华北地块东南缘中生代侵入杂岩中所含榴辉岩类包体矿物微量元素地球化学特征及其意义

华北地块东南缘中生代侵入杂岩中所含榴辉岩类包体中矿物的分析结果表明, 组成榴辉岩类包体的各矿物之间元素的分配在榴辉岩相变质阶段已经达到了化学平衡;石榴石中Al、Fe、Mn, 单斜辉石中Na、Mg、Ca, 角闪石中Na、Mg、Fe等主量元素含量与其全岩之间均呈良好的正相关, 受全岩成分制约;石榴石明显富集HREE、贫LREE, 单斜辉石相对富集LREE、MREE、贫HREE, 两者轻、重稀土含量呈相互消长的互补关系, 石榴石和单斜辉石中分别富集Y、Sr, Ga和过渡族元素Sc、Ti、V、Cr、Co等含量较高, 其含量受全岩成分控制;金红石中稀土元素的含量很少, Fe、Al、Mg、Ca、Mn、Nb、Ta、Cr和Zr含量相对较高, Rb、Sr、Ba含量极低, 部分微量元素(如Nb、Cr、Fe、V、W等)含量与其原岩有继承和对应关系;部分原生或/和退变角闪石的REE配分模式分别与单斜辉石和石榴石相似, 过渡族金属元素等的含量与石榴石、单斜辉石和全岩具有一定的相关性, 角闪石容纳Na、K、Sr、Rb、Ba等元素的能力较强, 其成分除受全岩成分的制约外, 石榴石、单斜辉石对其形成也有影响。榴辉岩类包体与其寄主中生代侵入杂岩中部分高价态/高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE)呈相互消长的关系。榴辉岩的形成与扬子地块和华北地块之间的俯冲-碰撞作用有关。     

海南岛陆缘扩张带形成及新生代岩石圈动力学机制:来自幔源包体的地球化学证据

海南岛陆缘扩张带蓬莱地区新生代玄武岩中捕获大量尖晶石二辉橄榄岩和方辉橄榄岩幔源包体。激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析结果表明,蓬莱地幔橄榄岩含有三种不同地球化学特征的单斜辉石(Cpx):(1)a类单斜辉石Mg~#=92.3~93.4,来自富集Cpx的二辉橄榄岩,具有极低的LREE和不相容元素含量,HREE平坦,Th、U、La、Sr正异常,经历了7%~10%的尖晶石相部分熔融,仅受到极低程度强不相容元素(Th、U、La、Sr)初期富集交代作用;(2)b类单斜辉石Mg~#=89.9~90.3,来自较富集Cpx的二辉橄榄岩,具有中等的LREE和LILE含量,HREE平坦,微量元素蛛网图上显示Th、U正异常,Rb、Ba、Nb、Ta、Sr、Ti负异常,经历4%~5%的尖晶石相部分熔融,可能受到了含LREE和Th、U等不相容元素的硅酸盐熔体交代;(3)c类单斜辉石Mg~#=91.4~92.8,来自贫Cpx的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩,具有富集的LREE和LILE含量,HREE弱分异,微量元素蛛网图上显示Th、U正异常及强烈的Nb、Ta、Ti负异常,经历了8%~20%的尖晶石相部分熔融,其交代熔体可能是来自源区有石榴子石残留的碳酸盐熔体。全岩主、微量元素及模拟计算结果表明,这些幔源包体的主量元素主要受部分熔融程度影响,并且方辉橄榄岩经历的部分熔融程度大于二辉橄榄岩。地幔橄榄岩的Sr-Nd同位素组成表明该区具有MORB-OIB型亏损地幔特征。此外,蓬莱部分地幔橄榄岩包体显示正斜率的HREE分异特征((Gd/Yb)_N=0.4~0.7),暗示该区地幔经历了源自石榴子石稳定区的变压熔融,总体熔融程度为18%以上,指示了较高的地幔潜能温度。综合前人对海南岛新生代玄武岩最新研究成果,我们认为海南地幔柱可能为该区软流圈地幔置换古老岩石圈地幔提供了热源,导致了区域岩石圈地幔的破坏,从而引起包括地幔柱本身、软流圈和富集岩石圈的熔融。岩石圈地幔性质的改变和不均一性可能是海南岛陆缘扩张带新生代岩石圈减薄的主要动力学机制。     

