藏南亚东地区片麻状黑云花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年青藏高原羌塘南部晚古生代地幔柱?——来自基性—超基性岩的地球化学证据

羌塘南部地区大面积出露基性—超基性火成岩。基性岩墙和玄武岩沿龙木错-双湖板块缝合带的南侧呈近东西向分布,大地构造位置位于冈瓦纳大陆北缘,分布范围西起国境线,东到双湖地区,总长约800km,形成时代集中在晚石炭世—早二叠世(284~318Ma),反映出岩浆的快速侵位-喷溢的过程。基性岩墙和玄武岩主要为碱性系列岩石,少数为亚碱性系列,Ti和Fe的含量均比较高,Mg#比较低,表明它们都是原始岩浆经不同程度分异结晶后的残余熔体。基性岩墙和玄武岩的稀土元素、微量元素、形成环境等均与板内玄武岩或典型的地幔柱成因玄武岩具有相似的特点。另外,苦橄质岩石多与基性岩墙和玄武岩一起产出,主要为单斜辉石橄榄岩和二辉橄榄岩,矿物成分贫挥发性组分,主量、稀土和微量元素的特点反映出其很可能代表了地幔柱原始岩浆结晶的产物而非岩浆捕获体,而且其源区很可能为石榴子石二辉橄榄岩。由此,初步认为羌塘南部基性岩墙和玄武岩为地幔柱的头部减压熔融的产物,而苦橄质岩石为地幔柱尾柱通道熔融的产物。     

青藏高原羌塘南部晚古生代地幔柱？——来自基性—超基性岩的地球化学证据

羌塘南部地区大面积出露基性—超基性火成岩。基性岩墙和玄武岩沿龙木错-双湖板块缝合带的南侧呈近东西向分布,大地构造位置位于冈瓦纳大陆北缘,分布范围西起国境线,东到双湖地区,总长约800km,形成时代集中在晚石炭世—早二叠世（284～318Ma）,反映出岩浆的快速侵位-喷溢的过程。基性岩墙和玄武岩主要为碱性系列岩石,少数为亚碱性系列,Ti和Fe的含量均比较高,Mg#比较低,表明它们都是原始岩浆经不同程度分异结晶后的残余熔体。基性岩墙和玄武岩的稀土元素、微量元素、形成环境等均与板内玄武岩或典型的地幔柱成因玄武岩具有相似的特点。另外,苦橄质岩石多与基性岩墙和玄武岩一起产出,主要为单斜辉石橄榄岩和二辉橄榄岩,矿物成分贫挥发性组分,主量、稀土和微量元素的特点反映出其很可能代表了地幔柱原始岩浆结晶的产物而非岩浆捕获体,而且其源区很可能为石榴子石二辉橄榄岩。由此,初步认为羌塘南部基性岩墙和玄武岩为地幔柱的头部减压熔融的产物,而苦橄质岩石为地幔柱尾柱通道熔融的产物。     

藏东南超镁铁质岩墙及其地质意义

青藏高原东南部出露有大量近东西向展布的(超)镁铁质岩墙,锆石U?Pb年龄聚集在145～130 Ma之间。矿物学及岩石学结果显示：哲古错地区的亚碱性超镁铁苦橄质岩石源于150～180 km深处, 5～6 GPa下石榴石二辉橄榄岩地幔高比率的部分熔融; 碱性超镁铁质岩石源于石榴石-尖晶石二辉橄榄岩转换带,是低比率部分熔融的产物; 镁铁质岩石的岩浆在演化过程中遭受了低压下结晶分离作用的改造,不能代表原始岩浆的成份。藏东南(超)镁铁质岩石是不同深度地幔物质不同比率部分熔融的产物,亚碱性超镁铁苦橄质岩墙的出现指示了晚侏罗-早白垩印度板块北缘存在的高比率部分熔融的岩浆活动事件,暗示了地幔柱的存在和影响。     

