鄂尔多斯地块早白垩世构造-热事件:杭锦旗玄武岩的Ar-Ar年代学证据

在鄂尔多斯地块北部杭锦旗黑石头沟,于下白垩统砂岩之上发现了一层玄武岩。其SiO2(46.93%)较低而碱含量(K2O+Na2O=6.21%)较高,组合指数σ=8.0,含标准矿物Ne,属于碱性橄榄玄武岩。Ar-Ar激光阶段加热定年结果表明,该玄武岩具有126.2±0.4Ma的Ar-Ar年龄。年龄数据表明杭锦旗黑石头沟玄武岩形成于早白垩世,反映鄂尔多斯地块在早白垩世发生了一次构造-岩浆-热事件,这与华北、乃至整个中国东部在早白垩世发生了较普遍的构造-岩浆-热事件具有一致性。这次构造-岩浆-热事件可能引起深部流体自地下深部上涌及在地块内部运移,为各种成矿元素的迁移、沉淀、富集和成矿创造了合适条件。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩形成的构造背景

大哈拉军山组火山岩是以火山碎屑岩为主夹少量熔岩的陆相火山岩,属海陆交互相沉积环境。火山岩中的玄武岩具有低硅、高Al,Ca,K2O/Na2O比值及富铁镁矿物质矿物特征,属碱性玄武岩系列。玄武岩的Mg#0.34～0.69,平均为0.53,低于原生岩浆Mg#的范围而大于地壳物质Mg#值。微量元素含量大于下地壳平均值而高于上地壳平均值,总体表现为富集Rb,Th,U,Ta,P,Ti,而过渡金属元素Cr,Ni,Co含量低,岩浆形成过程中有地壳物质的参与。研究表明,大哈拉军山组玄武质岩浆形成于板内裂谷环境,其形成可能与古天山洋俯冲板片在早石炭世垮塌有关。     

华夏陆块钠质高镁玄武岩地球化学特征及地质意义

赣州盆地位于钦杭(钦州—杭州)结合带南侧华夏陆块西部,由晚白垩世早期红色碎屑沉积岩系组成,其底部夹有一套玄武岩,全岩Si O_2含量为46.50%~48.13%,具有钠质高镁特征(Mg O=15.47%~18.24%,Mg~#=74~77,K_2O/Na_2O=0.22~0.39)。稀土元素配分型式表现出轻稀土富集右倾,没有明显的Eu异常的特点,表明岩浆没有明显的斜长石分离结晶作用;微量元素上富集大离子亲石元素,高场强元素特别是Ta、Nb、Ti亏损不明显,Cr、Ni的含量分别为235×10~(-6)~617×10~(-6)、157×10~(-6)~493×10~(-6),与原生岩浆的Cr、Ni含量接近,Ba/Nb值(13.51~23.18)和La/Nb值(0.82~1.03)表明源区有富集地幔组分;Sr—Nd—Pb—O同位素显示出源区性质具有EMⅡ型富集地幔特征。岩石学和地球化学特征表明,玄武岩具有原生岩浆性质,是富集地幔部分熔融的产物。同时为中生代华夏陆块EMⅡ型岩石圈地幔提供了准确的证据。由赣州盆地晚白垩世构造背景和构造环境判别图解可知,本区玄武岩形成于板内拉张环境,可能与古太平洋俯冲条件的转变有关。     

