汉诺坝玄武岩中地幔岩捕掳体REE和Sr,Nd同位素地球化学

本文报道汉诺坝玄武岩中地幔岩捕掳体的ＲＥＥ丰度和Ｓｒ、Ｎｄ同位素组成。不同岩石类型的ＲＥＥ配分模式和同位素组成反映地幔部分熔融程度和交代作用过程。二辉橄榄岩亏损轻稀土,是原始地幔经不同程度部分熔融的残留体。方辉橄榄岩具Ｕ型ＲＥＥ配分模式,是强烈亏损的地幔岩被熔体非化学平衡交代的结果。二辉岩脉状体富轻、中稀土,它同与脉状体接触的二辉橄榄岩可达化学平衡或近于化学平衡,而二辉岩脉状体的形成与玄武岩岩浆无成因关系。据对二辉岩脉状体和不含脉状体橄榄岩的Ｓｍ－Ｎｄ同位素定年,这种脉状体形成于３００Ｍａ左右。     

汉诺坝玄武岩中辉石岩类包体Nd、Sr、Pb同位素及其成因信息

对汉诺坝地区的１２个辉石岩和１个麻粒岩包体进行了Ｎｄ、Ｓｒ、Ｐｂ同位素测定，发现辉石岩组成有很大变化，１４３Ｎｄ／１４４Ｎｄ比值为０．５１１６０—０．５１３１４，８７Ｓｒ／８６Ｓｒ比值为０．７０２９—０．７０８６，２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ比值为１５．９４２—１８．６８３，２０７Ｐｂ／２０４Ｐｂ比值为１５．２６４—１５．５６９，２０８Ｐｂ／２０４Ｐｂ比值为３６．２１３—３８．７４４，显示了其复杂成因ｑ推测具有高Ｓｒ、低Ｎｄ和低Ｐｂ同位素组成的辉石岩是地幔早期富集的产物，与麻粒岩、辉长岩包体有类似成因；具有弱至中等亏损的Ｎｄ、Ｓｒ同位素和高放射成因Ｐｂ的辉石岩是亏损地幔近期富集或交代的产物     

汉诺坝玄武岩Re-Os同位素地球化学——Re的挥发性丢失和壳-幔相互作用的证据

本文报道了采自汉诺坝玄武岩区周坝和白龙硐剖面以及白布洛张20井等地29个玄武岩样品的Re、Os含量和~(187)Os/~(188)Os比值。Os含量为11×10~(-12)～314×10~(-12),Re含量为40×10~(-12)～238×10~(-12),Re和Os含量有正相关趋势。碱性玄武岩(AK)的Re、Os含量高于拉斑玄武岩(TH)和过渡玄武岩(TR),玄武岩Os含量变化与分离结晶作用有关,玄武岩的低Re含量与地面喷发的火山岩浆脱气过程中Re的挥发性丢失作用有关。玄武岩的~(187)Os/~(188)Os比值为0.14735～0.61136,AK的~(187)Os/~(188)Os比值比TH和TR低且变化小。玄武岩的~(187)Os/~(188)Os比值与Os含量有负相关性。随着Os含量降低到小于75×10~(-12),~(187)Os/~(188)Os比值迅速升高,反映了地壳混染在TH和TR成因中的贡献。在以往的研究中没有观察到类似的地壳混染作用,说明了Re-Os同位素体系在示踪壳源物质上的优势。一些Os含量较高的TH的~(187)Os/~(188)Os比值表明其地幔源区既非亏损的又非经交代富集的SCLM,可能是混入了地壳俯冲物质的"Marble cake"型地幔。总之,汉诺坝玄武岩的Re-Os同位素地球化学研究支持了以往研究的主要成果,两类玄武岩地球化学差异性和异源成因论;分离结晶和部分熔融过程在玄武岩成因中的重要作用;碱性玄武岩的成因与地幔柱的关系等。同时揭示了一些新的现象:汉诺坝玄武岩形成中存在少量的地壳混染作用;地面喷发的火山熔岩在脱气过程中Re的挥发性丢失;拉斑玄武岩的源区更有可能为"Marble cake"型地幔。     

