中国东部新生代碱性玄武岩及幔源捕虏体中的流体组成

中国东部新生代碱性玄武岩及其幔源二辉橄榄岩捕虏体中的流体组分存在差异,幔源二辉橄榄岩形成于以Ｈ２,ＣＯ等还原性气体为主的流体环境中,其流体组分以含Ｈ２高,挥发性气体总量低为特征;碱性玄武岩中流体组分以ＣＯ２,ＳＯ２和挥发性气体总量高为特征,在其形成演化过程中有ＳＯ２等氧化性气体的流体加入。     

中国东部地幔CO2流体包裹体的碳同位素初步研究

采用分步加热爆裂法收集中国东部１１个地点的新生代玄武岩中１３个富ＣＯ２流体包裹体捕捞体（包括１２个橄榄岩和１个麻粒岩）的ＣＯ２，做了碳同位素测定，８００℃的δ＾１３Ｃ主要集中分布于－１６．０‰－－２２．０‰，１１００℃的δ＾１３Ｃ主要集中分布于－２１．０‰－２９．０‰。初步结果表明，地幔演化不同阶段的流体ＣＯ２碳同位素组成不同。     

中国东北地区中新生代岩浆岩中氮及其同位素组成

通过真空热解法分析中国东北地区中新生代以来形成的碱性玄武岩和基性侵入岩中氮含量及其同位素组成的差异，结果表明喷出岩和侵入岩中流体组分在岩浆的上升侵入过程中有不同的表现形式，喷出岩与围岩有较少的混染作用发生。碱性玄武岩包裹体中氮含量较低，为1．91－14．01μL/ g，δ^15N为－22．6‰～-1.8‰。侵入岩包裹体中氮含量为25．39－731.30μL/g,δ^15N为＋0．7‰～ 20.9‰。碱性玄武岩中N2含量和氮同位素组成可能部分代表了上地幔流体的特征，脱气作用造成同位素值有较大变化；而侵入岩中的N2含量和氮同位素组成更多地反映了地壳中含氮物质浓度及同位素组成特征。     

辽宁宽甸新生代火山岩和地幔包体He-Ar同位素组成

宽甸新生代碱性玄武岩、地幔包体及辉石巨晶的稀有气体同位素组成和流体含量分析表明，不同岩性稀有气体含量的差异反映了岩浆作用过程中轻、重稀有气体的分馏特性，较轻的稀有气体(He、Ne)比较重的稀有气体(Kr、Xe)具有更高的活动性和不相容性；该地区上地幔源区具有典型的MORB型源区特征，以辉石巨晶为代表；地幔包体的3^He／^4He值较低，可能与地幔上隆过程中富集地幔流体的交代作用或地幔塑性变形作用丢失了部分原始He有关；大陆碱性玄武岩具有与大洋玄武岩截然不同的He同位素组成，反映了大陆区地幔岩浆上升过程中受到了陆壳物质混染。地幔源区^40Ar／^36Ar值为350左右，二辉橄榄岩和碱性火山岩的^40Ar／^36Ar值比大气略高，可能有大气组分的混入。部分样品中有^21Ne、^22Ne、^129Xe、^134Xe和^136Xe相对于大气的过剩现象。     

辽宁宽甸新生代火山岩和地幔包体的稀有气体同位素组成及其演化意义

通过对宽甸新生代碱性玄武岩、地幔包体及辉石巨晶的稀有气体同位素组成的分析，认为不同岩性稀有气体含量的差异反映了岩浆作用过程中轻、重稀有气体的分馏特性，较轻的稀有气体(He、Ne)比较重的稀有气体(Kr、xe)具有更高的活动性和不相容性；该地区上地幔源区具有典型的MORB型源区特征，以辉石巨晶为代表；地幔包体的^3He／^4He值较低，可能是地幔流体交代作用造成的；大陆碱性玄武岩具有与大洋玄武岩截然不同的He同位素组成，反映了大陆区地幔岩浆上升过程中受到了陆壳物质混染。地幔源区^40Ar／^36Ar值为350左右，二辉橄榄岩和碱性火山岩的^40Ar／^36Ar值比大气略高，可能有大气组分的混合。部分样品中有^21Ne、^22Ne、^129Xe、^134Xe和^136Xe相对于大气的过剩现象，是核成因造成的。     

