豫西新生代基性火山岩地球化学特征及源区性质

豫西新生代基性火山岩主要为粗面玄武岩,少量碱玄岩和玄武岩。其地球化学特征表明该区基性火山岩基本代表了幔源原始岩浆的成分,结晶分异作用及地壳物质混染作用并未对本区基性火山岩产生明显影响。初步的研究表明,本区基性火山岩是富集型地幔熔体和亏损型地幔熔体混合的产物。     

北祁连山元古宙末－寒武纪主动大陆裂谷火山作用

北祁连山元古宙末－寒武纪大陆裂谷火山岩系为双峰式火山岩套，主要由基性与酸性火山岩组成。基性火山岩有磁性玄武岩与拉斑玄武岩两个岩浆系列，且富集ＬＲＥＥ与ＬＩＬ，其岩浆源区为与洋岛玄武岩源相似的富集地幔柱源。软流圈地幔柱上涌导致岩石圈地慢部分熔融，其熔体与地幔柱衍生熔浆混合，形成本区具有中等钕，锶同位素比值特点的基性岩浆。基性岩浆上侵至陆壳，引起下部陆壳深熔，产生长英质岩浆。地幔柱上隆促使大陆扩张，及至形成北祁连山元古宙末－寒武纪大陆裂谷。     

祁连造山带中部拉脊山古地幔特征及其归属: 来自基性火山岩的地球化学证据

拉脊山火山岩带位于祁连造山带中部, 通过对该区早古生代基性火山岩系统的地球化学研究, 揭示该区早古生代地幔的性质及其地幔域的构造归属.研究表明, 拉脊山基性火山岩可以分为两类: Ⅰ类为大陆板内碱性玄武岩, 其稀土元素组成模式为轻稀土富集型, 并具有明显的Nb、Ta负异常, 而Zr、Hf无明显的负异常; Ⅱ类为与地幔柱活动有关的拉斑玄武岩, 具有洋岛玄武岩(OIB) 特征.稀土元素组成模式同样表现为轻稀土富集型, 但其富集程度比Ⅰ类基性火山岩的富集程度弱, 无Nb、Ta、Zr和Hf负异常.基性火山岩的Sr、Nd、Pb同位素组成特征显示, 基性火山岩的地幔源区具有亏损地幔(DM) 和第二类富集地幔(EMⅡ) 混合的特点, 而第二类富集地幔端元(EMⅡ) 占主导地位, 亏损地幔(DM) 物质混入的程度较低; 并具有Dupal异常的同位素特征.通过与华北南缘、北秦岭和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相比, 表明拉脊山造山带古地幔与北秦岭、南秦岭西段和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相似.进而表明拉脊山造山带古地幔属于扬子型富放射性成因铅地幔, 而非华北型贫放射性成因铅地幔      

五大连池、天池和腾冲火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征与岩浆演化

在的年来对长白山天池火山、五大连池火山和腾冲火山三个火山区火山岩岩石学的主、微量元素研究的基础上，新做出18个火山岩Sr-Nd同位素数据，进一步讨论地幔源区特征与岩浆成因演化。五大连池富钾火山岩浆源区由原始地幔与EMI两个地幔端员混合而成，岩浆直接来自地幔，未受地壳物质明显混染和分离结晶作用影响；天池火山各阶段火山岩一致的似原始地幔特征，可能指示存在巨大的壳内岩浆房和持续的幔源岩浆的补给；腾冲火山岩的高钾钙碱性岩浆源区为由陆内壳－幔相互作用导致的原始地幔与EMⅡ两个地幔端员不同程度混合而成。     

