东天山地区图拉尔根铜镍硫化物矿床成因及成矿过程

东天山地区图拉尔根大型铜镍硫化物岩浆矿床是近年找矿的重大突破。通过矿床中坑道穿脉的精细研究,表明 岩体的岩相由角闪橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩与辉长岩组成,不同岩相的稀土元素配分曲线平行过渡变化,暗示各岩相是同源岩浆演化而成。岩相的分布及其接触关系、岩石地球化学及区域构造等指示图拉尔根矿床发生了后期变位。元素地球化学及同位素地球化学研究显示,岩体来自尖晶石稳定的亏损型地幔源区,亏损型地幔部分熔融与消减板片脱水物质混合导致图拉尔根岩体富集轻稀土元素而保持了MORB型同位素特征。岩浆上升过程中经历了微弱(<5%)的上地壳混染。铂族元素地球化学研究显示矿床中铂族含量较低,主要是因为地幔部分熔融较低(约16%),部分铂族元素残留在地幔中所致。     

新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床Y9岩体年代学与成岩成矿机制探讨

新疆喀拉通克是中国大型铜镍硫化物矿床中基性程度最低的,显示出罕见的Cu平均品位大于Ni平均品位。矿区划分为南、北2个岩带,南岩带主要为原生矿,北岩带主要为氧化矿。文章研究对象为北岩带中的Y9岩体,近年发现其下部存在原生矿石。通过单颗粒锆石SHRIMP测年,获得Y9岩体中辉长岩的结晶年龄为(287±4)Ma,与Y1岩体的成岩年龄〔(287±5)Ma〕一致,结合岩石地球化学和同位素地球化学特征,证明喀拉通克矿区南、北岩带具有同期同源岩浆演化的特征,岩浆源自亏损型地幔部分熔融与不含沉积物消减板片脱水物质的混合。研究认为喀拉通克铜镍矿床形成于亏损地幔在相对较高的氧逸度条件下低程度部分熔融,产生硫化物不饱和的岩浆,岩浆源区相对富水和较高的氧逸度,原始岩浆具有较高的钛含量,具有富碱亲合性。     

北部湾涠洲岛及斜阳岛火山岩微量元素和同位素地球化学及其构造意义

本文在北部湾内一对姊妹火山岛即涠洲岛及斜阳岛火山地质研究基础上,进一步开展火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素,以及地幔橄榄岩Re-Os同位素地球化学研究.岛上早晚两期火山岩均为碱性玄武岩,分别属于碱性橄榄玄武岩和碧玄岩.碧玄岩为玻基斑状结构,舍地幔橄榄岩碎块(一般<1cm),表明为地幔岩浆快速喷出地表冷凝而成,岩浆上升过程中极少演化.火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素资料表明,涠洲岛及斜阳岛玄武岩与雷琼及北部湾周边、南海海盆玄武岩类似,具有亏损地幔的Sr、Nd同位素组成与Pb同位素显示的EMII富集地幔特征的Dupal异常,表明岩浆并非来自单一地幔源区,不可与OIB或MORB源区简单类比,也非地幔柱成因,而是由两个不同的地球化学组分混合而成.Re-OS同位素特征也指示地幔橄榄岩捕虏体来源于亏损的岩石圈地幔,而非核幔边界.推测涠洲岛及斜阳岛与雷琼及北部湾周边的岩浆可能是由于南海扩张后大陆裂解-软流圈地幔热物质上涌,与上覆薄而年轻的岩石圈地幔相互作用的产物.     

