内蒙古林西早中生代O型高镁埃达克质安山岩的发现及其意义

对内蒙古林西地区火山岩样品的地球化学研究表明,其具有大洋型(O型)高镁埃达克质安山岩的地球化学特征[w(SiO2)=57.89%～63.97%、w(Al2O3)=15.39%～16.17%、w(Na2O)/w(K2O)=1.5～2.2(除一个为0.9)、A/CNK=0.83～0.97、Mg#=49～64、w(Cr)=91～209μg/g、w(Ni)=52.2～111.4μg/g、w(Sr)=551～1018μg/g、w(Yb)=1.18～1.71μg/g、w(Y)=12.6～17.7μg/g、δ(Eu)=0.86～0.94]。利用LA-ICP-MS对其锆石进行了U-Pb定年,得到206Pb/238U加权平均年龄为(244±2)Ma(MSWD=0.36)。此时,区域内古亚洲洋已闭合,综合地球化学特征和区域地质环境说明,林西高镁埃达克质安山岩是由残余洋壳部分熔融并随后与地幔橄榄岩相互作用形成的。内蒙古林西早中生代高镁埃达克质安山岩的产出表明,洋壳来源的埃达克岩(O型埃达克岩)不仅可以随俯冲同时产生,而且也可以在非俯冲环境下由保存在古俯冲带地幔中的残余洋壳部分熔融产生。     

西藏狮泉河蛇绿岩中侏罗世晚期(ca.163Ma)OIB型辉绿岩及高镁闪长岩年代学及地球化学特征:早期洋壳俯冲产物?

本文首次报道了侵位于狮泉河蛇绿岩(蛇纹石化超基性岩)中的具有OIB性质的辉绿岩以及赞岐岩型的高镁闪长岩。其中闪长岩具有较高的TiO_2、Y及Yb含量,较低的Sr/Y比值和La/Yb比值,与日本Setouchi火山岩带的赞岐岩以及前人报道的同期洋内初始俯冲成因相关的高镁安山岩性质一致。辉绿岩富LREE,高Zr/Y、TiO_2/Yb和Nb/Yb比值,Nb、Ti负异常,Pb正异常,表现出了俯冲带相关的OIB性质;采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,测得辉绿岩脉的成岩年龄为163. 7±0. 54Ma(MSWD=3. 8),且该年龄与前人报道的160. 8±2. 3Ma的高镁安山岩年龄较为接近。综合分析本文及前人年代学与岩石地球化学相关数据,认为狮泉河辉绿岩和闪长岩同时形成于洋内俯冲的初始阶段。这种岩石组合与太平洋IBM岛链初始俯冲的岩石组合相似,但该OIB成因机制中俯冲作用与地幔柱之间的相互关系仍需进一步讨论。     

辽西中侏罗世高Sr低Y型火山岩的成因及其地质意义

通过对辽西阜新地区中侏罗世蓝旗组火山岩的岩石地球化学研究,燕山地区存在着中侏罗世高Sr低Y型火山岩。这些高Sr低Y型火山岩为高铝高钠低镁(Al2O3>15％,Na2O≥3.37％,MgO≤1.33％,Mg＃≤0.35)的安山岩-英安岩,高Sr(≥541μg/g)低Y、Yb(Y≤19μg/g,Yb≤1.35μg/g)含量及高Sr/Y(≥40)比值,强烈的稀土元素分馏((La/Yb)N>17,(No/Yb)N>1.2)),Eu异常不明显(0.82～0.96),高场强元素(如Nb、Ta)相对亏损。这些特征与太古代英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)岩套相似。我们认为这些火山岩起源于古老的下地壳玄武质岩石的部分熔融,其形成可能与玄武质岩浆的底侵作用有关。辽西中侏罗世蓝旗组高Sr低Y型火山岩对探讨燕山造山带岩浆起源及地球动力学具有重要意义。     

