吉林南部辉南-靖宇地区岩石圈地幔氧化-还原状态及研究意义

吉林省南部辉南-靖宇地区第四纪碱性玄武岩中的地幔包体主要为尖晶石相二辉橄榄岩和方辉橄榄岩。二辉橄榄岩和方辉橄榄岩的平衡温度分别为770~1000℃和850~1025℃,对应的氧逸度 (f_O2)值分别为FMQ -0.70至+0.34 (均值为FMQ -0.06) 和FMQ -0.46至+0.05 (均值为FMQ -0.15),它们与深海橄榄岩(abyssal peridotites)以及软流圈地幔的f_O2相似。橄榄岩的f_O2值,连同其全岩化学成分(如Mg^#、Al₂O₃、CaO、Ni、Co和Cr)和矿物化学成分(如橄榄石的Fo、尖晶石的Cr^#和Mg^#,以及辉石的Mg^#)特征,表明辉南-靖宇地区龙岗火山群下面的岩石圈地幔很可能是在晚中生代以来,伴随着华北克拉通和扬子板块的碰撞以及来自东侧太平洋板块和北侧蒙古-额霍次克(Mongolo-Okhotsk)板块分别向西和向南的俯冲叠加,原来的古老岩石圈失衡、塌陷(拆沉？),取而代之的深部软流圈底辟、上涌,又经历了低度部分熔融的产物。     

扬子地块北缘周庵超镁铁质岩体矿物学特征及其对铜镍矿化的启示

扬子地块北缘~635 Ma周庵超镁铁质岩体是一个新发现的含铜镍硫化物矿化的隐伏岩体,主要由二辉橄榄岩组成。文章通过研究周庵岩体中橄榄石、铬铁矿和辉石的矿物成分变化探讨了岩浆演化过程和含矿岩体成因。根据岩石的矿物组合和蚀变程度,岩体从上到下分为3个部分:上部绿泥石-蛇纹石化二辉橄榄岩相带、中部二辉橄榄岩相带和下部绿泥石-角闪石化二辉橄榄岩相带。根据岩体中部带橄榄石和铬铁矿的成分,计算得到母岩浆的Mg^#值为0.63,MgO/FeO摩尔比值为1.72,w(Al₂O₃)为10.2%~11.7%,w(Ni)为476×10^-6,说明其为高镁玄武质岩浆;岩体中部带原生铬铁矿和粒间相铬铁矿核部的Cr₂O₃和Al₂O₃呈正相关关系,说明铬铁矿与粒间硅酸盐熔体发生了平衡交换,铬铁矿的高w(TiO₂) 和Cr^#值与拉张环境中层状岩体的铬铁矿特征一致;根据辉石温压计得到岩体中部单斜辉石和斜方辉石的共结温度为1 017~1 077℃,压力为(3.6~4.5)×10⁸ Pa,暗示形成岩体的浅部岩浆房深度约为12 km。岩体上部和中部带的橄榄石Fo值大部分集中在80 mol%~85 mol%,w(Ni)介于2 255×10^-6~4 455×10^-6,说明这些橄榄石是从没有经过强烈分离结晶和硫化物熔离的岩浆中结晶出来的。岩体下部带橄榄石的Fo值(67 mol%~68 mol%)和w(Ni) (1 500×10^-6~2 000×10^-6)都低于岩体上部和中部带的橄榄石相应值,说明岩体下部带的橄榄石可能形成于演化程度较高、并经历了硫化物熔离的岩浆。因此,笔者认为周庵岩体是由相对原始的和演化了的高镁玄武质岩浆两期侵位形成的。     

