复杂的山东昌乐新生代玄武岩辉石岩捕虏体及其岩石圈演化意义

紧邻郯庐断裂带分布的山东昌乐新生代玄武岩含有丰富的辉石岩捕虏体。根据辉石岩的主、微量元素特征,可以将它们大致分为3类。Ⅰ类和Ⅱ类样品的岩石地球化学特征分别与河北汉诺坝-阳原新生代玄武岩中的Cr系列和Al系列辉石岩捕虏体相对应,都属壳-幔过渡带或岩石圈顶部地幔的分离结晶产物,其中Ⅱ类辉石岩还包含有陆壳物质组成,更可能是壳幔过渡带来源。Ⅲ类辉石岩在岩石地球化学特征上与汉诺坝的石榴石辉石岩相似,但不同的样品则分别表现出与洋岛玄武岩或正常洋中脊玄武岩相似的特征。丰富的昌乐玄武岩中辉石岩捕虏体所表现出来的复杂成因来源,与相对简单的上地幔特征相比,该区新生代时的顶部岩石圈地幔和壳-幔过渡带组成异常复杂,说明岩石圈减薄过程中自下而上的新生地幔物质对古老岩石圈的置换作用。     

浙东晚中生代玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb 年代学及其地质意义

对浙江东部晚中生代分属上下岩系的8个火山-沉积岩地层的玄武岩样品中的锆石进行了内部结构研究,并用 SHRIMP方法测定了U-Pb年龄。结果显示,下岩系玄武岩中多数锆石给出206Pb/238U年龄为 （120±1） Ma,Th/U比值为 0.65~2.44; 上岩系玄武岩中最年轻锆石的206Pb/238U 年龄为（103±2） Ma,Th/U 范围是0.57~3.03。上下岩系的形成时代的结 果与前人研究的相应地层年代一致,但也存在有明显差别。在测定过程中发现,下岩系玄武岩中锆石年龄分布相对集中, 仅有少量的古老锆石残留,表明在玄武岩形成过程中,只有少量地壳成分混染。上岩系中与玄武岩同时形成的锆石含量较少, 多数是捕获锆石,且年龄分布范围较大,几乎覆盖了华南地块所有岩浆活动时代,这表明在玄武岩形成过程中捕获了陆壳 物质,这种陆壳物质很可能是含有不同时期锆石的碎屑沉积岩/物。     

苏鲁皖新生代玄武岩中巨晶组合的稀土元素特征

我国东部苏鲁皖地区新生代碱性玄武岩中,除了含有大量地幔橄榄岩类捕虏体以外,尚含有一定数量的石榴石、普通辉石和歪长石巨晶。这些巨晶是在地幔不同深度上从玄武岩中晶出的。巨晶组合的分离结晶作用对熔体稀土元素含量有很大影响。赋存巨晶的碱性玄武岩所具有的LREE富集、HREE亏损的稀土元素分配型式是由地幔橄榄岩类部分熔融程度、石榴石巨晶和普通辉石巨晶的早期高压熔离和玄武岩的结晶分异作用等综合因素造成的。     

玄武岩深源岩石包体及金伯利岩中的尖晶石

我国东部新生代玄武岩中深源岩石包体内的尖晶石类矿物属铬尖晶石和铁尖晶石，金伯利岩及其地幔岩包体和金刚石中的尖晶石类矿物主要为铝铬铁矿。玄武岩中橄榄岩类包体内的尖晶石比其辉石岩类包体中的尖晶石含Ｃｒ高，含Ａｌ低，这与Ｃｒ为相容元素、Ａｌ为不相容元素、玄武岩中橄榄岩类包体是上地幔部分熔融出玄武岩浆后的残留物及其上地幔岩石的捕虏体、而辉石岩类是玄武岩浆结晶的产物有关。玄武岩中深源岩石包体中的尖晶石明显地比金伯利岩中的粗晶、地幔岩石包体及金刚石中的尖晶石含Ｃｒ低，含Ａｌ高，其主要原因是前者比后者形成的压力低     

