西藏改则热那错地区下—中侏罗统色哇组玄武岩地球化学特征及其构造意义

西藏改则热那错地区下—中侏罗统色哇组中含粗面玄武岩,元素含量测试表明,其Si O2含量为45.62%~48.46%,Al2O3含量为14.09%~16.51%;Na2O与K2O含量分别为2.68%~4.12%、1.35%~4.73%,K2O/Na2O=0.34~1.77。岩石富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,有弱的铕正异常;总体富集Rb、Ba、U等元素,亏损Sr、Yb、Th、Y等元素。地球化学特征表明其形成于大洋板内洋岛环境,岩浆来源于富集地幔,未受或很少受到地壳物质和陆下岩石圈的混染。玄武岩、玄武质砾石、灰岩构成了洋岛型岩石组合,结合色哇组为海底扇沉积环境的观点,可以推断班公湖—怒江洋盆在早—中侏罗世发育成熟洋壳。     

西秦岭甘加地区OIB型钾质拉斑玄武岩的发现:对西秦岭晚中生代大陆裂谷作用的启示

西秦岭晚中生代火山岩出露于青海省泽库县多福屯地区、甘肃省夏河县红墙和甘加地区。初步研究表明,甘加火山岩属于一套钾质拉斑玄武岩。该玄武岩富集REE、LILE及HFSE,但轻、重稀土元素分馏程度及不相容元素含量均略低于典型OIB和西秦岭晚中生代钠质碱性玄武岩。岩浆起源于软流圈释放的小体积富挥发份硅酸盐熔体交代形成的富集岩石圈地幔,并在上升中经历了较大程度的镁铁质矿物的分离结晶作用。岩石具有典型的陆内OIB成因特点,既不同于前人提出的甘加海山玄武岩,也不属于“二叠纪隆务峡-甘加蛇绿岩”组成部分,而与西秦岭晚中生代钠质碱性玄武岩均为大陆裂谷系OIB型岩浆作用的产物。甘加玄武岩可能具有比较复杂的岩石组合,跨越了晚古生代到晚中生代的一个较长时间范围。西秦岭晚中生代的大陆裂谷作用夭折于岩石圈拉张的早期阶段,它的出现及研究区广泛发育的近SN向或NW向断裂,可能是贺兰-川滇南北构造带与大型走滑断裂系复杂叠加并相互影响与改造的表现。     

滇东北码口地区峨眉山玄武岩岩石地球化学特征

通过对滇东北码口地区峨眉山玄武岩的矿物学和岩石地球化学特征研究,对其成因以及母岩浆起源做出了合理的解释。该玄武岩SiO2的含量为48.88%～52.80%,为基性熔岩。在TAS图解中大部分样品点落入碱性玄武岩中,小部分为亚碱性玄武岩。其镁指数I(Mg~#)平均值为0.45%,比原始岩浆的0.67%～0.70%低,表明原始岩浆经历了一定分异;相对富集轻稀土而亏损重稀土(LREE/HREE=6.69～8.07),轻重稀土发生了轻微分异作用,可见轻微的负铕异常(δEu=0.72～0.93);在蛛网图中可见K、P和Sr等元素不同程度上的亏损,Ti/Y比值(Ti/Y含量为490.06～627.77)该玄武岩属于高钛玄武岩。研究表明,码口地区玄武岩为下地幔石榴石地幔橄榄岩部分熔融产物,形成于板块拉张环境,与地幔活动有关,在成岩过程中遭受地壳物质混染,并且发生了橄榄石、斜长石和单斜辉石的分离结晶作用。     

大兴安岭中生代双峰式火山岩的地球化学特征

大兴安岭中生代火山岩的主要活动时期为晚侏罗世至早白垩世，由碱性系列玄武岩和亚碱性系列玄武岩以及伴生的中酸性火山岩组成。它们与邻区俄罗斯和蒙古同时期火山岩构成面形展布的巨型火山岩带。碱性系列玄武岩高度富集不相容元素，其富集程度类似于板内碱性系列玄武岩，但明显亏损Nb和Ta等高场强元素这一点又类似于活动大陆边缘火山弧或岛弧钙碱性玄武岩。亚碱性系列玄武岩适度富集不相容元素而强烈亏损高场强元素的特征类似于活动大陆边缘火山弧或岛弧火山岩，其中低钾玄武岩类似于拉斑玄武岩。大兴安岭酸性火山岩根据地球化学特征可划分为高Sr流纹岩类和低Sr流纹岩类。前者富集Ti、Ba、Sr、Co和Ni而贫Rb、Zr和Th等强不相容元素，类似于大陆溢流玄武岩省分异作用形成的流纹岩；后者明显富集不相容元素Rb、Zr和Th而亏损Ti、Ba、Sr和Co，它们与碱性系列玄武岩之间形成类似于大陆裂谷环境的双峰式火山岩组合。亚碱性系列玄武岩与高Sr流纹岩的成因关系类似于大陆伸张环境的双峰式火山岩，但前者形成从基性到酸性的连续演化系列，并没有形成Daly成分间断。这表明大兴安岭火山岩在源区及其原始岩浆的性质上明显区别于世界大陆溢流玄武岩省。也就是说，大陆溢流玄武岩省的双峰模式起源于干岩浆体系，这种岩浆分异形成的中性岩浆由于其教度大于玄武岩、挥发分含量低于流纹岩而未能喷出地表。大兴安岭富含水的原始岩浆使分异形成的中性熔岩被挥发分过饱和，导致中性熔岩的爆炸性喷发。     

