中国东部深源包体和新生代辉石地温的研究

中国东部新生代宏玄武岩广泛发育,它们在时间和空间上表现为明显的分带。在新生代玄武岩中赋存着丰富的地幔碎裂－二辉橄榄岩包体和高压巨晶,为研究上地幔组成和岩浆演化提供大量信息。人选必其他研究者的资料,从岩石学,矿物学,地球化学及热力学的观点,对中国东部新生代玄武岩中赋存的深源包体和新生代辉石地温进行探讨。     

中国东部新生代玄武岩地质资源研究的进展和对今后工作的建议

一、中国东部新生代玄武岩研究的进展 中国东部新生代的玄武岩,在本世纪20年代即已为国内及少数外国地质学家注意,有过一些关于地层、构造、岩石、地貌及矿产方面的调查研究报告和专题论文。但是,对新生代玄武岩较全面的认识,还是近年的事。 (一)较全面地认识到新生代玄武岩地区的资源现状和潜力。     

中国中-东部地区新生代玄武岩的分布规律与面积汇总

利用图像处理技术,对中国中-东部地区地质图进行新生代玄武岩的像素提取,并叠加在高精度地貌图上,统计了
该地区陆地出露的新生代玄武岩的总面积和分区面积。结果表明：（1） 我国中-东部地区新生代玄武岩总面积为78
525 km2;（2） 以东部新生代盆地为界,盆地以西的中部地区新生代玄武岩面积为35 487 km2,盆地以东的东部地区新生代
玄武岩面积为43 038 km2,两边面积比为45:55;（3） 按时代划分,中国中-东部新生代玄武岩随时代变新分布面积递
增,S古近纪∶S新近纪∶S第四纪为0.36:21.65:77.99;（4） 中部地区的新生代玄武岩主要分布在北方,由北至南包括三个主要出露
区,分别为松辽盆地以西的大兴安岭地区(7334 km2)、锡林郭勒地区（13 843 km2） 和华北北缘（14 310 km2）;（5） 东部地
区新生代玄武岩的分布范围更广,从黑龙江一直到海南岛,也可以分为三个区,包括松辽盆地以东的东北地区（33 324 km2）、从
山东到福建零星分布的华东地区（1707 km2） 以及位于海南岛和雷州半岛的雷琼地区（8007 km2）;（6） 总体看,我国中-东
部地区新生代玄武岩主要分布在北方,如以山东省为界,北方玄武岩面积达69 191 km2,南方玄武岩面积达9334 km2,北南之
比为88∶12。     

我国东部新生代玄武岩岩石化学的一些探讨

新生代是地球上玄武质岩浆的主要活动期。在我国东部,新生代玄武岩分布也极广泛,由北往南自大兴安岭、松辽盆地经华北、苏闽浙至台湾、海南岛以及近海大陆架均有不同程度的出露。时间上从老第三纪至史期均有玄武岩喷发活动。     

山东蓬莱等地第四纪玄武岩的热发光年龄

山东蓬莱、栖霞、沂水、临朐等地分布大片新生代玄武岩。过去主要根据其下伏松散沉积层的时代,与临朐中新统山旺组对比,划分为中新世下玄武岩和上新世上玄武岩。     

浙闽地区中生代钾玄质岩石的研究

浙闽地区中生代与新生代岩浆活动强烈,中生代广泛发育中酸性火山岩为主的火山岩系,晚期伴有玄武质岩浆活动,而新生代则几乎完全转变为玄武质岩浆的喷发。对这一转变的深部原因,因缺乏新生代玄武岩与中生代玄武岩的系统对比,尤其是缺乏对中生代玄武岩的综合研究而一直未获得满意的解释。 1.地质概况浙闽沿海中生代玄武岩主要分布在浙闽奉化亭下、鄞县玄坛地、武义、平阳、文成龙潭山、缙云、永康、天台九里坪、临海石岩头(在流纹岩穹中呈包体)、仙居上井;福建永泰风际、上杭上谷坑、泰宁白牙山等。剖面上玄武岩一般呈夹层存在于火山旋回的下部,上下层位多为厚度不等的砂岩、砾岩或砂砾岩,个别地区酸性火山岩直接覆盖在玄武岩之上,如风际等。玄武岩与上覆和下伏岩     

