三江地区澜沧江带南段半坡杂岩体锆石U-Pb年龄、岩石地球化学特征及板块构造环境

半坡杂岩体位于滇西澜沧江构造岩浆带南段,岩体主要由橄榄岩、辉石岩、辉长岩和辉长闪长岩等镁铁 超镁铁质岩组成。通过ID-TIMS锆石U-Pb年代学方法对半坡杂岩体中辉长闪长岩进行精确定年,获得其结晶年龄为(294.9±2.6) Ma,表明半坡杂岩体的形成时代为早二叠世。半坡杂岩体中不同类型岩石微量元素、稀土元素和同位素组成相似,均呈现轻稀土元素(LREEs)相对于重稀土元素(HREEs)弱到中等富集,高场强元素Nb、Ta、Zr和Hf相对亏损的特征,εNd(t=295 Ma)为正值,在+3.4~+6.6,接近亏损地幔值,这些特征与典型的大洋岛弧玄武岩的特征相似。混合计算表明,半坡杂岩体母岩浆为地幔楔部分熔融,加上约2%~7%源于大洋俯冲沉积物的富硅熔浆和蚀变洋壳流体形成的岛弧玄武质岩浆。上述年龄和同位素数据提供了早二叠世早期南澜沧江地区洋内俯冲的可靠证据。     

西太平洋雅浦海沟地幔演化与岩浆作用研究进展

俯冲带地幔演化与岩浆作用是地球各固体圈层之间发生物质和能量交换的重要地质过程.西太平洋雅浦海沟因其极短的沟-弧距离和洋脊碰撞等独特的地质构造特征成为研究复杂条件下俯冲带演化的理想场所.为了探究雅浦海沟地幔演化与岩浆作用,本文将前人对雅浦海沟火成岩的研究数据进行整合,分析了雅浦海沟火成岩的成因,并根据火成岩形成的制约条件,对卡罗琳板块俯冲到菲律宾海板块的地幔演化与岩浆作用过程进行了讨论.结果显示雅浦海沟火成岩均具有与俯冲相关火成岩的典型特征.橄榄岩地球化学特征指示雅浦海沟地幔熔融程度为20%~25%,地幔在部分熔融过程中受到了流体与熔体的双重交代作用.Re-Os同位素特征指示雅浦海沟地幔中存在约1.16 Ga非常古老的残余地幔,表明地幔可能经历过多期熔融事件,从而导致雅浦海沟地幔非常亏损.雅浦岛弧成因至今仍存争议,主要包括:(1)现今雅浦岛弧为帕里希维拉海盆洋壳的一部分,在中新世因卡罗琳洋脊的碰撞导致帕里希维拉海盆洋壳逆冲到原雅浦岛弧之上.(2)雅浦岛弧在不同构造时期经历过多期岛弧岩浆作用,包括俯冲初始阶段(~52 Ma)的弧前玄武岩、俯冲开始后的岛弧玄武岩(~25 Ma)、与卡罗琳洋脊碰撞(21 Ma)后的岛弧拉斑玄武岩(7~11 Ma).其中7~11 Ma的岛弧拉斑玄武岩指示雅浦岛弧岩浆活动并未因卡罗琳洋脊的碰撞完全停止,很有可能在晚中新世短暂恢复活动.      

浙江晚元古代火山岩系形成环境的稀土元素证据

双溪坞群中酸性火山岩为浙皖赣晚元古代活动带的组成部分。其 REE 分布曲线较平滑,具 Eu 异常,有不太明显的轻重稀土分馏,(Ce/Yb)_N 平均为3.49。这些特征均与现代板块敛合边界,尤其是岛弧区的同类火山岩类似。所有样品均具有 Ce 亏损,Ce/Ce~*=0.84—0.91,平均0.88。对研究区晚元古代构造格局以及海水成分的认识表明,双溪坞火山岩的 Ce 亏损与现代板块敛合边界火山岩 Ce 亏损具有同样的岩石成因意义,指示岩浆起源于俯冲洋壳,与洋壳上覆的深海沉积物及海水蚀变玄武岩的部分熔融有关。     