渤海湾黄骅盆地晚中生代—新生代火山岩地球化学：岩石成因及构造体制转换

本文研究了渤海湾黄骅盆地早白垩世基性-中性-酸性火山岩和第三纪基性火山岩的元素和Sr-Nd同位素地球化学特征。早白垩世火山岩以碱性系列为主,不同基性程度的岩石具有一致的富集Sr、Ba、K、Rb等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta、Zr等高场强元素,轻重稀土强烈分异,Sr-Nd同位素组成与EM I相似,Sr同位素初始比高于方城玄武岩和汉诺坝基性麻粒岩。主量和微量元素分析表明,酸性火山岩主要来自于地壳重熔,基性火山岩具有板片流体/熔体交代富集的特征,二者的岩浆混合作用可能是中性火山岩的成因,它们共同构成了东北亚晚中生代活动大陆边缘岛弧火山岩的一部分。第三纪基性火山岩以碱性系列为主,弱富集大离子亲石元素和Ti,不亏损Nb、Ta等高场强元素,Zr呈弱亏损,Sr-Nd同位素组成显示呈亏损型,亏损程度低于碱锅玄武岩和汉诺坝玄武岩,但总体与OIB相似,表明岩浆源区为软流圈地幔,并且高热上涌的软流圈对上部带有俯冲带印记的岩石圈地幔的萃取可能是导致弱富集的原因。从早白垩世的岛弧环境到第三纪陆内裂谷盆地,其控制因素可能归咎于东北亚东侧大洋板块的俯冲和相互转换。法拉隆板块于晚中生代向东北亚俯冲,但晚白垩世时被伊佐奈崎与北新几内亚板块取代,后两者之间的洋脊俯冲引起的“板片窗”效应,导致了渤海湾地区裂谷盆地的发育和同期软流圈地幔来源的玄武质火山活动。     

北部湾涠洲岛及斜阳岛火山岩微量元素和同位素地球化学及其构造意义

本文在北部湾内一对姊妹火山岛即涠洲岛及斜阳岛火山地质研究基础上,进一步开展火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素,以及地幔橄榄岩Re-Os同位素地球化学研究.岛上早晚两期火山岩均为碱性玄武岩,分别属于碱性橄榄玄武岩和碧玄岩.碧玄岩为玻基斑状结构,舍地幔橄榄岩碎块(一般<1cm),表明为地幔岩浆快速喷出地表冷凝而成,岩浆上升过程中极少演化.火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素资料表明,涠洲岛及斜阳岛玄武岩与雷琼及北部湾周边、南海海盆玄武岩类似,具有亏损地幔的Sr、Nd同位素组成与Pb同位素显示的EMII富集地幔特征的Dupal异常,表明岩浆并非来自单一地幔源区,不可与OIB或MORB源区简单类比,也非地幔柱成因,而是由两个不同的地球化学组分混合而成.Re-OS同位素特征也指示地幔橄榄岩捕虏体来源于亏损的岩石圈地幔,而非核幔边界.推测涠洲岛及斜阳岛与雷琼及北部湾周边的岩浆可能是由于南海扩张后大陆裂解-软流圈地幔热物质上涌,与上覆薄而年轻的岩石圈地幔相互作用的产物.     

滇西"三江"地区高镁钾质火山岩地球化学特征及其地质意义

本文报导了位于金沙江-哀牢山断裂带中段6个暗色超基性-基性火山岩的岩石学特征与稀土微量及Sr-Nd-Pb同位素地球化学数据,并对其成因和起源条件等进行了讨论。研究表明这6个暗色超基性-基性火山岩属于钾质碱性-钙碱性系列,依SiO₂含量包括超基性、基性(或中基性)岩类。岩石的Mg^#值较高(54.53~79.81),属于高镁火山岩。所有岩石样品具有富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素的特征。Sr-Nd-Pb同位素显示,源区具有具有较明显的Dupal异常和EMⅡ型富集地幔端元的特征。火山岩的岩石学与地球化学一致表明,本区多数暗色基性火山岩具有原生岩浆性质,其成因与富集地幔的部分熔融有关。源区显著的EMII富集地幔端元可能是扬子古陆和古特提斯洋的双向俯冲及俯冲的下地壳物质和古特提斯洋壳沉积物的再循环的物质记录。这套岩石形成于印度-欧亚大陆碰撞后的剪切和拉张构造环境,软流层地幔的上涌与俯冲的古特提斯洋壳沉积物和扬子古陆壳物质的混合,是诱发源区发生部分熔融的主要原因。金沙江-哀牢山断裂带强烈的剪切和拉张,使这些岩浆直接快速喷发至地表,因此形成具有原生岩浆性质的火山岩。     

