榴辉岩类捕虏体的地球化学特征及其构造意义——来自徐淮地区中生代侵入杂岩中的信息

利用X-荧光光谱和ICPMS测试了徐淮地区中生代侵入杂岩中榴辉岩类捕虏体的组成.主量元素为: SiO₂的含量为40.88%~47.82%, TiO₂为0.78%~2.00%, Al₂O₃为11.72%~16.08%, FeO (全铁) 为12.77%~20.29%, MgO为5.23%~11.47%, CaO为7.80%~13.11%, Na2O为0.30%~2.09%, K₂O为0.13%~0.69%.榴辉岩类捕虏体具有较低的稀土元素丰度(Σ_REE= (34.26~115.51) ×10-6), 且具有明显的Nb、P、Zr和Ti的负异常.捕虏体的I(Sr) 和ε(Nd, t) 值分别为0.7042~0.7085和-5.77~2.99 (L-4为-13.05).上述特征暗示本区榴辉岩类捕虏体的原岩具有岛弧拉斑玄武岩的特征.榴辉岩类捕虏体Nd的模式年龄和其中锆石SHRIMPUPb年龄显示它们应属于华北克拉通的基底物质.华北克拉通基底物质发生的榴辉岩相变质作用暗示中生代早期华北克拉通东部曾存在一次重要的陆壳加厚过程, 这应与扬子克拉通沿北西或北西西方向深俯冲于华北克拉通之下有关.      

徐淮地区中生代深部地壳的物质组成及热状态——深源捕虏体证据

徐淮地区中生代侵入杂岩中含有丰富的深源岩石捕虏体,包括榴辉岩类、单斜辉石岩、角闪岩类和片麻岩类。深源捕虏体的岩相学研究表明,它们经历了早期的榴辉岩相变质和晚期的角闪岩相退化变质,然后被寄主岩浆所捕获。捕虏体中矿物平衡温压估算结果显示,榴辉岩相变质的温压条件为:T=657～992℃,P=1.33～2.78GPa,所反映的地温梯度介于克拉通地温(40mW/m2)和大洋地温(60mW/m2)之间;晚期角闪岩相退变的温压条件为:T=523～878℃,P=0.5～1.02GPa,这与中国东部新生代地温梯度相一致。本区中生代深部地壳主要由一套混杂堆积岩所构成,包括退变榴辉岩、退变石榴辉石岩、角闪岩类和片麻岩类。该区深源捕虏体的P-T演化暗示中生代早期华北地块东部深部地壳和/或岩石圈地幔曾存在一次重要的加厚过程;苏鲁造山带的形成可能是扬子地块沿北西方向俯冲于华北地块之下的产物;中生代郯庐断裂带并不存在巨大左行平移。     

鲁西中生代闪长岩中两类幔源捕虏体的岩石学和地球化学

鲁西铁铜沟岩体辉石闪长岩中黑云母的40Ar/39Ar坪年龄为132.79±0.27Ma.产于辉石闪长岩中深源捕虏体的岩相学、矿物化学、岩石地球化学和野外资料表明,它们可划分成两组.组Ⅰ为具有变质-变形结构的纯橄岩、方辉橄榄岩和尖晶石二辉橄榄岩类.该类捕虏体耗损易熔元素(如Ca、Al)、橄榄石具有较高的Mg#值和较高的含量表明它们可能为古老岩石圈地幔高度部分熔融的残留体.然而,相对富集轻稀土元素的配分形式、较高的87Sr/86Sr比值以及交代型金云母的存在暗示着该类捕虏体遭受了晚期交代作用的改造;组Ⅱ为具有残留的嵌晶结构、再平衡结构,并叠加有变形结构的纯橄岩、方辉橄榄岩、橄辉岩和二辉石岩类.该类捕虏体具有较低的Mg#值和87Sr/86Sr比值以及较高的稀土元素丰度表明可能代表了新增生的岩石圈地幔物质.两类幔源捕虏体的共存对认识华北地块东部中生代岩石圈地幔的性质以及揭示中国东部陆下岩石圈地幔的演化历史具有重要意义.     