汉诺坝玄武岩中麻粒岩类捕掳体的岩石学特征

根据矿物组合特征,汉诺坝玄武岩中的麻粒岩捕掳体可划分为四种类型：长英质麻粒岩、苏长质麻粒岩、二辉二长麻粒岩和二辉麻粒岩,其中以二辉麻粒岩最为常见。麻粒岩捕掳体均具变质重结晶结构以及块状或条带状构造。不同种类的麻粒岩捕掳体在矿物组成和矿物成分上存在明显差别,但各主要矿物之间存在一定的成分相关性。应用Ｗｏｏｄ和Ｂａｎｎｏ二辉石温度计的计算结果表明,含二辉石麻粒岩捕掳体的平衡温度分布于８００°～９５０℃之间,主要集中于９００°±５０℃范围内,具Ｏｐｘ＋Ｃｐｘ＋Ｐｌ矿物组合的二辉麻粒岩捕掳体的形成压力范围约为０．６～１．１ＧＰａ。二辉二长麻粒岩落在相似的温压范围内。麻粒岩捕掳体在９５０℃处的突然消失指示了第三纪时汉诺坝地区岩石学壳幔边界的温度。     

河北汉诺坝玄武岩中麻粒岩类和辉石岩类捕虏体Sr、Nd、Pb同位素特征及其地质意义

系统研究了河北汉诺坝玄武岩中二辉麻粒岩和辉石岩捕虏体的Ｓｒ、Ｎｄ、Ｐｂ同位素特征。虽然未确定捕虏体的形成时代,但同位素特征显示它们可能为较近期（中生代以来）形成。低的Ｒｂ／Ｓｒ与高的８７Ｓｒ／８６Ｓｒ比值的解耦表明捕虏体的形成经历了较强的混合作用。在二元同位素相关图上,三类具不同矿物组成的辉石岩与二辉麻粒岩有密切关系,即二辉麻粒岩投点位置是三类辉石岩的共同端点。综合考虑捕虏体的空间分布及其在Ｓｒ、Ｎｄ、Ｐｂ同位素协变图上的关系,可以认为层离作用可较好地解释这些现象。     

黑龙江镜泊湖地区第四纪玄武岩的Sr、Nd、Pb同位素组成及其地幔源区特征

本文首次对黑龙江镜泊湖地区第四纪玄武岩的Sr、Nd、Pb同位素组成进行了系统研究。结果表明,尽管不同时代、不同空间上生成的玄武岩在岩石化学、稀土和微量元素特征上差别明显,但其Sr、Nd、Pb同位素组成却有明显的相似性,均具有低Sr、Pb和相对高的Nd同位素值（87Sr/86Sr=0.70396～0.704537;143Nd/144Nd=0.512656～0.512786;206Pb/204Pb=17.0856～1 7.5034;207Pb/204Pb=15.2689～15.3461;208Pb/204Pb= 37.0999～37.4363）,由此指示了该区玄武岩的源区是DMM和EMI二 端元混合的结果。本文将其解释为与含有再循环的下地壳物质的地幔柱活动引起该区软流圈地幔的部分熔融有关,但在部分熔融之前发生了交代作用。     

东北镜泊湖新生代玄武岩的成因及其地幔源化学特征——Sr、Nd、Pb同位素与微量元素证据

本文综合运用Sr、Pb同位素和微量元素对东北镜泊湖新生代玄武岩的成因及其地幔源化学特征进行了较详细的讨论。提出本区新生代玄武岩有两种成因和来源,本区地幔具有似原始地幔的化学特征,与华北、华南等邻区相比,Sr、Pb同位素特征具有区域性差异。     