长江中下游地区蝌蚪山晚中生代玄武岩的地球化学研究: 岩石圈地幔性质与演化的制约

长江中下游地区繁昌火山盆地蝌蚪山晚白垩世玄武岩为硅饱和岩石, SiO2含量在 47.63%～ 50.02%之间,在 TAS图上位于碱性和亚碱性的分界线上,多数属于玄武岩,少数为粗面玄武岩. MgO含量较低( 3.72%～ 5.58%),但 Mg#值较高( 61～ 71).岩石富集大离子亲石元素 Ba、 Th、 U、 LREE和 Pb,亏损高场强元素 Nb、 Zr和 Ti,具富集的 Sr、 Nd和 Pb同位素组成.初始 87Sr/86Sr(t)比值介于 0.706 5～ 0.706 6之间,ε Nd(t)值介于-5.5～-7.3之间.在 87Sr/86Sr(t)-ε Nd(t)相关图上投在富集的第Ⅳ象限,并趋向于 EMⅡ地幔端员. 206Pb/204Pb(t)、 207Pb/204Pb(t)和 208Pb/204Pb(t)比值分别为 17.928～ 18.311、 15.426～ 15.621和 37.785～ 38.525,在 Pb同位素相关图上处在 DMM和 EMⅡ地幔端员之间.蝌蚪山玄武岩的地球化学特征表明其原始岩浆来源于岩石圈地幔,底侵到壳幔边界后曾有一段时间的滞留,并经历了一定程度的以橄榄石和斜方辉石为主的结晶分异,随后在上升过程中没有受到明显的地壳物质的混染.本地区晚中生代时期陆下岩石圈地幔具有同位素富集的性质,曾受到过古老俯冲事件中析出流体 /熔体的交代.与本地区新生代玄武岩地球化学性质的对比表明,从晚中生代至新生代,由于岩石圈拉张和软流圈的上涌,长江中下游地区发生了岩石圈的减薄,其过程和华北地块东部的岩石圈减薄事件基本一致.造成华北地块东部和华南地块东部的岩石圈减薄具有一致的动力学机制和背景,很可能是晚中生代时期古太平洋板块向亚洲大陆之下俯冲造成的弧后盆地的拉张减薄.     

江绍断裂带晚中生代镁铁质火山岩成因及其深部过程意义

本文对沿江绍断裂带的江山和浦江两地区中生代镁铁质火山岩进行了Ar-Ar年代学、岩石学和元素-同位素地球化学研究。Ar-Ar年代学结果显示,江山玄武岩的形成年龄约为99Ma,为晚白垩世喷发产物;浦江玄武岩和玄武质安山岩的喷发时间为111～112Ma,属于早白垩世。两区中生代镁铁质火山岩都为中钾钙碱性系列,根据其地球化学指标可划分为三组:第1组为江山OIB型玄武岩,在微量元素组成上无Nb-Ta亏损和Pb负异常,高ε_(Nd)(t)和低(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值,总体上显示出类似洋岛玄武岩的元素-同位素组成特征;第2组为高钛磷玄武岩,Nb-Ta弱负异常和明显Pb正异常,中等ε_(Nd)(t)和(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值;第3组为低钛磷玄武岩,强烈Nb-Ta负异常和中等Pb正异常,低ε_(Nd)(t)(-6.0～-3.7)和高(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为特征。三组镁铁质火山岩相互之间缺乏分异演化关系,也不是同一母岩浆经历地壳混染作用的结果。对比三组镁铁质火山岩的La/Nb、Ba/Nb、Zr/Ba比值和Sr-Nd同位素模拟结果,我们认为江绍断裂带晚中生代玄武岩为软流圈-岩石圈相互作用的产物,从早期(111～112Ma)到晚期(99Ma)镁铁质岩浆地幔源区软流圈组分的比例越来越多而岩石圈成份逐渐减少的趋势。考虑到该区晚中生代的盆岭构造格局与邻区郴州-临武断裂带同时期镁铁质岩浆的产出特点,华南地区在早白垩世晚期到晚白垩世期间发生了强烈的岩石圈伸展-减薄作用。     

辽西义县晚白垩世大兴庄组流纹岩的地球化学特征及其成因

辽西义县晚白垩世大兴庄组流纹岩具有埃达克质火山岩的特征.这些流纹岩SiO₂≥68.62%、Al₂O₃≥14.40%、MgO < 1.2%(Mg# < 0.45)、Sr＞360μg/g、Yb < 1.1μg/g、Y < 12μg/g、La/Yb＞40、Sr/Y≥39和Nb/Ta＞17.5;轻稀土元素富集, 重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti)明显亏损, 轻重稀土元素强烈分馏, 具有弱的负铕异常; Nd、Sr同位素具有较低的143Nd/144Nd(0.511376~0.511441, ε_Nd(t)=-23.45~-22.16)和适中的87Sr/86Sr(0.7073~0.7074, ε_Sr(t)=32.38~32.8)比值, 具有富集地幔端员(EMI)特点.这些特征表明, 大兴庄组流纹质岩浆起源于较厚下地壳榴辉岩部分融熔, 也说明中生代晚期局部仍残留较厚的下地壳, 这为进一步理解燕山造山带中生代到新生代岩石圈减薄提供了重要信息.      