大兴安岭北段塔木兰沟组玄武岩地球化学及构造背景

通过对大兴安岭北段塔木兰沟组玄武岩岩石学、地球化学及其形成的大地构造环境的综合研究发现,塔木兰沟组玄武岩具有拉斑玄武岩和碱性玄武岩的双重特征,Na₂O-22O;Eu无异常,La/Yb=35.7(平均);富集Ba、Sr、K,亏损Nb.岩浆的形成可能与裂谷作用有关.在这一构造-热事件中,推测该裂谷在上黑龙江地区陆壳减薄最大,呼中地区岩石圈减薄最大,根河地区陆壳、岩石圈减薄均较小.     

用玄武岩组成反演中—新生代华北岩石圈的演化

玄武岩的化学组成与地幔源区特征、部分熔融程度、地幔温度和岩石圈厚度等多个因素有关,因此可以用来反演深部地幔的演化。文中简要地阐述了用玄武岩组成获得岩石圈厚度及其变化的方法,并总结了有关华北中—新生代岩浆演化的两个最主要特征:(a)晚中生代岩浆活动经历了由早期的源自富集地幔的岩浆向后期亏损地幔起源岩浆的转变,而两个阶段为一岩浆间隙期(~10Ma)所分隔;(b)华北东、西部新生代玄武岩具有相反的碱性强度随时间的变化趋势。这些岩浆演化特征可以用岩石圈减薄过程中地幔地温梯度的逐渐升高、岩石圈地幔中富集组分在短时间内的不可再生以及岩石圈盖效应来解释。该认识为华北岩石圈减薄的时间尺度和机制以及减薄作用的时空不均一性提供了新的制约。     

渤海—鲁西地区白垩-早第三纪裂谷活动——火山岩的地球化学证据

渤海—鲁西地区的白垩早第三纪火山岩在渤海东部主要沿郯庐断裂带呈北北东向分布,在渤海西部和鲁西地区主要沿北西向断裂带分布。白垩纪火山岩以安山岩类为主,早第三纪以玄武岩类为主,玄武岩浆源于富集型地幔,即富集轻稀土和大离子亲石元素,但明显亏损Yb、Ni和Cr等元素。火山岩的Sr和Nd同位素初始比值结果表明白垩纪的火山岩来源于Ⅱ型富集地幔,而早第三纪火山岩来源于接近原始地幔的略富集型地幔。这可能由于早第三纪岩石圈大规模伸展减薄,致使上地幔深部的亏损型物质上涌参与岩浆活动,与富集型地幔混染的结果。     

大陆板内玄武岩数据挖掘:成分多样性及在判别图中的表现

通常认为,大陆溢流玄武岩(CFB)、裂谷玄武岩(CRB)、板内玄武岩(WPB)均产于板内构造环境,其地球化学特征与OIB类似,源于富集的下地幔,与地幔柱的活动有关。本文利用GEOROC数据库对全球CFB、CRB和WPB数据进行挖掘,发现上述三类玄武岩判别图投图几乎落入了全部的构造环境域,有些甚至主要落入MORB和IAB区,而不是落入WPB区。结果表明原先的玄武岩判别图的判别功能值得商榷,尤其对大陆玄武岩来说,许多判别图都存在问题。全体CFB、CRB和WPB的地球化学成分变化巨大,暗示其源区具有强烈的不均一性:部分CFB、CRB和WPB来自富集的地幔柱,仍然具有经典的OIB的特征;部分来自MORB的源区,与MORB的再循环作用有关;部分来自岛弧岩石圈之下的亏损地幔源区,以强烈亏损Nb-Ta为特征,类似岛弧玄武岩的地球化学特征。许多地区的大陆玄武岩可分为低钛和高钛两类,低钛玄武岩大多是亏损或强烈亏损的,而高钛玄武岩通常是富集型的。本文的研究表明,富集型大陆玄武岩可能来自富集的下地幔,而亏损的和强烈亏损的玄武岩可能来自具有MORB或岛弧特征的软流圈地幔。进一步指出,源区性质可能是大陆玄武岩多样性的主控因素,其次为部分熔融程度、熔融深度、结晶分离、陆壳混染以及AFC过程。     

