西秦岭武山E-MORB型蛇绿岩及相关火山岩地球化学

西秦岭武山地区发育一套镁铁质-超镁铁质岩石组合,主要出露于鸳鸯镇、李家河、鲁班沟、高家河等地区,呈多个构造岩片逆冲侵位于武山-唐藏断裂带中,主要由变质橄榄岩、辉长岩和玄武岩组成.变质橄榄岩具有高SiO2、高MgO,低ΣREE等特征,球粒陨石标准化的REE配分型式类似于大洋中脊变质橄榄岩特征;鸳鸯镇、李家河、鲁班沟玄武岩主体以相对高TiO2、低Al2O3,Na2O>>K2O,REE平坦或LREE轻微富集,以及HFSE不分异为特征,总体具有E-MORB地球化学特征;而高家河玄武岩则具有岛弧火山岩地球化学性状.综合区域地质、岩石学和地球化学研究认为,武山的镁铁质-超镁铁质岩石组合主体属于构造肢解的E-MORB型蛇绿岩,形成于古洋盆初始裂解阶段的洋中脊构造环境.在区域构造地质对比、年代学研究基础上,认为武山的E-MORB型蛇绿岩代表了秦岭早古生代古洋盆岩石圈残片,其与以高家河玄武岩为代表的岛弧火山岩共同构成蛇绿混杂岩,标定了秦岭早古生代古洋盆闭合后的缝合线.     

青藏高原羌塘中部中奥陶世变质堆晶辉长岩锆石SHRIMP年代学及Hf同位素特征

藏北羌塘桃形湖地区出露有一套变质基性岩,主要岩石类型有变质超基性岩、变质堆晶辉长岩、变质辉长岩(辉绿岩)、变质玄武岩和斜长花岗岩等,局部可见有残留的堆晶(层状)结构.变质堆晶辉长岩的锆石SHRIMP定年和Hf同位素研究表明其时代为(467±4)Ma,这是目前羌塘地区时代最老、最可靠的岩浆岩年龄.变质堆晶辉长岩锆石176Hf/177Hf比值介于0.282615～0.282657之间,εHf(t)加权平均值为5.02±0.28,反映其岩浆源区为亏损型地幔.变质基性岩地球化学特征与大洋中脊玄武岩类似,它很可能是古洋壳的残片.桃形湖变质基性岩代表羌塘中央隆起地区早古生代蛇绿岩残片.     

雅鲁藏布江蛇绿岩带的新观察资料

作者一九七九年六月份在西藏日喀则地区着重对雅鲁藏布江蛇绿岩带进行了补充观察,发现雅鲁藏布江蛇绿岩层序与理想的洋底的蛇绿岩层序非常相似,由下而上的顺序为:橄榄岩(主要是方辉橄榄岩和纯橄榄岩)、辉长岩或辉长岩脉群、基性火山岩、枕状熔岩和含有孔虫硅质岩等,属于少数保存较完整的蛇绿岩套之一。在空间分布上硅质岩系多出露在蛇绿岩带的南侧,并常与三叠系复理石呈断层接触;在北面则与晚白垩世日喀则群呈断层接触     

北祁连玉石沟蛇绿岩印度洋MORB型同位素组成特征及其地质意义

系统研究了北祁连山玉石沟蛇绿岩单元内枕状玄武岩的元素与Sr, Nd, Pb 同位素地球化学特征. 玉石沟蛇绿岩单元内枕状玄武岩属于拉斑玄武岩系列, 球粒陨石标准化稀土元素分配模式为近平坦型, (La/Yb)_N介于0.98~1.27 之间; Nb, Ta, Zr和Hf 无亏损, 显示出MORB 型玄武岩的特征; 经构造环境图解判别, 样品落入了MORB 区域内, 表明其形成于洋中脊环境或者成熟弧后盆地环境. Sr, Nd和Pb同位素组成特征表明其地幔源区主要存在DMM (亏损地幔)和EMII (II型富集地幔)两类地幔组分端元. 枕状玄武岩具有印度洋MORB型同位素组成特征, 与特提斯洋域地幔的同位素组成类似; 微量元素比值也与中国境内特提斯构造域内已知蛇绿岩的N-MORB 型玄武岩的特征微量元素比值相一致. 北祁连山其他蛇绿岩单元内枕状玄武岩也表现出印度洋MORB型同位素组成特征, 从而初步表明北祁连古洋曾是特提斯构造域的一部分. 这对于研究北祁连的大地构造演化和归属有着重要的意义.     