深部碳循环的Mg同位素示踪:2015-2016的进展与问题

镁同位素示踪深部碳循环研究在过去一年取得了很大进展。这些进展包括蚀变洋壳、沉积物、深海橄榄岩和再循环榴辉岩的Mg同位素组成,具有EM-I和HIMU同位素特征的低δ~(26)Mg玄武岩成因,低δ~(26)Mg玄武岩熔融p-t条件的Mg-Sr同位素制约,Mg同位素揭示的大陆岩石圈地幔的碳酸盐交代作用,特提斯洋俯冲板块导致的深部碳循环,和富Na碳酸盐岩浆的Mg同位素分异。然而仍有许多重要科学问题尚不清楚,包括:(1)如何区分再循环沉积碳酸盐岩和再循环碳酸盐化榴辉岩对地幔Mg同位素的影响?(2)板块俯冲过程中Mg同位素地球化学行为和为什么岛弧玄武岩没有低δ~(26)Mg特征?(3)再循环碳在地幔的储存部位及存留时间?(4)普通碳酸盐岩浆的Mg同位素如何分异?(5)如何示踪那些不含Mg或含Mg很少的再循环碳酸盐,如方解石、文石、菱铁矿?这些问题指明了未来的重要研究领域。     

白银厂矿田玄武岩地球化学特征及其形成地质环境

白银厂矿田玄武岩主要由玄武岩和碱性玄武岩组成 ,其中玄武岩属于钙碱性系列和拉斑系列 ,碱性玄武岩属于钾质碱性玄武岩系列和钠质碱性玄武岩系列。相对于N -MORB ,本区钙碱性系列和拉斑系列玄武岩明显富集Ba、Rb、Th、U ,而亏损Ti;碱性系列玄武岩高度富集K、Ba、Rb、Th、U ,而Ti、Zr、Ce相对亏损 ,表明该区玄武岩的形成与板块俯冲作用有关。钙碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列玄武岩具有低的REE含量和亏损的LREE配分型式 ,表明它是由LREE亏损和HREE略有富集的地幔部分熔融形成 ;碱性系列玄武岩的REE含量和 (La/Yb) N 比值高 ,LREE和HREE的分馏程度较高 ,表明其形成于演化的岩浆 ,可能来自于富集LREE的地幔源区或地幔橄榄岩较低程度的熔融。痕量元素地球化学特征表明 ,本区玄武岩应是与板块俯冲作用有关的地幔部分熔融形成 ,成岩环境为火山弧环境 ,是岛弧向成熟岛弧转化过程中的产物。     

雅鲁藏布江蛇绿岩带东段泽当蛇绿岩起源及演化

本文通过对泽当蛇绿岩中地幔橄榄岩主要矿物的矿物化学,以及蛇绿岩中地幔橄榄岩、玄武岩和辉长岩的岩石化学和地球化学的研究,结合前人对泽当蛇绿岩年代学和构造背景的认识,讨论泽当蛇绿岩的起源和演化。①通过对泽当蛇绿岩地幔橄榄岩中橄榄石的Fo值,斜方辉石和单斜辉石的En值、Mg#值和Al2O3含量,尖晶石的Mg#和Cr#值的讨论,发现泽当蛇绿岩地幔橄榄岩起源于洋中脊下亏损地幔域,方辉橄榄岩的熔融程度比二辉橄榄岩高,后期都受到俯冲带的改造。②通过对地幔橄榄岩岩石化学和地球化学分析,绝大多数的主量元素和微量元素的含量低于原始地幔,微量元素的原始地幔标准化曲线与深海橄榄岩曲线重合,说明它们是亏损的原始地幔熔融残留物,起源于洋中脊环境。③通过对泽当蛇绿岩辉长岩的岩石化学和地球化学研究发现辉长岩起源于比N-MORB更亏损的源区,具有N-MORB的性质,后期可能因为受到俯冲带的改造又具有了岛弧拉斑玄武岩的性质。④泽当蛇绿岩玄武岩包含N-MORB型和E-MORB型两类,说明泽当蛇绿岩起源于包含富集地幔的岩浆源区。N-MORB型玄武岩还具有岛弧拉斑玄武岩的性质,说明N-MORB型玄武岩后期受到俯冲带的改造,而EMORB型玄武岩没有受到俯冲带影响。⑤通过总结前人对泽当蛇绿岩年代学和构造背景的研究成果以及本文的发现,作者认为泽当蛇绿岩是170Ma左右起源于混合不均一的洋中脊下亏损地幔域,150Ma左右在弧前环境受到俯冲带的改造。     