辽西中侏罗世高Sr低Y型火L山岩的成因及其地质意义

通过对辽西阜新地区中体罗世蓝旗组火山岩的岩石地球化学研究,燕山地区存在着中侏罗世高Sr低Y型火山岩.这些高Sr低Y型火山岩为高铝高钠低镁(A12O3＞15%,Na2O≥3.37%,MgO≤1.33%,Mg#≤0.35)的安山岩-英安岩,高Sr(≥541μg/g)低Y、Yb(Y≤19μg/g,Yb≤1.35μg/g)含量及高Sr/Y(≥40)比值,强烈的稀土元素分馏((La/Yb)N＞17,(Ho/Yb)N＞1.2)),Eu异常不明显(0.82～0.96),高场强元素(如Nb、Ta)相对亏损.这些特征与太古代英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)岩套相似.我们认为这些火山岩起源于古老的下地壳玄武质岩石的部分熔融,其形成可能与玄武质岩浆的底侵作用有关.辽西中侏罗世蓝旗组高Sr低Y型火山岩对探讨燕山造山带岩浆起源及地球动力学具有重要意义.     

西藏班公湖-怒江缝合带中段侏罗纪高镁安山质岩石对中特提斯洋演化的制约

班公湖-怒江缝合带中段地区南北向分布了三条分支蛇绿岩亚带,它们记录了该地区中特提斯洋复杂的构造演化过程。目前对于该地区洋盆俯冲消减动力学过程一直缺乏有效制约。为探讨这一问题,本文对班公湖-怒江缝合带中段新近厘定的安山岩和闪长岩开展了系统的野外、岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。安山岩主要呈不整合覆盖于晚三叠世沉积地层之上,或与侏罗纪俯冲增生杂岩和橄榄岩以断层接触,闪长岩主要呈岩脉体侵入于橄榄岩中。锆石U-Pb定年表明,安山岩和闪长岩均形成于中晚侏罗世(165～161Ma)。安山岩和闪长岩地球化学组成类似,它们大都具有高的MgO含量和Mg#值,这与高镁安山岩相类似。稀土和微量元素组成显示出典型的岛弧岩浆岩特征,富集轻稀土(LREE)和Rb、Th、U、Pb等元素,亏损Ba和高场强元素(HFSE; Nb,Ta和Ti)。同时,样品还显示出较低的Ba/Th和较高的(La/Sm)N比值,以及负的锆石εHf(t)值和古老的锆石Hf模式年龄。这些特征表明这些高镁安山岩和闪长岩是大洋板片俯冲沉积物部分熔融的熔体交代地幔楔的产物。结合区域地质和前人研究,认为这些岩石可能形成于靠近海沟的大陆边缘环境,是班公湖-怒江中特提斯洋中段北拉-拉弄分支洋盆初始俯冲消减的产物,该初始俯冲作用可能与安多微陆块和南羌塘地块碰撞导致的俯冲南向跃迁有关。     

巴颜喀拉中部三叠纪称多高镁闪长岩的地球化学特征、岩石成因及其构造意义

本次研究通过对巴颜喀拉中部称多地区三叠纪高镁闪长岩开展系统的锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学综合研究,深入剖析其岩石成因,在此基础上与北羌塘地体北部同时期典型高镁闪长岩进行对比,进而为深入理解巴颜喀拉-松潘-甘孜地体三叠纪岩浆岩的成因及其地球动力学背景提供重要证据。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年方法获得该闪长岩的结晶年龄为216±2 Ma,与北羌塘地区三叠纪典型高镁闪长岩的形成年龄在误差允许范围内基本一致。岩石样品具有显著高的MgO (3.2%～5.03%)、Mg~#(51%～58%)、Cr(75.8～127.6×10~(-6))、 Ni(10～41.5×10~(-6))、Yb_N(6.53～8.51×10~(-6))和Y(17.79～22.65×10~(-6))以及相对低的(La/Yb)_N和Sr/Y比值(分别为7.63～13.16和12.50～18.38),可与日本Steouchi地区赞歧质高镁安山岩和北羌塘三叠纪典型的高镁闪长岩成分类比。所有岩石样品轻重稀土分异较强,轻稀土(LREE)相对富集,并且具有中等程度的Eu负异常。样品在微量元素组成上相对于原始地幔要明显富集Th和REE,亏损Nb,Ta,P和Ti,整体上表现俯冲带岩浆岩的成分特征。综合岩石学、地球化学以及区域上多学科研究结果,可以确定研究区及周缘这些三叠纪高镁闪长岩很可能形成与板块俯冲有关的环境中,并且与与受俯冲增生楔沉积物熔体交代的地幔橄榄岩的部分熔融有关。     