西藏洞错蛇绿岩的构造环境:岩石学、地球化学和年代学制约

洞错蛇绿岩出露于班公-怒江缝合带西段,可恢复的洋壳总厚度大于5 km,自下而上依次由地幔橄榄岩、堆晶杂岩、基性岩床(墙)杂岩和基性熔岩组成,呈构造岩片侵位于侏罗系(木嘎岗日群J2mg)地层中.洞错蛇绿岩的堆晶岩杂岩具有纯橄岩-橄长岩-橄榄辉长岩的岩石组合,反映其属DTG系列镁铁-超镁铁堆晶岩;基性熔岩富碱(Na2O+K2O),TiO2,P2O5,且具有LREE显著富集的右倾REE配分型式((La/Yb)N=6.94～16.6)和Th,Nb,Ta,Zr,Hf略具正异常的微量元素组成特征,属典型的洋岛玄武岩(OIB),与洋中脊玄武岩(MORB)和板块汇聚环境下的岛弧玄武岩(IAB)存在明显差异.基性熔岩所具有的87Sr/86Sr比值(0.704363～0.705007)高、143Nd/144Nd比值(0.512708～0.512887)低,以及εNd(t)值介于2.7～5.8等,反映其来源于亏损地幔(DM)与富集地幔(EM Ⅰ)二组分混合的地幔源区.综合分析表明洞错蛇绿岩形成于有大量富集地幔物质上侵的洋岛(OIB)环境,与"岛弧型"蛇绿岩和"洋中脊型"蛇绿岩存在明显差异.新获得的堆晶橄长岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄为(132±3)Ma,玄武岩的全岩39Ar/40Ar年龄为(137.4±2.7)和(140.9±2.8)Ma,一致地反映洞错蛇绿岩形成于早白垩世,揭示班公-怒江缝合带西段在早白垩世尚处于洋盆形成和发展阶段.     

俯冲带橄榄岩及其记录的壳幔相互作用

俯冲过程是板块构造运动的核心过程,而地幔楔作为俯冲系统中连接俯冲盘和仰冲盘的关键构造单元,在地球层圈之间物质循环和能量交换等方面发挥了重要作用.本研究汇总了全球代表性俯冲带橄榄岩(包括俯冲带型蛇绿岩和地幔楔型造山带橄榄岩)的研究现状,并展望未来需要解决的关键科学问题.俯冲带型蛇绿岩地幔单元和地幔楔型造山带橄榄岩分别代表着大洋和大陆俯冲带侵位的地幔岩石,是研究俯冲带壳幔相互作用的关键对象.该相互作用的本质是俯冲板片和地幔楔之间在物理过程主控下发生复杂的化学交换作用.俯冲带型蛇绿岩能够记录从大洋岩石圈产生到俯冲启动直至成熟到消亡等不同阶段复杂的熔-岩和水-岩相互作用、变形变质过程、金属成矿元素富集以及壳幔物质交换等.地幔楔型造山带橄榄岩则反映洋-陆和陆-陆俯冲/碰撞、折返等阶段强烈的变形变质历史,多种性质的熔/流体交代作用(硅酸盐熔体、碳酸盐熔体、含硅酸盐组分的C-H-O流体/超临界流体),以及复杂的壳幔物质循环过程等.利用俯冲带橄榄岩进一步探索壳幔相互作用,需要采用高空间分辨率、高精度的测试方法从微观尺度上约束复杂的化学交代过程和变质变形历史,并与宏观构造的时、空演化相联系.     