福建早侏罗世火山岩岩石地球化学特征及岩石成因研究

选择较有代表性的永定、平和、长泰—同安、闽清—永泰等地早侏罗世火山岩岩石主量、微量和Sr、Nd同位素分析测试成果,开展岩石地球化学特征对比研究,探讨岩浆起源、演化和不同类别的岩石成因。研究认为,早侏罗世火山岩主要属亚碱性钾质-普通系列,玄武岩属亚碱性高铁拉斑玄武岩系列。玄武岩稀土含量较高,配分曲线与典型OIB玄武岩变化趋势一致;高场强元素(HFSE)除Nb略亏损外,Ti、Zr、Nd具有明显正异常,Ta具有弱正异常;原始地幔标准化曲线位于典型大陆弧玄武岩之上。流纹岩稀土含量高,轻稀土富集,Eu负异常明显,高场强元素Nb、Zr等具有清晰正异常,Ti、P负异常明显。岩石地球化学特征研究表明早侏罗世火山岩岩石成因与地幔岩浆作用有关:基性单元——玄武质岩石岩浆主要来自于软流圈,亏损的地幔源区可能有早期富集岩石圈物质加入或是由于软流圈地幔上涌萃取了岩石圈地幔富集组分。酸性单元——流纹质岩石主要形成于上地壳,但不排除有幔源物质的混合。安山岩-英安岩是底侵的镁铁质岩浆与下地壳部分熔融岩浆混合均一化形成典型的MASH岩浆。早中生代处于印支运动后造山大陆裂解的地球动力学背景,后造山岩石圈伸展拉张致使软流圈减压上涌和部分熔融,所产生的岩浆沿北东向展布的裂解区域喷出地表形成火山岩带。     

吉林省长白山地区新生代火山岩的特点及其成因

长白山地区新生代火山岩是一套玄武岩、粗面岩和钠闪碱流岩的双峰式火山岩组合。玄武岩类分别属于碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列。奶头山期玄武岩是幔源原生岩浆直接喷发于地表的产物,其他各期玄武岩是幔源原生岩浆经历了一定程度分异作用的产物。粗面岩和钠闪碱流岩与玄武岩有成因联系,可能是玄武岩浆通过分离结晶作用而形成的。本区新生代火山岩是大陆裂谷构造环境下的产物,是在地幔增温和底辞上升过程中形成的。     

铜陵矿集区燕山期中酸性侵入岩地球化学特征及其地质意义

铜陵矿集区燕山期中酸性侵入岩由橄榄玄粗质系列和高钾钙碱性系列岩石组成,两者的岩石化学和地球化学特征存在差异,相互间不存在岩浆分异演化关系.稀土和微量元素以及O、Pb、Sr、Nd同位素研究表明,高钾钙碱性系列侵入岩的原始岩浆以下地壳深变质岩部分熔融岩浆为主,在有幔源玄武质岩浆注入的情况下先于橄榄玄粗质系列岩浆侵位形成;起源于富集地幔的碱性玄武岩与有限的地壳物质发生同化混染并通过结晶分异作用(AFC)形成了橄榄玄粗质系列侵入岩.下地壳或岩石圈地幔拆沉继而环流热幔上涌是本区侵入岩形成的直接起因;同时,侵入岩浆的强烈活动也是本区构造环境由挤压向伸展转换的标志.     