晚太古代Sanukite（赞岐岩）与地球早期演化

Shirey and Hanson(1984)将某些太古代的高镁闪长岩套称为sanukite(赞岐岩),类似于日本中新世(11～15Ma)Setouchi火山岩带的高镁安山岩。Sanukitoids由闪长岩-二长闪长岩-花岗闪长岩组成,不同于TTC岩套(奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩)。Sanukitoids具有下列地球化学特征:富Mg,Mg~#>0.60,Ni和Cr>100μg/g,Sr和Ba>500μg/g,LREE富集(大于球粒陨石100倍),无Eu异常。高镁安山岩在太古代很少见,而其相应的侵入岩高镁闪长岩或sanukitoids,虽然数量也很少,但却是各地晚太古代地体中随处可见的。Sanukitoids的原始岩浆是交代的地幔楔部分熔融形成的,随后可能经历了广泛的分离结晶作用。TTC和sanukitoids岩套可以相伴产出,二者均与板片熔融有关,TTG与其直接有关,sanukitoids可能与其间接有关。全球Sanukitoids主要集中在晚太古代时期,可能暗示板块的消减作用在～3.0Ga以后才起了重要的作用。     

古亚洲洋晚石炭世俯冲作用:梅劳特乌拉蛇绿岩中扎嘎音高镁安山岩证据

内蒙古贺根山缝合带梅劳特乌拉SSZ(Supra Subduction Zone)型蛇绿岩中新发现扎嘎音晚石炭世高镁安山岩,岩性为玄武安山岩和安山岩。扎嘎音玄武安山岩—安山岩MgO(4.33%～9.82%)、Mg~#值(57～72)和SiO_2含量(55.34%～64.12%)较高;而TiO_2(0.30%～0.60%)、K_2O(0.06%～0.73%)、Al_2O_3(12.18%～17.32%)含量和FeO~T/MgO值(0.70～1.34)较低,Na_2O/K_2O值(2.23～40.88)较高。稀土元素总量较低(14.29×10~(-6)～60.20×10~(-6)),稀土配分曲线总体为略显右倾的平坦型,(La/Yb)_N为0.57～2.58,无明显Eu异常。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U和Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P等,具有较低的Ti/V值。该玄武安山岩—安山岩具有高镁安山岩的地球化学特征,与日本西南Setouchi岛弧火山岩带的sanukite(有人音译为"赞岐岩")相类似,可能为俯冲洋壳+俯冲深积物的脱水流体与俯冲沉积物部分熔融形成的硅质熔体与上覆地幔楔橄榄岩平衡反应成因。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,扎嘎音玄武安山岩的成岩年龄为315.0±2.3 Ma,反映了晚石炭世高镁安山岩浆作用事件。扎嘎音玄武安山岩—安山岩为晚石炭世形成于洋壳俯冲弧前环境的高镁安山岩组合,为古亚洲洋晚石炭世洋内俯冲作用提供了证据。结合贺根山缝合带的壳幔电性结构特征和晚古生代蛇绿岩—岛弧岩浆岩时空分布与演化关系,提出了扎嘎音高镁安山岩的古亚洲洋晚石炭世洋内俯冲模式。     

东昆仑祁漫塔格寒武纪岛弧:来自拉陵高里河地区玻安岩型高镁安山岩/闪长岩锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素证据

