再循环陆壳物质对岩石圈地幔的改造:鲁西早白垩世高镁闪长岩中异剥橄榄岩捕虏体证据

本文报道了鲁西早白垩世高镁闪长岩中异剥橄榄岩捕虏体的岩相学与矿物化学资料,以便揭示异剥橄榄岩的成因和岩石圈地幔的深部过程.岩相学研究表明,异剥橄榄岩捕虏体呈浑圆状产于高镁闪长质侵入体中,大小介于3cm×4cm×5cm～3cm×2cm×1cm,并且橄榄石呈残留孤岛状存在于单斜辉石中.矿物化学研究表明,橄榄石的镁橄榄石分子(Fo)介于89～91,Ni=1414～3629ppm,类似于新生代幔源橄榄岩捕虏体中橄榄石的成分,但略低于早白垩世方辉橄榄岩中橄榄石的成分.橄榄石的δ18O值介于(6.03‰±0.33‰)～(6.82‰±0.35‰)(平均值为(6.5‰±0.4‰)),高于典型幔源橄榄岩中橄榄石的δ18O组成(5.2‰±0.3‰).与晚白垩世和新生代玄武岩中地幔橄榄岩捕虏体里的单斜辉石相比,异剥橄榄岩捕掳体中单斜辉石的Na2O,TiO2和Al2O3含量相对偏低,而CaO含量、Mg#值(91.2～94.1)和Ti/Eu比值(Ti/Eu=2082～2845)明显偏高,但与早白垩世高镁闪长岩中方辉橄榄岩里的单斜辉石成分类似单斜辉石以较低的稀土元素(REE)丰度、富集轻稀土元素(LREE)的配分型式和强烈亏损高场强元素(如Nb,Ta,Zr和Hf)为特点.此外,异剥橄榄岩的87Sr/86Sr,143Nd/144Nd和187Os/188Os(125Ma)比值分别变化于0.70596～0.70737,0.512181～0.512416和0.12661～0.57650.上述特征表明异剥橄榄岩为地幔橄榄岩受再循环陆壳物质熔体改造所成.     

塔里木盆地北部下寒武统底部黑色页岩的和同位素特征及其与扬子地台的对比

报道了塔里木盆地北部下寒武统底部黑色页岩的Re-Os和Nd同位素地球化学特征, 并通过其Re-Os和Nd同位素特征探讨了该黑色页岩的物源性质. 塔里木盆地北部下寒武统底部黑色页岩的Re/Os比值为7.18; ¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os为5.6438; ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os为1.9616. 这些特征反映了该黑色页岩具有壳源性质. 其ε_{NdεNd(540 Ma)值为-7.32; Nd模式年龄TDM集中在1.535 Ga. 黑色页岩中Nd同位素的这些特征与盆地基底岩石的Nd同位素参数十分吻合. 综合Re-Os和Nd同位素特征, 说明塔里木盆地北部下寒武统底部的这套黑色页岩的物源中应包括以盆地基底为主要组成的大陆地壳. 同时, 通过与扬子地台下寒武统底部黑色页岩Re-Os同位素的对比, 发现两者之间存在着较大的不同, 可能反映了两者在沉积背景上的差异. 这为正确分析塔里木地台与扬子地台的成因关系提供了Re-Os同位素方面的信息.}     

湘黔下寒武统铂族元素来源与矿化年龄的Re-Os同位素制约

华南下寒武统黑色岩系底部页岩层富含有色金属、贵金属、稀有元素、分散元素和放射性元素, 称“多元素富集层”. 为了厘定其中贵金属的来源和矿化年龄, 对黔北中南村、湘西柑子坪和三岔采集的6件样品进行了Re和Os含量及同位素测定. Re-Os基本呈正消长关系. ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os-¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os相关系数为0.99856, 在¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os-¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os协变图上, 6个点均匀分布, 与542±11 Ma拟合等时线高度吻合, ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os初始值为0.84 ± 0.12. 结果表明, Re和Os等元素的定位年龄为542±11 Ma, 与其所在地层的地层学年龄一致; 湘黔地区“多元素富集层”的形成具有高度的等时性; 同一地区“多元素富集层”中不同物质在形成时间上的差异没有超出Re-Os年龄拟合所允许的误差范围; 黑色岩系成岩期显微脉体的形成与“多元素富集层”的形成没有明显的时间间隔或没有造成Re-Os同位素组成的明显变化; 玄武岩质地壳可能是湘黔地区下寒武统“多元素富集层”中Re和Os以及其他铂族元素和微量元素的最主要供给源.     

