中国南方新生代地幔柱活动的地球化学证据

中国南海海盆、海南岛、雷琼和龙海—明溪地区新生代玄武岩的总体相当于洋岛玄武岩（OIB）,富集高场强元素（HFSE）,尤其是富集Nb、Ta、U、Ti。南海海盆新生代玄武岩是玻利尼西亚型（Polynesian）、夏威夷型（Hawaii）和MORB型共存,可能是在扩张洋脊上面形成的OIB,下地幔成因的超地幔柱上升致使上地幔物质加入,海南岛和雷琼地区玄武岩具有与南海海盆玄武岩大致相似的成因。大陆板内同时代的龙海—明溪地区玄武岩具特别高的Nb/Zr和Nb/Y值,均表现为地幔柱成因的玻利尼西亚型玄武岩,其形成既可能有古老俯冲洋壳熔融后榴辉岩质残余下沉至下地幔成因,也可能有包括下地壳在内的岩石圈物质的贡献。     

Geochemical Records of Mantle Processes in Mantle Xenoliths from Three Cenozoic Basaltic Volcanoes in Eastern China

Rare earth element (REE) contents, and Sr and Nd isotopic compositions were measured for three suites of mantle xenoliths from the Kuandian, Hannuoba and Huinan volcanoes in the north of the Sino-Korean Platform. From the correlations of Yb contents with Al/Si and Ca/Si ratios, the peridotites are considered to be the residues of partial melting of the primitive mantle. The chondrite-normalized REE compositions are diverse, varying from strongly LREE-depleted to LREE-enriched, with various types of REE patterns. Metasomatic alteration by small-volume silicate melts, of mantle peridotites previously variably depleted due to fractional melting in the spinel peridotite field, can account for the diversity of REE patterns. The Sr/ Ba versus La/Ba correlation indicates that the metasomatic agent was enriched in Ba over Sr and La, suggestive of its volatile-rich signature and an origin by fluid-triggered melting in an ancient subduction zone. The Sr and Nd isotopic compositions of these xenoliths, even from     

新疆阿尔泰东部新生代玄武岩的地球化学特征与地质意义

新疆阿尔泰东部哈拉乔拉出露有新生代玄武岩,K—Ar法测得玄武岩的年龄在10～20Ma,地球化学分析结果表明哈拉乔拉玄武岩具有高TiO2含量、高钾富碱的特点,属于典型的橄榄玄粗岩系列;强烈富集不相容元素和轻稀土元素,显示出源区富集的特点。（^87Sr/^86Sr）．为0．704432～0．704538,（^143Nd／^144Nd）i为0．512641～0．512779,εNd（t）为0．29～1．03,其Sr-Nd同住素特征和地球化学特征都与洋岛玄武岩（OIB）相似。La／Nb（0．765～0．823）、Nb／U（35．02～52．01）等不相容元素的比值指示了源区中可能存在少量循环地壳物质。综合对比南天山托云等地区新生代玄武岩,中亚地区的地球化学性质相似的新生代火山岩分布零星,空间上与大型断裂相对应,不应是前人地幔柱成因的观点。本文结合中亚地区古生代地壳的演化特点,提出中亚地区的新生代类OIB型玄武岩来源于中亚地区已被改造的富集地幔。     

韭菜地等地的新生代玄武岩及其超镁铁岩包体的岩石学研究

韭菜地和鸡笼山两地的玄武岩为新生代的火山锥体,主要岩石为碧玄岩和碱性橄榄玄武岩,其中含有较丰富的超镁铁岩包体。玄武质岩石属碱性系列的钾质亚系,SiO_2不饱和,Al_2O_3较低且富含K、Ti和P等不相容元素,具有Al_2O_3/CaO值较高、M值在60—70之间、固结指数近于40、熔融程度低(4％)等特征,表明玄武质岩石是地幔橄榄岩低度熔融的产物。超镁铁岩包体中易熔组分与不饱和型包体组分相近,其矿物化学特征为:橄榄石的Fo值和斜方辉石的En值较低,单斜辉石的Al_2O_3、TiO_2和Na_2O较高,表明包体相对地富集易熔组分,与原始地幔组分相似。估算包体的矿物平衡温度和压力分别为1050℃和21.6×10~3Pa。     