中国东南部福州花岗质杂岩的岩石学和地球化学

中国东南部福州复式岩体主要由两个岩套构成:(1)钙碱性岩套(丹阳岩体、福州岩体)侵位于约105—100Ma前(Rb-Sr年龄)。这些花岗岩显示了有斜长石和角闪石分离的分异作用。Sr和Nd同位素证据说明老地壳物质在岩浆形成中起了重要作用。(2)碱性岩套(魁岐岩体、笔架山岩体)侵位于90Ma前。这个岩套主要由超溶线过碱性花岗岩组成。这些过碱性花岗岩的岩浆分异作用很微弱,特征是稀土含量高。Sr和Nd同位素资料表明,在岩浆形成过程中地壳物质带入未起重要作用。 由岩石成因研究可见,福州复式岩体是逐渐连续侵位于地壳上部。钙碱性岩套是侵位于俯冲带的典型岩套,而碱性岩套则与较大的地壳深断裂有关。     

华北地块东南缘中生代侵入杂岩中所含榴辉岩类包体矿物微量元素地球化学特征及其意义

华北地块东南缘中生代侵入杂岩中所含榴辉岩类包体中矿物的分析结果表明, 组成榴辉岩类包体的各矿物之间元素的分配在榴辉岩相变质阶段已经达到了化学平衡;石榴石中Al、Fe、Mn, 单斜辉石中Na、Mg、Ca, 角闪石中Na、Mg、Fe等主量元素含量与其全岩之间均呈良好的正相关, 受全岩成分制约;石榴石明显富集HREE、贫LREE, 单斜辉石相对富集LREE、MREE、贫HREE, 两者轻、重稀土含量呈相互消长的互补关系, 石榴石和单斜辉石中分别富集Y、Sr, Ga和过渡族元素Sc、Ti、V、Cr、Co等含量较高, 其含量受全岩成分控制;金红石中稀土元素的含量很少, Fe、Al、Mg、Ca、Mn、Nb、Ta、Cr和Zr含量相对较高, Rb、Sr、Ba含量极低, 部分微量元素(如Nb、Cr、Fe、V、W等)含量与其原岩有继承和对应关系;部分原生或/和退变角闪石的REE配分模式分别与单斜辉石和石榴石相似, 过渡族金属元素等的含量与石榴石、单斜辉石和全岩具有一定的相关性, 角闪石容纳Na、K、Sr、Rb、Ba等元素的能力较强, 其成分除受全岩成分的制约外, 石榴石、单斜辉石对其形成也有影响。榴辉岩类包体与其寄主中生代侵入杂岩中部分高价态/高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE)呈相互消长的关系。榴辉岩的形成与扬子地块和华北地块之间的俯冲-碰撞作用有关。     

鲁西晚中生代基性脉岩的成因和源区性质：岩石学和地球化学

本文从岩石学和地球化学方面对鲁西地区淄博盆地几个岩区的基性脉岩的成因和源区性质进行了探讨。脉岩的K-Ar年龄(72．2～116．3 Ma)表明其为晚中生代(白垩纪)岩浆作用的产物。主量元素显示该脉岩总体属钙碱性系列。微量元素特征表明脉岩为交代富集地幔部分熔融作用的产物，成岩过程可能同时经历了橄榄石、单斜辉石、Ti-Fe氧化物以及少量斜长石的分离结晶作用。Pb同位素组成：^208Pb／^204Pb=36．308～38．329；^207Pb／^204Pb=15．170～15．632；^206Pb／^204Pb=16．658～18．470，可以和下地壳组成相比，暗示成岩过程中存在大量下地壳物质的参与。岩浆在构造上受控于燕山造山带坍塌和沂沭断裂带(郯庐断裂山东段)的活动(左行平移和伸展)，但在上升侵位过程中没有遭受地壳物质的混染，且具有大陆边缘弧玄武岩的特性。这暗示岩浆早期鲁西地区存在古大洋板块(苏-鲁洋)的俯冲作用(即古俯冲作用)。     