中太平洋Allison海山富Co结壳Os同位素组成及其生长间断与生长年代的确定

以中太平洋Allison海山的富钴结壳Al—1为研究对象,在其结构观察的基础上,平均按1．3mm间隔取样,测定各分层Os同位素组成,建立了^187Os／^188Os随深度演化曲线．通过与40Ma以来的大洋海水的Os同位素组成演化曲线对比,并结合^10Be年龄模式下的Os同位素曲线的变化特征,识别出了两次生长间断（H1和H2）．H1和H2分别发生于13．6～29．6和6．8～9．8Ma．在此基础上,确定了结壳A1—1生长年龄标定方案：对于小于6．8Ma的壳层,其年龄用旧Be年龄模式标定;对于大于6．8Ma的壳层,其年龄用Os同位素曲线标定．如此确定的该结壳最内层形成年龄（最老年龄）为39．5Ma．     

金川镍-铜-铂矿床块状硫化物矿石的Re-Os(ICP-MS)定年

采用卡洛斯管溶矿、蒸馏法分离Os、丙酮萃取Re和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对金川硫化镍铜铂族矿床的块状硫化物矿石进行了Re-Os定年, 得到的等时线年龄为833 ± 35 Ma, ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os初始值为0.279 ± 0.018(MSWD = 1.7), 相当于γ_Os为+130 ± 15. 此等时线年龄与金川超镁铁岩体中锆石的SHRIMP U-Pb年龄(827 ± 8 Ma (n = 5, MSWD = 4.3)) 在误差范围内一致, 说明金川铜镍硫化物矿床形成于新元古代. 结果表明, 金川超大型铜镍硫化物矿床的形成可能与导致Rodinia超大陆裂解的地幔柱活动密切相关. 金川块状硫化物的γ_Os表明, 虽然有部分壳源物质的加入, 但是加入量不超过10%.     

太古宙-元古宙界限基性火山岩Nb/Ta比值变化及其对地球Nb/Ta平衡的指示意义

华北克拉通前寒武纪基性火山岩HFSE和REE具有明显的A(太古宙)-P(元古宙)界限变化. 新太古代基性火山岩HFSE与TiO₂相关性较弱, Nb/Ta比值高(18.8±1.2), 可能形成于正常橄榄岩在石榴石稳定域内的部分熔融作用. 古元古代基性火山岩的HFSE含量明显高于新太古代基性火山岩, 且HFSE含量与TiO₂高度正相关, Nb和Ta发生分异(平均Nb/Ta=15.6±2.9). 古元古代基性火山岩显著增高的HFSE和REE含量及其与TiO₂之间的显著相关性指示其地幔源区发生了富Ti矿物参与的交代富集作用. 统计研究表明, 华北克拉通前寒武纪基性火山岩HFSE所表现的A-P界限具有全球性. 全球2.5Ga以前的基性火山岩总体具有高于或接近于原始地幔的Nb/Ta比值(17.8±1.9), 而元古宙基性火山岩的Nb/Ta比值仅为14.7±4.1, 与大陆总地壳估值(11~17.5)接近. 因此, Nb/Ta在亏损地幔和大陆地壳中的非补偿特征应主要形成于后太古宙. 太古宙基性火山岩可能是平衡后太古宙大陆地壳和亏损地幔低Nb/Ta比值的地球化学储库之一.     

