熊耳山地区太古宙超镁铁质岩的地球化学特征及成因探讨

熊耳山地区太古宙超镁铁质岩在空间分布上具有不均一性、成带性和多方向性特征 ,岩石以橄榄岩、辉石岩、角闪石岩为主 ,蚀变强烈。岩石贫钙、镁 ,低铝、K2 O Na2 O,稀土总量较高 ,轻重稀土分馏显著。地球化学特征表明大部分超镁铁质岩体为岩浆侵入成因     

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。     

北祁连西段双龙镁铁质-超镁铁质岩地球化学特征及构造意义

北祁连西段双龙一带出露的镁铁质-超镁铁质岩主要由蛇纹石化二辉橄榄岩、辉长岩、辉绿岩及玄武岩组成,这些岩石单元与构造卷入的前寒武纪变质岩系和深海沉积的硅质岩一起构成蛇绿混杂岩带。辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为464±2 Ma(MSWD=1.3)。Zr/TiO_2-Nb/Y图解显示辉绿岩为拉斑玄武岩系列,玄武岩为碱性系列,两者均具有低的MgO和相容元素Cr、Ni含量,指示在岩浆作用过程中发生过橄榄石、辉石的分离结晶作用。球粒陨石标准化稀土元素配分模式图显示,辉绿岩呈平坦型,(La/Yb)_N=1.35~1.45,无Eu异常(δEu=1.0~1.1),以及Lu/Yb(~0.15)、Zr/Y(~2.5)、Y/Tb(~39)比值等均类似于N-MORB;但它们又相对富集Ba、Sr,亏损Nb、Ta、Pb,以及Nb/U(~21)、Zr/Nb(~16)、Th/Ta(~5.7)比值则显示了岛弧玄武岩或弧后盆地玄武岩的特征,推测辉绿岩应源于受俯冲流体交代的尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物。玄武岩地球化学特征明显不同于辉绿岩,表现为相对富集LREE,~8.48,轻微负Eu异常(δEu=0.91),以及Zr/Y(~8)、Y/Tb(~30)、Ta/Yb(~0.6)、Th/Yb(~2.5)比值等类似于OIB,指示玄武岩应源于富集地幔部分熔融的产物,但岩石又表现出富集Rb、Ba、Th、U、Pb、Sr、Zr、Hf,亏损Nb、Ta、Ti、P,以及Th/Ta(~4.8)、Zr/Nb(~14)、Nb/Yb(~10)、Nb/U(~11)比值又具有岛弧或弧后盆地玄武岩的亲缘性,显示了玄武岩应源于地幔深部流体交代的石榴石二辉橄榄岩或尖晶石+石榴石二辉橄榄岩部分熔融的产物,表明早古生代北祁连古大洋在俯冲闭合过程中具有洋岛或海底高原的增生作用。结合区域地质背景,利用全球大数据建立的构造判别图解综合研究认为,北祁连西段熬油沟-玉石沟-双龙-小龙孔-卡瓦-东沟等镁铁质-超镁铁质岩共同构成一条重要的SSZ型蛇绿岩带,为北祁连古大洋向南俯冲形成的弧后盆地的残留体。     

东昆仑山清水泉镁铁质-超镁铁质岩的地球化学特征

东昆仑清水泉地区发育一套镁铁质—超镁铁质岩块组合,玄武岩Ti2O含量平均为2.11%,∑LREE/∑HREE=4.64～7.58,(La/Lu)N平均值7.05,稀土配分曲线平缓右倾,δEu平均值1.08;玄武岩大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th)富集,Sr相对亏损,高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Yb)为负异常,Th/Ta平均值51.03,(La/Nb)N=1.44～4.25,Zr/Nb=14.53～17.71,Zr/Y=4.68～6.79,Th/Yb、Ta/Yb和Ce/Yb平均值分别为6.50、0.20和23.61。这些特征显示大陆拉斑玄武岩的特征,不是蛇绿岩组成单元。     