华北晚中生代和新生代玄武岩中单斜辉石巨晶来源及其对寄主岩岩浆过程的制约:以莒南和鹤壁为例

本文对华北克拉通晚中生代和新生代碱性玄武质岩石中的单斜辉石巨晶进行了主、微量元素和Sr-Nd同位素的综合研究,发现晚中生代和新生代单斜辉石巨晶存在明显的主、微量元素和同位素组成上的差异。新生代单斜辉石巨晶有Al-普通辉石和次透辉石两类;而中生代单斜辉石巨晶只有Al-普通辉石。新生代单斜辉石SiO_2含量高、REE配分型式为上凸型、LILE和放射性元素含量高,并具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成;而中生代单斜辉石SiO_2含量低、REE配分型式为LREE富集型、LILE和部分HFSE以及放射性元素含量低,并具有比寄主碱性玄武岩稍富集的Sr和Nd同位素组成;巨晶的结构、矿物成分和地球化学特征,以及Mg-Fe在熔体与单斜辉石间的分配状况皆说明,新生代碱性玄武岩中单斜辉石巨晶是碱性玄武岩浆在高压下结晶的,因此二者是同源的;而中生代单斜辉石巨晶是被寄主岩浆偶然捕获的捕虏晶,是不同源的。华北新生代单斜辉石巨晶存在于碱性玄武岩和拉斑玄武岩中,它们具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成,说明即使是碱性玄武岩也不能完全代表软流圈来源的原始岩浆,其在上升过程中或多或少存在同位素组成富集的物质的混入。同时,拉斑玄武岩不是碱性玄武质岩浆直接结晶分异的产物,亦不是完全由部分熔融程度的不同造成的。拉斑玄武岩中存在岩石圈地幔物质的贡献或是岩浆房内碱性玄武质岩浆受地壳混染作用的结果。     

海南岛北部晚新生代玄武岩成分演化及成因讨论

板内玄武岩通常具有复杂的成分组成和成因过程。海南岛北部（简称“琼北”）自渐新世始逐渐发育了大量板内玄武岩,岩性跨度大,从石英拉斑玄武岩到橄榄拉斑玄武岩,再到碱性橄榄玄武岩和碧玄岩均有分布。对琼北晚新生代玄武岩虽已开展了广泛的研究,但“琼北晚新生代玄武岩的成分随时间演化规律”这一问题却未引起足够的关注。本文从晚更新世道堂组橄榄玄武岩入手,对其开展了细致的岩石学、矿物学和主微量及Sr- Nd- Pb同位素地球化学的研究;并结合文献中琼北其他时代（组）玄武岩的数据,阐述了琼北晚新生代玄武岩成分随时间演化的规律并对其成因进行了探讨。研究发现,自中—上新世到更新世再到全新世,琼北晚新生代玄武岩呈现从碱性玄武岩过渡到拉斑玄武岩再突变到碱性—强碱性系列的演化规律;中—上新世到更新世这一时期的碱性玄武岩和拉斑玄武岩可能形成于石榴子石二辉橄榄岩由低到高程度的部分熔融作用,而全新世碱性岩则更可能形成于石榴子石辉石岩的部分熔融。琼北晚新生代玄武岩的Sr- Nd- Pb同位素组成揭示其源区地幔以PREMA端元为主,但经历了来自古老陆壳的沉积物不同程度的改造作用。采用“海南地幔柱”模型可以较好地解释琼北晚新生代玄武岩的复杂组成和成因。     