五台地区滹沱群砾岩物质源区及新太古代地壳生长:花岗岩和石英岩砾石锆石U-Pb年龄与Hf同位素制约

对五台地区滹沱群底部四集庄组砾岩进行了详细研究,并选择其中花岗岩和石英岩砾石进行了锆石U-Pb和Hf同位素分析.2个花岗岩砾石中锆石207Pb/206Pb年龄分别为(2513±8)和(2527±8)Ma,与五台地区王家会灰色相花岗岩和光明寺/石佛花岗岩的侵位时代一致;2个石英岩砾石中锆石207Pb/206Pb年龄主要集中于2550~2490Ma,峰值为~2.5Ga,与五台群高凡亚群石英岩锆石年龄谱特征相似.砾石特征及年龄结果表明,滹沱群底部砾岩的沉积物源区为五台群和五台地区新太古代花岗岩.结合滹沱群底部玄武安山岩的时代((2140±14)Ma),限定滹沱群初始沉积时代为早元古代中期.豆村-东冶亚群中变质玄武岩(2200~2100Ma)具有裂谷火山岩地球化学特征,同时豆村-东冶亚群中碎屑岩和碳酸盐岩沉积于伸展构造环境中.因此,滹沱群豆村-东冶亚群火山沉积岩系与华北克拉通中部早元古代中-晚期(2200~2100Ma)裂谷活动有关,而郭家寨群沉积于裂谷闭合过程或之后.四集庄组砾岩中,花岗岩和石英岩砾石的锆石大多具有正的Hf(t)值,少量锆石的Hf(t)值与同期亏损地幔值相近,多数锆石的亏损地幔模式年龄与锆石U-Pb年龄相差200~100Ma.花岗岩和石英岩的源区为滞留时间较短的地壳(~2.7Ga)部分熔融形成的,同时存在新生地壳或亏损地幔物质的添加.研究进一步表明,华北克拉通经历了多期地壳生长并在新太古代末期初步完成克拉通化.     

内蒙古白云鄂博矿区元古代非造山岩浆岩及其对成矿的制约

白云鄂博矿区广泛分布着元古代非造山岩浆岩。主要岩性是粗面岩、镁铁钠闪石-长石岩、钾质流纹岩、英安岩、流纹岩、石英斑岩和中长玄武岩,并有大量高钾辉绿岩脉(墙)出露。这些非造山岩浆岩来源于地幔,它们的ε_(Sr)(t)值都较低,ε_(Nd)(t)主要集中在4.52～5.88,钕模式年龄T_(DM)~(Nd)集中在1.54～1.92 Ga。它们的Nd同位素组成和钕模式年龄都与矿石一致,意味着成矿物质来源于这些岩浆岩。这些岩浆岩的锆石U-Pb年龄为1.8 Ga年左右。各种研究结果表明矿床是与非造山岩浆岩有关的热液交代白云鄂博群的产物。     

内蒙古白云鄂博矿区元古代非造山岩浆岩及其对成矿的制约

白云鄂博矿区广泛分布着元古代非造山岩浆岩.主要岩性是粗面岩、镁铁钠闪石-长石岩、钾质流纹岩、英安岩、流纹岩、石英斑岩和中长玄武岩,并有大量高钾辉绿岩脉(墙)出露.这些非造山岩浆岩来源于地幔,它们的ε_(Sr)(t)值都较低,ε_(Nd)(t)主要集中在4.52～5.88,钕模式年龄T_(DM)~(Nd)集中在1.54～1.92 Ga.它们的Nd同位素组成和钕模式年龄都与矿石一致,意味着成矿物质来源于这些岩浆岩.这些岩浆岩的锆石U-Pb年龄为1.8 Ga年左右.各种研究结果表明矿床是与非造山岩浆岩有关的热液交代白云鄂博群的产物.     

中生代古太平洋板块俯冲诱发华北克拉通破坏的物质记录

华北克拉通破坏与古太平洋板块俯冲密切相关是当今学界的重要共识,但缺乏华北克拉通破坏峰期古太平洋板块俯冲的物质证据.为解决这一问题,本文对华北克拉通东北缘(辽东-吉南地区)中生代火山岩开展了详细的岩石学、锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究.研究发现,辽东-吉南地区中生代火山岩主要为玄武粗安岩-粗安岩-粗面岩和安山岩组合,形成于早白垩世(129~124Ma),均富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba、Th等)和轻稀土元素、亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti等),表明其来源于与俯冲相关的地幔源区.这些岩石具有不均一的同位素组成,其中,碱性玄武粗安岩-粗安岩-粗面岩具有富集的全岩Sr-Nd-Hf、锆石Hf同位素组成和与地幔类似的锆石O同位素,表明其母岩浆来源于同位素富集的岩石圈地幔的低程度部分熔融,而钙碱性安山岩则具有相对亏损的同位素组成(锆石εHf(t)高达+5.2)和高的锆石O同位素组成(δ18O=+8.1^+9.0‰),揭示它们来源于遭受俯冲流体/熔体交代的地幔源区,交代介质来源于俯冲到深部的低温热液蚀变洋壳.辽东-吉南地区早白垩世火山岩是由来源于富集地幔和交代地幔的两种不同性质的岩浆混合形成,利用锆石Hf-O同位素组成有效识别出的低温热液蚀变洋壳组分,为中生代古太平洋板块俯冲对华北克拉通破坏影响提供了确凿的物质记录和同位素证据.     

