塔里木克拉通东北缘二叠纪镁铁质岩浆氧化物与硫化物成矿条件对比

塔里木克拉通东北缘坡北、磁海等地二叠纪幔源岩浆活动形成了镍钴硫化物矿床和铁钴氧化物矿床，两者赋矿镁铁 超镁铁岩体的年龄相近(290~260 Ma)，主、微量元素和Sr Nd Hf同位素组成相似，分配系数接近的微量元素比值分布于相同趋势线，揭示两者岩浆源区相同，可能为俯冲板片流体交代的亏损地幔或软流圈地幔。两类矿床镁铁 超镁铁质岩中Co与Ni含量正相关，Co主要富集在基性程度高的岩石中；块状硫化物与磁铁矿矿石中Co与Ni相关性差，Co和Ni具有不同的富集机制，Co热液富集作用明显。北山镁铁 超镁铁杂岩体是地幔柱相关软流圈上涌，诱发俯冲板片交代的亏损岩石圈地幔发生部分熔融，形成的高镁母岩浆演化过程中经历壳源混染、硫化物饱和富集镍钴形成铜镍钴硫化物矿床，富铁母岩浆氧逸度高、富水，岩浆分离结晶磁铁矿、叠加热液作用富集钴，形成铁钴氧化物矿床。     

雅鲁藏布江蛇绿岩中地幔柱型岩浆作用——来自氦、氩同位素的证据

雅鲁藏布江蛇绿岩的氦、氩同位素组成分别是：蛇绿岩中变质橄榄岩的^3He/^4He比值为1．104-3．384Ra，平均为2．383Ra；玄武岩的He同位素组成比较均一，^3He/^4He平均值为5．359 Ra；辉绿岩的^3He／^4He比值变化较大，为1—5Ra。由于各岩石样品有不同程度的蚀变，造成放射性成因He的加入，因此大多数样品He同位素组成比低于亏损地幔大洋中脊玄武岩的值(MORB≈8Ra)，不能真实反映源区特征。而采自吉定的辉绿岩样品^3He/^4He比值平均高达31．57Ra，与夏威夷发现的热点地幔源区的样品比值接近；分步加热法进一步测试，其高比值的He是在低温区段释放的。这种高^3He/^4He比值He的捕获，表明雅鲁藏布江蛇绿岩形成时存在地幔柱型富集地幔岩浆作用。     

辽宁宽甸新生代火山岩和地幔包体He-Ar同位素组成

宽甸新生代碱性玄武岩、地幔包体及辉石巨晶的稀有气体同位素组成和流体含量分析表明，不同岩性稀有气体含量的差异反映了岩浆作用过程中轻、重稀有气体的分馏特性，较轻的稀有气体(He、Ne)比较重的稀有气体(Kr、Xe)具有更高的活动性和不相容性；该地区上地幔源区具有典型的MORB型源区特征，以辉石巨晶为代表；地幔包体的3^He／^4He值较低，可能与地幔上隆过程中富集地幔流体的交代作用或地幔塑性变形作用丢失了部分原始He有关；大陆碱性玄武岩具有与大洋玄武岩截然不同的He同位素组成，反映了大陆区地幔岩浆上升过程中受到了陆壳物质混染。地幔源区^40Ar／^36Ar值为350左右，二辉橄榄岩和碱性火山岩的^40Ar／^36Ar值比大气略高，可能有大气组分的混入。部分样品中有^21Ne、^22Ne、^129Xe、^134Xe和^136Xe相对于大气的过剩现象。     

锡铁山石晶体结构中Fe3+的两种亚晶位

对产于青海锡铁山铅锌矿氧化带中的锡铁山石进行了５７Ｆｅ穆斯堡尔谱的研究，在晶体结构分析的基础上进行了谱峰的重新解释，发现由于配位Ｃｌ－离子无序占位引起Ｆｅ３＋离子所占配位八面体的畸变，形成了Ｆｅ３＋的两种亚晶位，并根据结构数据指定了这两种亚晶位各自形成的四极双峰。     

