鲁西费县中生代玄武岩及幔源捕掳晶的矿物化学：对岩石圈地幔性质的制约

鲁西费县中生代玄武岩形成于119Ma，为碱性玄武岩。该玄武岩中含有丰富的幔源橄榄石、斜方辉石和单斜辉石捕掳晶。橄榄石捕掳晶具有环状裂纹，其Mg^#值介于90．0～93．0之间，平均为91．5；斜方辉石和单斜辉石捕掳晶具有特征的反应边，斜方辉石的Mg^#值介于88．0～93．5之间，平均为90．4；单斜辉石的Mg^#值介于86．0～91．7之间，平均为88．4。捕掳晶的矿物化学类似于中国东部新生代玄武岩中地幔橄榄岩的矿物成分特征，这暗示捕掳晶应为寄主岩浆上升过程中捕获的地幔橄榄岩物质，并且反映了新增生的岩石圈地幔特征。费县玄武岩的岩石地球化学显示其具有地幔原生岩浆的特征，其高，Isr、低εNd(t)和亏损高场强元素等特征应与断离的俯冲板片(苏鲁造山带中的榴辉岩)与软流圈物质的混熔有关。     

辽东菜园子古近纪玄武岩和深源捕虏晶:对新生代岩石圈地幔性质及深部作用过程的制约

通过对辽东菜园子玄武岩中的橄榄石和单斜辉石捕虏晶进行K-Ar定年及岩石地球化学测试,研究华北克拉通东部新生代岩石圈地幔的性质及深部作用过程,结果表明,辽东菜园子玄武岩形成于古近纪,K-Ar年龄为36.33 Ma±0.97 Ma和39.34 Ma±1.27 Ma;属于碱性玄武岩系列;玄武岩中Sr,Ba相对富集,Zr,Hf相对亏损;ISr和εNd(t)值分别介于。0.704 73～0.705 16和 0.22～ 2.27之间。橄榄石捕虏晶发育环状裂隙和扭折带,具有明显的成分环带,自核至边Mg#值逐渐降低(核部Mg#值介于88.7～94.3之间,边部Mg#值介于76.6～77.8之间),核部与新生代玄武岩地幔橄榄岩包体中橄榄石的成分类似,边部与玄武岩中橄榄石斑晶成分相当。单斜辉石捕虏晶为透辉石,具有反环带结构,核部具有较高的FeO,MnO,Na2O,Al2O3质量分数,反映了壳源成因;过渡部分MgO,Cr2O3质量分数明显升高,反映了壳源物质与软流圈物质反应的结果;向边部MgO,Cr2O3质量分数逐渐降低;FeO,MnO,Na2O,Al2O3质量分数逐渐升高,暗示与寄主岩浆反应的效应。上述结果表明,华北克拉通东部新生代岩石圈地幔具有亏损性质,但岩浆形成过程中有陆壳物质加入。环带状橄榄石捕虏晶反映了新生代岩石圈地幔中橄榄岩与熔体之间相互作用的存在。     

汉诺坝玄武岩中熔体-捕虏体相互作用初步研究

汉诺坝新生代玄武岩捕获的地幔橄榄岩及其解体矿物橄榄石、单斜辉石、斜方辉石捕虏晶,普遍发育反应边结构,提供了玄武岩浆在上升穿越岩石圈地幔过程中橄榄岩-熔体相互作用的重要信息。橄榄石和单斜辉石捕虏晶反应边的成分变化一致,由核部富镁向边部富铁变化,趋同于玄武岩中相应斑晶的成分。斜方辉石捕虏晶反应边一般由橄榄石+单斜辉石+玻璃构成,多为双层结构,反应边矿物橄榄石、单斜辉石较相应的地幔矿物富铁,其富硅、碱的中酸性玻璃成分,为中国东部地幔矿物包裹体中存在的富硅、碱熔体的来源提供了重要信息。同时发现橄榄岩捕虏体中尖晶石颜色、成分的变化与温度的关系。地幔矿物捕虏晶反应边结构(非平衡结构)得以保存,暗示了玄武岩浆的快速上升。而大规模的熔体-捕虏体相互作用,改变着岩石圈地幔的性质。     