阿尔泰东部新生代火山岩的地球化学特点及构造环境

新疆三大山系均有新生代火山岩,其中南部西昆仑、阿尔金山及天山托云等地的新生代火山岩比较发育,在新疆东北部地区的阿尔泰哈拉乔拉一带也发育新生代的陆内喷发火山岩。这套火山岩虽然面积不是很大,但具有大陆溢流玄武岩的特点。在地球化学上也具有典型热点成因洋岛玄武岩或其它地幔柱成因玄武岩的特点,如TiO2含量高大于2%、轻稀土元素和不相容元素显著富集等。表明新疆北部特别是阿尔泰造山带东部演化到新生代以后,有向裂陷拉张方向演化的趋势,标志着一个新的大地构造演化阶段的到来。     

福建新生代玄武岩的特征、起源及其成因探讨

福建沿海与内陆地区新生代玄武岩特征明显不同，为不同期火山活动的产物。通过研究认为：新生代玄武岩浆为上地住源岩部分熔融的产物，接近原始玄武岩浆；该时期，福建境内上地幔在垂直方向上存在着化学成分的不均一性，玄武岩在形成过程中遭受不同程度的地幔交代作用，因而导致其源区的不同富集特征。     

嘉山至六合地区新生代玄武岩的岩石学和地球化学初步研究

安徽—江苏省界附近嘉山—六合地区新生代玄武岩多呈熔岩台地,残丘和火山锥体,广布于中生代或前中生代地层之上。近年来,国外对新生代玄武岩研究已较深入,提出了过渡金属和稀土元素的分配模式,并应用这些微量元素模式来讨论玄武岩的成因和地壳上地幔演化问题。本文研究了嘉山—六合地区新生代玄武岩的过渡金属和稀土元素(REE)地球化学特征,并结合岩石学特征讨论它们的成因。     

福建新生代玄岩的特征,起源及其成因探讨

福建沿海与内陆地区新生代玄武岩特征明显不同，为不同火山活动的产物。通过研究认为：新生代玄武岩浆上地幔源岩部分熔融的产物，接近原始玄武岩浆；该时期，福建省境内上地幔在垂直方向上存在着化学成分的不均匀一性，玄武岩在形成过程中遭受不同程度的地幔交代作用，历而导屋致其源区的不同富集特征。     

阿拉善地块新生代玄武岩和粗玄岩地球化学特征及其地质意义

新生代时期受太平洋板片俯冲影响,华北克拉通中东部广泛发育具有洋岛玄武岩特征的板内岩浆活动。然而华北克拉通西段目前并无新生代火山岩年代学及地球化学相关的研究。本文首次报道华北克拉通西部阿拉善巴隆乌拉新生代岩浆活动。来自巴隆乌拉玄武岩和粗玄岩锆石U-Pb定年限定这些岩石形成于始新世时期(37.2～36.5 Ma)。新生代玄武岩和粗玄岩SiO₂(50.38%～51.65%)和Al₂O₃(16.9%～17.5%)含量,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,无Eu负异常和Nb、Ta亏损,显示洋岛玄武岩特征。玄武岩和粗玄岩样品⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.7054～0.7057、全岩ε_Nd(t)值及锆石ε_Hf(t)值分别为-7.2～-6.7和-3.2～-1.1之间,显示富集的同位素组成。地球化学研究揭示这些新生代岩石在上升过程中经历了有限的地壳混染作用。与华北克拉通东部新生代玄武岩相比,阿拉善新生代玄武岩具有更高的大离子亲石元素和更加富集的同位素组成。阿拉...     

吉林省长白山地区新生代火山岩的特点及其成因

长白山地区新生代火山岩是一套玄武岩、粗面岩和钠闪碱流岩的双峰式火山岩组合。玄武岩类分别属于碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列。奶头山期玄武岩是幔源原生岩浆直接喷发于地表的产物,其他各期玄武岩是幔源原生岩浆经历了一定程度分异作用的产物。粗面岩和钠闪碱流岩与玄武岩有成因联系,可能是玄武岩浆通过分离结晶作用而形成的。本区新生代火山岩是大陆裂谷构造环境下的产物,是在地幔增温和底辞上升过程中形成的。     

