北部湾涠洲岛及斜阳岛火山岩微量元素和同位素地球化学及其构造意义

本文在北部湾内一对姊妹火山岛即涠洲岛及斜阳岛火山地质研究基础上,进一步开展火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素,以及地幔橄榄岩Re-Os同位素地球化学研究.岛上早晚两期火山岩均为碱性玄武岩,分别属于碱性橄榄玄武岩和碧玄岩.碧玄岩为玻基斑状结构,舍地幔橄榄岩碎块(一般<1cm),表明为地幔岩浆快速喷出地表冷凝而成,岩浆上升过程中极少演化.火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素资料表明,涠洲岛及斜阳岛玄武岩与雷琼及北部湾周边、南海海盆玄武岩类似,具有亏损地幔的Sr、Nd同位素组成与Pb同位素显示的EMII富集地幔特征的Dupal异常,表明岩浆并非来自单一地幔源区,不可与OIB或MORB源区简单类比,也非地幔柱成因,而是由两个不同的地球化学组分混合而成.Re-OS同位素特征也指示地幔橄榄岩捕虏体来源于亏损的岩石圈地幔,而非核幔边界.推测涠洲岛及斜阳岛与雷琼及北部湾周边的岩浆可能是由于南海扩张后大陆裂解-软流圈地幔热物质上涌,与上覆薄而年轻的岩石圈地幔相互作用的产物.     

渤海—鲁西地区白垩-早第三纪裂谷活动——火山岩的地球化学证据

渤海—鲁西地区的白垩早第三纪火山岩在渤海东部主要沿郯庐断裂带呈北北东向分布,在渤海西部和鲁西地区主要沿北西向断裂带分布。白垩纪火山岩以安山岩类为主,早第三纪以玄武岩类为主,玄武岩浆源于富集型地幔,即富集轻稀土和大离子亲石元素,但明显亏损Yb、Ni和Cr等元素。火山岩的Sr和Nd同位素初始比值结果表明白垩纪的火山岩来源于Ⅱ型富集地幔,而早第三纪火山岩来源于接近原始地幔的略富集型地幔。这可能由于早第三纪岩石圈大规模伸展减薄,致使上地幔深部的亏损型物质上涌参与岩浆活动,与富集型地幔混染的结果。     

湘南汝城盆地火山岩岩石地球化学及其成因意义

汝城盆地基性火山岩系由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成，属于低钾拉斑玄武岩系。基性火山岩系具有同一岩浆源区。岩石微量元素出现弱的LILE富集和Ta，Nb，Ti的亏损。强不相容元素比值反映岩浆源区明显偏离原始地幔组分，具有富集型异常地幔岩浆源区特征。岩浆源区同时受到地壳物质混染和来自先前消减残留板片流体或熔体交代的双重改造作用。在陆内拉张构造条件下富集型异常地幔岩浆源区的部分熔融是制约汝城盆地基性火山岩形成的主要因素。     

阿尔泰麦兹地区海相火山岩及其与成矿作用的关系

阿尔泰麦兹地区下泥盆统康布铁堡组火山岩,下亚组为偏碱性的富钠流纹岩夹少量的拉斑—碱性玄武岩和粗安岩;上亚组为钙碱性流纹岩类。其构造环境为大陆边缘活化带。下亚组基性火山岩来源于过渡—富集型地幔,酸性火山岩为壳幔混合源,岩浆经历了结晶分异、岩浆混合和岩浆不混熔作用;上亚组酸性火山岩来源于地壳,岩浆演化主要为与上地壳和海水的同化混染作用。本文还探讨了火山岩与铁和铅锌成矿作用的关系。     

豫西新生代基性火山岩地球化学特征及源区性质

豫西新生代基性火山岩主要为粗面玄武岩,少量碱玄岩和玄武岩。其地球化学特征表明该区基性火山岩基本代表了幔源原始岩浆的成分,结晶分异作用及地壳物质混染作用并未对本区基性火山岩产生明显影响。初步的研究表明,本区基性火山岩是富集型地幔熔体和亏损型地幔熔体混合的产物。     

