中国东部几个地区新生代玄武岩中单斜辉石—熔体平衡温压—兼论幔源包体的成因

以中国东部宽甸、汉诺坝和明溪含有幔源包体的新生代玄武岩中的单斜辉石斑（巨）晶为研究对象,采用最新的单斜辉石－熔体平衡温压计对单斜辉石斑（巨）晶－熔体进行了平衡温压计算。结果表明,碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶结晶温度和压力高于共生的亚碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶,单斜辉石巨晶的结晶温度和压力高于单斜辉石斑晶。这说明碱性玄武岩的形成深度大于亚碱性玄武岩,单斜辉石巨晶是更高压力下的结晶产物,单斜辉石斑晶在岩浆上升的不同深度均有晶出。回归分析表明,尽管携带幔源包体的玄武岩浆上升速度较快,但并不是绝热上升。单斜辉石斑（巨）晶的结晶温压条件与同一地点幔源包体平衡温压条件的对比表明,单斜辉石巨晶和碱性玄武岩中的部分单斜辉石斑（巨）晶的结晶温压大于幔源包体的平衡温压,表明了包体寄主岩浆的来源深度大于包体的深度。因此,幔源包体是寄主岩浆上升途中捕虏的上地幔碎块,而非寄主岩浆形成源区的残留体。     

内蒙古集宁新生代玄武岩中橄榄岩包体和巨晶的发现及意义

内蒙古集宁新生代玄武岩产于华北克拉通北缘，属于广义的“汉诺坝玄武岩”。首次在三义堂附近的碱性玄武岩中发现了大量的橄榄岩包体、辉石和长石以及少量的含钛磁铁矿巨晶。包体主要是尖晶石二辉橄榄岩，造岩矿物为橄榄石＋斜方辉石＋单斜辉石＋尖晶石，辉石巨晶主要为透辉石和普通辉石，长石巨晶主要是歪长石和少量斜长石。1．5GPa条件下，尖晶石二辉橄榄岩样品所记录的平衡温度与汉诺坝相近，集中于950℃左右，大体上反映了华北克拉通北缘大陆岩石圈地幔尖晶石相部分的温度状态。单斜辉石巨晶的结晶温压大于幔源包体的平衡温压，表明巨晶的来源深度可能大于包体。包体的结构及矿物成分分析表明，这些包体是玄武质岩浆上升过程中偶然捕获岩石圈地幔的岩石碎块。二辉橄榄岩包体中橄榄石高Mg#值（89．5～91．7）和较高的NiO含量（0．29％～0．55％），暗示集宁玄武岩中的橄榄岩包体来自较高熔融程度的岩石圈地幔。     

内蒙古阿巴嘎旗新生代玄武岩中超镁铁岩包体的特征

内蒙古东部阿巴嘎旗及其以北地区第四纪更新世钠质碱性火山岩中发现的超镁铁岩包体,主要为尖晶石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩、纯橄榄岩、橄榄二辉岩、尖晶石单斜辉石岩和单斜辉石巨晶以及辉长岩、花岗闪长岩、石英长石片麻岩等壳源包体。超镁铁岩包体和巨晶的岩相学特征显示它们不是寄主玄武岩岩浆分离结晶堆积体;其主要元素、稀土元素特征与阿尔卑斯型橄榄岩相似,其组成接近于原始地幔岩值;同位素地球化学特征表明它们与寄主岩-玄武岩浆不是同源的;尖晶石二辉橄榄岩包体形成的平衡温度和压力范围分别为1056.9℃～1103.1℃,压力为1.50～1.84GPa,形成相当深度为49.5～60.72km。辉石岩包体形成温度为887.1℃～958.6℃,压力为1.25～1.4GPa,形成相当深度为41.25～46.2km。寄主玄武岩形成温度1390℃～1450℃,压力1.75～2.20GPa,形成相当深度为60～70km。可以认为,研究区在新生代发生了软流圈地幔上涌,导致岩石圈减薄以及地壳的拉张,大量岩浆物质沿构造通道溢出地表。其中超镁铁岩包体与寄主玄武岩浆之间没有熔体与残余物这种成因联系,它们是寄主玄武岩浆在上升过程中捕获的岩石圈地幔碎块。     

