昌宁-孟连缝合带干龙塘-弄巴蛇绿岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素组成研究

本文对三江古特提斯昌宁-孟连带中段弄巴-干龙塘蛇绿混杂岩进行了详细的主量、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究。结果表明,弄巴玄武岩包括拉斑系列和碱性系列,弄巴拉斑玄武岩具有高TiO2和低K2O的特征,(La/Yb)N介于1.87～2.38之间,岩石的Sr-Nd-Pb同位素组成和典型MORB十分相似,结合岩石较高的Th/Yb和低的Zr/Nb值,可以认为弄巴拉斑玄武岩具有富集型洋脊玄武岩(E-MORB)的特征,可能起源于富集的地幔源区或是亏损地幔源区和地幔柱发生交代作用的结果。弄巴碱性玄武岩具有较高的TiO2(2.38%)和K2O(2.37%)含量,(La/Yb)N=11.19,富集轻稀土,表现出典型的碱性OIB的特征,可能是大洋板内热点浅部熔融的产物。干龙塘拉斑玄武岩具有高TiO2、Mg#,低K2O和亏损轻稀土等特征,表现出N-MORB的地球化学特征,岩石的Sr-Nd-Pb与MORB相似,表明岩石起源于亏损的地幔源区。     

盐津地区峨眉山玄武岩地球化学特征及成因分析

峨眉山火成岩省东部盐津地区玄武岩的岩石地球化学分析结果表明,盐津玄武岩w(SiO2)为47.97%~52.33%,w(Na2O+K2O)为3.35%~6.57%,Ti/Y值为496.29~567.80,w(TiO2)为3.60%~4.14%,属于钙碱性高钛玄武岩(HT)。岩石LREE/HREE值为7.34~7.88,轻稀土元素富集,分馏程度高,总体亏损Ba,K,Sr,P。高场强元素Nb/U比值为26.39,Ce/Y-Sm/Y和Th/Nb-Ce/Nb等比值均呈明显正相关系,表明盐津地区峨眉山玄武岩受到了明显地壳混染作用。Nb-Nb/Y和La-La/Sm图解中样品投点呈倾斜直线,表明盐津玄武岩岩浆受分离结晶作用影响较弱,δEu值为0.86~0.93,CaO/Al2O3与Mg#无明显相关关系,以及镜下观察均表明仅有少量斜长石、单斜辉石的分离结晶。盐津玄武岩与盐源和越西等地高钛玄武岩地球化学特征相似,具地幔柱成因特征,岩浆可能起源于富集地幔。分配系数相近的强不相容元素Ce/Sm比值为25.50,La/Yb-Sm/Yb图解中样品靠近石榴石尖晶石二辉橄榄岩区域,表明岩浆源区为石榴石尖晶石二辉橄榄岩。     

松潘-甘孜地块丹巴二叠纪玄武岩的主、微量元素和Sr-Nd同位素研究:岩石成因与构造意义

松潘-甘孜地块的丹巴二叠纪玄武岩(大石包组)具有较高的TiO2含量(>2%)和高的Ti/Y比值(平均519),显示LREE富集、HREE亏损的右倾型稀土配分型式((La/Yb)N=4.2~13.6),εNd(t)=-0.33~2.70,具有洋岛玄武岩(OIB)地球化学特征,形成于大陆板内环境。其源区来自原始地幔始于石榴子石稳定区的低程度部分熔融,岩浆上升过程中有来自地壳物质的加入,因而其不相容元素比值如Zr/Nb(4.41~13.09)、La/Nb(1.03~1.80)和Th/La(0.08~0.18)等,以及初始的87Sr/86Sr比值(0.706008~0.707257)均表现出不同程度的富集特征,岩浆演化早期经历了以辉石、橄榄石为主的分离结晶作用。该套玄武岩的元素-同位素地球化学特征和源区性质类似于峨眉山溢流玄武岩的高钛(HT)系列,因此认为其是峨眉山地幔柱活动的产物,属于峨眉山大火成岩省(ELIP)的一部分。松潘-甘孜地块和扬子西缘晚古生代以前地层的可比性以及峨眉山溢流玄武岩的分布特征显示,松潘-甘孜洋盆伴随着扬子克拉通的裂解而打开,并且可能都与峨眉山地幔柱有关,是地幔柱活动的浅部地质响应。     