峨眉山大火成岩省东区普安玄武岩系年代学、地球化学及成因研究

广泛分布于中国西南川、滇、黔三省的峨眉山玄武岩是我国最早被国际认可的大火成岩省,受到了国内外学者的广泛关注。前人对大火成岩省西区玄武岩已达成多项共识,而对东区玄武岩的岩石组合、火山活动时限、岩石成因等方面还存在诸多争议。本文以峨眉山大火成岩省东区贵州普安玄武岩系为研究对象,通过解析典型剖面,明确该区玄武岩系岩石类型从底到顶总体为第1旋回的爆发相火山角砾岩、第2旋回的溢流相玄武岩以及第3旋回的火山沉积相凝灰岩。玄武岩系顶部凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果限定了大火成岩省东区火山活动时间持续上限为250 Ma。主微量元素显示该区玄武岩系以高Ti碱性玄武岩为主。玄武岩稀土元素球粒陨石标准化为轻稀土元素富集的右倾曲线模式,Rb和Sr亏损、Ba和Hf富集等特征与贵州地区玄武岩、峨眉山大火成岩省西区高Ti玄武岩以及OIB地球化学特征基本一致。微量元素显示该区玄武岩源区可能为受交代的石榴石地幔橄榄岩,由深部地幔柱上升至石榴石橄榄岩稳定区部分熔融产生熔融体,和富集交代流体的大陆岩石圈地幔混合形成,岩浆上升运移过程中发生了一定程度分离结晶作用和微弱地壳混染作用。研究表明,峨眉山大火成岩省东区普安玄武岩系形成于峨眉山地幔柱边部埋深较大、低程度部分熔融以及高压的环境。     

西天山托云盆地及周边中新生代岩浆活动的岩石学、地球化学与年代学研究

天山西南部白垩纪-老第三纪发育的托云盆地及其周边出露的岩浆岩是一套完整的碱性岩浆岩系列，包含了苦橄质玄武岩、玄武岩、碧玄岩、碱玄岩（橄榄玄武岩、黑云母辉长二长岩、辉长辉绿岩、辉石橄榄岩）和响岩等多种岩石类型。野外工作显示有火山喷出岩和侵入岩两种不同的产状。年代学结果指示岩浆岩形成于120-50Ma间，为晚白垩世-老第三纪盆地形成演化阶段岩浆活动的产物。分离结晶作用是岩浆演化和岩浆系列形成最主要的因素，托云岩浆岩大致经历了结晶分异过程的两个阶段：早期苦橄质岩浆中橄榄石、尖晶石的结晶分离，表现为MgO和微量元素Cr含量随SiO2含量增加大幅度的降低；晚期主要是单斜辉石、斜长石和钛铁矿等矿物的结晶分异，以CaO、FeO、TiO2等随SiO2含量增加大幅度的降低为特点。苦橄质岩石的出现指示了地幔较高温熔融事件的存在，进而为托云盆地地幔柱的存在提供了有力的证据。无论如何，碱性岩浆的活动表明托云盆地形成的大地构造背景是大陆主动裂谷环境，对应的深部背景为区域性的地幔柱构造。首次发现的响岩是结晶分异作用的最终产物。响岩较极端地指示了岩浆结晶分离过程对岩浆演化的巨大影响。托云岩浆岩的同位素特征指示其源区是一个接近于PREMA地幔，但微量元素特征显示其受地壳流体交代改造的特点。岩浆岩的Nd同位素TDM集中在250～600Ma之间，反映了一个古生代时期形成的新生岩石圈地幔，与新疆北部地区的晚古生代新生岩石圈地幔的事实相符。     

华南花岗岩物源成因特征与陆壳演化

华南不同时代的花岗岩按物质来源及成因可划分为:幔源(分异)系列:幔-壳混源(同熔)系列;壳源改造(重熔)系列和幔-壳混源碱性系列等四个不同的系列,简要阐述了划分四类系列的岩石学、地球化学的依据。侧重根据Sm-Nd、Rb-Sr同位素成分,以二元混合模型计算了花岗岩源区物质组成中,上壳和亏损地幔组份各占的比例。在此基础上探讨了不同物源成因系列花岗岩形成与华南陆壳演化的内在联系:东安、雪峰旋回褶皱系阶段花岗岩物源成因类型比较多样,有幔源(分异)系列、不成熟壳源、成熟壳源改造(重熔)系列等;加里东,海西期以陆壳改造(重熔)系列为主;印支、燕山期活化区(地洼)阶段,在地幔活化激发下,中国东部陆缘形成幔—壳混源(同熔)系列花岗岩和相应的火山岩;但沿内部断裂带,在壳下地幔热传输及构造作用下引起陆壳重熔,形成属于壳源改造(重熔)系列花岗岩。同位素的研究证明了:地洼阶段的构造-岩浆活动主要动力是来自壳下地幔的活化。     