云南中甸峨眉山玄武岩中超基性－基性岩包体元素地球化学分析

峨眉山大火成岩省于滇西地区广泛发育有一系列的镁铁-超镁铁质岩体,但对于其中地幔包体的报道还相对较少。本次研究在云南中甸地区峨眉山玄武岩中发现了岩性表现为由纯橄岩→辉橄岩→橄辉岩→苦橄岩→辉长岩→辉绿辉长岩→辉绿岩变化系列的超基性-基性岩包体。通过对包体岩石开展元素地球化学分析研究,结果表明:形成包体的原始超基性岩浆属于峨眉山地幔柱活动产物,且与主岩形成背景相似,其岩浆源区位于难熔的方辉橄榄岩区与石榴二辉橄榄岩区的过渡部位,受岩石圈地壳混染程度较低。结合丽江苦橄岩性质,认为滇西地区上地幔存在早阶段峨眉山地幔柱活动。     

“三江”哀牢山带蛇绿岩特征研究

哀牢山带蛇绿岩由变质橄榄岩、堆晶杂岩和基性熔岩组成。其中二辉橄榄岩近似原始地幔岩,方辉橄榄岩为残留地幔岩。辉长岩－辉绿岩－辉石玄武岩系列及辉石岩－辉长闪长岩－钠长玄武岩－苦橄玄武岩系列分别为原始二辉橄榄岩经部分熔融产生的拉斑玄武岩浆及苦橄玄武岩浆结晶或结晶分异演化而成;前者具有洋脊玄武岩特征,后者具有准洋脊玄武岩特征,它们形成于大洋中脊环境。其形成时代不晚于早石炭世（Ｃ１）,侵位在晚三叠世一碗水组（Ｔ３ｙ）之前。     

塔里木板块东北部笔架山东基性-超基性岩体地球化学特征与岩石成因

笔架山东基性—超基性岩体位于塔里木板块东北部的新疆北山地区,是笔架山岩带中最东边的一个岩体,岩体形态为椭圆状,出露面积约5 km2.由含长单辉橄榄岩、橄榄辉长岩、含橄辉长岩、辉长岩以及辉绿岩组成.含橄榄石较多的岩石属拉斑玄武岩系列,而辉长岩属钙碱性系列.岩相学、岩石化学和微量元素地球化学特征表明岩浆演化过程中经历了橄榄石、辉石、斜长石的分离结晶作用.Nd、Sr、Pb同位素组成和岩石地球化学特征反映出岩浆与围岩之间存在物质交换.笔架山东岩体的岩浆源区为OIB型地幔源区,原生岩浆为高镁拉斑玄武岩浆[w(MgO)=11.2％],这些性质与塔里木板块东北部其他基性-超基性岩体的特征相似,表明塔里木板块东北部二叠纪基性—超基性岩体的源区主要为OIB型地幔,可能与地幔柱有关.     

云南宾川-永胜-丽江地区低钛玄武岩和苦橄岩的岩石成因与源区性质

云南宾川-永胜-丽江地区是峨眉山玄武岩厚度最大、喷发最早的地区,最主要的岩石类型是低钛和高钛玄武岩,并有少量摘要云南宾川—永胜—丽江地区是峨眉山玄武岩厚度最大、喷发最早的地区,最主要的岩石类型是低钛和高钛玄武岩,并有少量的苦橄质玄武岩、苦橄岩和麦美奇岩。大部分火山岩的岩石化学组成属于拉斑玄武岩系列,少数低钛玄武岩属碱性玄武岩系列。它们不同程度地富集大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损重稀土元素,稀土元素分馏明显,显著亏损相容元素(Co,V,Cr,Ni)。陆壳物质对低钛玄武岩浆的混染程度明显大于对苦橄质岩浆的影响程度。而且混染作用对于Sr同位素和大离子亲石元素的影响程度明显大于对Nd同位素和稀土元素的影响程度。Nd和Sr同位素证明,混染物主要是下地壳变质岩,也有少量上部陆壳物质。未受混染的样品具有适度亏损的Nd、Sr同位素组成。低钛玄武岩和苦橄岩类岩石是不同原生岩浆分异演化的产物。低钛玄武岩的原生岩浆是高镁拉斑玄武岩浆,原生苦橄质岩浆以EM-55为代表(MgO= 16.56%)。此外,还有一种比EM-55更富镁的原生岩浆。高镁拉斑玄武岩浆分异过程中的主要分离结晶相/堆晶相是单斜辉石,并有少量斜长石。苦橄岩浆分异过程中的主要分离结晶相/堆晶相是橄榄石,并有少量单斜辉石。参考相关的实验岩石学成果,可以证明,地幔柱源区由两种岩石组成:一种是50%榴辉岩和50%橄榄岩反应形成的石榴石辉石岩,另一种是橄榄岩。在地幔柱绝热上升过程中,位于其轴部的石榴石辉石岩的熔融作用始于≈165km,主要的熔融作用发生于165～128km,持续到66km,熔融产物为苦橄岩浆。橄榄岩的部分熔融始于≈150km,持续到66km,熔融产物是比EM-55更富镁的岩浆。地幔柱头部的熔融作用始于≈100km,终止于66km,主要的熔融作用发生于尖晶石稳定域,熔融产物为低钛玄武岩浆。     