950℃、1.0～3.5GPa下斜长角闪岩脱水熔融——压力和时间对结构的影响

利用YJ-3000t和JL-3600t多顶砧压力机,以哀牢山造山带南部红河县大白能—乐育剖面上的天然块状斜长角闪岩为初始样品,在950℃、1.0～3.5GPa、恒温20～300h条件下进行了两个系列的斜长角闪岩块状样品脱水部分熔融实验:(1)保持温度T=950℃,加热时间t=100h不变,改变压力(1.0～3.5GPa)的实验;(2)保持温度T=950℃,压力p=3.0GPa不变,改变加热时间(20～300h)的实验。结果表明,1.0～3.5GPa、950℃、恒温100h的条件下,随压力升高,斜长角闪岩中依次生成了单斜辉石+石榴石+熔体的矿物组合(1.0～1.5GPa)和单斜辉石+石榴石+熔体+硬玉+SiO2矿物+蓝晶石(2.0～3.5GPa)的矿物组合。3.0GPa、950℃条件下,随加热时间增加,实验产物中依次生成了单斜辉石+石榴石+熔体+硬玉+SiO2矿物+蓝晶石的矿物组合(20～100h)和单斜辉石+石榴石+熔体的矿物组合(150～300h)。斜长角闪岩的原岩结构决定了实验产物中新生矿物和熔体的分布。依据实验产物的矿物组合和新生矿物的分布特征,讨论了950℃、1.0～3.5GPa、恒温(20～300h)条件下,斜长角闪岩部分熔融过程的结构变化、变质反应以及石榴石冠状体的成因。     

山东昌乐新生代碱性玄武岩与地幔捕虏体中各类单斜辉石的地球化学特征及其意义

山东昌乐位于华北克拉通东部,郯庐断裂带中段,广泛出露挟裹幔源捕虏体的新生代碱性玄武岩.为深入了解华北克拉通演化,依据岩相学特征、矿物化学成分特征,把昌乐碱性玄武岩中单斜辉石主要分为三大类:第1类为幔源捕虏体中原生单斜辉石,其主、微量元素含量呈现趋势不一致的解耦现象,且LREE、HREE各异特征表明其经历了多期、不同程度的地幔富集交代和部分熔融作用（低于10%的尖晶石相部分熔融）,交代熔体包括地幔富碱（K）富Al硅酸盐熔/流体,可能有碳酸盐熔体的贡献;第2类为幔源捕虏体中筛状单斜辉石,是部分熔融和熔体交代作用的共同产物,从无筛孔部位到筛孔周围远离筛孔部位和紧挨着筛孔部位,呈现出受熔体作用逐渐加强趋势,离筛孔较远部位记录了玄武质熔浆作用之前的一次富碱（K）富Al熔体交代的特征,而紧挨着筛孔的部位受晚期玄武质熔浆作用的影响最强;第3类为幔源捕虏体中反应边单斜辉石及玄武岩中斑晶单斜辉石,两者的化学成分及形成条件相似,显示HFSE正异常,LILE负异常,受OIB特征寄主玄武岩浆强烈的影响.昌乐新生代碱性玄武岩地幔捕虏体中单斜辉石显示经历多期"熔体作用"和不同程度的部分熔融特征,是研究区岩石圈地幔不均一性的体现.      