辽西中生代晚期岩石圈地幔的性质:来自玄武岩和地幔捕虏体的证据

辽西中生代玄武岩中幔源气榄岩捕虏体的岩石学、矿物学和地球化学研究表明，中生代岩石圈地幔是由古老富集型的岩石圈地幔和新增生的岩石圈地幔所组成。前者以角闪尖晶二辉橄榄岩为代表，它经历了富钠质的地幔交代作用。橄榄岩类捕虏体富含轻稀土元素，并具有较高的ω(^87Sr)/ω(^86Sr)比值；后者以二辉石岩为代表，具典型堆积结构，与本区尖晶石二辉橄榄岩相比，具有较高的稀土元素丰度。在矿物成分和稀土元素丰度上，本区辉石岩捕虏体类似于中国东部新生代玄武岩中幔源辉石岩捕虏体，这意味着辉石岩捕虏体可能是上地幔中更早期的岩浆堆积体。     

山东昌乐新生代碱性玄武岩与地幔捕虏体中各类单斜辉石的地球化学特征及其意义

山东昌乐位于华北克拉通东部,郯庐断裂带中段,广泛出露挟裹幔源捕虏体的新生代碱性玄武岩.为深入了解华北克拉通演化,依据岩相学特征、矿物化学成分特征,把昌乐碱性玄武岩中单斜辉石主要分为三大类:第1类为幔源捕虏体中原生单斜辉石,其主、微量元素含量呈现趋势不一致的解耦现象,且LREE、HREE各异特征表明其经历了多期、不同程度的地幔富集交代和部分熔融作用（低于10%的尖晶石相部分熔融）,交代熔体包括地幔富碱（K）富Al硅酸盐熔/流体,可能有碳酸盐熔体的贡献;第2类为幔源捕虏体中筛状单斜辉石,是部分熔融和熔体交代作用的共同产物,从无筛孔部位到筛孔周围远离筛孔部位和紧挨着筛孔部位,呈现出受熔体作用逐渐加强趋势,离筛孔较远部位记录了玄武质熔浆作用之前的一次富碱（K）富Al熔体交代的特征,而紧挨着筛孔的部位受晚期玄武质熔浆作用的影响最强;第3类为幔源捕虏体中反应边单斜辉石及玄武岩中斑晶单斜辉石,两者的化学成分及形成条件相似,显示HFSE正异常,LILE负异常,受OIB特征寄主玄武岩浆强烈的影响.昌乐新生代碱性玄武岩地幔捕虏体中单斜辉石显示经历多期"熔体作用"和不同程度的部分熔融特征,是研究区岩石圈地幔不均一性的体现.      

辽西阜新中生代玄武岩中深源捕虏体的岩石学和矿物化学研究

辽西阜新中生代碱性玄武岩的Ｋ－Ａｒ同位素年龄为８４．７６±１．６７Ｍａ, 其中含有丰富的深源岩石捕虏体, 包括角闪尖晶二辉橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、含长角闪二辉石岩、二辉麻粒岩和辉石斜长片麻岩等。与新生代玄武岩中的同类捕虏体相比, 橄榄岩类捕虏体中橄榄石的成分相似 （Ｆｏ＝ ８６～９１）, 透辉石具有富Ａｌ、贫Ｃｒ 和Ｃａ 的特点, 尖晶石的成分以ＭｇＡｌ２ Ｏ４ 为主, 有的橄榄岩捕虏体中含少量韭闪石。二辉麻粒岩捕虏体中的斜方辉石为紫苏辉石, 单斜辉石为普通辉石, 斜长石属于更长石。橄榄岩类捕虏体的平衡温度为１０１２．６℃～１２７２．１℃; 压力为１．８２５～２．９３５ＧＰａ, 二辉麻粒岩和片麻岩的平衡温度为８９２℃～１１５７℃。该类深源岩石捕虏体的发现对中国东部中生代上地幔和下地壳的研究均具有重要意义。     

汉诺坝麻粒岩捕虏体锆石U-Pb 分析初步结果及讨论

本文报道了汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的锆石 U-Pb 初步分析结果，并讨论了其成因的两种可能性。     

