内蒙古温都尔庙和巴彦敖包-交其尔蛇绿岩的元素与同位素地球化学：对古亚洲洋东部地幔域特征的限制

内蒙古中部发育的三条蛇绿岩带是华北板块和西伯利亚板块之间的缝合带。本文系统研究了其中的温都尔庙和巴彦敖包-交其尔两个蛇绿岩带中变质玄武岩的元素和 Sr、Nd、Pb 同位素地球化学。苏右旗温都尔庙碱性玄武岩为轻稀土富集型;岩石具有板内和大陆裂谷区玄武岩的特征,可能代表了600Ma 左右,温都尔庙地区开始发育的新洋盆。采自苏左旗的巴彦敖包-交其尔玄武岩分为两类,一类呈现轻稀土富集型,呈洋岛玄武岩特征;另一类具有明显的 Nb、Ta 负异常,显示大洋岛弧玄武岩特征,洋岛玄武岩的存在表明古亚洲洋曾经发育洋盆,大洋岛弧玄武岩的存在表明古亚洲洋内部有大洋岩石圈之间的俯冲。将本文的古亚洲洋洋岛玄武岩与中国西南地区的特提斯洋岛玄武岩进行系统的元素和同位素地球化学特征对比表明,古亚洲洋的洋岛玄武岩显示高 U/Pb(HU)和北大西洋和太平洋省的特征,而特提斯洋岛玄武岩属于印度洋省。这些说明古亚洲洋地幔域与特提斯地幔域是两个独立的构造域,它们代表了长期演化的两个不同的地幔地球化学域。     

大兴安岭北部佳疙瘩组洋岛型玄武岩的发现及地质意义

大兴安岭北部奇乾一带的新元古界佳疙瘩组上部由灰黑色致密枕状玄武岩、含气孔-杏仁状构造的枕状玄武岩夹灰黑色粉砂质板岩、绿泥片岩和灰色薄层大理岩化灰岩组成。枕状玄武岩由斜长石、辉石、绿泥石等组成。地球化学特征表明,岩石为富钠碱性玄武岩,稀土元素总量较高∑REE为107.71×10~(-6)~127×10~(-6),轻稀土富集LREE/HREE为5.15~5.56,(La/Yb)_N为4.44~5.18,δEu=0.86~1.08,稀土元素配分曲线为右倾型。微量元素与MORB相比,富集Ti,Sr、K、Rb、Ba等不相容元素,Y、Yb含量略低于MORB,Y、Yb相对亏损。构造环境判别显示该枕状熔岩形成于大洋板内洋岛环境,佳疙瘩组洋岛玄武岩的发现标志着此时已经有成熟的大洋壳形成;综合玄武岩的地质地球化学特征,认为其源区来自软流圈地幔或与地幔柱组分有关。     

新疆库鲁克塔格西段三叠纪辉绿岩墙的发现及地质意义

对新疆库鲁克塔格西段辉绿岩墙进行LA-ICP-MS测年、岩石学和岩石地球化学分析,结果表明,该岩墙为碱性系列,在稀土元素球粒陨石标准化图解中显示弱Eu正异常的向右陡倾特征,微量元素标准化图解显示其富集Rb,Ba,Sr等大离子亲石元素,高场强元素Nb,Ta,Ti等弱富集,与板内洋岛玄武岩特征相似;辉绿岩墙起源于具OIB性质的富集地幔,原始岩浆在侵位过程中发生了分离结晶作用,还受到地壳混染作用影响;辉绿岩墙的锆石UPb加权平均年龄为(233.0±2.4)Ma(MSWD=1.17),岩墙显示板内岩浆特征,指示其为板内伸展作用产物。     

泰国北部清迈带洋岛型火山岩特征研究

泰国北部清迈带洋岛型火山岩常被下石炭统及上二叠统浅水碳酸盐岩覆盖,主要岩石类型有夏威夷岩和钾质粗面玄武岩。以碱性系列为主,极个别亚碱性。主要化学成分以高TiO2、高P2O5和中K2O为特征;稀土元素强烈的轻稀土富集右倾斜型;微量元素模式呈K-Ti上隆富集型;多种成分投图落于洋岛玄武岩区及碱性玄武岩区,属于洋岛型火山岩。与中国云南德钦、耿马(昌宁-孟连带)洋岛玄武岩类似,它们是清迈带古特提斯洋壳的极重要组成部分。     