郯庐断裂带莒县地区早白垩世中酸性火山岩成因及其地质意义

莒县早白垩世火山岩沿郯庐断裂带分布,由粗安岩、粗面岩和流纹岩组成,属高钾钙碱性-钾玄岩系列.岩石富集Rb、K、Ba等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和重稀土元素,Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)t=0.7082～0.7095,ENd(t)=-16.4～-19.8)与区内基性岩的相类似,而Pb同位素组成((206pb/204Pb)t=16.523～17.038,(207pb/204Pb)t=15.414～15.468,(208pb/204Pb)t=37.058～37.427)类似于EM1型富集地幔.(87Sr/86Sr)t和εNd(t)与SiO2没有明显的相关性,且较高的Th/U、Ce/Pb值和较低的Nb/La、Nb/U值均暗示岩浆在上升过程中未遭受明显的地壳混染.粗安岩具有高的Cr、Ni、MgO含量及Mg#值和古老Nd同位素模式年龄,暗示其起源于富集的岩石圈地幔.粗面岩与粗安岩的主要氧化物、微量元素与SiO2呈明显的相关性,这暗示可能为同源岩浆结晶分异而来.研究表明,莒县地区中酸性火山岩形成于岩石圈伸展减薄背景下,由曾遭受俯冲扬子陆壳熔体改造的华北岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆分离结晶作用而成.郯庐断裂带的伸展活动控制着火山岩的分布,为岩浆的形成和运移提供了有利的场所,在华北克拉通破坏中可能起到了重要的作用.     

西藏羌塘地区戈木错渐新世钾质火山岩的地球化学特征及其构造意义

羌塘戈木错出露一套30Ma的钾质火山岩,岩石类型包括橄榄碱玄岩、橄榄粗面玄武岩、霓辉粗面岩和舍白榴石响岩.火山岩的SiO2含量变化于46%～60%之间,Al2O3含量在13%～21%之间,Mg#介于0.14和0.63之间,K2O/Na2O＞1.岩石强烈富集轻稀土元素(LREE),亏损相容元素(Cr、Ni)和高场强元素(Nb、Ta、Ti),全岩εHf(t)值变化于-1.28～-6.20之间.研究表明,戈木错火山岩母岩浆起源于软流圈流体交代的古俯冲地幔楔的低程度熔融.同源岩浆经历了AFC作用.戈木错火山岩和区域上的鱼鳞山、火车头山钾质一超钾质火山岩共同组成了羌塘渐新世钾质一超钾质火山岩带.综合南羌塘新生代火山岩岩浆性质的演化,认为岩浆的产生可能与35Ma左右羌塘陆内俯冲板片断离导致的软流圈上涌一岩石圈减薄作用有关.     

大兴安岭中段晚中生代安山岩年代学和地球化学特征及成因分析

本文通过大兴安岭中段安山岩基质40At/39Ar和SHRIMP锆石U-Pb年代学的测定,表明安山岩形成于122～125Ms和114～115Ma两个时期,即为早白垩世的两期喷发.主量元素分析表明,安山岩SiO2含量为59.18%～60.89%,Al2O3含量为15.19%～17.23%,全碱(K2O Na2O)介于6.16%～7.26%之间,MgO含量为1.55%～3.77%和Mg#值为33～54;微量元素分析表明,安山岩轻稀土元素(LREE)富集、轻重稀土元素(HREE)分馏较强、略具负Eu异常(δEu=0.74～0.92)、富集大离子亲石元素(LINE),而亏损高场强元素(HFSE),尤其强烈亏损Nb和Ta.Sr-Nd-Pb同位素组成表明,安山岩(87Sr/86Sr)i变化范围为0.70454～0.70483;εNd(t)变化范围为0.97～3.17;初始206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb组成变化范围分别为18.17～18.28、15.50～15.60和38.02～38.29.岩石学和地球化学综合研究表明,大兴安岭早白垩世安山岩的岩性主要为钙碱性系列-钾玄岩系列,安山质岩浆来源于富集LILE和水的岩石圈地幔.结合前人资料及本文研究成果,初步认为研究区安山岩形成于板内伸展环境,在岩石圈伸展和减薄背景下,软流圈地幔的上涌和地温梯度增高导致上覆岩石圈地幔中的低熔组分(水和LILE富集的交代地幔)发生部分熔融而形成.     

