冲绳海槽火山岩Sr-Nd同位素特征及U系年龄

对冲绳海槽北段和中段的火山岩进行了U系年代及Sr-Nd同位素组成分析. 其中, 海槽北段火山岩(特别是关于黑色浮岩)年龄与Sr-Nd同位素数据以前未见报道. 根据测得年龄数据结合相关同位素组成, 作者进一步讨论了冲绳海槽岩浆演化过程认为: 海槽晚更新世以来有一期广泛的酸性火山喷发活动; 酸性岩石可进一步分成三类; 冲绳海槽岩浆物质来源于PREMA地幔源区, 海槽北、中段岩浆演化过程相似, 但与海槽南段岩浆作用差异明显; 吕宋岛弧与琉球岛弧的碰撞终止了冲绳海槽南段张裂, 直到早更新世.     

冲绳海槽活动热水成矿系统的氦同位素组成:幔源氦证据

冲绳海槽长英质火山岩的3He 4He比值 (R)为 5 3～ 8 7RA(RA 为大气的3He 4He比值 1 4× 10 - 6 ) ,显著不同于壳源花岗岩和壳源长英质火山岩 ,而接近于MORB和弧安山岩 ,揭示长英质岩浆系玄武质岩浆派生产物 ,后者来自受俯冲带组分混染的楔形地幔 .海底下部热水成矿系统具有极高的3He 4He比值 ,最下部浸染 脉状硫化物R RA 变化于 12 3～ 2 9 3之间 ,块状硫化物该比值介于 10 7～ 17 9之间 .3He极大富集可能与地幔热柱作用有关 ,反映了深部地幔氦的贡献 .上部热水成矿系统及其产物的R RA 变化于 2 6～ 8 0之间 ,黑烟囱流体该比值为 6 5 ,CO2 流体该比值为 5 8～ 6 6,重晶石为该比值 4 3～ 6 0 .硫化物烟囱显示R RA 分带 ,自内而外R RA 值降低 ( 8 0→ 6 0→ 2 6) ,证明上部热水成矿系统仍有地幔氦注入 ,但因热水流体与海水的大量混合而被稀释 .     

长白山天池火山的岩浆演化

长白山天池火山是由包括造盾阶段的玄武质岩石、造锥阶段和近代的粗面岩和碱流岩组成的 .REE ,不相容元素和Sr,Nd ,Pb同位素研究认为 ,不同阶段的岩石具有共同的岩浆成因与紧密的演化关系 ,其中结晶分异作用起了关键性作用 .玄武质粗安岩浆与碱流岩浆的共喷发表明天池下面存在地壳岩浆房和地幔岩浆房 .     

滇西金沙江带北段的富碱斑岩及其与板内变形的关系

沿金沙江 墨江缝合带出露了一套年龄为 2 6 5～ 37 6Ma的富碱斑岩 ,大多数斑岩在岩石化学上属碱钙质系列 ,以轻稀土富集和无铕异常为特征 .这些岩石形成在碰撞后的构造环境 ;斑岩、角闪岩捕虏体和玄武岩的 ( 87Sr/86Sr) i 分别是0 70 73,0 70 6 5～ 0 70 71和 0 70 5 8～ 0 70 76 .εNd(T)分别为 - 3 4～ - 6 3,- 2 1～ - 7 4和 - 3 3.这些岩石的Pb同位素也略有差异 .有证据表明 ,斑岩的岩浆源是来自“壳 幔混合层”的部分熔融 .讨论了新生代岩浆活动与板内变形的关系 .     

克拉玛依乌尔禾沥青脉Pb-Sr-Nd同位素地球化学

新疆克拉玛依乌尔禾沥青脉产出于达尔布特断裂东南侧.沥青的Ph.Sr,Nd同位素组成表明:(1)~(206)Pb/~(204)Pb=18.110～18.675,~(207)Pb/~(204)Pb=15.391～15.768,具有明显壳幔混合特征,Pb平均模式年龄为116Ma;(2)~(87)Sr/~(86)Sr=0.706 426～0.714 761,Rb-Sr等时线年龄为293 Ma,Sr同位素初始值为0.705 70±9;(3)~(143)Nd/~(144)Nd=0.512 587～0.513 389,Nd含量从0.02到6.7×10~(-6),低Nd含量的样品(<0.3×10~(-6))具有近MORB的亏损地幔值( 6～ 16),而较高Nd含量的样品近于原始地幔值(-0.8～ 0.8);Rb-Sr等时线记录了石油形成的时间,可能表明了与深部壳幔相互作用的成因关系;(4)_(ε_(Nd))(t)～ε_(Sr)(t)关系、~(143)Nd/~(144)Nd-~(206)Pb/~(204)Pb关系均反映了三元混合趋势.     