西准噶尔达尔布特蛇绿混杂岩中碱性玄武岩的成因:晚泥盆世地幔柱的产物？

西准噶尔是巨型中亚造山带的重要组成部分。该地区分布有多条蛇绿混杂岩带,其中达尔布特蛇绿混杂岩带被认为是西准噶尔规模最大的蛇绿混杂岩带,主要是以方辉橄榄岩为主的超镁铁质岩、镁铁质橄长岩、辉长(绿)岩,枕状熔岩、块状玄武岩及硅质岩。对达尔布特蛇绿混杂岩带中的块状玄武岩进行详细的岩石学、岩相学、同位素年代学及地球化学分析。结果表明,块状玄武岩的LA ICP MS锆石U Pb(加权平均206Pb/238U)年龄为(375±2) Ma,时代属于晚泥盆世。岩石SiO2质量分数为45.24%~49.86%,具有高镁、钛和碱的特征(w(MgO)=2.45%~6.85%,w(TiO2)=1.68%~3.74%,w(Na2O+K2O)=2.37%~5.34%),属于碱性玄武岩系列。碱性玄武岩具有典型洋岛玄武岩的稀土元素和微量元素模式,且相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素Rb、Ba、Th等。高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta没有明显负异常,显示其来源于富集地幔,主要组成为尖晶石和石榴石二辉橄榄岩,并发生了5%~10%的部分熔融。结合研究区与碱性玄武岩伴生的沉积岩特征、前人资料及对比邻区同期火山岩,可知达尔布特蛇绿混杂岩碱性玄武岩形成于大洋板内与地幔柱有关的洋岛环境,即碱性玄武岩是晚泥盆世地幔柱活动的产物,暗示中亚造山带在晚泥盆世就有地幔柱活动。假若这里提出的晚泥盆世地幔柱模式是正确的,将意味着地幔柱活动在显生宙中亚造山带地壳增生过程中起到重要作用。     

新疆达拉布特蛇绿岩带玄武岩地球化学特征:古亚洲洋与特提斯洋的对比

发育在我国北部的古亚洲洋构造域和西南部的特提斯构造域是中国境内最重要的两个构造体系,有关这两个构造域的地幔地球化学特征是揭示它们的演化与交接关系的重要课题之一。本文选择发育在新疆西准噶尔地区达拉布特蛇绿岩带中阿克巴斯套和大棍的枕状玄武岩进行了系统的岩石学和地球化学与Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究,结果表明,达拉布特蛇绿岩带中枕状玄武岩具有N-MORB和E-MORB特征,可能形成于大洋中脊环境。岩石的~(87)Sr/~(86)Sr为0.682112～0.706040之间;~(143)Nd/~(144)Nd为0.512713～0.512879,ε_(Nd)(t)= 2.8～ 5.1,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb的变化范围分别是18.341～20.085、15.541～15.651和38.292～40.534。将达拉布特玄武岩的微量元素特征比值、Nd-Pb同位素等与印度洋MORB和太平洋与北大西洋MORB,以及已知的特提斯和古亚洲洋地幔域进行对比表明,达拉布特蛇绿岩单元内MORB型玄武岩与特提斯构造域特蛇绿岩单元内MORB型玄武岩同位素特征一致,都显示了印度洋型的MORB特征。这意味着位于现今新疆西准噶尔地区的古亚洲洋地幔域没有显示出与特提斯不同的典型的太平洋和北大西洋的地球化学特征。     