扬子克拉通核部中元古代-古生代沉积地层Nd同位素演化特征及其地质意义

扬子克拉通陆核位于湖北西部宜昌和神农架地区,区内出露了前寒武纪早期结晶基底和较完整的元古宙-显生宙沉积盖层.论文报道了对区域内中元古代至早古生代沉积地层细粒沉积岩开展系统的Nd同位素地球化学研究的结果.从中元古代晚期经新元古代南华纪至古生代奥陶纪,研究区沉积地层的Nd同位素模式年龄显示了由2.5~2.8Ga,经1.5~1.7至1.8~2.1Ga的＂V＂字型演化,相应的εNd（t）值发生了由低（？11~？14）经峰值（？1.1~？5.3）至新低值（？7.9~？9.9）的变化.该演化趋势与前人发表的扬子克拉通东南缘和江南造山带同期沉积地层的演化特征相似,指示了约0.8Ga的新元古代或稍早时期,整个华南陆块发生了有地幔物质加入的大规模构造岩浆事件.然而,扬子陆核区中元古代早期地层具有大范围变化的模式年龄（约1.5~2.7Ga）和εNd（t）值（1.38~？12.0）,且中元古代晚期地层为太古宙模式年龄,指示扬子克拉通的核部和东南缘中元古代盆地具有不同的沉积物源,两区域之间应存在陆内裂（凹）陷或分隔的大洋.此外,新元古代扬子陆块和江南造山带相似的演化形式和古生代早期地层相近的模式年龄,指示经约0.9Ga的扬子-华夏陆块拼合后,华南陆块开始具有了共同的沉积盆地和物源.因此,扬子克拉通于前新元古代可能由次一级的不同陆块组成,直至Rodinia超大陆的聚合过程才导致了原始华南陆块的形成.     

岩浆底侵作用与汉诺坝现今壳-幔边界组成

从汉诺坝新生代玄武岩中岩浆底侵成因的麻粒岩相和榴辉岩相堆晶岩、橄榄岩和辉石岩捕虏体的岩石矿物组合、岩石结构、矿物学、主微量元素和同位素地球化学特征, 讨论和限定了壳-幔边界岩石组成, 并得到岩石高温高压波速实验和深部地球物理探测结果的支持. 现今下部下地壳主要由麻粒岩相镁铁质堆晶岩(以斜长二辉岩为主)组成; 壳-幔过渡带主要由榴辉岩相石榴辉石岩、辉石岩和尖晶石二辉橄榄岩等组成; 太古代地体麻粒岩只是名义上的早期下地壳. 发生在壳-幔边界的岩浆底侵作用导致地壳的垂向增生和壳-幔过渡带的形成, 是显生宙以来壳-幔边界组成和化学调整的重要机制.     

岩浆底侵作用与汉诺坝现今壳-幔边界组成--捕虏体岩石学与地球化学证据

从汉诺坝新生代玄武岩中岩浆底侵成因的麻粒岩相和榴辉岩相堆晶岩、橄榄岩和辉石岩捕虏体的岩石矿物组合、岩石结构、矿物学、主微量元素和同位素地球化学特征, 讨论和限定了壳-幔边界岩石组成, 并得到岩石高温高压波速实验和深部地球物理探测结果的支持. 现今下部下地壳主要由麻粒岩相镁铁质堆晶岩(以斜长二辉岩为主)组成; 壳-幔过渡带主要由榴辉岩相石榴辉石岩、辉石岩和尖晶石二辉橄榄岩等组成; 太古代地体麻粒岩只是名义上的早期下地壳. 发生在壳-幔边界的岩浆底侵作用导致地壳的垂向增生和壳-幔过渡带的形成, 是显生宙以来壳-幔边界组成和化学调整的重要机制.     

