渤海湾盆地阳信地区古近纪玄武岩地球化学特征及其地质意义

采用主元素、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究手段和分析方法,阐明了阳信地区古近纪玄武岩地球化学和源区特征,揭示了渤海湾盆地形成的地球动力学背景。研究认为,阳信地区古近纪玄武岩为钾质碱性橄榄玄武岩;呈轻稀土富集型分布模式,无Eu异常,稀土总量较低,始新世玄武岩∑REE=97.8～115μg/g,渐新世玄武岩∑REE=143～147μg/g,并且渐新世比始新世玄武岩的轻稀土(LREE)更为富集;大离子亲石元素富集,蛛网图显示负斜率较大的右倾曲线,始新世玄武岩具有Ba、K、Sr元素富集和U-Th、Ta、Hf亏损的特征,并显示出不完全类似于OIB型的分布模式,但渐新世玄武岩则具有不同程度Ba、Nb-Ta、Sr元素富集和U-Th、Hf元素亏损的特征,蛛网图具有典型的OIB型分布模式;Sr-Nd-Pb同位素组成较为均一,表明阳信地区古近纪玄武岩源区主要来自对流软流圈地幔,但始新世玄武岩还遭受了一定程度的EMⅠ和EMⅡ富集地幔的混染。综合分析区域地质和地球物理研究成果认为,阳信地区古近纪玄武岩产出于板内构造环境,属于板内碱性玄武岩。始新世太平洋板块以俯冲作用为主,诱发了区域近南北向伸展构造事件,并形成具有EMⅠ富集地幔混染特征的玄武岩;渐新世太平洋板块以俯冲后撤作用为主,致使NW-SE向陆内扩张而形成一系列大型陆内伸展盆地,以及来源于软流圈地幔的玄武岩。     

渤海湾黄骅盆地晚中生代—新生代火山岩地球化学：岩石成因及构造体制转换

本文研究了渤海湾黄骅盆地早白垩世基性-中性-酸性火山岩和第三纪基性火山岩的元素和Sr-Nd同位素地球化学特征。早白垩世火山岩以碱性系列为主,不同基性程度的岩石具有一致的富集Sr、Ba、K、Rb等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta、Zr等高场强元素,轻重稀土强烈分异,Sr-Nd同位素组成与EM I相似,Sr同位素初始比高于方城玄武岩和汉诺坝基性麻粒岩。主量和微量元素分析表明,酸性火山岩主要来自于地壳重熔,基性火山岩具有板片流体/熔体交代富集的特征,二者的岩浆混合作用可能是中性火山岩的成因,它们共同构成了东北亚晚中生代活动大陆边缘岛弧火山岩的一部分。第三纪基性火山岩以碱性系列为主,弱富集大离子亲石元素和Ti,不亏损Nb、Ta等高场强元素,Zr呈弱亏损,Sr-Nd同位素组成显示呈亏损型,亏损程度低于碱锅玄武岩和汉诺坝玄武岩,但总体与OIB相似,表明岩浆源区为软流圈地幔,并且高热上涌的软流圈对上部带有俯冲带印记的岩石圈地幔的萃取可能是导致弱富集的原因。从早白垩世的岛弧环境到第三纪陆内裂谷盆地,其控制因素可能归咎于东北亚东侧大洋板块的俯冲和相互转换。法拉隆板块于晚中生代向东北亚俯冲,但晚白垩世时被伊佐奈崎与北新几内亚板块取代,后两者之间的洋脊俯冲引起的“板片窗”效应,导致了渤海湾地区裂谷盆地的发育和同期软流圈地幔来源的玄武质火山活动。     