变质玄武岩体系相平衡及矿物 熔体微量元素分配：限定TTG/埃达克岩形成条件和大陆壳生长模型

埃达克质岩石是高Na、Al和Sr、低Y和HREE以及Nb、Ta亏损的钠质花岗质岩石,奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩(TTG)是早期(太古宙)大陆壳主要组分,成分与埃达克质岩石相似,这些成分独特的岩石总体上认为是俯冲洋壳、下地壳和拆沉的下地壳中变质玄武岩部分熔融的产物。文中综述我们近年来在变质玄武岩体系相平衡和矿物-熔体微量元素分配实验研究成果:相平衡实验和熔体微量元素特征研究表明,变质玄武岩部分熔融过程中金红石是导致TTG/埃达克岩浆Nb、Ta亏损的必要残留矿物,从而否定了前人“TTG由无金红石的角闪岩熔融产生”的观点;证实金红石仅仅在压力1.5GPa以上才能稳定存在,从而限定TTG/埃达克岩熔体必定产生在大约50km以上,表明TTG/埃达克岩是在相对较深的含金红石榴辉岩相条件下熔融产生的。矿物(石榴子石、角闪石,单斜辉石和金红石)-熔体微量元素分配系数测定和部分熔融模拟结果进一步限定俯冲洋壳和下地壳起源的TTG/埃达克岩浆由含金红石角闪榴辉岩熔融产生,而拆沉下地壳起源的埃达克岩浆的产生要求软流圈地幔高温,由无水或含有少量含水矿物的榴辉岩熔融产生。     

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。     

CCSD主孔100-1100m榴辉岩中单矿物的原位微区微量元素地球化学研究

本文通过对CCSD主孔100～1100m范围内榴辉岩中单矿物的LA-ICP-MS分析，探讨了榴辉岩中单矿物之间的微量元素分配，发现超高压变质作用中石榴石和绿辉石之间Ti和C0的分配显著受Mg控制（如DCo^Grt/Omp=3．43DMg^Grt/Omp-0．34），而REE、Sr和Y的分配则受Ca分配所控制。绿辉石中REE、Pb和Th的含量则明显受超高压副矿物磷灰石的出现与否所控制。结合岩石学特征，对角闪石和绿辉石中微量元素的研究表明角闪石主要是绿辉石退变质的产物。但退变质矿物的微量元素组成不仅受原矿物控制，而且受退变质矿物组合类型影响。绿帘石的出现会显著降低共生角闪石中LREE和Sr的含量，而多硅白云母的分解则会增加角闪石中的Rb、Ba含量。另外，退变质过程中的流体活动也会影响退变质矿物中的LREE、Sr和Pb等。结合REE在榴辉岩各主要矿物间分配系数随温度、压力的变化，我们推测部分石榴石边部MREE的富集特征可能反映榴辉岩在折返过程中经历了短时增温作用，这可能是引起苏鲁地区榴辉岩相向麻粒岩相转变叠加现象以及超高压岩石经历部分熔融作用的重要原因。此外，榴辉岩中金红石Nb和Ta组成的高度不均一性为金红石形成于超高压变质阶段富Ti磁铁矿相变作用的成因机制提供了佐证。     

