汉诺坝玄武岩稀土元素成分特征

汉诺坝玄武岩是由碱性玄武岩和拉斑玄武岩组成的一套共生的岩石组合。前者既有富钾的类型也有富钠的类型，后者几乎全为富钠的类型。两种玄武岩在球粒陨石标准化模式图上有明显富集轻稀土的特征，且均有正的Eu异常，但二者在(La/Yb)N比值和Eu／Eu^*都有明显区别。它们是地幔岩石不同程度部分熔融的产物。     

山西新生代汉诺坝玄武岩成因探讨

根据区域地质调查资料,对山西新生代汉诺坝玄武岩的4个火山洼地、7条剖面进行研究。各个火山旋回底部先出现拉斑玄武岩,向上变为碱性玄武岩,岩石均富集大离子亲石元素和轻稀土元素。由东向西,火山喷发时间由早到晚,岩浆活动由弱到强,拉斑玄武岩减少,碱性玄武岩增多,亚碱性玄武岩的稀土元素和微量元素丰度降低,碱性玄武岩的稀土元素和微量元素丰度升高。在原始地幔标准化微量元素蛛网图上,亚碱性玄武岩具Nb、Ta负异常(槽)或呈双峰式,为岛弧玄武岩; 碱性玄武岩呈“隆起”状,类似于洋岛玄武岩(OIB)。山西汉诺坝玄武岩是板块俯冲与地幔柱联合作用的结果,以地幔柱成因为主,板块俯冲成因为辅。亚碱性玄武岩向碱性玄武岩转变,可能代表玄武岩以板块俯冲成因为主转为以地幔柱成因为主; 碱性玄武岩由钾质向钠质变化、亚碱性玄武岩向富铁镁演化,可能分别代表地幔柱向浅、板块俯冲向深的演化过程。     

晋北中新世汉诺坝玄武岩中木化石的发现及其古气候意义

首次在晋北中新统汉诺坝玄武岩沉积夹层中发现了木化石。通过木化石的沉积环境分析,认为其为洪积扇上发育的辫状河道环境。对树木高度进行了估算,结果表明其为中等高大的乔木。结合前人对中新世中国北方孢粉、古植物、哺乳动物化石等的分析认为,中中新世晋北左云一带处于湿润的森林,且已向较干旱的疏林草原环境过渡,季节性降水导致的洪水携带大量砂砾将平缓地带的乔木迅速埋藏。这一发现,对于研究中新世时中国北方古气候变化及植物地理区系演化具有重要意义。     

汉诺坝玄武岩中麻粒岩类捕掳体的岩石学特征

根据矿物组合特征,汉诺坝玄武岩中的麻粒岩捕掳体可划分为四种类型：长英质麻粒岩、苏长质麻粒岩、二辉二长麻粒岩和二辉麻粒岩,其中以二辉麻粒岩最为常见。麻粒岩捕掳体均具变质重结晶结构以及块状或条带状构造。不同种类的麻粒岩捕掳体在矿物组成和矿物成分上存在明显差别,但各主要矿物之间存在一定的成分相关性。应用Ｗｏｏｄ和Ｂａｎｎｏ二辉石温度计的计算结果表明,含二辉石麻粒岩捕掳体的平衡温度分布于８００°～９５０℃之间,主要集中于９００°±５０℃范围内,具Ｏｐｘ＋Ｃｐｘ＋Ｐｌ矿物组合的二辉麻粒岩捕掳体的形成压力范围约为０．６～１．１ＧＰａ。二辉二长麻粒岩落在相似的温压范围内。麻粒岩捕掳体在９５０℃处的突然消失指示了第三纪时汉诺坝地区岩石学壳幔边界的温度。     