兰坪—思茅盆地宁洱地区新生代玄武岩地球化学特征及意义

宁洱新生代玄武岩主要分布于宁洱县城与通关周围,玄武岩覆盖在下白垩统之上,主要由橄榄玄武岩及橄斑玄武岩组成,具气孔构造,斑状结构,含有较多的斜长石斑晶。宁洱新生代玄武岩为碱性玄武岩,其特征为大离子亲石元素Ba和高场强元素Nb、Ta、Zr、Th较为富集,Ti、Al含量较高,Si含量低,轻重稀土元素分异较明显,表现出明显的Eu正异常,δEu平均值为1.34。宁洱玄武岩的地球化学特征显示其来自于陆内裂谷环境,岩浆来自于富集地幔,分离结晶作用较弱且几乎未受到地壳的混染作用。宁洱玄武岩形成于更新世时期,是兰坪—思茅盆地中轴构造活动剧烈导致新生代活动断裂相互错动,活跃岩浆迅速溢出地表的产物。区域内新生代的断裂构造具有裂谷的性质,可能处于裂谷形成的早期阶段。     

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。     

浙江建德新生代玄武岩源区特征及其成因

中国东南部浙江境内分布有大量新生代板内玄武岩，这些玄武岩的分布受到三条北东—南西向的断裂控制，将浙江玄武岩分为西部、中部、东部三个区域。其中，出露于浙江西部江山-绍兴断裂带的建德玄武岩是浙江境内最古老的新生代玄武岩（约40 Ma）。为进一步认识浙江境内新生代岩浆作用的本质，测定了建德玄武岩的元素组成和Sr、Nd、Hf、Pb同位素组成，并在与浙江境内其它新生代玄武岩对比的基础上，探讨它们之间的成因联系。建德玄武岩为碧玄岩，与浙江西部其它新生代玄武岩一样，碱性程度明显高于浙江中部和东部的新生代玄武岩（以弱碱性的碱性橄榄玄武岩和拉斑玄武岩为主）。这些玄武岩具有较低的SiO₂ (41.3~42.3 wt%）和Al₂O₃（9.70~12.6 wt%）含量，较高的MgO（8.90~15.6 wt%）、CaO（8.92~12.1 wt%）、TiO₂（2.78~3.18 wt%）和Fe₂O₃^T（14.1~16.2 wt%）含量以及较高的Ca/Al（1.02~1.16）比值。不相容微量元素组成上与火成碳酸岩具有亲缘性，即蛛网图上表现为明显的K、Zr、Hf、Ti的负异常（Hf/Hf*=0.74~0.77, Ti/Ti*=0.70~0.74），同时具有高的Zr/Hf比值（48.5~50.1），表明其地幔源区含有碳酸盐组分。建德玄武岩具有亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.7032~0.7034, εNd=5.85~5.95, εHf=7.78~8.56）和较高的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb（18.491~18.554）、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb（15.488~15.518）和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb（38.387~38.523）比值。相比浙江中部和东部玄武岩，浙江西部玄武岩及建德玄武岩具有更高的碱含量、不相容微量元素含量、La/Yb比值和更明显的K、Zr、Hf、Ti负异常，表明浙江西部玄武岩是碳酸盐化地幔低程度熔融的产物。浙江新生代玄武岩的Ti/Ti*与Ba/Th、K/La比值之间较好的正相关性表明其源区存在两端元混合的特征。其中，以浙江西部玄武岩（包括建德玄武岩）为代表的地幔端元是由含碳酸盐的再循环洋壳熔融产生的碳酸盐熔体与亏损地幔反应形成的碳酸盐化地幔，以较低的Ba/Th、K/La和Ti/Ti*比值为特征。以浙江东部玄武岩为代表的地幔端元具有和碳酸盐化地幔端元互补的、较高的Ba/Th、K/La和Ti/Ti*比值，代表熔融残余的再循环洋壳。因此，浙江新生代玄武岩的地幔源区是不均一的，这种不均一性主要是由具有成因联系的两种端元组分所控制。     