长白山天池火山千年大喷发不同颜色浮岩的岩石化学特征

长白山天池火山大约 1 000年前的大喷发,形成了巨厚的火山碎屑流堆积层,其主要组成是浮岩与火山灰。以往的研究普遍认为其中的浮岩为灰白色,属流纹质。笔者在考察中发现了不少黑色及少量其它颜色的浮岩,系统地采集了各色样品作浮岩化学成分分析,结果表明,灰白色浮岩与黑色浮岩分别为流纹质和粗面质,灰色浮岩属于粗面质但靠近流纹质端元。它们都来源于地壳岩浆房,是岩浆房内不同分异演化阶段的产物,它们同时喷出说明岩浆房内具有分带性及不同性质岩浆的混合     

中太平洋山脉白垩纪响岩质碱玄岩的地球化学特征及地质意义

在详细的岩相学研究基础上,对中太平洋山脉白垩纪火山岩进行了全岩主量、微量元素、Sr-Nd同位素以及矿物成分分析.中太平洋山脉火山岩主要属于响岩质碱玄岩,呈斑状结构,斑晶主要由富Ca斜长石、单斜辉石和霞石组成.这些火山岩强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素,没有明显的Eu异常(δEu=0.99~1.03),具有相对较富集的~(87)Sr/~(86)Sr(0.703829~0.704313)和~(143)Nd/~(144)Nd(0.512857~0.512871)同位素比值,暗示其具有与OIB型岩浆源区较为相似但更为富集的特征.这些火山岩可能来源于尖晶石-石榴石二辉橄榄岩稳定存在的、相对较深的岩浆源区,且经历了1~3%较低程度部分熔融过程.此外,地幔源区内可能残留着富含Nb、Ta的矿物(如榍石、金红石、钙钛矿),且岩浆源区可能受到了碳酸盐岩熔/流体或富碱流体的交代变质作用,促使这些火山岩具有很高的不相容元素含量和明显Nb、Ta、Ti的亏损.根据构造环境和地球化学特征,中太平洋山脉响岩质碱玄岩与线岛火山岩有很多相似之处,因此我们推测中太平洋山脉Site313区域很有可能是线岛的一个延续.     

冲绳海槽地区地壳结构与岩石层性质研究

用冲绳海槽地区地质、地球物理、地球化学数据与资料，对横跨大陆边缘—大洋板块的中国东部—冲绳海槽—琉球岛弧地区进行综合研究. 根据地震体波、面波成像结果，空间与布格重力异常及磁力异常的综合解释等结果，利用调和系数法对该研究区的地壳厚度进行了计算，并对地壳属性进行分析. 同时，选择中国东部东北地区的宽甸、华北地区的汉诺坝、华南的闵溪和台湾海峡的澎湖列岛与冲绳海槽和日本岛弧的新生代玄武岩开展元素—同位素对比研究. 结果认为冲绳海槽岩石层明显减薄，上地幔低速层已达到莫霍面，在地幔中已形成交代软流层. 元素—同位素研究表明：它不同于中国东部，与琉球岛弧地区的特点也不相同. 综合分析认为：冲绳海槽地壳属于过渡型地壳，与大洋地壳的许多特点颇为相似.     

辽西四合屯早白垩世义县组高镁安山岩的地球化学: 对下地壳拆沉作用和Sr/Y变化的指示

对辽西四合屯地区义县组火山岩85件样品的分析表明, 它们主要由高镁安山岩组成(Mg#=38~69), 仅底部为玄武岩. 四合屯高镁安山岩具有埃达克岩的地球化学特征(SiO₂= 52.82%~59.31%, Al₂O₃=14.15%~16.35%, Sr=620~1323 μg/g, Yb=1.03~1.88 μg/g, Y=12~20 μg/g, LaN/YbN=10~25, Sr/Y=32~88), 初始Nd-Sr同位素组成为: ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd(130 Ma)=0.5118~0.5119, ε_Nd(130 Ma)= -11.6~ -13.8, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(130 Ma)=0.7058~0.7064, 与该区晚侏罗世兴隆沟组火山岩具有相似的地球化学特征, 但具有较低的Nd同位素比值. 它们代表了华北克拉通原岩为太古宙的岩石, 后经相变而成的榴辉岩下地壳与岩石圈地幔一同拆沉再循环进入软流圈, 随后榴辉岩部分熔融产生的熔体与地幔橄榄岩相互作用的结果. 但与兴隆沟组火山岩相比, 四合屯安山岩岩浆源区中含有更多Nd同位素组成演化的古老陆壳物质. 四合屯义县组的年龄为120~130 Ma, 表明拆沉作用一直延续至早白垩世. SiO₂＞56%的安山岩样品, Sr和Sr/Y比值与SiO₂呈负相关关系, 表明它们的Sr含量以及Sr/Y比值明显受岩浆结晶分异影响, 因此对于火山岩Sr/Y比值研究需要考虑结晶分异作用的影响.     