冀北张家口地区汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的硫化物相

捕虏体麻粒岩是了解下地壳形成和演化的重要样品。汉诺坝新生代玄武岩中的二辉麻粒岩捕虏体样品中富含各种硫化物相,主要类型有:①孤立产出的球状出溶硫化物;②矿物颗粒之间或颗粒内的粗晶硫化物;③次生硫化物包裹体群;④裂隙充填硫化物。电子探针分析表明,硫化物的矿物成分均为贫镍磁黄铁矿,(Ni+Co+Cu)/Fe(原子比)远小于0.2;(Fe+Cu+Co+Ni)/S(原子比)比地幔岩的磁黄铁矿小,多小于0.875,反映了一种S过饱和环境。各种产状的磁黄铁矿中Au、Ag都有一定的含量,其平均值分别为0.19%～0.22%(Au)、0.01%～0.02%(Ag),反映下地壳的麻粒岩化与金矿化的成因联系。磁黄铁矿的Ni、Co、Cu含量与S正相关,说明微量重金属元素与S具有同源的关系,由于地幔去气伴随S而进入下地壳。     

冀北张家口地区汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的硫化物相

捕虏体麻粒岩是了解下地壳形成和演化的重要样品.汉诺坝新生代玄武岩中的二辉麻粒岩捕虏体样品中富含各种硫化物相,主要类型有①孤立产出的球状出溶硫化物;②矿物颗粒之间或颗粒内的粗晶硫化物;③次生硫化物包裹体群;④裂隙充填硫化物.电子探针分析表明,硫化物的矿物成分均为贫镍磁黄铁矿,(Ni+Co+Cu)/Fe(原子比)远小于0.2;(Fe+Cu+Co+Ni)/S(原子比)比地幔岩的磁黄铁矿小,多小于0.875,反映了一种S过饱和环境.各种产状的磁黄铁矿中Au、Ag都有一定的含量,其平均值分别为0.19%～0.22%(Au)、0.01%～0.02%(Ag),反映下地壳的麻粒岩化与金矿化的成因联系.磁黄铁矿的Ni、Co、Cu含量与S正相关,说明微量重金属元素与S具有同源的关系,由于地幔去气伴随S而进入下地壳.     

冀北张家口地区汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的硫化物相

捕虏体麻粒岩是了解下地壳形成和演化的重要样品.汉诺坝新生代玄武岩中的二辉麻粒岩捕虏体样品中富含各种硫化物相,主要类型有:①孤立产出的球状出溶硫化物;②矿物颗粒之间或颗粒内的粗晶硫化物;③次生硫化物包裹体群;④裂隙充填硫化物.电子探针分析表明,硫化物的矿物成分均为贫镍磁黄铁矿,(Ni Co Cu)/Fe(原子比)远小于0.2;(Fe Cu Co Ni)/S(原子比)比地幔岩的磁黄铁矿小,多小于0.875,反映了一种S过饱和环境.各种产状的磁黄铁矿中Au、Ag都有一定的含量,其平均值分别为0.19%～0.22%(Au)、0.01%～0.02%(Ag),反映下地壳的麻粒岩化与金矿化的成因联系.磁黄铁矿的Ni、Co、Cu含量与S正相关,说明微量重金属元素与S具有同源的关系,由于地幔去气伴随S而进入下地壳.     

山东临朐地区新生代玄武岩同位素钾-氩年龄研究

Isotopic determinations were made on basalts intercalated in the strata with abundant Upper Tertiary fossils. In order to satisfy the needs of K-Ar age determina.tions of younger basalts with lower potasium content, we have made some modifications on the China-made ZhT-1301 massspectrometer, Meanwhile, some improvements and refinements have been made as well on the mass-spectrometer and the argon-extraction system and argen-measureing technique. Our results are: 7.86---13.Sm.y. for the youngest basalts ; 20--24 m.y. for the Shanwang Group with abundant Miocene fossils;and: 44 m.y. for basalts from the lower part of the Shanwang Group. The chronological results are basically in agreement with the stratigraphic sequence.     