新疆阿尔金地区长沙沟一带奥陶纪侵入岩及其演化特征

新疆阿尔金地区长沙沟一带发育的侵入岩岩石类型包括辉石岩、辉长岩、辉绿辉长岩、石英闪长岩和石英二长闪长岩。野外地质特征和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示就位时代均为奥陶纪。其中基性超基性侵入岩具有幔源型特征;中酸性侵入岩显示I型和地S型双重特征,其岩浆主要来源于上地幔,在岩浆上侵过程中同化混染了部分壳源物质,使其具有壳幔混合源的岩浆性质。基性超基性侵入岩形成于超大陆裂解构造环境,系与大陆裂谷或深大断裂有关的深成岩浆作用的产物,中酸性侵入岩是汇聚阶段的产物。     

浙闽沿海早白垩世玄武岩锶、钕、铅同位素特征——古老富集型地幔的证据

浙闽沿海大面积出露的中生代酸性火山岩区有少量早白垩世玄武岩分布,它们具典型钾富集和铌等元素亏损特征,其同位素组成表现为较高ISr(0.7055-0.7106)、低的εNd(1.2--10.6,大多介于-3.2--10.6之间)及富放射性成因铅(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.355-18.726,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.455-15.799,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.530-39.319).这些特征表明玄武岩源区为一富集型的陆下岩石圈地幔,由古老的俯冲地壳物质再循环进入并交代地幔而形成。没有证据表明本区早白垩世基性和酸性岩浆之间发生过大规模的化学混合,但不排除同位素之间的交换以及局部的化学和机械混合。壳-幔混合与地壳混染仅在少数玄武岩的形成过程中起着较重要的作用。     

中国东南沿海中-新生代玄武岩微量元素和Nd-Sr-Pb同位素研究

本文对中国东南沿海不含幔源包体的中生代玄武岩和含幔源包体的新生代玄武岩进行了微量元素和Nd-Sr-Pb同位素对比研究。中生代玄武岩呈Ta、Nb和Hf负异常,低Ce/Pb、Nb/U比值和高La/Nb比值,与岛弧火山岩和陆壳岩石的微量元素特征相类似,说明在岩浆生成和上升过程中,幔源组分受到了陆壳组分的混染。新生代玄武岩呈Ta、Nb正异常和Pb负异常,高Ce/Pb、Nb/U比值和低La/Nb比值,与海岛玄武岩(OIB)相类似,Nd-Sr同位素成分与夏威夷玄武岩类似,因而它们未受明显的陆壳混染。143Nd/144Nd与206Pb/204Pb之间的负相关关系和87Sr/86Sr与206Pb/204Pb之间的正相关关系说明本区新生代玄武岩起源于中等亏损程度的软流圈地幔,并与EMII富集地幔组分发生了混合。     

Origin of Mg-Metatholeiites of the Schirmacher Region,East Antarctica: Constraints from Trace Elements and Nd-Sr Isotopic Systematics

The mafic granulites of Schirmacher region, East Antarctica, the rocks under study, occur more or less as concordant sills or as lenses or as boudinage structures within the felsic rocks, charnockites or metapelites of the region. They show variation from garnet bearing two-pyroxene granulites and garnet free pyroxene granulites to transitional amphibolite-pyroxene granulites. Their major, trace, REE and isotopic chemistry are not distinct from each other and they represent Mg-basalts with MgO >7% and Al₂O₃ <16%.The majority of the analyzed samples plot in the tholeiitic field or show tholeiitic trends, suggesting their metatholeiitic nature as well as general preservation of original composition. The rocks are characterized by enriched large-ion lithophile elemental concentrations than that of mid-oceanic ridge basalts. Their high-field strength elements and heavy rare-earth elemental concentrations, however, are as that of mid-oceanic ridge basalts, a feature which is also reflected in the ratios of their large-ion lithophile elements against high-field strength elements and heavy rare-earth elements, wherein we find these ratios are higher than N-type MORB. Further, the rocks show negative Nb anomaly, high Th/Ta ratio and low La/Nb ratio, which are also characteristics of subduction-related magmatism.The isotopic studies carried out on these samples show that, the Sm-Nd and Rb-Sr dating did not yield much spread, but suggested a Sm-Nd metamorphic age of ∼960 Ma. Rb-Sr dating gave ages ∼886 Ma, suggesting the reworking of the Rb and Sr elements during subsequent tectonothermal overprinting. The Nd model ages (T_DM^Nd) of these rocks show a relatively restricted range of 1120 to 1357 Ma, suggesting mafic magmatism ∼1200 Ma. The positive eNd values (+4.22 to +6.07) shown by these rocks, represent a juvenile crustal fragment derived from melting of mantle precursors, without significant reworking of older crustal material. It is proposed that these rocks were produced by partial melting of a mantle source, characterized by LILE enrichment, related principally to dehydration of subducted oceanic crust.     