角闪石-熔体间微量元素分配系数实验研究

微量元素在矿物与熔体间的分布与其物质组成、矿物结构以及温度、压力等有关。为了研究温度和压力对角闪石-熔体间微量元素分配系数的影响,我们对采自豫西伊川-汝阳的含水玄武岩进行了熔融结晶实验。在中国科学院地球化学研究所地球内部物质高温高压院重点实验室CS-3600t多顶砧压力机上完成了两个系列的实验:(1)温度系列,保持压力p=0.6 GPa和加热时间t=100 h不变,改变结晶温度(800~900℃)的实验;(2)压力系列,保持温度T=900℃和加热时间t=100 h不变,改变压力(0.6~2.6 GPa)的实验。结果显示,实验产物的固相主要为角闪石,另有少量磷灰石和尖晶石,得到的熔体为花岗闪长质成分。利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)测试实验产物中角闪石和熔体的微量元素,根据微量元素在平衡两相中分配的浓度比(即能斯特分配定律),我们计算了大离子亲石元素(LILE:Li,Be,Rb,Sr,Cs,Ba),稀土元素(REE:La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Y),高场强元素(HFSF:Nb,Ta,Zr,Hf,Pb4+)以及过渡金属元素(Sc,V,Cr,Co)在各体系内角闪石-熔体间微量元素的分配系数。从实验结果的整体特征上来看,角闪石的LILE和LREE的分配系数小于1(DRb=0.35,DLa=0.48),说明二者相对富集于熔体中;而HREE的分配系数大于1(DLu=1.37),说明其相对富集于角闪石中;HFSF的分配系数较小(DNb=0.81),表明其在角闪石中呈亏损状态;而过渡金属元素在熔体中表现为强烈的亏损,如DV=~30。在温度系列的实验产物中,随着温度从800℃升至900℃,各微量元素的分配系数没有明显的变化规律,但是LILE、REE和HFSF的分配系数都较压力系列的值要大。在压力系列的实验产物中,随着压力从0.6 GPa升至2.6 GPa,大部分微量元素的分配系数与压力呈负相关关系,特别是LILE和HFSF,其分配系数随压力的升高而明显减小。表明压力对微量元素在角闪石-熔体间分布的影响比温度对其分布的影响更大,而且压力越大,熔体中相对越富集LILE等微量元素。微量元素在晶体中的分配主要受离子半径和电荷的控制。对于相同电价的微量元素,其分配系数与矿物的晶格参数呈非线性关系。晶格应变弹性模型可以实现这一非线性拟合,其理论公式如下式所示:Di=D0×exp[-4πENA[r0/2(ri-r0)2+1/3(ri-r0)3]/RT]。其中:NA为阿伏加德罗常数;R为气体常数;T为温度(单位是k);E为杨氏模量;ri为元素i的离子半径;r0为矿物晶格的最佳离子半径;Di为元素i的分配系数;D0为无应变分配系数。假设+3价的REE全部进入角闪石晶格中的M4位,将各实验产物中REE的分配系数利用上述公式进行非线性拟合,可得到角闪石的D0、r0和E。拟合结果显示,在0.6 GPa下,温度从800℃升至900℃,角闪石的晶格参数没有明显的变化规律;而在900℃下,随着压力从0.6 GPa升至2.6 GPa,角闪石M4位的r0=~0.89-0.92,E的范围是139~534 GPa,而D0由1.17增大至1.53。这可能与压力利于REE富集于晶体中有关,特别是HREE选择性富集于角闪石晶体中。由于非线性拟合曲线与实验值有良好的一致性,表明理论计算结果和实验结果具有比较好的对应关系。     

冀东黑云母片麻岩在1GPa压力下脱水熔融实验

报道冀东黑云母片麻岩在1GPa压力下脱水熔融实验的相关系。其固相线温度为812℃,黑云母消失的温度为837℃,角闪石消失的温度为887℃,在862℃时开始形成斜方辉石和单斜辉石。实验表明,在温度812-950℃范围内形成水不饱和的花岗质岩浆,数量为20%-30%,而留下的难熔残余是斜方辉石+单斜辉石+石榴石+斜长石+石英±角闪石,后者与麻粒岩相岩石的矿物组合相符合,暗示下地壳岩石经生成花岗质熔浆的熔融事件后,留下的将是麻粒岩相岩石。     

北京西山东岭台组粗面质火山岩地球化学:下地壳熔融成因

北京西山东岭台组粗面岩表现出LREE富集和HREE平坦的稀土配分型式 ,富集LILE (Ba、K和Sr)、和亏损Nb Ta、Th U和Ti,Sr Nd同位素组成富集 (87Sr/ 86Sr(t) =0 .70 6 38～ 0 .70 6 72 ,Nd(t) = 1 6 .3～ - 1 5 .7)。结合所表现出的明显Nb/Ta分馏和高的Zr/Sm比值 ,认为它们来源于大陆下地壳含石榴子石的角闪岩部分熔融作用而成 ,主要的残留相为石榴子石 +斜长石±角闪石±辉石。根据地壳岩石熔融实验研究结果 ,西山地区东岭台组粗面岩的熔融要求有外来的热源参与 ,与区域上同时代发生的玄武岩浆底侵作用具时空上的密切联系 ;这些岩石所显示的高Sr和Ba特征也暗示至少有部分底侵的玄武质岩石参与了部分熔融作用     