河北汉诺坝碱性玄武岩的源区和成因

我国华北北部新近纪喷发的汉诺坝玄武岩,岩层出露比较完整,普遍含有超镁铁岩包体和各种高压巨晶。大麻坪代黄沟剖面出露较好,主要岩性为玄武岩,从上到下可分为上三、二、一层和底层。岩相学观察显示这些玄武岩含有1%~5%的捕虏晶且斑晶数量很少。橄榄岩包体为尖晶石二辉橄榄岩,轻稀土略微亏损,轻重稀土无分馏,显示这是只经过少量部分熔融后的原始地幔包体。通过对代黄沟碱性玄武岩中橄榄石、辉石和斜长石等斑晶或捕虏晶的矿物学分析,得出它们的成分变化是玄武岩混合了分解的地幔橄榄岩快速上升造成的。玄武岩的主量元素与二辉橄榄岩相平衡的原生熔体相比,Mg#(52.0~62.7)以及CaO(7.3%~8.5%)、Ni((82~192)×10-6)和Cr((65~192)×10-6)含量都较低。玄武岩的稀土分配模式为轻稀土富集的右倾型,δEu=1.01~1.05,δCe=0.95~1.02,富集高场强元素Nb、Ta、Zr及大离子亲石元素Ba、Sr。玄武岩痕量元素Ba/Rb和Rb/Sr的比值显示源区可能遭受过流体的交代作用。同时,痕量元素显示这一系列玄武岩主要受到部分熔融的控制,大量的结晶分异并未发生,且源区残留石榴子石。分析认为玄武岩岩浆应该是原生岩浆,而不是演化岩浆,影响整个岩浆的形成的过程可能是部分熔融而不是分离结晶。基于目前已发表的实验岩石学结果和理论分析认为汉诺坝玄武岩与辉石岩类相平衡,源区主要矿物相为单斜辉石和石榴子石,可能存在少量的橄榄石。     

汉诺坝玄武岩中熔体-捕虏体相互作用初步研究

汉诺坝新生代玄武岩捕获的地幔橄榄岩及其解体矿物橄榄石、单斜辉石、斜方辉石捕虏晶,普遍发育反应边结构,提供了玄武岩浆在上升穿越岩石圈地幔过程中橄榄岩-熔体相互作用的重要信息。橄榄石和单斜辉石捕虏晶反应边的成分变化一致,由核部富镁向边部富铁变化,趋同于玄武岩中相应斑晶的成分。斜方辉石捕虏晶反应边一般由橄榄石+单斜辉石+玻璃构成,多为双层结构,反应边矿物橄榄石、单斜辉石较相应的地幔矿物富铁,其富硅、碱的中酸性玻璃成分,为中国东部地幔矿物包裹体中存在的富硅、碱熔体的来源提供了重要信息。同时发现橄榄岩捕虏体中尖晶石颜色、成分的变化与温度的关系。地幔矿物捕虏晶反应边结构(非平衡结构)得以保存,暗示了玄武岩浆的快速上升。而大规模的熔体-捕虏体相互作用,改变着岩石圈地幔的性质。     

汉诺坝玄武岩及大同火山群的岩石学和同位素地球化学

利用主元素、造岩矿物、REE及Sr、Nd、Pb同位素资料,对汉诺坝玄武岩和大同火山群的岩石学、地球化学、地幔源区特征、岩浆的分异和演化、玄武岩岩浆活动的构造条件进行了讨论。     