西藏班公湖-怒江缝合带中西段早白垩世洋岛火山岩岩石学及地球化学特征

仲岗洋岛位于班公湖-怒江板块缝合带中西段,前人对仲岗洋岛的研究主要集中在东段,中段洞错一带尚未有人研究。对仲岗洋岛的岩石组合及岩石地球化学进行研究,并对洋岛火山岩的源区及构造环境进行分析。在仲岗洋岛中段洞错北部的一条剖面上采集了8个玄武岩和8个玄武安山岩地球化学样品,主量元素特征表明,二者皆为具有富Ti特征的碱性玄武岩,微量元素特征显示二者富集Nb、Ta元素。稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与典型洋岛玄武岩曲线相似。化学成分指示,仲岗洋岛玄武岩与玄武安山岩可能来自于同一岩浆源区,且二者来源于具有洋岛玄武岩特征的地幔,相容元素Cr、Ni的亏损表明,成岩过程中发生了橄榄石和辉石的分离结晶作用。洋岛形成于大洋板块内以洋壳为基底的洋岛环境。     

西准噶尔蛇绿混杂岩中洋岛玄武岩研究新进展

洋岛玄武岩(OIB)起源研究是当代固体地球岩石学及地球化学最基本问题之一,通常被认为源于地幔柱。西准噶尔位于中亚造山带的西南缘,该地区发育多条蛇绿混杂岩带,主要包括唐巴勒、玛依勒、达尔布特及克拉玛依蛇绿混杂岩带,它们组成相似,主要为蛇纹岩、蛇纹石化方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、纯橄岩、铬铁矿、辉石岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩(拉斑质和碱性)、硅质岩及斜长花岗岩。随着研究的不断深入,在西准噶尔蛇绿混杂岩带中不断有不同时代OIB被识别。这些玄武岩属于碱性玄武岩系列,具有高TiO2和FeOt,低MgO,强烈富集轻稀土元素特征,没有明显Nb、Ta负异常,与日喀则及夏威夷洋岛玄武岩地球化学特征极为相似,可能形成于大洋板内的海山或洋底高原,认为其成因与地幔柱相关,表明在西准噶尔(洋)的演化过程中,不仅是洋内俯冲系统,还伴有地幔柱活动。结合前人研究,认为中亚造山带可能是洋内俯冲+地幔柱复合的演化模型。同时,对中亚造山带中的OIB及OIB型玄武岩形成时代进行系统总结发现,它们不仅时代宽度大,并且具有连续发育的特点。对正确认识地幔柱活动在显生宙中亚造山带地壳增生过程中的贡献提供新的资料和证据。     

西藏日喀则地区德村-昂仁蛇绿岩内基性岩的元素与Sr-Nd-Pb同位素地球化学及其揭示的特提斯地幔域特征

系统研究了西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带中部日喀则地区德村、吉丁和昂仁蛇绿岩中基性岩石的元素与 Sr-Nd-Pb 同位素地球化学特征。这些基性岩石,包括玄武岩、辉长岩和辉绿岩,属于低钾拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素分配模式为轻稀土元素亏损的 N-MORB 型,(La/Yh)_N=0.31～0.65(除样品 DC993为1.17)。在原始地幔标准化微量元素图上,亏损高度不相容元素,与 N-MORB 配分模式一致。相对于 Th,无 Nb、Ta的亏损,显示样品不是产于 SSZ 环境。经构造环境图解判别,样品落入了 N-MORB 区域内;这些元素成分特征表明样品具有洋中脊环境或成熟的弧后盆地环境属性。Sr、Nd 和 Pb同位素组成特征表明特提斯地幔源区以 DM(亏损地幔)为主,同时存在少量 EMⅡ(富集地幔类型Ⅱ)、Sr,Nd 和 Pb 同位素组成特征还表明特提斯地幔域具有印度洋 MORB 型的 Sr-Nd-Pb 同位素组成特征。本文的结果进一步支持 Zhang et al.(2005)的研究结果,现今印度洋不仅在地理位置上占据了曾经是特提斯洋的大部分,而且它的地幔域还继承了曾经特提斯的地幔域的地球化学特征。     