内蒙古阿巴嘎旗地区新生代玄武岩基本特征及成因

内蒙古阿巴嘎旗及其以北地区新生代玄武岩是更新世中心式火山活动产生的大陆溢流玄武岩,该区玄武岩以高碱、富钛、贫铝为特征,属于钠质碱性玄武岩系列.源区是软流圈上地幔,玄武岩是部分熔融和分离结晶两种作用的结果.地幔橄榄岩部分熔融产生玄武质岩浆,部分原始地幔岩浆未经变异沿构造通道直接喷出地表形成碧玄岩、碱性橄榄玄武岩;部分原始地幔岩浆在上升过程中因停顿,原始地幔岩浆发生橄榄石分离结晶作用,部分橄榄石从岩浆中析出,最终岩浆喷出地表形成橄榄拉斑玄武岩.研究该区新生代玄武岩基本特征,探讨岩浆起源和岩石产生的构造环境对认识该区岩石圈地幔和软流圈性质具有重要意义.     

广东三水盆地火山岩: 地球化学特征及成因--兼论火山岩性质的时空演化和南海形成的深部过程

位于中国东南部的三水盆地、珠江口盆地、雷琼半岛和北部湾地区广泛分布新生代火山岩。火山岩的形成时间具有从内陆向沿海变新的特点,早第三纪三水和珠江口盆地火山岩具有由玄武岩与粗面岩-流纹岩构成的双峰式特点。其中玄武岩和粗面岩的微量元素和稀土元素的配分形式相似,富集大离子亲石元素并且有相似的εNd(T)同位素组成(2.34～6.4),说明它们来自相同的地幔源区,为同源岩浆演化的产物。玄武岩和粗面岩经历了不同的结晶分异过程,其中玄武岩在较深部岩浆房中经历橄榄石和单斜辉石为主的分离结晶作用,而粗面岩则是在浅部岩浆房中由玄武岩浆分异形成的过渡性岩浆再经过强烈的钾长石和斜长石、以及磷灰石的结晶分异形成的。晚第三纪珠江口盆地和北部湾火山岩、雷琼半岛第四纪火山岩则由碱性和拉斑玄武岩构成。这些火山岩的形成时间和地球化学和同位素特征表明它们经历了连续的软流圈地幔上涌和部分熔融过程,受控于自晚中生代以来的地幔柱构造。南海的形成是地幔柱活动引起的地幔上涌和大陆裂解作用的结果。     

广西北海涠洲岛（含斜阳岛）第四纪玄武质火山岩的地球化学性质及其源区特征

广西北海涠洲岛(含斜阳岛)是我国最大的第四纪火山岩海岛，岛内出露中更新世(Q2)溢流相玄武质火山岩、晚更新世(Q3)空落一沉积相沉火山碎屑岩和全新世(Q4)爆发一溢流相玄武质火山岩，其中中更新世为玄武岩，全新世多为碧玄岩或苦橄质碧玄岩。两者比较，前者相对高SiO2、低MgO；后者相对高MgO、低SiO2。在地球化学上，这些玄武质火山岩均属无Eu异常的轻稀土元素富集和无Nb异常的强不相容元素富集类型，较之原始地幔和N—MORB具较低的Th／La值(0．04～0．28)、La／Nb值(0．52～0．91)、Rb／Nb值(0．45～1．09)、^87Sr／86 Sr值(0．70352～0．70443)以及较高的eNd值( 3．2～ 5．2)。上述特征说明，晚更新世火山岩经历了以橄榄石和斜长石为主的分离结晶，全新世火山岩则代表了部分熔融形成的原生岩浆，同化混染作用对这两种岩浆演化的影响程度很低。根据微量元素和同位素示踪可知，涠洲岛地区火山岩的源区类似于洋岛，其岩浆来自更深的软流圈，且无大陆岩石圈组分的卷入。为此进一步推测，我国雷琼和北部湾地区深部存在一个从属于南海盆地地幔热柱的亚热柱，该亚热柱的活动一直持续到全新世。     