贵州水城二叠纪钠质粗面玄武岩的地球化学特征及其源区

贵州水城二叠纪玄武岩位于峨眉山大火成岩省东部。该玄武岩全岩SiO₂的含量为44.5%~50.04%,TiO₂的含量为2.38%~2.74%,MgO的含量为5.74%~7.96%, Mg^#值较低为0.40~0.49,Na₂O含量高,为4.81%~7.19%,并且Na₂O/K₂O>4,属于钠质粗面玄武岩即夏威夷岩。具有ΣREE富集的右倾型稀土元素分布模式,稀土和微量元素特征和Pb同位素特征显示洋岛玄武岩OIB的地球化学特征,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.70482~0.70503,ε_Nd(t)和(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_<em>t变化范围较窄:1.3~1.8和17.21~17.62。与贵州威宁黑石头和织金二叠纪玄武岩比较,水城玄武岩富碱,TiO₂含量低,Na₂O、MgO和Al₂O₃含量高,造成峨眉山大火成岩省东部贵州境内三个地方玄武岩不同性质的主要原因是由于地幔源区不同,分离结晶程度和地壳混染程度的不同,水城玄武岩来源于交代富集地幔,是峨眉山地幔柱上升至石榴石稳定区发生部分熔融,地幔柱的部分熔融体和富含挥发分的大陆岩石圈地幔混合,在上升到地表过程中受到轻微的地壳混染所形成。     

敦煌三危山地区白垩纪OIB型基性岩墙的特征及地质意义

本文首次报道甘肃敦煌三危山地区早白垩世玄武质岩浆活动的记录。在三危山附近,基性岩墙侵入于敦煌群TTG和表壳岩大理岩和片岩中。全岩的K-Ar年龄为136.00±11.56Ma到99.11±6.35Ma,形成时代属于早白垩世。基性岩墙SiO₂含量变化范围较小,集中在47.95%~50.65%之间,以富TiO₂ (2.07%~2.35%,平均为2.21%)、MgO(6.03 %~6.51%,平均为6.32%)、贫K₂O(<1.29%),Na₂O>K₂O, Mg^#值中等且比较稳定(48.9~53.1,平均为51.7)为特征。基性岩相容元素含量相对较低,Ni含量变化相对较小,分布在112.7×10^-6~182.7×10^-6之间。而V含量变化较大,介于184×10^-6~267×10^-6之间,表明岩浆早期可能发生了一定的以橄榄石和单斜辉石为主的分离结晶作用。基性岩富集LREE((La/Yb)_N ＝3.97~4.66)和LILE,无Eu负异常,较高的Fe/Mn比值等,具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的特征。微量元素比值等特征表明其来源与富集地幔关系密切,玄武质岩浆的形成可能与岩石圈的减薄和软流圈的上涌有关。     

西藏邦铺矿区辉绿玢岩成因及对区域构造岩浆演化的指示

邦铺是继驱龙、甲玛之后在冈底斯斑岩成矿带发现的又一大型的斑岩型矿床。该矿床的成矿作用以斑岩Mo-Cu矿化为主,伴生矽卡岩型Pb-Zn矿化。矿区出露岩体面积较广,种类较多,约占矿区总面积的50%。辉绿玢岩位于矿区的北侧,呈独立脉体产出。其SiO₂含量变化于48.39%~50.08%之间,(K₂O+ Na₂O)平均为3.50%,铝饱和指数A/CNK为1.23,属于过铝质系列,MgO=7.92%~9.12%,Mg^#=61.72~64.79。稀土总量∑REE变化于44.93×10^-6~67.58×10^-6之间,轻重稀土间的分馏不明显,富集Sr、Ba、U,强烈亏损Rb、K等元素。相容元素Ni、Cr含量平均值分别为89×10^-6和256×10^-6,相对于原生玄武岩浆范围较小,说明邦铺辉绿玢岩经历了一定程度的橄榄石、单斜辉石等镁铁质矿物的分离结晶,但程度不高,可以近似认为辉绿玢岩是岩浆源区平衡部分熔融的产物。锆石U-Pb年龄为14.46±0.38Ma,与成矿年龄14.92Ma相近,锆石原位ε_Hf(t)平均值为4.7。邦铺辉绿玢岩岩石地球化学特征与达孜玄武岩具有高度的一致性,表明二者具有相同的源区,即由于印度板片发生断离,软流圈物质上涌并部分熔融而形成。其成岩年龄的差距是印度板片向北俯冲到不同位置的结果。邦铺辉绿玢岩在成岩过程中受到一定程度地壳物质的混染。它的发现可以作为后碰撞期岩浆活动的一个基性端元,从而为限定地幔性质、岩浆活动时期、以及探索地幔物质对区域岩浆活动及对成矿的影响提供了机会。     