西天山托云盆地及周边中新生代岩浆活动的岩石学、地球化学与年代学研究

天山西南部白垩纪-老第三纪发育的托云盆地及其周边出露的岩浆岩是一套完整的碱性岩浆岩系列，包含了苦橄质玄武岩、玄武岩、碧玄岩、碱玄岩（橄榄玄武岩、黑云母辉长二长岩、辉长辉绿岩、辉石橄榄岩）和响岩等多种岩石类型。野外工作显示有火山喷出岩和侵入岩两种不同的产状。年代学结果指示岩浆岩形成于120-50Ma间，为晚白垩世-老第三纪盆地形成演化阶段岩浆活动的产物。分离结晶作用是岩浆演化和岩浆系列形成最主要的因素，托云岩浆岩大致经历了结晶分异过程的两个阶段：早期苦橄质岩浆中橄榄石、尖晶石的结晶分离，表现为MgO和微量元素Cr含量随SiO2含量增加大幅度的降低；晚期主要是单斜辉石、斜长石和钛铁矿等矿物的结晶分异，以CaO、FeO、TiO2等随SiO2含量增加大幅度的降低为特点。苦橄质岩石的出现指示了地幔较高温熔融事件的存在，进而为托云盆地地幔柱的存在提供了有力的证据。无论如何，碱性岩浆的活动表明托云盆地形成的大地构造背景是大陆主动裂谷环境，对应的深部背景为区域性的地幔柱构造。首次发现的响岩是结晶分异作用的最终产物。响岩较极端地指示了岩浆结晶分离过程对岩浆演化的巨大影响。托云岩浆岩的同位素特征指示其源区是一个接近于PREMA地幔，但微量元素特征显示其受地壳流体交代改造的特点。岩浆岩的Nd同位素TDM集中在250～600Ma之间，反映了一个古生代时期形成的新生岩石圈地幔，与新疆北部地区的晚古生代新生岩石圈地幔的事实相符。     

黑龙江省二克山、五大连池、科洛富钾火山岩带的岩石特征及成因分析

黑龙江省二克山、五大连池、科洛三个火山群是世界上罕见的富钾火山岩带。喷发时代从晚第三纪开始,到1721年止,火山岩为超基性—中性的碱性—超碱性系列的苦橄白榴岩、橄榄白榴玄武岩及大量白榴玄武岩组成。以AlK,K_2O高、CaO低,富含地幔不相容元素及相容元素,~(87)Sr/~(88)Sr初始值及σ~(18)O‰值较大为特征。 苦橄白榴岩、橄榄白榴玄武岩为原生岩浆冷凝产物,由金云母二辉橄榄岩成分的上地幔经部分熔融(约3.5-4.3％)所形成。白榴玄武岩为次生岩浆冷凝产物,是原生岩浆分离结晶约14％的橄榄石、辉石堆积岩,又同化混染了约28％的花岗岩所形成。     

中国东部新生代玄武岩的地球化学──Ⅰ．主元素和微量元素组成：岩石成因及源区特征

所研究的玄武岩包括拉斑玄武岩、碱性玄武岩、苦橄粗玄岩和钾质玄武岩。主元素和微量元素的组成变化表明，中国东部玄武岩既是不同深度地幔部分熔融的产物，又经历了岩浆结晶分异作用。强不相容元素比值的变化特征显然与岩石圈地幔交代作用有关。软流圈地幔的上涌并导致上覆不均一的岩石圈地幔的部分熔融是形成中国东部新生代玄武岩的主要机制。     

中国东部新生代玄武岩的地球化学：Ⅰ.主元素和微量元素组成：岩石成因…

所研究的玄武岩包括拉斑玄武岩、碱性玄武岩、苦橄粗玄岩和钾质玄武岩。主元素和微量元素的组成变化表明，中国东部玄武岩既是不同深度地幔部分熔融的产物，又经历了岩浆结晶分层作用。强不相容元素比值的变化特征显然与岩石圈地幔交代作用有关。软流圈地幔的上涌并导致上覆不均一的岩石圈地幔的部分熔融是形成中国东部新生代玄武岩的主要机制。     