大别山北部榴辉岩的地球化学特征和Sr,Nd同位素组成及其大地构造意义

大别山北部镁铁－超镁铁质岩带中榴辉岩的岩石地球化学特征及Ｓｒ,Ｎｄ同位素组成表明：（ｉ）本区榴辉岩的原岩主要为拉斑玄武岩和少数可能为辉长岩,并且大多数可能属于扬子俯冲陆壳的一部分,为扬子陆壳（下地壳）俯冲变质成因,少数可能属扬子与华北大陆板块之间的古洋壳残片;（ｉｉ）本区榴辉岩大多具有Ｎｂ正异常、Ｋ负异常等,排除了它们形成于岛弧环境下的可能性;（ｉｉｉ）磨子潭－晓天断裂以南含榴辉岩和变质橄榄岩的变质镁铁－超镁铁质岩带可能代表扬子与华北两个大陆板块之间的碰撞缝合带．其中除含有扬子俯冲陆壳外,还混有古洋壳残片．     

北秦岭早古生代二郎坪蛇绿岩片的组成和地球化学

原岩建造、变质和变形分析表明,二郎坪群(广义的或狭义的)系不同性质的岩片经构造拼集而成,不具有地层学意义,解体为大庙岩片、二郎坪蛇绿岩片和小寨岩片。重新厘定的二郎坪蛇绿岩片为特指原二郎坪群火神庙组火山-沉积岩系。该岩系由块状玄武岩、枕状玄武岩、席状岩墙或岩床构成,夹含放射虫硅质岩,形成于早古生代。二郎坪蛇绿岩片中玄武岩和辉绿岩(岩墙)在地球化学上与正常洋中脊玄武岩(N-MORB)类似。结合岩石组合和古生态分析,二郎坪蛇绿岩片代表古大洋岩石圈残片。侵入于二郎坪蛇绿岩片中的斜长花岗岩的形成时代(480Ma),可作为二郎坪蛇绿岩片构造侵位时代的上限。     

青海东昆南构造带苦海辉长岩和德尔尼闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及痕量元素地球化学——对"祁-柴-昆"晚新元古代-早奥陶世多岛洋南界的制约

东昆南构造带苦海-阿尼玛卿地区出露的中-基性岩浆岩的时代存在争议.报道了苦海辉长岩和德尔尼闪长岩中岩浆锆石的SHRIMPU-Pb年龄分别为(555±9)Ma和(493±6)Ma.地球化学研究表明苦海辉长岩和德尔尼闪长岩分别具有类似于洋岛玄武岩(OIB)和岛弧玄武岩(IAB)的痕量元素特征.据此,苦海辉长岩的发育时代(555±9)Ma及具有的OIB特征与北祁连的玉石沟洋壳成因蛇绿岩相似;德尔尼闪长岩的发育时代(493±6)Ma及具有的IAB特征与柴北缘的岛弧火山岩相似.苦海-阿尼玛卿地区存在晚新元古代—早奥陶世的中-基性岩浆岩,表明这一时期"祁-柴-昆"多岛洋的南界可达到东昆南构造带.早古生代时,东昆南构造带与秦岭造山带的勉略构造带不能对比.     

南秦岭勉略构造带黑沟峡变质火山岩的年代学和地球化学——古生代洋盆及其闭合时代的证据

南秦岭勉略构造带黑沟峡变质火山岩(绿泥钠长片岩)的主要元素组成表明,它是一套双峰式火山岩系,由低K富Na拉斑玄武岩及酸性英安岩、流纹岩组成.该玄武岩具有类似MORB的痕量元素特征,扁平的REE模型,但富Th和Pb已获得该变质岩系的Sm-Nd全岩等时线年龄为242±21Ma,Rb-Sr全岩等时线年龄为221±13Ma,它们在误差范围内一致,并指示该火山岩系的变质时代.变质时代的初始ε_(Nd)值(+6.1)指示该玄武岩源区为MORB型亏损地幔(ε_(Nd)值>+6.1).     