基性岩高温-超高温变质作用与TTG质岩成因

变质基性岩在高温-超高温下部分熔融可以形成TTG(英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质)质熔体,有关熔融反应机理、熔体地球化学特征以及太古宙TTG质岩石成因问题备受国内外学者关注。本文基于对相关实验岩石学研究的总结,结合基性岩高温-超高温相平衡的模拟计算,分析了变质基性岩(斜长角闪岩)深熔变质反应过程、P-T条件及其与TTG质岩石成因的联系。变质基性岩高温-超高温深熔作用主要受角闪石脱水熔融反应控制。在1.0GPa以下的无石榴石域,角闪石分解反应主要为:角闪石=单斜辉石+斜方辉石+斜长石+熔体(R1),该反应为多变滑动反应,以斜方辉石出现(800℃)和角闪石消失(1000~1100℃)为标志,其滑动温度范围超过200~300℃。实验岩石学确定的斜长角闪岩开始熔融或缺流体固相线大致相当于斜方辉石出现温度。实际上角闪石脱水熔融反应是从饱和水固相线开始的,反应为:角闪石+石英=单斜辉石+斜长石+熔体(R1a),开始有黑云母参与熔融反应,但该反应对熔体贡献有限。在1.0GPa以上的石榴石域,不同实验所确定的石榴角闪岩缺流体固相线温度主要介于800~900℃之间,固相线表现为正斜率、负斜率、或者为与压力无关的直线等不同结果。相平衡模拟计算表明在石榴石稳定域角闪石脱水熔融反应为较陡的负斜率,分为两部分:当有斜长石存在时,反应为角闪石+斜长石+石英=石榴石+单斜辉石+熔体(R2),低温部分有白云母、绿帘石参与反应。该反应从饱和水固相线(约630℃)开始,到角闪石消失(超过1000℃),滑动温度范围可超过400℃,跨越石榴角闪岩亚相与角闪高压麻粒岩亚相范围;在斜长石消失后角闪石脱水熔融反应为角闪石+石英=石榴石+单斜辉石+熔体(R2a),低温部分有绿帘石、白云母参与熔融反应,该反应从饱和水固相线(约650℃)开始,到角闪石消失(超过900℃),滑动温度范围可超过200~300℃。角闪石脱水熔融反应形成的无水残余物形成麻粒岩和榴辉岩,无水麻粒岩的峰期温度会超过1000℃,由于降温过程中的退变质演化,如超固相线下滞留熔体与残余物之间发生的深熔反应的逆反应,以及在亚固相线下离子交换反应,导致大多数麻粒岩只记录缺流体固相线组合与退变质温度。基性岩部分熔融的熔体成分取决于全岩成分、P-T条件及熔融程度。当熔融程度很低时(如小于5%)可形成富钾花岗质熔体,随着熔融程度增加,熔体成分可转变为奥长花岗质(如5%~20%)和英云闪长质(如大于20%),部分熔融的熔体成分受全岩成分影响很大,只有相对富钾的基性岩才能形成花岗闪长质到石英二长质熔体。太古宙TTG质岩石表现出富Sr、低Y、Yb、Nb、Ta、Ti以及稀土分馏程度高等地球化学特征,要求部分熔融压力较高,残余物中有石榴石(及金红石)存在。争论的焦点是部分熔融究竟发生在石榴角闪岩亚相(及角闪高压麻粒岩亚相),还是发生在榴辉岩相。对此,不同实验给出的不同结论应该与源岩地球化学特征不同有关。考虑到TTG质岩石的可能源岩如太古宙科马提岩和玄武岩地球化学特征的多样性,TTG质岩石本身地球化学特征上的差异也许不能完全指示熔融发生的P-T条件。综合实验岩石学和相平衡模拟结果,本文确定TTG质岩石是由基性岩在角闪石和石榴石共同稳定域由角闪石脱水熔融反应R2和R2a在角闪高压麻粒岩亚相和角闪榴辉岩亚相形成的,P-T条件为1.0~2.5GPa和800~1000/1100℃。角闪高压麻粒岩亚相相对应的地热梯度为15~25℃/km,角闪榴辉岩亚相对应的地热梯度为10~15℃/km。TTG质岩石形成的构造环境不能简单对应发生在显生宙的洋壳热俯冲带、碰撞造山带和洋底高原等。     

