中国北方中生代富碱侵入岩钕、锶、铅同位素特征及其意义

本文根据作者近些年来对中国北方中生代富碱侵入岩钕、锶、铅同位素研究并结合前人工作得出 :在华北地台区富碱侵入岩的εNd(t)均为负值 ;而兴蒙地槽区的εNd(t)则全为正值εNd(t) εSr(t)图解上 ,前者投影点主要落在了富集地幔演化趋势线附近 ,而后者投影点主要落在了亏损地幔演化线附近。在地球不同区域铅模式图上 ,地台区钾长石铅投影点大部落在了地幔演化线附近 ,而地槽区的则落在了地幔与造山带演化线之间。以上事实说明华北地台区富碱侵入岩的物质来源与富集地幔关系密切 ,而地槽区的则与亏损地幔关系密切。同时也揭示出中生代华北地台区上地幔具有富集性 ,而兴蒙地槽区上地幔则具亏损性。     

吉林伊通地幔橄榄岩包体的Sr-Nd-Hf-Os同位素特征

吉林省伊通火山群位于郯庐断裂带北部的伊舒地锈内,根据前人的研究工作,该火山群岩石为中新世时来源于软流圈的碱性系列玄武岩[1,2].同时,该火山群含有大量的橄榄岩捕虏体,为深入研究东北地区新生代岩石圈地幔的性质、成凶与演化提供了难得的机会.     

西昆仑库地蛇绿岩中基性火山岩的Sm-Nd等时线年龄

本文总结了前人有关库地蛇绿岩系各组成单元以及与其有成因联系的岩浆岩的年代学资料,同时利用Sm Nd法测定了一些克沟基性火山岩的形成时代,获得了2个晚元古代全岩等时线年龄： 1〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗023±51 Ma和834±29 Ma。在此基础上,对库地蛇绿岩系的形成和演化时代进行了讨论,认为库地蛇绿岩中基性火山岩的Sm Nd等时线年龄可能代表了库地洋开始消减俯冲的年代。     

大陆岩石圈地幔定年

大陆岩石圈地幔是伴随地壳熔体抽取而形成的低密度地幔残留,是联系软流圈与地壳的重要纽带。虽然大陆岩石圈地幔一直是固体地球科学研究的重要内容,但对其形成时代的准确厘定则是当前研究的难点。传统方法是采用岩石圈地幔中橄榄岩主要元素的贫瘠程度来对岩石圈进行定年,即古老的岩石圈地幔Al2O3和CaO含量低,而MgO含量高(同时导致橄榄石高Fo值),而年轻岩石圈地幔的特征正好相反。显然,这种间接的方法不能给出确切的年龄信息。尽管Sr-Nd和锆石U-Pb等同位素方法也被用来进行地幔橄榄岩定年,但岩石圈地幔通常具有的较高温度使上述同位素体系不能保持封闭,因而给出的年龄大多与岩石圈地幔的形成时代无关。近几年发展起来的Re-Os同位素技术是目前进行岩石圈地幔定年的最理想工具,但也存在一系列需要研究的问题。文中对这一方法的基本原理、发展现状和存在的问题进行了全面的介绍。同时,根据目前获得的Os同位素资料,对中国东部岩石圈地幔的时代进行了讨论,并简要论述所获得的资料对岩石圈减薄研究的启示。     

云南潞西三台山超镁铁岩体Os-Nd-Pb-Sr同位素特征及地质意义

滇西地区特提斯造山带具有多块体拼合的构造特点,是东特提斯造山带的重要组成部分之一,其大地构造演化对理解全球特提斯造山带具有重要的地质意义.在腾冲和保山地块之间的龙陵-瑞丽断裂带中出露超镁铁质岩石,曾被解释为两个陆块缝合的证据.本文采用高灵敏度高精度超低本底Re-Os、Sm-Nd、Pb和Rb-Sr同位素分析技术,对采自该断裂带潞西三台山的超镁铁岩样品进行了Os-Nd-Pb-Sr同位素测定.分析结果表明,这些超镁铁岩石具有强烈富集特征.分析的5个岩石样品具有高的初始~(87)Sr/~(86)Sr值(0.71074～0.71444)、低的初始ε_(Nd)值(-6.2～-10.6)、低初始γ_(Os)值(-4.8～-8.8)和较高的初始铅同位素比值,其Os同位素模式年龄值(t_(RD))为0.97～1.71Ga.Nd-Os同位素组成特征表明,三台山超镁铁岩具有古老的富集大陆岩石圈地幔岩石的特征,不能作为腾冲和保山地块的缝合证据.     