汉诺坝幔源橄榄岩包体的微量元素和Re-Os同位素地球化学：SCLM的性质和形成时代

本文报道了汉诺坝新生代碱性玄武岩中地幔橄榄岩包体的主量、微量元素和Re-Os同位素。14个尖晶石橄榄岩Re、Os含量分别为0.022～0.193ng/g和1.237～4.304ng/g，^187Os/^188Os比值为0.1183～0.1244，与^187Os/^188Os比值相关性不好，但与熔体亏损指标如重稀土元素Yb的含量、全岩Al2O3的百分含量有很好的线性关系，可能反映了地幔熔融后的Re或/和Os的活动。全岩Al2O3、CaO、TiO2含量均与MgO有很好的负相关性，全岩原始地幔标准化REE丰度模式呈现了LREE亏损，表明该区橄榄岩包体是由软流圈地幔经过部分熔融，亏损了玄武质组分后形成的。由Os同位素代理等时线得到该区陆下岩石圈地幔的形成年龄为1.7～2.0Ga，表明尖晶石相橄榄岩所代表的岩石圈地幔是中元古代的陆下岩石圈地幔减薄后的残留体。     

山西新生代汉诺坝玄武岩成因探讨

根据区域地质调查资料,对山西新生代汉诺坝玄武岩的4个火山洼地、7条剖面进行研究。各个火山旋回底部先出现拉斑玄武岩,向上变为碱性玄武岩,岩石均富集大离子亲石元素和轻稀土元素。由东向西,火山喷发时间由早到晚,岩浆活动由弱到强,拉斑玄武岩减少,碱性玄武岩增多,亚碱性玄武岩的稀土元素和微量元素丰度降低,碱性玄武岩的稀土元素和微量元素丰度升高。在原始地幔标准化微量元素蛛网图上,亚碱性玄武岩具Nb、Ta负异常(槽)或呈双峰式,为岛弧玄武岩; 碱性玄武岩呈“隆起”状,类似于洋岛玄武岩(OIB)。山西汉诺坝玄武岩是板块俯冲与地幔柱联合作用的结果,以地幔柱成因为主,板块俯冲成因为辅。亚碱性玄武岩向碱性玄武岩转变,可能代表玄武岩以板块俯冲成因为主转为以地幔柱成因为主; 碱性玄武岩由钾质向钠质变化、亚碱性玄武岩向富铁镁演化,可能分别代表地幔柱向浅、板块俯冲向深的演化过程。     

晋北中新世汉诺坝玄武岩中木化石的发现及其古气候意义

首次在晋北中新统汉诺坝玄武岩沉积夹层中发现了木化石。通过木化石的沉积环境分析,认为其为洪积扇上发育的辫状河道环境。对树木高度进行了估算,结果表明其为中等高大的乔木。结合前人对中新世中国北方孢粉、古植物、哺乳动物化石等的分析认为,中中新世晋北左云一带处于湿润的森林,且已向较干旱的疏林草原环境过渡,季节性降水导致的洪水携带大量砂砾将平缓地带的乔木迅速埋藏。这一发现,对于研究中新世时中国北方古气候变化及植物地理区系演化具有重要意义。     

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。     

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。     

河北汉诺坝碱性玄武岩的源区和成因

我国华北北部新近纪喷发的汉诺坝玄武岩,岩层出露比较完整,普遍含有超镁铁岩包体和各种高压巨晶。大麻坪代黄沟剖面出露较好,主要岩性为玄武岩,从上到下可分为上三、二、一层和底层。岩相学观察显示这些玄武岩含有1%~5%的捕虏晶且斑晶数量很少。橄榄岩包体为尖晶石二辉橄榄岩,轻稀土略微亏损,轻重稀土无分馏,显示这是只经过少量部分熔融后的原始地幔包体。通过对代黄沟碱性玄武岩中橄榄石、辉石和斜长石等斑晶或捕虏晶的矿物学分析,得出它们的成分变化是玄武岩混合了分解的地幔橄榄岩快速上升造成的。玄武岩的主量元素与二辉橄榄岩相平衡的原生熔体相比,Mg#(52.0~62.7)以及CaO(7.3%~8.5%)、Ni((82~192)×10-6)和Cr((65~192)×10-6)含量都较低。玄武岩的稀土分配模式为轻稀土富集的右倾型,δEu=1.01~1.05,δCe=0.95~1.02,富集高场强元素Nb、Ta、Zr及大离子亲石元素Ba、Sr。玄武岩痕量元素Ba/Rb和Rb/Sr的比值显示源区可能遭受过流体的交代作用。同时,痕量元素显示这一系列玄武岩主要受到部分熔融的控制,大量的结晶分异并未发生,且源区残留石榴子石。分析认为玄武岩岩浆应该是原生岩浆,而不是演化岩浆,影响整个岩浆的形成的过程可能是部分熔融而不是分离结晶。基于目前已发表的实验岩石学结果和理论分析认为汉诺坝玄武岩与辉石岩类相平衡,源区主要矿物相为单斜辉石和石榴子石,可能存在少量的橄榄石。     