五大连池、天池和腾冲火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征与岩浆演化

在的年来对长白山天池火山、五大连池火山和腾冲火山三个火山区火山岩岩石学的主、微量元素研究的基础上，新做出18个火山岩Sr-Nd同位素数据，进一步讨论地幔源区特征与岩浆成因演化。五大连池富钾火山岩浆源区由原始地幔与EMI两个地幔端员混合而成，岩浆直接来自地幔，未受地壳物质明显混染和分离结晶作用影响；天池火山各阶段火山岩一致的似原始地幔特征，可能指示存在巨大的壳内岩浆房和持续的幔源岩浆的补给；腾冲火山岩的高钾钙碱性岩浆源区为由陆内壳－幔相互作用导致的原始地幔与EMⅡ两个地幔端员不同程度混合而成。     

新疆东部-甘肃北山地区二叠纪玄武岩对比研究及其构造意义

通过对新疆东部三塘湖盆地、甘肃北山柳园地区以及邻区二叠纪玄武岩的地球化学特征对比研究，认识到新疆东部-甘肃北山地区及邻区二叠纪形成的系列断陷带内，同期产生的玄武岩具有不同的地球化学特征和岩浆来源，其形成的统一动力学机制主要是可能由于造山带增厚的岩石圈大范围拆沉而导致的大范围亏损地幔部分熔融岩浆和源自上、下地幔边界的小型地幔柱岩浆的作用。这种地幔柱不是核幔边界深部地幔柱的成因，而可能是早期俯冲洋壳的分离掉落后，中亚造山带范围内可能在上、下地幔之间存在更广泛的部分熔融岩浆的原因。由造山带增厚岩石圈大范围拆沉作用而导致的大范围亏损地幔部分熔融岩浆和源自上、下地幔边界的小型地幔柱岩浆的作用，可能是中亚造山带二叠纪深部壳幔作用最壮观的表现方式。同时也以大范围玄武岩喷发、裂谷、大规模后造山幔源花岗岩和超镁铁岩的侵位以及大规模成矿作用而成为独特的“中亚型造山带”而有别于其它造山带。     

地幔平衡部分熔融和岩浆分离结晶成因岩浆岩的判别

本文在讨论Ⅰ型（地幔平衡部分熔融成因）和Ⅱ型（岩浆分离结晶成因）岩浆岩元素丰度关系公式的基础上，建立了Ⅰ型和Ⅱ型岩浆岩系成因判别公式及判别法则。     

地幔平衡部分熔融和岩浆分离结晶成因岩浆岩的差别

本文对讨论了１型（地幔平衡部分熔融成因）和Ⅱ型（岩浆分离结晶成因）岩浆岩元素丰度关系公式的基础上，建立了Ⅰ型和Ⅱ型岩系成因差别公式及差别法则。     

辽宁宽甸新生代火山岩和地幔包体的稀有气体同位素组成及其演化意义

通过对宽甸新生代碱性玄武岩、地幔包体及辉石巨晶的稀有气体同位素组成的分析，认为不同岩性稀有气体含量的差异反映了岩浆作用过程中轻、重稀有气体的分馏特性，较轻的稀有气体(He、Ne)比较重的稀有气体(Kr、xe)具有更高的活动性和不相容性；该地区上地幔源区具有典型的MORB型源区特征，以辉石巨晶为代表；地幔包体的^3He／^4He值较低，可能是地幔流体交代作用造成的；大陆碱性玄武岩具有与大洋玄武岩截然不同的He同位素组成，反映了大陆区地幔岩浆上升过程中受到了陆壳物质混染。地幔源区^40Ar／^36Ar值为350左右，二辉橄榄岩和碱性火山岩的^40Ar／^36Ar值比大气略高，可能有大气组分的混合。部分样品中有^21Ne、^22Ne、^129Xe、^134Xe和^136Xe相对于大气的过剩现象，是核成因造成的。     