滇东南马关和屏边地区新生代玄武岩地球化学特征及深部动力学意义

滇东南马关和屏边地区新生代玄武岩是青藏高原后碰撞岩浆作用的重要组成部分.玄武岩全岩的39Ar/40Ar定年结果显示,马关地区存在两期玄武岩浆作用,其时代分别为12.9±0.2Ma和21.2±1.2Ma;屏边玄武岩的时代非常年轻,＜ 1.7Ma,与越南、南海地区以及滇西腾冲新生代玄武岩浆作用的时代一致.根据全岩化学与标准矿物分类命名方法,确定马关玄武岩包括橄榄拉斑玄武岩、碱性橄榄玄武岩和碧玄岩三种岩石类型;而屏边玄武岩均属碧玄岩.采用有关熔体分离压力估算的方法,分别估算了两地玄武岩岩浆的起源深度,结果为:马关从橄榄拉斑玄武岩-碱性橄榄玄武岩-碧玄岩,其起源深度分别为57～73km、82km和67.5～ 87km.屏边碧玄岩的起源深度为79～88km,略高于马关地区的碧玄岩.全岩稀土微量与Sr-Nd同位素结果表明,两地新生代玄武岩具较低的初始87Sr/86 Sr同位素比值和较高的143Nd/144Nd比值,所有玄武岩均具有正的εNd值,以及富集LREE、LILE和Nb、Ta等高场强元素,无Eu异常,且具较高的Nb/U比值等地球化学特征,证明这两地的玄武岩具有相似于OIB的亏损地幔源区,显示出MORB(或OIB)型与EM Ⅰ(和EMⅡ)富集端元的混合特征.结合稀土元素模拟与地幔包体研究成果,提出该区新生代玄武岩源区应该处于石榴子石相-尖晶石相的过渡区域,可以通过石榴石二辉橄榄岩经1％部分熔融所产生的熔体与尖晶石相二辉橄榄岩经2％～5％部分熔融形成的熔体的混合形成.作为对始于65Ma左右的印度-欧亚大陆巨型碰撞的一种响应,沿金沙江-哀牢山-红河断裂带发生了显著的块体旋转、挤出或逃逸以及构造应力场的巨大反转与调整,诱发青藏高原下部深部物质向周边发生迁移.在西太平洋俯冲带“吸力”的影响下,加速了软流圈物质向东南方向的流动和上涌,最终形成马关、屏边地区新生代岩浆岩.因此,该区新生代火山作用是对印度-欧亚大陆巨型碰撞的响应,也是青藏高原下深部软流圈物质侧向流动的记录.     

中国合肥盆地新生代火山岩成因岩石学研究

古新世和渐新世（可能至中新世）玄武岩质岩石的零星露头产在中国东部的合肥盆地中。前者是拉班玄武岩质,而后者是碱性玄武岩质。对它们进行了详细的岩石学以及微量元素和同位素地球化学研究,古新世拉斑玄武岩浆应该来源于一个老地幔楔的部分熔融,而这个地幔楔是由早中生代扬子板块向华北板块之下消减而形成的。自渐新世,中国东部大陆进入了张裂的大陆边缘阶段。该阶段的碱性玄武岩浆可能来源于软流圈。     

Magma Origin and Evolution of Tengchong Cenozoic Volcanic Rocks from West Yunnan,China: Evidence from Whole Rock Geochemistry and Nd‐Sr‐Pb Isotopes

