胶东变质超镁铁—镁铁质岩石的地球化学特征及地幔源区性质

本文以地球化学方法为研究手段,结合野外宏观地质特征,论述了胶东地区前寒武纪变质建造中超镁铁—镁铁质岩石的地球化学性质及其成因。研究结果表明,该区超镁铁—镁铁质岩石为地幔不同程度熔融的产物,超镁铁质岩石相当于科马提岩类;镁铁质岩石为拉斑玄武岩类,并按橄榄质科马提岩→玄武质科马提岩→拉斑玄武岩演化系列的化学组成表现出连续的变化趋势。 拉斑玄武岩中的微量元素(主要是稀土元素)地球化学特征表明,其形成环境与现代板块构造的典型火山(岛)孤或孤后盆地环境相类似,并反映出地幔源区具有“富集型”地幔的特点,且存在着地幔不均一性。     

大庙斜长岩杂岩体及铁磷矿的稀土元素地球化学研究

大庙斜长岩杂岩体是中国唯一的岩体型斜长岩杂岩体。稀土元素(REE)地球化学研究表明,控杂岩体中斜长岩、苏长岩、铁磷矿属同源斜长—苏(辉)长质岩浆不同演化阶段的产物。成岩(矿)作用具液态分异和结晶分异双重性。REE和Sc的丰度、Eu/Eu比值等参量能为铁磷矿勘查提供示踪判据。     

大兴安岭中北部吉峰地区中元古代科马提岩

大兴安岭中北部吉峰地区的橄榄质科马提岩，具有良好的显微鼠刺结构，与拉斑玄武岩伴生。科马提岩与玄武岩的Ｓｍ－Ｎｄ模式年龄分别为１１４６Ｍａ和１００３Ｍａ。本文系统地研究了科马提岩的岩石学，岩石化学，地球化学特征探讨了科马提岩的成因及其就位机制。     

微量元素在研究花岗质火成岩成因的应用

虽然微量元素模式用于解释玄武岩系列岩石成因已经有很大进展,但类似的研究在花岗质成分的火成岩上还比较少。通常花岗质熔融体矿物/熔融体稀土元素分配系数等于或大于玄武岩相似矿物的分配系数。因此,在部分熔融和分异作用时花岗岩熔体与残余相容易出现的玄武岩系列比较,这些矿物对稀土元素图谱的影响被夸大。对于K/Rb比值,如果在残余相中既不是钾长石成分,也不是黑云母—金云母成分出现,那么通过分异作用或部分熔融这两个因素,使熔融体K/Rb比值比母岩K/Rb比值减少是困难的。可以得到4个明显不同岩石的成因:(1)太古代云英闪长岩,推测是由太古代拉斑玄武岩在地幔深处部分熔融衍生来的,并留下石榴石加斜方辉石残余物;(2)太古代石英二长岩,推测是在地壳范围内由存在时间短的硬砂岩——泥岩序列部分熔融衍生;(3)塞斑岛英安岩,推测由玄武质母岩通过分异作用形成;(4)南极州罗斯岛粗面岩,推测由玄武岩类母岩分异作用和通过大陆壳组分混染作用形成。     

蒙阴县苏家沟科马提岩

苏家沟科马提岩呈透镜状残留体赋存于早元古代二长花岗岩中,主要由蛇方石化橄榄科马提岩、透闪石岩、透闪片岩、阳起诱闪片岩、绿泥透闪片岩、黑云阳起片岩等组成,具典型的鬣刺结构及变余鬣刺结构。该科马提岩的岩石学、岩石化学及结构特征与民办典型地区科马提岩极为相似,属橄榄科马提岩。     

大兴安岭吉峰地区中元古代科马提岩及成因类型

大兴安岭吉峰地区的橄榄质科马提岩具有良好的显微鬣刺结构,在橄榄石和辉石晶体间隙中充填有基质物质,说明其为火山岩.通过研究,对其初步划分了冷凝带和鬣刺带,它们构成一个不完整的冷凝单元.吉峰科马提岩在岩石化上表现了良好的科马提岩属性,与南非及西澳大利亚橄榄质科马提岩一致.岩石地球化学研究表明,科马提岩及与其伴生的玄武岩具有紧密的成因联系,它们的演化符合科马提岩-拉斑玄武岩的演化趋势,具良好的正相关特点.在主量元素、微量元素及REE特征上,本区科马提岩具有较好的II类科马提岩属性,与南非巴伯顿、印度、西格陵兰II类科马提岩极为相似.吉峰科马提岩的ε_Nd（T）=+7.51,说明源于亏损地幔,并且以LREE轻度富集为特征,显示它们系亏损地幔经较小程度部分熔融产生的.吉峰拉马提岩的形成时代为中元古代,其形成环境可能是地壳拉伸减薄,上涌的科马提质岩浆在淬火快速冷却的条件下形成.这一岩石类型的发现为研究大兴安岭地区元古宙大地构造演化提供了一个新线索.     