南天山北缘榆树沟变质基性超基性岩的地球化学及其成因机制

榆树沟变质基性－超基性岩带出露于塔里木板块与哈萨克斯坦板块之间的南天山北缘，主要由变质橄榄岩和变质基性岩组成。变质橄榄岩富相容元素Cr、Co和Ni，贫不相容元素，太离子亲石元素Ba、Rb和Sr含量较低，与世界典型蛇绿岩相似，代表了地幔残留物特征。REE分布模式为LREE亏损型，REE含量小于或等于2．5倍球粒陨石，类似于阿尔卑斯型变质橄榄岩，显示榆树沟的变质橄榄岩是原始地幔岩部分熔融萃取出玄武岩后的残留物。变质基性岩绝大部分为LREE亏损型，类似于N－MORB。所有样品均以富集Nb和Ta、高场强元素不分异，以及微量元素含量低为特征，批示岩浆源区总体上类似于MORB，Nb、Ta富集可能与OIB型源区有关，Nd、Sr同位素特征也显示其具有OIB型源区特征。综合分析认为，榆对沟变质基性岩石的岩浆可能经历了两个阶段的演化过程，即上地幔底部或下地幔顶部的OIB型原始岩浆形成阶段和软流圈地幔亏损阶段。     

中国造山带蛇绿岩中铬铁矿床的成因类型及其成矿的若干特征

本文对我国造山带中铬铁矿床分为岩浆堆积成因及地幔熔融残余成因两大类型,并将它们细分为若干亚类。两类铬铁矿分别产于蛇绿岩剖面的不同层位上,岩浆分离结晶成因者位于剖面的上部,地幔熔融残余成因的豆荚状铬铁矿床则位于剖面的下部。后者包括3个亚类,富铬型、富铝型及过渡型,它们具有不同的成因机制和成矿条件。     

西藏甲玛埃达克质斑岩的地球化学特征及意义

分析了西藏甲玛石英闪长玢岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩岩相学、年代学及地球化学特征,研究其形成演化及构造环境,并建立岩浆成因模式。甲玛石英闪长玢岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩是具弧岩浆地球化学特征的准铝质高钾钙碱性岩岩石系列,同时具有O型(向C型过渡)埃达克质岩和I型(或磁铁矿型)花岗岩的特征。其成因与新特提斯洋板片脱水熔融形成的流体与地幔楔发生地幔交代作用形成的EMⅡ型富集地幔有关。中新世兰格期(15 Ma左右),由于拉萨地体东西向的"崩塌",导致拉萨地体开始伸展减薄,从而使交代地幔(EMⅡ型富集地幔)减压熔融,形成了富含Cu、Au等成矿物质的具I型(或磁铁矿型)弧岩浆地球化学特征的准铝质富钾O型埃达克质铁镁质岩浆,并在沿该时期的正断层及裂谷系统侵位过程中,不断与下地壳高钾及中—高Fe/Mg的花岗质岩浆发生不同程度的岩浆混合作用,伴随着相对较弱的岩浆结晶分异过程不断侵位浅地表,进而形成了独特的石英闪长玢岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩岩石组合。     

海南岛晚新生代石山组橄榄玄武岩的地幔源区组成及动力学机制

南海北部边缘新生代玄武岩广泛分布，分布于海南岛北部的全新世早期石山组玄武岩，岩石组成为碱性橄榄玄武岩，其中可见较大颗粒的橄榄石斑晶，橄榄石斑晶具有较高的Fo值（82. 8～83. 5）和Ni含量（0. 14%～0. 20%）。橄榄玄武岩的微量元素及同位素组成与洋岛玄武岩（OIB）高度吻合，富集大离子亲石元素Rb、Ba和轻稀土元素，同时富集高场强元素Nb、Ta、Zr和Hf。矿物组成及主微量元素特征指示其源区为含石榴子石辉石岩源区，经历了较低程度的部分熔融（约5%）。此外，石山组橄榄玄武岩具有基本一致的Sr- Nd- Pb同位素组成，表明岩浆在上升过程中没有明显的地壳物质的混染，但是相比正常洋中脊玄武岩（MORB），石山组橄榄玄武岩具有较高的87 Sr/86 Sr比值，较低的ε Nd ( t )值，以及较高的207 Pb/204 Pb（15. 639～15. 643）和208 Pb/204 Pb（38. 977～38. 996）比值，说明其源区为亏损地幔（DM）和富集地幔端元（EMII）的混合。结合地球物理学证据，我们认为亏损地幔来源于软流圈，而EMII端元为含再循环古洋壳及俯冲沉积物的地幔柱，随着海南地幔柱上升，再循环物质熔融并与周围软流圈地幔橄榄岩反应形成含石榴子石辉石岩，随着地幔柱的不断上升，辉石岩首先发生部分熔融，形成的岩浆经历了橄榄石和微弱单斜辉石的分离结晶作用后形成了石山组橄榄玄武岩。华南新生代玄武岩同石山组橄榄玄武岩具有相似的地球化学特征，反映二者具有相同的物质端元组成，但两者岩浆演化上升的动力学机制不同，同时不同端元混合的比例及部分熔融程度也有差异。     