金川超镁铁质岩元素及稀有气体同位素地球化学特征

金川超镁铁质岩是金川铜镍硫化物矿床的赋存岩体．采自金川镍矿Ⅰ矿区露天矿第2期侵入岩体的样品其岩石类型主要为含二辉橄榄岩和二辉橄榄岩，见镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿呈成条带状出现，表明其形成时低氧逸度的成岩环境。运用ICP—MS等离子质谱仪和MM5400稀有气体质谱仪分别对全岩样品的稀土元素、微量元素和包体稀有气体同位素进行测定后得到一些认识：金川超镁铁质岩的微量元素丰度与球粒陨石相比，变化曲线基本呈水平分布，但是地壳中高度亏损Cr，Ni元素含量较高，主要富集于超基性的辉石和橄榄石中，说明其成因类型具有明显的幔源特征。岩石中稀土元素总量较高，为轻稀土富集型．重稀土亏损。其中由深至浅稀土元素对La／Yb，Ce／Yb，La／Sm，(La／Sm)N的比值均基本呈现增大趋势．说明其中稀土元素分馏程度呈增大趋势，轻稀土的分馏尤为明显。超镁铁质岩的^3He／^4He值分布于0．847Ra～1．625Ra之间，虽远低于上地幔的^3He／^4He值．但仍存在地幔初始氦的踪迹。研究结果表明，该岩体在侵入过程中发生了明显的分异作用，并与地壳发生了的混染作用和热液交代作用．进一步证明了该岩体为上地幔局部熔融的超基性岩浆上侵形成的。     

太平洋Fe-Mn结壳He, Ne, Ar同位素特征与来源

对太平洋海山Fe-Mn结壳最表层样品的稀有气体同位素丰度与组成测定发现, Fe-Mn结壳稀有气体存在如下特征: ① He, Ar同位素丰度与组成存在明显的分组现象, 分别命名为低³He/⁴He型和高³He/⁴He型; ②低³He/⁴He型样品⁴He丰度高(平均为191×10^-9 cm³·STP·g^-1), ⁴He, ²⁰Ne和⁴⁰Ar丰度变化范围大(分别为42.8×10^-9~421×10^-9, 5.40×10^-9~141×10^-9和773×10^-9~ 10976×10^-9 cm³·STP·g^-1); 高³He/⁴He型样品⁴He丰度低(平均为11.7×10^-9 cm³·STP·g^-1), ⁴He, ²⁰Ne和⁴⁰Ar丰度变化范围小(分别为7.57×10^-9~17.4×10^-9, 10.4×10^-9~25.5×10^-9和5354×10^-9~9050×10^-9 cm³·STP·g^-1); ③低³He/⁴He型样品³He/⁴He比值(R/R_A=2.04~2.92)远低于MORB值(R/R_A=8±1), ⁴⁰Ar/³⁶Ar比值(447~543)明显较大气值(295.5)高; 高³He/⁴He型样品³He/⁴He比值(R/R_A=10.4~12.0)略高于MORB值(R/R_A=8±1), ⁴⁰Ar/³⁶Ar比值(293~299)接近大气值; ④所有样品的Ne同位素组成(²⁰Ne/²²Ne和²¹Ne/²²Ne比值分别为10.3~10.9和0.02774~0.03039)与³⁸Ar/³⁶Ar比值(0.1886~0.1963)变化都很小, 无明显分组, 且与大气相应值(³⁸Ar/³⁶Ar, ²⁰Ne/²²Ne, ²¹Ne/²²Ne比值分别为0.187, 9.80和0.029)接近. 样品的稀有气体组成与区域不均一性表明, 稀有气体主要来自下地幔, 低³He/⁴He型与高³He/⁴He型样品的稀有气体同位素组成分别类似于HIMU型和EM型富集地幔特征. 具有HIMU型稀有气体同位素组成特征的低³He/⁴He型结壳产出于麦哲伦海山、马尔库斯-威克海岭、马绍尔海山链和中太平洋海山, 具有EM型稀有气体同位素组成特征的高³He/⁴He型结壳产出于莱恩群岛海山链, 可能暗示了麦哲伦海山、马尔库斯-威克海岭、马绍尔海山链和中太平洋海山起源于HIMU型下地幔源区, 莱恩群岛海山链起源于EM型下地幔源区, 这与海山基底玄武岩研究得到的结果相吻合. 源区性质的差异是Fe-Mn结壳稀有气体明显分组的根本原因, 地幔脱气作用使得样品的稀有气体核素丰度同步降低, 而源区放射性成因核素的积累对Fe-Mn结壳稀有气体核素丰度和同位素比值的影响甚微.     