大兴安岭吉峰科马提岩地质地球化学特征

野外地质调查和室内岩石学研究表明,大兴安岭北段吉峰林场一带变质超基性岩为具有典型鬣刺结构的科马提岩。科马提岩系列由橄榄质科马提岩、玄武质科马提岩及拉斑玄武岩、辉长岩等岩石组成。科马提岩显示了从超镁铁质到镁铁质地球化学趋势,拉斑玄武岩具有从富镁到富铁的趋势,而上覆长英质火山岩则遵循钙-碱趋势。科马提岩稀土配分型式为类似于南非超镁铁质科马提岩的平坦型或轻稀土略富集而重稀土平坦型。科马提岩系列8件样品的Sm-Nd同位素数据构成一条相关性较好的等时线,等时线年龄为1727Ma±74.7Ma,I_Nd=0.510725±0.0000798,ε_Nd(t)=6.94±1.56,表明科马提岩形成于中元古代早期,其源区为亏损的软流圈地幔。这一地壳增生事件可能与松嫩地块从西伯利亚地台南缘裂解有关。      

青藏高原东南缘“三江”地区含角闪石变质岩石的地球化学特征

青藏高原东南缘"三江"地区变质杂岩带中的岩石类型十分复杂,斜长角闪岩和含角闪石斜长片麻岩是本区常见的变质岩石类型。斜长角闪岩可进一步划分为由石榴辉石岩退变而成的和基性原岩经角闪岩相-麻粒岩相变质形成的两种类型。斜长角闪岩的SiO2平均含量50.0%,具有高铝低钛的特点,轻稀土元素相对富集,铕无异常或略具负异常,Zr含量较低,Zr/Y比值较小,其原岩的主微量元素组成具有岛弧玄武岩的特点,反映其原岩形成于俯冲碰撞的构造环境。含角闪石斜长片麻岩的SiO2平均含量63.64%,MgO和TiO2含量低,轻、重稀土元素分馏,轻稀土元素明显富集而重稀土元素相对亏损,具有中等负Eu异常,大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th强烈富集,高场强元素Ti、Zr、Hf、Nb和Ta含量较低,其原岩具有安山质岩石或安山质/玄武质岩石的特点,主要形成于板块聚敛边缘的构造环境。     

山东蒙阴苏家沟科马提岩的特征及其意义

科马提岩作为太古代绿岩带的一个标志，一直受到广大地质工作者的重视，最近，在蒙阴县坦力家沟村发现的具典型鬣刺结构斜马提岩，进一步证实了鲁西地区是华北地台上乃至世界上最典型的太古代绿岩带之一，为鲁西地区太古代绿岩带及其矿产的研究提供了新的信息。苏家沟科马提岩呈透镜状残留体赋存于前寒武纪花岗质岩石中，主要由蛇纹石化橄榄科马提岩，透闪石岩、阳起透闪片岩，绿泥透闪片岩，黑云阳起片岩等组成，具典型的鬣刺结构和变余鬣刺结构，其岩石学，岩石化学及结构等特征与世界典型地区科马提岩极为相似，属橄榄科马提岩。     