溧水盆地晚中生代基性火山岩成因与深部动力学过程探讨

下扬子地区溧水盆地晚中生代龙王山组基性火山岩属高钾钙碱性-钾玄岩系列,具有低MgO(3.16%～4.97%)和相容元素含量(如Cr11～34μg/g、Ni 9～27 μg/g),强烈富集大离子亲石元素(Ba/Nb=94～144)、轻稀土元素(La/Nb=3.7～4.6)和亏损Nb-Ta,稍高的Sr同位素组成[(87Sr/86Sr)i=0.705 73～0.706 17]和具弱负εNd(t)值(-3.0～-1.9).龙王山组基性火山岩的元素-同位素地球化学特征反映其来源于富集轻稀土元素和大离子亲石元素的岩石圈地幔;它们在Sr-Nd同位素组成上与大别-苏鲁造山带同时代的基性火成岩具有明显的差别,暗示其熔融源区不大可能受到俯冲陆壳的改造富集作用,更可能是早期具高Rb/Sr、低Sm/Nd和亏损高场强元素的流体/熔体交代作用的结果,总体上具有俯冲大洋板片交代作用的特征.在岩浆熔融深部动力学方面,晚中生代高钾钙碱性-钾玄岩浆的起源主要归结于深部岩石圈地幔的热扰动作用和岩石圈伸展-减薄作用,在时空上匹配于同时代郯庐断裂带的巨大走滑活动.     

滇西吉义独蛇绿混杂岩的岩石地球化学特征、成因和构造环境探讨

滇西吉义独蛇绿混杂岩位于金沙江缝合带的南端,岩石组合出露较齐全,包括堆晶橄榄岩、堆晶辉石岩、堆晶辉长岩以及玄武岩等,它们呈构造岩片的形式产出并与外来岩块组成蛇绿混杂岩.堆晶橄榄岩和辉石岩具低Al_2O_3,低TiO_2,而高Mg~#值(Mg~#=0.88～0.92),富集Cr和Ni,稀土总量偏低(∑REE=14.82×10~(-6)～27.75×10~(-6)),倒"U"型的稀土元素分布特征.堆晶辉长岩和玄武岩的Mg~#值较低,分别为0.70～0.79和0.51～0.66,具拉斑系列的演化趋势.玄武岩可以细分为2组:第一组玄武岩以平坦型稀土配分模式,低Mg~#(Mg~#=0.44～0.46),低稀土总量(∑REE=52.29×10~(-6)～60.26×10~(-6))为特征;第二组玄武岩则为LREE弱富集型的稀土配分模式,其Mg~#较高(Mg~#=0.54～0.68),稀土总量也较高(∑REE=62.13×10~(-6)～101.87×10~(-6)).在原始地幔标准化的微量元素配分图解中,两组玄武岩均相对富集大离子亲石元素而亏损Nb、Ta和Ti,与岛弧岩浆岩类似,明显不同于N-MORB.岩石的Sr-Nd同位素组成较为均一和稳定,堆晶橄榄岩和辉石岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7051～0.7056,5_(Nd)(t)=2.8～4.1,玄武岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7050～0.7056,ε_(Nd)(t)=5.1～5.8,且显示出原始地幔的同位素组成特征,暗示这些岩石为同源岩浆分异演化而成的岩浆产物.岩浆演化的主要方式为分离结晶作用,受地壳混染不明显.岩浆结晶形成岩石的顺序为:堆晶橄榄岩→堆晶辉石岩→堆晶辉长岩→玄武岩2组→玄武岩1组.岩石地球化学特征表明,吉义独蛇绿岩的形成与俯冲作用有关,且形成于金沙江洋内俯冲的消减环境.     