中国金伯利岩中的单斜辉石

本文对我国金伯利岩中,作为巨晶、粗晶、基质相矿物、与镁铝榴石和钛铁矿的连生体、深源岩石包体矿物及金刚石中包体矿物产出的单斜辉石的粒度、形态、颜色及蚀变壳、矿物种属、化学成分特征、端员组分、红外光谱等进行了研究。并与玄武岩中的巨晶及其深源岩石包体矿物、钾镁煌斑岩和云煌岩中的单斜辉石作了对比。研究了单斜辉石和镁铝榴石共生对。探讨了金伯利岩中单斜辉石的成因,形成的温、压条件及所反映出的金伯利岩体形成的构造环境,指出了该矿物在找寻金刚石矿工作中的指示标志。     

滇东南马关巨晶单斜辉石原位Sr同位素特征及其含水性

对滇东南马关火山爆砾岩筒以及玄武岩中的单斜辉石巨晶进行了主量元素、微量元素、原位Sr同位素以及含水性研究,结果显示,单斜辉石巨晶均为铝质普通辉石,Mg#与Al、Fe、Ti呈负相关,与Ca呈正相关;稀土元素总量不高,HREE及LREE亏损,而MREE相对富集,大离子亲石元素均出现明显亏损,高场强元素Nb、Zr出现亏损而Hf略富集,Nb、Ta与Zr、Hf分馏明显,Rb、Ba的变化范围较大。原位Sr同位素87Sr/86Sr值为0. 703 92～0. 705 06,巨晶单斜辉石来源于上地幔,形成于同一母岩浆,与寄主玄武岩同源,为源岩浆在高压下的结晶产物。运用显微红外-傅里叶变换红外光谱仪(Micro-FTIR)分析测试了单斜辉石巨晶的水含量,结果显示OH吸收峰位于3 700～2 800cm-1,含水量赋值范围为318×10-6～693×10-6,水含量稍富于女山及汉诺坝地区的单斜辉石巨晶,也高于马关地区幔源橄榄岩包体中的单斜辉石结构水含量,暗示该区上地幔岩石圈具高含水性,这同时证实了俯冲洋壳在研究区的活动。新近纪到达地幔过渡带的西太平洋洋壳俯冲发生转向东撤,此时新特提斯洋洋壳正在NE向俯冲,是马关地区深部地幔富水的主因,到达软流圈(或地幔过渡带)的新特提斯洋俯冲洋壳导致该区地幔熔融,岩浆随之而生。     

河北汉诺坝新生代玄武岩中幔源包体和高压巨晶的氦同位素地球化学研究

对该地区新生代玄武岩中幔源包体和高压巨晶的氦同位素进行了初步研究。幔源包体中橄榄石的3 He 4 He值为 (0 .15～ 7.4)× 10 - 6,较MORB值明显偏低 ,甚至低于大气的值 ,说明该地区曾发生过强烈的地幔交代作用。高压巨晶辉石和石榴子石的氦同位素组成与此明显不同 ,其3 He 4 He值为 (5 .7～ 2 4.3)× 10 - 6。提出幔源包体和高压巨晶不是同源的 ,二者可能与寄主玄武岩均无必然成因联系。在汉诺坝地区一件石榴子石巨晶中还发现了异常高的3 He 4 He值。     

延边明月沟盆地中生代火山岩深源捕虏体和捕虏晶的发现及矿物化学

在延边地区明月沟盆地中侏罗世屯田营组火山岩中发现含有较多的辉石岩捕虏体及单斜辉石和角闪石捕虏晶。单斜辉石相对富含Al2O3、FeO和TiO2,与中国东部新生代玄武岩中单斜辉石巨晶的成分相当。角闪石巨晶的成分明显不同于地幔橄榄岩包体中的韭闪石。从矿物化学所获得的温度-压力计算结果表明：岩浆来源应位于壳幔过渡带。     