胶东青山群基性火山岩的Ar-Ar年代学和地球化学特征: 对华北克拉通破坏过程的启示

青山群火山岩是华北克拉通破坏期间最具代表性的地幔或地壳熔融产物,记录了华北深部地质演化的重要信息。本文对胶东青山群基性火山岩进行了40Ar/39Ar定年和岩石地球化学分析,结合前人报道的胶东青山群酸性火山岩资料,发现:(1)基性火山岩喷发年龄为122～113Ma,早于青山群酸性火山岩(110～98Ma);(2)基性和酸性火山岩显示了不同的元素和同位素地球化学特征。岩石成因分析表明,基性火山岩为交代富集地幔部分熔融作用的产物,而酸性火山岩为古老下地壳和中生代底侵岩浆的熔融产物(Ling et al.,2009)。因此,胶东地区青山群火山岩记录了岩浆熔融源区从地幔向下地壳的转变。这与长时间尺度的岩石圈减薄过程中热能由地幔向地壳传递过程相吻合,而不同于地壳拆沉作用所预测的岩浆演化趋势。     

南澜沧江结合带火山岩岩浆成因——洋脊洋岛与弧岩浆作用的性质

在对滇西南昌宁—孟连带石炭—二叠纪火山岩和南澜沧江带二叠—三叠纪火山岩的微量元素和稀土元素研究的基础上,划分了岩浆作用类型和岩浆演化系列,探讨了岩浆源区成分特点。昌宁—孟连带玄武质岩浆的演化主要受部分熔融和分离结晶作用控制;这些岩浆可以划分为３个岩浆演化系列：（１）稀土曲线平坦型的洋脊型拉斑玄武岩浆演化系列,其岩浆起源于亏损型地幔;（２）稀土曲线中等富集型的准洋脊型拉斑玄武岩浆演化系列,其岩浆起源于过渡型地幔;（３）稀土曲线强烈富集型的洋岛型碱性玄武岩浆演化系列,其岩浆起源于富集型地幔。南澜沧江带弧火山岩的岩浆成因主要受分离结晶作用控制,也可以划分为３个岩浆演化系列：（１）二叠纪低钾拉斑—中钾钙碱性岩浆演化系列;（２）中南段的晚三叠世低钾拉斑—中钾钙碱性岩浆演化系列;（３）北段的晚三叠世钾玄岩—高钾钙碱性岩浆演化系列     

Post-orogenic shoshonitic magmas of the Yzerfontein pluton,South Africa: the ‘smoking gun’ of mantle melting and crustal growth during Cape granite genesis?

The post-orogenic Yzerfontein pluton, in the Saldania Belt of South Africa was constructed through numerous injections of shoshonitic magmas. Most magma compositions are adequately modelled as products of fractionation, but the monzogranites and syenogranites may have a separate origin. A separate high-Mg mafic series has a less radiogenic mantle source. Fine-grained magmatic enclaves in the intermediate shoshonitic rocks are autoliths. The pluton was emplaced between 533 ± 3 and 537 ± 3 Ma (LA-SF-ICP-MS U–Pb zircon), essentially synchronously with many granitic magmas of the Cape Granite Suite (CGS). Yzerfontein may represent a high-level expression of the mantle heat source that initiated partial melting of the local crust and produced the CGS granitic magmas, late in the Saldanian Orogeny. However, magma mixing is not evident at emplacement level and there are no magmatic kinships with the I-type granitic rocks of the CGS. The mantle wedge is inferred to have been enriched during subduction along the active continental margin. In the late- to post-orogenic phase, the enriched mantle partially melted to produce heterogeneous magma batches, exemplified by those that formed the Yzerfontein pluton, which was further hybridised through minor assimilation of crustal materials. Like Yzerfontein, the small volumes of mafic rocks associated with many batholiths, worldwide, are probably also low-volume, high-level expressions of crustal growth through the emplacement of major amounts of mafic magma into the deep crust.     

辽东半岛印支期侵入岩侵入机制与岩浆大陆动力学演化

辽东半岛广泛分布印支期侵入岩,作为研究辽东半岛印支期陆内造山作用的客观实体,意义重大.概述了印支期侵入岩地质特征、岩石化学及地球化学特征,总结出岩浆演化趋势由超基性→基性→中性→酸性→碱性.提出了岩浆源区性质为幔源、壳幔混源、壳源3种类型.总结了造山初期至造山早期伸展机制下席状侵位,造山主期穹隆式及穿刺式侵位,造山后构造崩塌被动侵位3种侵位机制模式及岩浆大陆动力学演化过程.     