雷琼地区晚新生代玄武岩地球化学：EM2成分来源及大陆岩石圈地幔的贡献

对雷琼地区21个晚新生代玄武岩样品的主量、微量元素和Sr、Nd、Pb同位素分别用湿化学法、ICP-MS和MC-ICPMS进行了测定.这些玄武岩主要为石英拉斑玄武岩,其次为橄榄拉斑玄武岩和碱性玄武岩.大多数样品的微量元素和同位素成分与洋岛玄武岩(OIBs)相似,而且随着SiO_2不饱和度增加,不相容元素含量也增加.除R4-1可能受到地壳混染外,其他样品相对均一的Nd同位素(ε_(Nd)=2.5-6.0)以及变化明显但范围有限的Sr同位素(0.703106～0.704481),可能继承了地幔源区的特征.~(87)Sr/~(86)Sr与~(206)Pb/~(204)Pb的正相关和~(143)Nd/~(144)Nd与~(206)Pb/~(204)Pb的负相关特征暗示DM(软流圈地幔)与EM2(岩石圈地幔)的混合.地幔捕虏体的同位素特征暗示EM2成分不可能存在于尖晶石橄榄岩地幔,而La/Yb和Sm/Yb系统表明岩浆由石榴石橄榄岩部分熔融产生,这意味着EM2成分可能存在于石榴石橄榄岩地幔.雷琼地区玄武岩的地球化学变化可以用软流圈地幔为主的熔体加入不同比例石榴石橄榄岩地幔不同程度熔融产生的熔体来解释:碱性玄武岩和橄榄拉斑玄武岩是软流圈熔体与石榴石橄榄岩地幔较低程度(7%～9%)熔融体混合,而石英拉斑玄武岩是软流圈熔体与石榴石橄榄岩地幔较高程度(10%～20%)熔融体的混合.     

唐古拉山东段莫云地区二叠纪玄武岩地球化学特征及源区性质

在青藏高原腹地,二叠纪火山岩分布于唐古拉山东段,古地理上位于北羌塘盆地东缘。对唐古拉山东段莫云地区中二叠世栖霞期尕笛考组火山岩的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素进行了分析。岩相学和地球化学指标显示二叠纪火山岩为玄武岩,该套岩石低SiO2、MgO、K2O和Mg#值(0.39～0.48),富Na2O、TFeO、TiO2、P2O5含量,富集LREE和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、P、Ti),(La/Yb)N=14.89～23.23,(Gd/Yb)N=2.30～3.58,Eu异常不明显(δEu=0.76～0.99),具有明显的Th正异常和K、Sr负异常,显示与板内碱性玄武岩相似的地球化学特征;同位素组成以低(87Sr/86Sr)i(0.7033～0.7039)、高εNd(t)(+4.2,t=271Ma)为特点,反映岩浆源区既有亏损地幔源(DMM)又有富集地幔源(EMⅠ)的双重属性。岩浆起源可能与地幔柱诱导的软流圈上涌导致含石榴子石橄榄岩的岩石圈地幔部分熔融有关。莫云玄武岩形成于板内伸展环境(初始裂谷),具有主动裂谷作用性质。     