山东昌乐新生代碱性玄武岩中的巨晶单斜辉石成因研究

山东昌乐新生代碱性玄武岩中除斑晶单斜辉石和基质单斜辉石外,还发育大量巨晶单斜辉石和同源斜方辉石捕掳晶。巨晶单斜辉石与玄武岩间发育复杂和简单两种类型的反应边。复杂反应边往往发育在颗粒较大的巨晶单斜辉石外围。复杂反应边可分为4个带：内部带、过渡带、外部带和边缘带,其中,内部带、过渡带和外部带均由具不同结构特征的单斜辉石＋熔体＋金属氧化物构成,边缘带为不含熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石;内部带的单斜辉石具梳状构造,过渡带的单斜辉石具细密筛孔构造,外部带为具似砂钟构造的筛孔状单斜辉石。反应边中单斜辉石、熔体及金属氧化物的成分显示,只有内部带受到单斜辉石巨晶的影响,其余带均受玄武岩浆的制约。简单反应边往往发育在颗粒较小的巨晶单斜辉石外围。简单反应边仅发育不含熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石。巨晶单斜辉石的反应边是巨晶与玄武岩浆间温度差造成的。在与玄武岩浆反应的过程中,大颗粒的单斜辉石巨晶需要较长的时间与玄武岩浆达到温度平衡,从而有足够的时间发育包含4个带的复杂反应边;反之,由于缺乏足够的反应时间,小颗粒单斜辉石巨晶的外围只发育不含熔体和金属氧化物的简单反应边。同源斜方辉石捕掳晶的成分与地幔二辉橄榄岩包体中的斜方辉石类似,其边部发育类似于Bowen反应（1956）形成的单斜辉石环边。在单斜辉石Al^IV-Al^VI图解上,巨晶单斜辉石、二辉橄榄岩包体中的单斜辉石以及部分单斜辉石斑晶的核部,均位于较高压力的“麻粒岩和玄武岩中包体”区域,反应边中单斜辉石、基质单斜辉石以及绝大部分斑晶单斜辉石位于“火成岩”区域,说明部分斑晶单斜辉石核部来源于地幔二辉橄榄岩,属于捕掳晶。结合单斜辉石结晶压力的估算,笔者认为巨晶单斜辉石的成因模式为：来自软流圈的碱质基性熔体上侵到地幔岩石圈下部,结晶形成单斜辉石巨晶,后来该熔体携带巨晶单斜辉石与来自上地幔岩石圈、夹带大量二辉橄榄岩包体以及斜方辉石（和单斜辉石）捕掳晶的玄武岩浆混合,巨晶单斜辉石随混合后的碱性玄武岩浆上升、喷出地表。     

甘肃好梯超镁铁煌斑岩中深源包体及巨晶

本文对甘肃好梯超镁铁煌斑岩中上地幔包体和巨晶进行了详细研究,结果表明本区尖晶石二辉橄榄岩包体来自大约62km深处,而石榴石二辉橄榄岩来自约92km深处。后者在岩相学、矿物学方面表现出明显的地幔交代作用特征,表明石榴石二辉橄榄岩为与寄主煌斑岩有关的成因包体。另外本区两种单斜辉石巨晶和橄榄石巨晶为高压结晶作用的产物。     

青藏高原北缘火山岩中辉石岩包体研究

青藏高原北缘可可西里鲸鱼湖、雄鹰台、双泉子火山岩中含有辉石岩包体 ,其主要矿物组成为单斜辉石和斜方辉石。辉石的化学成分与国内外幔源包体 -橄榄岩和辉石岩中的类似 ,与麻粒岩中的明显不同 ;辉石温压计计算结果表明 ,辉石形成的温度为 110 1～ 140 0℃ ,压力为 30× 10 8～ 6 0× 10 8Pa,结合岩浆动力学计算结果 ,推测岩浆的来源深度大于 15 0km ,这与地球物理研究得出本区地下深处存在低速层的结果相吻合。     

海南福基田幔源辉石结构OH与氢氧同位素

采用IR光谱和质谱技术分析了海南福基田幔源巨晶和包体中辉石的结构羟基红外光谱和氢氧同位素。测试的所有巨晶普通辉石和包体中透辉石及顽火辉石均含结构OH,对比印证了国内外同类矿物的红外光谱特征。结构水质量分数分别是:普通辉石87×10-6~389×10-6;透辉石127×10-6~273×10-6;顽火辉石69×10-6~207×10-6。包体中结构水质量分数为1 811×10-6~5 377×10-6,平均为3 133×10-6。包体中辉石的氢氧同位素特征如下:透辉石的δ(D)为-123.17‰,顽火辉石的δ(D)为-132.04‰;透辉石的δ(18O)为5.96‰,顽火辉石的δ(18O)为5.60‰。实验和对比表明,辉石是海南福基田上地幔重要的"水储库",包体未受地壳成分污染,继承和保持了上地幔"富水贫氘"的特征。上述结果为该地区上地幔研究提供了结构水和氢氧同位素的基础资料。     