西秦岭糜署岭岩浆带成因及构造意义

糜暑岭岩浆带分布于西秦岭黄渚关EW向深大断裂带中，由2类岩石组成，酸性端元以草关、董河岩体为代表，岩性为中粗粒似斑状石英闪长岩-辉长闪长岩组合；基性端元以挖泉山岩体为代表，岩性为细粒辉长岩，而糜暑岭、黄渚关岩体则是2类岩浆的强烈混合产物，不仅大量的岩石学资料佐证了岩浆混合作用的存在，而且主岩与其混合作用形成的包体具有一致的同位素年龄，主岩中钾长石中的Pb同位素具有明显的幔源性质，因而是一个与幔源岩浆作用有关的构造岩浆带，这为确定区域性构造边界和大地构造单元划分提供了重要证据。同时，也为探讨本区中生代壳幔混合作用和地壳增生提供了新的信息。     

湘东南地幔柱对大规模成矿的控矿作用

湘东南是钨、锡、锑及铅锌、稀有、稀土矿床的成矿集中区.该区出露的玄武岩、与成矿有关的花岗岩和区域成矿作用是地幔柱构造环境的统一产物.湘东南地幔柱控制矿床与岩体的时空分布、区域成矿分带和成矿岩浆源区.湘东南地幔柱为成矿岩浆的熔融、分异演化和浅部就位提供了有利的热源和构造条件.地幔柱的发展演化阶段是大规模成矿得以保存的重要因素.     

湘东南汝城盆地火山岩的元素地球化学及源区性质讨论

湘东南汝城盆地火山岩系由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成 ,属于低钾拉斑玄武岩系。玄武岩全岩K Ar年龄为 ( 12 8 4± 4 2 )Ma ,辉绿岩全岩K Ar年龄为 ( 112 1±3 2 )Ma。元素地球化学分析表明火山岩系具有同一岩浆源区 ,其形成以部分熔融方式为主。岩石微量元素出现大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U的富集和高场强元素Ta、Nb、Ti的亏损。强不相容元素含量的比值表明岩浆源区明显偏离原始地幔组分 ,具有富集型地幔的特征。岩浆源区主要受到地壳物质混染以及来自消减残留板片析出流体的交代改造作用。     

Early Cretaceous rift-related volcanism in the Songliao Basin,NE China – A geochemical study

Following the amalgamation of the Siberian and North China Cratons, NE China, as part of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB), underwent Late Mesozoic lithospheric extension that was associated with volcanic activity. The Songliao Basin is the most important rift structure formed during these processes and contains voluminous volcanic rocks interlayered with sedimentary infill. Mafic-to-intermediate lavas are associated with felsic ones. This study focusses on the geochemical compositions of the less-widespread Early Cretaceous mafic-to-intermediate lavas in the Songliao Basin and compares them with the more abundant felsic rocks. Two mafic-to-intermediate magma series, one with alkaline and the other with sub-alkaline affinity, were identified. High MgO and Cr contents, low Th/Nb and La/Nb ratios, and variable but depleted Nd isotope compositions indicate that both magma suites were most likely formed by the melting of enriched upper mantle sources. Sub-alkaline mafic-to-intermediate rocks and I-type rhyolites define a co-genetic magma series. This rock suite was produced by the melting of subduction-modified lithospheric mantle and subsequent magma evolution as well as crustal melting during lithospheric extension. Alkaline mafic-to-intermediate rocks and A-type rhyolites form another co-genetic magma suite that was produced under within-plate conditions from an OIB-type mantle source, supposed to be the heterogeneous shallow asthenosphere and/or the lower lithosphere. Decompression partial melting of this mantle source requires a relatively thin lithosphere. The development of alkaline mafic rocks and A-type rhyolites as typical bimodal volcanic assemblage reflects that lithospheric thinning below the Songliao Basin reached its maximum, whereas basin rifting terminated afterwards.     