用分段加热法测定的雅鲁藏布江蛇绿岩的He和Ne同位素组成: 来自深部地幔的信息

使用分段加热法测定了雅鲁藏布江蛇绿岩各组合岩石的He, Ne含量和同位素组成. 雅鲁藏布江蛇绿岩中, 玄武岩样品各温度段的R值均高于大气值; 白郎蛇纹岩在700℃释放出的气体具有32.66R_a的He同位素组成, 表明该蛇纹岩含有深部地幔流体; 辉绿岩样品在低温步均表现出具有热点特征的、远高于MORBs的R值(地球上的热点起源于深部地幔, 具有超过30 R_a的R值). 在Ne同位素体系图中, Ne同位素数据主要沿Loihi Line分布, 这也说明雅鲁藏布江蛇绿岩的各组合岩石的流体组分主要源于深部地幔. 这些特征揭示了该特提斯洋形成环境有地幔柱的参与. 没有在玄武岩样品中观测到地幔柱型He的原因可能是壳源流体改造导致的.     

中国东部陆下岩石圈地幔中的再循环地壳流体组分

地幔捕虏体中的流体挥发份保存了地幔演化过程的流体介质.中国东部二辉橄榄岩捕虏体中橄榄石、斜方辉石和单斜辉石流体挥发份的化学组成和碳、氢和氧同位素组成分步加热质谱法测定结果表明,陆下岩石圈地幔以较轻的碳、氢同位素和氧同位素组成变化范围大为特征,高温(800～1200 ℃)释放的CO2和CO呈现较轻的δ13C值,与世界其他地区的地幔捕虏体明显不同[1].     

中国东部新生代碱性玄武岩中的流体组成及其碳,氧同位素地球化学特征

利用热分解质谱法测定了中国东部新生代碱性玄武岩中流体挥发分的组成,并对不同温度段释放出的ＣＯ２气体测定了Ｃ,Ｏ同位素值,流体组成和ＣＯ２的Ｃ,Ｏ同位素值表明中国东部上地幔源区的不均一性,与其中所含幔源岩捕体相比,碱性玄武岩浆发育在相对氧化的环境中,并有外来流体组分的加入。     

中国东部陆下岩石圈地幔中的再循环地壳流体组分

地幔捕虏体中的流体组分记录了地幔演化的信息,可用来认识地幔中再循环地壳组分的性质和来源。采用分步加热质谱法测定中国东部二辉橄榄岩捕虏体组成矿物中流体挥发份的碳、氢和氧同位素组成,结合化学组成(Zhang et al., 2004)综合分析表明,早期流体包裹体、矿物晶格缺陷和空隙中的流体挥发分主要在高温段(800-1200°C)释出,CO2和CO显示较轻的δ13C值,与世界其它地区地幔捕虏体明显不同;晚期流体包裹体中的流体挥发分主要在低温段(300-600°C)释出。根据中国东部地幔演化事件、地幔矿物性质认为陆下岩石圈地幔中三种类型的流体挥发份中均存在来源不同的再循环地壳组分：（1）地幔初始流体：主要为耐熔矿物橄榄石在800-1200°C释出的流体组分,华北克拉通地幔初始流体的化学组成（主要为CO）与华南克拉通（主要为CO2）明显不同,反映二者拼合前各自演化时期捕获的流体组分。地幔特征的δD、δ13CCH4和δ18OCO2反映初始流体组分可能为元古代克拉通大陆型岩石圈地幔成分,较轻的CO2 和 CO的δ13C值揭示初始流体中存在部分再循环地壳流体,可能在1.9Ga的大陆碰撞过程中混入。（2）地幔交代流体：指斜方辉石和单斜辉石800-1200°C释气峰的流体组分,以H2为主。华北克拉通交代流体主要组分H2含量(80.73 mm3.STP/g) 明显低于华南克拉通(138.91 mm3.STP/g),地幔特征的δDH2和δ13CCH4表明交代流体主体为地幔来源,较轻的δ13CCO2,CO和较重δ18OCO2揭示其中存在再循环陆壳流体,其可能的来源为华北与华南中生代拼合过程中的壳幔相互作用。（3）岩石圈减薄流体：指二辉橄榄岩捕虏体组成矿物在400-600°C释放出的流体,华北与华南克拉通在流体组成方面相似,壳源特征的CO2、CO和CH4的δ13C值,以及较轻的δ18OCO2和δDH2O值指示该流体可能为岩石圈地幔减薄过程中引起的再循环洋壳流体,可能与中国东部转换带中水平俯冲的太平洋岩石圈(或其前身)脱气有关。