冀北北岔沟门地区中生代侵入岩地质年代学和地球化学特征研究

北岔沟门地区广泛分布中生代侵入岩体.本文选取了该地区有代表性的8个岩体进行地质年代学和地球化学研究,旨在建立其年代格架并探讨岩石的成因演化.主要岩石类型为闪长玢岩、花岗闪长岩、石英二长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩等.颗粒级锆石的U-Pb同位素测年数据表明所研究的岩体主要有三期早三叠世(245～250Ma)、晚侏罗世(140～147Ma)和早白垩世(125～137Ma).地球化学数据表明岩石普遍具有较高的钾含量、准铝质,主要属高钾钙碱性系列,部分为橄榄玄粗岩系列.岩石不同程度地显示轻稀土元素富集、高场强元素(HFSE)和大离子亲石性元素(LILE)解偶等特点.进一步的岩石地球化学研究表明区内侵入岩可划分为高BaSr和低BaSr两种类型,其中高BaSr型具有高Al2O3(≥15%)、Sr(≥400×10-6) 和低Y(≤18×10-6)、Yb(≤1.9×10-6),高的Na2O/K2O(>1), Sr/Y(>20)、La/Yb(≥10)比值;较高的Mg#(38.47～57.78)、具正的或弱的铕负异常等地球化学特征,这些特征与埃达克岩具有某些相似性;而低BaSr型岩石SiO2、K2O、Y、Yb含量相对较高、Al2O3、Sr、Ba含量相对较低、具明显的铕负异常等地球化学特征.尽管两类岩石在时空上密切共生,但可能具有不同的源区和成因机制.综合研究表明本区中生代侵入岩总体形成在加厚地壳的构造背景下,与底侵作用或壳幔相互作用有关.     

徐淮地区镁铁质岩石捕虏体单斜辉石中石榴石和石英的出溶

徐淮地区早侏罗世侵入杂岩中榴辉岩,石榴辉石岩和单斜辉石岩捕虏体单斜辉石中可以观察丰富的出溶石英针和石榴石,黝帘石及角闪石的出溶叶片,榴辉岩中出溶石英针的绿辉石核部比其边部相对富含FeO和MgO,贫SiO2,Al2O3和CaO。在石榴辉石岩和单斜辉石岩捕虏体中具有出溶石榴石的单斜辉石。从靠近出溶石榴石的一侧向其核部,Al2O3,Na2O和TiO2含量降低,MgO,SiO2和CaO含量增加,单斜辉石中定向石英针的出溶表明曾经存在有超高压条件下（≥25×10^8Pa)稳定的过硅质绿辉石。单斜辉石中出溶石榴石表明温压条件的降低可能是引起出溶的一个主要原因,捕虏体中的矿物组合和岩相学特征表明它们曾经遭受了榴辉岩相和角闪岩相退化变质作用,这与因压力和温度降低引起矿物出溶的结果相吻合。     

辽西阜新中生代玄武岩中深源捕虏体的岩石学和矿物化学研究

辽西阜新中生代碱性玄武岩的Ｋ－Ａｒ同位素年龄为８４．７６±１．６７Ｍａ, 其中含有丰富的深源岩石捕虏体, 包括角闪尖晶二辉橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、含长角闪二辉石岩、二辉麻粒岩和辉石斜长片麻岩等。与新生代玄武岩中的同类捕虏体相比, 橄榄岩类捕虏体中橄榄石的成分相似 （Ｆｏ＝ ８６～９１）, 透辉石具有富Ａｌ、贫Ｃｒ 和Ｃａ 的特点, 尖晶石的成分以ＭｇＡｌ２ Ｏ４ 为主, 有的橄榄岩捕虏体中含少量韭闪石。二辉麻粒岩捕虏体中的斜方辉石为紫苏辉石, 单斜辉石为普通辉石, 斜长石属于更长石。橄榄岩类捕虏体的平衡温度为１０１２．６℃～１２７２．１℃; 压力为１．８２５～２．９３５ＧＰａ, 二辉麻粒岩和片麻岩的平衡温度为８９２℃～１１５７℃。该类深源岩石捕虏体的发现对中国东部中生代上地幔和下地壳的研究均具有重要意义。     

Petrology and geochemistry of spinel peridotite xenoliths from Hannuoba and Qixia, North China craton