辽西义县组玄武岩捕虏晶的发现及其意义

辽西早白垩世义县组底部有一套镁含量较高（MgO=8％～10％）的橄榄玄武岩，有人称之为“高镁玄武岩”。通过这些玄武岩所含的橄榄石、单斜辉石的形态特征、环带结构以及所包含不透明矿物的研究，笔者认为它们属于地幔捕虏晶。捕虏晶和玄武质熔体反应的结果形成了环带结构，由于捕虏晶比玄武质熔体富Mg、Ni、Cr，贫Fe、Mn、Ca，因此作用结果提高了熔体的镁含量。此外，辉石的反环带以及复杂环带结构反映了两种熔体的混合作用。因此上述橄榄石、辉石捕虏晶的发现有助于揭示：1）岩石圈地幔和熔体相互作用以及高镁岩石的成因；2）两种熔体的混合作用。这一发现对进一步研究华北中生代岩石圈地幔的改造与破坏，理解华北克拉通东部中生代地球动力学背景和构造环境是有意义的。     

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。     

橄榄石斑晶和捕虏晶与年青橄榄玄武岩的K-Ar定年

取自黑龙江北部5个年青橄榄石玄武岩样品，分别对挑出橄榄石细小斑晶和捕虏晶的玄武岩、橄榄石斑晶和其他斑晶作了K-Ar定年。结果表明橄榄石和玄武岩浆不是同时代的，挑出橄榄石晶体后表现年龄将下降（年轻）50%至90%.     

徐淮早白垩世埃达克质岩中含橄榄石单斜辉石岩的成因及其岩石学意义

报道了徐淮地区早白垩世埃达克质岩中首次发现的含橄榄石单斜辉石岩捕虏体的岩相学与矿物化学资料, 该类捕虏体显示堆积结构、块状构造, 主要由单斜辉石(~80%)、斜方辉石(~5%)、橄榄石(~5%)和普通角闪石(~10%)组成.橄榄石外侧发育有斜方辉石反应边, 角闪石沿辉石粒间分布, 呈嵌晶结构.矿物化学分析结果表明: 橄榄石的镁橄榄石分子值(Fo)=77.7~79.3, Ni=623×10-6~773×10-6; 斜方辉石的Mg#=75.6~80.2, Cr=161×10-6~684×10-6, Ni=79×10-6~708×10-6; 单斜辉石的Mg#=84.5~86.4, CaO=21.59%~23.13%, Al₂O₃=1.72%~2.44%.上述矿物与中、新生代玄武岩中橄榄石、斜方辉石和单斜辉石斑晶以及堆积成因辉石岩中的斜方辉石和单斜辉石成分类似.此外, 单斜辉石的稀土配分型式以相对富含中稀土元素的上凸型为特征, 稀土元素含量较低(∑REE=10.14×10-6~12.71×10-6), 无明显的铕异常(δEu=0.90~1.16), 类似于新生代玄武岩中单斜辉石斑晶.捕虏体中的普通角闪石的Mg#=74.0~80.4、SiO₂=43.2%~44.5%、Na₂O=2.04%~2.29%, 稀土元素分馏不明显, 显示亏损高场强元素(HFSEs, 如Nb、Ta、Zr、Hf), 富集Sr、Rb、Ba的特征, 与新生代玄武岩中角闪石捕虏晶成分不同.结合其嵌晶结构, 普通角闪石应是寄主岩浆贯入结晶的产物.综合上述特征, 可以看出含橄榄石单斜辉石捕虏体为镁铁质岩浆高压堆晶成因.结合华北克拉通东部早白垩世双峰式火山岩组合的出现, 推断含橄榄石单斜辉石岩捕虏体可能是早白垩世基性岩浆底侵的产物.      

徐淮早白垩世埃达克质岩中含橄榄石单斜辉石岩的成因及其岩石学意义

报道了徐淮地区早白垩世埃达克质岩中首次发现的含橄榄石单斜辉石岩捕虏体的岩相学与矿物化学资料,该类捕虏体显示堆积结构、块状构造,主要由单斜辉石(~80%)、斜方辉石(~5%)、橄榄石(~5%)和普通角闪石(~10%)组成.橄榄石外侧发育有斜方辉石反应边,角闪石沿辉石粒间分布,呈嵌晶结构.矿物化学分析结果表明:橄榄石的镁橄榄石分子值(Fo)=77.7~79.3,Ni=623×10-6~773×10-6;斜方辉石的Mg#=75.6~80.2,Cr=161×10-6~684×10-6,Ni=79×10-6~708×10-6;单斜辉石的Mg#=84.5~86.4,CaO=21.59%~23.13%,Al2O3=1.72%~2.44%.上述矿物与中、新生代玄武岩中橄榄石、斜方辉石和单斜辉石斑晶以及堆积成因辉石岩中的斜方辉石和单斜辉石成分类似.此外,单斜辉石的稀土配分型式以相对富含中稀土元素的上凸型为特征,稀土元素含量较低(∑REE=10.14×10-6~12.71×10-6),无明显的铕异常(δEu=0.90~1.16),类似于新生代玄武岩中单斜辉石斑晶.捕虏体中的普通角闪石的Mg#=74.0~80.4、SiO2=43.2%~44.5%、Na2O=2.04%~2.29%,稀土元素分馏不明显,显示亏损高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Zr、Hf),富集Sr、Rb、Ba的特征,与新生代玄武岩中角闪石捕虏晶成分不同.结合其嵌晶结构,普通角闪石应是寄主岩浆贯入结晶的产物.综合上述特征,可以看出含橄榄石单斜辉石捕虏体为镁铁质岩浆高压堆晶成因.结合华北克拉通东部早白垩世双峰式火山岩组合的出现,推断含橄榄石单斜辉石岩捕虏体可能是早白垩世基性岩浆底侵的产物.     