Tengchong Cenozoic volcanics that have record key information on the tectonic evolution and mantle features of the southeast margin of the Tibetan Plateau are of great importance because of its unique eruption history spanning the entire Quaternary period. Magma origin and evolution of Tengchong Cenozoic volcanic rocks were studied on the basis of Nd-Sr-Pb isotope and major and trace element data from different eruptions in the Ma’anshan area. Different samples within one eruption show relative identical lithologies, chemical and isotopic compositions. However, the geochemical features for the five eruptions are distinct from each other. These volcanic rocks show low Mg# values (<45), moderate to high fractionation of LREEs and HREEs, and enrichment of Pb and Ba and depletion of Nb. Tengchong Cenozoic volcanic rocks were derived from an enriched mantle based on Nd-Sr-Pb isotopic studies. And lines of evidence show that crustal contamination should be involved before the eruption of different periods of Tengchong Cenozoic volcanic rocks. Older subducted components may be responsible for adakite recycling at various stages of evolution, which results in the origin of the enriched mantle source magma accounting for the isotopic features of Tengchong Cenozoic volcanic rocks. Segregated primitive magma pulsating injected into magma chamber, fractional crystallized and contaminated with crust component. Finally, magmas with distinct chemical and isotopic compositions for each eruption formed. The extension of the northeast segment of the Yingjiang tectonic belt triggered the pulsating eruption of the Cenozoic volcanics in the Tengchong area.     

Petrogenesis and mantle source characteristics of Cenozoic alkaline diabase,Jiangxi Province,southeastern China

Major element, trace element, and Sr–Nd–Pb isotopic compositions of Cenozoic diabase in southeastern China provide insights into the nature of their mantle sources and processes. The diabases are alkaline in lithochemistry (Na₂O + K₂O = 4.37–5.19 wt.%) and have overall oceanic island basalt-like trace element patterns, without negative Nb–Ta anomalies. In addition, they are characterized by lower La/Nb (<1.5) and La/Ta (<22), and higher Ce/Pb (>15) and Nb/U (>30) ratios, indicating an origin in the asthenospheric mantle. The relatively lower ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd (0.512632–0.512648) and ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb (18.20–18.22), but intermediate ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0.7061–0.7063) ratios of the diabases are similar to enriched mantle type 1, suggesting crustal contamination or mixing with metasomatized lithsopheric mantle. However, the low Th and U contents and lack of correlations of Nd isotope compositions and MgO preclude significant crustal contamination. Alternatively, the moderate TiO₂ contents (2.01–2.09 wt.%) and high Cr concentrations (>240 ppm) suggest interaction between asthenosphere-derived melts and metasomatized lithospheric mantle. Petrological modelling suggests that the diabases were generated from a low degree (~3–5%) of partial melting of lherzolite with ~2–3% garnet. Jiangxi diabase was generated in a within-plate extensional regime, probably related to the far effect of the Himalaya–Tibetan orogen.     

鲁西地区新生代周村玄武岩的成因研究

山东地区新生代玄武岩主要分布在郯庐断裂带及其以东地区,在鲁西地区分布较少。本文报道了鲁西地区周村玄武岩的全岩主、微量元素组成、橄榄石斑晶及其熔体包裹体Pb同位素组成。结果表明,周村玄武岩为弱碱性玄武岩,其主量元素具有较高SiO_2和Al_2O_3,较低碱(Na_2O+K_2O)、CaO/Al_2O_3、Fe_2O_3~T(Fe_2O_3~T=Fe O/0.8998+Fe_2O_3)的特征;微量元素在原始地幔标准化蛛网图上与EMI洋岛玄武岩(OIB)相似,表现为明显的Ba、K和Sr正异常,Th和Pb负异常,无Nb、Ta和Ti异常;熔体包裹体~(207)Pb/~(206)Pb和~(208)Pb/~(206)Pb分别为0.894~0.921和2.166~2.213,略高于EMI-OIB。这些特征和鲁西地区无棣大山玄武岩有明显区别,但与山东其它地区的弱碱性-拉斑玄武岩相似。周村玄武岩的橄榄石斑晶Ni、Fe/Mn和Ca分别为1403~2611μg/g,70~93和824~2003μg/g。与橄榄岩熔体结晶的橄榄石成分相比,给定橄榄石Fo值,周村玄武岩橄榄石斑晶具有高Ni和Fe/Mn比值,低Ca的特征。结合全岩低CaO和高FeO/MnO比值,橄榄石成分指示周村玄武岩的源区岩性为辉石岩,其形成需要高比例的来自再循环地壳的英安质熔体交代地幔橄榄岩。高比例的英安质熔体和周村玄武岩的微量元素特征,进一步说明该再循环地壳为含辉长岩洋壳。本文的研究结果暗示山东地区弱碱性-拉斑玄武岩的源区辉石岩,主要与再循环洋壳有关。     