辉南新生代玄武岩中捕虏体橄榄岩矿物化学与华北岩石圈地幔演化

内容提要：在对吉林辉南新生代玄武岩中捕虏体橄榄岩详细的岩相学和矿物主量元素研究基础上,重点分析了单斜辉石激光原位微量元素,并讨论了辉南陆下岩石圈地幔的性质及其在华北克拉通破坏过程中的意义。橄榄石、单斜辉石和尖晶石的Mg#和Cr#均表明该区陆下岩石圈地幔主体是饱满的,同时也存在少量过渡和难熔型地幔。单斜辉石REE配分形式包括LREE亏损、倒U字型REE和LREE富集等不同类型。这些橄榄岩是地幔经历不同程度的部分熔融作用(低于10%)和复杂地幔交代作用的产物。交代介质主体是硅酸盐熔体,但个别样品有碳酸岩熔体交代的残留。橄榄石Mg#和平衡温度无相关性,说明辉南陆下岩石圈地幔不存在明显的分层而是交叉的。这些地幔特征和华北东部其他地区新生代的主体地幔性质相似,是熔-岩反应、侵蚀作用和上涌软流圈物质冷却转变置换的综合结果。     

华北克拉通西部陆块北缘新生代岩石圈地幔特征的初步研究

凉城、四子王旗、三义堂和大同的地幔包体的岩石学和矿物的主、微量元素成分显示华北克拉通中、西部北缘总体为过渡型岩石圈地幔,为原始地幔经过不同程度的熔体抽取和后期交代富集作用的残留.凉城岩石圈地幔经历的熔体抽取程度最低,后期交代富集作用比较强烈,这与其橄榄岩中尖晶石的Cr#较低,并且共存的单斜辉石的Mg#较低一致.三义堂岩石圈地幔经历的熔体抽取程度最高,后期交代富集作用最强烈,不同样品甚至同一样品中不同单斜辉石颗粒的La/Yb和LREE配分模式变化范围非常大,且矿物边部比核部更富集微量元素.大同、四子王旗岩石圈地幔经历的熔体抽取程度介于凉城和三义堂之间,但后期的交代富集作用明显不如凉城和三义堂强烈.研究区的岩石圈地幔主要受硅酸盐熔体交代作用的影响,只有三义堂岩石圈地幔还可能也受到了碳酸盐交代作用的影响.     

内蒙古集宁橄榄岩包体微区微量元素与Sr同位素特征及其岩石圈地幔演化的指示意义

为完整了解华北克拉通的破坏程度和机制,加深对其西部陆块岩石圈地幔的研究十分重要,而位于华北克拉通西部集宁新生代碱性玄武岩中的地幔橄榄岩包体,为研究人员认识该地区的岩石圈地幔的性质和演化起到指示作用.运用LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS对集宁地区橄榄岩矿物进行原位微区测试,获得其主量、微量元素和Sr同位素成分的数据.根据矿物组成,可以将集宁地区的橄榄岩分为两类:第一类为贫单斜辉石橄榄岩 (单斜辉石体积分数小于8%),它们经历了高程度的部分熔融,可能是古老难熔岩石圈地幔的残留;第二类为二辉橄榄岩 (单斜辉石体积分数大于13%),其熔融程度低,代表了新生饱满的岩石圈地幔.第一类橄榄岩中单斜辉石REE含量整体偏低且轻微富集LREE,第二类橄榄岩中单斜辉石具有LREE富集和轻微亏损两种配分模式,大部分样品的核边有一定的强不相容元素及Sr同位素组成变化.这些微量元素和同位素特征都表明集宁橄榄岩包体经历过交代作用.(La/Yb)_N和Ti/Eu比值特征表明它们经历过多阶段的交代作用,交代介质有硅酸盐、碳酸盐熔/流体,这些交代介质可能为来源于古亚洲洋板块俯冲时释放的熔/流体.      