东昆仑南缘布青山构造混杂带得力斯坦南MOR型玄武岩地质、地球化学特征及岩石成因

东昆仑南缘布青山构造混杂带发育有较多OIB型玄武岩, 这类玄武岩成因与地幔柱密切相关.与灰岩密切伴生的具有MOR型特征的基性火山岩亦是东昆仑南缘古特提斯洋盆一类重要的海山玄武岩.为了查明布青山构造混杂带中不同类型洋岛或海山玄武岩的岩石成因, 对得力斯坦南玄武岩进行了详细的地质、地球化学和岩石成因研究.布青山地区得力斯坦南出露的玄武岩岩石类型复杂多样, 主要由枕状玄武岩、气孔-杏仁状玄武岩、角砾状玄武岩和块状玄武岩组成.主量元素地球化学特征表明, 该套玄武岩属于深海拉斑玄武岩和洋脊拉斑玄武岩系列.得力斯坦南玄武岩∑REE介于34.51×10-6~61.60×10-6, LREE/HREE介于0.89~1.37, (La/Yb)_N介于0.30~0.56, δEu介于0.90~1.18.球粒陨石标准化稀土元素配分图呈现轻稀土元素亏损的左倾型, 与NMORB型玄武岩稀土元素配分曲线基本相同.得力斯坦南玄武岩Zr、Hf、Nb和Ta含量均相当于NMORB的相应元素的丰度值.Zr/Nb值介于24.59~57.69, Nb/La值介于0.45~0.94, Hf/Ta值介于18.29~31.94.在原始地幔标准化微量元素蛛网图上, 曲线右侧高场强元素基本未分异(Nb、Ta、Zr、Hf等), 并贴近于NMORB标准线, 具有与NMORB玄武岩相似而明显不同于EMORB和OIB型玄武岩的特征.微量元素判别表明其形成于洋中脊或由于洋脊扩张向两侧后移的洋中脊构造环境, 结合其上覆盖有深水硅泥岩及浅水厚层状碳酸盐岩的地质事实, 认为其在地形地貌上属于古海山.岩石成因研究表明该套玄武岩起源于亏损地幔(DM), 并估算其为地幔二辉橄榄岩发生约10%部分熔融的产物.      

昌宁—孟连缝合带乌木龙—铜厂街洋岛型火山岩地球化学特征及其大地构造意义

详细的地球化学解析表明,乌木龙—铜厂街地区出露的蛇绿混杂岩主要包括方辉橄榄岩、纯橄榄岩和碱性玄武岩。其中,方辉橄榄岩和纯橄榄岩具有极低的CaO含量(<0.1%)、稀土总量(<5×10-6)和(La/Yb)N(0.96～1.14)值,(Ce/Yb)N为1.04～1.37,为轻稀土弱亏损型。本区碱性玄武岩具有高TiO2(2.57%～3.33%)、高K2O(2.29%～5.52%)的显著特征,(La/Yb)N为15.42～19.81,(Ce/Yb)N为12.48～14.76,为轻稀土强烈富集型;岩石Ti/V、Th/Ta、Th/Yb、Ti/Yb、Ta/Yb与来自亏损地幔的MORB以及与俯冲有关的岛弧火山岩明显不同,而主要显示为OIB型火山岩的微量元素地球化学特征,乃是典型的大洋板块内部岩浆作用的产物。该区洋岛型火山岩的厘定,表明昌宁—孟连古洋盆在石炭—二叠纪期间曾经历过一个由初始洋盆到成熟洋盆的完整发育演化过程。     