新疆坡北镁铁-超镁铁质岩体地球动力学背景探讨

坡北镁铁-超镁铁质岩体位于塔里木板块东北缘的北山地区,主要由坡一、坡三、坡七和坡十等十几个侵入体组成,已发现坡一和坡十岩体赋存大型Cu-Ni硫化物矿床,目前对坡北含矿岩体成岩成矿构造背景存在不同认识。本文对坡一岩体各类岩石的矿物、主量和微量元素组成进行了系统分析,坡北岩体橄榄石Fo值范围为83.17～90.2,斜方辉石主要为古铜辉石,单斜辉石主要为普通辉石和透辉石;铬尖晶石Cr^#和Mg^#值变化范围分别为0.45～0.69和0.11～0.41,具有由富铝、富镁向富铬、富铁方向演化的趋势。微量元素具有明显的Nb、Ta和Ti负异常,Pb正异常。岩体主量元素变化特征主要受橄榄石、辉石和斜长石分离结晶/堆晶作用控制。模拟计算表明,岩体母岩浆MgO含量为16.09%,FeO含量为10.38%,岩浆结晶温度为1 331～1 411℃,为高温苦橄质岩浆。坡北岩体是早期受俯冲流体交代的岩石圈地幔在塔里木地幔柱作用下发生较高程度部分熔融的产物。     

皖南旌德花岗闪长岩与暗色包体的成因: 地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

旌德复式岩体位于安徽南部,主体相花岗闪长岩中发育暗色包体。本文对花岗闪长岩与暗色包体进行了岩相学观察、全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。岩相学观察发现暗色包体为典型岩浆岩结构,且发育针状磷灰石。主量元素分析数据表明花岗闪长岩的SiO₂含量为66.04%~67.80%;暗色包体的SiO₂含量为54.63%~54.77%,为二长闪长岩。花岗闪长岩的Mg^#=38~40;暗色包体的Mg^#=44~45。微量元素分析数据表明花岗闪长岩与暗色包体的REE球粒陨石标准化图呈右倾型,Eu负异常;大离子亲石元素富集,高场强元素亏损。锆石U-Pb年代学与Hf同位素研究表明,花岗闪长岩与暗色包体的年龄分别为139.7±1.3Ma和142.3±1.7Ma,在误差范围内一致。花岗闪长岩锆石的ε_Hf(t)为-2.5~0.4,地壳模式年龄(t_DM^C)为1170~1350Ma;暗色包体锆石的ε_Hf(t)为-5.2~1.8,地壳模式年龄(t_DM^C)为1090~1530Ma。两者的t_DM^C峰值都在1.2~1.3Ga。这些数据表明花岗闪长岩中的暗色包体为同源岩浆混合成因,源区为年轻地壳,有可能为中新元古代古华南洋壳俯冲扬子板块形成的火山岛弧。旌德花岗闪长岩在Pearce et al.(1984)的构造判别图上落在岛弧花岗岩区。在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区。花岗闪长岩的岩浆Zr饱和温度低(630~680℃),与锆石钛温度计(630~720℃)给出的结果基本一致。锆石的Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)高(240~530),指示岩浆具有高的氧逸度。旌德岩体的低温与高氧逸度特征说明岩体的源区物质受到过洋壳俯冲的影响。旌德岩体的成因可能与太平洋板块后撤诱发的地壳部分熔融有关。     

宽甸橄榄岩包体微区地球化学特征及其岩石圈地幔演化

华北克拉通东部宽甸新生代碱性玄武岩中携带的地幔橄榄岩包体为我们认识该地区岩石圈地幔性质和演化过程提供了约束。根据橄榄石的Mg^#可将宽甸橄榄岩包体分成两类: 第1类为低Mg^#二辉橄榄岩包体(橄榄石Mg^#相对较低: 89.8～90.3),其单斜辉石具有高TiO₂(0.38%～0.57%)、Al₂O₃(4.41%～6.87%)、FeO_T(2.46%～3.73%)、MnO(0.08%～0.11%)含量和低Cr^#(7.42～14.2)的特征,它们所经历的部分熔融程度较低,这些特征类似于中国东部晚白垩世和新生代玄武岩中低Mg^#橄榄岩,代表了新生饱满的岩石圈地幔;第2类为高Mg^#方辉橄榄岩包体(橄榄石Mg^#相对较高:91.0～92.3),其单斜辉石具有低TiO₂(0.03%～0.33%)、Al₂O₃(2.27%～5.49%)、FeO_T(2.04%～2.40%)、MnO(0.07%～0.08%)含量和高Cr^#(15.3～25.8)的特征,它们经历了较高程度的部分熔融作用,其难熔的地球化学特征完全不同于低Mg^#二辉橄榄岩,却与克拉通内部太古宙和元古宙地幔包体类似,代表了古老难熔岩石圈地幔的残留。两类橄榄岩包体的平衡温度没有显著差异说明宽甸岩石圈地幔不存在明显的分层现象,而是新老岩石圈地幔混杂出现。宽甸橄榄岩包体的微量元素特征表明了它们受到过多期复杂的地幔交代作用,交代介质类型不仅有硅酸盐熔/流体还有碳酸盐熔体,其来源既有太平洋板块俯冲释放的熔/流体,又有因受太平洋板块俯冲扰动而上涌的软流圈熔体,因此太平洋板块俯冲可能对华北克拉通的破坏起到了重要作用。     