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（ＥＭ Ｉ）地幔端元的成因。     

中国东南沿海中—新生代玄武岩微量元素和Nd—Sr—Pb同位素研究

本文对中国东南沿海不含幔源包体的中生代玄武岩和含幔源包体的新生代玄武岩进行了微量元素和Nd-Sr-Pb同位素对比研究。中生代玄武岩呈Ta,Nb和Hf负异常，低Ce/Pb,Nb/U比值和高La/Nb比值，与岛弧火山岩和陆壳岩石的微量元素特征相类似，说明在岩浆生成和上升过程中，幔源组分受到了陆壳组分的混染。新生代玄武岩呈Ta,Nb正异常和Pb负异常，高Ce/Pb,Nb/U比值和低La/Nb比值，与海岛玄武岩（OIB）相类似，Nd-Sr同位素成分与夏威夷玄武岩类似，因而它们未受明显的陆壳混染。^143Nd/^144Nd与^206Pb/^204Pb之间的负相关关系和^87Sr/^86Sr与^206Pb/^204Pb之间的正相关关系说明本区新生代玄武岩起源于中等亏损程度的软流圈地幔，并与EMII富集地幔组分发生了混合。     

滇西羊拉铜矿床稳定同位素地球化学研究

滇西羊拉铜矿是近年来发现的大型铜矿床。作者系统地研究了该矿床的Ｓ、Ｐｂ、Ｃ、Ｏ、Ｓｉ同位素组成,研究表明该矿床不同矿石的硫同位素组成变化范围一致,其平均值靠近零值且具有塔式分布特征,表明硫来源于上地幔或岩浆作用;该矿床矿石中方解石的Ｃ、Ｏ同位素组成与矿区大理岩的Ｃ、Ｏ同位素组成明显不同,其δ＾１３Ｃ（ＰＤＢ）为－３．２７‰～－４．８９‰,与土地幔射气及岩浆作用形成的ＣＯ２的碳同位素组成一致,因此矿石中方解石中碳亦来源于土地幔射气或岩浆作用;铜同位素特征表明早期热水沉积形成的块状硫化物矿石铅主要来源于上地壳,而中晚期形成的夕卡岩型矿石及蚀变破碎带型矿石的铅具有土地幔铅的特征。     

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。     

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。     

Fluid Composititon and Carbon ＆ Oxygen Isotope Geochemistry of Cenozoic Alkali Basalts in Eastern China

The fluid compositions of Cenozoic alkali basalts in eastern China have been determined by the pyrolysis-MS method,meanwhile the carbon and oxygen isotopic compositions of CO2 released from these samples at different heating temperatures have been analyzed by the vacuum step-heating method.The data show the volatiole heterogeneity in upper-mantle sources and different evolution trends of alkali basaltic magmas in eastern China,and these alkali basaltic magmas may be generated in the oxidizing milieu,as compared with mantle-derived xenoliths in these alkali basalts,and exotic volatile components were mixed into these magmas in the process of their formation and development.     

中国东部陆下岩石圈地幔中的再循环地壳流体组分

地幔捕虏体中的流体组分记录了地幔演化的信息,可用来认识地幔中再循环地壳组分的性质和来源。采用分步加热质谱法测定中国东部二辉橄榄岩捕虏体组成矿物中流体挥发份的碳、氢和氧同位素组成,结合化学组成(Zhang et al., 2004)综合分析表明,早期流体包裹体、矿物晶格缺陷和空隙中的流体挥发分主要在高温段(800-1200°C)释出,CO2和CO显示较轻的δ13C值,与世界其它地区地幔捕虏体明显不同;晚期流体包裹体中的流体挥发分主要在低温段(300-600°C)释出。根据中国东部地幔演化事件、地幔矿物性质认为陆下岩石圈地幔中三种类型的流体挥发份中均存在来源不同的再循环地壳组分：（1）地幔初始流体：主要为耐熔矿物橄榄石在800-1200°C释出的流体组分,华北克拉通地幔初始流体的化学组成（主要为CO）与华南克拉通（主要为CO2）明显不同,反映二者拼合前各自演化时期捕获的流体组分。地幔特征的δD、δ13CCH4和δ18OCO2反映初始流体组分可能为元古代克拉通大陆型岩石圈地幔成分,较轻的CO2 和 CO的δ13C值揭示初始流体中存在部分再循环地壳流体,可能在1.9Ga的大陆碰撞过程中混入。（2）地幔交代流体：指斜方辉石和单斜辉石800-1200°C释气峰的流体组分,以H2为主。华北克拉通交代流体主要组分H2含量(80.73 mm3.STP/g) 明显低于华南克拉通(138.91 mm3.STP/g),地幔特征的δDH2和δ13CCH4表明交代流体主体为地幔来源,较轻的δ13CCO2,CO和较重δ18OCO2揭示其中存在再循环陆壳流体,其可能的来源为华北与华南中生代拼合过程中的壳幔相互作用。（3）岩石圈减薄流体：指二辉橄榄岩捕虏体组成矿物在400-600°C释放出的流体,华北与华南克拉通在流体组成方面相似,壳源特征的CO2、CO和CH4的δ13C值,以及较轻的δ18OCO2和δDH2O值指示该流体可能为岩石圈地幔减薄过程中引起的再循环洋壳流体,可能与中国东部转换带中水平俯冲的太平洋岩石圈(或其前身)脱气有关。     