西藏泽当蛇绿岩中角闪辉长岩矿物学特征及其成因启示

西藏泽当蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带东段,由地幔橄榄岩、辉长岩、玄武岩等组成,地幔橄榄岩中发育有少量辉石岩、辉长岩、异剥钙榴岩、斜长花岗岩和角闪辉长岩。本文研究的角闪辉长岩侵入于泽当地幔橄榄岩的辉石岩中,主要由角闪石、葡萄石+绿纤石和少量Fe-Ti氧化物组成。岩石中角闪石呈自形,伟晶结构,褐色,均一的干涉色,与交代成因的角闪石相比具有较高的Al2O3(7.0%~11.0%)、Ti O2(1.0%~2.5%)和Na2O(1.0%~1.9%)含量,指示其为岩浆成因;Fe-Ti氧化物以磁铁矿为主(Ti O2=1.2%~13.2%;Fe2O3=40.6%~61.4%;Fe O=31.1%~43.6%),与钛铁矿(Ti O2=36.2%~50.8%;Fe2O3=2.5%~24.6%;Fe O=33.0%~43.7%)经常呈矿物对共生或出溶钛铁矿,磁铁矿—钛铁矿计算矿物平衡氧逸度(-logfo2)为12.4~22.8,约为NNO+1,比正常MORB氧化程度高,指示岩浆结晶时具有较高的水逸度。其锆石εHf(t)值为11.0~19.8,显示亏损地幔源区特征。岩石地球化学分析显示其具有高的Al2O3(20.4%~22.4%)、Ti O2(1.0%~1.5%),低的Mg O(4.1%~5.5%)含量类似高铝玄武岩的特征。泽当角闪辉长岩可能由亏损地幔部分熔融形成的含水岩浆经过演化(分离结晶作用等)形成的低镁高铝类似高铝玄武岩的岩浆结晶形成。然而样品严重亏损轻稀土(LREE),与常见于岛弧区的高铝玄武岩不同,可能为蛇纹石化的洋壳或地幔橄榄岩在俯冲早期脱水使得地幔楔发生部分熔融导致。对泽当蛇绿岩中侵入岩及地幔橄榄岩进行更详细的调查研究将对揭示泽当蛇绿岩的形成环境构造背景提供更多的线索。     

西藏改则地区侏罗纪火山岩特征及构造意义

通过对西藏改则地区侏罗系色哇组(J_(1-2)s)玄武岩和安山岩的火山岩夹层进行地球化学分析,结果表明色哇组中的玄武岩为大陆岛弧钙碱性系列,具有轻稀土相对于重稀土富集,Nb、Ta、Ti亏损的特征,其源岩很可能来自地幔锲橄榄岩的部分熔融,并受到俯冲板片流体的交代,岩浆在上升就位过程中还经历了分离结晶作用。综合区域地质资料分析,色哇组的玄武岩很可能代表了早-中侏罗世,班公湖-怒江洋壳开始向北俯冲熔融上升的产物。     