班公湖-怒江缝合带东段丁青地幔橄榄岩成因:来自钻孔ZK02地幔橄榄岩矿物学及地球化学特征约束

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,是该缝合带出露面积最大的蛇绿岩。为查明岩体成因,在丁青东岩体中实施了一口165.19m的钻孔。除最顶部有约0.5m厚的第四系残坡积物外,其余均为地幔橄榄岩。结合显微镜鉴定将岩心划分出17个岩性单元层,岩性主要以方辉橄榄岩为主,夹少量纯橄岩和含铬铁矿纯橄岩。地幔橄榄岩中橄榄石的Fo变化于88.79~93.73,铬尖晶石的Cr^#变化于44.33~81.66,揭示丁青地幔橄榄岩可能经历过约20%~40%的中高度部分熔融作用;全岩地球化学分析表明其具有富镁（MgO=45.98%~49.45%）、贫铝（Al₂O₃=0.19%~1.37%）和贫钙（CaO=0.28%~0.70%）的特点,属于熔融程度较高的地幔残余物质。岩石具有明显不同于阿尔卑斯蛇绿岩的轻稀土元素富集特征,指示区内地幔橄榄岩先经历了较强程度的部分熔融,后经历了俯冲消减过程中的流体交代。利用地幔橄榄岩中的铬尖晶石成分计算母熔体Al₂O₃含量对应的FeO/MgO值,与不同构造环境原始岩浆成分相比较,发现丁青地幔橄榄岩母熔体大多处于玻安岩中。纯橄岩氧逸度估算FMQ=-3.05~-0.71,方辉橄榄岩氧逸度FMQ=-3.89~+1.47,显示丁青地幔橄榄岩有俯冲作用的参与。通过丁青钻孔岩心的研究,提出丁青东岩体可能形成于俯冲带之上的弧前环境这一观点。     

新疆准噶尔北缘北塔山组火山岩年龄及岩石成因

对准噶尔北缘北塔山组辉石玄武岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄测定, 获得了玄武岩的喷发年龄380.5±2.2Ma,表明北塔山组火山岩形成于中泥盆世。该地层火山岩中辉石玄武岩和无斑玄武岩的SiO₂含量为47.55%~52.97%、Al₂O₃的含量为8.44%~20.00%、TiO₂为0.5%~1.2%,MgO含量为2.8%~15.35%、CaO为3.98%~14.83%、FeO^T为9.46%~19.23%,具有亚碱性拉斑玄武岩的特征。其微量元素显示富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta和Ti,Eu异常不明显。它们具有极低的初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值(0.703835~0.704337)和高的ε_Nd(381Ma)值(+6.84~+12.3,t=381Ma)的亏损地幔源区特征。结合区域地质背景,北塔山组火山岩形成于与俯冲作用相关的构造环境,是准噶尔古洋盆于泥盆世时发生的俯冲-消减所引发的岛弧岩浆作用的地质记录。岩浆源区为被流体或沉积物熔体交代改造的地幔楔和软流圈地幔,不同类型的岩石系不同成分的原始岩浆经不同演化过程的产物。     