西藏吉定蛇绿岩铂族元素地球化学及其对地幔过程的制约

吉定蛇绿岩地幔橄榄岩ＰＧＥ总量略高于原始地幔，但其玄武岩比大洋中脊玄 武岩中的ＰＧＥ含量高，且Ｐｄ／Ｉｒ比值明显偏低．堆晶岩、岩墙群和玄武岩具明显 Ｐｔ负异 常和 Ｒｈ正异常，形成特殊的“Ｎ”型 ＰＧＥ模式，地幔橄榄岩与壳层岩石具有相似的分布 模式．提出吉定蛇绿岩ＰＧＥ分布与本区地幔较高程度部分熔融有关，岩浆结晶分异作 用使ＰＧＥ分异，导致堆晶岩中ＰＧＥ含量向上变低．吉定蛇绿岩中Ａｕ高是由于后期交 代蚀变的结果； Ｐｔ－Ｐｄ分异说明两者分别受合金相和硫化物相控制；Ｒｈ正异常可能与熔 体中较高的ｆｏ＿２有关．     

胶东海阳所高压变质基性岩的岩石化学和地球化学

胶东海阳所一带有大量变质基性岩呈巨大的岩块或构造透镜体发育在高度变形的花岗质片麻岩中. 这些岩石主要是石榴辉石麻粒岩、榴辉岩化的麻粒岩以及角闪 岩, 原岩成分从橄榄拉斑玄武岩到石英拉斑玄武岩, 表现出由富Mg向富Fe方向演化的拉斑玄武岩趋势. Pearce元素比值斜率法证明, 这些基性岩是由同一岩浆系列, 经由斜长石、橄榄石和单斜辉石为主的分离结晶作用形成. 尽管大离子亲石元素受到变质作用的改变, 微量元素组成也显示了结晶分异作用特征, 如微量和稀土元素相互平行的配分型式、Ni和Ce的相关关系以及Sr的逐渐增强的亏损, Nd同位素资料与微量元素资料一致指示了亏损地幔的来源. 海阳所变质基性岩不是蛇绿岩的碎片, 其形成也与俯冲消减作用无关, 很可能是大陆环境的岩浆系列. Sm-Nd全岩等时线年龄2252±180 Ma大致指示了原岩的形成时代. 因此, 早在三叠纪晚期大别-苏鲁超高压碰撞造山带形成以前, 海阳所基性岩就已经作为扬子板块基底的一部分存在了大约2000 Ma.     

造山带中古洋壳核杂岩的识别与地质意义

洋壳核杂岩是由低角度正断层的大规模拆离作用而形成的大型洋底穹窿状凸起构造.其大规模拆离作用产生的韧性构造现象,最终会随着洋盆的闭合保存在造山带的蛇绿岩中.本文以将今论古的思路,系统总结现今洋壳核杂岩的岩石-构造特征.现今洋壳核杂岩包括了上盘火山熔岩与深海沉积、拆离断层带和下盘地幔橄榄岩与辉长岩侵入体等三部分.造山带中古洋壳核杂岩在全球造山带不同程度被揭示出来,我们较为系统地总结了(西阿尔卑斯Chenaillet蛇绿岩、阿尔巴尼亚Mirdita、伊朗扎格罗斯造山带Kermanshah、西藏普兰和加拿大阿帕拉契亚的Thetford-Mine)蛇绿岩中可能的古洋壳核杂岩及其特征.通过系统的对比,我们认为古洋壳核杂岩较为普遍,其有如下鉴别特征:超基性岩-基性岩单元规模较大、直接出露洋底导致发育一定规模的蛇绿质角砾岩;基性熔岩少或缺失,一般相对是晚期产物;深海沉积物(硅泥质岩、灰岩)或枕状熔岩直接覆盖在超基性岩之上;发育强韧性剪切变形拆离断层带,局部可发育高角度正断层;蛇绿岩中发育辉长岩、斜长花岗岩等侵入脉体.总之,造山带中的蛇绿岩有相当一部分是古洋壳核杂岩,是洋底拆离断层作用形成的.蛇绿岩中的韧性变形带不一定都是就位在造山带时的变质底板成因,极有可能是初始形成洋中脊时的拆离断层成因.然而,蛇绿岩中发育的韧性变形,以前普遍被认为是蛇绿岩在仰冲就位过程中形成的.两种不同成因的韧性变形代表截然不同的地质意义,前者形成于拆离断层的伸展环境、伴随一系列伸展构造,代表新生洋盆的形成;而后者则形成于逆冲就位的挤压背景,表示蛇绿岩的就位、洋盆的消亡.造山带中含蛇绿岩质的角砾岩不一定是造山阶段隆升剥蚀的产物,也可能是初始形成洋中脊时的产物.     