广西宝坛地区铜镍硫化物矿石982 Ma Re-Os同位素年龄及其地质意义

用Re-Os同位素方法对广西宝坛地区铜镍硫化物矿石进行了成矿年代测试, 获得(982±21) Ma(2σ)年龄数据. 证明这些铜镍矿床及与其有关的镁铁质-超镁铁质岩与赣东北蛇绿岩在同一时期出现, 为华夏板块与扬子板块碰撞对接及其之后伸展环境的产物. 通过对982 Ma铜镍硫化物矿石的γOs计算和Re/Os对比研究, 表明贯入型块状矿石具有低γOs (-15.6 ～ -8.2)和低Re/Os比值(0.32 ～ 0.43)特点; 底部熔离型矿石的γOs为-27.9 ～-7.3和Re/Os比值为5.36 ～11.24, 表明这套铜镍硫化物矿及其镁铁质-超镁铁质岩浆源于Re亏损地幔, 在侵入过程中混染有一定地壳组分.     

广西栗木大岐岭隐伏花岗岩的成因及其构造意义:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Nd-Hf同位素制约

对栗木锡多金属矿集区最新发现的大岐岭白云母二长花岗岩体进行了详细的U-Pb年代学、岩石地球化学和Nd-Hf同位素研究,讨论了岩体的成因、物质来源和构造意义.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,花岗岩形成于印支晚期,成岩年龄为(224.8±1.6)Ma.岩体富集SiO2和K2O,贫Na2O和CaO,A/CNK值变化于1.09~1.20之间,均落入强过铝质花岗岩区域,标准矿物刚玉含量为1.4 vol%~2.7 vol%.球粒陨石标准化稀土配分曲线呈轻微右倾形,强烈Eu负异常(δEu=0.08~0.17),岩体富集Cs,Rb,K等大离子亲石元素LILE和U,Pb,Ce,Hf等高场强元素(HFSE),明显亏损Ba,Sr,Ti等元素.锆石饱和温度(711~740℃)略低于S型花岗岩平均值(764℃).岩体的εNd(t)和εHf(t)值均为负值,分别变化于?9.1~?10.1和?3.7~?12.6之间,峰值分别出现在?9.2~?9.0和?6~?5之间,岩体的TDMC(Nd)和TDMC(Hf)分别变化于1.74~1.82 Ga和1.49~2.04 Ga之间,峰值分别出现在1.73~1.75 Ga和1.5~1.6 Ga之间,表明岩体形成的源区主要为晚古元古代-中元古代的壳源物质.7颗继承锆石给出了(248.6±4.3)Ma的加权平均年龄,说明在栗木地区存在印支早期花岗岩,其εHf(t)值为?6.7~?2.3,与大岐龄岩体相似,暗示在岩体形成过程中可能有印支早期岩浆物质的加入.岩体中(945±11)Ma继承锆石εHf(t)值为8.7,Hf同位素模式年龄(TDM(Hf))为1.14 Ga,与江南造山带东段新元古代岛弧岩浆的特征相似,推断新元古代岛弧岩浆岩可能参与了岩体的形成,新元古代岛弧岩浆带及扬子与华夏板块弧陆碰撞带可能向西南延伸至栗木地区.印支晚期后造山背景下,地壳的伸展和减薄导致地幔物质底侵,促使地壳物质发生部分熔融形成大岐岭岩体.     