黑龙江科洛火山群中发现的巨晶和捕虏晶

科洛火山群位于黑龙江省嫩江县东北部。科洛火山群与五大连池和二克山火山群构成了富钾火山岩带。形成于新生代的科洛火山群,其火山岩是富钾碱性基性和超基性熔岩和火山碎屑岩。在基性和超基性熔岩中,我们发现了单斜辉石、斜方辉石和碱性长石以及橄榄石和单斜辉石捕虏晶.而过去,人们所研究的巨晶和捕虏晶往往产于钠质碱性玄武岩中。     

北大巴山碱质基性—超基性潜火山杂岩的辉石矿物研究

北大巴山碱质基性-超基性潜火山杂岩中有7种岩石含有新鲜的单斜辉石,它们分属于透辉石、普通辉石及霓辉石。单斜辉石可划分为5种成因类型:(1)斑晶、微斑晶及微晶;(2)深源捕虏晶;(3)半同源捕虏晶;(4)异源捕虏晶;(5)地幔型捕虏晶,本文涉及前4类辉石。单斜辉石的研究表明:(1)7种含辉石的岩石为同源岩浆结晶分异作用的产物,源岩浆为碱性-过碱性幔源岩浆。(2)初始岩浆形成于77km以下深度,上升过程中岩浆曾在3个不同深度储积。(3)岩浆上升至近地表处,在冷凝固结前曾有多次潜火山隐爆活动发生。(4)霓辉石捕虏晶的出现代表区内存在另一种碱基性岩浆活动。(5)辉石成分指示碱质基性-超基性次火山杂岩形成于陆边板内裂陷带。     

河北汉诺坝碱性玄武岩的源区和成因

我国华北北部新近纪喷发的汉诺坝玄武岩,岩层出露比较完整,普遍含有超镁铁岩包体和各种高压巨晶。大麻坪代黄沟剖面出露较好,主要岩性为玄武岩,从上到下可分为上三、二、一层和底层。岩相学观察显示这些玄武岩含有1%~5%的捕虏晶且斑晶数量很少。橄榄岩包体为尖晶石二辉橄榄岩,轻稀土略微亏损,轻重稀土无分馏,显示这是只经过少量部分熔融后的原始地幔包体。通过对代黄沟碱性玄武岩中橄榄石、辉石和斜长石等斑晶或捕虏晶的矿物学分析,得出它们的成分变化是玄武岩混合了分解的地幔橄榄岩快速上升造成的。玄武岩的主量元素与二辉橄榄岩相平衡的原生熔体相比,Mg#(52.0~62.7)以及CaO(7.3%~8.5%)、Ni((82~192)×10-6)和Cr((65~192)×10-6)含量都较低。玄武岩的稀土分配模式为轻稀土富集的右倾型,δEu=1.01~1.05,δCe=0.95~1.02,富集高场强元素Nb、Ta、Zr及大离子亲石元素Ba、Sr。玄武岩痕量元素Ba/Rb和Rb/Sr的比值显示源区可能遭受过流体的交代作用。同时,痕量元素显示这一系列玄武岩主要受到部分熔融的控制,大量的结晶分异并未发生,且源区残留石榴子石。分析认为玄武岩岩浆应该是原生岩浆,而不是演化岩浆,影响整个岩浆的形成的过程可能是部分熔融而不是分离结晶。基于目前已发表的实验岩石学结果和理论分析认为汉诺坝玄武岩与辉石岩类相平衡,源区主要矿物相为单斜辉石和石榴子石,可能存在少量的橄榄石。     