四川理塘地区二叠纪洋岛型岩石组合的识别及其构造意义:来自岩石学、地球化学和年代学证据

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带是西南"三江"构造带的重要组成部分,曾经历了古特提斯构造体系的演化,形成了完整的"沟-弧-盆体系"。本文是首次在甘孜-理塘蛇绿混杂岩带内发现有达森隆洼岩组洋岛型岩石组合,通过详细的岩石学、地球化学、年代学研究表明,达森隆洼岩组主要由枕状玄武岩、灰岩、硅质岩组成,玄武岩SiO_2含量为44.18%～48.82%,富TiO_2含量为2.71%～3.02%,∑REE=141.03×10~(-6)～164.94×10~(-6),轻稀土元素较重稀土元素富集,相对富集Rb、Th、U,亏损Ba、K、Sr,无明显的Nb和Ta异常,稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与典型洋岛玄武岩曲线相似。古生物化石显示该套洋岛型岩石组合沉积时代为二叠纪,锆石U-Pb同位素测年获得枕状玄武岩形成年龄为中二叠世。通过本次研究表明,甘孜-理塘洋盆至少在早二叠世时期就已发育有成熟洋盆。     

鄂北大洪山地区～817Ma洋岛玄武岩的发现及意义

最新地质调查发现鄂北大洪山地区存在晋宁期的俯冲增生杂岩,其主体以一套弧前碎屑岩(复理石)为基质,夹大量白云岩、砾岩、硅泥质岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩等岩块,岩块与基质、岩块与岩块之间以断层接触。杂岩中大量的镁铁质岩岩块可能形成于洋中脊、洋内弧、洋岛等不同类型与洋盆演化相关的构造环境,首次报道绿林地区杂岩中一套呈岩块产出的洋岛碱性玄武岩。地球化学方面,绿林地区玄武岩具低K_2O、高TiO_2、Nb/Y=0.88~1.06、轻稀土元素强烈富集、重稀土元素明显亏损等特点,整体与夏威夷洋岛碱性玄武岩的地球化学特征基本一致。绿林玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,17个测点加权平均年龄为(817.1±7.2)Ma(MSWD=3.3),代表绿林玄武岩的形成年龄。因此绿林玄武岩可能代表晋宁期的洋岛碱性玄武岩残块,成岩岩浆来源于富集地幔。绿林洋岛碱性玄武岩与大洪山地区其他洋岛玄武岩类岩石组合可能同是洋盆消减过程中的洋壳物质残余,不同类型洋岛玄武岩的出现是洋盆演化阶段性、复杂性的体现,这些岩石建造的厘定为大洪山存在晋宁期缝合带的观点提供了强有力的证据。     

华北克拉通北缘尚义地区新太古代TTG成因分析:洋壳玄武岩不同深度下熔融的产物

尚义玄武岩为尚义-赤城新太古代洋壳残片的组成端元,地球化学性质指示其源于富集地幔。根据稀土元素分配特征,尚义玄武岩可被分为TH1型(稀土元素平坦型)和TH2型(稀土元素分异型)。尚义TTG属于中钾偏铝质钙碱性岩类,其Al2O3含量与低铝型TTG相近,同时微量元素Rb、Sr、Y和REE表现出俯冲板片熔融成因的埃达克岩的性质。根据主量元素SiO2、K2O、Na2O、Al2O3和微量元素Rb、Sr、Y、REE等指标判别和微量元素平衡熔融模式计算得出,尚义TTG形成压力遍及低压—高压范围,是洋壳玄武岩(TH1型)在深度压力变化的条件下部分熔融形成的,其中的低铝型TTG形成于低压熔融。     