内蒙古野芨里镁铁质——超镁铁质岩体的岩石地球化学特征

野芨里岩体分布于金川铜镍(铂)硫化物矿床北偏东约100 km处,位于内蒙古境内。岩体主要由单斜辉石橄榄岩、二辉橄榄岩、辉长岩和闪长岩组成。岩体的稀土元素配分模式显示轻稀土元素略为富集,曲线为近于平坦型,w(La)_N/w(Yb)_N=1.866～2.713,不具备会聚型板块边缘玄武岩的特点;ε_Nd(t)＞0,为亏损地幔源区特征。Mg^#值和Ni丰度显示其为岩浆早期阶段堆晶作用的产物。与金川矿区超镁铁质岩体比较,二者均为华北大陆边缘成矿系统的组成部分,m/f值显示二者主要为铁质超基性岩,稀土元素及微量元素显示其具相似的地球化学特征,但野芨里岩体具早期堆晶就地熔离的特征,而金川岩体具有深部熔离-多期贯入的特征;野芨里岩体中Ni相对亏损。这些特征表明野芨里岩体具成矿的可能性。     

东天山恰特卡尔一带镁铁质-超镁铁质杂岩体地球化学特征及构造意义

恰特卡尔地区位于康古尔-黄山镁铁质-超镁铁质岩带西段,沿康古尔韧性剪切带NE向断续分布着以路北、条形山、黄羊沟、乱石岭和白梁山为代表的多个镁铁质-超镁铁质杂岩体。主量元素化学组成为铁质基性-超基性岩,部分属拉斑玄武岩系列,也有部分属钙碱性系列。稀土分布模式上,路北-白梁山杂岩体为平坦的E-MORB型,条形山-黄羊沟-乱石岭杂岩体兼具OIB和N-MORB型特征;富集Ba,U,亏损Nb,Ta,Ti;路北-白梁山杂岩体与条形山-黄羊沟-乱石岭杂岩体具不同岩浆源区,同一岩浆源区岩石内部之间的局部差异,是岩石不同程度部分熔融的结果。原始岩浆起源于主碰撞期受俯冲流体交代地幔楔的部分熔融,岩浆在上升过程中遭地壳物质混染,构造环境为碰撞后板内伸展环境。     

北大山镁铁质—超镁铁质岩体地球化学特征及形成构造环境

阿拉善地块南缘是镁铁质—超镁铁质岩体的重要分布区,自北向南可分为北大山岩带、龙首山岩带和北海子岩带。本文主要以北大山岩带为研究对象,通过对野芨里岩体、青疙瘩岩体及鄂博沟岩体的岩石学、岩石地球化学、微量元素、稀土元素等研究,探讨了北大山镁铁质—超镁铁质岩体的成因类型和形成构造环境。3个岩体主量元素特征显示Mg#=76~87,橄榄岩类w(Al2O3)=3.2%~5.2%,但辉长岩、辉绿岩类明显高于该值,说明北大山镁铁质—超镁铁质岩熔融程度整体不高,该区岩体属于镁质超基性岩,并且具有富铁趋势;稀土元素特征显示稀土总量(ΣREE)在5.68×10-6~11.5×10-6之间,野芨里岩体LREE稍富集,而青疙瘩及鄂博沟岩体LREE明显富集;微量元素特征显示北大山镁铁质—超镁铁质岩体的成岩构造环境为板内拉张环境,岩浆在侵位过程中受到上地壳的混染作用,微量元素原始地幔标准化蛛网图显示Ni明显亏损,有利于镍成矿。     