滇西北峨眉山玄武岩与冈达概组下段玄武岩 对比研究

研究区峨眉山玄武岩分布于扬子地块西缘,冈达概组分布于其邻区的中咱微陆块。峨眉山玄武岩与冈达概组下段玄武岩均具有富碱、高钛特征,大部分属于碱性玄武岩系列,峨眉山玄武岩Mg#变化范围为0.31~0.70,属于适度演化过的岩浆,冈达概组下段玄武岩Mg#=0.34~0.43。总体上,冈达概组下段玄武岩比峨眉山玄武岩更富Ti,高FeO*,低MgO,低SiO2。两组玄武岩均有轻稀土强烈富集的特征,富集大离子亲石元素和高场强元素,但部分具有Sr、Zr负异常,均属板内玄武岩,岩浆来源于富集地幔,在地幔柱作用下产生。峨眉山玄武岩Rb、Ba有明显的波动,可能是受到源区混染作用影响,其微量元素比值表现出EM1-OIB与EM2-OIB的混合特征,起源于石榴石二辉橄榄岩,熔融程度为4%~7%。冈达概组下段玄武岩元素比值较稳定,与EM1-OIB具有很大的相似性,也起源于石榴石稳定区,其形成深度比峨眉山玄武岩深,熔融程度较低,为2%~5%,可能是产生于地幔柱边缘。中咱微陆块、扬子地台西缘的二叠系玄武岩源区物质均受峨眉山地幔柱影响,具有很大的亲源性,峨眉山地幔柱的活动为板块的裂解提供了动力。     

云南宾川地区峨眉山玄武岩地球化学特征:岩石类型及随时间演化规律

分布于云南宾川地区、厚逾5000m的晚二叠世峨眉山玄武岩以拉斑玄武岩为主,少量碱性玄武岩。根据它们的岩相学和主量元素、微量元素特征,将其划分为两个地球化学类型:低钛玄武岩(LT)和高钛玄武岩(HT)。低钛玄武岩主要分布于岩石剖面的中下部,其主要地球化学标志为低Ti/Y(<500),高Mg^#(048～067),低的∑REE(<120μg/g)、(La/Yb)_N(<6)和(Sm/Yb)_N(<25)。高钛玄武岩分布于剖面的顶部,以高Ti/Y(>500),低Mg^#(039～053)、高的∑REE(>150)、(La/Yb)_N(>9)和(Sm/Yb)_N(>3)为特征。根据LT的分异指数和Th、U异常特征等,将其分为LT1和LT2两个亚类。其中LT1位于岩石剖面下部,表现为明显的Th和U正异常,高Mg^#(061～067)和低Nb/U比值等。LT2位于岩石剖面中部,具Rb、Ba正异常,无Th和U异常和较低的分异指数(Mg^#=048～054)。LT玄武岩可能是峨眉地幔热柱主活动期地幔柱头部熔融的产物,后经较弱的橄榄石+单斜辉石±斜长石结晶分异形成。剖面最底部的LT1玄武岩显示较强的“壳源”印记,可能与岩石圈地幔中富集组份的活化有关。这些壳源物质的参与程度自底部向上有降低的趋势。晚期HT玄武岩为地幔热柱消亡期的产物,其在地壳浅部经历强烈的以斜长石为主的结晶分异,壳源物质的混染不明显。     