内蒙古红山子地区新太古代变质侵入岩年代学及地球化学特征

华北克拉通西部陆块阴山地块花岗-绿岩带中出露的花岗岩类型比较复杂,研究其类型、成因及其与绿岩带之间的联系,对于探讨花岗-绿岩带的形成和演化有重要意义。本文对内蒙古三合明铁矿西侧红山子地区的花岗-绿岩带进行了研究。其不仅包含有大量的变质科马提岩、科马提质玄武岩和拉斑玄武岩等绿岩带的表壳岩,而且发育着多种变质侵入岩。研究表明,区内与绿岩带相关的侵入岩主要有3种,即变质英云闪长岩、变质花岗闪长岩、变质花岗岩,本文对其中的变质英云闪长岩和变质花岗岩两种岩石进行了地球化学和锆石测年的研究。变质英云闪长岩是一套富铝、低钾、贫铁镁和稀土元素强烈分异的太古宙高铝型TTG岩,SHRIMP锆石U-Pb测年为(2 534±7)Ma(MSWD=1.3),与研究区南部的赞岐岩和TTG的年龄相同;而变质花岗岩具有高硅、富碱,低铁、镁、钛、锰的特点,是一套钙碱性的过铝质岩石,SHRIMP锆石U-Pb测年为(2 509±7)Ma(MSWD=1.5),野外地质现象表明变质花岗岩明显地侵入到区内的绿岩地层和变质英云闪长岩之中。研究发现变质英云闪长岩形成于板块俯冲时TTG岩系岩浆弧构造环境,而变质花岗岩成因则可能与加厚地壳中变沉积岩的熔融有关。     

内蒙古锡林浩特岩群岩相学、地球化学特征及构造环境分析

锡林浩特岩群是内蒙古中东部锡林郭勒微地块内原锡林郭勒杂岩的重要组成部分,由一套片麻岩夹层状斜长角闪岩、磁铁石英岩和变粒岩等变质岩组成,形成于中元古代［1］。岩群中片麻岩样品显示轻稀土元素富集的中等分异特征((La/Yb)N=4.71~7.97),斜长角闪岩具有平坦型((La/Yb)N=0.74~0.95)和轻稀土元素微弱富集型((La/Yb)N=1.06~3.63)两种稀土元素配分模式。在微量元素N MORB标准化图解中,斜长角闪岩显示出洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩的过渡类型特征。同时结合岩相学和岩石地球化学图解分析,推断片麻岩原岩为富含泥质的亚杂砂岩,而斜长角闪岩原岩为一套具有拉斑质到钙碱性过渡型特征的玄武岩;变质沉积岩形成于活动大陆边缘大陆岛弧环境;变质基性火山岩形成于岛弧弧后盆地。二者指示锡林浩特岩群形成于活动大陆边缘体系。     

喀喇昆仑岔路口地区玄武岩地幔柱信息

研究区以基性火山熔岩为主,主要岩性为玄武岩,局部发育苦橄岩、科马提岩,科马提岩具微观鬣刺结构.以TiO2=2.8为界,将玄武岩分为高钛玄武岩和低钛玄武岩,空间分布具明显分带性.岩石具与峨眉山玄武岩一致的近似平坦或轻稀土富集的稀土元素分布型式,相容性元素V,Co,Cr,Ni明显亏损,不相容元素和LREE富集.不相容元素在...     

冀北变质杂岩的地球化学、Nd同位素特征与地壳增生

华北克拉通北缘中段主要由变质的太古宙单塔子杂岩、古元古代红旗营子杂岩、未变质的大庙-长哨营等辉长岩-斜长岩-偏碱性花岗岩和晚古生代变质铁镁质到花岗质岩石组成。约2.49Ga的单塔子杂岩包括麻粒岩相到角闪岩相变质的闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩,岩石化学特征表明它们属于中钾—高钾钙碱性演化系列,大部分岩石Mg#在40以下,右斜式从无Eu异常到明显的正Eu异常的稀土配分模式,具有明显的Th、Nd、Ta和Ti的负异常,εNd(t)= 0.65~-0.03,亏损地幔模式年龄tDM=2.78~2.71Ga。岩石成因研究表明,它们形成于初生岩浆和再循环地壳的铁镁质岩石部分熔融的岩浆混合,形成于大陆边缘弧的构造背景。形成于2.44~2.41Ga的红旗营子杂岩主要由变质铁镁质岩石-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩组成,表现了与单塔子杂岩类似的岩石化学特征,即中钾—高钾钙碱性岩浆演化系列,其中变质铁镁质岩石表现为大离子亲石元素变化较大,Th、Nb、Ta、Zr负异常,P为正异常。其他的花岗质岩石样品Th、Nb、Ta、P和Ti负异常。所有岩石表现出右斜式无Eu异常的稀土配分模式。其中变质铁镁质岩石εNd(t)=-1....     