鲁西中、新生代镁铁质岩浆作用与地幔化学演化

镁铁质火成岩作为分布最为广泛的典型幔源岩石, 已成为探索地幔化学性状及示踪岩石圈深部过程的主要研究对象.通过对典型样品元素-同位素组成的系统测定, 并结合前人已有资料, 综合研究了鲁西中生代和新生代镁铁质岩石的地质与地球化学特征.研究结果表明, 中生代镁铁质火成岩总体具有富轻稀土和大离子亲石元素、贫高场强元素、I_Sr值变化范围大(0.70396~0.71247)、ε_Nd (t) 值显著偏低(-9.20~-21.21) 的地球化学特征, 但该区南部和北部的中生代镁铁质岩石在元素-同位素组成上仍存在一定差别, 主要表现在南部较之北部镁铁质岩石具有更高的稀土总量(ΣREE为325.52×10-6~555.75×10-6)和轻、重稀土比值(LREE/HREE=17.75~25.97), 以及更高的LILE/HFSE比值(如La/Nb=6.37~13.85, Th/Nb=0.52~1.53).南部镁铁质岩石较之北部镁铁质岩石也更富放射成因锶, I_Sr值分别为0.70844~0.71247和0.70396~0.70598.元素-同位素综合示踪指示鲁西中生代地幔总体具有因岩石圈大规模拆沉作用形成的EMⅠ型富集地幔特征, 但其南部叠加了因深俯冲而进入地幔的扬子陆壳的影响, 因而表现出EMⅠ和EMⅡ组分混合的富集地幔特征.新生代玄武岩具有类似于大洋玄武岩的地球化学特征, 其源区应为亏损的软流圈地幔, 但在部分熔融形成岩浆之前遭受了近期的交代作用.自中生代至新生代, 华北克拉通地幔具有由富集向亏损演变的趋势, 这一化学性状的演变最可能是中生代以来岩石圈大规模拆沉作用, 导致软流圈地幔上涌并对原有岩石圈地幔再改造所致.      

吉林红旗岭镁铁-超镁铁质岩的地球化学特征及地质意义

吉林红旗岭钼镍矿的岩石类型主要包括橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩等。岩体的主量元素显示拉斑玄武岩岩浆分异演化的趋势。岩石中∑REE=39.48×10-6~53.86×10-6,LREE/HREE=1.07~3.89,(La/Yb)N=1.14~10.00,轻稀土富集,重稀土亏损,无明显的负铕异常。微量元素以明显富集大离子亲石元素(Rb、Ba),亏损高场强元素,有Nb、Ti的负异常为特征,显示出俯冲带幔源岩石的成分特征。该区岩石可能为受到俯冲带流体交代过的岩石圈地幔经减压部分熔融所产生的岩浆在上侵过程中,同化混染了部分壳源物质组分的产物。     

可能为太古宙大气圈环境的镁铁质和超镁铁质岩石实验性风化作用

本文我们试图阐明早太古宙风化作用的意义。描述最早期地球状况的大量有用参数是大气圈和水圈的状态,地表温度和氧化状态。我们描述的仪器和设计的早太古外生作用模拟试验的实验。主题是镁铁质和超镁铁质岩石可能存在的早太古风化作用条件,初步结果是令人鼓舞的。     

吉林红旗岭镁铁-超镁铁质岩体地球化学特征及其岩石成因意义

红旗岭铜镍硫化物矿床位于兴-蒙造山带东部。矿区出露30多个镁铁-超镁铁质侵入体,主要由橄榄岩、辉石岩和辉(苏)长岩组成。本文通过对红旗岭含矿镁铁-超镁铁质岩体的主、微量及铂族元素(PGE)的研究,探讨了红旗岭岩体成矿母岩浆性质、PGE亏损的原因以及岩体形成的构造环境。全岩主、微量元素地球化学分析表明,红旗岭岩体具有高MgO(平均28.75%)、低TiO2(平均0.44%),富集轻稀土元素(LREE)、亏损高场强元素(HFSE),极低ΣPGE(平均2.08×10~(-9))和高Cu/Pd(平均2916×10~3)的特征。岩石样品显示相似的微量和PGE配分模式,表明其来源于相同的岩浆源区。根据橄榄石-熔体平衡及质量平衡原理估算出红旗岭母岩浆为高镁玄武质岩浆(MgO=10.74%、FeO=7.78%)。红旗岭母岩浆在早期演化过程中发生硫化物熔离作用导致了红旗岭含矿岩体PGE的极度亏损。结合中亚造山带东段构造演化历史,本文认为红旗岭岩体形成于晚三叠世碰撞后伸展环境,矿床的形成受到了古亚洲洋俯冲结束后板片断离的影响。     