富铌玄武岩：板片熔体交代的地幔楔橄榄岩部分熔融产物

富铌玄武岩是一类具有特殊地球化学特征的岛弧玄武岩。与正常岛弧玄武岩相比，它具有硅饱和并富钠的特征；同时具有相对高的Nb（一般>7×10-6）、TiO2（1%～2%）和P含量，以及低的LILE/HFSE和HREE/HFSE比值，并富集高场强元素；它的原始地幔标准化微量元素图显示了弱的Nb、Ta负异常（有时出现弱的正异常），原始地幔标准化La/Nb比值小于2（但很少小于0.7），它是由受埃达克质熔体交代过的地幔橄榄岩部分熔融形成的。由于富铌玄武岩与埃达克岩是大洋板片俯冲作用的直接产物，因此，通过对该岩石组合及与俯冲作用有关的流体和熔体的研究，不仅可以查明洋壳俯冲作用过程中的岩浆活动特征，还可以阐明洋壳俯冲及壳幔相互作用，具十分重要的地质意义。     

新疆西准噶尔达拉布特蛇绿岩地幔橄榄岩成因

达拉布特蛇绿岩中地幔橄榄岩的主体为方辉橄榄岩,含少量纯橄岩和二辉橄榄岩,岩石遭受强烈蚀变。方辉橄榄岩单斜辉石、斜方辉石、橄榄石和尖晶石的主量元素特征均显示从深海地幔橄榄岩向SSZ地幔橄榄岩过渡的特征,与斜方辉石原位LA-ICP-MS微量元素特征一致,二辉橄榄岩具有深海地幔岩的性质。采用尖晶石-橄榄石平衡氧逸度计算方法,得出方辉橄榄岩的Δlog(fo2)FMQ在-0.14至+0.96log FMQ之间,具有MOR地幔橄榄岩向SSZ地幔橄榄岩过渡的特点或弧后盆地至岛弧过渡的特征。尖晶石Ga-Ti-Fe3+#图解显示纯橄岩成因可能和地幔橄榄岩与岛弧拉斑玄武岩的反应有关,而方辉橄榄岩可能为地幔橄榄岩与MOR熔体反应以及SSZ环境中含水熔体反应后的残余。纯橄岩和方辉橄榄岩∑REE都低于球粒陨石,且具有LREE富集的U型稀土元素配分模式,暗示了岩石和流体/熔体之间的相互作用。综合以上研究表明,达拉布特蛇绿岩形成于弧后扩张脊并受俯冲流体/熔体影响。     

橄榄岩蛇纹石化过程中氢气和烷烃的形成

蛇纹石化过程中形成氢气、烷烃和有机酸,为海底热液区生命活动提供物质和能量来源,可能对地球和其他行星早期生命起源和演化有重要影响。目前关于蛇纹石化过程中氢气和烷烃形成的研究大多以橄榄石为初始物,且温度和压力较低(≤300℃,500bar)。本研究通过一系列的水热实验,研究300~500℃、1~3kbar时橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、橄榄岩、玄武岩以及玄武岩与橄榄岩混合物发生蛇纹石化反应后氢气和烷烃的生成。300℃、3kbar时,橄榄石蛇纹石化后产生的氢气远大于辉石蚀变后产生氢气的量。随着温度的增加,400~500℃、3kbar时,橄榄石蚀变程度极低,产生氢气的量低于斜方辉石。单斜辉石实验后没有发生蚀变,不产生氢气和烷烃。400~500℃、3kbar时,橄榄岩蛇纹石化后产生的氢气和烷烃远高于橄榄石、斜方辉石和单斜辉石。玄武岩蛇纹石化后生成氢气和甲烷的量低于橄榄岩,但与玄武岩和橄榄岩混合物相当。这是因为玄武岩的单斜辉石蚀变后形成富铁的透辉石(~8.1%FeO),透辉石的Fe以Fe2+为主,这降低了Fe3+和氢气的量。以上表明,橄榄岩的蛇纹石化不同于橄榄石和斜方辉石。不仅是海底热液蚀变产生氢气和甲烷,洋壳俯冲过程中地幔楔橄榄岩蛇纹石化也会生成氢气和甲烷,但由于洋壳玄武岩的加入,氢气和甲烷的量会远小于橄榄岩蚀变时的量。     