吉林省延边卧龙地区青龙村群地球化学特征

青龙村群分布于华北板块北缘东段,岩石类型主要为片麻岩类,少量片岩类、斜长角闪岩类.变质作用由角闪岩相退变为绿片岩相.其原岩为钙碱性安山岩和流纹岩组合.岩石地球化学特征表明:青龙村群所属构造环境为岛弧区,岩浆同源,并经过岛弧区玄武质岩浆的分异作用,而玄武质岩浆产生与富集型MORB地幔经历中等程度部分熔融有关,Ti相对于Zr弱亏损可能与岛弧区俯冲深度有限有关.这表明青龙村群是华北板块北缘古亚洲洋俯冲消减的结果,并且与周围岩群没有可比性.     

张广才岭燕山早期白石山岩体成因与壳幔相互作用

出露于东北地区张广才岭的白石山岩体,其全岩-矿物Rb-Sr等时线年龄为196士4 Ma,表明形成于中生代的燕山早期,而非传统认识上的印支期.岩体主岩和闪长质包体均具有低ISr(≈0.705)和正εNd(t)(+1.7～+2.2)值的特点,反映岩体成因与地幔具有密切的联系.地质学、岩石学和地球化学的详细研究表明该岩体具有壳幔混合成因,闪长质包体是较基性的地幔岩浆进入主岩浆中淬火结晶而成,花岗质岩浆的源区主要为新生的地壳物质.动力学分析表明,本区在华北板块和西伯利亚板块碰撞拼合后,由于东侧大洋板块的俯冲及后续的岩石圈拆沉效应,导致软流圈地幔上隆及幔源岩浆的板底垫托,并进而造成先存和新生地壳的部分熔融和不同源区岩浆的混合作用.底垫的新生地壳是兴蒙造山带造山后晚期形成的.因此,古生代-中生代是本区地壳生长的重要时期,且这种地壳生长是在垂向构造机制下进行的.     

海南屯昌为火山岩构造属性及其年代学研究

海南屯昌变火山岩与下古生界长英质片岩互层产出，其原岩为钙碱性粗安－安山岩和流纹岩组合，它们与海相碎屑岩一想构成岛弧环境的沉积－火山岩系。岩石化学特征表明，该变火山岩系属于岛弧区玄武质岩浆分异的产物，而玄武质岩浆产生则与富集型MORB地幔（FMM）经历中等程度部分熔融有关。变火山岩Ti相对于Zr和Y严重亏损可能与岛弧区俯冲深度有限相关，而其εNd（527Ma）（8．3－9．9）与P、Ti、Nb、K、Ba、Sr和Ce负异常一并指示交代富集型地幔源区（可能为EMII）的特点。锆石U－Pb年代学证实屯昌变火山岩形成于527Ma，并经历过印支期热－构造事件的叠置改造，通过研究变火山岩系将为约束海南岛及其邻区特别是特提斯域构造演化事件提供某些重要信息。     