大陆造山带深熔垮塌的岩石学、地球化学证据:以北大别深熔混合岩为例

北大别位于大别造山带的核部,分布着大量的造山带垮塌时期形成的混合岩,其于理解大别造山带的形成和演化有着重要的意义。北大别混合岩的原岩为TTG（D）岩石,因黑云母和角闪石的脱水熔融诱发深熔作用产生。顺层产出的为富斜长石浅色体,主要矿物组成为斜长石+石英+黑云母±钾长石±角闪石。伟晶岩脉或团块为富钾长石浅色体,主要矿物组成为钾长石+石英±斜长石±黑云母±角闪石。暗色体为变晶结构,主要矿物组成为角闪石+黑云母+斜长石+石英±单斜辉石;其中,暗色矿物角闪石和黑云母常常定向排列,具有明显的溶蚀结构;暗色体中浅色矿物颗粒较小,以斜长石和石英为主,指示部分熔融的残余产物。全岩地球化学特征表明,碱金属元素（Na、K等）、大离子亲石元素（Ba、K、La等）和LREE等优先进入酸性熔体,而相容元素和中-重稀土元素等残留在残余体中。浅色体与本区花岗岩相比,二者都有右倾的稀土配分模式,富集LREE,亏损HREE。但浅色体具有明显的Eu正异常,δEu值为2.48~6.55,而花岗岩则有弱的Eu负异常,并且浅色体中大颗粒斜长石相互构成框架结构,含量明显高于正常花岗岩熔体,表明浅色体更可能是熔体早期结晶的产物。     

北秦岭武关岩体LA-ICPMS锆石U-Pb定年及岩石成因研究

武关岩体位于北秦岭武关镇,侵入于丹凤岩群之中,主要岩石类型为闪长岩和花岗闪长岩,属低钾拉斑-中钾钙碱性系列。微量元素地球化学特征为富集大离子亲石元素而亏损高场强元素、具有较高的LILE/HFSE比值,且显示出有俯冲沉积物的地球化学信息,因而其形成与大洋俯冲消减作用有关。稀土元素球粒陨石标准化分配型式为LREE富集、HREE平坦的右倾型且无明显的Eu负异常。此外,其明显富铝、富钠,有较高的Sr/Yb比值和CaO/Na2O比值,因而极有可能为角闪石作为主要残余条件下玄武质岩石部分熔融的产物。在假定有角闪石为稳定残留的中下地壳压力条件下,通过对稀土元素的模拟计算表明:以丹凤岩群中形成于岛弧环境下的斜长角闪岩为源岩在部分熔融程度为30%～40%,残余矿物相以角闪石为主并伴有少量的斜长石和单斜辉石(石榴子石极有可能无残余)的条件下,可以形成该类岩体。经锆石阴极发光(CL)研究及LA-ICPMS同位素测年技术分析后可知,武关岩体的锆石U-Pb同位素年龄为438.6±2.2Ma。该年龄晚于商丹洋的俯冲消减阶段,但仍明显保留有俯冲消减环境所具有的地球化学特征,因而其可能继承有俯冲消减源区的地球化学特征。以岛弧成因的斜长角闪岩为源岩进行的稀土元素部分熔融模拟计算,可以证明武关岩体为北秦岭加里东造山期中下地壳源区岩石在碰撞造山过程中由"滞后的消减源区"部分熔融的产物。     

阿拉斯加型岩体的基本特征、成岩过程及成矿作用

阿拉斯加型岩体是一类具有独特的岩性环带状结构的镁铁-超镁铁质侵入体,常呈链状分布于汇聚板块边缘。其形成时代跨度较大,从元古代到新生代均有分布,以中生代最为发育。大部分阿拉斯加型岩体规模较小,出露面积约12～14 km²或更小,平面上呈近似同心环状结构,垂直剖面上呈管道状。岩体中心为纯橄岩,向外依次包括异剥橄榄岩、橄榄单斜辉石岩、单斜辉石岩、角闪单斜辉石岩、角闪石岩和辉长岩。造岩矿物为橄榄石、单斜辉石、角闪石等,副矿物为铬铁矿、磁铁矿、钛铁矿等,超镁铁质岩石中少或无斜方辉石,斜长石仅出现在边缘的辉长质岩石中。磁铁矿在单斜辉石岩和角闪石岩中为常见矿物,含量最高达15%～20%。阿拉斯加型岩体的主量元素成分揭示所有岩石均为与拉斑玄武质岩浆分异有关的亚碱性堆晶岩。微量元素成分上显示平坦的稀土元素配分型式和较低的微量元素含量,且富集大离子亲石元素,亏损高场强元素。矿物化学特征上,橄榄石富镁且Fo值变化较大;单斜辉石主要为富Ca的透辉石,其成分变化具有弧堆晶趋势;角闪石主要是镁角闪石和韭角闪石;铬铁矿富集Fe-Al,贫Cr。这些特征揭示,该类岩体成因明显不同于层状岩体和阿尔卑...     