中国东北软流圈地幔中的原始橄榄岩质地幔:来自大兴安岭地区新生代玄武岩的地球化学证据

为了进一步了解中国东北新生代玄武岩地幔源区的物质属性,报道了大兴安岭哈拉哈河-柴河地区新生代玄武岩的全岩主量、微量元素和Sr、Nd、Pb、Hf同位素组成.哈拉哈河-柴河玄武岩属钠质碱性系列,具有与洋岛玄武岩相似的微量元素特征,如富集大离子亲石元素（LILEs）、明显的Nb、Ta正异常等.它们具有中等亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成（87Sr/86Sr=0.703 5~0.703 9、ε_Nd=5.21~6.55、ε_Hf=10.00~11.25）,接近中国东部新生代玄武岩的亏损端元.这些玄武岩具有中等的放射成因Pb同位素组成（206Pb/204Pb=18.37~18.57、207Pb/204Pb=15.52~15.54和208Pb/204Pb=38.24~38.43）,在206Pb/204Pb-207Pb/204Pb相关图上位于4.42~4.45 Ga的地球等时线之间.它们在Sr-Nd-Pb同位素相关图中均落入地幔柱来源的、高3He/4He比（>30R_a）的洋岛玄武岩范围内,暗示其源区可能存在来自深部地幔的古老原始地幔物质.此外,这些玄武岩具有高MgO（8.49%~11.58%）、高Ni（174×10-6~362×10-6）和高Mg#（59.1~66.9）的特征,表明它们接近于原始岩浆的成分.反演的哈拉哈河-柴河玄武岩的原始岩浆组成具有中等的SiO₂、低Al₂O₃以及高CaO/Al₂O₃比的特征,与石榴子石橄榄岩高压（>2.5 GPa）实验熔体的成分相当,暗示玄武岩的源区岩性最可能为橄榄岩.对以原始地幔（而不是亏损地幔）的微量元素为初始成分的饱满石榴子石二辉橄榄岩进行低程度（1%~2%）部分熔融的模拟计算,产生的熔体与哈拉哈河-柴河玄武岩具有一致的微量元素特征,这进一步支持了上述推断.综上所述,认为大兴安岭地区哈拉哈河-柴河玄武岩的源区含有来自深部地幔的古老的橄榄岩质原始地幔组分.      

大兴安岭北段中—新生代玄武岩成分变异:对地幔热演化过程意义

近年来,东北地区地幔热演化过程的相关研究相对较少,而揭示东北地区地幔热演化过程的有效手段就是研究东北地区玄武岩的成分变异特征.系统总结并对比了大兴安岭北段早白垩世玄武质岩石和新生代玄武质岩石的化学成分变异,以便揭示研究区中生代晚期-新生代的地幔热演化过程.大兴安岭北段早白垩世玄武岩在化学上属于拉斑玄武岩系列,以亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素为特征,它们的La/Nb和La/Ta比值分别介于1.8~5.6和30~87,暗示岩浆起源于岩石圈地幔;它们的初始87Sr/86Sr值、ε_Nd（t）和ε_Hf（t）值分别介于0.704 5~0.706 9、-1.52~+3.60和+1.74~+7.77,表明岩浆源区属于弱亏损-弱富集的岩石圈地幔;早白垩世玄武质岩石的Sr-Nd-Pb同位素成分指示岩浆源区是由DM和EMⅡ型地幔端元混合而成,并经历了俯冲流体的交代.表明大兴安岭北段早白垩世玄武质岩浆源区为受早期俯冲流体交代的岩石圈地幔.新生代超钾质和钾质玄武岩具有Nb-Ta的弱负异常,87Sr/86Sr值为0.704 7~0.705 7、ε_Nd（t）值为-6.3~-0.8,而地幔捕掳体具有Sr-Nd同位素亏损特征;钠质玄武岩具有Nb-Ta的正异常,较超钾质和钾质玄武岩具有低的87Sr/86Sr（0.703 5~0.704 2）以及高的ε_Nd（t）值（+3.4~+6.6）,类似MORB的同位素组成,这些特征说明大兴安岭北段新生代玄武质岩石起源于软流圈地幔.综上所述,大兴安岭北段早白垩世和新生代玄武质岩石成分的差异不仅指示其岩浆源区从岩石圈地幔转变为软流圈地幔,更为重要的是它揭示了研究区地幔的热演化过程——从早白垩世高的地温梯度到新生代低的地温梯度的转变.这一过程也是岩石圈从中生代晚期到新生代逐渐增厚的过程.结合区域构造演化,可以得出大兴安岭北段早白垩世的玄武质岩浆作用与岩石圈伸展、减薄形成的裂陷作用相关,而新生代玄武质岩浆作用则与陆内裂谷作用相关.      