东非裂谷系统(EARS)地幔柱成因的新生代火山作用地球化学标志

本文应用岩浆岩地球化学图解对东非裂谷系统(EARS)火山岩的岩石地球化学数据进行处理,重点回顾和讨论埃塞俄比亚大裂谷(MER)、阿法(Afar)盆地及肯尼亚裂谷火山作用的构造环境和地幔柱成因。MER火山岩的岩石类型具双峰式火山岩套特征,以高Ti的大陆溢流玄武岩(CFB)-大陆洋岛玄武岩(OIB)-流纹岩系列为主,缺少中性岩,是来自地幔柱岩浆分异的结果,与板块俯冲作用无关。阿法(Afar)盆地和红海为CFB-MORB系列。肯尼亚裂谷(KR)及埃塞俄比亚大裂谷最南端图尔卡纳盆地只见以大陆OIB,缺乏流纹岩。EARS是一个主动型地幔柱,由地幔上涌冲击地壳底部而成,其火山岩以富集常量元素Ti、Fe和Mg,富集高场强元素Nb、Ta和相容元素V、Cr、Co和Ni为特征。绝大多数EARS火山岩的Nb/Zr0.04和Ta/Hf比值0.1,在地球化学-构造环境判别图上落在板内火山岩的范围内(大洋板内和地幔柱),集中在Nb/Zr0.15和Ta/Hf比值0.3范围内的火山岩样品可能为主动地幔柱成因。根据La/Nb、Ce/Pb和Ba/La比值,地幔柱成因的MER火山岩可分为受地壳混染地幔和未受地壳混染的原始地幔两种类型。La/Nb(≤1)、Ce/Pb(30~50)、Ba/Nb比值(10)和La/Yb≤12是来源于未受地壳混染原始地幔的重要判别标志。地球化学证据(微量元素,Sr-Nd-Pb-He同位素)表明,MER-阿拉伯-也门地幔柱起源于深部核-幔边界的HIMU。MER-Afar的前裂谷和同裂谷火山岩(50-12 Ma)具有高的3He同位素标志(R/Ra比值16.4)说明其非洲板块之下存在一个深藏的地幔岩浆源深度大于670 km,位于石榴子石-尖晶石橄榄岩过渡带(图6b、c、d)。MER-Afar大火山岩省及其最南端图尔卡纳湖和肯尼亚地体(克拉通,改造的克拉通边缘和活动带)深部地壳底部之下的HIMU地幔可能是导致裂谷型的OIB和CFB异常发育的岩浆源区,而Afar洼地(吉布提)、红海和亚丁湾形成于后裂谷期(5~0 Ma)的MORB和亏损LREE玄武岩则归因于HIMU、富集地幔(EM1-EM2)与DM混合地幔源的熔融,其岩浆源区位地壳拉张减薄带之下的尖晶石橄榄岩区。     

东昆仑喀雅克登塔格辉长岩体地球化学研究及大地构造意义

对东昆仑喀雅克登塔格地区的辉长岩所进行的时代及地球化学研究发现,该辉长岩为早泥盆世,属钙碱性系列,有向富镁方向演化的特点,岩石稀土总量根据测试精度在28.9×10-6～154×10-6,（La/Yb）N比值大于1,在4.1～5.1之间,表现为岩石显轻稀土富集特征（LREE/HREE在3.52～5.60）,岩石的Sm/Nd在0.23～0.25间,指示来源区可能与亏损地幔有关。δCe值在0.87～1.00,表现为负Ce异常,辉长岩来源于壳幔接合部位或富集型地幔源区.结合玄武岩构造环境判别图解可知,该辉长岩构造环境应是祁漫塔格加里东造山带造山后伸展环境下的产物。     