We report mineralogical and chemical compositions of spinel peridotite xenoliths from two Tertiary alkali basalt localities on the Archean North China craton (Hannuoba, located in the central orogenic block, and Qixia, in the eastern block). The two peridotite suites have major element compositions that are indistinguishable from each other and reflect variable degrees (0–25%) of melt extraction from a primitive mantle source. Their compositions are markedly different from typical cratonic lithosphere, consistent with previous suggestions for removal of the Archean mantle lithosphere beneath this craton. Our previously published Os isotopic results for these samples [Earth Planet. Sci. Lett. 198 (2002) 307] show that lithosphere replacement occurred in the Paleoproterozoic beneath Hannuoba, but in the Phanerozoic beneath Qixia. Thus, we see no evidence for a compositional distinction between Proterozoic and Phanerozoic continental lithospheric mantle. The Hannuoba xenoliths equilibrated over a more extensive temperature (hence depth) interval than the Qixia xenoliths. Neither suite shows a correlation between equilibration temperature and major element composition, indicating that the lithosphere is not chemically stratified in either area. Trace element and Sr and Nd isotopic compositions of the Hannuoba xenoliths reflect recent metasomatic overprinting that is not related to the Tertiary magmatism in this area.     

徐-淮地区早侏罗世侵入杂岩中单斜辉石岩捕虏体的矿物组合及演化

对徐－淮地区早侏罗世侵入杂岩中尖晶石单斜辉石岩捕虏体的岩石学和矿物学研究表明，镁铁尖晶石和富铝单斜辉石矿物组合代表了更早期地幔岩浆在下部地壳或上地幔顶部的堆积体，其形成的温压条件为0.90GP和835℃；以尖晶石转变成石榴石和单斜辉石＋石榴石＋刚玉组合为代表的矿物组合（Ⅱ）反映了尖晶石单斜辉石岩形成后又经历了高压变质作用，所估算的温压条件为1.40-1.65GPa和900－1000℃；晚期退变角闪石的形成表明尖晶石单斜辉石岩又遭受了角闪岩相的退化变质作用，估算的温压条件为0.70GPa和670－740℃。该类捕虏体的发现对认识大别－苏鲁超高压变质带的深部俯冲方向及其范围具有重要意义。     

华北晚中生代中基性侵入岩中橄榄岩捕虏体是岩石圈地幔直接样品？

华北东部晚中生代中基性侵入杂岩体（如山东莱芜地区铁铜沟岩体；山东潍坊地区金岭．湖田岩体；河北邯邢地区符山岩体）中常含有橄榄岩捕虏体。这些橄榄岩的来源和成因问题存在很大争议，主要有堆晶成因或代表古老洋壳蛇绿岩和岩石圈地幔来源两种观点。本文在对山东潍坊地区金岭一湖田岩体中橄榄岩捕虏体的研究成果和总结前人资料的基础上，通过岩石学、矿物学和地球化学研究认为这些橄榄岩捕虏体皆是堆晶成因或代表古老洋壳蛇绿岩，而非岩石圈地幔直接样品。因此，不能用这些橄榄岩捕虏体的组成来反演该地区晚中生代岩石圈地幔特征。     

南秦岭志留系铅锌矿床中硅质岩岩石学及地球化学

南秦岭泥盆系内产出的众多矿床中含有层纹条带状硅质岩-硅质板岩,对其成因的研究有助于查明矿床成因和确定区域找矿方向.研究表明,硅质岩化学成分纯净,SiO2含量多在90%以上.硅质岩中大部分微量元素含量低于地壳克拉克值,但富集Zn、Pb、As、Sb、Ag;硅质岩的Fe-Mn-(Cu+Ni+Co)×10图解表明硅质岩具热水沉积性质.硅质岩与矿石两者的稀土元素特点相似,具有ΣREE低(44.52×10-6)、轻重稀土分异较明显(LREE/HREE=6.51)、北美页岩标准化配分曲线呈平缓趋势、铈负异常不明显(δCe值为0.97)和铕正异常明显(δEu值为1.42)的特点;硅质岩的δ30Si为-0.5‰～0.0‰,δ18O为17.8‰～19.9‰,硅、氧同位素组成及形成温度(84～101℃)也暗示它为海底热水沉积成因.     