西秦岭地区晚中生代基性火山岩地球化学特征及构造意义

本文对甘肃省夏河县红墙地区火山岩进行了系统的元素-同位素地球化学研究。研究表明该地区白垩纪地层中发育的中基性火山岩,属于碱性火山岩系,岩石类型主要为玄武岩。该套玄武岩具有低且变化较小的SiO2(45.32%~46.83%),低MgO含量高,变化较大(7.68%~9.48%),具有较高的Cr(228~441μg/g)和Ni(140~217μg/g)含量。所有样品都表现出轻稀土富集的右倾平滑分布模式,轻重稀土分异中等,(La/Yb)CN=9.9~22.9,重稀土弱分异,(Gd/Yb)CN=2.6~3.0,Eu异常不明显,Eu/Eu*=1.04~1.08。Ba,Nb-Ta和Th-U不亏损,Rb,K相对亏损,Sr正异常。该区火山岩具有亏损的Sr-Nd同位素组成,Sr-Nd同位素组成变化范围不大(87Sr/86Sr(t)=0.702766~0.702920,εNd(t)=8.42~10.15,t=110Ma),与Hawaii-OIB的Sr-Nd同位素组成相似.其所有地球化学特征表明该火山岩具有类似OIB的特征,可能是含软流圈地幔低度部分熔融的产物。结合对西秦岭地质构造背景和演化历史的分析,暗示该地区晚中生代岩浆源区来源于软流圈,早期深俯冲再循环扬子地壳对源区也有一定贡献,其起源可能与构造走滑作用导致岩石圈伸展碱薄和软流圈地幔上涌有关,这为秦岭大别造山带中生代岩石圈演化提供了有利的直接证据。     

华北克拉通东部中生代岩石圈减薄的过程与机制:中生代火成岩和深源捕虏体证据

基于最新的同位素年代学资料 ,华北克拉通东部中生代的岩浆作用可划分成四个阶段 ,即晚三叠世 ( 2 0 5～ 2 2 5Ma)碱性岩浆作用 ;中晚侏罗世 ( 1 5 5～ 1 6 0Ma)花岗质岩浆作用 ;早白垩世 ( 1 1 2～ 1 32Ma)双峰式岩浆作用和晚白垩世 ( 92～ 73Ma)碱性玄武质岩浆作用。徐淮地区中生代侵入岩中榴辉岩捕虏体的发现及其地质年代学资料 ( 2 1 9Ma)表明 ,华北克拉通东部中生代早期曾发生过一次重要的陆壳加厚过程。俯冲板片的断离以及高压—超高压变质岩的快速折返和晚三叠世 ( 2 0 5～ 2 2 5Ma)的碱性岩浆作用的存在均暗示 ,华北克拉通中生代岩石圈减薄已经开始。拆沉作用则是引起中生代早期岩石圈减薄的主要机制。中、晚侏罗世 ( 1 5 5～ 1 6 0Ma)花岗质岩浆作用形成于造山期后的伸展环境 ,代表了中生代岩石圈减薄的继续和发展。早白垩世 ( 1 1 2～ 1 32Ma)双峰式岩浆作用表明中生代岩石圈减薄达到了峰期。而幔源纯橄岩捕虏体中富硅质熔体的交代作用和玄武岩的高87Sr/ 86Sr值、低ε(Nd ,t)值特征表明 ,软流圈对岩石圈底部的化学侵蚀可能是导致该阶段岩石圈减薄的主导机制。晚白垩世 ( 92～ 73Ma)碱性玄武质岩浆作用和“海洋型”地幔捕虏体的存在代表了等温面的下降和岩石圈地幔的增生     

