西藏日喀则地区雅鲁藏布蛇绿岩地球化学特征及其源区性质

日喀则地区的蛇绿岩是西藏南部雅鲁藏布蛇绿岩带出露较好的蛇绿岩之一。对日喀则地区白朗蛇绿岩的主量、微量元素及Sr-Nd同位素研究表明,其基性岩石为钙碱性系列,主要氧化物具有低钛(0.6%~1.1%)和富镁(6.6%~8.7%)、高铝(15.3%~16.0%),以及烧失量普遍较高(2.8%~4.6%)的特征。岩石微量元素配分型式与N-MORB类似,又具有岛弧玄武岩的地球化学特征,表明蛇绿岩受到了俯冲作用的影响。Sr-Nd同位素特征表明源区为略富集的MORB型地幔。白朗蛇绿岩所代表的特提斯地幔域与印度洋地幔域具有相似的地球化学性质,进一步证实了现今的印度洋继承了特提斯地幔域的地球化学特征。     

特提斯喜马拉雅带中段桑秀组玄武岩的地球化学和岩石成因

桑秀组玄武岩仅仅分布在特提斯喜马拉雅带中段东部,古地理属大印度北缘.分别采用 XRF、 ICP MS和全岩同位素稀释法对这些玄武岩的主元素、微量元素和 Sr Nd同位素进行了系统分析,并用来推论其成因.结果显示,桑秀组玄武岩除了 MgO含量和相容元素含量较低表明其为演化岩浆以外,其高 TiO2、 TFeO和 P2O5含量 (分别平均为 3.46%、 10.90%和 0.51% )、轻重稀土明显分馏 [(La/Yb)N=8.4～ 10.2]、 Ti/V、 Ti/Y和 Zr/Y比值高以及富集 Ba和 Th等不相容元素和高场强元素等特征与洋岛玄武岩 (OIB)相似;桑秀组玄武岩高 Sr [(87Sr/86Sr)t=0.707 370～ 0.709 904]和较低ε Nd(t)(=- 1.71～ 2.00)同位素组成以及微量元素地球化学指标等又显示了岩石圈地幔物质的印记;微量元素特征显示桑秀组玄武岩为大陆边缘裂谷背景下的碱性玄武岩,在源区物质低度部分熔融过程中不断有橄榄石等铁镁矿物的分离结晶,没有遭受地壳混染;桑秀组玄武岩的地球化学特征和同位素组成可与印度东缘的 Rajmahal玄武岩、印度洋 90° E海岭玄武岩和 Kerguelen OIB对比,提出桑秀组玄武岩可能是岩石圈地幔与地幔热柱或热点物质相互作用的产物,这种地幔热柱或热点可能与 Kerguelen热点的早期活动有联系.     

北喜马拉雅淡色花岗岩地球化学: 区域对比、岩石成因及其构造意义

北喜马拉雅出露一系列片麻岩穹窿,这些穹窿被形成于27.5～10Ma的淡色花岗岩侵入.淡色花岗岩的岩石类型为二云母花岗岩,它们的主量元素组成为SiO2=70.97%～74.54%、K2O+Na2O=6.27%～8.09%、K2O/Na2O=0.91～1.36及A/CNK=1.10～1.33.然而,它们在微量元素组成上呈现出较大的变化:Rb=(41～322)×10-6、Sr=(26～139)×10-6、Ba=(135～594)×10-6、(La/Yb)N=0.97～17.31、Eu/Eu=0.29～0.72.北喜马拉雅淡色花岗岩的主量元素和微量元素组成特征类似于高喜马拉雅中新世的二云母花岗岩,而在Ti、Mg、Ca、Ba含量和Rb/Sr比值上明显不同于高喜马拉雅中新世的电气石-白云母花岗岩.北喜马拉雅淡色花岗岩(87Sr/86Sr)t=0.7344～0.8503(t=10Ma),εNd(10Ma)=-12.5～-19.3,与高喜马拉雅淡色花岗岩无明显差异.在岩石成因上,北喜马拉雅和高喜马拉雅中新世淡色花岗岩均起因于构造减压作用,由此导致白云母发生脱水反应诱发高喜马拉雅结晶岩系的深熔.但北喜马拉雅淡色花岗岩形成的地质背景明显不同于高喜马拉雅淡色花岗岩,前者具有较长的时间跨度,开始形成于喜马拉雅渐新世的地壳增厚期,之后形成于中新世穹窿片麻岩的折返时期,而高喜马拉雅淡色花岗岩与中新世高喜马拉雅结晶岩系的构造挤出作用有关.因此,北喜马拉雅和高喜马拉雅淡色     