用非传统稳定同位素探索全球大洋玄武岩、深海橄榄岩成因和地球动力学的几个重要问题

2017年中国科学院海洋研究所"大洋岩石圈与地幔动力学实验室"建成。未来5年,该实验室在国家自然科学基金重点项目(编号:41630968)的资助下,用珍贵的太平洋、大西洋和印度洋洋中脊玄武岩(MORB)、辉长岩和深海橄榄岩(MORP)研究地球化学和地幔动力学的几个基本科学问题:1用Ti-Zr-Hf稳定同位素验证"Nb-Ta和Zr-Hf元素对质量分异的假说";2从MORB演化过程和地幔熔融过程检验目前对铁同位素分馏的基本假说,即重Fe同位素与Fe3+有亲和性,且比轻Fe同位素和Fe2+更不相容;3提出并试图检验地幔高氧逸度是板块构造的结果,即含有大量Fe3+的蛇纹石化大洋岩石圈地幔橄榄岩俯冲到深部地幔所致;4对代表性的MORB样品和中国东部新生代碱性玄武岩样品进行铀同位素研究,检验Andersen等(2015)有关地球演化过程中壳幔循环导致的内、外动力地质过程的相互关系。     

变泥质岩的深熔作用与具铈（Ce）负异常熔体的成因

对美国加州南Sierra Nevada岩基中一个典型的中生代变质表壳岩及其混合岩带进行了详细的野外观察和元素地球化学研究。研究发现:在持久(约为150Ma)的花岗岩侵位作用下,早白垩世变泥质岩发生达角闪岩相的中高级变质作用和部分熔融,导致Isabella混合岩的形成;浅色体具有和变泥质岩及混合岩近平行的REE分布模式,但浅色体的LREE含量相对较低;和变泥质岩相似,混合岩中的浅色体具有显著的Ce负异常。野外观测、岩相观察及元素地球化学特征表明,浅色体显著的Ce负异常是继承了原岩的Ce负异常特征,而不是由于副矿物(磷灰石、独居石或锆石)的差异溶解或结晶分异作用造成的。早白垩世变泥质岩(浅色体的原岩)主要由泥质及沙质海相沉积物组成,局部夹基性火山灰和火山碎屑,形成于与大陆岛弧密切相关的浅海环境。原岩的Ce负异常反映了较还原的浅海沉积环境。具有Ce负异常浅色体的产出表明,如果俯冲带上的沉积岩在俯冲过程中发生部分熔融作用并且所产生的熔体参与大洋型岛弧岩浆作用,最终可以导致具有Ce异常的基性岩浆生成。     

地幔氧逸度与俯冲带深部碳循环

地幔氧逸度通过改变含碳相的存在形式和迁移方式来影响深部碳循环。本文结合最新的地幔氧逸度实验模拟和岩石学研究成果,探讨了地幔氧逸度时空分布对深部碳循环的影响。文章重点结合地幔减压熔融形成洋壳、新生洋壳蚀变、洋壳俯冲变质、深俯冲洋壳熔融以及俯冲洋壳物质(流体和固体)通过岩浆(岛弧和地幔柱)作用循环出地表等重要地质过程,探讨了伴随洋壳俯冲作用的深部碳循环过程。由于地幔氧逸度的时空变化,俯冲带含碳相表现出不同的存在形式和迁移能力。通过对西南天山俯冲带碳循环的岩石学和实验研究,我们认为应当进一步深入研究俯冲带氧化还原状态及其对俯冲带深部碳循环的影响。     