弧后盆地玄武岩的成分变化及其成因

弧后盆地玄武岩(BABB)是弧后盆地扩张过程中岩浆作用的主要产物,其地球化学组成是认识弧后盆地演化的关键。现今弧后盆地主要集中在西太平洋地区。本文总结了该地区弧后盆地玄武岩的元素地球化学和同位素组成特征。总体而言,相对于开阔大洋洋中脊玄武岩(MORB),弧后盆地玄武岩的主量元素成分变化范围很大,在Al_2O_3-Mg O、Ti O_2-Mg O相关图上偏离了MORB的演化趋势,在Mg O相同的情况下表现出更高的Al_2O_3含量和更低的Ti O_2含量。弧后盆地玄武岩的微量元素特征一般介于MORB和弧玄武岩之间。一方面,它们与MORB一样在中、重稀土元素之间没有明显分馏;另一方面,与弧玄武岩一样富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K,具有Pb的正异常和Nb、Ta的负异常等。其中,劳海盆、日本海海盆和冲绳海槽有部分样品具有Nb、Ta的正异常,表现出类似于E-MORB的微量元素特征。西太平洋地区弧后盆地玄武岩的Sr-Nd-Pb同位素组成变化范围较大,相对于MORB,其富集组分更常见,总体介于亏损地幔端元(DMM)、1型富集地幔(EM1)和2型富集地幔(EM2)三者之间。不同基底属性(大陆基底和大洋基底)和不同阶段的弧后盆地玄武岩的地球化学组成也有明显区别。弧后盆地玄武岩地球化学成分上的多样性主要受控于源区(地幔楔)的物质组成、熔融程度和岩浆上升过程中的变化等因素。地幔源区的不均一性主要体现在地幔楔自身的化学性质和俯冲板片的物质贡献差异。部分弧后盆地玄武岩具有异常高的地幔潜能温度、高的3He/4He比值以及E-MORB型的微量元素特征,说明其地幔源区还可能受到了地幔柱的影响。地幔潜能温度越高,俯冲流体贡献越多,地幔楔的熔融程度越大。此外,岩浆上升过程中发生的地壳混染、岩石圈中的熔体-岩石反应以及矿物的结晶分离都会改造岩浆的成分。     

长江中下游中生代安山质火山岩记录的新元古代大洋板片-地幔相互作用

大陆弧安山岩的形成是大洋板片向大陆边缘之下俯冲的结果,但是在具体形成机制上存在很大争议.针对这个问题,对长江中下游地区中生代安山质火山岩及其伴生的玄武质和英安质火山岩进行了系统的岩石地球化学研究,结果对大陆弧安山质火成岩的成因提出了新的机制.分析表明,这些岩石形成于早白垩世,它们不仅表现出典型的岛弧型微量元素分布特征,而且具有高度富集的Sr-Nd-Hf同位素和高的放射成因Pb以及高的氧同位素组成.通过全岩和矿物地球化学成分变化检查发现,地壳混染和岩浆混合作用对其成分的富集特征贡献有限,而其岩浆源区含有丰富的俯冲地壳衍生物质才是其成分富集的根本原因.虽然这些火山岩的喷发年龄为中生代,但是其岩浆源区形成于新元古代早期的华夏洋壳俯冲对扬子克拉通边缘之下地幔楔的交代作用.大陆弧安山岩地幔源区中含有大量俯冲洋壳沉积物部分熔融产生的含水熔体,显著区别于大洋弧玄武岩的地幔源区,其中只含有少量俯冲洋壳来源的富水溶液和含水熔体.正是这些含水熔体交代上覆地幔楔橄榄岩,形成了不同程度富集的超镁铁质-镁铁质地幔源区.在早白垩纪时期,古太平洋俯冲过程的远弧后拉张导致中国东部岩石圈发生部分熔融,其中超镁铁质地幔源区熔融形成玄武质火山岩,镁铁质地幔源区则熔融形成安山质火山岩.因此,大陆弧安山岩成因与大洋弧玄武岩一样,可分为源区形成和源区熔融两个阶段,其中第一阶段对应于俯冲带壳幔相互作用.      