大别-苏鲁造山带橄榄岩:进展和问题

大别-苏鲁造山带橄榄岩原岩属性可分为壳源和幔源橄榄岩,它们在矿物结构、变质演化以及全岩和单矿物化学成分上存在一系列差别.幔源橄榄岩来自于俯冲板块之上的古老华北克拉通岩石圈地幔,记录了俯冲板块与地幔楔之间相互作用的信息.石榴橄榄岩峰期条件下都显示石榴石和尖晶石共存,石榴石和尖晶石的稳定性和成分都受全岩富化程度控制,尖晶石成分不能用来判别部分熔融程度.难熔幔源纯橄岩中普遍发育低Mg高Ca橄榄石取代早期斜方辉石结构,指示硅不饱和熔体-橄榄岩反应过程,它可能是导致纯橄岩Re-Os同位素年龄偏年轻的原因之一.幔源橄榄岩/辉石岩中的金红石、钛斜粒硅镁石和锆石是俯冲地壳熔/流体迁移高场强元素进入地幔楔的直接矿物学证据,只有通过精细的原位元素和同位素工作,才能准确限定交代介质来源、时间和交代过程.大陆俯冲带地幔楔氧逸度变化范围宽泛(FMQ=5.50~1.75),并随深度增加而减小,但其氧逸度计算结果受矿物组合、温压条件以及折返过程中的脱氢-氧化作用等因素影响.本文对橄榄岩-辉石岩复杂体系相关系、大陆俯冲之前的地幔过程、地壳交代对地幔楔元素-同位素-氧逸度以及物理性质的改造等重要研究方向提出了建议.     

克拉玛依乌尔禾沥青脉Pb-Sr-Nd同位素地球化学

新疆克拉玛依乌尔禾沥青脉产出于达尔布特断裂东南侧.沥青的Ph.Sr,Nd同位素组成表明:(1)~(206)Pb/~(204)Pb=18.110～18.675,~(207)Pb/~(204)Pb=15.391～15.768,具有明显壳幔混合特征,Pb平均模式年龄为116Ma;(2)~(87)Sr/~(86)Sr=0.706 426～0.714 761,Rb-Sr等时线年龄为293 Ma,Sr同位素初始值为0.705 70±9;(3)~(143)Nd/~(144)Nd=0.512 587～0.513 389,Nd含量从0.02到6.7×10~(-6),低Nd含量的样品(<0.3×10~(-6))具有近MORB的亏损地幔值( 6～ 16),而较高Nd含量的样品近于原始地幔值(-0.8～ 0.8);Rb-Sr等时线记录了石油形成的时间,可能表明了与深部壳幔相互作用的成因关系;(4)_(ε_(Nd))(t)～ε_(Sr)(t)关系、~(143)Nd/~(144)Nd-~(206)Pb/~(204)Pb关系均反映了三元混合趋势.     

琼北第四纪玄武岩中微型地幔岩捕虏体的发现及其意义

琼北新近纪碱性橄榄玄武岩中广泛出露大型地幔岩捕虏体 (最大尺度 2 0cm) ,但前人尚未在第四纪玄武岩中发现过此类捕虏体。经过对采自第四纪玄武岩中 14 0余个样品的微观结构观测 ,发现天然氧化作用揭示出样品中部分粗粒橄榄石晶体发育位错构造 ;同时由橄榄石和辉石晶粒组成的某些集合体型斑晶的结构 ,与新近纪玄武岩中大型地幔岩捕虏体的结构相同 ,从而确定第四纪玄武岩中存在橄榄石捕虏晶和微型地幔岩捕虏体 (最大尺度为 4mm)。捕虏晶和微型捕虏体的存在表明第四纪玄武岩岩浆与新近纪一样都来源于上地幔 ;同时 ,地幔岩捕虏体由大型演变为微型反映了岩浆上升速度的逐步降低 ,以及火山活动强度的减弱     

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.     

地球物理观察和岩石包体约束华北岩石圈地幔结构、性质及过程

对岩石圈物理、化学结构进行多维度的高精度限定,可为其形成演化等重要基础科学问题提供可靠依据.华北深部岩石圈经历多期次复杂改造过程,导致物理、化学结构参数的改变.厘清岩石圈精细结构中各参数空间分布特征,有助于对改造范围、程度及机制进行有效制约.通过地震学、重力学及地热学综合研究,结合深源岩石包体的定深(岩石圈中的层位)、定性(化学的和物理的)和定年(形成和改造年龄)成果,文章构建了华北岩石圈地幔多维度物理、化学结构模型.研究表明:华北陆块岩石圈地幔横向上存在高度不均一性,除陆块内部的局部地区保留有太古宙-古元古代难熔、强烈交代的地幔,大部分已转变为元古代甚至显生宙饱满、弱交代的地幔.岩石圈地幔结构组成特征表明,华北东部地幔受改造强烈,甚至最终完全置换;华北中部过渡带和西部保持相对稳定,但是西南缘岩石圈受到明显改造.