河南信阳地区龟山岩组新元古代变质玄武岩的地球化学特征、Sr-Nd同位素组成及地质意义

对信阳地区商丹断裂带南侧龟山岩组新元古代变质玄武岩进行了岩石学、地球化学及Sr-Nd同位素研究,分析结果显示该套玄武岩为亚碱性拉斑玄武系列,分为低Ti及高Ti两种类型：低Ti型较富Mg,不相容元素富集程度及稀土分馏程度较低,具有E-MORB的微量元素地球化学特征,Sr-Nd同位素组成相对富集,可能来自地幔柱引发的岩石圈地幔的部分熔融,并受到一定程度的地壳混染;高Ti型较富Fe,强烈富集不相容元素,具有OIB的地球化学特征,Sr-Nd同位素组成较为亏损,可能来自地幔柱的部分熔融,并较少受到地壳物质的影响。综合构造判别显示该套玄武岩可能为地幔柱伸展背景下的岩浆活动产物,可能为区域上沿商丹断裂带分布的中—新元古代局部伸展背景岩浆活动产物的组成部分。     

中国东部岩石圈减薄时间的制约及构造控制因素探讨

华北地块中生代含幔源包体玄武岩同位素年龄、岩石化学、地球化学及Sr-Nd同位素研究成果表明:119 Ma~110 Ma之间华北地块岩石圈地幔性质由富集型岩石圈地幔转化为亏损的软流圈地幔,岩石圈地幔性质的显著变化,说明中国东部岩石圈减薄的主要时间发生在早白垩世晚期119~100 Ma之间。中生代古太平洋伊泽奈崎大洋板块(Izanagi Plate)向欧亚板块俯冲所导致的拆沉,应是岩石圈减薄的重要控制因素。     

黄骅盆地中新生代火山岩岩相及岩石化学特征

通过对渤海地区黄骅盆地中新生代火山岩进行典型的岩芯取样、岩相及全岩分析,并结合KAr法测年、微量元素和同位素地球化学分析,得出以下结论:主要岩石类型有新生代老第三纪玄武岩、中生代晚白垩世玄武粗安岩、中生代晚白垩世粗面英安岩和流纹岩和中生代早三叠世英安岩。晚中生代火山岩岩石的主量元素丰度呈双峰分布,从老到新,火山岩主元素中SiO2减少,Fe2O3、FeO、CaO、MgO、TiO2、P2O5、MnO有所增加。新生代玄武岩可能源自亏损的软流圈地幔,晚白垩世玄武粗安岩源自玄武质组分亏损和受到富集改造的岩石圈地幔,     

胶莱盆地晚白垩世不同地幔源区的两种基性岩浆——诸城玄武岩和胶州玄武岩的对比

采用全岩K-Ar法获得山东省胶莱盆地诸城玄武岩的形成年龄为76M，胶州玄武岩的形成年龄为72Ma，代表了发生在晚白垩世的地幔岩浆事件，但两地岩浆产物具有不同的地球化学性质。诸城玄武岩主要为粗面玄武岩，富集轻稀土元素（LREE），微量元素组成类似于洋岛玄武岩（OIB），（^87Sr/^86Sr）t=0．7060-0．7080，εNd（t）=-3．0--5．1，介于洋岛玄武岩和中生代富集的岩石圈地幔之间，表明软流圈来源的岩浆中混入了富集岩石圈地幔来源的岩浆，是软流圈地幔与岩石圈地幔相互作用的结果。胶州玄武岩主要为碱性玄武岩，比诸城玄武岩更富集轻稀土元素，微量元素组成类似于诸城玄武岩，但Nb、Ta、Ti等高场强元素不显示亏损，Sr-Nd同位素组成也存在明显差别，（^87Sr/^86Sr）t=0、70350-0．70355，εNd（t）=5．4-5．8，与山东省新生代火山岩的地球化学特征类似，类似于洋岛玄武岩（OIB），表明岩浆起源于亏损的软流圈地幔。研究显示出晚白垩世以来胶莱盆地软流圈地幔不均匀上涌和逐渐成为玄武岩浆主要源区的趋势。     

江汉盆地早第三纪玄武质岩石^39Ar／^40Ar年代学和地球化学特征及其成因意义

江汉盆地早第三纪火山岩主、微量元素和Sr-Nd同位素以及精确的40 Ar/39 Ar年代学研究表明该火山岩形成于57.3±0.4Ma,由亚碱性的玄武岩和玄武质安山岩组成,富集LILE和HFSE,(La/Yb)cn=3.5～10.4,Eu/Eu*=0.99～1.08,具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征.微量元素比值和Sr-Nd同位素组成上表明,其地球化学特征与源于EMⅡ型富集岩石圈-软流圈相互作用而形成的华北南缘早第三纪火山岩以及东南沿海新生代玄武质岩石相似.结合长江中下游地区中生代玄武岩Pb同位素的资料,暗示扬子北缘新生代岩石圈地幔属性可能是其中生代属性的继承.江汉盆地早第三纪玄武质岩石是在陆内的岩石圈伸展拉张构造背景下,对流软流圈上涌导致EMⅡ型岩石圈地幔部分熔融的结果.     