西羌塘第三纪钠质基性火山岩的地球化学特征及成因探讨

西羌塘地区火山岩在时、空及地球化学性质上存在规律性变化：即从第三纪早期的富钠熔岩(始新世) 向中期的中性钾质熔岩(晚中新世)到最晚期的酸性次火山岩(上新世以后), 同时有Sr, Pb同位素的递增和Nd同位素递减的趋势. 富钠质基性火山岩出现的重要性表示了高原隆起前岩石圈的深部变化和源区的差异, 反映了岩石圈深部地质过程的不同特征. 隆起前的富钠熔岩为陆下软流圈原始地幔部分熔融, 可能与板内地幔柱的活动有关.     

云南大平掌细碧-角斑岩建造的同位素年代学及其地质意义

在野外地质及同位素年代学研究的基础上 ,得到云南大平掌细碧 角斑岩建造的Sm Nd等时线年龄为 ( 5 1 3± 40 )Ma ,Rb Sr等时线年龄为 ( 5 1 1± 8)Ma ,K Ar年龄为 31 2～ 31 7Ma ,确定出这套火山岩形成于寒武纪 ,岩浆来源于亏损地幔 ,且受到地壳混染和 (或 )海水热液蚀变的影响 ,又在晚石炭世经历了较强的地质改造 .这一成果首次为“三江”地区存在寒武纪的火山岩提供了较为可靠的年代学证据 .     

北祁连玉石沟蛇绿岩印度洋MORB型同位素组成特征及其地质意义

系统研究了北祁连山玉石沟蛇绿岩单元内枕状玄武岩的元素与Sr, Nd, Pb 同位素地球化学特征. 玉石沟蛇绿岩单元内枕状玄武岩属于拉斑玄武岩系列, 球粒陨石标准化稀土元素分配模式为近平坦型, (La/Yb)_N介于0.98~1.27 之间; Nb, Ta, Zr和Hf 无亏损, 显示出MORB 型玄武岩的特征; 经构造环境图解判别, 样品落入了MORB 区域内, 表明其形成于洋中脊环境或者成熟弧后盆地环境. Sr, Nd和Pb同位素组成特征表明其地幔源区主要存在DMM (亏损地幔)和EMII (II型富集地幔)两类地幔组分端元. 枕状玄武岩具有印度洋MORB型同位素组成特征, 与特提斯洋域地幔的同位素组成类似; 微量元素比值也与中国境内特提斯构造域内已知蛇绿岩的N-MORB 型玄武岩的特征微量元素比值相一致. 北祁连山其他蛇绿岩单元内枕状玄武岩也表现出印度洋MORB型同位素组成特征, 从而初步表明北祁连古洋曾是特提斯构造域的一部分. 这对于研究北祁连的大地构造演化和归属有着重要的意义.     

冲绳海槽南部20ka来的放射虫古海洋学意义

对冲绳海槽南部 2 5 5柱状样的 6 5个样品进行放射虫定量研究 .根据属种分布和Q型因子分析结果 ,冲绳海槽南部近 2 0ka来出现过 3个不同的放射虫组合 ,冰期的Tetrapylequadriloba组合与表层高生产力和沉积物中富有机碳含量有关 ,冰后期的Carposphaeraglobosa组合和Polysoleniaspinosa组合对应于较低的表层生产力 .而放射虫碎壳率的变化显示冰后期SiO2 的溶解作用较冰期强 .     