祁漫塔格构造带是东昆仑造山带的重要组成部分,在青藏高原北部早古生代汇聚板块边缘地质研究中具有重要意义。祁漫塔格构造带在早古生代通常被认为是弧或弧后盆地,但其早期形成阶段的地质记录尚未报道,初始俯冲的时代也有待进一步限定。本文选择了祁漫塔格东段拉陵高里河地区祁漫塔格群火山岩和闪长岩进行岩石学、地球化学、锆石U-Pb年龄学和Hf同位素研究,探讨了岩石成因和构造意义。火山岩以安山岩为主,安山岩SiO₂含量中等(54.02%~63.99%),具有低TiO₂(0.19%~0.24%)、Al₂O₃(10.67%~12.86%)、P₂O₅(0.03%~0.05%)和低FeO^T/MgO比值(0.80%~1.04)的特征,具有高的MgO(7.86%~11.44%)和Mg^#(63~69);闪长岩SiO₂含量为53.62%~55.81%,也具有低TiO₂(0.19%~0.25%)、Al₂O₃(10.58%~11.52%)、P₂O₅(0.02%~0.04%)和低FeO^T/MgO比值(0.9~1.0)的特征,同样具有高的MgO(9.86%~11.63%)和Mg^#(64~66)的特点。高镁安山岩和闪长岩微量元素组成相近,Th(0.22~1.23 μg/g)、Rb(4.11~16.11 μg/g)和Ba(66.7~166 μg/g)含量低,Cr(286~668 μg/g)和Ni(57~181 μg/g)含量高,δEu=0.91~1.47,Sr/Y比值(19.7~36.1)较低,∑REE含量介于11.8~27.3 μg/g,(La/Yb)_N = 1.3~4.3,轻重稀土分馏弱。在微量元素原始地幔标准化图解上大离子亲石元素Sr、Ba和Pb具明显的正异常,高场强元素Ta、Nb和Ti具有明显的负异常。高镁安山岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb同位素年龄为519 Ma;闪长岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb同位素年龄为520 Ma和516 Ma,两者锆石Hf同位素组成相似,ε_Hf(t)值分布在+10.5~+15.8。上述研究结果表明,祁漫塔格东段拉陵高里河地区高镁安山岩/闪长岩源于亏损的地幔楔的部分熔融,形成于原特提斯洋俯冲早期的岛弧环境。本研究进一步证明祁漫塔格构造带古洋盆俯冲时代早于520 Ma,该认识也为恢复东昆仑造山带原特提斯洋早期俯冲演化历史提供了重要地质资料。     

西藏阿翁错地区早白垩世花岗闪长岩——班公湖—怒江洋壳南向俯冲消减证据

对拉萨地块北部阿翁错地区花岗闪长岩进行了年龄分析、岩石地球化学研究。锆石LA-ICP-MS定年测得花岗闪长岩U-Pb年龄为(114.4±1.9) Ma,属于早白垩世晚期岩浆活动的产物。花岗闪长岩地球化学特征表明,其具有典型镁安山岩/闪长岩(MA)的地球化学特征,所有样品均具有较高Mg~#值(45.42～54.29),低的TFeO~*/MgO值(1.58～2.26);所有样品都显示轻稀土元素富集,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素的特征。研究表明,阿翁错花岗闪长岩是班公湖—怒江洋壳在俯冲消减背景下,由俯冲洋壳脱水熔融产生的溶体与地幔橄榄岩发生交代作用的产物,为晚中生代班公湖—怒江洋盆的南向俯冲消减提供了直接的岩石学、地球化学、年代学证据。     

冀东青龙-双山子地区新太古代高镁安山岩-镁闪长岩锆石U-Pb年代学、地球化学及大地构造意义

冀东地区位于华北克拉通北缘,学术界对该地区新太古代岩浆作用的成因模式及构造背景一直存在争议,因此对冀东青龙-双山子地区的新太古代变质表壳岩及侵入岩进行了系统的同位素年代学及岩石地球化学研究.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年代学结果显示变安山岩的形成时代为2 576 Ma,辉长闪长岩-英云闪长岩-石英闪长岩的侵入时代为2 484~2 535 Ma.岩石地球化学特征显示,较早期的变安山岩部分属高镁安山岩类,源自俯冲板片脱水流体交代地幔楔的部分熔融;而稍晚的侵入岩类为具有埃达克质岩石特征的镁闪长岩类,源区具有熔体交代地幔楔部分熔融的特征;整体构成高镁安山岩-埃达克质镁闪长岩组合.结合区域上的同位素年代学及地球化学报道,冀东青龙-双山子地区新太古代应处于活动大陆边缘构造背景.      