汉诺坝玄武岩Re-Os同位素地球化学——Re的挥发性丢失和壳-幔相互作用的证据

本文报道了采自汉诺坝玄武岩区周坝和白龙硐剖面以及白布洛张20井等地29个玄武岩样品的Re、Os含量和~(187)Os/~(188)Os比值。Os含量为11×10~(-12)～314×10~(-12),Re含量为40×10~(-12)～238×10~(-12),Re和Os含量有正相关趋势。碱性玄武岩(AK)的Re、Os含量高于拉斑玄武岩(TH)和过渡玄武岩(TR),玄武岩Os含量变化与分离结晶作用有关,玄武岩的低Re含量与地面喷发的火山岩浆脱气过程中Re的挥发性丢失作用有关。玄武岩的~(187)Os/~(188)Os比值为0.14735～0.61136,AK的~(187)Os/~(188)Os比值比TH和TR低且变化小。玄武岩的~(187)Os/~(188)Os比值与Os含量有负相关性。随着Os含量降低到小于75×10~(-12),~(187)Os/~(188)Os比值迅速升高,反映了地壳混染在TH和TR成因中的贡献。在以往的研究中没有观察到类似的地壳混染作用,说明了Re-Os同位素体系在示踪壳源物质上的优势。一些Os含量较高的TH的~(187)Os/~(188)Os比值表明其地幔源区既非亏损的又非经交代富集的SCLM,可能是混入了地壳俯冲物质的"Marble cake"型地幔。总之,汉诺坝玄武岩的Re-Os同位素地球化学研究支持了以往研究的主要成果,两类玄武岩地球化学差异性和异源成因论;分离结晶和部分熔融过程在玄武岩成因中的重要作用;碱性玄武岩的成因与地幔柱的关系等。同时揭示了一些新的现象:汉诺坝玄武岩形成中存在少量的地壳混染作用;地面喷发的火山熔岩在脱气过程中Re的挥发性丢失;拉斑玄武岩的源区更有可能为"Marble cake"型地幔。     

汉诺坝玄武岩及幔源包体对大陆地幔不均一性的指示

了解大陆地幔的不均一性对于理解地壳成分再循环、壳-幔相互作用等过程至关重要。本文通过对华北克拉通北缘汉诺坝地区来自不同地幔深度幔源岩石（玄武岩及橄榄岩和辉石岩包体）的研究进行综述,探讨了地幔在垂向上成分的不均一性特征。汉诺坝玄武岩的研究揭示了汉诺坝地区软流圈顶部存在再循环的碳酸盐化榴辉岩以及岩石圈底部具有富集的古老洋壳和沉积物成分。另外,玄武岩携带的橄榄岩和多类型辉石岩包体记录了不同来源（蚀变洋壳、沉积碳酸盐岩、碎屑沉积物、拆沉下地壳、软流圈）且不同成分（硅酸盐、碳酸盐）的熔/流体活动。富集地壳来源的熔/流体加入明显影响了汉诺坝地区陆下地幔成分的均质性,使得陆下地幔在微米至千米尺度存在明显的成分不均一特征。汉诺坝地区陆下地幔不均一性的认识为了解地壳物质再循环提供了绝佳的窗口。

     

汉诺坝玄武岩化学及其演化趋势

汉诺坝玄武岩于中新世喷出。除了碱性玄武岩以外,夏威夷岩广泛分布,还有苦橄玄武岩和马盖尔岩。有三个岩浆演化趋势:地壳岩浆房内橄榄石和单斜辉石斑晶组合的分离作用产生了从夏威夷岩到马盖尔岩的肯尼迪分异趋势;莫霍面附近的岩浆房内石榴石、普通辉石、歪长石和钛铁矿巨晶组合的分离作用导致了由原生夏威夷岩和碱性玄武岩经过进化的夏威夷岩和碱性玄武岩到拉斑玄武岩的跨式B型分异趋势;原生岩浆演化趋势。     

河北汉诺坝玄武岩中幔源捕虏体中的水

本文对河北汉诺坝玄武岩内的幔源捕虏体矿物进行了系统地红外光谱学研究。结果表明,来自该地区约75km以上的地幔捕虏体普遍含有微量水(0.45×10~(-2)％～11.6×10~(-2)％,以H_2O计算,下同),以OH~-形式主要赋存在辉石(及橄榄石?)中,而不是在角闪石或金云母中。捕虏体中的水可能首先进入橄榄石、石榴石及辉石晶格,角闪石或金云母晶出在后。虽然角闪石及金云母晶格中含有比辉石高百倍的水,但它们所含的水可能是局部水的富集,与相对规模较小的岩浆事件或交代作用有关。早期研究估计的75km以上原始地幔岩中含0.1％水的数据可能偏高。汉诺坝玄武岩捕虏体含水量(多数1.11×10~(-2)％～3.01×10~(-2)％)比大洋中脊玄武岩和南非金伯利岩中捕虏体含水量(多数低于1.00×10~(-2)％)略高。反映了水在上地幔中时间、空间分布的不均匀性。幔源无水硅酸盐矿物中含有微量水这一事实,为了解上地幔中水的分布,水在地幔中的动力学、地球化学过程所起的作用提供了重要基础数据。     