羌塘盆地东部那益雄组玄武岩地球化学特征及构造意义

羌塘盆地东部那益雄组玄武岩作为裂谷演化最后阶段的喷发产物,其成岩年龄和地球化学特征为裂谷的关闭时间和二叠纪构造演化提供了重要约束.在剖面地质调查基础上,对那益雄组玄武岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及全岩分析测试,结果显示:那益雄组玄武岩锆石U-Pb年龄为257.2±2.9 Ma,形成于晚二叠世;该玄武岩属于大陆拉斑玄武岩系列,轻微富集Ta元素而轻微亏损Nb元素,是软流圈地幔物质上涌与岩石圈地幔相互作用的产物,形成于裂谷关闭碰撞后的伸展背景.羌塘地块东部二叠纪玄武岩的地球化学数据显示,早二叠世-晚二叠世玄武岩具有由OIB型玄武岩向火山弧型玄武岩过渡的演化趋势,表明羌塘地块东部板内裂谷在早二叠世打开,中二叠世进入裂谷演化阶段,于晚二叠世关闭.      

内蒙古迪彦钦阿木地区260Ma玄武岩地球化学特征及其地质意义

本文对中亚造山带东段内蒙古迪彦钦阿木地区玄武岩(~260 Ma)开展了岩石学和地球化学的系统研究。元素和Sr-Nd同位素地球化学研究表明,该区玄武岩具有富集LREE和亏损HREE的特征,呈现出明显的Eu正异常,而几乎无Ce异常。微量元素组成表现出富集LILE(如Rb、Th和K)和亏损HFSE(如Nb、Ta、Zr和Hf)的特征。同时,该区玄武岩具有较高的Nb/Ta比值(17),较低的初始87Sr/86Sr比值(0.7026~0.7033),以及正的Nd(t)值(3.6~4.6)。综合分析表明,该区玄武岩具有俯冲带火山岩的地球化学特征,其源区主要为亏损的岩石圈地幔,并局部有软流圈物质的加入,但岩浆演化过程中壳源物质混染程度不高。通过元素判别图解及区域地质资料分析,我们推测该区玄武岩的形成与弧后伸展环境下软流圈物质上涌而导致岩石圈地幔的部分熔融有关。因此,古亚洲洋的闭合时限应该不早于该玄武岩的喷发时间(~260 Ma),并且同期存在古亚洲洋板块向北方的西伯利亚或者南蒙古微陆块的俯冲。     

河北承德盆地114 Ma大北沟组玄武岩地球化学及其对华北克拉通岩石圈地幔减薄作用的制约

华北克拉通罕见年龄界于120～100Ma的火山岩。承德盆地大北沟组火山岩下部主要由柱状节理橄榄玄武岩组成,中上部主要由安山岩组成。对紧邻玄武岩的上覆安山岩的火山锆石U-PbLA-ICPMS定年结果表明,形成年龄为(113.6±0.87)Ma,代表了该套火山岩的喷发年龄,表明它们形成于早白垩世晚期。对3件玄武岩样品的分析结果表明,它们亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf),初始87Sr/86Sr同位素比值为0.7059,εNd(114Ma)为-11.04,具有富集型岩石圈地幔的特征。但该套玄武岩的主量和微量元素特征则介于华北克拉通中生代年龄>120Ma具古老富集型地幔特征的玄武岩和年龄<100Ma具亏损软流圈性质的玄武岩之间,表明113.6Ma时华北克拉通岩石圈地幔在元素组成方面已具有由富集地幔向亏损型软流圈地幔转变的特征。大北沟组玄武岩的地球化学特征表明,114Ma时华北克拉通岩石圈地幔已减薄。     