东太平洋海隆13°N附近分离结晶压力:模拟计算方法

在东太平洋海隆13°N附近在过去的30年里,尤其是在发现海底热液活动以来,对海隆内部玄武岩进行过大量详细的研究.研究表明洋中脊玄武岩地幔源区组成具有不一致性,并且即使在很小的区域范围玄武岩的同位素组成也表现具有差异性(Allègre和Condomines,1982;Niu,2002;Rudge等,2005;Anderson,2006).而一般地球化学家不倾向于利用微量元素限定地幔源区的微量元素的富集程度(O'Hara,2002),这是由于微量元素在岩浆过程中受到多种因素的影响,如:①地幔熔融程度,地幔熔融程度对不相容微量元素在熔体相中的富集程度影响很大,不同微量元素的相容性的差异性更增加了对地幔源区组成的不确定性;②参与部分熔融的地幔源区矿物组成的不确定性,在尖晶石一二辉橄榄岩源区微量元素的富集主要受控于单斜辉石的熔融程度;③地幔熔融的形式,分离部分熔融将比批式熔融对地幔不相容微量的亏损程度影响更大;④原始岩浆在迁移上升过程中受到岩浆分离结晶作用、岩浆混合及与围岩混染作用的影响.     

N-MORB、E-MORB 和OIB 的区别及其可能的原因：大数据的启示

MORB 是玄武岩中研究得最详细的玄武岩类,可分为N-MORB 和E-MORB 两类。通常认为,N-MORB 和OIB 都是独立的端元,分别来自亏损和富集的地幔源岩,而E-MORB 则是N-MORB 与OIB 混合的结果。本文研究表明,E-MORB 具复杂的成因,洋脊深度、洋脊扩张速率及源区部分熔融程度及压力不是造成E-MORB 富集的主要原因。压力及部分熔融程度对玄武岩成分的影响远小于地幔不均一性的影响。推测E-MORB 可能有两个主要的形成方式：1） 由较深处略富集的地幔发生部分熔融而成;2） 由N-MORB 与OIB 混合形成。玄武岩微量元素频率直方图表明,N-MORB 基本上保持了来自亏损地幔源区的特征;OIB 则多多少少受到外来物质加入或与N-MORB 混合的影响; E-MORB 则是N-MORB 受OIB 影响的产物。OIB 与E-MORB 似乎没有本质上的区别, 仅仅是受影响和混合程度的不同而已。OIB 富集LILE,可能既有继承了来自源区的特征（深部富集地幔、循环的古洋壳、循环的陆壳、大陆岩石圈地幔、LVZ 熔体层或早期交代岩脉等）,也可能有外来物质加入的影响（与N-MORB 发生不同程度的混合作用）。3 类玄武岩的87Sr/86Sr 和143Nd/144Nd 同位素频率分布与早先的结论一致,但206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb同位素频率分布显示OIB 具有更加复杂的特征。     

西藏西南部达巴-休古嘎布蛇绿岩带中地幔橄榄岩的成因

本文报道了西藏西南部达巴-休古嘎布蛇绿岩带中橄榄岩的矿物化学资料.橄榄岩中主要造岩矿物化学成分的分析研究表明,该区橄榄岩为残余地幔成因,但它们不是地幔简单熔化的残余物.尖晶石中Cr#及辉石中Ti的广泛变化表明它们具有复杂的熔融历史及地幔交代作用的印记,其形成过程可能经历了两种构造环境的转变.早期在MORB环境下形成低Cr#(尖晶石)橄榄岩;其后由于洋内俯冲作用,早先形成的低熔橄榄岩被消减到岛弧之下再度发生熔融形成高Cr#(尖晶石)橄榄岩.从而,在古大洋消失之后形成的碰撞带上同时保存了MORB型和SSZ型两类蛇绿岩.