藏北羌塘戈木错北部新生代钾质火山岩40Ar/39Ar定年

1∶25万玛依岗日幅区域地质调查期间,在藏北戈木错北部发现了一套新生代钾质火山岩。对保存较好的3处火山岩的样品进行40Ar/39Ar年代学研究,获得了30.6Ma±0.4Ma、30.0Ma±0.2Ma和29.8Ma±0.3Ma三个坪年龄,代表该地区火山岩的喷溢时代。戈木错北部火山岩的地球化学特征与钾质火山岩的类似,它与鱼鳞山、走构由茶错、多格错仁等地区的新生代火山岩共同构成了羌塘地区钾质—超钾质火山岩带,它们的形成与印度大陆同亚洲大陆的碰撞和青藏高原的隆升密不可分。     

藏北羌塘戈木错北部新生代钾质火山岩40Ar/39Ar定年

1∶25万玛依岗日幅区域地质调查期间,在藏北戈木错北部发现了一套新生代钾质火山岩。对保存较好的3处火山岩的样品进行40Ar/39Ar年代学研究,获得了30.6Ma±0.4Ma、30.0Ma±0.2Ma和29.8Ma±0.3Ma三个坪年龄,代表该地区火山岩的喷溢时代。戈木错北部火山岩的地球化学特征与钾质火山岩的类似,它与鱼鳞山、走构由茶错、多格错仁等地区的新生代火山岩共同构成了羌塘地区钾质—超钾质火山岩带,它们的形成与印度大陆同亚洲大陆的碰撞和青藏高原的隆升密不可分。     

四川梭罗沟大型金矿区新生代碱性煌斑岩脉地球化学特征及其地质意义

木里梭罗沟大型金矿是目前四川省内探明金属量最大的金矿床,但对其研究程度较低,尤其是矿区东部大量出露的数条煌斑岩脉从未做过详细的地球化学研究。对煌斑岩脉的研究可以从地球动力学角度揭示区域构造演化,有助于对矿床成因的认识。本文选取10个煌斑岩样品,采用X荧光光谱和等离子体质谱,以及黑云母K-Ar年代学的分析测试。结果显示,其SiO2含量为42.7%~46.9%,K2O/Na2O值为1.16,黑云母K-Ar年龄为26.7~26.4Ma,说明其为形成于古近纪晚期渐新世的碱性煌斑岩。其ΣREE较高(平均708×10-6),LREE/HREE值为14.6~16.5,具弱的负Eu、Ce异常。其大离子亲石元素和轻稀土元素相对富集;高场强元素和重稀土元素亏损,且Ta、Nb和Ti具有"TNT"负异常。从而推断梭罗沟煌斑岩形成于晚碰撞与后碰撞转换时期的板内构造环境,可能起源于残留洋壳板片对地幔楔的交代富集作用,其母岩浆为石榴子石二辉橄榄岩地幔源区低程度部分熔融的产物。     

我国北方新生代玄武岩地下水化学特征及其成因——以河北省张北县为例

为了进一步了解我国北方新生代玄武岩地下水的赋存规律和形成演化机理,以河北省张北县玄武岩地下水为研究对象,在野外采集地下水样、测定水化学和同位素组成的基础上,利用统计分析、离子比例系数、氢氧同位素、反向地球化学模拟等方法,对区内玄武岩地下水的水化学形成机制进行了研究。结果表明:沿地下水径流方向,研究区内玄武岩地下水中多数离子质量浓度呈现增大趋势,补给区的地下水化学类型以HCO₃-Ca·Mg为主,TDS质量浓度多小于500mg/L,排泄区地下水中阴离子以Cl^-和SO₄^2-为主,阳离子以Na⁺为主,TDS质量浓度多大于1 400mg/L;研究区地下水补给来源为当地大气降水;硅铝酸盐、岩盐、硫酸盐的风化溶解是地下水中离子的主要来源;溶滤作用、阳离子交替吸附作用和农业施肥等人类活动影响是控制地下水化学形成的主要作用。     