浙东南晚中生代玄武岩的地球化学特征及其对源区物质的指示意义

浙江东南部晚中生代上、下火山岩系（以下简称上、下岩系）中均有玄武岩产出,本文对这些玄武岩分别进行了元 素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究。不同岩系玄武岩的主量元素均表现出富碱、富Al等特征。但微量元素存在差异,下岩 系天台和青田样品具有轻稀土富集以及Ba, Pb和Sr富集,Eu负异常,Nb, Ta, Zr和Hf亏损的特征。上岩系玄武岩的元素特征 也有差别,永嘉花坦、宁波玄坛地、新昌镜岭和永嘉镜架山等地样品的元素特征表现出的性质与下岩系样品相似,武义玄 武岩样品没有Ta, Nb亏损特征,金衢盆地玄武岩的元素特征则介于两者之间。对应的,这些玄武岩样品的同位素组成也有 明显差异,下岩系玄武岩的初始同位素组成范围为 I Sr=0.70850~0.70897,εN（d t） = -5.6~-4.1,（206Pb/204Pb） i =18.21~18.38,（207Pb/204Pb） i =15.55~15.58,（208Pb/204Pb） i =38.26~38.49,接近下岩系中酸性岩浆岩的范围,反映了下地壳物质对其岩浆源区的显著影响。上岩系玄武岩有明显差异,表现出与元素特征对应的分组现象。其中永嘉花坦、宁波玄坛地、新昌镜岭和永嘉镜架山样品 I Sr = 0.70734~0.70936, εN（d t）= -7.1~-2.1,（ 206Pb/204Pb） i =18.01~18.40,（ 207Pb/204Pb） i = 15.54~15.62,（ 208Pb/204Pb） i=37.99~38.62, 具有富集特征, 可能来自活动大陆边缘; 而武义和金衢盆地样品的 I Sr=0.70533~0.70589, εNd（ t） =0.4~3.3,（206Pb/204Pb） i =17.23~18.11,（ 207Pb/204Pb） i =15.46~15.53,（ 208Pb/204Pb） i =36.91~38.43,具有类似OIB特征,趋向亏损地幔端元。上下岩系玄武岩的元素和同位素组成的研究表明,玄武岩的物质来源有较明显的差别,且表现出随时间变化的特征。其中下岩系玄武岩源区中可能有古老岩石圈地幔、下地壳物质和俯冲蚀变洋壳物质的贡献,而上岩系中玄武岩源区有可能是类似下岩系玄武岩性质的岩石圈、软流圈地幔和下地壳物质等的贡献。浙东南晚中生代岩石圈演化的动力学过程可能与太平洋板块俯冲有关,但不能排除岩石圈地幔拆沉的影响,具体的讨论还需要更多的岩石学和/或地幔包体资料的补充。     

Geochronology and geochemistry of Cenozoic basalts from eastern Guangdong, SE China: constraints on the lithosphere evolution beneath the northern margin of the South China Sea

The ⁴⁰Ar–³⁹Ar dating reveals three episodes of basaltic volcanism in eastern Guangdong of SE China since the late Eocene (i.e., 35.5, ~20 and 6.6 Ma). The Miocene alkali olivine basalts (~20 and 6.6 Ma) have OIB-like trace element characteristics, which is coupled with low (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i, high ε_Nd(t), and high ε_Hf(t). In contrast, the late Eocene basalts (35.5 Ma) have overall characteristics of “Island Arc” basalts with strong negative Ta–Nb–Ti anomalies in the primitive mantle-normalized multi-element diagram with high (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i, negative ε_Nd(t), and relatively low ε_Hf(t). All basalts have unexpectedly high ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb, delineating a DUPAL signature in the sources. The late Eocene Arc-like basalts may reflect contributions of relict ancient metasomatized mantle lithosphere that melted as the result of extension-induced asthenospheric upwelling and heating, whereas the Miocene OIB-like basalts may represent partial melting of the asthenospheric mantle beneath the thickened lithosphere. We propose that the Cenozoic basaltic volcanism in eastern Guangdong records an overall lithospheric thickening process beneath SE China, that is, a continental rift system from its maximum extension in the late Eocene to its waning in the Miocene. This interpretation is consistent with the evolution of the South China Sea, whose origin is most consistent with the development of a passive continental margin. The seafloor spreading of the South China Sea during ~ 32–16 Ma may not result from the effect of the “Hainan” mantle plume, but rather played a positive role in allowing the mantle plume to express on the surface.