新疆西天山智博铁矿床地球化学及同位素特征

智博铁矿位于新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带东段,矿体以层状、似层状、透镜状产出于下石炭统大哈拉军山组玄武质安山岩中。智博铁矿成矿作用主要划分为岩(矿)浆期和热液期2个成矿期次,包括3个成矿阶段:磁铁矿+透辉石阶段、磁铁矿+绿帘石+钾长石阶段和石英+硫化物+碳酸盐阶段。智博铁矿地球化学特征表明,其成矿构造背景为早石炭世南天山洋向伊犁板块俯冲形成的岛弧环境;火山岩与磁铁矿石具有相同的物质来源,均来源于受俯冲带流体交代的亏损地幔楔部分熔融形成的玄武质岩浆。智博铁矿为岩浆(主要)-热液(次要)复合型矿床,受俯冲流体交代的亏损地幔楔部分熔融形成富铁的玄武质岩浆,岩浆沿深大断裂上侵形成早期火山岩,上侵过程中由于物理化学条件的改变在不混溶作用下形成铁矿浆,铁矿浆侵入早期火山岩地层形成岩浆期磁铁矿体;后期富铁的岩浆或矿浆热液使围岩发生矿化与蚀变,形成热液期磁铁矿体。     

弧后盆地玄武岩(BABB)数据挖掘:与MORB及IAB的对比

弧后盆地玄武岩(BABB)全球分布有限,与板块俯冲有关,位于岛弧外侧,规模小,寿命短,现代BABB主要分布于西太平洋。通常认为,BABB地球化学成分变化较大,包括正常洋中脊玄武岩(N-MORB)、富集洋中脊玄武岩(E-MORB)、岛弧玄武岩(IAB)及少量洋岛玄武岩(OIB)组分。在玄武岩构造判别图中,BABB大多在洋中脊玄武岩(MORB)范围内,说明BABB类似MORB。新的全球MORB数据研究表明,MORB包含了从MORB到OIB及IAB的组分,而BABB相对于MORB更富集Cs,Rb,U,Ba,Th和Pb等不相容元素,有明显的Nb-Ta负异常,表明BABB兼具MORB和IAB的地球化学特征,是俯冲流体及沉积物参与其岩浆作用过程所致,大多是在湿的条件下部分熔融形成的。弧后盆地可分为初始弧后盆地和成熟弧后盆地,前者玄武岩具有明显的岛弧玄武岩的地球化学特征,而后者玄武岩更接近MORB的特征。     

埃达克岩成因研究进展概述

埃达克岩提出之初是指那些源于俯冲带环境下,玄武质洋壳部分熔融形成的火山岩或者侵入岩.随后的研究发现,埃达克岩不仅仅只形成于岛弧环境,而具有多种成因模型：俯冲洋壳熔融、增厚下地壳熔融、拆沉下地壳熔融、玄武质岩浆的地壳混染和低压分离结晶（AFC）、高压分离结晶、岩浆混合作用以及地幔橄榄岩的直接熔融都可以形成与埃达克岩地球化学特征相同的岩石.这些研究成果丰富了我们对岛弧及下地壳岩浆活动的认识.     

柴达木北缘超高压变质带中的岛弧火山岩

青藏高原北部柴北缘发育一套与超高压变质带并行的早古生代岛弧火山岩带,岛弧火山岩以玄武岩类为主,包括一些中酸性岩类,岩石以普遍遭受绿片岩相蚀变为特征,区别于该地区普遍遭受角闪岩相区域变质的元古代的基性火山岩。该早古生代的岛孤火山岩显示三组地球化学特征:①VTG-Ⅰ,岛弧拉斑玄武岩(IAT);②VTG-Ⅱ,高Al次钙碱性-碱性过渡型玄武岩;③VTG-Ⅲ,较N-MORB更亏损的拉斑玄武岩(异常MORB)。研究认为前两组火山岩是成熟岛弧两个发育阶段的特征性产物:洋壳俯冲到陆壳的初用,由俯冲洋壳和地幔楔的部分熔融形成岛弧拉斑玄武岩(IAT),随着俯冲板块的速度加快和岛弧周围地壳的加厚,则形成钙碱性玄武岩(CA)、高Al玄武岩。第三组火山岩形成于弧间盆地,由亏损的地幔楔高度部分熔融形成比N-MORB亏损的的火山岩(异常MORB)。岛弧火山岩的锆石LA-ICP-MS法U-Pb年龄为514.2±8.5 Ma,说明柴北缘在早古生代发生过洋壳向陆壳的俯冲作用。鉴于该地区代表陆-陆俯冲作用的柴北缘超高压变质岩石也是形成于早古生代(494Ma),认为陆-陆俯冲作用发生在洋-陆俯冲作用之后,二者时间和空间相伴随。     