青藏高原东部钾玄岩系岩浆岩同位素特征:岩石成因及其构造意义

青藏高原东部及邻区新生代钾玄岩系的岩浆岩,沿哀牢山-金沙江断裂带及其两侧分布.进行同位素研究的岩石,包括钾质碱性深成岩、火山岩、煌斑岩和酸性斑岩.分析结果表明,它们的Sr,Nd和Pb同位素组成极其相似、变化范围小(87Sr/86Sr=0.705187～0.707254,143Nd/144Nd=0.512305～0.512630,206Pb/204Pb=18.53～18.97,207Pb/204Pb=15.51～15.72,208Pb/204Pb=38.38～39.24)和接近EMⅡ地幔端元,暗示其源区与交代地幔有关.其形成与青藏高原北、东部在40Ma左右出现的大型走滑拉分断裂带导致地壳变薄和地幔上拱的构造背景有关.     

粤西白垩纪火山-侵入岩浆活动及其地质意义

系统的锆石激光探针ICP-MS U-Pb同位素定年揭示, 粤西地区存在白垩纪(约100 Ma)的火山-侵入岩浆活动. 代表性火山岩有马鞍山流纹英安岩和周公顶流纹英安岩, 其锆石U-Pb同位素年龄为(100±1) Ma; 侵入岩包括诗洞杂岩体中的德庆二长花岗岩岩体(99±2 Ma)、杏花花岗闪长岩岩体(100 Ma左右)以及广平杂岩体中的调村花岗闪长岩岩体(104±3 Ma). 诗洞杂岩体主体(461±35 Ma)和广平杂岩体主体(444±6 Ma)是加里东期黑云母花岗岩. 尽管白垩纪火山-侵入岩与加里东期侵入岩形成时代间隔很大, 但它们均具Rb, Th, Ce, Zr, Hf, Sm富集而Ba, Nb, Ta, P, Ti亏损的微量元素地球化学特征, 它们的稀土元素组成均表现为很弱的四分组效应, 其Eu亏损程度依次为: 白垩纪火山岩(Eu/Eu^*=0.74)、白垩纪侵入岩(Eu/Eu^*=0.35~0.58)、加里东期黑云母花岗岩(Eu/Eu^*=0.31~0.34). Sr-Nd同位素研究表明, 上述火成岩具高(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_I值(0.7105~0.7518)、低ε_Nd(t)值(&#8722;7.23~&#8722;11.39)的特点, 两阶段Nd模式年龄值(T_2DM)为1.6~2.0 Ga, 表明它们起源于元古代地壳基底. 粤西地区的白垩纪火山-侵入岩浆活动, 与包括南岭在内的中国东南部广大地区在100 Ma时发生的一次重要的岩石圈拉张事件有关. 华南中生代大规模中酸性火山岩浆作用形成的“火山岩线”可南延至南岭西南缘.     

北太行山燕山期中酸性岩体中暗色包体的成因：岩石学、地球化学和锆石Hf-O同位素证据

报道太行山燕山期中酸性岩体中暗色包体的锆石Hf-O同位素,并结合包体的岩石学、全岩化学和Nd-Sr同位素的研究,试图揭示暗色包体的成因.暗色包体细粒并具岩浆结构,有的被强烈拉长,但没有固态变形.这些特征表明包体和寄主岩石曾是共存的、但成分截然不同的岩浆.暗色包体含丰富的含水矿物（角闪石和黑云母）,辉石普遍具有角闪石反应边,斜长石斑晶具有复杂的成分和结构不平衡.对比暗色包体和相邻寄主岩石发现,包体化学成分与相邻寄主岩石密切相关,但其εNd值通常比相邻寄主岩石高,虽然两者Sr同位素成分类似.暗色包体中锆石Hf同位素变化很大（εHf=？10～？22）,指示其两种岩浆混合的特点.锆石O同位素变化也较大（δ18O=5.5‰～7.8‰）,与壳幔岩浆混合的模式一致.包体成因可能是这样的：经历了橄榄石和辉石分离结晶之后的玄武质岩浆首先在地壳深部与壳源花岗质熔体发生混合形成混浆,再强力注入到上覆酸性岩浆房,并分散成小岩浆团（即形成暗色包体的岩浆）.包体岩浆随后与酸性岩浆在接触边界发生斜长石等晶体的双向交换,以及流体和Na,P,Y,Nb和Pb等元素向包体内的化学扩散.     