http://dx.doi.org/10.1016/j.gsf.2015.11.004

The alkali-basalt and basaltic trachy-andesites volcanic rocks of south Marzanabad were erupted during Cretaceous in central Alborz, which is regarded as the northern part of the Alpine-Himalayan orogenic belt. Based on petrography and geochemistry, en route fractional crystallization of ascending magma was an important process in the evolution of the volcanic rocks. Geochemical characteristics imply that the south Marzanabad alkaline basaltic magma was originated from the asthenospheric mantle source,whereas the high ratios of(La/Yb)Nand(Dy/Yb)Nare related to the low degree of partial melting from the garnet bearing mantle source. Enrichment pattern of Nb and depletion of Rb, K and Y, are similar to the OIB pattern and intraplate alkaline magmatic rocks. The K/Nb and Zr/Nb ratios of volcanic rocks range from 62 to 588 and from 4.27 to 9 respectively, that are some higher in more evolved samples which may reflect minor crustal contamination. The isotopic ratios of Sr and Nd respectively vary from 0.70370 to0.704387 and from 0.51266 to 0.51281 that suggest the depleted mantle as a magma source. The development of south Marzanabad volcanic rocks could be related to the presence of extensional phase,upwelling and decompressional melting of asthenospheric mantle in the rift basin which made the alkaline magmatism in Cretaceous, in northern central Alborz of Iran.     

扬子地块北缘新元古代望江山层状岩体矿物成分和铂族元素特征:对岩浆演化过程和构造环境的制约

望江山层状岩体位于扬子地块北缘新元古代汉南杂岩带中,岩体从底部到顶部由超镁铁质岩过渡为中性岩:底部主要由辉石岩和橄长岩组成;中部为辉长苏长岩和辉长岩;上部为辉长岩和闪长岩。研究以中部岩相带橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和辉长岩为对象,通过主要矿物的主微量元素和全岩主微量元素的分析,查明望江山岩体来源于尖晶石二辉橄榄岩组成的大陆下岩石圈地幔,并且地幔源区受到了来自俯冲板片流体的交代,岩体中部带的母岩浆为拉斑玄武质岩浆。钛铁矿—磁铁矿矿物对成分计算表明,母岩浆在形成时具有较高氧逸度。通过单斜辉石压力计得到岩体的侵位深度约为12.9~18 km。对岩体母岩浆橄榄石分离结晶过程的模拟计算表明,中部带橄榄石为母岩浆经过~28%分离结晶的产物。此外,铂族元素（PGE）组成暗示岩体并未经历过大规模的硫化物熔离,可能与缺乏地壳物质混染有关。岩体中单斜辉石与岛弧环境堆晶岩中单斜辉石成分相似,不同于裂谷环境中堆晶单斜辉石的成分;同时,全岩Th/Yb和Nb/Yb比值也与岛弧玄武岩比值相似,因此矿物和全岩成分均说明望江山层状岩体应形成于岛弧环境。研究认为扬子北缘在新元古代长期的俯冲过程中,大洋板片断离导致软流圈上涌,提供热源使交代大陆下岩石圈地幔部分熔融形成具有岛弧特征的镁铁质岩浆,在局部伸展环境中上升侵位形成汉南杂岩带中镁铁—超镁铁质层状岩体。      

碳酸岩与铂族元素地球化学

碳酸岩（carbonatite）被视为一种研究大陆地幔地球化学的“探针岩石”,通过对这类岩石的研究,在探讨地幔组成与演化、地幔交代作用与不均一性以及岩浆形成的动力学背景、岩浆来源及演化和有关矿产的成矿作用等方面,具有重要的理论意义和实际价值。铂族元素（Platinum—group elements,简称PGE）在研究核-幔分异、地幔组成与演化以及幔源岩石（主要为基性-超基性岩）形成的大地构造背景、岩浆起源及演化,以及探讨K／T界线与陨石撞击事件等方面具有重要意义。本文在概述国内外碳酸岩和PGE地球化学研究现状的基础上,结合地质事实和地球化学研究成果,认为碳酸岩熔体具有一定携带PGE的能力,可利用PGE地球化学来探讨碳酸岩的源区特征和岩浆形成与演化过程;同时指出,碳酸岩PGE地球化学研究过程中还存在许多悬而未决的科学问题。