中国东部新生代玄武岩记录古太平洋俯冲带壳幔相互作用

大陆玄武岩通常具有与洋岛玄武岩相似的地球化学成分,其中含有显著的壳源组分.对于洋岛玄武岩来说,虽然其中的壳源组分归咎于深俯冲大洋板片的再循环,但是对板片俯冲过程中的壳幔相互作用缺乏研究.对于大陆玄武岩来说,由于其形成与特定大洋板片在大陆边缘之下的俯冲有关,可以用来确定古大洋板片俯冲的地壳物质再循环.本文总结了我们对中国东部新生代玄武岩所进行的一系列地球化学研究,结果记录了古太平洋板片俯冲析出流体对地幔楔的化学交代作用.这些大陆玄武岩普遍具有与洋岛玄武岩类似的地球化学成分,在微量元素组成上表现为富集LILE和LREE、亏损HREE,但是不亏损HFSE的分布特点,在放射成因同位素组成上表现为亏损至弱富集的Sr-Nd同位素组成.在排除地壳混染效应之后,这些玄武岩的地球化学特征可以由其地幔源区中壳源组分的性质来解释.俯冲大洋地壳部分熔融产生的熔体提供了地幔源区中的壳源组分,其中包括洋壳镁铁质火成岩、海底沉积物和大陆下地壳三种组分.华北和华南新生代大陆玄武岩在Pb同位素组成上存在显著差异,反映它们地幔源区中的壳源组分有所区别.中国东部新生代玄武岩的地幔源区是古太平洋板片于中生代俯冲至亚欧大陆东部之下时,在>200 km的俯冲带深度发生壳幔相互作用的产物.在新生代期间,随着俯冲太平洋板片的回卷引起的中国东部大陆岩石圈拉张和软流圈地幔上涌,那些交代成因的地幔源区发生部分熔融,形成了现今所见的新生代玄武岩.      

全球大陆板内玄武岩数据挖掘

大陆板内玄武岩(ICB)是一个广义的术语,包括大陆溢流玄武岩(CFB)、大陆裂谷玄武岩(CRB)以及所有出露在大陆板内构造环境的玄武岩。本文研究的大陆板内玄武岩不包括大陆溢流玄武岩和大陆裂谷玄武岩,主要是一些规模比较小的玄武岩,是狭义的ICB。本文详细介绍了研究的方法、数据清洗过程以及数据处理过程。在上述研究的基础上探讨了新生代ICB的时空分布,着重对不同时代的ICB进行了对比,发现中新生代、古生代、元古代的ICB的地球化学特征总体上一致,其中,古生代和元古代之间的相似性更加明显,而中新生代则显示V、Sc、Yb亏损的特征,具体如何解释还需要今后进一步的研究。本文的研究表明,全球不同时代ICB的地球化学特征大体相似,地质理论中的"将今论古"原则适用于ICB,只是在应用时尽量回避Al_2O_3、Zn、V、Sc、Yb等元素就更加万无一失了。     

与新生代玄武岩有关的非金属矿床成因类型及成因机理探讨

中国东部广泛出露的新生代玄武岩与大陆热点或大陆裂谷构造环境有关.与新生代玄武岩有关的非金属矿床包括了玄武质火山喷发有关的玄武岩、浮石和火山灰,玄武岩携带的包体矿物刚玉、贵橄榄石等形成的宝石,火山期后热液充填有关的玛瑙、紫水晶和贵蛋白石,玄武岩喷发沉积或后期风化改造的膨润土、凹凸棒石和铝土矿,以及与玄武岩共生、与沉积有关的硅藻土和石膏、煤和油页岩等.研究表明,这些非金属矿床与玄武岩的共生并非偶然,而是具有成因上的联系.它们具有相同的构造环境,玄武岩的喷发和沉积为这一成矿系列提供了成矿物质来源和成矿环境.由于成矿作用的叠加和成矿微环境条件的转化,形成了成矿系列内多种非金属矿床的共生.