Wide rift model in Bohai Bay Basin: insight into the destruction of the North China Craton

The Bohai Bay Basin is a Cenozoic extensional basin along the eastern aspect of Asia. Whether the Bohai Bay Basin is a pull-apart or rift basin is controversial. The Bohai Bay Basin exhibits a high density of extensional faults and records destruction of the North China Craton. Many structural analyses have been performed on the Bohai Bay Basin, especially the Tan-L and Taihang Mountain fault systems which control its boundary. The initial deposition of Kongdian Formation was mainly distributed along the boundary of Bohai Bay Basin during the Palaeocene–early Eocene. Subsequently, tectonic activity migrated toward the interior of the basin during deposition of Shahejie Formation in the middle Eocene–early Oligocene. Bohai Bay Basin crust was thickened in early Mesozoic time and has thinned since late Mesozoic time. The crustal strength profile of Bohai Bay Basin is characterized by very weak lower crust, which differs from that of adjacent crust. In regard to the crustal structure, lithospheric thickness, and extensional style, an alternative rift model is proposed. Initial Bohai Bay Basin rifts were characterized by metamorphic core complexes affecting the North China Craton, which reflects collapse of parts of the early Mesozoic intra-plate orogen. Furthermore, westward subduction of the Palaeo-Pacific Plate led to upwelling of asthenosphere mantle. Persistent upwelling of mantle decreased the strength of lower crust and led to the warm heat-flow regime and generation of a lower crustal fluid layer and wide rifting. Outward flow of ductile lower crust following late Cretaceous extension thinned the lower crust and generated the overall sag appearance of the basin in early Cenozoic time. The model supports a model whereby a wide rift narrows with time. For the Bohai Bay Basin, extension and strike-slip faulting were two independent deformation systems superimposed on each other.     

浙东南晚中生代玄武岩的地球化学特征及其对源区物质的指示意义

浙江东南部晚中生代上、下火山岩系（以下简称上、下岩系）中均有玄武岩产出,本文对这些玄武岩分别进行了元 素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究。不同岩系玄武岩的主量元素均表现出富碱、富Al等特征。但微量元素存在差异,下岩 系天台和青田样品具有轻稀土富集以及Ba, Pb和Sr富集,Eu负异常,Nb, Ta, Zr和Hf亏损的特征。上岩系玄武岩的元素特征 也有差别,永嘉花坦、宁波玄坛地、新昌镜岭和永嘉镜架山等地样品的元素特征表现出的性质与下岩系样品相似,武义玄 武岩样品没有Ta, Nb亏损特征,金衢盆地玄武岩的元素特征则介于两者之间。对应的,这些玄武岩样品的同位素组成也有 明显差异,下岩系玄武岩的初始同位素组成范围为 I Sr=0.70850~0.70897,εN（d t） = -5.6~-4.1,（206Pb/204Pb） i =18.21~18.38,（207Pb/204Pb） i =15.55~15.58,（208Pb/204Pb） i =38.26~38.49,接近下岩系中酸性岩浆岩的范围,反映了下地壳物质对其岩浆源区的显著影响。上岩系玄武岩有明显差异,表现出与元素特征对应的分组现象。其中永嘉花坦、宁波玄坛地、新昌镜岭和永嘉镜架山样品 I Sr = 0.70734~0.70936, εN（d t）= -7.1~-2.1,（ 206Pb/204Pb） i =18.01~18.40,（ 207Pb/204Pb） i = 15.54~15.62,（ 208Pb/204Pb） i=37.99~38.62, 具有富集特征, 可能来自活动大陆边缘; 而武义和金衢盆地样品的 I Sr=0.70533~0.70589, εNd（ t） =0.4~3.3,（206Pb/204Pb） i =17.23~18.11,（ 207Pb/204Pb） i =15.46~15.53,（ 208Pb/204Pb） i =36.91~38.43,具有类似OIB特征,趋向亏损地幔端元。上下岩系玄武岩的元素和同位素组成的研究表明,玄武岩的物质来源有较明显的差别,且表现出随时间变化的特征。其中下岩系玄武岩源区中可能有古老岩石圈地幔、下地壳物质和俯冲蚀变洋壳物质的贡献,而上岩系中玄武岩源区有可能是类似下岩系玄武岩性质的岩石圈、软流圈地幔和下地壳物质等的贡献。浙东南晚中生代岩石圈演化的动力学过程可能与太平洋板块俯冲有关,但不能排除岩石圈地幔拆沉的影响,具体的讨论还需要更多的岩石学和/或地幔包体资料的补充。     