内蒙古索伦山蛇绿岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

为加深对中亚造山带东段晚古生代构造背景的认识,选取内蒙古索伦山蛇绿岩中较新鲜的玄武岩和辉长岩开展岩相学、年代学和地球化学研究。结果表明,玄武岩和辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄分别为(276.4±1.4) Ma和(273.9±3.3) Ma,形成于早二叠世。二者均为亚碱性拉斑系列,Mg~#分别变化于41～50和62～65之间,均低于幔源原生岩浆值;主量元素与SiO_2含量之间具有一定的线性关系,反映岩浆演化过程中分离结晶占主要地位。两种岩石的Th/La、Th/Ce和Lu/Yb值均低于大陆地壳的平均值,而与幔源岩浆的比值接近,推测岩浆演化过程中地壳混染的影响不大。稀土元素组成上,玄武岩表现为轻稀土亏损的N-MORB特征,可能起源于尖晶石二辉橄榄岩亏损地幔的5%～10%部分熔融;辉长岩具有轻稀土略亏损、整体平坦的稀土特征,但稀土元素总量明显比N-MORB更亏损,是源区熔融程度更大所致。此外,二者都富集K、Sr、Ba和Pb等大离子亲石元素而亏损Nb、Ta等高场强元素,具有岛弧岩浆特征,指示它们遭受了俯冲板片含水流体或者俯冲沉积物熔体的影响。上述岩石地球化学特征表明,索伦山蛇绿岩应为俯冲带上盘(SSZ)型,推测其形成于洋内弧后盆地。索伦山SSZ型蛇绿岩的存在说明该区早二叠世仍存在洋内俯冲,综合分析认为古亚洲洋在晚二叠世—早三叠世沿索伦—西拉木伦一线闭合。     

南海及周缘地区地幔组成和动力学的岩石地球化学制约

南海及其周边(包括雷州半岛、海南岛、印支半岛)广泛分布新生代以来形成的板内玄武岩(弥散火成岩省),本文搜集了该区已发表的新生代玄武岩的地球化学数据并据此进行了总结分析。结果显示,该区板内火山岩主要分为拉斑玄武岩和碱性玄武岩两个系列,其微量元素组成为典型的洋岛玄武岩(OIB)特征。Sr-Nd-Pb-Hf同位素结果指示其源区为亏损地幔端元(DMM)与富集端元(EM2)二端元混合。总体上,相对橄榄岩源区形成的熔体而言,这些玄武岩具有低的CaO、较高的Fe/Mn、Zn/Mn及Zn/Fe值;同时,南海海盆玄武岩、海南岛和印支半岛玄武岩中的橄榄石斑晶相对典型地幔橄榄岩部分熔融形成的玄武岩橄榄石斑晶具有低的Ca和Mn含量,以及高的Ni含量和Fe/Mn值,显示其源区辉石岩组分含量较高。南海停止扩张后出现碳酸盐化火山岩并在地球化学上表现为向碱性玄武岩连续转化,同时海南岛和印支半岛的新生代玄武岩整体具有低于亏损橄榄岩地幔的Mg同位素组成,这些都表明南海及周缘地区的地幔源区中有俯冲板块带入的沉积碳酸盐混入。综上认为,该弥散火成岩省在地幔源区组成上均体现有"俯冲-再循环"组分的加入,该再循环地幔组分可能与该地区长期俯冲滞留板块的重熔有关。