中国东部新生代玄武岩高Fe/Mn比值的成因意义

中国东部新生代玄武岩普遍具有的高Fe/Mn比值(平均 = 68.6 ± 11.5)与OIB型微量元素特征暗示高Fe/Mn比值与OIB型特征之间具有耦合关系. 尽管单斜辉石分离结晶作用会引起玄武岩Fe/Mn比值增加, 但对华北克拉通北缘的汉诺坝和南缘安徽境内新生代玄武岩的详细研究, 发现这些玄武岩的高Fe/Mn比值无法单独用单斜辉石分离结晶作用解释, 而必须存在高Fe/Mn比值原始岩浆. 橄榄岩和辉石岩部分熔融实验研究和模拟计算结果表明, 高Fe/Mn比值与OIB型特征之间的耦合关系应反映了地幔源区中存在的辉石岩组分, 而不必求助于核-幔作用或高度亏损岩石圈地幔的再熔融作用. 结合中国东部的岩石圈演化历史和新生代玄武岩Sr-Nd-Pb同位素组成, 新生代玄武岩的高Fe/Mn比值和OIB型微量元素组成之间的耦合特征应是中国东部岩石圈演化过程中广泛的岩石圈物质再循环作用的记录.     

大别山西期镁铁质—超镁铁质岩特征成成因讨论

根据近期1：5万区调和科研成果，认为大别山镁铁质－超镁铁质岩或两期：一期为前寒武纪变质镁铁质－超镁铁质岩，另一期为中生代未变质镁铁质一超镁铁质岩，前者由橄榄岩，橄辉石，辉橄岩，榴辉岩、角闪石岩、斜长角闪岩等组成，原岩是由基性－超基性侵入岩或火山岩经过构造应位的；后者由辉石岩，新闪岩，辉长岩，闪长岩组成，属于燕山期基性－超基性侵入岩，具有同源岩浆演化序列，通过对其岩石学、岩石化学、地球化学等详细地研究表明，大别山目前还不存在蛇绿岩套，北大别榴辉岩及燕山期基性－超基性侵入岩的确定，为认识大别造山带的构造演化提供了重要基础资料。     

豫鄂境内桐柏山—大别山双变质带

本文根据变质程度、标型矿物组合特征及多硅白云母b_0值等,将研究区的变质岩系从南向北分为三个不同压力类型的变质带:Ⅰ带(高压带)、Ⅱ带(中高压带)、Ⅲ带(低压带)。这三个不同压力类型的变质带很可能是两对时代不同的双变质带。在Ⅰ、Ⅱ带内均出露有蛇绿岩系和混杂堆积,其中之基性火山岩属深海拉斑玄武岩,它们很可能形成于大洋脊,侵位堆积于消减带     

东亚大地幔楔与中国东部新生代板内玄武岩成因

西太平洋板块俯冲、东亚大地幔楔及其在东亚大陆边缘演化中的作用逐渐被学术界重视.文章对东亚大地幔楔的物质组成、化学不均一性以及中国东部新生代板内玄武岩的成因进行综述,并尝试提出大地幔楔体系中板内岩浆的成因机制.主要认识包括:(1)中国东部新生代玄武岩大致可以解释为高硅和低硅端员熔体的混合物.东北、华北和华南玄武岩共享一个低硅熔体端员,它具有高全碱、和型微量元素特征,其~(206)Pb/~(204)Pb较典型HIMU玄武岩偏低,Nd-Hf同位素具有(年轻的)太平洋洋壳特征,源区为含碳酸盐的榴辉岩+橄榄岩地幔.高硅玄武岩端员具有低全碱、和其Pb-Nd-Hf同位素落入印度洋型地幔范围,源区为石榴石辉石岩.高硅玄武岩同位素组成表现出地区差异:华北具有EM1型富集组分特征,华南具有EM2型富集组分特点,而东北兼有EM1和EM2两种富集组分.(2)中国东部新生代玄武岩源区含有洋壳、水、沉积碳酸盐和岩石圈地幔组分,说明东亚大地幔楔含有大量再循环物质.根据其主要出现在大兴安岭-太行山重力梯度带以东地区,并结合滞留板块的空间分布和地幔导电率特征,推测这些再循环组分主要来源于滞留在地幔过渡带的太平洋板片,而EM1或EM2组分来自浅部的岩石圈地幔.(3)根据石榴石辉石岩和碳酸盐化榴辉岩/橄榄岩的固相线,限定高硅玄武岩和低硅玄武岩的初始起源深度分别为100km和~300km.东亚大地幔楔具有垂向不均一的结构:上部含有EM1或EM2地幔组分,显示为印度洋地幔型同位素特征,下部含有太平洋板块物质组分;自下而上H_2O和CO_2含量逐渐降低.(4)在地幔过渡带中滞留板片的脱碳和脱水作用及相关的熔融和交代作用是大地幔楔体系中板内岩浆成因的主要驱动力.     