特提斯喜马拉雅带中段桑秀组玄武岩的地球化学和岩石成因

桑秀组玄武岩仅仅分布在特提斯喜马拉雅带中段东部,古地理属大印度北缘.分别采用 XRF、 ICP MS和全岩同位素稀释法对这些玄武岩的主元素、微量元素和 Sr Nd同位素进行了系统分析,并用来推论其成因.结果显示,桑秀组玄武岩除了 MgO含量和相容元素含量较低表明其为演化岩浆以外,其高 TiO2、 TFeO和 P2O5含量 (分别平均为 3.46%、 10.90%和 0.51% )、轻重稀土明显分馏 [(La/Yb)N=8.4～ 10.2]、 Ti/V、 Ti/Y和 Zr/Y比值高以及富集 Ba和 Th等不相容元素和高场强元素等特征与洋岛玄武岩 (OIB)相似;桑秀组玄武岩高 Sr [(87Sr/86Sr)t=0.707 370～ 0.709 904]和较低ε Nd(t)(=- 1.71～ 2.00)同位素组成以及微量元素地球化学指标等又显示了岩石圈地幔物质的印记;微量元素特征显示桑秀组玄武岩为大陆边缘裂谷背景下的碱性玄武岩,在源区物质低度部分熔融过程中不断有橄榄石等铁镁矿物的分离结晶,没有遭受地壳混染;桑秀组玄武岩的地球化学特征和同位素组成可与印度东缘的 Rajmahal玄武岩、印度洋 90° E海岭玄武岩和 Kerguelen OIB对比,提出桑秀组玄武岩可能是岩石圈地幔与地幔热柱或热点物质相互作用的产物,这种地幔热柱或热点可能与 Kerguelen热点的早期活动有联系.     

西藏拉萨地体南缘汤白地区始新世辉绿岩脉——新特提斯洋壳断离的证据

拉萨地体南缘汤白地区广泛分布新生代的辉绿岩脉。为探讨该辉绿岩脉形成时代、岩石成因和地质意义,对其开展了详细的岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示辉绿岩脉的结晶年龄为(54±1)Ma,表明其形成于早始新世。微量元素地球化学特征显示富集大离子亲石元素(LILEs:如Rb、Sr和Ba),亏损高场强元素(HFSEs:如Nb、Ta和Ti)。与典型的弧岩浆岩、区域上叶巴组和桑日岩群中的玄武岩相比具有较高的Nb、TiO_2和Zr含量,在微量元素构造环境判别图解中显示出板内玄武岩地球化学属性。微量元素地球化学特征结合锆石Hf同位素表明岩浆源区除被俯冲板片释放的流体交代的岩石圈富集地幔外,还有软流圈亏损地幔物质加入。汤白辉绿岩脉侵入年龄与区域上林子宗群火山活动峰期接近(52 Ma)。同时结合岩石成因及构造背景,作者认为汤白辉绿岩脉是54～52 Ma新特提斯洋壳断离诱发岩浆作用的产物。根据最新大陆碰撞及板片断离的三维数值模型,暗示了印度板块与欧亚大陆碰撞的起始时间为65 Ma或者更早。     

西藏冲尼中二叠世岛弧玄武岩发现及意义

最近,在西藏直孔地区冲尼村附近识别出一套二叠纪岛弧玄武岩.本文报道了其岩相学、全岩地球化学及锆石U-Pb年代学数据,探讨了其岩石成因和构造背景.锆石U-Pb年代学和全岩地球化学分析显示, 玄武岩浆结晶年龄为270.8±2.1 Ma,时代属中二叠世;全岩地球化学分析表明：冲尼玄武岩为钙碱性系列,轻稀土元素(LREE)富集,重稀土元素(HREE)相对亏损,无Eu异常,微量元素蛛网图显示,冲尼玄武岩亏损高场强元素(HFSE),富集大离子亲石元素(LILE)。综合区域地质调查研究成果,中二叠世冲尼岛弧玄武岩形成于直孔-松多古特提斯洋向北俯冲消减的构造背景下,由俯冲板片之上经流体交代的地幔楔部分熔融形成。     

新疆西天山巴音沟与蛇绿岩伴生的洋岛玄武岩——主微量元素证据

对巴音沟蛇绿混杂岩内发育的两套玄武岩进行了主、微量元素研究,结果表明,其中一套TiO2的含量较低,在0.81%~1.00%之间,REE含量低,LREE相对于HREE具轻微亏损,稀土元素配分图和微量元素的原始地幔标准化图上呈平坦分布型式,Nb、Ta略亏损,为大洋中脊玄武岩。结合其他微量元素特征,初步认为该玄武岩源于大洋形成的初期,源区是还没有经历大规模岩浆提取阶段的洋中脊玄武岩。另一套玄武岩则具有典型的洋岛玄武岩特征,具有较高的TiO2含量(1.89%~3.14%),富碱质,同时富集LREE和HFSE元素,高Nb、Ta含量,在微量元素原始地幔标准化图上显示明显的Nb、Ta正异常,微量地球化学元素具有EMⅡ型OIB特征。     