青藏高原北缘酒泉盆地青西凹陷白垩系湖相热水沉积原生白云岩

通过岩相学、组构学和地球化学的综合研究,详细描述和论证了一种独特而罕见的中生代断陷湖盆条件下,碱性热卤水结晶沉淀的纹层状泥晶原生含铁白云岩.主要造岩矿物为泥晶结构的含铁白云石,此类白云石多呈0.1~1 mm厚的纹层,并与钠长石、方沸石、重晶石和地开石等多种热液矿物呈两元或多元互纹层产出.岩石地球化学结果显示:富含Sb,Ba,Sr,Mn和V等热水沉积标型元素,LREE相对富集,具典型的负Eu异常稀土配分模式,氧同位素δ18OPDB介于-5.89‰~-14.15‰,平均-9.69‰,87Sr/86Sr比值介于0.711648~0.719546,平均0.714718,反映沉积环境为受基底断裂控制的稳定、封闭和缺氧的深湖底低洼热卤水池,热流体为下渗湖水与幔源岩浆水混合形成的富含Ca2+,Mg2+和Fe2+等多种离子的碱性热卤水,受岩浆热能驱动流、重力驱动流及压实驱动流共同作用,突破上覆沉积物和湖泊水体的静水负荷压力发生沸腾爆炸,将喷流口上覆先期的纹层状泥晶含铁白云岩震碎,形成"水爆角砾岩";在距喷流口较远的低洼、安静的热卤水池中,热液则快速结晶化学沉淀出纹层状泥晶原生含铁白云岩.该套特殊岩石的研究一定程度上将有助于推动湖相碳酸盐岩和白云岩成因研究,特别是为我国中、新生代同类盆地湖相白云岩研究提供新的范例和研究思路.     

冲绳海槽地区地震潜在海啸对中国东南沿海的影响研究

采用球坐标系下非线性浅水波方程, 研究日本本州M9.0大地震引发的海啸对中国东南沿海的影响, 并计算了冲绳海槽构造带上3个不同段落可能发生潜在地震引发的海啸, 分析这些海啸与日本大海啸的浪高和走时关系. 结果表明, 日本地震海啸模拟结果与日本当地报道及中国东南沿海7个验潮站的报道结果相符. 冲绳海槽构造带中段可能发生的3次不同震级（M7.0, M7.5, M8.0）潜在地震引发的海啸到达中国东南沿海的时间比日本海啸提前约4个小时, 从震源区传播3个多小时即可到达华东沿海部分验潮站. 冲绳海槽M7.5潜在地震海啸在验潮站上计算的波高与日本海啸相当, 中冲绳海槽M8.0潜在地震海啸在大陈站的波高将超过0.9 m, 在坎门站波高将超过1.8 m. 北冲绳海槽的潜在地震海啸威胁主要集中在江苏盐城、 上海一带, 南冲绳海啸主要对台湾东北部和浙江沿海产生威胁. 本文对冲绳海槽构造带上潜在地震引发海啸的模拟结果, 可为中国东南沿海地区的防震减灾、 海啸预警提供有意义的参考.      

南秦岭中～晚元古代火山岩性质与前寒武纪大陆裂解

南秦岭扬子克拉通北缘,中～晚元古代陨西群、耀岭河群、西乡群及碧口群火山岩系具有大陆裂谷火山岩或大陆溢流玄武岩特征,是大陆板内拉张构造环境下形成的,火山岩富集不相容元素及高ε_(Nd)和低～中等~(87)Sr/~(86)Sr值等特点,表明其来源于软流圈地幔柱.在较强烈的岩石圈拉张作用下,地幔柱上隆并快速减压熔融形成岩浆.这种拉张作用在晚元古代发展为大陆裂解并形成洋盆.中～晚元古代火山作用是南秦岭前寒武纪大陆裂解的先兆.     

华南沿海基性麻粒岩捕虏体的地球化学研究和下地壳组成

华南沿海新生代火山岩中的麻粒岩捕虏体都是镁铁质的, 分为岩浆麻粒岩和堆晶麻粒岩. 前者具有与大陆火山弧玄武岩相似的不相容微量元素模式; 后者亏损K₂O和P₂O₅以及大离子亲石元素. 华南麻粒岩捕虏体是晚中生代玄武质岩浆底侵于壳幔边界结晶-变质形成. Sr和Nd同位素特征显示麻粒岩母岩浆受到了陆壳物质混染, 它们的变化由AFC成岩模式控制. 微量元素和常量元素的变化主要受结晶分异控制. 捕虏体麻粒岩与研究区地表出露的晚中生代辉长岩和玄武岩的地球化学特征一致, 它们很可能是同一时期相同构造背景下岩浆活动的产物. 华南同时代花岗质岩浆的形成与这期强烈的基性岩浆活动有关. AFC模拟和现有资料显示, 华南下地壳主要由早中元古代变质岩和中生代底侵形成的基性麻粒岩构成.