^204pb= 18.028 9 ～17.972 8,^207Pb /^204Pb= 15,435 8 - 15.402 2 and ^208Pb /^204Pb=38.087 6 - 37.997 5, lower than those of Cishan basanite. The Cishan basanite has ^206Pb / ^204Pb = 18.240 1, ^208Pb /^204Pb = 15.564 5 and ^208Pb /^204Pb=38.535. The authors suggest that the olivine-nephelinite in Daheishan Island is similar to the E-type MORB or Hawaii OIB, and the alkali basalts in Cishan similar to the Kerguelen OIB. The dominant mantle components of DM PREMA and perhaps DM( Dupal type ) are the dominant mantle components for volcanic rocks in Daheishan Island and Cishan. The PREMA component plays an important role.     

滇西腾冲新生代火山岩岩石地球化学特征

腾冲新生代火山岩位于印度板块和欧亚板块碰撞带附近,但是喷发时大洋已经闭合,属于大陆板内火山岩。对其进行地球化学研究,可以用来划分构造属性和推测岩浆来源。采用XRF和ICP-MS对典型岩石样品进行了较系统的岩石地球化学研究,结果表明,岩石类型有玄武质粗面安山岩、粗面安山岩和玄武安山岩,属高钾钙碱性系列;岩石化学显示高K2O、CaO和低TiO2,Mg#较高,平均约为46;稀土元素分布呈右倾,显示明显的Eu负异常;相对于原始地幔富集大离子亲石元素和高场强元素,并具有明显的Th正异常;地球化学组成总体上与岛弧岩浆岩相似,推测其成因与印度板块向欧亚板块俯冲引发的岩浆活动有关。特征元素比值显示岩浆可能来源于与俯冲作用相关的EMⅠ型地幔。     

辽宁省双台子河口潮滩表层沉积物微量元素地球化学特征

对双台子河口潮滩上所采集沉积物样品的微量元素含量进行了测试分析,研究其空间分布特征、元素相关性以及元素组合特征,探索了微量元素在河口潮滩上的迁移富集规律及其控制因素。结果表明:潮滩沉积物中Cu、Pb、Zn元素富集,V元素流失;除Ti、Ba、Sr、Zr外,其余11种元素均表现为高潮滩比中低潮滩含量高;R型因子分析识别出3个微量元素组合,分别是Mn、Rb、Co、Cu等为代表的亲铁亲铜的元素组合,Sr、Ba等与含钾矿物有关的元素组合和Nb、Y等与细粒黏土有关的元素组合。     

马里亚纳海槽中部、南部火山岩地球化学特征及源区地幔性质

马里亚纳海槽作为正在活动的典型弧后盆地,是研究俯冲作用对岩浆作用和壳幔动力学影响的理想场所。通过对采自该海槽中南部的样品进行系统的岩石地球化学特征对比与研究,并结合前人已发表的岩石地球化学数据,探讨了马里亚纳海槽中南部的地幔富集（亏损）程度、地幔熔融程度、地幔熔融深度以及俯冲物质的加入程度。结果表明：（1）马里亚纳海槽中南部主要发育一套中低钾钙碱性系列玄武岩、玄武质安山岩;（2）海底岩石富集了大离子亲石元素、轻稀土元素,亏损高场强元素、重稀土元素;（3）将马里亚纳海槽沿扩张中心分为三段,对每段地幔熔融的程度和深度进行计算并且消除地幔不均一性的影响,发现在15°N和18°N附近二者呈现负相关关系,其余地区则呈现正相关关系,证明海槽存在两种地幔熔融模式;（4）微量元素比值显示海槽受多种俯冲组分影响,并且马里亚纳海槽南部的南段可能存在另一个富水熔体端元,可能是导致海槽扩张速率较快的原因。对俯冲物质的加入程度进行计算,发现靠近15°N与18°N俯冲组分的影响变弱,这进一步表明,马里亚纳海槽火山岩的变化可能是由于类似N-MORB的地幔源区与类似岛弧的地幔源区混合造成的;俯冲物质是控制地幔熔融程度...     