岚皋早古生代碱质煌斑杂岩地球化学特征及成因探讨

岚皋碱质煌斑杂岩主量元素呈规律性演化，REE球粒陨石标准化配分型式呈强右倾型，富集不相容元素。岩石主元素和微量元素地球化学特征表明，煌斑岩浆在演化过程中存在2个平行的结晶分异演化趋势，岩浆演化过程中受地壳混染的程度很小。LREE、不相容元素的强烈富集及Dy／Yb、La／Yb、Zr／Sm、Ce／Y等微量元素的质量分数比值变化表明，煌斑杂岩不可能由尖晶石或石榴石二辉橄榄岩、含角闪石的尖晶石或石榴石二辉橄榄岩的部分熔融形成，它的源区应为含金云母和单斜辉石的交代地幔。Sr-Nd-Pb同位素结果显示，煌斑岩浆源区的地幔主要为HIMU端元组分。地幔柱的活动与煌斑岩浆的起源密切相关，并制约了其源区的地幔交代作用。     

华北中、新生代岩石圈地幔的交代作用：含金云母地幔岩提供的证据

本文对华北克拉通三个不同地区(河北汉诺坝、内蒙古集宁三义堂、河南鹤壁)新发现的含金云母尖晶石二辉橄榄岩和尖晶石橄榄单斜辉石岩捕虏体进行了详细的矿物组成、单斜辉石的微量元素和 Sr-Nd 同位素研究。通过与相同地区不含金云母尖晶石二辉橄榄岩捕虏体的系统对比发现通常含金云母的地幔橄榄岩比不含金云母的地幔橄榄岩岩富 Al_2O_3、CaO、NaO、K_2O、TiO_2,但相对贫镁;其单斜辉石的 LREE 更为富集,但 Sr、Nd 同位素组成则相对亏损。这说明地幔交代作用不仅能够造成地幔橄榄岩的玄武质组分和稀土元素的富集,而且亦能够造成全岩和橄榄石 Mg~#的降低和同位素组成的相对亏损。捕虏体的 Rb-Sr 等时线年龄暗示地幔交代作用发生在中、新生代;其交代熔体来源于软流圈。同时说明华北新生代岩石圈地慢普遍存在的主、微量元素和同位素组成类似于"大洋型"岩石圈地幔的特征很可能是岩石圈地幔橄榄岩与软流圈来源的熔体的大规模反应的结果,而非真正意义上的新增生的岩石圈地幔。     

东昆仑造山带蛇绿岩矿物学特征及其岩石成因讨论

首次对东昆仑复合造山带不同时代蛇绿岩主要造岩矿物橄榄石、辉石、斜长石进行了系统的矿物化学研究 ,查明了不同蛇绿岩带在矿物成分上的差异 ,对清水泉蛇绿岩带和布青山蛇绿岩带单斜辉石、斜方辉石、斜长石进行了矿物稀土、微量元素的研究 ,阐明了矿物稀土、微量元素与全岩稀土、微量元素的关系 ,证明了在以辉石和橄榄石为主的橄辉岩中 ,单斜辉石的稀土元素基本上代表了全岩的稀土元素。根据地幔岩石中矿物成分特征 ,对不同蛇绿岩带地幔类型进行了讨论 ,并根据实测的辉石、斜长石分配系数 ,确定了清水泉蛇绿岩带玄武岩的部分熔融定量模拟