东天山沙泉子地区石炭纪火山岩的铂族元素地球化学特征

本文报道了东天山沙泉子地区石炭纪火山岩的主量、微量及铂族元素(PGE)地球化学特征,初步探讨了岩浆源区特征和岩浆演化过程。采用改进的溶样方法,即Teflon密闭溶样-Te共沉淀富集PGE,阳离子交换树脂结合P507萃淋树脂分离干扰元素方法,测定了玄武岩及玄武安山岩中的PGE含量。结果表明,沙泉子火山岩具有较低的MgO含量,且整体表现为强烈的PGE亏损,暗示其可能形成于较低的部分熔融程度(<10%),可能有少量硫化物(～0.001%)残留于地幔。火山岩较低的Cu/Zr值表明原始岩浆有了亲铜元素的亏损。玄武岩较稳定的Pd/Ir和Pt/Pd值,较高且变化较大的Cu/Pd值,表明岩浆上升或侵位过程达到过S饱和而发生硫化物熔离。IPGE与Cr、Ni的相关性表明,原始岩浆可能发生了橄榄石和铬铁矿的分离结晶作用。     

中国东部中生代岩浆作用与岩石圈减薄

对中国东部新生代玄武岩及其包体的Ｓｒ Ｎｄ 同位素资料的总结表明,中国东部现今岩石圈地幔具有强烈亏损性质,现今岩石圈地幔是新生的。岩石圈减薄主要发生在中生代晚期,并与中国东部大面积、强烈的中生代岩浆活动在时间上相对应,且具有自西向东岩石圈减薄逐渐增强的趋势。分析表明,中生代期间印度洋型软流圈地幔的侵入与中国东部的岩石圈减薄密切相关。     

内蒙古北山地区三个井辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

内蒙古北山地区位于中亚造山带南缘中段,岩浆活动强烈。为了厘清北山地区的构造演化,对北山地区三个井辉长岩开展了年代学和地球化学研究。结果表明: 其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(404.9±1.6) Ma,形成年代为早泥盆世; 岩石地球化学特征显示,岩石Al₂O₃含量高,为18.99%~21.12%(大于17%),岩石属高铝玄武岩类,轻、重稀土分馏明显,(La/Yb)_N为7.16~9.07,大离子亲石元素Rb、Ba、K和Sr明显富集,而高场强元素Ta、Nb和元素P亏损明显。上述特征表明三个井辉长岩的形成与俯冲带相关,结合区域地质特征,该辉长岩是沿红石山一带的主洋盆向南俯冲形成的早期岩浆弧的产物。     

内蒙古西乌旗地区晚石炭世石英闪长岩的岩石成因及构造意义

内蒙古西乌旗地区出露一些石英闪长岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(304.64±0.82)Ma和(309.84±0.86)Ma,表明这套岩石形成于晚石炭世。地球化学分析表明,西乌旗地区石英闪长岩属于低Ti O2和高Al2O3钙碱性玄武岩系列;富集Rb、Ba、K大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSE),具有典型弧岩浆岩的特征,显示岩浆源区曾经历过俯冲带流体的交代作用;稀土元素丰度偏低,呈LREE富集HREE亏损的右倾模式;强不相容元素比值(La/Nb、La/Ta等)及判别图解表明晚石炭世石英闪长岩类似大陆边缘弧玄武岩,岩浆来源于浅部岩石圈地幔,系石榴石+尖晶石二辉橄榄岩源区中等程度(10%~20%)部分熔融的结果。综合研究区样品的地球化学特征,结合区域地质资料及对比分析前人成果,认为早石炭世末期西乌旗地区在强烈拉张的裂谷环境下形成了有限洋盆,由于洋盆发育不成熟或边伸展边向两侧俯冲—消减,形成了西乌旗地区类似大陆边缘弧玄武岩特征的晚石炭世石英闪长岩。     