安徽庐枞中生代富钾火山岩成因的地球化学制约

庐枞中生代火山岩产于下扬子断裂坳陷带的继承式火山盆地中，主要为一套以粗面玄武岩－玄武粗安岩－安粗岩－粗面岩为主体的偏碱质中基性岩石组合。化学成分上具有富碱、富钾、富轻稀土及大离子亲石元素（如Rb、Th、Pb)和贫高场强元素（如Nb、Ti)等特点。在郯庐断裂中南段及其邻近地区的中生代火山岩中，庐枞盆地火山岩的特征最接近钾玄岩系火山岩。这套火山岩具有较高的ISr值（0.70570-0.70653)及偏低的εNd(t)值（－5.01～-9.96)。火山岩产出地质背景的全面分析及元素－同位素的综合示踪，排除了岩浆上升过程中存在强烈的地壳物质的混染，富钾火山岩的岩浆源区应为受俯冲板片析出流体交代作用所形成的富集地幔（EMI），岩石主要起源于富集型地幔的部分熔融。     

海南岛晚新生代石山组橄榄玄武岩的地幔源区组成及动力学机制

南海北部边缘新生代玄武岩广泛分布,分布于海南岛北部的全新世早期石山组玄武岩,岩石组成为碱性橄榄玄武岩,其中可见较大颗粒的橄榄石斑晶,橄榄石斑晶具有较高的Fo值(82.8～83.5)和Ni含量(0.14%～0.20%)。橄榄玄武岩的微量元素及同位素组成与洋岛玄武岩(OIB)高度吻合,富集大离子亲石元素Rb、Ba和轻稀土元素,同时富集高场强元素Nb、Ta、Zr和Hf。矿物组成及主微量元素特征指示其源区为含石榴子石辉石岩源区,经历了较低程度的部分熔融(约5%)。此外,石山组橄榄玄武岩具有基本一致的Sr-Nd-Pb同位素组成,表明岩浆在上升过程中没有明显的地壳物质的混染,但是相比正常洋中脊玄武岩(MORB),石山组橄榄玄武岩具有较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值,较低的ε_Nd(t)值,以及较高的²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb(15.639～15.643)和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb(38.977～38.996)比值,说明其源区为亏损地幔(DM)和富集地幔端元(...     

福建中生代火山岩岩石化学、地球化学特征及岩石成因探讨

福建燕山期具有3个阶段岩浆活动，在环太平洋火山岩带中独具特色。而中生代火．山岩岩石化学、地球化学的时空变化，亦反映出其火山活动具有3个发展阶段的特点。通过研究认为，福建中生代火山岩的形成与太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲作用有密切相关。是处于板内靠近大陆边缘或大陆边缘靠近板内的特殊构造位置环境下的产物。可谓之“浙闽型火山岩”。     

湘东北新元古代强过铝花岗岩的成因：年代学和地球化学证据

湘东北新元古代强过铝(SP)花岗岩主要由长三背和大围山两个岩体组成,它们的ASI值平均为1.24,LREE 富集,HREE 较为平坦,Eu/Eu~* 平均为0.51,Ba、Nb、Ta、Ti、P亏损,K、Rb、Th 富集,具有S型花岗岩的特征。长三背岩体单颗粒锆石蒸发法~(207)Pb/~(206)Pb 年龄为929±6 Ma,其较老的 Nd模式年龄、2491±2 Ma 残留锆石的年龄表明该地区可能存在新太古代—古元古代的基底。这些花岗岩 CaO/Na_2O 值>0.3,来源于富砂屑质的中元古代冷家溪群浅变质岩的部分熔融,所处的造山带与拉克伦褶皱带一样属于高温型碰撞带。该地区及江南造山带中其他同时代SP花岗岩的带状分布表明它们与地幔柱的活动无关,而是华夏和扬子地块相互碰撞的产物。湘东北花岗岩中镁铁质微花岗岩类包体及岩体附近闪斜煌斑岩的存在,表明其形成可能有基性物质的参与。这些花岗岩属后碰撞花岗岩,其热源可能由俯冲板片裂离导致的软流圈基性岩浆底侵所提供,岩浆上升过程捕获围岩物质,并在地壳中—浅层侵位。     