汉诺坝玄武岩化学及其演化趋势

汉诺坝玄武岩于中新世喷出。除了碱性玄武岩以外,夏威夷岩广泛分布,还有苦橄玄武岩和马盖尔岩。有三个岩浆演化趋势:地壳岩浆房内橄榄石和单斜辉石斑晶组合的分离作用产生了从夏威夷岩到马盖尔岩的肯尼迪分异趋势;莫霍面附近的岩浆房内石榴石、普通辉石、歪长石和钛铁矿巨晶组合的分离作用导致了由原生夏威夷岩和碱性玄武岩经过进化的夏威夷岩和碱性玄武岩到拉斑玄武岩的跨式B型分异趋势;原生岩浆演化趋势。     

峨眉山玄武岩Sr、Nd、Pb同位素特征及其物源探讨

选择峨眉山玄武岩区2个出露最全的云南永胜大迪里剖面和宾川上仓剖面进行了Sr、Nd、Pb同位素地球化学研究.结果表明, 少数样品的Pb同位素与Hanan和Graham定义的C组分相似, 而大多数样品则不在C组分范围之内, 说明除地幔柱物质外, 有岩石圈物质的加入.在多元同位素图解上, 峨眉山玄武岩位于EMⅠ、EMⅡ和DMM三端元之间, 表明其源区可以由地幔柱、富集的岩石圈地幔和地壳不同程度的混合来解释.结合已有的微量元素资料分析, 其中的地壳组分主要为下地壳, 而早期玄武质岩浆在上升过程中由于通道不畅通, 有较多的上地壳组分的混染.岩石圈地幔的富集作用可能与地幔柱释放出的小体积富Na、P而贫K的流体交代作用有关.粗面岩的同位素组成和玄武岩接近, 说明粗面岩是玄武质岩浆分离结晶作用形成的.      

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。     

福建龙海明溪两区玄武质火山岩钾-氩年龄和Nd、Sr、Pb同位素

本文给出了福建龙海明溪两区玄武质岩石的K-Ar年龄测定结果,其中龙海为16.57～19.20Ma,属第三纪中新世的产物;明溪则均小于5Ma,为上新世至更新世所喷发。通过Sr、Nd、Pb同位素组成分析,讨论了两区玄武岩的源区特征及其成因。     

中国东部新生代玄武岩的地球化学（Ⅱ）Sr、Nd、Ce同位素组成

对有代表性的中国东部新生代玄武岩的Ｓｒ、Ｎｄ和Ｃｅ同位素组成进行了系统的研究，结合系统的微量元素研究结果，进一步阐明其地幔源区同位素组成的不均一性；利用Ｃｅ、Ｎｄ同位素地球化学给出的信息，探讨富集Ⅰ型（ＥＭⅠ）地幔端元的成因。     

华北地台金伯利岩与钾镁煌斑岩 Nd、Sr、Pb 同位素特征

华北地台金伯利岩与钾镁煌斑岩 Nd、Sr 同位素特征介于南非Ⅰ型和Ⅱ型金伯利岩之间，Pb-Pb 与 Nd模式年龄出现 1012～1226 Ma、1791～1980Ma 和 2256～2331 Ma3个峰值，分别代表了岩石圈地幔U与轻稀土元素富集事件时间。