西秦岭新生代高钾质玄武岩流体组成及其地幔动力学意义

西秦岭新生代高钾质玄武岩是认识大陆碰撞俯冲体制下地幔流体组成及深部动力学的岩石探针。本文采用分步加热质谱法测定了西秦岭高钾质玄武岩中斑晶及基质的流体化学组成和碳同位素组成,结果表明流体组分在200~400℃、400~800℃和800~1200℃阶段性释出,以H₂O为主,其次为CO₂和SO₂,并含有相对较高的He含量。从橄榄石斑晶到斜长石斑晶和基质H₂O和CO₂逐步升高。橄榄石斑晶流体挥发份主要释气峰温度(900~1200℃)明显高于中国东部地幔捕虏体及其它地区超镁铁质岩体中的橄榄石,流体组份以SO₂和CO₂等氧化性组份为主,其CO₂的δ¹³C值(-26.21‰~-20.85‰,平均-23.32‰)和CH₄的δ¹³C值(-42.35‰~-38.17‰,平均-40.03‰)低于基质的δ¹³C_CO2值(-16.43‰~-11.67‰,平均-13.22‰)和δ¹³C_CH4值(-44.22‰~-34.03‰,平均-39.70‰)。基质中CO₂和CH₄碳同位素组成具有机质热裂解特征。原始岩浆的流体挥发份主要为SO₂、N₂和CO₂,可能起源于较深的混杂地幔源区、演化于高f_O2的环境。流体挥发份化学和同位素组成表明高钾质玄武岩浆挥发份中存在地幔和地壳来源组分,幔源岩浆上升演化过程中可能加入了大量的H₂O和CO₂等,可能存在碳酸岩岩浆的混合或岩浆穿透区域碳酸盐地层的混染;其中的再循环壳源组分可能为古特提斯洋闭合俯冲或其后华北克拉通与扬子克拉通碰撞相关的再循环壳源沉积物脱出的流体组分。     

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。     

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。     

山东蓬莱、临朐新生代碱性玄武岩的钕、锶同位素组成

本文报道了鲁东和鲁西新生代碱性玄武岩13个样品的Nd、Sr同位素组成,~(143)Nd/~(144)Nd=0.512967—0.512744,~(87)Sr/(86)Sr=0.70349—0.70450。它们在地质剖面上呈现规律性变化,可能与其地幔源区同位素组成的层状分带有关。鲁西地幔源区具有较鲁东更加亏损的组份。两地地幔源区在演化中都曾发生过地幔交代(或富集)作用,根据玄武岩Nd同位素模式年龄估计地幔交代作用发生的时间为0.45Ga。     

中国东北软流圈地幔中的原始橄榄岩质地幔:来自大兴安岭地区新生代玄武岩的地球化学证据

为了进一步了解中国东北新生代玄武岩地幔源区的物质属性,报道了大兴安岭哈拉哈河-柴河地区新生代玄武岩的全岩主量、微量元素和Sr、Nd、Pb、Hf同位素组成.哈拉哈河-柴河玄武岩属钠质碱性系列,具有与洋岛玄武岩相似的微量元素特征,如富集大离子亲石元素（LILEs）、明显的Nb、Ta正异常等.它们具有中等亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成（87Sr/86Sr=0.703 5~0.703 9、ε_Nd=5.21~6.55、ε_Hf=10.00~11.25）,接近中国东部新生代玄武岩的亏损端元.这些玄武岩具有中等的放射成因Pb同位素组成（206Pb/204Pb=18.37~18.57、207Pb/204Pb=15.52~15.54和208Pb/204Pb=38.24~38.43）,在206Pb/204Pb-207Pb/204Pb相关图上位于4.42~4.45 Ga的地球等时线之间.它们在Sr-Nd-Pb同位素相关图中均落入地幔柱来源的、高3He/4He比（>30R_a）的洋岛玄武岩范围内,暗示其源区可能存在来自深部地幔的古老原始地幔物质.此外,这些玄武岩具有高MgO（8.49%~11.58%）、高Ni（174×10-6~362×10-6）和高Mg#（59.1~66.9）的特征,表明它们接近于原始岩浆的成分.反演的哈拉哈河-柴河玄武岩的原始岩浆组成具有中等的SiO₂、低Al₂O₃以及高CaO/Al₂O₃比的特征,与石榴子石橄榄岩高压（>2.5 GPa）实验熔体的成分相当,暗示玄武岩的源区岩性最可能为橄榄岩.对以原始地幔（而不是亏损地幔）的微量元素为初始成分的饱满石榴子石二辉橄榄岩进行低程度（1%~2%）部分熔融的模拟计算,产生的熔体与哈拉哈河-柴河玄武岩具有一致的微量元素特征,这进一步支持了上述推断.综上所述,认为大兴安岭地区哈拉哈河-柴河玄武岩的源区含有来自深部地幔的古老的橄榄岩质原始地幔组分.      