西藏拉萨地块南缘晚白垩世镁铁质岩浆作用的年代学、地球化学及意义

镁铁质岩石所反映出的壳幔作用信息可以为地壳增生发生的时间和方式提供可靠的证据。本文报道了南部拉萨地块东段朗县至米林之间晚白垩世镁铁质岩石的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素数据。锆石U-Pb定年结果表明,角闪辉长岩侵位于98~88Ma,高Al₂O₃(17.25%~19.46%),低MgO含量(3.89%~5.07%)及Mg^#(44~50),与高铝玄武岩特征相似,属于中钾钙碱性岩石,富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),铕异常不明显(δEu=0.82~1.06),(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.70427,ε_Nd(t)值为3.0,具有高且正的锆石ε_Hf(t)值(+11.8~+17.2)。这些晚白垩世镁铁质岩石可能是来自俯冲板片的沉积物熔体交代地幔楔物质发生部分熔融并经历一定程度镁铁质矿物分离结晶作用产物。     

峨眉山大火成岩省平川苦橄岩地幔源区性质——来自橄榄石微量元素的制约

橄榄石是基性岩浆中最早期结晶的硅酸盐矿物之一,其主量、微量元素特征可以反映出岩浆演化环境、岩浆源区岩性和再循环组分性质等重要信息.本次研究通过对峨眉山大火成岩省平川苦橄岩中橄榄石主量和微量元素分析,以及橄榄石内尖晶石包裹体分析,并与大理苦橄岩中橄榄石和尖晶石成分进行对比,来探讨不同苦橄岩母岩浆氧逸度及源区性质的异同.橄...     

西天山哈拉达拉辉长岩的Fe-Ti富集机制及其构造意义

特克斯哈拉达拉辉长岩体是西南天山出露规模最大的层状基性-超基性侵入杂岩体,其富含Fe-Ti氧化物(含量高达15%)。哈拉达拉辉长岩中的橄榄石具有较低的Fo值(64~75),斜长石主要为中-拉长石,单斜辉石相对低Mg^#(0.66~0.87),属于次透辉石或普通辉石,总体上显示出较高的岩浆演化程度。Fe-Ti氧化物以钒钛磁铁矿为主(TiO₂=0.8%~20.6%;V₂O₃=0.10%~0.83%),常与钛铁矿呈矿物对共生或出溶钛铁矿。晚期的云母矿物均围绕他形的Fe-Ti氧化物生长,主要为富MgO的金云母,少量属于黑云母;大部分云母成分富含F、Cl(F+Cl高达3.14%),指示岩浆形成于贫水环境。哈拉达拉辉长岩体的主量元素成分变化很大(Mg^#=0.48~0.73),橄榄辉长岩主要受橄榄石和斜长石的结晶分异/堆晶作用影响,而辉长岩的成分变化主要受控于斜长石和Fe-Ti氧化物的堆晶作用。哈拉达拉岩体的Fe-Ti氧化物主要为岩浆正常结晶分异作用的结果,该体系具有较低氧逸度、贫水的特点,其地幔源区的熔融程度较高,可能是塔里木地幔柱在天山造山带这一构造薄弱带的早期岩浆活动。     

蒙阴盆地早白垩世火山岩地球化学特征及其岩石成因

蒙阴盆地早白垩世火山岩主要出露于青山群八亩地组和方戈庄组中。火山岩SiO₂含量为53.71%~69.08%,主要为安山质岩石和流纹岩,以钙碱性系列为主(σ平均3.42);富集Rb、Ba等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素和重稀土元素;具有富集的Sr-Nd-Pb同位素组成(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(t)=0.7051~0.7110,ε_Nd(t)=-5.16~-16.4)。根据MgO含量和Mg^﹟值,可将安山质火山岩划分为高镁(Mg^﹟>60)和低镁(Mg^﹟<60)两个系列。高镁安山质岩石的MgO、Cr、Ni及不相容元素的含量明显高于低镁安山质岩石,且具有相对高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(t)和较低的ε_Nd(t)值,Sr-Nd同位素组成趋向于EMⅡ型富集地幔端元。低镁安山质岩石地球化学特征类似于埃达克岩,其同位素组成介于EMⅠ型富集地幔端元与华北麻粒岩相下地壳之间。流纹岩具有较低的MgO、Cr、Ni含量和明显的负Eu、Sr异常,同位素组成类似于扬子中、上地壳。研究表明,蒙阴盆地高镁安山质岩石由曾遭受俯冲扬子陆壳熔体改造的华北岩石圈地幔部分熔融形成,且岩浆在上升 过程中经历了华北下地壳物质一定程度的混染或混合作用;低镁安山质岩石主要由华北下地壳部分熔融形成;流纹岩为岩石圈伸展减薄背景下仰冲至华北克拉通之上的扬子中、上地壳部分熔融的产物。地质现象显示,郯庐断裂带的伸展活动控制着蒙阴断陷盆地的发育,与蒙阴盆地早白垩世火山岩的成因有着密切的联系,在华北克拉通破坏中可能起到了重要的作用。     