Petrology, chronology and isotope geochemistry of the proterozoic amphibolites from Xiangshan, central Jiangxi province, China

On the basis of a comprehensive study on the petrology,trace elements and isotopic geochemistry of the Xiangshan amphibolites,we suggest that the protoliths of the amphibolites were basalts formed in an island-arc tectonic setting.The basaltic magma was derived from a slightly depleted mantle source with a small amount of crustal contamination.Assemblage of the rock-froming minerals indicates that these amphibolites underwent a low-grade metamorphism of amphibolite facies.According to the formation age(1113Ma) and subsequent metamophic age(726.6Ma) of the basalts aw well as the geological and gochemical features of these amphibolites,a tectonic model of Proterozoic oceanic island-arc setting is proposed for central Jiangxi.     

浙西北萧山—诸暨地区晚中生代侵入岩地球化学特征及构造意义

浙西北萧山—诸暨地区晚侏罗世末期花岗(石英)闪长岩与早白垩世末期(辉石)闪长岩具有以下地球化学特征:低硅、贫碱、富钙镁铁,弱负铕异常,稀土配分曲线右倾,富集K,Rb,Ba,Th,U等,亏损Nb,Ta等,Sr,Ti亏损不明显。晚侏罗世末期花岗岩与早白垩世末期花岗(斑)岩均具有高硅、富碱、贫钙镁,强负铕异常的特征;晚侏罗世侵入岩具"V"型稀土配分曲线,强富集K,Rb,Th,U等,相对富集Nb,Ta,强亏损Ba,Sr,Ti等特征;早白垩世侵入岩具右倾稀土配分曲线,富集K,Rb,Th,U等,亏损Nb,Ta,Sr,Ti,Ba不亏损等特征。岩石构造地球化学图解分析表明,晚侏罗世末期I-A型花岗岩类成岩构造环境具有从俯冲挤压碰撞作用向后碰撞或后造山作用演化的特征;早白垩世末期(高分异)I型花岗岩类岩石主要与火山-次火山喷发-侵入作用关系密切,成岩构造环境主要与区域伸展作用有关。     

Petrology and geochemistry of Mesozoic granitic rocks from the Nansha micro-block, the South China Sea: Constraints on the basement nature

There are several micro-blocks dispersed in the South China Sea (SCS), e.g., Xisha-Zhongsha block, Nansha block and Reed-Northeastern Palawan block, etc., but detailed petrological constraints on their basement nature were previously lacking. The magmatic ages for granitic rock samples from two dredge stations in the Nansha micro-block vary from 159 to 127 Ma, which are comparable to magmatic activities occurred in the northern margin (Pearl river mouth), HongKong and East China. Petrographic characteristics, major-, trace element and Sr–Nd isotopic data of nine samples from two dredged station performed in the Nansha micro-block, the SCS, are reported. Petrographically, these granitic rocks can be divided into two groups which underwent a complex history of magmatic process, i.e., tonalitic rock (Group I) and monzogranitic rock (Group II). The Rittmann index (σ) for these rocks (1.9–3.1) suggest that they belong to calc-alkaline rocks. Group I rocks which is of typical I-type, have higher contents of TiO₂, Al₂O₃, FeO, MgO, CaO, Na₂O and P₂O₅, but lower values of SiO₂ and K₂O, when compared with those of Group II with I-type characteristics. Group I rocks are produced by partial melting of older Precambrian basement with the variable influence of mantle-derived magma which results from the interaction of released fluids from the subducted slab and the overlying mantle wedge in a general convergent margin setting, and Group II rocks result from partial melting of lower crustal basic rocks (amphibolite) and/or further partial melting of the Group I rocks associated with the variable influence from the underplating mantle-derived magma resulting from lithospheric extensional regime. Both Groups I and II have undergone assimilation and fractional crystallization (AFC) processes during its petrogenesis. This study therefore demonstrates that there exists a continental basement within micro-blocks in the South China Sea, and further supports the idea that a Middle Jurassic to Mid-Cretaceous subduction zone existed across the temporary Taiwan, Palawan to Southern Vietnam, which was associated with westward to northestward convergence of the Pacific Plate during Late Mesozoic. We suggest that this subduction zone may have been connected with the paleo-Pacific plate subduction zone offshore eastern China during Mesozoic era. This study provides petrologic data for the pre-Cenozoic tectonic evolution of the South China Sea.