Geochemistry and Petrogenesis of Three Series of Cenozoic Basalts from Southeastern China

Cenozoic basaltic volcanism in southeastern China was related to the lithospheric extension and asthenospheric upwelling at the eastern Eurasian continental margin. The cenozoic basaltic rocks from this region can be grouped into three different series: tholeiitic basalts, alkali basalts, and picritic-nephelinitic basalts. Each basalt series has distinctive geochemical features and is not derived from a common source rock by different degrees of partial melting or from a common parental magma by fractional crystallization. The mineralogy, petrography, and major and trace-element geochemistry of the tholeiites are similar to oceanic island basalts, implying that the mantle source for these Chinese continental tholeiites was similar to that of the oceanic island basalts—an asthenospheric mantle. The alkali basalts and picritic-nephelinitic basalts are enriched in incompatible trace elements, and their geochemical features can be interpreted as a result of partial melting of an enriched lithospheric mantle, or the mixing products of an asthenospheric magma with a component derived from an enriched lithospheric mantle through thermal erosion at the base of the lithosphere. But the lack of a transitional rock type and continuous variational trends among these basalts suggests that the mixing between asthenospheric magmas and lithospheric magmas probably was not significant in the petrogenesis of the basalts from SE China. Low-degree partial melting of enriched lithospheric mantle alone can account for the observed geochemical data from these basalts.     

大别造山带南坡晚白垩世玄武岩源区地幔特征

大别造山带南坡中生代断陷盆地中出露大量晚白垩世碱性玄武岩类。因岩浆受结晶分异和陆壳混染影响微弱,其成分基本可代表本区原生玄武岩浆。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,本区玄武岩具有地壳富集组分Pb、K、Rb、Ba等的正异常和Nb、P、Hf等高场强元素的负异常。同位素和微量元素特征显示,玄武岩浆来自亏损地幔(DM)和富集地幔(EM+EM)混合源区。玄武岩源区地幔中Pb的富集和Nb、P、Hf等的亏损基本可由中国东部亏损地幔与榴辉岩的混合获得,由此揭示富集地幔端元组成特征可能与晚白垩世前造山带根部榴辉岩拆沉并参与地幔再循环有关。     

Neoproterozoic alkaline magmatism and associated igneous rocks in the western framing of the Siberian craton: petrography,geochemistry, and geochronology

The formation and evolution conditions for alkaline magmatism and associated igneous rocks in the western framing of the Siberian craton are shown by the example of alkaline and subalkaline intrusive bodies of the Yenisei Ridge. Here we present petrographic, mineralogical, geochemical, and geochronological data for the rocks of the Srednetatarka and Yagodka plutons located within the Tatarka–Ishimba suture zone. Ferroan and metaluminous varieties enriched with rare elements (Nb, Ta, Zr, Hf, and REE) are making up most of the studied rocks. They formed at the stages of fractional crystallization of alkaline magma in a setting of active continental margin in the west of the Siberian craton in the Late Neoproterozoic (710–690 Ma). As differentiates of mantle magmas, these rocks associate with Nb-enriched rocks—A-type leucogranites and carbonatites. Sm/Nd and Rb/Sr isotopic data imply a predominance of the mantle component in the magmatic sources of the mafic and intermediate rocks as well as contamination processes of various volumes of continental crustal material by this magma.