碧口火山岩系地球化学特征及Sr-Nd-Pb同位素组成——晋宁期扬子北缘裂解的证据

碧口火山岩系的形成环境及构造属性是解决扬子板块前寒武纪构造格局与演化的关键问题之一.最新的研究发现,碧口火山岩系含有洋中脊玄武岩、洋岛碱性玄武岩、洋岛拉斑玄武岩等几种残余洋壳的组成单元以及与大洋俯冲有关的弧火山岩体系.总体上各岩石组成单元之间呈构造接触,表明碧口火山岩系为一蛇绿混杂岩带,结合已有研究资料,暗示新元古代晋宁造山运动晚期扬子陆块北缘曾经发育并存在过一个古洋盆.同时,其同位素地球化学显示Dupal异常,表明洋盆可能发育于南半球位置,并且火山岩地幔源区可能受俯冲板片相变脱水作用而具有EMⅠ和EMⅡ富集端员成分.综合现有岩石地球化学资料,新元古代晋宁期碧口蛇绿混杂岩系代表了当时扬子板块北缘一个局部裂解事件.     

腾冲黑空山粗安岩中镁铁质-超镁铁质包体的特征及成因初探

腾冲黑空山粗安岩中含有较多的镁铁质和超镁铁质微型包体,主要为辉长岩类、辉石岩类和极少量的二辉橄榄岩,直径多小于2.5cm.辉长岩类包体具有"开放"结构,常有气孔和基质的贯入,辉石岩类包体以等粒结构和镶嵌结构为特征,它们的矿物成分与熔岩斑晶(斜长石+单斜辉石+斜方辉石)成分相近.辉长岩类和辉石岩类包体平衡温度为1000～1125℃,与熔岩斑晶结晶温度(998～1108℃)基本一致.辉长岩和辉石岩类包体结构和成分均有别于下地壳和幔源包体,应来源于岩浆房内部,其中辉长岩类包体是岩浆上升到岩浆房顶部时结晶作用后形成的晶体-气泡-液体带,而辉石岩类包体则岩浆房底部形成的堆积体.极少量的二辉橄榄岩包体具残斑结构,组成矿物及成分类似于我国东部幔源包体特征,来源于上地幔,由补给岩浆将其带入岩浆房中,并且在岩浆喷发到地表之前可能经受过冷却作用.包体的形成过程反映了岩浆的上升、停留、演化和喷发过程.     

西秦岭天水地区百花基性岩浆杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

天水地区百花变质岩浆杂岩主要由辉石岩-辉长(闪长)岩-闪长岩-石英闪长岩组成,构成较完整的同源岩浆演化序列.基性-中基性岩浆岩的地球化学特征表明,属于拉斑玄武岩系列,稀土元素分布型式呈REE近平坦型-LREE轻微富集型,微量元素原始地幔标准化的蛛网图和MORB标准化蛛网图上的分布型式总体很相似,富集大离子亲石元素(LILE)Cs,Ba,Sr,Th,U而相对亏损Rb,K和高场强元素(HFSE)Nb,P,Zr,Sm,Ti和Y,显示同源岩浆演化成因特征.微量元素构造环境判别显示其形成于岛弧构造环境.百花变质基性岩浆杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为(434.6±1.5)Ma(MSWD=1.3),证明西秦岭北带岛弧型岩浆岩的形成时代为晚奥陶世末或早志留世初,同时也揭示出以关子镇蛇绿岩为代表的古洋盆的俯冲作用及产生岛弧型岩浆活动的时限可能为中晚奥陶世-早志留世.