广西涠洲岛晚新生代玄武岩地幔源区及岩浆成因

涠洲岛作为我国最年轻的第四纪火山岩岛,其火山活动表现出多期、多旋回和多喷发中心的特征,但其地幔源区特征和岩浆成因依然存在争议。本文对涠洲岛玄武岩开展了详细的矿物学和全岩主、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素研究,以揭示其地幔源区特征和岩浆成因。涠洲岛玄武岩主要为碱性玄武岩,在岩浆上升过程,几乎未受到地壳物质的混染,经历了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用。轻稀土（LREE）富集、重稀土（HREE）亏损,轻、重稀土强烈分馏（（La/Yb）_N=14.42~28.64）,Nb、Ta明显正异常,显示出与洋岛玄武岩（OIB）相似的微量元素和Sr-Nd-Pb同位素特征。Sr-Nd-Pb同位素比值变化较均一,且呈现出亏损地幔端元（DM）与富集地幔端元（EM2）的二元混合趋势。其中,EM2端元可能源于海南地幔柱。Sr/Sr^*（1.21~2.36）和Eu/Eu^*（1.01~1.11）正异常,指示源区存在再循环辉长岩洋壳组分。结合已有的地震层析成像结果和岩石地球化学数据,得出南海及周缘地区的晚新生代玄武岩的形成受控于海南地幔柱。伴随着海南地幔柱的上升,再循环的辉长岩洋壳经部分熔融与地幔橄榄岩反应生成石榴石辉石岩（贫硅辉石岩）,石榴石辉石岩和未反应的地幔橄榄岩混合部分熔融形成涠洲岛玄武岩。

     

河北阳原和山西大同新生代玄武岩的岩石地球化学特征:华北克拉通西部深部地质过程初探

报道了大兴安岭-太行山重力梯度带以西河北阳原和山西大同新生代玄武岩的元素和 Sr- Nd同位素地球化学数据.含幔源包体的阳原早第三纪碱性玄武岩具有均一的 Sr- Nd同位素组成(ε Nd≈ 5.7)和相似于 OIB的微量元素特征,玄武岩主要来自软流圈地幔,岩浆起源较深.大同地区第四纪时期同时产出碱性和拉斑玄武岩 , 碱性玄武岩也主要来自软流圈地幔,岩浆起源深度小于阳原样品 ; 拉斑玄武岩具有较低的ε Nd( 1～ 4),可能是软流圈和岩石圈地幔相互作用的产物,岩浆起源较浅.大同两类玄武岩在空间上分野明显,可能与桑干河断裂对软流圈地幔上涌的控制以及区域上岩石圈-软流圈作用程度的变化有关.     

苏北盆地新生代侵入岩分布特征及地质意义

岩芯观察和薄片鉴定表明,苏北盆地新生代侵入岩主要为辉绿岩,少量煌斑岩,具有明显不同于沉积岩的岩矿、测井响应和地震剖面特征。以钻井和测井的统计资料为基础,利用三维地震资料的解释结果,总结出苏北盆地新生代侵入岩分布特征:纵向分布层位以古新统阜宁组为主,其次为始新统三垛组和戴南组,单层厚度一般几米至几十米,有顺层侵入、穿层侵入和沿断面侵入三种产出形式;平面分布面积超过1000km2,以高邮凹陷和金湖凹陷分布广,呈碟状或串珠状分布。苏北盆地新生代侵入岩分布与深大断裂有关,同时对油气成藏具有重要的影响,是值得重视的研究领域之一。