四川省沐川地区峨眉山玄武岩元素地球化学特征与成因探讨

本次研究对分布于峨眉山大火成岩省(ELIP)中带,四川省沐川地区的玄武岩进行元素地球化学研究,初步探讨了其成因。研究表明,该玄武岩具有高钛(TiO_2=3.81%～5.15%,Ti/Y=605.95～939.83)、高铁(TFe_2O_3变化于13.78%～17.61%)和相对低镁(MgO=3.50～5.16)的特点,属高钛碱性玄武岩系列。玄武岩Lu/Yb比值较低(0.11～0.15),在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上,Ti显示正异常,Ta,Nb显示正常-弱负异常,指示母岩浆仅受到少量下地壳物质的混染。在Harker图解中,MgO与SiO_2呈负相关,与Al_2O_3/CaO,TFe_2O_3,TiO_2,P_2O_5,Cr呈正相关,暗示岩浆上升过程中很可能发生了橄榄石、单斜辉石、Ti-Fe氧化物(磁铁矿、钛铁矿)、磷灰石等矿物的分离结晶作用。玄武岩的元素地球化学组成显示岩浆源自OIB型地幔源区,进一步Sm/Yb,La/Yb比值分析显示,源区以石榴石二辉橄榄岩为主。由于峨眉山大火成岩省(ELIP)中、外带包括沐川、昭通、贵州和广西等地的高钛玄武岩具有相似的元素地球化学组成,且在Ti/Yb-Nb/Th图解上未显示大陆岩石圈地幔物质加入的趋势,推测这些玄武岩很可能是地幔柱头部物质在石榴石稳定区发生低程度部分熔融所形成。     

新疆哈拉奇辉绿岩岩脉地球化学特征及构造意义

新疆哈拉奇地区出露的辉绿岩岩脉为研究西南天山地区的区域大地构造演化提供了重要信息。哈拉奇地区辉绿岩岩脉亏损高场强元素Nb、Ta和重稀土元素Yb、Y,富集大离子亲石元素Ba、Sr、K和轻稀土元素La、Ce,具亏损地幔的元素地球化学特征。可以理解为亏损的地幔在板块俯冲时受到板块俯冲改造,表明在晚石炭-早二叠纪时工作区应处于岛弧环境。     

四川华蓥偏岩子晚二叠世玄武岩地球化学特征及其与峨眉山大火成岩省的成因关系

四川华蓥偏岩子地区位于四川盆地中东部,新发现的晚二叠世玄武岩介于茅口组(下伏)和龙潭组(上覆)之间,可与峨眉山玄武岩进行对比.矿物学和地球化学研究表明,偏岩子玄武岩属于高钛亲碱性系列,具有OIB型的稀土元素和微量元素配分模式.偏岩子玄武岩基本未遭受地壳混染,单斜辉石的结晶温度为1405～1439℃,指示源区存在异常高温...     

桂西那坡基性岩地球化学:峨眉山地幔柱与古特提斯俯冲相互作用的证据

华南板块西南缘、越北地块以北桂西那坡县城以西及西南一带发育一套晚二叠世基性岩,由层状、似层状次火山岩相辉绿岩、辉绿玢岩及球状岩组成。根据岩石地球化学特征,那坡基性岩可划分为高Ti(TiO_22.8%和Ti/Y500)和低Ti两部分。高Ti基性岩为碱性玄武岩,而低Ti基性岩为拉斑玄武岩。与低Ti基性岩相比,高Ti基性岩整体具有相对较低的SiO_2、MgO和较高的FeO_t、P_2O_5,轻、重稀土分馏明显,富集大离子亲石元素(LILE)和高场强元素(HFSE),显示出似OIB地球化学特征,与峨眉山高Ti玄武岩具高度亲缘性;低Ti基性岩具有相对较高的SiO_2、MgO和较低的FeO_t、P_2O_5,稀土配分曲线较平坦,富集LILE,严重亏损HFSE(Nb、Ta),与岛弧玄武岩地球化学特征类似。从微量元素比值及相关图解对岩浆源区和构造环境判别,那坡高Ti基性岩来自富集OIB地幔源区,而低Ti基性岩兼具OIB和岛弧岩浆源区的过渡特征。结合岩石地球化学特征及区域地质背景,认为那坡高Ti基性岩可能为峨眉山地幔柱岩浆作用的产物,低Ti基性岩为古特提斯俯冲与峨眉山地幔柱共同作用的产物,揭示了那坡地区晚二叠世同时受到峨眉山地幔柱和古特提斯俯冲相互作用的影响。     