藏北羌塘中部早古生代蛇绿岩堆晶岩中斜长花岗岩的地球化学特征

桃形湖蛇绿岩是龙木错－双湖缝合带近期的重要发现。这一发现回答了龙木错－双湖缝合带中不存在完整蛇绿岩剖面的质疑,是该缝合带存在的重要证据,也是古特提斯洋早期裂解时间确定的主要依据之一。其中斜长花岗岩的岩石地球化学特征反映出洋脊花岗岩的属性,包括Al2O3含量较高,准铝质至过铝质（12.56％～16.19％）,富Na2O,贫K2O（Na2O／K2O＞3）,主量元素、微量元素和稀土元素含量较低等,但是其稀土元素配分曲线、微量元素蛛网图又与标准大洋斜长花岗岩有所区别,表现为轻重稀土元素分异很明显,具强烈的Eu正异常（Eu／Eu?鄢=1.92～9.19,均值为5.18）,初步推测原因是岩浆迅速上升过程中Ca分离不完全和样品中石榴子石分布不均匀。结合斜长花岗岩的野外产状及以往的研究成果,初步结论是：桃形湖蛇绿岩中的斜长花岗岩形成于近洋脊或准洋脊环境,岩浆源自地幔,与桃形湖蛇绿岩中的变质橄榄岩、堆晶辉长岩、基性熔岩的岩浆同源,是基性—超基性岩浆分异的残余,应属桃形湖蛇绿岩中的浅色岩组分,是蛇绿岩的端元岩石。     

沂水杂岩中超镁铁质岩的岩石地球化学特征

主要以捕虏体形式存在于沂水岩浆杂岩和变质杂岩中的超镁铁质岩石不发育鬣刺结构,岩石化学组成以高MgO和低SiO2、TiO2、K2O含量为主要特征。按岩石中是否含有橄榄石大致可以分为橄榄辉石岩和尖晶角闪二辉石岩两种,前者以强烈发育蛇纹石化为特征,矿物组合以单斜(透)辉石+橄榄石为主(偶见斜方辉石),蚀变矿物组合为蛇纹石±铬铁矿+磁铁矿±角闪石±尖晶石等;后者以局部发育滑石化为特征,矿物组合以斜方(古铜)辉石+单斜(透)辉石+尖晶石为主,其次是角闪石+磁铁矿±滑石等。岩石总体以稀土元素总量(∑REE)相对较低、LREE/HREE=1.64~4.40为特征,稀土元素的球粒陨石标准化配分图解显示所有样品均具Eu和Ce的负异常,除3个橄榄辉石岩样品外,多数样品无明显的轻稀土元素、轻重稀土元素和重稀土元素分异。岩石的微量元素组成以不相容元素Rb、Ba、U、Nb、Sr、Zr等具有明显不同的异常为特征:Ba、Nb呈现负异常,而Rb、U呈现正异常,Sr部分呈正异常,Zr和Ti负异常出现在橄榄辉石岩中,其他样品无Zr异常。样品YS0631的SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示其变质锆石年龄值为2 560~2 605 Ma;另有一颗结晶锆石的年龄值为2 719 Ma,εHf(t)值为8.2,亏损地幔模式年龄为2 680 Ma。综上所述,该超镁铁质岩石源于地幔,形成于新太古代早期,随后遭受深熔及岩浆作用影响,经历了变质作用的改造。     

南极拉斯曼丘陵长英质变质岩中磷灰石-斜方辉石组合的岩石学意义

南极拉斯曼丘陵高级长英质变质岩中出现的磷灰石-斜方辉石(Ap-Opx)组合表明岩石经历了麻粒岩相条件下的变质作用,长英质片麻岩发生了强烈的脱水深熔作用。随着熔体的迁出,长英质片麻岩中的残留或者镁铁质岩石中的分异产物,均可形成Ap-Opx组合。残留矿物如磷灰石、金属氧化物等具有丰富的稀土元素,强烈影响着岩石中的稀土元素配分型式。磷灰石-斜方辉石组合的存在说明体系中有适量但不是很充足的有效钙质组分。由磷灰石、磁铁矿-钛铁矿、石榴石,直至斜方辉石,一方面反映了活动组分-残留组分的不断变化,另一方面,也说明高级变质作用过程中体系的失水程度逐渐增加;变质作用中富含该组合的岩石是经变质过程形成的特有岩石,没有固有的原岩可对应。     