华北克拉通山西省晚石炭世基性岩墙成因：锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd同位素证据

作为岩石圈伸展拉张背景侵位的特征岩石,基性岩墙群（煌斑岩、辉绿岩和辉绿玢岩等）地质和地球化学研究日益受到地质研究者的关注。研究显示,基性岩墙在全球范围主要分布在美国、加拿大、巴西、澳大利亚和中国等地区,且年代格架主要集中在前寒武纪时期（2.4Ga、2.1Ga、1.8Ga、1.4Ga、1.0Ga）。目前,国内中生代以来基性岩墙群主要出露于华北克拉通、华南、西藏和塔里木盆地。本研究基性岩墙来自山西省大同附近,对于该套岩墙,本文给出了锆石U-Pb定年、地球化学和Sr-Nd同位素证据。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为293Ma,岩石具有变化较小的主元素变化特征（SiO₂=50.78%~51.35%,TiO₂=2.16%~2.32%,Al₂O₃=14.53%~15.08%,Fe₂O₃=12.42%~12.66%,MnO=0.13%~0.16%,MgO=5.14%~5.35%,CaO=7.93%~8.25%,Na₂O=3.52%~3.78%,K₂O=1.01%~1.14%和P₂O₅=0.24%~0.36%）。另外,基性岩墙富集轻稀土元素、大离子侵石元素（Ba,K和Sr）和高场强元素（Nb,Ta和Zr）,亏损Th、Pb和Ti。同时,基性岩墙具有相对一致的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i比值（0.70422~0.70423）,正的ε_Nd（t）值（5.8~6.1）和变化较小的Nd模式年龄（t_DM1=0.67~0.72Ga,t_DM2=0.57~0.59Ga）。以上特征表明,基性岩墙来自亏损软流圈地幔的分布熔融作用,岩浆侵位过程中发生了橄榄石、辉石和含Ti相矿物的分离结晶作用,但没有受到地壳物质的混染作用影响。基性岩墙的成因上与华北克拉通和西伯利亚板块碰撞后的拉伸作用有密切联系。     

新疆天山地区榆树沟-铜花山蛇绿岩特征和构造背景

榆树沟-铜花山蛇绿岩出露于南天山北缘,属哈萨克斯坦-伊犁板块和塔里木板块之间的缝合带。蛇绿岩已被构造肢解,主要由超镁铁岩、堆晶岩、熔岩类组成。超镁铁岩以方辉橄榄岩为主,显示典型的亏损地幔岩特征,橄榄石为富镁型,Fo为90;斜方辉石为顽火辉石,En为90,单斜辉石含量少;副矿物铬尖晶石属低铬型,Cr^#值(＝Cr/(Cr+Al)×100)16~28,Mg^#值(=Mg/(Mg+Fe)×100)63~75,反映了深海橄榄岩特征。归一化后榆树沟超镁铁岩MgO含量38.84%~44.53%,Al₂O₃为1.51%~3.63%,CaO为0.42%~5.77%,成分近于大洋二辉橄榄岩;铜花山的超镁铁岩叠加碳酸岩化,LREE强烈富集,可能经历了俯冲洋壳流体改造。熔岩类在榆树沟和铜花山均有较大规模产出,其中榆树沟玄武岩为主,铜花山安山岩和英安岩较多。熔岩多已遭受绿片岩相海底热液蚀变。榆树沟玄武岩的REE含量总体比铜花山的低,稀土配分模式均为轻稀土富集型;玄武岩的微量元素特征表明其源区可能遭受过流体作用影响。铜花山三个高镁火山岩化学成份具有SiO₂(32%~36%)含量很低、MgO(20.12%~28.50%)含量高、K₂O+Na₂O(0.06%~0.46%)含量小于2%的特征,综合分析可归为苦橄岩类。堆晶岩通常以构造小岩块产在超镁铁岩块中或基性熔岩中,以辉长岩为主,有少量橄榄辉石岩等,岩石蚀变、构造变形强烈。堆晶岩的成分接近玄武岩,存在LREE富集和略亏损平坦两种类型。岩石地球化学特征表明榆树沟和铜花山的蛇绿岩形成于MOR构造环境,但具有受俯冲带流体改造特征,并伴生有岛弧火山岩。     