江西安远路迳金伯利质煌斑岩筒研究——一种新型的幔源碱性超基性岩

路迳岩筒属火山通道相,由金伯利质煌斑岩、角砾岩、角砾凝灰岩组成,富含幔源橄榄岩包体、普通辉石巨晶和岩球。造岩矿物是橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石和金云母,深源特征指示矿物有镁铝榴石、铬透辉石、铬尖晶石和镁钛铁矿。岩石化学组成超低SiO2,低MgO,高Al2O3,富碱,富挥发组分。轻稀土元素富集,相容元素贫化,不相容元素明显富集。岩浆起源深度约85km。其中：岩体产状,富含包体、巨晶和岩球,岩石结构和构造,矿物组成,岩石化学组成超低SiO2、富碱、富挥发组分等特征与金伯利岩相似;但岩石化学组成高Al2O3,低MgO,K2O低于Na2O,REE和LREE/HREE偏低,部分微量元素的亏损或富集,金云母成分富TiO2,富TFeO,贫MgO,镁铝榴石、铬透辉石、铬尖晶石和镁钛铁矿的Cr2O3含量偏低,岩浆起源深度较浅,均与金伯利岩有重大差异,而更接近煌斑岩类。研究认为,是幔源岩浆岩的一种新类型,岩石名称界定为金伯利质煌斑岩。     

碱性玄武岩中巨晶辉石的出溶结构

人们在研究玄武岩浆的起源和演化时,对碱性玄武岩中的巨晶辉石产生了越来越大的兴趣。这些巨晶辉石具下列特点:个体大;常与来自上地幔的橄榄岩包体伴生;其氧化铝含量,特别是Al(?)的含量远高于寄主玄武岩中的辉石斑晶和橄榄岩包体中的单斜辉石;与寄主     

中国东部新生代玄武岩中巨晶矿物的地球化学

本文对安徽女山、河北汉诺坝和广东普宁碱性玄武岩中的单斜辉石和角闪石巨晶进行了主要元素、稀土元素、微量元天和Ｓｒ＿Ｎｄ同位素的综合分析。数据显示产出于３个研究区的单斜辉石巨晶有３类：Ａｌ普通辉石、透辉石和Ｆｅ＿Ｎａ透辉石。普宁地区的角闪石巨晶乃世界上罕见的绿钙闪石巨晶。女山和普宁的单斜辉石和角闪石巨晶是碱性玄武岩浆在幔源高压下的结晶产物；汉诺坝的单斜辉石巨晶既可以是碱性玄武岩浆又可以是拉斑玄武岩浆的高压结晶体。所有巨晶相对于寄主岩者属于偶然捕掳晶。巨晶的形成符合“流动结晶模式”。它们与共存的橄榄岩色体无成因     

安徽女山橄榄岩包体中辉石的氢同位素组成

本文运用离子探针技术分析了来自安徽女山橄榄岩包体中辉石的氢同位素组成。无论是颗粒内部还是同一样品不同颗粒之间,氢同位素比值都是均一的。氢同位素比值和氢含量之间没有相关性,说明氢同位素组成反映的是地幔源区的特征。结合共存的角闪石的氢同位素数据来看,女山上地幔至少经历过两期交代作用：一期交代形成了角闪石中不均一的氢同位素组成;另一期交代形成了包体中单斜辉石、单斜辉石巨晶和云母巨晶中的高δD值(高至-20‰)。高δS值说明女山上地幔曾经经历过俯冲流体的交代作用。     

华北晚中生代和新生代玄武岩中单斜辉石巨晶来源及其对寄主岩岩浆过程的制约

玄武岩中的"巨晶",因矿物颗粒粗大而得名,通常是指那些相对于玄武岩斑晶,形成深度较大即结晶于较高压力环境,个体粗大的单矿物晶体.因此,通常用高压巨晶来描述玄武岩中这些个体粗大的单矿物晶体(鄂莫岚和赵大升,1987),如单斜辉石巨晶、透长石/歪长石巨晶、石榴子石巨晶、锆石巨晶和蓝宝石等,其中以单斜辉石巨晶最为常见.华北克拉通中部中生代岩石圈地幔的性质:     

汉诺坝幔源单斜辉石巨晶中的结构水:红外光谱观察

本文利用傅立叶变换红外光谱技术对产自河北汉诺坝新生代玄武岩中的4个单斜辉石巨晶进行了微量结构水的观察．确定3SOOcm‘左右和3620cm－‘左右两组峰为结构OH吸收峰,其中3500cm(-1)‘左右是主要特征吸收峰。单斜辉石巨晶自源区被携带至地表的过程中未经历明显的红扩散丢失。结合文献中的资料可以认为,上地幔中水的分布可能是不均一的。     