西藏拉萨地块西部扎布耶茶卡火山岩的成因与意义

近年来在青藏高原南部拉萨地块不断发现的碰撞后钾质和超钾质岩石,对于揭示印度与亚洲大陆碰撞以来高原岩石圈的深部作用与过程发挥了重要作用。分布在拉萨地块西部扎布耶茶卡东岸的钾质和超钾质火山岩主体喷发时代为中新世（约16Ma）,出露面积约为400km2,火山岩持续喷发0.45Ma,估算的喷发速率约为0.26×10-3km3/a。岩石包括3种类型,第一类（约16Ma）为超钾质的粗面安山岩,SiO2低（55%~58 %）,高Fe2O3、MgO、TiO2;第二类（约27Ma）为钾玄质的响岩和粗面岩;第三类是高SiO2的钾玄质—超钾质粗面岩（SiO2＝59%~64％）和流纹岩（SiO2＝69％）。岩石显示轻稀土元素、大离子亲石元素高度富集和部分高场强元素亏损的特征,部分中酸性岩石显示高Sr低Y的埃达克岩的属性。岩石的Sr-Nd-Pb-O同位素组成与拉萨地块典型的超钾质岩石明显不同,显示亲青藏高原北部地球化学省的地球化学特征。扎布耶茶卡不同类型的岩浆代表了碰撞后高原南部岩石圈减薄作用导致的岩石圈不同层次的岩石部分熔融的产物。     

华北地台太行—五台和阴山地块地南物质组成：岩石？…

在模拟地壳的温度和压力条件下,测定了华北地台太行－五台和阴山地块的主要变质碉群和侵入岩共５４个岩石样品的纵波速度。各类岩石的υｐ在约４－１０ｋｍ深度内上升很快,在１０－２５ｋｍ内深度内的υ都趋于恒定。综合对比地壳的波速结构和岩石的波速特征表明,在太行－五台地块,五台群,滹沱群和古老花岗岩岩类构成上地壳,阜平群和恒山群构成中地壳,集宁群代表了地壳的岩石组成;     

玄武岩-榴辉岩相变初期的石榴子石生长

在 2 .0 GPa,86 0～ 10 2 0℃ ,加温时间 0 .6 6～ 13.0 7h的条件下 ,粗面玄武岩 -榴辉岩相变初期的石榴子石生长为正常晶体生长。石榴子石粒径随时间而增大 ,其生长速率随粒径增大而减小。界面是控制玄武岩 -榴辉岩相变初期石榴子石生长的主要因素。这一变质作用过程中石榴子石粒径与时间及温度的关系如下 :G2 .4 5=5.6 5× 10 -15t· exp(- 2 7.4 0× 10 3 / RT)式中 G为石榴子石平均粒径 ,t为时间 ,R为气体常数 ,T为绝对温度。这一关系式有助于了解变质作用过程中石榴子石生长动力学     

锆石轻稀土富集与Hf同位素异常成因:以滇西卓潘碱性杂岩体为例

卓潘碱性杂岩体位于思茅地块的西缘,在岩体的霞石正长岩、正长岩、辉石岩中发现多种具不同CL发光特征的锆石。其中CL图下呈灰白色的锆石(Ⅰ类)的Th、U含量低,轻稀土元素亏损,重稀土元素富集,具典型碱性岩岩浆锆石特征,UPb年龄约35.7Ma,代表岩体的成岩年龄;不发光或边部具微弱环带的锆石(Ⅱ类)其Th、U、稀土元素含量高,U-Pb年龄为34.2～35.1Ma;呈杂乱海绵状结构的锆石内部不透明,无法获得谐和的U-Pb年龄;震荡环带发育的锆石为捕获锆石,具有较老的U-Pb年龄。本文依据稀土元素含量与配分模式将Ⅱ类锆石进一步分为三种不同类型:A型锆石轻稀土含量低,有明显左倾特征,其LREE 1170×10-6,(La/Gd)N0.09,(Tm/Gd)N 2.2; B型锆石轻稀土亏损但中-重稀土分馏较小,其(La/Gd)N0.009,(Tm/Gd)N2; C型锆石轻稀土元素含量明显升高且中-重稀土分馏较小,其LREE 1150×10-6,(Tm/Gd)N2。这些异常的稀土元素特征并非由分析到磷灰石或榍石等矿物包裹体导致,而是与热液作用过程中流体成分与反应条件有关。由于晶格损伤导致放射性Pb丢失,热液锆石的年龄略小于岩浆锆石,没有明确的地质意义。尽管在本文中两类不同CL发光特征的锆石的年龄相差不大,但不加区分地计算平均年龄可能无法获得准确的成岩时代。卓潘碱性岩体热液锆石的Hf同位素变化范围极大(εHf(t)=0.1～100),这种异常的Hf同位素特征可能是由于流体与围岩反应过程中溶解了富Lu矿物(如磷灰石)或具高176Hf/177Hf值的矿物(如石榴子石)所导致的。     