渤海海域黄河口凹陷渤中29-6构造火山岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

为了厘定渤海海域黄河口凹陷北部渤中29-6构造钻遇的90.5m火山岩系地层层位,对该套火山岩进行了系统的岩石学、锆石U-Pb定年分析。薄片结果表明,该套火山岩可分为3段,自上而下分别是顶部玄武岩(2 880.5～2 910.5m)、中部煌斑岩(2 910.5～2 959.5m)和底部凝灰岩(2 959.5～2 971m)。锆石U-Pb年龄结果显示,中部煌斑岩和底部凝灰岩均形成于早白垩世时期,地层年龄晚于124Ma,而顶部玄武岩形成于新生代岩浆活动,地层年龄晚于45.2Ma,结合玄武岩上部和玄武岩中泥岩的古生物分析结果,认为该套玄武岩指示了沙河街组三段沉积期的岩浆喷出事件。本研究落实了渤中29-6构造底部连续钻遇的火山岩系地层实为中生界、新生界2套不同时期的火山岩系,对进一步理解、认识黄河口凹陷的中生代、新生代火山活动及相应的火山岩油气勘探具有重要意义。     

西太平洋典型弧后盆地的地质构造、岩浆作用与热液活动

本文研究了西太平洋典型弧后盆地冲绳海槽和马努斯海盆的区域地质背景、岩浆岩、喷口流体、热液柱、沉积物及多金属硫化物。结果表明,冲绳海槽在构造和地球物理特征上南北分异,从北向南地壳厚度减薄,南部重力异常变化大,发育条带状磁异常,中部则具有最高的热流值。马努斯海盆的重力异常变化较小,磁力异常呈东西向展布,海底扩张中心附近出现磁异常条带。马努斯海盆已出现洋壳,冲绳海槽的地壳属于过渡性地壳,在中南部的地堑中可能已出现洋壳。冲绳海槽与马努斯海盆玄武岩的岩浆是由源区地幔部分熔融产生的原始岩浆与板块俯冲组分混合构成。中酸性岩与基性岩具有相同的岩浆物质来源,是玄武质岩浆结晶分异的产物。与马努斯海盆火山岩相比,冲绳海槽火山岩存在不同程度的地壳混染。冲绳海槽的喷口流体为富含金属元素(Mn、Fe、Zn、Pb)的酸性高温(高达320°C)流体,其热液柱中的Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)离子浓度明显高于正常海水。马努斯海盆的热液柱呈现出CH_4、Mn、Al、δ~3He正异常及pH负异常的特征。与马努斯海盆PACMANUS热液区的喷口流体(220~276°C、pH=2.5~3.5)相比,DESMOS热液区的喷口流体温度(88~120°C或120°C以上)相对较低,酸性更强(pH≤2.1),二者较低的δ~(34)S_(H_2S)和δD值表明,岩浆演化过程中有酸性挥发分进入岩浆流体。冲绳海槽与马努斯海盆含金属沉积物的分布及其元素含量特征具有差异,相应地,两个弧后盆地含金属沉积物中的微生物群落也不同。冲绳海槽和马努斯海盆热液区均具富Zn型、Ba-Pb-Zn型、Si-硫化物型和Si-硫化物-硫酸盐型热液产物。与冲绳海槽的多金属硫化物相比,马努斯海盆中多金属硫化物的Pb和Au含量较低。     

雅浦沟-弧体系构造演化过程

雅浦沟-弧体系具有十分独特的地质特征,雅浦岛弧以变质岩为主,岛弧岩浆作用较为缺乏,同时雅浦沟-弧距离异常短,增生楔缺失。在总结雅浦沟-弧系统及其邻区的地球化学、地球物理以及构造特征等证据的基础上,探讨了雅浦沟-弧系统的构造演化过程。雅浦岛上的变质基底具有相对较高的K_2O含量、高Ti含量以及较低的~(87)Sr/~(86)Sr比值,表明雅浦岛上的变质基底为帕里西维拉海盆洋壳的一部分。雅浦海沟东侧存在一块水深较深的三角形区域将雅浦岛弧与加罗林海岭间隔开来,地球物理特征显示该区域并没有受到加罗林热点的影响,说明加罗林海岭并没有与雅浦岛弧直接碰撞。结合帕里西维拉海盆在20～15 Ma的NE-SW向扩张以及与之相关的海盆东西两侧洋壳发生的左旋相对移动,推测雅浦海沟很可能是雅浦岛弧东侧的扩张中心暴露转变成的俯冲带,而雅浦海沟东侧的三角形区域则为俯冲板片重新暴露的结果。