北淮阳晓天盆地早白垩世玄武岩地球化学:富集地幔的证据

产出于北淮阳地区晓天盆地的早白垩世玄武岩的主量元素具有碱性系列和亚碱性系列过渡的特征。其微量元素特征表现为Rh、Ba、Th、K、Pb的显富集和Nb、Ti的亏损。锶和钕同位素的初始比值分别为0．7076，0.7080和—13．9，—12．7。这些特征表明所研究玄武岩来自富集的源区，很可能是古老的扬子型岩石圈地馒。与长江中下游和大别造山带中同时代幔源岩石相比表明，虽然总体上都表现为富集特征，但具有明显的不均一性。长江中下游地幔源区最亏损，可能反映来自亏损的软流圈地慢和富集的岩石圈地幔的物质的混合。大别造山带的源区最富集，代表古老岩石圈的贡献。北准阳地区玄武岩的源区特征与大别造山带的非常相似，但富集程度略低。     

福建早侏罗世火山岩岩石地球化学特征及岩石成因研究

选择较有代表性的永定、平和、长泰—同安、闽清—永泰等地早侏罗世火山岩岩石主量、微量和Sr、Nd同位素分析测试成果,开展岩石地球化学特征对比研究,探讨岩浆起源、演化和不同类别的岩石成因。研究认为,早侏罗世火山岩主要属亚碱性钾质-普通系列,玄武岩属亚碱性高铁拉斑玄武岩系列。玄武岩稀土含量较高,配分曲线与典型OIB玄武岩变化趋势一致;高场强元素(HFSE)除Nb略亏损外,Ti、Zr、Nd具有明显正异常,Ta具有弱正异常;原始地幔标准化曲线位于典型大陆弧玄武岩之上。流纹岩稀土含量高,轻稀土富集,Eu负异常明显,高场强元素Nb、Zr等具有清晰正异常,Ti、P负异常明显。岩石地球化学特征研究表明早侏罗世火山岩岩石成因与地幔岩浆作用有关:基性单元——玄武质岩石岩浆主要来自于软流圈,亏损的地幔源区可能有早期富集岩石圈物质加入或是由于软流圈地幔上涌萃取了岩石圈地幔富集组分。酸性单元——流纹质岩石主要形成于上地壳,但不排除有幔源物质的混合。安山岩-英安岩是底侵的镁铁质岩浆与下地壳部分熔融岩浆混合均一化形成典型的MASH岩浆。早中生代处于印支运动后造山大陆裂解的地球动力学背景,后造山岩石圈伸展拉张致使软流圈减压上涌和部分熔融,所产生的岩浆沿北东向展布的裂解区域喷出地表形成火山岩带。     

苏北柳泉地区煌斑岩地球化学特征及岩石成因

柳泉地区是苏北地区煌斑岩的集中分布区,与之相伴的还有金伯利岩和橄榄玄武玢岩。通过研究该区煌斑岩的岩石学及岩石地球化学特征,进一步探讨其岩石成因及构造环境。研究表明:柳泉地区煌斑岩为同源岩浆演化的产物,整体属于钾质碱性煌斑岩,具有低硅、富铁镁钛的特点,大离子亲石元素和轻稀土元素相对富集,高场强元素和重稀土元素相对亏损。柳泉地区煌斑岩形成于中—新生代太平洋板块俯冲、岩石圈减薄的构造背景下,起源于深75～100 km、受俯冲沉积物改造形成的富集岩石圈地幔源区,经含角闪石石榴石二辉橄榄岩部分熔融,并沿构造薄弱带上侵至地壳浅部形成的。     

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系中、基性火山岩地球化学及其形成环境

准噶尔盆地是发育在前寒武纪结晶基底与古生代褶皱基底双重基底之上的中、新生代沉积盆地。盆地东北缘陆东—五彩湾地区发育大量的石炭系中、基性火山岩,主要由玄武岩、熔结玄武岩、气孔-杏仁玄武岩与辉绿岩组成。其中、基性火山岩具有低钾高钛、高∑REE的特征,球粒陨石标准化的REE配分曲线表现轻稀土富集,轻、重稀土分异的谱线特征,微量元素具有大离子亲石元素富集,Ta、Nb亏损的现象,可能与板内拉张环境下地壳混染或地幔源区有富Ta、Nb的残留体有关,微量元素环境判别图解中大部分样品点落入板内玄武岩区域,少量漂向岛弧火山岩区,表现出主体为板内构造环境;高场强元素Th/Nb、Nb/Zr比值进一步表现出火山岩具有板内火山岩的特征。综合区域地质特征及前人的研究结果,认为准噶尔盆地陆东—五彩湾地区中、基性火山岩应属造山期后伸展背景下的火山作用产物,但岩浆源区可能受到古洋壳板片俯冲作用的影响。     