双辽新生代玄武岩及地幔捕虏体内流体的组成、碳同位素特征及其来源

幔源玄武岩及地幔捕虏体中所含的地幔流体挥发分对于认识岩浆源区特征及岩石圈地幔演化具有重要意义。本文对东北地区双辽新生代玄武岩及其携带的地幔捕虏体中流体挥发分进行研究,探究地幔流体特征与来源。双辽玄武岩橄榄石斑晶和地幔捕虏体内发育早期、晚期两类流体包裹体,早期流体包裹体中的挥发分代表矿物形成时捕获的岩浆原始流体挥发分,主要在高温段(600~1200℃)释出,晚期流体包裹体中的挥发分代表矿物形成后捕获的交代或蚀变流体挥发分,主要在低温段(200~600℃)释出。地幔捕虏体原始流体挥发分主要为H_2O、CO和H_2,其次为CO_2,并含有少量CH_4等烃类。地幔捕虏体交代流体挥发分与双辽玄武岩橄榄石斑晶原始流体挥发分相似,主要为CO_2和H_2O,其次为CO和H_2,含有少量烃类。地幔捕虏体原始流体挥发分、交代流体挥发分及玄武岩橄榄石斑晶原始流体挥发分中,CO_2和烃类碳同位素均具有有机成因特征,表明岩石圈地幔及玄武岩岩浆源区内均存在有机质热解产物的混入,玄武岩岩浆源区及岩石圈地幔交代流体中的有机成因挥发分主要来自于俯冲太平洋板片之上的沉积有机质。双辽玄武岩斜长石斑晶和基质流体挥发分含量较高,主要为H_2O和CO_2,相对于橄榄石原始流体挥发分具有较轻的CO_2碳同位素组成,这种现象表明岩浆上升过程中发生了明显的脱气作用。     

浙江西垄新生代玄武岩中熔体玻璃捕虏体

长期的热液铀矿研究发现铀的富集成矿和钾交代(长石化和绢英岩化)有紧密的时空成因联系。但钾来源于何处?至今不明。为了探索地壳中钾的深部来源,对地幔岩捕虏体进行了广泛检查,发现在浙江衢州西垄乌石山新生代玄武岩中,橄榄岩捕虏体斜方辉石不一致熔融产生的浆胞除了含有富钾熔体玻璃(K2O 13%~15%)外,还有透长石质熔体冷却淬火后形成的玻璃捕虏体。该捕虏体外貌像灰岩,极为细密,白色到浅灰,镜下透长石全为玻璃质,约2/3;透辉石(微晶,直径20μm),约占1/4。玻璃捕虏体K2O质量分数为7.10%,Na2O为2.89%。寄主玄武岩中的K2O为1.37%~2.50%,Na2O为2.43%~5.05%。此玻璃捕虏体和寄主玄武岩极不平衡,严重混染被消化。在很多捕虏体碎块中尚可取出保存较多的样品。其内部核心保存为原状,外圈灰色为混染带,内部的143 Nd/144 Nd=0.512 051,87Sr/86 Sr=0.710 300。此玻璃捕虏体的年龄为23.80Ma(K-Ar法),表明存在过剩氩40 Ar(来自40 K的衰变)。     

中国新生代碱性玄武岩型宝石矿床

中国东部分布着大量的新生代玄武岩,其中第三纪的中新世和上新世的碱性玄武岩是蓝宝石、红宝石、红色锆石、橄榄石、镁铝榴石、月光石和辉石类宝石的寄主岩石,已在其内发现了多种宝石的原生矿床和矿化点。今后应重视碱性玄武岩型宝石矿床的研究和找矿评价工作。     

辽宁宽甸黄椅山玄武岩中地幔岩捕虏体的REE 及 Sr、Nd 同位素地球化学

报道了黄椅山玄武岩中三类地幔岩捕虏体的 REE 丰度和 Sr、Nd 同位素组成。研究分析认为:尖晶石二辉橄榄岩是地幔岩经不同程度部分熔融的残留体;角闪石二辉橄榄岩系地幔交代作用的结果;石榴石二辉岩是在地幔条件下基性岩浆的分凝体。上述捕虏体均与寄主玄武岩无成因关系。地幔岩捕虏体的 Sm-Nd 计时获得741Ma 和78Ma 两条参考等时线,它们分别相当于晚元古代和晚中生代的地幔事件。     