Petrogenesis of Mesozoic High-Mg Diorites in Western Shandong: Evidence from Chronology and Petro-geochemistry

TheeasternNorthChinacraton(NCC)isanat urallaboratoryforthestudyoftheformationandev olutionaryhistoryoftheMesozoiccontinentallitho sphereduetoitsparticulartectonicpositionandthe Mesozoicigneousrockswidelyoccurringonit(Wangetal.,2005;Gaoetal.,2004;Peietal.,2004;Xu etal.,2004a,b,c,2003a,b,2000,1999;Zhanget al.,2002;Griffinetal.,1998;MenziesandXu,1998).However,thehigh Mgdioritesinwestern Shandonghaveimportantimplicationsinthestudyof therelationshipbetweenMesozoicmagmatismand thenatureoftheli…     

Magnesian andesites, Nb-enriched basalt-andesites, and adakites from late-Archean 2.7 Ga Wawa greenstone belts, Superior Province, Canada: implications for late Archean subduction zone petrogenetic processes

Magnesian andesites (MA) occur with 'normal' tholeiitic to calc-alkaline basalt-andesite suites in four greenstone belts of the 2.7 Ga Wawa subprovince, Canada. Collectively, the magnesian andesites span ranges of SiO₂=56-64 wt%, Mg-number=0.64-0.50, with Cr and Ni contents of 531-106 and 230-21 ppm, respectively. Relative to 'normal' andesites, the magnesian andesites form distinct trends on variation diagrams, with relatively high Th and LREE contents, uniform Yb over a range of MgO, more fractionated HREE, and lower Nb/Th_pm and Nb/La_pm ratios. Niobium-enriched basalts and andesites (NEBA; Nb=7-16 ppm), and an Al-enriched rhyolite (adakite) suite are associated in space and time with the magnesian andesites. Nb-enriched basalts and andesites are characterized by high TiO₂, P₂O₅, Th, and Zr contents, variably high Zr/Hf (36-44) ratios, and more fractionated HREE (Gd/Yb_cn=1.3-4.1) compared to the 'normal' tholeiitic to calc-alkaline basalt-andesite suites. The adakite suite has the high Al (Al₂O₃=16-18 wt%), high La/Yb_cn (21-43), and low Yb (0.4-1.2 ppm) of Archean tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG) suites and Cenozoic adakites, indicative of liquids derived mainly from slab melting. The basalt-andesite suites are not characterized by normal tholeiitic or calc-alkaline fractionation trends of major or trace elements. Rather, compositional trends can be accounted for by some combination of fractional crystallization and variable degrees of metasomatism of the source of basalt and/or andesites by adakitic liquids. The occurrence of magnesian andesites, Nb-enriched basalts/andesites, and adakites has been described from certain Phanerozoic arcs featuring shallow subduction of young and/or hot oceanic lithosphere. Adakites likely represent slab melts, magnesian andesites the product of hybridization of adakite liquids with mantle peridotite, and Nb-enriched basalts/andesites melts of the residue from hybridization. Geological similarities between the late-Archean Wawa greenstone belts and certain Cenozoic transpressional orogens with the MA-NEBA-adakite association suggest that subduction of young, hot oceanic lithosphere may have played an important role in the production of this arc-related association in the late Archean.     

阿尔泰喀纳斯早泥盆纪钾质富镁英安岩：俯冲沉积物熔体交代

阿尔泰造山带喀纳斯地区出露一套钾质富镁英安岩,锆石U Pb定年显示其形成于早泥盆世（411±4 Ma）。该套英安岩富SiO2（6471～6777 wt％）,MgO（328～353 wt％）和K2O（212～275 wt％）,贫Na2O（170～185 wt％）,K2O/Na2O比值介于（120～153）,具较高的Al2O3（1412～1533 wt％）和较低的CaO（112～128 wt％）,ASI指数>18,显示过铝质钙碱性岩浆系列特征,明显不同于初始的高镁安山质岩浆。样品具有中等的Cr（134×10-6～153×10-6）、Co（1747×10-6～1865×10-6）、Ni（71.64×10-6～80.76×10-6）含量,富集大离子亲石元素Rb、K和高场强元素U、Th、Pb及LREE,发育Sr、Ba及“TNT”（Ta、Nb、Ti）负异常,显示俯冲带岩浆岩地球化学特征。其高的Mg#（5171～5247）和低的εNd(t)值（-46～-42）说明该套火山岩可能来自遭受强烈交代作用的地幔楔部分熔融。样品具有较高的Ba/La、Pb/La比值和较低的Th/Yb、Nb/Y比值,显示地幔交代作用以俯冲沉积物熔体的交代作用为主。以上地球化学特征说明,喀纳斯钾质富镁英安岩可能主要是受俯冲沉积物熔体交代的上覆地幔橄榄岩部分熔融的产物,阿尔泰泥盆纪处于俯冲作用相关的活动大陆边缘构造环境。此外,该套火山岩的形成时代制约了其下覆的哈巴河群沉积上限,显示哈巴河群沉积于早泥盆世之前。     