鹤壁新生代玄武岩源区及成因: 地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

大陆碱性玄武岩是研究大陆地幔、软流圈和岩石圈、壳幔相互作用的窗口。鹤壁碱性玄武岩为华北中部新生代玄武岩重要组成部分,其源区和成因对了解新生代期间华北克拉通中部岩石圈地幔改造提供了重要依据。鹤壁新生代玄武岩主要为碱性玄武岩,贫硅(SiO₂=45.0%~47.8%)富镁(MgO=7.3%~8.5%)和全碱(Na₂O+K₂O=4.6%~6.3%),富集轻稀土元素,轻、重稀土元素强烈分馏,无明显Eu异常。富集大离子亲石元素(LILEs)和高场强元素(HFSEs)。在原始地幔标准化蛛网图上,具有明显的Nb、Ta正异常,其中Nb/U=35~48、La/Nb=0.4~0.7、Ba/Nb=3.6~11。 全岩的Sr、Nd、Hf同位素比值分别为⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i=0.7036~0.7044,ε_Nd(t)=+0.4~+5.4, ε_Hf(t)=+5.0~+9.7,显示鹤壁新生代玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特征和同位素组成。岩相学特征和地球化学特征表明鹤壁新生代玄武岩是软流圈地幔(>80km)小程度部分熔融形成的熔体与富集的岩石圈地幔相互作用后的结果,地壳物质混染和结晶分离作用不显著。     

藏东南措美大火成岩省中OIB型镁铁质岩的全岩地球化学和锆石Hf同位素

西藏南东部新识别出来的措美大火成岩省的地幔柱头部物质成分尚未得到很好的约束。为探讨此问题,在全岩地球化学数据基础上,本文首次报道了藏东南措美大火成岩省中机布淌、打隆、措美和哲古错OIB型镁铁质岩的锆石Hf同位素和微量元素数据。本文报道的OIB型镁铁质岩包括碱性(组Ⅰ)和亚碱性(组Ⅱ)系列的辉长岩和辉绿岩,以岩墙或岩床的形式产出。这些镁铁质岩具有高的TiO₂(2.61%～4.07%)和P₂O₅(0.32%～0.51%)含量,富集轻稀土元素和高场强元素,地球化学特征类似于OIB。全岩微量元素地球化学指标显示组Ⅰ样品没有或很少受到地壳混染,组Ⅱ样品经历了较高程度的地壳混染。组Ⅰ中一件样品(JBT03-1)具有变化范围大的锆石ε_Hf(t)值(-4.8～+5.3),可能暗示其受到了地壳和/或岩石圈地幔物质的混染。本文结果表明锆石Hf同位素比全岩地球化学数据能够更为有效地识别基性岩浆是否受到地壳和/或岩石圈地幔物质混染。措美大火成岩省中的OIB型镁铁质岩样品(组Ⅰ和组Ⅱ),具有不同于俯冲带镁铁质岩和洋壳镁铁质岩的锆石稀土元素配分型式和锆石Ti温度,这可能是岩浆源区温度和成分不同的结果。综合考虑全岩地球化学和锆石Hf同位素指标,本文提出未受到地壳或岩石圈地幔混染的打隆镇辉长岩体(以组I中的DL01样品为代表)很可能代表了措美大火成岩省纯的地幔柱头部物质成分[⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_(t)=0.7047,ε_Nd(t=+1.5,ε_Hf(t=+2.1～+5.7]。这些成分与代表白垩纪Kerguelen地幔柱头部物质的Site 1138和Bunbury Casuarina玄武岩非常相似,可能指示措美大火成岩省中的OIB型镁铁质岩本身就是Kerguelen地幔柱头部物质发生减压熔融的产物。     

湘南宝山铅锌多金属矿区花岗闪长斑岩及其暗色包体成因：锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素制约