阿拉善断块富碱侵入岩岩石地球化学和Nd、Sr、Pb同位素特征及其意义

阿拉善断块富碱侵入岩具有硅过饱和(出现石英,w(SiO2)=62.01%~67.28%)、准铝(w(Al2O3)=12.20%~16.83%)、富碱(w(Na2O) +w(K2O) = 11. 14% ~ 14. 18%,里特曼指数σ= 6. 40 ~ 8. 65)、富钾(w(K2O)/w(Na2O)=1.01~1.79)和低铁、镁的特征。总稀土较高,稀土配分曲线呈陡右倾模式。微量元素强烈富集LILE和LREE,相对亏损Nb、Ta、Ti 和P。上述特征以及低钕(ε(Nd,t) = - 7. 3 ~ - 9. 4)高锶(ε(Sr,t)=+53.9~+99.9)的同位素特征反映物质来源主要与富集型上地幔有关,但受到不同程度壳源物质的混染作用。Nd、Sr、Pb联合示踪表明阿拉善断块富碱侵入岩与华北断块北缘印支期富碱侵入岩带具有相似性,但不同于塔里木北缘富碱侵入岩。结合时空分布、同位素组成以及所处的构造动力学体系等因素将阿拉善断块富碱侵入岩和燕辽—阴山印支期富碱性侵入岩带划归为同一印支期富碱性侵入岩带。指出至少到晚古生代—印支期时阿拉善断块已经与华北断块构成了一个整体。     

激光进样等离子体质谱技术及其在地球科学中的应用

对激光进样等离子体质谱固体分析新技术进行了评述,包括这一技术的性能特点、仪器结构和进展概况、有关参数、分析理论、样品制备及其在地球科学中的应用。引用主要文献４１篇。     

滇西临沧花岗岩基冷却的热年代学分析

为利用热年代学方法重建临沧花岗岩基的冷却历史,测定了6块花岗岩样品的锆石U-Pb年龄、黑云母Rb-Sr等时线年龄、黑云母和钾长石的~(40)Ar/~(39)Ar年龄以及锆石和磷灰石的裂变径迹数据。分析表明,自结晶以来,岩基主体经历了较复杂的热演化,在两个基本阶段即早期快速冷却阶段和晚期缓慢冷却阶段上叠加了短周期的热扰动,从中—晚三叠世到早侏罗世末,冷却速率可以达到6℃～13℃/Ma,中侏罗世冷却缓慢,晚侏罗世到早白垩世早期,岩基快速冷却,平均速率达到5℃/Ma,早白垩世晚期到喜山运动前,为缓慢冷却阶段,平均速率仅为0．5℃/Ma,喜山运动后,受印藏碰撞的影响,岩基经历了两期冷却事件,早期冷却速率为5℃～10℃/Ma,晚期即5Ma以来冷却速率明显增大,特别是近3Ma以来的冷却速率达到16℃～20℃/Ma；早白垩世侵入的岩体(如样品S57),在侵入后快速冷却,晚白垩世以后与岩基主体同步冷却；宕基东倒糜棱岩带不是形成于150Ma,而可能是早期陆陆碰撞造山时推覆冲断的产物；自晚白垩世以来,岩基地区的总剥蚀厚度可达5000m左右,其中印藏碰撞引起的剥蚀可达3500m左右。     

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。     

华北克拉通北部古-中元古代富碱侵入岩的Nd、Sr、Pb同位素地球化学：岩石圈地幔富集的证据

华北克拉通北部古-中元古代富碱侵入岩主要分布在燕辽三叉裂堑系和辽吉拗拉谷中及附近,为一套高碱高钾的基性-中性岩,以正长岩类为主。本文通过开展系统的 Nd、Sr、Pb 同位素研究,发现所有岩体岩石均以高负ε_(Nd)(t)为特征,ε_(Nd)(t)=-3.4～-7.5,平均值为～4.8,这与研究区古-中元古代基性-超基性岩石的 Nd 同位素特征(ε_(Nd)(t)=-4～-8) 一致,与燕辽裂堑系发育的偏碱性火山岩 Nd 同位素特征(ε_(Nd)(t)=-4.3～-8.9)也比较相似,表明它们的物质来源相似,都与富集地幔有关。Sr 同位素初始比值(~(87)St/~(86)Sr)_i比较低,主要变化在0.7028～0.7053之间,平均值为0.7041。钾长石铅同位素组成普遍较低,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb 比值变化范围(梁屯-矿洞沟岩体除外)分别为14.500～15.70l、14.887～15.150和34.178～36.537,平均值分别为14.968、14.984和35.057。在ε_(Nd)(t)-ε_(Sr)(t)图解上,所有岩体的投影点均在地幔演化趋势线附近,比较接近 EMI 型富集地幔端员,暗示它们的物质来源与 EMI 型富集地幔有关;钾长石 Pb 同位素模式图也说明这些岩体物质来源与地幔和下地壳有关。通过两端员混合模拟,揭示了岩浆演化过程中存在少量的下地壳物质混染,平均约14%左右。从2.5Ga 左右开始华北克拉通岩石圈地幔的亏损程度逐渐变小,在2.2Ga 左右局部呈现富集性特征,1.85Ga时整个岩石圈地幔已经完全转变为富集性,之后富集程度越来越高。推测早期俯冲携带的壳源物质以及后期地幔流体的交代作用可能是岩石圈地幔逐渐转变为富集性的原因。