华北克拉通东部中生代高Mg闪长岩——对岩石圈减薄机制的制约

在华北克拉通东部鲁西—徐淮地区,存在一套辉石闪长岩-二长闪长岩-花岗闪长岩组成的adakitic岩石。锆石SHRI MP和LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明它们形成于早白垩世(130~132Ma)。该类岩石具有较高的MgO含量(质量分数为1·46%~9·76%)、高的Mg#值(0·46~0·68)和高的Sr/Y值(主体介于30~52之间,个别高达410)。这些特征类似于由俯冲大洋板片部分熔融形成的adakitic岩石。然而,它们所表现出来的相对较高的87Sr/86Sr初始比值(0·7051~0·7077)和较低的εNd(t)值(-4·43~-15·92)则反映岩浆形成或演化过程中应有陆壳物质的参与。徐淮地区该类岩石中榴辉岩类捕虏体和石榴石捕虏晶的存在和鲁西辉石闪长岩中众多地幔橄榄岩捕虏体的发现,以及这些捕虏体中普遍发育富硅质交代作用,由此可以判定该类岩浆应起源于拆沉下部大陆地壳的部分熔融及其在上升过程中与地幔橄榄岩的反应,石榴石作为残留相。华北克拉通东部早白垩世adakitic岩石的存在以及榴辉岩类捕虏体的年代学表明,中生代早期曾存在一次重要的陆壳加厚过程,之后相继出现的加厚岩石圈的拆沉应是中生代岩石圈减薄的主导机制。     

鲁西中生代高Mg闪长岩的成因: 年代学与岩石地球化学证据

鲁西高Mg闪长岩分布较为广泛, 莱芜铁铜沟岩体和淄博金岭岩体是其典型代表.铁铜沟岩体早期苏长辉长岩和晚期辉石闪长岩、金岭黑云母闪长岩的LA-ICPMS U-Pb谐和加权平均年龄分别为(131.4±4.9)Ma(n=15)、(134.5±2.3) Ma(n=13)和(132.8±4.2)Ma(n=12), 它们代表了岩体的侵位结晶年龄——早白垩世.铁铜沟岩体晚期辉石闪长岩中浑圆状锆石的LA-ICPMS U-Pb谐和年龄为(2 513±54)Ma(n=8), 代表了华北克拉通基底的存在.该类岩石以高Mg# (> 60)、富钠、富含轻稀土元素、贫重稀土元素以及高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)的明显亏损为特征, 显示埃达克岩(adakite) 的特征.该类岩石中地幔橄榄岩包体的广泛存在以及高Mg的特征表明原始岩浆的地幔成因, 而Sr-Nd同位素组成(I_sr为0.704 75-0.707 72和ε_Nd(t)值为-3.95--13.30)和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)的亏损以及太古代继承锆石的存在均暗示岩浆源区应有陆壳物质的涉入.铁铜沟岩体和金岭岩体闪长岩成分的差异应归因于岩浆源区性质的差异和部分熔融程度的不同.基于该类岩石的地球化学和所含包体, 同时结合华北克拉通东部中生代早期岩石圈演化历史, 可以认为鲁西中生代早白垩世高Mg闪长岩的形成应为拆沉的岩石圈(地幔+下地壳)与软流圈混熔的产物.      