本文对湘南宝山铅锌多金属矿区花岗闪长斑岩及其暗色包体进行了系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,探讨其岩石成因和构造意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,宝山花岗闪长斑岩成岩年龄为156~158Ma,暗色包体的形成年龄为155.2±1.4Ma,与寄主岩的成岩年龄一致。宝山花岗闪长斑岩为准铝质花岗岩,富集K、Rb、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P等元素,Nb/Ta平均比值为11.3,（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i值为0.7095~0.7115,ε_Nd（t）值为-7.3~-5.0,t_2DM（Nd）值为1.35~1.54Ga,锆石ε_Hf（t）值为-14.0~-9.0。暗色包体呈细粒结构,具浑圆的外形,与寄主花岗闪长斑岩接触界线清晰,具暗色的冷凝边,常见针状磷灰石。暗色包体具较低的SiO₂含量（55.46%~57.30%）,较高的K₂O含量（5.86%~6.90%）,富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等元素,Nb/Ta平均比值为15.3,（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i值为0.7062~0.7063,ε_Nd（t）值为-2.1~-1.9,锆石ε_Hf（t）值为-12.1~-4.7。与寄主花岗闪长斑岩相比,暗色包体含有较高的Fe、Mg、V、Cr等相容元素。主微量元素和同位素特征表明,宝山花岗闪长斑岩是由来自经俯冲沉积物熔体交代过的富集岩石圈地幔且富水富钾的底侵基性岩浆与由其引起的下地壳部分熔融形成的长英质岩浆发生混合形成,暗色包体则是来自该底侵基性岩浆与少量长英质岩浆发生混合形成。Sr-Nd同位素模拟表明,宝山花岗闪长质岩浆由大约20%~30%的富集地幔物质和70%~80%的地壳物质组成。892±20Ma继承锆石核的ε_Hf（t）值为+6.0,t_DM（Hf）年龄为1.21Ga,与江南造山带东段新元古代岛弧岩浆的Hf同位素特征一致,推断在花岗闪长斑岩的源岩部分熔融过程中有新元古代岛弧岩浆岩物质的加入,新元古代岛弧岩浆带及扬子与华夏陆块弧陆碰撞带从萍乡向南延伸部分可能与郴州-临武断裂相接。在燕山早期（190~150Ma）,受古太平洋板块俯冲作用影响,南岭地区处于岩石圈伸展-减薄的构造环境,由于地幔玄武质岩浆底侵至古老地壳源区,诱发地壳发生部分熔融作用,伴随着壳幔岩浆混合作用,形成了该区众多花岗质岩石。     

河北省青龙满族自治县四拨子-六拨子钼铜矿床成矿流体及成矿机制探讨

河北省青龙满族自治县四拨子-六拨子钼铜矿位于燕辽成矿带东部,是近年来发现的中型钼铜矿床。辉钼矿呈细脉状、网脉状、浸染状、薄膜状赋存于长城系石英砂岩及白云岩中的矽卡岩带,钼矿化与硅化关系密切。矿体呈似层状、脉状和透镜状。矿床的形成经历了矽卡岩期和石英-硫化物期,铜和钼矿化主要形成于石英-硫化物期。研究表明,矽卡岩期矿物以发育液体包裹体为特征,石英-硫化物期石英中主要发育液体包裹体、含CO₂两相和三相包裹体。矽卡岩期成矿流体为高-中温(192~497℃)、中-低盐度(5.41%~16.53% NaCleqv)、中-低密度(0.59~0.92g/cm³)的NaCl-H₂O体系。石英-硫化物期成矿流体为中-低温(主要变化于160~330℃)、低盐度(2.07%~15.17% NaCleqv)和中低密度(0.69~1.01g/cm³)的NaCl-H₂O-CO₂ (±CH₄/N₂)型流体。石英的δD_SMOW为-128‰~-80‰,δ¹⁸O_SMOW值为9.6‰~14‰,δ¹⁸O_H2O值为-3.61%~5.30‰,表明成矿流体具有岩浆水混合大气降水的特征。硫化物的δ³⁴S变化于-0.9‰~5.7‰,平均值为2.9‰,表明成矿物质中硫来自深部岩浆。成矿时代为早侏罗世早期,成矿作用与花岗斑岩岩浆期后热液活动有关。