云南会泽地区玄武粗安岩年代学、地球化学及构造演化

滇东北会泽地区发现峨眉山玄武岩中沿NNE向发育的玄武粗安岩,通过详细的野外地质调查、镜下岩相学分析、锆石U-Pb定年以及岩石地球化学测试等方法,研究了该玄武粗安岩形成年龄,地球化学特征及其指示的构造演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学确定玄武粗安岩形成的加权年龄为(251.6±4.2)Ma(MSWD=0.20),蚀变年龄分别为(143.5±1.9)Ma和(150.5±2.4)Ma。岩石地球化学主量、稀土和微量元素测试表明,玄武粗安岩的SiO_2含量在52.09%～54.10%,属于中基性火山岩;Mg~#介于19.88～40.86,在TAS图解上整体显示为碱性玄武岩粗安岩系列;稀土元素和微量元素特征显示出会泽玄武粗安岩来自交代的富集地幔源区,岩浆演化过程中发生了一定的单斜辉石、斜长石和磁铁矿的分离结晶作用。会泽玄武粗安岩是峨眉山玄武岩的一部分,推断其为峨眉山地幔柱活动消亡期的产物。     

Basalts from Madeira: A petrochemical contribution to the genesis of oceanic alkali rock series

Petrological and geochemical investigations have been conducted on the little studied Neogene basaltic rocks of the Madeiran Islands. The Madeiran suite of minor intrusives and lavas consists of parental, unusually soda rich, alkali olivine basalts with hawaiite, mugearite and essexite derivatives. Olivine and clinopyroxene are dominant phenocryst and cumulus nodule phases. Low pressure fractionation of the parental magma by precipitation of these minerals gave rise to the hawaiitic trend. That olivine settling precedes clinopyroxene in the fractionation process can be deduced from Ca and Ni variations in the analysed rocks and phenocryst separates. Late stage feldspar flotation in a hawaiitic derivative liquid led to extrusive mugearites and an intrusive essexite.Low K/Rb ratios in the Madeiran basalts (ave. 325) point to the influence of phlogopite rather than hornblende in the mantle melting zone. The primitive alkali olivine basalt magma is thought to have arisen by partial melting following water release from small amounts of phlogopite (no more than 1%) at mantle depths around 100 km. A deep level of magma generation is consistent with the low values of heat flow recorded in ocean basins. Many other oceanic alkali basalt provinces remote from ridge systems may have arisen in a similar way.     

Geochemical characteristics of mafic and ultramafic rocks from the Naga Hills Ophiolite,India:Implications for petrogenesis

The Naga Hills Ophiolite(NHO) represents one of the fragments of Tethyan oceanic crust in the Himalayan Orogenic system which is exposed in the Phek and Kiphire districts of Nagaland, India. The NHO is composed of partially serpentinized dunite, peridotite, gabbro, basalt, minor plagiogranite,diorite dyke and marine sediments. The basalts are mainly composed of fine grained plagioclase feldspar, clinopyroxene and orthopyroxene and show quenching and variolitic textures. The gabbros are characterized by medium to coarse grained plagioclase, orthopyroxene and clinopyroxene with ophitic to sub-ophitic textures. The ultramafic cumulates are represented by olivine, Cpx and Opx.Geochemically, the basalts and gabbros are sub-alkaline to alkaline and show tholeiitic features.The basalts are characterized by 44.1-45.6 wt.% of SiO_2 with 28-38 of Mg#, and the gabbros by38.7-43.7 wt.% of SiO_2, and 26-79 of Mg#. The ultramafic rocks are characterized by 37.4-52.2 wt.% of SiO_2, and 80-88 of Mg#. In multi-element diagrams(spidergrams) both basalts and gabbros show fractionated trends with strong negative anomalies of Zr. Nb. Sr and a gentle negative anomaly of P.However, the rare earth element(REE) plots of the basalts and gabbros show two distinct patterns. The first pattern, represented by light REE(LREE) depletion, suggests N-MORB features and can be interpreted as a signature of Paleo-Tethyan oceanic crust. The second pattern, represented by LREE enrichment with negligible negative Eu anomaly, conforms to E-MORB, and may be related to an arc tectonic setting. In V vs. Ti/1000, Cr vs. Y and AFM diagrams, the basalts and gabbros plot within Island Arc Tholeiite(IAT) and MORB fields suggesting both ridge and arc related settings. The ultramafic rocks exhibit two distinct patterns both in spidergrams and in REE plots. In the spidergram, one group displays highly enriched pattern, whereas the other group shows near flat pattern compared to primordial mantle. In the REE plot, one group displays steeper slopes [(La/Yb)N = 4.340-4.341], whereas the other displays moderate to flat slopes [(La/Yb)N = 0.97-1.67] and negative Eu-anomalies. Our study suggests that the ultramafic rocks represent two possible mantle sources(fertile and refractory).     