High-Mg diorites derived from sanukitic HMA magmas, Kyushu Island, southwest Japan arc: evidence from clinopyroxene and whole rock compositions

High-Mg diorites that have similar whole rock composition to high-Mg andesites (HMAs) should not be simply interpreted as rocks solidified from the HMA magmas, because the high-Mg diorites may be mafic cumulates derived from a different magma from the HMAs.

The HMAs contain unique clinopyroxenes with higher Mg# and Si than those of other sub-alkaline series igneous rocks. The Mg# and Si are controlled by the source magma composition rather than its crystallized conditions such as pressure and temperature. The chemical composition of clinopyroxenes would present important information for the investigation of the source of high-Mg diorites.

We considered the source of Early Cretaceous high-Mg diorites on Kyushu Island, southwest Japan arc, based on their clinopyroxene and whole rock compositions. The clinopyroxenes have similar chemical characteristics to those in HMAs rather than those in other sub-alkaline rocks. Moreover, the whole rock compositions are equivalent to the sanukitic HMA and do not show features of mafic cumulates. This indicates that the high-Mg diorites solidified from sanukitic HMA magmas. It is generally believed that the sanukitic HMA magmas involve the subduction of a young and/or hot oceanic slab was situated in their genesis. Therefore, the occurrence of the high-Mg diorites suggests that Kyushu was situated in the tectonic setting of young and/or hot slab subduction in the Early Cretaceous.     

华北克拉通中东部新太古代晚期变质火山岩及动力学体制

热状态和壳幔岩浆作用是理解早期地壳形成演化动力学机制的关键。华北克拉通是世界范围内为数不多的保存有大量新太古代晚期(约26~25亿年)变质火山岩记录的克拉通之一,对揭示全球新太古代晚期壳-幔动力学演化过程具有重要的指示意义。在我们研究组近期关于华北克拉通中东部中新太古代热状态和地壳厚度研究基础上,本文收集并整理了726个华北克拉通中东部(包括中部带)新太古代晚期变质火山岩样品的有效地球化学资料。按照现代通用岩石地球化学标准来分类,这些样品主要包括超铁镁质岩石(其中含苦橄岩、苦橄质玄武岩和科马提岩,~7%)、稀土未分异型玄武岩(~14%)、稀土分异型玄武岩(~27%)、玻安岩(~4%)、高镁安山岩(~12%)、低镁安山岩(~26%)和英安岩-流纹岩(~10%)。然而不同区块之间火山岩岩石组合及其量比存在较大差异,其中吉林南部和赞皇等地区以大量稀土分异型玄武岩、高镁和低镁安山岩为主,含有少量的长英质火山岩;胶东、登封和阜新等地区以稀土未分异和稀土分异型玄武岩占有绝对优势,存在少量安山岩和长英质火山岩;冀北、冀东北部、冀东南部(迁安-滦县)、五台-云中山、辽北、辽南和鲁西等地区岩石组合比较复杂,最突出的特点是出现不同比例的玻安岩,组合有稀土未分异和大量稀土分异型玄武岩、高镁和低镁安山岩,出现少量超铁镁质岩石和长英质火山岩。岩石成因研究揭示稀土未分异型和分异型玄武岩、高镁安山岩和玻安岩主要形成于俯冲板片流体、熔体和沉积物熔体交代地幔的部分熔融,而低镁安山岩、英安岩和其它长英质火山岩则大都经历了上述俯冲相关初始岩浆的结晶分异或地壳物质熔融和地壳混染等过程。新太古代晚期胶东地区表现为相对较薄的地壳厚度和较高的地热梯度(18℃/km),而冀东地区表现为厚的地壳厚度和低的地热梯度(最低8.7℃/km),满足现代俯冲地热梯度需求,其它区域的地温梯度介于热俯冲和现代冷俯冲之间。综合以上资料,我们认为新太古代晚期板块构造体制已经是最主要的壳-幔动力学体制,地幔柱构造体制和板块构造-地幔柱联合作用体制可能仍然在局部地区存在,但其作用范围和强度已经明显减小。因此,随着地幔温度的下降,中太古代到新太古代晚期地幔柱和板片俯冲的转化可能是相互关联、此消彼长的动力学过程,而不是一个突变过程。