云南香格里拉县洛吉地区基性杂岩的地球化学特征

云南香格里拉县洛吉地区出露由洛吉组玄武岩和基性岩墙群组成的基性杂岩,其母岩浆起源于亚碱性-碱性系列的拉斑玄武系列,地球化学特征表明该基性杂岩体形成于构造变动的复杂环境,并与不同源区岩浆混合及一定程度的壳幔混染有关,其中的碱性玄武岩与基性岩墙属具有相似性OIB玄武岩,是深部地幔石榴石橄榄岩与尖晶石橄榄石小部分熔融的产物,形成于大陆内或陆缘裂谷转变为盆缘造山带的过渡环境,亚碱性玄武岩属于E-MORB并有向OIB过渡趋势,由源区相对浅的尖晶石橄榄石熔融形成,为洋中脊向大陆过渡环境的蛇绿岩质分子,属甘孜-理塘结合带残余产物。     

藏北羌塘南部地区基性岩墙与玄武岩的岩浆同源性

青藏高原羌塘南部地区沿龙木错－双湖缝合带南侧成群分布着近东西向的基性岩墙,形成时代为晚石炭世—早二叠世,其围岩是以晚石炭世—早二叠世裂谷型沉积为主并夹有基性火山岩的浅变质岩系。基性火山岩夹层的数量和厚度有由北向南由多变少的趋势。基性岩墙的岩石类型主要为辉绿岩,火山岩以玄武岩为主,玄武安山岩次之。基性岩墙与基性火山岩在空间上密切共生,形成于大致相同的地质时期内。二者均经历了低绿片岩相变质作用,且化学成分相近,稀土元素、微量元素组成均与板内玄武岩具有相似的特点。初步判定羌塘南部地区基性岩墙群与基性火山岩来自同一岩浆源,为晚石炭世—早二叠世冈瓦纳大陆北缘裂解的产物。     

宕昌好梯第三纪超镁铁质岩中巨晶及其形成条件

分布于好梯第三纪陆相地层中的超镁铁质岩属碱性超基性岩，为超镁铁煌斑岩。该岩石系中心式超基性火山爆发—喷溢产物。其产出与南北向幔型断裂活动和地幔部分熔融岩浆贯入密切相关。根据岩石组合及产状，好梯陆相超基性火山岩可分为火山颈相、喷发相和次火山岩相。其中火山颈相和喷发相内的碎屑熔岩含有大量的二辉橄榄岩包体，并与单斜辉石和橄榄石巨晶共生。研究结果表明，巨晶系岩浆在上地幔条件下结晶的高压产物     

福建新生代碱性超基性火山岩地球化学特征及构造意义

为了解福建新生代地幔性质和大地构造背景,对柳城玻基辉橄岩进行系统的年代学和元素地球化学研究。岩石为碱性超基性岩,形成于12.6Ma,富Mg、Fe和贫碱性质,以富集LILE、HFSE、Nb与Ta正异常为特征,强烈富集LREE,相对亏损HREE,(La/Yb)N＝35.1~36.2,δEu＝0.98~1.00,微量元素特征与洋岛玄武岩(OIB)类似。微量元素地球化学特征表明,该岩石是地幔橄榄岩低度部分熔融的产物,成岩过程没有地壳混染;源区地幔具有HIMU性质,由软流圈地幔、脱水洋壳与残留岩石圈地幔混合组成,表现出富集的特征;柳城玻基辉橄岩形成于大陆裂谷环境。与新生代玄武岩进行对比研究表明,中国东南部地幔组成存在多个地幔端元成分。     

新疆新源县城南石炭纪火山岩岩石学和元素地球化学研究

新疆新源县南部那拉提山北坡出露的石炭纪火山岩主要由玄武岩、玄武质粗面安山岩、粗面安山岩、安山岩、流纹岩和火山碎屑岩组成。该火山岩中玄武岩属于钙碱性系列，安山质岩石和流纹岩属于高钾钙碱性系列，其中轻稀土轻微富集而重稀土相对亏损，玄武岩富集大离子亲石元素、U、Th和Pb，亏损高场强元素。研究表明，该火山岩岩浆可能是由俯冲板片脱水产生的流体交代地幔楔后，地幔楔发生部分熔融的结果。微量元素模拟计算表明，该玄武岩岩浆可以由石榴石二辉橄榄岩经3％～6％的部分熔融得到；安山质岩浆可由玄武岩岩浆经15％-28％的分离结晶形成。     