雷州英峰岭玄武岩中单斜辉石巨晶的地球化学和地幔交代作用

雷州半岛英峰岭火山岩中单斜辉石巨晶以低Mg^#值(0．62—0．47)、贫重稀土(HREE)和富Al2O3、TiO2、Na2O和中稀土(MREE)为特征，并具有明显的成分变化。随着Mg^#降低，单斜辉石的Al：O，(11．58～6．97％，)、TiO，(2．28～1．06％)和HREE逐渐降低。这种变化特征不同于世界上大多数辉石巨晶的变化规律。随着演化辉石巨晶的大多数不相容元素，如Nb、Sr、Zr、Hf和LREE—MREE逐渐增加。低的Mg^#值和Ni、Co、Cr含量指示巨晶母岩浆是一种强烈演化的残余岩浆(Mg^#=0．27～0．35)。分离结晶模拟表明本研究最富镁的巨晶(Lz-54)的母岩浆很可能是由拉斑玄武质岩浆经70～80％，以单斜辉石为主的结晶分异后形成。而本研究的其它辉石巨晶是该母岩浆在不同演化阶段(25～80％)分离结晶的产物。分离矿物中除了单斜辉石还包含了大量的石榴子石、斜长石和钛铁矿。温压计算表明英峰岭巨晶是高温岩浆在56～60km深的上地幔的结晶产物(r=1290℃～1130℃，P=1.73～1．83GPa)，这一深度有利于石榴子石结晶。对比不同地区辉石巨晶的成分特征和形成条件，作者指出不同地区单斜辉石巨晶各种元素的不同变化规律主要受母岩浆成分和结晶条件控制。巨晶母岩浆在地幔结晶时对围岩橄榄岩进行了不同程度的交代作用。早期贫流体的岩浆对橄榄岩的交代作用较弱，只有Sr，La等强活动性元素被明显改变；晚期富流体(F，P，H2O)岩浆对橄榄岩的交代作用强烈，大多数元素被明显改变。因此，可以推断交代熔体中流体的含量是影响地幔橄榄岩交代作用的关键。     

滇西六合地区新生代正长斑岩中深源包体的矿物学特征与成因意义

在云南省鹤庆县六合乡河东村的正长斑岩中产出多种含石榴石的深源包体。文中详细介绍了这些包体的岩相学特征和退变质特征 ,提供了包体中主要造岩矿物的化学成分分析结果。根据包体中的矿物组合及主要造岩矿物的化学成分特征划分出了 5种包体类型 ,并运用单斜辉石地质温压计、角闪石地质压力计和石榴石单斜辉石Fe Mg交换地质温度计计算了包体形成和退变质的温压条件 ,初步确定石榴石透辉岩及石榴辉石岩来源于上地幔 (87～ 95km) ,在快速上升到下地壳时被正长斑岩岩浆捕获 ;石榴石透辉角闪岩、麻粒岩形成于下地壳 (45～ 5 5km ) ,石榴石斜长角闪岩形成于中下地壳 (约 30km) ,为壳源岩石包体。除石榴辉石岩外 ,其余 4种包体均经历了退变质作用。根据它们的显微结构特征、矿物化学特征及温压计算结果 ,划分了两个变质期次 ,构筑了包体形成及退变质作用的 p T轨迹 ,讨论了退变质过程中压力 深度的变化及意义 ,并推断在退变质过程中包体经历了富Na流体的交代作用。     

延边地区中生代火山岩的岩浆源区:来自Sr-Nd同位素和深源捕虏体(晶)的证据

延边地区中侏罗世和早白垩世火山岩中包含有较多的辉石岩捕虏体和角闪石捕虏晶,前者为普通辉石变种,其化学成分类似于中国东部新生代玄武岩中单斜辉石巨晶的成分,具有岩浆堆积成因特征;后者为韭闪石和镁质绿钠闪石变种,其成分类似于中生代晚期玄武岩中角闪二辉石岩包体里的角闪石和新生代玄武岩中的角闪石巨晶.矿物温压计算结果显示,它们形成深度介于25～37km.延边地区中生代火山岩的(87Sr/86Sr)i值介于0.704 3～0.705 0,εNd(t)值介于2.33～4.71,表明岩浆源区应是一套具有亏损性质的新增生的地幔物质.综合上述结果,可以判定延边地区中生代火山岩的原始岩浆应来源于新增生的壳幔过渡带物质的部分熔融,地壳增生事件的时间为新元古代.