金川超镁铁质岩元素及稀有气体同位素地球化学特征

金川超镁铁质岩是金川铜镍硫化物矿床的赋存岩体．采自金川镍矿Ⅰ矿区露天矿第2期侵入岩体的样品其岩石类型主要为含二辉橄榄岩和二辉橄榄岩，见镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿呈成条带状出现，表明其形成时低氧逸度的成岩环境。运用ICP—MS等离子质谱仪和MM5400稀有气体质谱仪分别对全岩样品的稀土元素、微量元素和包体稀有气体同位素进行测定后得到一些认识：金川超镁铁质岩的微量元素丰度与球粒陨石相比，变化曲线基本呈水平分布，但是地壳中高度亏损Cr，Ni元素含量较高，主要富集于超基性的辉石和橄榄石中，说明其成因类型具有明显的幔源特征。岩石中稀土元素总量较高，为轻稀土富集型．重稀土亏损。其中由深至浅稀土元素对La／Yb，Ce／Yb，La／Sm，(La／Sm)N的比值均基本呈现增大趋势．说明其中稀土元素分馏程度呈增大趋势，轻稀土的分馏尤为明显。超镁铁质岩的^3He／^4He值分布于0．847Ra～1．625Ra之间，虽远低于上地幔的^3He／^4He值．但仍存在地幔初始氦的踪迹。研究结果表明，该岩体在侵入过程中发生了明显的分异作用，并与地壳发生了的混染作用和热液交代作用．进一步证明了该岩体为上地幔局部熔融的超基性岩浆上侵形成的。     

内蒙古阿拉善右旗吊井子一带镁铁质—超镁铁质岩石地球化学特征及成因分析

内蒙古自治区西部阿拉善右旗吊井子一带发育有3处镁铁质—超镁铁质岩体,位于华北板块之巴丹吉林坳陷西缘,其主要岩石类型为角闪石岩及橄榄岩。相对比与北大山镁铁质—超镁铁质岩体,本文研究区内角闪石岩分异明显,具有低钾、高钛、高铝、低磷等特征;大离子亲石元素富集,高场强元素亏损,稀土元素分异不明显,La/Sm、La/Ce、La/Yb较低,为亏损地幔来源的(N-MORB)洋中脊玄武岩的特点;橄榄岩富镁贫铁,具有镁质超基性岩的特点,岩浆未发生明显分异,微量元素中Cu、Ni、Co、Cr、V等地幔来源的元素强烈富集,不相容元素富集,稀土元素分异明显,稀土曲线右倾,具有弱Eu异常,La/Sm、La/Ce、La/Yb值较高,岩浆源于富集地幔物质的部分熔融。两种岩石地球化学成分及特征差异较大,不具备同源性特征。     

地幔超镁铁质包体的研究现状和展望

对于地幔超镁铁质包体的研究,本世纪六十年代以前,仅限于描述岩石学和单纯的矿物化学的讨论。现在,经历了上地幔计划,已进入到与板块构造假说直接联系的区域岩石学和地球化学阶段。但目前,由于人们尚不能直接观察上地幔物质,超镁铁质包体及其载体玄武岩,无疑是研究上地幔最直观、最有效的对象了。这对地幔的部分熔融、岩浆起源、深部构造等重大地质问题的研究有着十分重要的意义。     