闽中早—中元古代科马提岩

闽中下一中元古界东华组绿片岩原岩主要为一套超镁铁质-镁铁质火山岩。其岩石学特征、岩石化学特征、区域变质特征和国外太古代的科马提岩极为相似；和桂北、湖南益阳中元古代的科马提岩也可对比，但变质程度较高，达低角闪岩相。该绿片岩自下而上分别为辉石质科马提岩、玄武质科马提岩，并伴生有拉斑玄武岩。它和上部卓地组中酸性、酸性火山岩组成一套完整的岩浆演化系列，且具有双模式特征。闽中早一中元古代科马提岩产于拉张盆地的构造环境。     

内蒙古羊蹄子山-磨石山锐钛矿矿床斜长角闪岩类的岩石学和地球化学特征

内蒙古羊蹄子山-磨石山是本项目组近几年来发现和勘查研究的一个以锐钛矿为主的沉积变质型钛矿床,是钛矿床的一个新的成因类型。矿体产于中元古代二道凹群变质岩〔(1751±8)Ma〕中,其围岩为石英绢云片岩、绢云石英片岩、变质(粉)砂岩和斜长角闪岩等。矿石实际上是富含锐钛矿等钛矿物和直闪石、黑云母的变质石英(粉)砂岩和片岩。斜长角闪岩是矿体的重要围岩之一,多呈似层状、透镜状产出,与矿体在时、空、成因上有密切关系。按矿物组合特征,斜长角闪岩可分为角闪岩、斜长角闪岩和斜长岩等3类。恢复其原岩,大致相当于苦橄玄武岩、玄武岩、玄武安山岩和粗面质安山岩。岩石化学和微量元素地球化学特征表明,它们主要属于活动大陆边缘岛弧和洋脊过渡带的拉班玄武岩类,而且岩石分异演化较彻底。矿体和斜长角闪岩都是海底基性火山活动的产物,后又遭受了区域变质作用。     

山东沂水杂岩中变基性岩的岩石地球化学特征及锆石SHRIMP U-Pb定年

山东沂水杂岩由新太古代岩浆杂岩和中太古代的变质杂岩组成,其后者中的变基性岩石,特别是基性麻粒岩,常与紫苏花岗岩紧密伴生,而且多呈大小不等的包体或呈层状体产出。本文主要对变基性岩进行岩石地球化学和锆石SHRIMP UPb定年研究。根据岩石学特征,可将变基性岩分为三类：含紫苏辉石斜长角闪岩、含石榴子石角闪二辉斜长麻粒岩和含尖晶石—石榴子石的角闪二辉麻粒岩。它们原岩分别为安山质玄武岩、高铁镁质玄武岩和玄武质科马提岩（？）。三类岩石稀土元素和微量元素配分有一定差别：第一类含紫苏辉石斜长角闪岩富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素;后二类麻粒岩相变质岩的稀土配分模式为近平坦型或轻稀土略为富集, K、Rb、Ba等元素也轻微富集,其他元素与MORB的比值接近于1。变基性岩中锆石定年结果显示有四组年龄值,其中2719Ma和2560～2607Ma分别代表早期麻粒岩相变质作用的年龄下限和上限;2509～2522Ma代表另一期角闪岩相—麻粒岩相变质作用的时代,发生在沂水岩浆杂岩侵入之后;2485Ma和2497Ma代表与流体作用有关的变质作用和新生锆石的形成年龄。     

克拉麦里—塔克札勒—大黑山蛇绿岩建造稀土元素特征

克拉麦里—塔克札勒—大黑山蛇绿岩建造稀土元素含量由变质橄榄岩—堆积橄榄岩—堆积辉长岩—玄武岩有规律增高 ,总体表现为轻稀土弱富集 ,L/H值大多数大于 1,局部有轻稀土亏损的特征。蛇绿岩建造各单元间稀土元素分布模式不尽相同 ,即使是同一单元在不同地段亦有差异 ,反映地幔岩浆的复杂性。基性熔岩稀土元素分布模式既有洋脊玄武岩的平坦曲线 ,又有轻稀土富集型的夏威夷等洋岛玄武岩的特征 ,反映该蛇绿岩带混杂着洋壳残骸和洋岛碎块。由清水—南明水东—塔克札勒基性熔岩稀土元素含量有规律递增 ,分别是球粒陨石的 9.4、15.4、18.9倍 ,反映玄武质岩浆分异程度逐渐增高 ,间接说明该岩带闭合时间由西向东从中泥盆世—晚石炭世末 ,再向东甚至延续至二叠纪