辽东湾坳陷新生代构造改造作用及演化

利用大量的渤海油气勘探资料与成果对辽东湾坳陷构造演化特点综合分析,揭示出辽东湾坳陷新生代构造改造作用主要表现在:断裂作用、地层抬升剥蚀及褶皱作用,对辽东湾坳陷构造演化过程具有重要的影响。其西部地区现今构造特征主要受前期伸展断层控制,构造改造作用较弱;而东部地区构造改造作用强烈,辽东凸起是在后期构造改造作用下形成的,分隔现今的辽中凹陷与辽东凹陷。郯庐断裂带辽东湾段新生代早期活动特征不明显,始新世末-渐新世主要以伸展作用叠加右旋走滑作用为主;渐新世末-新近纪晚期以右旋走滑作用为主,断裂带活动不控制辽东湾东部地区的沉积。辽东湾坳陷新生代的演化整体可划分为断陷期(孔店组沉积期-沙河街组三段沉积期)、断坳改造期(沙河街组二段沉积期-东营组沉积期)、走滑改造期(馆陶组沉积期至今)3个演化阶段。现今辽东湾坳陷构造格局与沙河街组三段沉积前古构造格局的差异性,对该区海域油气勘探具有重要意义。     

滇东南个旧白云山碱性岩年代学和地球化学及成因意义滇东南个旧白云山碱性岩年代学和地球化学及成因意义

报道了滇东南个旧超大型锡多金属矿区西区北部白云山碱性岩新的锆石U-Pb年龄、全岩地球化学和Sr-Nd同位素数据。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,白云山碱性正长岩形成于晚白垩世（80.0±0.6 Ma）,与个旧地区的中基性岩及花岗岩均为同一次构造岩浆事件的产物;碱性正长岩与霞石正长岩具有相似的主微量元素地球化学特征及Sr-Nd同位素组成,暗示二者很可能是源于同一富集地幔源区并经历了不同程度演化的产物。结合已有的元素和同位素组成结果,认为碱性岩、中基性岩和成矿花岗岩很可能分别源自富集的岩石圈地幔、正常的岩石圈地幔和地壳源区。在晚白垩世伸展构造背景控制下,源于不均一岩石圈地幔的碱性和中基性的岩浆底侵,促使中下地壳岩石部分熔融形成花岗质熔体,在上升至近地表过程中引起构造活动带成矿物质的富集,从而形成个旧超大型锡多金属矿床的矿化格局。可以说,源于富集地幔的碱性岩浆在含矿花岗质岩浆的成岩成矿过程中,应不只是提供热量的贡献。     

辽东凸起北段新生代隆升时间的确定:来自裂变径迹的证据

对取自辽东凸起北段凸起带和陡坡带的6个岩芯样品进行了磷灰石裂变径迹(AFT)测试并分析了裂变径迹特征,选定其中2个样品在约束条件下进行热史模拟。结果表明,辽东凸起北段新生代经历了距今50 Ma±孔店组沉积期末及距今24 Ma±的东营组沉积期末的2次构造隆升。通过对辽东湾坳陷东西部的沉积结构和控凹断裂对比可知,辽东湾坳陷一系列NE向隆起具有相似的发育机制。结合渤海湾盆地区域构造背景,推断辽东湾坳陷辽东凸起的形成是古近纪地幔热活动引起的伸展作用在孔店组沉积期末的构造响应,形式为拆离性质的翘倾断块;而辽东凸起的第二次抬升是受东营组沉积期末发生的区域性构造抬升运动影响的结果。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代伸展量的时空分布特征*