甘肃北山四顶黑山镁铁、超镁铁质岩地球化学特征及其地质意义

四顶黑山镁铁、超镁铁质岩分布于黄山东—镜儿泉铜镍硫化物矿床北偏东约100km处,位于甘、新交界处。主要由橄榄岩、角闪橄榄岩、辉橄岩、辉石岩、辉长岩、角闪辉长岩、橄榄辉长岩等组成。研究认为该区镁铁、超镁铁质岩是同一岩浆源在不同阶段分异的产物。超镁铁质岩属玄武质科马提岩,镁铁质岩为拉斑玄武岩;镁铁质岩的TiO2含量1.2%,Nb含量2.0×10-6,Nb/Lapm=0.25～0.50,Th/Lapm=0.25～0.46,Ti/Ti*=0.37～0.88。镁铁质岩的εNd(t)值普遍大于+3,说明其起源于软流圈地幔,为富集地幔向亏损地幔过渡类型。在原始地幔标准化曲线上镁铁质岩、超镁铁质岩均相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、U,且出现Nb、Ti的负异常。表明华力西中期哈萨克斯坦板块出现俯冲—增生的岛弧体制,在该体制下岩浆沿断裂多期次脱离地幔而上侵,为古亚洲洋闭合之前俯冲增生的产物,并非形成于碰撞后伸展环境。     

梵净山地区镁铁质-超镁铁质侵入岩特征及其意义

梵净山地区中元古代地层发育,侵位于其中的镁铁质—超镁铁质岩的岩类齐全、旋回性好,厚度大,是中国南方研究该幔源岩的良好地区,特别对探讨Rodinia超大陆的演化具有重要的科学意义。     

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。     

太古宙变火山岩区地球化学不连续性和太古宙地壳的发展

太古宙最大的绿岩带(27亿年)由厚层(12—15公里)铁镁质到长英质的变火山岩系组成,这种变火山岩系一般由于地幔—地壳作用的结果而具有稳定而不连续的地球化学类型,在典型的太古宙变火山岩系中,厚(5—8公里)而稳定的拉斑玄武岩之上就是地球化学演变而产生的岩系(4—7公里厚),包括有中性的和长英质的钙—碱性岩。这种主要的地球化学不连续性表现在:从离子半径大的亲石元素(LIL)减少而具有未分离的稀土元素(REE)丰度类型的玄武岩变化到上复具有较高的离子半径大的亲石元素、分离的稀土元素类型和含较少的重稀土元素(HREE)的安山岩。次要的地球化学不连续性可把安山岩从更晚的长英质英安—流纹岩喷出岩组合和其侵入岩中分离出,并可根据离子半径的亲石元素含量的显著增加具有分离的稀土元素类型来鉴别。主要的地球化学不连续性,虽然可以把源于地幔部分熔融(或直接,或通过浅部分离作用)的岩石,与源于或者被地壳相互作用改造的地幔物质的部分熔融,或由于地壳物质部分熔融而成的岩石分开。我们认为:地幔来源的巨大火山岩的堆积可以导致沉没和火山岩堆积物下部与上部地幔物质的相互作用。在火山岩系中可以看到某些地球化学发展的岩石是地幔作用改造而来。在太古宙火山岩层的上部可以看到火山岩堆积物直接熔融后产生的长英质岩浆。这一作用叫做下陷—削减作用,是指发生在太古宙较薄而热的地壳范围内中的构造作用,由于这一作用使大量源于地幔的物质补充到地壳中去。     

四川阿布郎当超镁铁质侵入体的铂族元素地球化学特征

四川阿布郎当超镁铁岩体位于康滇地轴中段,安宁河深大断裂之西侧,受安宁河深大断裂次级构造控制.岩体年龄为260 Ma(周美夫等,私人通讯),与峨眉山大火成岩省主要岩浆活动时限256～260 Ma[1]相对应,该岩体是峨眉山大火成岩省岩浆活动的产物.