华南中生代玄武岩地球化学特征及其地球动力学意义北大核心CSCD

华南板块是中国东部岩石圈的重要组成部分,广泛发育中生代玄武岩,这些玄武岩为研究华南岩石圈演化提供了重要的窗口。前人对华南中生代玄武岩开展了大量的研究,但是对于玄武岩的源区性质以及构造环境等认识仍存在较大争议。本文系统性分析了华南宁远、道县、长城岭、白面山、汝城等地区中生代玄武岩的主微量元素及Sr-Nd-Pb同位素组成,获得如下主要认识:(1)华南中生代玄武岩主要由碱性和亚碱性玄武岩组成,其SiO_(2)和全碱(Na_(2)O+K_(2)O)含量分别为42.81 wt%~55.54 wt%和1.6 wt%~5.97 wt%;(2)除了宁远玄武岩具有OIB微量元素特征,华南中生代玄武岩具有岛弧玄武岩相似的微量元素配分型式;(3)主量和微量元素特征表明华南中生代玄武岩的形成主要受控于部分熔融,且在岩浆演化过程中经历不同程度的分离结晶作用,未遭受明显的地壳混染作用。Ni-MgO正相关、CaO/Al_(2)O_(3)-CaO正相关和Eu无明显异常表明华南中生代玄武质岩浆经历了橄榄石和单斜辉石结晶,但无明显的斜长石结晶;(4)Sr-Nd-Pb同位素特征表明华南中生代玄武岩为EMⅡ地幔源区,其源区可能有洋壳沉积物的参与;(5)华南中生代玄武岩可能形成于与古太平洋板块俯冲相关的大陆板内环境;(6)华南岩石圈改造可能与中生代古太平洋俯冲板块的交代作用有关,后者所释放的酸性熔体/流体与地幔橄榄岩相互作用,最终造成了华南岩石圈物理化学性质的强烈改变;(7)古太平洋俯冲板块可能对华南有色金属、稀有金属等多金属成矿发挥着重要作用,其释放的熔体或流体为矿石活化和迁移提供了重要的驱动力。     

西秦岭天水地区岛弧型基性岩浆杂岩的地球化学特征及形成时代

天水地区关子镇流水沟变质中基性岩浆杂岩主要由变质辉长岩—辉长闪长岩—闪长岩组成,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其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。关子镇流水沟变质中基性岩浆杂岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄为(507.5±3.0)Ma,代表了杂岩体的形成时代,表明西秦岭北带岛弧型岩浆岩的形成时代为晚寒武世,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晚寒武世—早奥陶世。     

辽西100Ma火山事件的动力学过程及其构造背景

通过辽西及邻区106Ma 来源于软流圈亏损地幔玄武岩的年代学及玄武岩底部不整合面的研究,认识到:(1)这一时期伴随岩石圈地幔物质的更新,存在着"岩浆间隙"和强烈构造运动的现象,从而推断软流圈底辟体上涌、岩石圈减薄、岩浆活动间隙、强烈构造运动这四者之间的因果关系,其中被软流圈熔体带上来的物质和热能是主导因素,岩石圈减薄是关键;(2)106Na 与116Ma、93Ma、80Ma、45Ma 火山岩之间的对比研究,表明106Ma 开始的岩石圈地幔的更新是一个漫长的不可逆转的过程。(3)通过本区火山岩的演变与相邻大洋板块同期热扩张历史的对比研究,推测晚中生代(120～80Ma)大洋与大陆岩石圈板块同步的演化特征可能反映了它们共同受到岩石圈板块之下同一深部热扰动的控制。     

峨眉山大火成岩省晚期酸性火山岩的岩石地球化学特征

峨眉山大火成岩省出露有少量酸性火山岩,它们与基性火山岩共生,表现出双峰式的特征,为研究峨眉山地幔柱晚期岩浆活动提供了重要的窗口。本文通过对双峰式火山岩主、微量元素和斑晶电子探针分析研究表明,基性火山岩属于碱性玄武岩,酸性火山岩主要由粗面岩组成;相对玄武岩,粗面岩中MgO、Fe2O3、P2O5、TiO2、CaO含量明显降低;粗面岩与玄武岩具有相互平行的REE配分模式,但粗面岩出现明显的Eu负异常,以及Sr、Ti等元素的强烈亏损;粗面岩与玄武岩具有同源的特征,通过稀土元素模拟计算表明粗面岩可以由玄武质岩浆经过80%分离结晶作用(辉石、斜长石和Fe-Ti氧化物)而形成。在峨眉山大火成岩省晚期出现双峰式火山岩,可能与地幔柱活动晚期岩浆供给少,在地壳岩浆房中停留时间长,岩浆发生强烈分离结晶作用有关。