玄武岩成分变异原因

笔者等研究发现山东栖霞和浙江西垄两地新生代玄武岩中分别产有奇特的富钾霞石质和富透长石质熔体玻璃地幔捕虏体,而且它们与寄主玄武岩之间有强烈的混染反应.表明玄武岩浆不是一元系岩浆,而是不同期多元系岩浆.多元系所占比例差别很大,决定了玄武岩浆成分的多样性.另外,此玄武岩成分也很特别:①不见斜长石,主要是铬透辉石(Mg质太多);②含有较多霞石;③全岩SiO2低,37％ ～39％.此玄武岩应称为透辉石岩.     

辽宁宽甸黄椅山玄武岩中地幔岩捕虏体的REE 及 Sr、Nd 同位素地球化学

 报道了黄椅山玄武岩中三类地幔岩捕虏体的 REE 丰度和 Sr、Nd 同位素组成。研究分析认为:尖晶石二辉橄榄岩是地幔岩经不同程度部分熔融的残留体;角闪石二辉橄榄岩系地幔交代作用的结果;石榴石二辉岩是在地幔条件下基性岩浆的分凝体。上述捕虏体均与寄主玄武岩无成因关系。地幔岩捕虏体的 Sm-Nd 计时获得741Ma 和78Ma 两条参考等时线,它们分别相当于晚元古代和晚中生代的地幔事件。     

山东栖霞大方山玄武岩中地幔熔体玻璃捕虏体岩相学及岩石化学研究

过去地学界对固体地幔岩捕虏体研究已经相当充分。另外,山东栖霞大方山还存在地幔熔体玻璃捕虏体,其化学成分、矿物成分既不同于固体地幔岩也不同于寄主玄武岩。此玻璃体特别富K,而且早于寄主岩浆,二者间很不平衡。富K玻璃捕虏体往往被玄武岩浆消化殆尽,但在野外仍然可以找到少量残留体供室内研究。此熔体玻璃的存在意味着该区玄武岩浆作用不是一元而是多元岩浆体系,还存在早一期的碱性地幔岩浆。后者消化混染于玄武岩浆之中,会产生富K玄武岩。     

吉林省辽源晚中生代碱性玄武岩成因及岩石圈地幔性质

报道了吉林辽源晚中生代玄武岩的全岩K-Ar定年结果和岩石地球化学资料, 以及其中幔源捕虏体的矿物化学分析结果, 探讨了晚中生代碱性玄武岩的成因及岩石圈地幔的性质.全岩K-Ar定年结果显示, 辽源玄武岩形成于晚白垩世(91.7±1.7 Ma、82.5±1.9 Ma、99.3±1.6 Ma、82.2±2.4 Ma).该玄武岩的SiO₂含量介于45.1%~45.9%之间, 全碱(Na₂O+K₂O)含量介于4.50%~6.72%之间, Mg#[100×Mg/(Mg+Fe2+)]值介于60~63之间, 属于碱性玄武岩系列.该玄武岩相对富集轻稀土元素(LREEs)、亏损重稀土元素(HREEs), (La/Yb)_N值介于12.0~14.0之间, 无Eu异常, 具有洋岛玄武岩(OIB)型微量元素配分型式.辽源玄武岩中的幔源捕虏体以尖晶石二辉橄榄岩为主, 捕虏体中橄榄石的Mg#值较低(87.1~91.2), 结合捕虏体中其他矿物的主量和微量元素地球化学特征, 认为辽源晚白垩世岩石圈地幔以新增生的岩石圈地幔为主.捕虏体中单斜辉石的LREEs具有从富集到亏损的变化特征, 暗示岩石圈地幔经历了部分熔融和交代作用的改造, 地幔交代类型以硅酸盐熔体交代为主, 同时存在碳酸盐熔体交代作用.辽源晚白垩世玄武岩来源于软流圈地幔的部分熔融, 结合区域研究成果, 认为辽源晚白垩世玄武岩形成于古太平洋板块俯冲背景下的弧后伸展环境.      