云南镇雄茅口组硅质岩稀土元素地球化学特征及沉积背景浅析

镇雄地区二叠系茅口组灰岩中部发育薄层状硅质岩夹层,本次工作对漆树湾及石场坝路线茅口组中部硅质岩夹层采取样品10件,并将样品磨制成薄片10片。对薄片进行镜下观察发现,硅质岩内普遍发育富液相气液两相流体包裹体。通过对所取10块硅质岩进行稀土元素分析测试,结果表明,稀土元素总量较低,LREE/HREE平均值范围为13.47～34.02;Ce/Ce~*平均值变化范围为0.29～0.51,为负异常;Eu/Eu~*平均值变化范围为1.19～1.31,为弱正异常。对比扬子地台南北缘二叠系层状硅质岩稀土元素特征发现,扬子地台西部镇雄地区层状硅质岩稀土元素地球化学特征与扬子南北缘层状硅质岩整体差异较大。但(La/Yb)_N,(La/Ce)_N等部分地球化学参数与扬子南缘相对接近,体现出二者具有一定的亲缘性。综合分析认为,镇雄地区二叠系茅口组硅质岩形成于受峨眉山玄武岩活动影响的陆表海环境背景,硅质岩以热水沉积成因为主。     

布拖小洞子萤石矿床稀土元素地球化学特征及意义

萤石经常以脉石矿物存在于各类金属矿床中,但以矿石矿物与金属矿物共存较为少见。布拖小洞子铅锌矿体和萤石矿体是赋存在震旦系灯影组不同部位的典型矿床,受四开-交际河断裂的次级断层带控制,是该区较为特殊,研究程度较低的一类矿床。其中萤石矿床产于与黑色燧石条带白云岩相关的断裂构造,矿石矿物以萤石为主。本文通过对震旦系灯影组下部萤石矿床开展稀土元素地球化学研究,结果表明轻稀土元素富集,重稀土元素略亏损,LREE/HREE介于0.96~1.61,(La/Yb)_N为1.19~3.23,稀土元素配分图表现出略微右倾的特征,具Eu正异常和Ce负异常特征。Tb/Ca-Tb/La、Y/Ho-La/Ho及La/Yb-∑REE等图解表明小洞子萤石矿床主要为同一体系不同阶段的热液产物,破碎带充填交代型矿床成因,其成矿物质来源与灯影组地层和峨眉山玄武岩热液有关。     

黔南基性岩墙岩石地球化学、SHRIMP锆石U-Pb年代学及地质意义

基性岩墙,与层状、环状基性杂岩体和高Ti、低Ti玄武岩共同组成了峨眉山大火成岩省岩石组合.为进一步确定大火成岩省及相关生物灭绝事件的时间联系,及更深化研究大火成岩省的成因,对分布于贵州省南部的基性岩墙进行了主、微量元素、Sr-Nd同位素测定和锆石SHRIMP U-Pb年代学研究.黔南基性岩墙∑REE=135.66×10-6~280.59×10-6,LREE/HREE为6.42~7.54,（La/Yb）_N为7.94~9.85,轻重稀土分异明显,δEu为1.0~1.3,具有Ba、Sr、K等LILE富集,Nb、Ta、Zr、Hf等HFSE亏损特征,显示与峨眉山高钛玄武岩相似的地球化学特征.Th/Ta（1.80~1.94）、Nb/U（30.8~39.88）、Th/La（0.08~0.10）、Nb/Th（7.89~8.40）比值与原始地幔相似,较低的初始（87Sr/86Sr）_i比值（0.705 278~0.706 052）、ε_Nd（t）（-0.5~+1.6）、以及Th/Ta比值（< 2.13）显示岩浆无明显的地壳混染,岩浆可能形成于受地幔柱作用的富集石榴石地幔源区10%~12%的部分熔融.SHRIMP锆石206Pb/238U加权平均年龄为261.2±2.6 Ma,反映峨眉山大火成岩的喷发时间可能集中在260 Ma左右,并可能与瓜德鲁普末期的生物灭绝有关.