Mineralogy,geochemistry and petrogenesis of the Khopoli mafic intrusion,Deccan Traps,India

The Khopoli intrusion, exposed at the base of the Thakurvadi Formation of the Deccan Traps in the Western Ghats, India, is composed of olivine gabbro with 50–55 % modal olivine, 20–25 % plagioclase, 10–15 % clinopyroxene, 5–10 % low-Ca pyroxene, and <5 % Fe-Ti oxides. It represents a cumulate rock from which trapped interstitial liquid was almost completely expelled. The Khopoli olivine gabbros have high MgO (23.5–26.9 wt.%), Ni (733–883 ppm) and Cr (1,432–1,048 ppm), and low concentrations of incompatible elements including the rare earth elements (REE). The compositions of the most primitive cumulus olivine and clinopyroxene indicate that the parental magma of the Khopoli intrusion was an evolved basaltic melt (Mg# 49–58). Calculated parental melt compositions in equilibrium with clinopyroxene are moderately enriched in the light REE and show many similarities with Deccan tholeiitic basalts of the Bushe, Khandala and Thakurvadi Formations. Nd-Sr isotopic compositions of Khopoli olivine gabbros (εNd_t?=??9.0 to ?12.7; ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr?=?0.7088–0.7285) indicate crustal contamination. AFC modelling suggests that the Khopoli olivine gabbros were derived from a Thakurvadi or Khandala-like basaltic melt with variable degrees of crustal contamination. Unlike the commonly alkalic, pre- and post-volcanic intrusions known in the Deccan Traps, the Khopoli intrusion provides a window to the shallow subvolcanic architecture and magmatic processes associated with the main tholeiitic flood basalt sequence. Measured true density values of the Khopoli olivine gabbros are as high as 3.06 g/cm³, and such high-level olivine-rich intrusions in flood basalt provinces can also explain geophysical observations such as high gravity anomalies and high seismic velocity crustal horizons.     

满洲里南部塔木兰沟组火山岩年代学与地球化学

满洲里南部塔木兰沟组火山岩主要由橄榄玄武岩、辉石玄武岩和玄武安山岩组成.LA - ICP -MS锆石U- Pb定年结果显示,火山岩形成于164～161 Ma的中侏罗世末期.岩石主体属高钾钙碱性系列,镁含量较低[w( MgO)=1.64％～9.59％],镁指数较小(Mg#=0.26～0.66);稀土元素配分模式呈轻稀土富...     

大同新生代火山岩浆的快速喷发——来自橄榄石地幔捕掳晶的证据

量化研究幔源岩浆从源区运移至喷发或者侵位的时间尺度，对理解基性岩浆作用具有重要意义。然而，对于岩浆的喷发和就位的时间尺度研究仍缺乏有效的约束，位于我国华北克拉通北部山西大同新生代火山岩群是理想的研究地区。本文以该火山群～0.2 Ma喷发的神泉寺碱性玄武岩为研究对象，重点研究其中携带的地幔橄榄石捕掳晶来约束喷发前的时间尺度。通过对其开展详细的矿物化学研究，发现地幔捕掳晶核部的Fo值高达97.7,为极富镁橄榄石，结合其极低的Ca、Mn和Ni含量特征，认为它们捕获自被交代的地幔橄榄岩。另外，地幔橄榄石捕掳晶发育明显的CaO成分环带，表明其在地壳岩浆系统内经历了复杂的岩浆演化过程。地幔橄榄石捕掳晶反应边宽度变化很大，说明它们在源区被捕获时及在运移过程中经过了多次破碎过程。橄榄石捕掳晶最边缘的Fo值为70左右，平衡计算表明它们在边部已与主岩浆(碱性玄武岩)达到平衡。Fe-Mg元素扩散计时结果显示，橄榄石地幔捕掳晶仅在岩浆中滞留了几个月的时间。对于40～70 km的岩石圈地幔厚度来说，岩浆平均上升速率最快可能超过500 m/d。     

北祁连水洞峡蛇绿岩地球化学特征及构造环境

水洞峡蛇绿岩主要由辉石岩、辉长岩和玄武岩组成。玄武岩的Sm-Nd年龄值为492.9±22.6Ma,表明为早奥陶世岩浆产物。玄武岩具有较高的SiO2和TiO2含量,LREE富集,基本无铕异常,具有较低的Th/Ta比值,和较高的Ta/Hf的值,主要地球化学特征与WPB相似,与OIB有区别,在构造环境判别图解中,玄武岩均投入WPB区域。根据上述特征并结合区域地质构造特征,认为可能形成于板内拉张环境。