东天山自然铜矿化带玄武岩的起源、演化及成岩构造背景

新疆东天山地区与玄武岩有关的自然铜矿化带位于东天山觉罗塔格构造带内,自西向东有十里坡、黑龙峰、长城山、东尖峰等主要矿(化)点,自然铜矿化主要发育在玄武岩、杏仁状玄武岩及凝灰岩夹层中。本文基于玄武岩的地球化学特征,研究东天山自然铜矿化带玄武岩是否与地幔柱有关、岩浆源区性质、岩浆演化、成岩构造背景等问题。研究显示,东天山自然铜矿化带玄武岩与地幔柱岩浆活动无直接关系,整个天山地区是否存在石炭-二叠纪地幔柱岩浆活动也需要进一步的研究; 玄武岩起源于亏损岩石圈地幔,是演化岩浆的产物; 演化的玄武质岩浆形成后,在岩浆房中或上升至地表的过程中没有发生明显的分离结晶作用,也没有受到明显的地壳物质混染; 与玄武岩对应的地幔橄榄岩平衡原生岩浆演化的高镁岩浆的产物,可能为东天山地区与铜镍硫化物成矿有关的基性-超基性岩,指示这些铜镍硫化物矿床可能与地幔柱岩浆活动也没有关系; 玄武岩形成于新疆北部后碰撞构造阶段的伸展期,是在拉张应力体制下,由于软流圈上涌导致岩石圈地幔部分熔融而形成。     

一种判别原始岩浆的方法--以苦橄岩和碱性玄武岩为例

在前人工作基础上，利用橄榄石和熔浆的Fe—Mg分配乐数，重新制作了MgO—Fo—FeO图解，该图解的优点在于其适用范围更宽，既可用于超基性的苦橄岩，也可用于一般的玄武岩或橄榄玄粗岩系。同时介绍了该图解运用的方法，并且以峨眉山大火成岩省中苦橄岩和黑龙江镜泊湖地区全新世碱性玄武岩为例，说明如何应用该图解来恢复原始岩浆以及解释岩石的成因。研究结果表明，峨眉山大火成岩省中的苦橄岩部分代表了原始岩浆，部分有过剩橄榄石的加入，部分为演化的岩浆形成。与苦橄岩密切共生的辉斑玄武岩是苦橄质岩浆通过橄榄石的分离结晶作用形成的，而在峨眉山大火成岩省中占绝对优势的温流玄武岩则不是苦橄质岩浆简单的分离结晶作用形成。镜泊湖地区的碱性玄武岩均为演化的岩浆，而碧玄岩演化程度较低，碱玄岩则是原始岩浆高度演化的产物。     

峨眉火成岩省地幔热柱的主要元素及Cr、Ni地球化学特征

峨眉山玄武岩省晚古生代镁铁超镁铁岩可分为苦橄岩—橄榄玄武岩系和玄武岩系等两个岩石系列。它们的常量及微量元素特征均存在区别,这些区别可以通过对比两个岩系的Ni与Cr、MgO、Al2O3的相关关系加以明确。据此估算了峨眉火成岩省地幔、地幔热柱不同部位主元素、Mg#值和Cr、Ni含量,推算出成分接近原始岩浆的玄武岩、苦橄岩类和橄榄岩类分别为地幔7%～15%、25%～40%和 >50%的部分熔融产物。     

北大巴山笔架山—铜洞湾碱性镁铁质熔岩的岩石学研究

笔-铜碱性镁铁质火山岩体由碎屑岩和熔岩组成。熔岩的主要岩石类型有苦橄岩(富橄辉玄岩)和碱性玄武岩。所有样品都富集不相容元素,REE显示出高度分离的分配型式,其(La/Yb)_(ON)比值多数在15和20之间,而相容元素(Co、Cr和Ni)则明显亏损,计算表明,碱性镁铁质熔岩不可能由球粒陨石型地幔分离出的橄榄岩部分熔融产生,而可能是由交代地幔适度部分熔融产物。