大兴安岭中生代两类流纹岩与玄武岩的成因联系

根据地质产状和地球化学特征大兴安岭中生代流纹岩类可划分为高Ti流纹岩和低Ti流纹岩。高Ti流纹岩类与亚碱性系列玄武岩类紧密伴生 ,两者在地球化学上构成连续变异系列。低Ti流纹岩类则与碱性系列玄武岩类构成地球化学双峰态。岩相学和地球化学研究表明 ,这两类流纹岩与该区同期玄武岩类有着密切的成因联系 :起源于地幔柱亏损成分的亚碱性系列玄武岩浆经过单斜辉石、斜长石、磷灰石、锆石的分离结晶 ,形成亚碱性系列低钾玄武岩→高钾玄武岩→高Ti流纹岩演化系列 ;起源于地幔柱富集成分的碱性系列玄武岩浆侵入下地壳 ,使下地壳岩石发生部分熔融 ,形成碱性系列玄武岩 -低Ti流纹岩双峰态组合     

河北汉诺坝玄武岩中幔源捕虏体中的水

本文对河北汉诺坝玄武岩内的幔源捕虏体矿物进行了系统地红外光谱学研究。结果表明,来自该地区约75km以上的地幔捕虏体普遍含有微量水(0.45×10~(-2)％～11.6×10~(-2)％,以H_2O计算,下同),以OH~-形式主要赋存在辉石(及橄榄石?)中,而不是在角闪石或金云母中。捕虏体中的水可能首先进入橄榄石、石榴石及辉石晶格,角闪石或金云母晶出在后。虽然角闪石及金云母晶格中含有比辉石高百倍的水,但它们所含的水可能是局部水的富集,与相对规模较小的岩浆事件或交代作用有关。早期研究估计的75km以上原始地幔岩中含0.1％水的数据可能偏高。汉诺坝玄武岩捕虏体含水量(多数1.11×10~(-2)％～3.01×10~(-2)％)比大洋中脊玄武岩和南非金伯利岩中捕虏体含水量(多数低于1.00×10~(-2)％)略高。反映了水在上地幔中时间、空间分布的不均匀性。幔源无水硅酸盐矿物中含有微量水这一事实,为了解上地幔中水的分布,水在地幔中的动力学、地球化学过程所起的作用提供了重要基础数据。     

伊通新生代玄武岩地球化学成分差异性研究

伊通火山群中的西尖山((21.0±0.65) Ma)和东小山玄武岩((5.46±0.32) Ma)的岩石学和地球化学研究表明,两处玄武岩均为OIB型,岩浆来源于软流圈地幔,地壳混染与结晶分异的程度微弱。西尖山火山岩为碱性橄榄玄武岩,不含地幔岩捕虏体,岩浆起源深度为70~100 km,SiO2、Al₂O₃、Na₂O含量较高,属钠质碱性岩;东小山火山岩为碧玄岩,含较多的地幔橄榄岩捕虏体,岩浆来源深度大于100 km,MgO、TiO₂、CaO、K2O含量较高,属钾质过碱性岩。岩浆来源深度的不同是造成两处玄武岩化学成分差异的主要原因。     

昌乐地区新生代碱性玄武岩中刚玉巨晶和伴生地幔岩捕虏体与熔体作用的研究

<正>西太平洋板块大陆边缘火山活动区的蓝宝石矿床,分布于塔斯马尼亚岛、澳大利亚的南部到东部、中国东部及俄罗斯东部(Graham,et al.,2008)。中国东部广泛分布的新生代碱性玄武岩中,山东昌乐蕴含中国最大的蓝宝石矿床,与蓝宝石/刚玉相伴生的地幔岩捕虏体为辉石岩和橄榄岩(董振信等,1999)。野外勘察发现,赋存蓝宝石/刚玉的层位往往含地幔橄榄岩捕虏体及矿物巨晶,而不含捕虏体的玄武岩层则不见刚玉,