辽宁中部辽河群K-Ar年龄等值图及其地质意义

本文根据165个K—Ar年龄数据讨论了辽宁中部早元古代辽河群变质岩系K—Ar年龄的特征，并用73个有代表性的数据绘制了辽宁中部辽河群变质岩K—Ar年龄等值图，进一步形象地说明了该区大地构造运动的规律，即辽东半岛北部在中元古代开始隆起，逐步向南推移，南部地区在复杂的升降运动中，较长时间处于地下深埋状态，直到古生代晚期至中生代早期才最后隆起，基本构成了辽东半岛的轮廓。     

论右玉县小南山汉诺坝组玄武岩地质特征

本文对右玉县小南山汉诺坝组玄武岩进行了地层、岩石学、岩浆喷发及岩石化学、岩石地球化学方面的研究和总结,采用了目前较为前缘的地学理论,从岩石地球化学特征方面入手,结合区域地质特征,探讨了研究区玄武岩成因及构造背景。     

汉诺坝-阳原火成碳酸岩成因探讨

大多数幔源硅酸盐岩浆都含少量碳酸盐岩浆,这些少量的碳酸盐岩浆在地幔演化中起了非同寻常的作用。本文报道了发现于汉诺坝、阳原地区新生代玄武岩中鲜见的火成碳酸岩。碳酸岩脉贯穿于玄武岩及其捕虏体橄榄岩,并导致橄榄岩强烈的碳酸盐化现象。碳酸岩脉主要由方解石组成(90%以上),岩石类型为方解石碳酸岩,含少量被裹挟的地幔橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和尖晶石等矿物。碳酸岩化橄榄岩由原先的黄、绿色变为紫褐色,灰白色网状碳酸岩细脉穿插其中。碳酸岩脉和碳酸盐化橄榄岩的全岩稀土含量很低(∑REE=8.7×10-6～13.7×10-6),球粒陨石标准化REE模式呈LREE略微富集(～10×球粒陨石)分布模式,微量元素也只显示轻微富集(数倍于原始地幔),它们的δ13C均为负值(-11.2‰～-12.3‰),δ18O均为正值(22.0‰～22.6‰)。碳酸岩的Sr、Nd、Pb同位素组成均显示富集(87Sr/86Sr=0.7078～0.7079,143Nd/144Nd=0.5129,206Pb/204Pb=18.0,207Pb/204Pb=15.5,208Pb/204Pb=38.0)。由于碳酸盐岩浆喷出地表后易于风化,导致REE、微量元素和同位素组成明显偏离原生火成碳酸岩。但从张北少数新鲜碳酸岩所具有的原生火成碳酸岩的C、O同位素组成(δ13C=-5.7‰～-7.3‰,δ18O=8.5‰～10.1‰)特征,以及接沙坝碳酸岩的正εNd(5.3～5.5)为亏损地幔的特征,表明汉诺坝碳酸岩与玄武岩的同源性——它们都来自地幔。     

山西左云火山岩剖面的系统K-Ar年代测定

左云火山岩面积超过 15 0 0km2 ,但是一直是年代学研究的空白地区 ,本文利用K Ar年代学方法对山西 内蒙古交界的新生代火山岩进行了较系统的年代测定 ,岩浆活动时代为中新世 ,火山岩剖面顶部年龄为 15 .13± 0 .0 8Ma ,底部年龄为2 3.90± 0 .33Ma,因此该火山岩应与大同、集宁地区的火山岩一样 ,同属于广义的中新世“汉诺坝玄武岩”。     

汉诺坝麻粒岩捕虏体锆石U-Pb 分析初步结果及讨论

本文报道了汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的锆石 U-Pb 初步分析结果，并讨论了其成因的两种可能性。