Compositions of Upper Mantle Fluids Beneath Eastern China: Implications for Mantle Evolution

The composition of gases trapped in olivine, orthopyroxene and clinopyroxene in Iherzolite xenoliths collected from different locations in eastern China has been measured by the vacuum stepped-heating mass spectrometry. These xenoliths are hosted in alkali basalts and considered as residues of partial melting of the upper mantle, and may contain evidence of mantle evolution. The results show that various kinds of fluid inclusions in Iherzolite xenoliths have been released at distinct times, which could be related to different stages of mantle evolution. In general, primitive fluids of the upper mantle (PFUM) beneath eastern China are dominated by H2, CO2 and CO, and are characterized by high contents of H2 and reduced gases. The compositions of PFUM are highly variable and related to tectonic settings. CO, CO2 and H2 are the main components of the PFUM beneath cratons; the PFUM in the mantle enriched in potassic metasomatism in the northern part of northeastern China has a high content of H2, while CO2 a     

鄂尔多斯地块北部中、新生代玄武岩地球化学特征及其地质意义

通过对分布于鄂尔多斯地块北部杭锦旗与和林格尔玄武岩地球化学特征的研究,探讨了该区中、新生代岩浆源区的组成、变化及其所反映的地质意义。杭锦旗与和林格尔分别有早白垩世(Ar-Ar年龄为126.2Ma)和晚中新世(Ar-Ar年龄为6.4Ma)玄武岩分布。杭锦旗早白垩世玄武岩的SiO2(46.93%～47.93%)较低而碱含量较高(K2O+Na2O为5.75%～6.21%),组合指数σ为6.7～8.0,K2O(Na2O-2),属于碱性系列的钾质粗面玄武岩;其Mg#值为32.4～32.8,Ni、Cr含量低于20μg/g,反映玄武岩浆形成后经历过橄榄石和单斜辉石分离结晶等后期演化作用;其Nb、Ta相对于La亏损,初始87Sr/86Sr为0.7062,εNd(t)为-12.25,反映岩浆源区主要为富集EMI型地幔。和林格尔晚中新世玄武岩为橄榄拉斑玄武岩,其组合指数σ为2.1～2.8,Mg#值变化于46.7～52.4,Ni含量变化于111.1～125.8μg/g,Cr为123～178μg/g,Mg#值和Ni、Cr含量的变化反映岩浆原生程度随时间变新有所增大;其Nb、Ta相对富集,具有相似于OIB的微量元素特征,但仍表现相对富集的Sr-Nd同位素性质,初始87Sr/86Sr比值变化于0.7051～0.7053,εNd(t)为-1.91～-0.74,推测为软流圈与EMI型岩石圈地幔相互作用的产物。杭锦旗与和林格尔玄武岩的207Pb/204Pb比值都较低,△207/204为3.6～6.5,△208/20460,均具EMI型Dupal异常。玄武岩地球化学特征进一步表明,华北克拉通西部的鄂尔多斯地块所处的岩石圈自早白垩世以来发生过较小规模的伸展减薄作用,但其伸展减薄和被改造的程度远弱于华北东部。     

Sources of Cretaceous Bimodal Volcanic Rocks in the Coastal Region of Southeastern China -- Constrains of the Sr content and its isotopes

Cretaceous volcanism in the coastal region of southeastern China was characteristized by occurrenceof bimodal volcanics consisting of basalts and rhyolites, the geneses of which are still controversial. Based on the factthat their isotopic compositions are similar but the Sr content of the former is much higher than that of the latter, thispaper discusses the respective sources of the two end-member rocks, and concludes that basalts were derived fromthe subduction-related enriched upper mantle wedge and their isotopic compositions had not been affected by crustalassimilation, whereas rhyolites were formed by remelting of the old metamorphic basement, but they were mixed upwith the underplating basaltic magmas to various degrees so that their Sr isotopic compositions varied significantlyfrom the sources and tended to be homogeneous to the latter.