以渤海湾盆地黄骅坳陷22条区域地震剖面的构造解释为基础,利用平衡剖面技术计算了不同位置剖面的伸展量、伸展率和伸展系数,并分析了伸展量的时空分布规律。研究表明,黄骅坳陷新生代具有幕式伸展的特点,而且伸展量的时空分布极不均匀。空间上,伸展量主要是由盆地主边界断层伸展位移造成的,主边界断层位移较大处的伸展量也相应较大;时间上,水平伸展运动可以分为始新世、渐新世和新近纪3个时期,其中,始新世伸展主要发生在盆地南部,渐新世发生在中北部,新近纪伸展量较小,主要发生在中部。伸展量时空分布是受盆地构造变形、构造演化控制的。始新世,NNE向沧东断层的伸展位移是控制盆地伸展变形的主要因素,且沧东断层在盆地南区的伸展位移量较大。渐新世,NNE向沧东断层在盆地中北区的伸展位移量相对较大,同时盆地内部NNE向基底断层的右旋走滑诱导的NE向基底正断层对盆地伸展变形做出贡献。新近纪,盆地在后裂陷的热沉降过程中NNE向基底断层仍然有右旋走滑位移,致使盆地中部发育NE向盖层正断层。     

东天山企鹅山群火山岩地球化学特征及其地质意义

根据主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素地球化学研究结果,觉罗塔格构造带中企鹅山群火山岩企鹅山群火山岩分为拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩,拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩均具有高铝、低钛和相对富集轻稀土元素（LREE）、大离子亲石元素的特征,与典型的岛弧玄武岩相似。钙碱性玄武岩具有显著的Eu的负异常,其不相容元素含量显著高于拉斑玄武岩,在La/Sm-La图解中,钙碱性玄武岩为结晶分异作用的产物,拉斑玄武岩则为平衡部分熔融的产物。Sr-Nd同位素特征表明企鹅山群火山岩源自亏损地幔。在玄武岩构造环境判别图中样品均落入岛弧玄武岩范围内。通过综合该区岩石组合特征、地球化学特征、地球物理特征,认为企鹅山群为康古尔洋壳向北俯冲在大南湖岛弧南侧形成的石炭纪岛弧火山岩。     

Rare—Earth Elements and Genesis of Lamprophyres in the Laowangzhai Gold Orefield,Yunnan Province

The Laowangzhai super-large gold orefield,which is situated in northern Mt.Ailao tectonic zone,Yunnan Province,is a typical gold orefield where lamprophyres are temporally and spatially related to gold mineralization.Major element data show that lamprophyres in the orefield are of alkalic series and can be divided into potassic and K-rich calc-alkaline lamprophyres.The rocks are enriched in rare-earth elements as compared with the primary mantle and mid-ocean ridge basalts(MORB).Modelled calculations by the least squares method of Petrological Mixing show that the mantle-source for the lamprophyres in enriched in rarc earth elemeots.The geotectonic development of western Yunnan,Sr and Nd isotopic compositions,incompatible element patterns and linear programing calculations indicate that the fluids were derived from dehydration of submaine sediments which are enriched in ALK,LREE and incompatible elements and then were carried to mantle wedges as a result of plate subduction.That is the main factor leading to the formation of a metasonatic fertile mantle in the area studied.     

东南沿海地区第四纪大陆岩石圈地幔的特征

东南沿海地区新生代玄武岩中的橄榄岩包体来自年轻的大陆岩石圈地幔 ,该岩石圈地幔在岩石学、矿物组成、痕量元素以及Sr Nd同位素组成等各方面具有很大差异。这些差异反映了它们来自不同的地幔过程。南海张开与地幔热柱有关 ,南海扩张后第四纪形成的火山岩携至地表的包体更多保留了地幔热柱的信息。橄榄岩包体的矿物成分与深海橄榄岩类似 ,相对贫Opx而富Ol;在痕量元素上 ,表现为强不相容元素的富集 ,其配分模式类似于其寄主岩 ;Nd同位素强烈亏损 ,显示出比MORB源区更亏损的特征。大陆岩石圈地幔经历了来自地幔深处的贫SiO2 熔体的进一步改造。