滇西洋拉矿区火山岩构造—岩浆类型

羊拉矿区的火山岩形成于石炭纪金沙江裂谷洋盆中段,其构造－岩浆类型有３：早石炭世羊拉岩组的富集型洋中脊拉斑玄武岩;晚石炭世里农岩组的洋岛钙碱性安山岩和洋岛碱性率武岩。各种构造－岩浆类型的形成均与地幔热性相关。     

徐州地区辉绿岩地球化学特征

对徐州栏杆地区侵位于元古代地层中的辉绿岩进行了系统的地球化学研究。栏杆地区的辉绿岩属于板内玄武岩系列岩石,地球化学特征上略富集轻稀土元素(LREE),富集大离子亲石元素(LILE),略亏损高场强元素(HFSE),相对富集Cr和Ni;微量元素显示了EM-OIB(富集地幔-洋岛玄武岩)的特征,辉绿岩稀土元素特征显示在岩浆上侵过程中经历了分离结晶作用。结合新元古代全球Rodinia超大陆裂解事件及其岩浆活动与地幔柱的密切关系,认为徐州地区新元古代辉绿岩可能为地幔柱作用在华北陆块边缘的记录。     

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带晚三叠世洋岛型岩石组合识别及其对甘孜-理塘洋盆构造演化的制约

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带位于特提斯构造域东段,为西南“三江”多岛弧盆系的重要组成部分,具有完整的沟-弧-盆体系。以理塘地区拉扎嘎山一带下坝岩组洋岛型“玄武岩+碳酸盐岩”岩石组合为研究对象,开展岩石学、地球化学和锆石U-Pb测年分析,为甘孜-理塘洋晚三叠世洋陆格局的恢复重建提供新的证据。岩石地球化学分析结果表明,样品SiO₂含量为42.16%～48.32%,TiO₂为2.81%～3.75%,稀土元素总量为164.51×10^-6～414.40×10^-6,轻稀土元素较重稀土元素富集,(La/Yb)_N值为9.35～34.31,明显富集Rb、Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,以及Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素,玄武岩的稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与典型洋岛型玄武岩(OIB)相似。锆石U-Pb测年表明,洋岛型玄武岩形成于211 Ma。这些资料进一步表明,晚三叠世甘孜-理塘洋盆存在洋岛环境,同时,也为甘孜-理塘洋盆晚三叠世处于俯冲消减阶段的认识提供了新的证据。     

西南天山托云地区白垩纪-早第三纪玄武岩地球化学及其成因机制

托云玄武岩主要分布于托云盆地东侧，按形成时代可分为白垩纪玄武岩和早第三纪玄武岩。白垩纪玄武岩包括早白垩世玄武岩和晚白垩世玄武岩，以碱玄岩和碱性橄榄玄武岩为主，碱性程度高；早第三纪玄武岩包括早第三纪玄武岩及脉岩，以碱性橄榄玄武岩、碱性橄榄辉绿岩为主，碱性程度低。所有岩石稀土元素(REE)、微量元素分布模式相似，REE均为向右陡倾型，富集不相容元素。白垩纪玄武岩的∑REE、Rb、Ba、Th、K、Sr、Nb和Ta等元素富集程度均高于早第三纪玄武岩，相容元素富集程度大体较低。微量元素和同位素特征显示，玄武岩起源于与洋岛玄武岩源区相似的富集地幔源。玄武岩中赋存有交代地幔捕虏体，这表明玄武岩浆可能是交代地幔经不同程度部分熔融的产物。微量元素的特征同时显示，早白垩世玄武岩部分熔融程度较低，早第三纪玄武岩部分熔融程度较高，且在不断的部分熔融过程中，形成的岩浆又有结晶分异作用发生。托云玄武岩形成于大陆板内拉伸环境，在形成过程中经历了较弱的壳幔相互作用。