青藏高原中部中生代OIB型玄武岩的识别:年代学、地球化学及其构造环境

目前对青藏高中部的蛇绿岩类型、形成环境及其深部地幔源区特征还缺乏很好的约束。在区域地质调查基础上,本文展示了青藏高原中部龙木错—双湖缝合带嘎错玄武岩、班公湖—怒江缝合带多玛、塔仁本玄武岩及那曲盆地西侧中生代玄武岩的单斜辉石Ar-Ar测年、锆石SHRIMP定年和地球化学及Sr,Nd,Pb同位素数据,以约束形成这些玄武岩的时代、构造环境和地幔源区特征。目前的数据表明:1羌塘双湖嘎错枕状玄武岩单斜辉石的中温坪年龄为232.5±2.4Ma,可能指示嘎错玄武岩浆活动发生于中三叠世晚期,班公湖—怒江缝合带多玛枕状玄武岩、塔仁本玄武岩浆活动时代大约在早白垩世中晚期(110Ma左右);2在这些蛇绿混杂岩带中的玄武岩显示OIB而不是MORB型地球化学特征,双湖嘎错玄武岩的地球化学特征介于峨眉山高Ti玄武岩与夏威夷碱性玄武岩之间;中晚三叠世那曲嘎加组玄武岩的地球化学特征非常类似于夏威夷碱性玄武岩;班公湖—怒江缝合带内的早白垩世多玛玄武岩和塔仁本玄武岩的地球化学特征在很大程度上可比于夏威夷碱性玄武岩;3双湖嘎错OIB型玄武岩可能形成于以增生楔为基底的裂谷环境而不是以洋壳为基底的大洋板内环境,那曲嘎加组OIB型玄武岩很可能形成于以弧内—弧前沉积物为基底的陆棚—陆坡环境下的裂谷背景,塔仁本和多玛OIB型玄武岩形成于以洋壳为基底的洋岛环境,这表明班公湖—怒江洋壳在大约110Ma时尚未彻底消亡,可能暗示班公湖—怒江洋盆的关闭时间明显晚于晚侏罗世—早白垩世早期闭合的早期认识;4地球化学指标显示青藏高原中部中生代玄武岩未受到地壳物质或很少受到陆下岩石圈物质改造,一些相对新鲜样品的Nd,Pb组成似乎可以用来代表其地幔源区的成分特点,其高206Pb/204Pb比值(>18.5)指示羌塘双湖中晚三叠世嘎错玄武岩、班公湖—怒江缝合带早白垩世洋岛玄武岩所代表的中生代特提斯地幔很可能不具“Dupal”异常。然而,由于研究程度的限制和缺乏更多的可靠数据,这种观察还需要进一步确认。     

地幔过渡带和下地幔组成与深部热源研究进展

受时空不可及性的制约,地质学家在探究地球深部物质组成方面仍显得很被动,尤其是在探究地幔物质组成方面显得更加艰难.目前,科学家们探测地幔物质主要依靠地球物理学和实验矿物学、岩石学方法相结合的手段来进行.结果表明,地幔过渡带主要的矿物组成有瓦士利石、林伍德石、超硅石榴子石以及少量的CaSiO3.下地幔主要矿物组成有钙钛矿(Pv)、后钙钛矿(PPv)和镁方铁矿(Mw).在讨论过渡带和下地幔物质组成的基础上,归纳总结了地球内部热源的三种来源,分别是放射性元素的衰变热和初始熔融硅酸盐地球长期冷却放出的热、核幔边界在地磁场和高电导率物质的作用下产生的热以及来自地核的热.这些结论对研究地球深部动力学和热力学过程有重要意义.