辉石岩：高压结晶还是再循环洋壳？

        辉石岩有三种不同的成因：（1）堆晶成因（Ⅰ类辉石岩） ;（2）再循环洋壳变质成因（Ⅱ类辉石岩） ;（3）交代成 因。 I 类辉石岩由橄榄岩部分熔融产生的熔体在岩浆通道内上升过程中,在1.5~2.5 GPa 压力范围内结晶形成。常具有堆晶 结构或火成结构,在 CaO/MgO-SiO2/MgO 图解中无明显的线性关系,无Eu 异常,其 Sr-Nd-O 同位素组成与幔源岩浆相似。 II 类辉石岩多数为再循环洋壳的变质产物,常具变晶结构,在CaO/MgO-SiO2/MgO 图解中形成明显的线性关系,具Eu 正异常, 其εNd 值与MORB 相似,而Sr 同位素比值变化范围大;其O 同位素组成与原岩有关,如原岩是洋壳下部,δ18O < 地幔值; 如原岩是洋壳上部,则δ18O > 地幔值。交代成因辉石岩是熔体- 橄榄岩相互反应的结果,常被方辉橄榄岩或纯橄岩包围, 矿物种类相对其他两类辉石岩单一,在CaO/MgO-SiO2/MgO 图解中较分散,其εNd 值较II 类辉石岩低,而Sr 同位素比值变 化较小,δ18O 值低于、高于、近似于地幔值都存在。再循环洋壳在俯冲到地幔深部和随超基性岩体上升的过程中由流体萃 取作用和部分熔融作用形成化学成分丰富的流体和熔体,这些熔/ 流体或交代围岩橄榄岩将其转化为辉石岩,或直接高压 结晶形成辉石岩,或者由洋壳变质形成的榴辉岩经退变质形成Ⅱ类辉石岩。上述过程导致了在同一超基性岩体中各类成分、 成因不同辉石岩共存的现象。     

峨眉地幔柱-岩石圈的相互作用:来自低钛和高钛玄武岩的Sr-Nd和O同位素证据

蛾眉山玄武岩总体具有较高的^87Sr／^86Sr比值和较低的εNd(t)值，并具有富集地幔源区的特点。而低钛玄武岩(LT)与高钛玄武岩(HT)间又表现出一定的差异性，即早期低钛玄武岩(LTl)的^87Sr/^86Sr比值最高(0．7063—0．7078)，而其εNd(t)最低(—6．74-—0．34)：晚期高钛玄武岩(HT)具有最低的^87Sr/^86Sr比值(0．7049—0．7064)和最高的εNd(t)值(—0．71—1．5)。蛾眉山低钛玄武岩中单斜辉石的氧同位素变化范围为6．2‰-7．86‰，高于洋岛拉斑玄武岩的平均值5．4‰。研究样品较地幔岩石偏高的δ^18O值说明在其形成和演化过程中有壳源物质的参与。结合前人的研究成果和对元素地球化学的研究认为，壳源物质可能主要来自于新元古代富集的扬子西缘次大陆岩石圈地幔。地幔柱—岩石圈的相互作用过程中表现在时间和空间的系统变化，即早期西岩区形成含大量壳源组分的低钛玄武岩，晚期为壳源组分相对较少的高钛玄武岩。空间上低钛玄武岩仅分布在西岩区，而中、东岩区皆为高钛玄武岩。壳源组分随着时间演化逐渐减少，在空间上由西而东也逐渐减少。表明蛾眉山火成岩省形成早(主)期地幔柱头卷入并熔融了较多交代富集的次大陆岩石圈物质，晚期则有较少的壳源物质参与。建立了蛾眉地幔柱与大陆岩石圈作用的工作模型。     

鲁西中生代高镁闪长岩的地球化学特征及其成因探讨

鲁西中生代侵入岩包括辉长岩,闪长岩,花岗闪长岩和花岗岩,以闪长岩最为常见。莱芜和沂南等地的闪长岩具有高Mg#(0.45～0.69),Cr(<278μg/g)的特点,并富集大离子亲石元素(LILE)和亏损高场强元素(HFSE),其总体成分特点类似于北美苏必利尔省的太古代高镁闪长岩和产于现代俯冲带的高镁安山岩。不过鲁西高镁闪长岩的HREE含量相对较高(Yb=1.1～1.9μg/g),La/Yb比值相对较低(6.7～20),其成分更接近于Piip型高镁安山岩。鲁西高镁闪长岩代表了华北地台早期拉张环境下的岩浆活动,可能是受深俯冲扬子大陆下地壳释放的埃达克质熔体交代的岩石圈地幔直接熔融的产物。     

河北阳原和山西大同新生代玄武岩的岩石地球化学特征:华北克拉通西部深部地质过程初探

报道了大兴安岭-太行山重力梯度带以西河北阳原和山西大同新生代玄武岩的元素和 Sr- Nd同位素地球化学数据.含幔源包体的阳原早第三纪碱性玄武岩具有均一的 Sr- Nd同位素组成(ε Nd≈ 5.7)和相似于 OIB的微量元素特征,玄武岩主要来自软流圈地幔,岩浆起源较深.大同地区第四纪时期同时产出碱性和拉斑玄武岩 , 碱性玄武岩也主要来自软流圈地幔,岩浆起源深度小于阳原样品 ; 拉斑玄武岩具有较低的ε Nd( 1～ 4),可能是软流圈和岩石圈地幔相互作用的产物,岩浆起源较浅.大同两类玄武岩在空间上分野明显,可能与桑干河断裂对软流圈地幔上涌的控制以及区域上岩石圈-软流圈作用程度的变化有关.     

与地幔柱有关的A型花岗岩的特点——以峨眉山大火成岩省为例

通过地幔柱条件(攀西地区)和非地幔柱条件下(华南、北方造山带)A型花岗岩岩石学、地球化学特征的系统对比,厘定了与地幔柱有关的A型花岗岩的一些特点:(1)与基性-超基性岩体在时间和空间上紧密伴生;(2)具有较高的锆石饱和温度(860～960 ℃);(3)具有较高Nb/Th和Ga/Al比值;(4)通常显示正的εNd(t)值(但不超过5),其模式年龄和岩体形成年龄相差不大.这些特点与岩浆源区或母岩浆的性质以及岩浆演化条件有关,为自然界同类岩石的甄别提供了依据.     

微量元素在尖晶石相和石榴石相橄榄岩中的分布

根据我国东部两个尖晶石相和石榴石相橄榄岩全岩及主要造岩矿物的微量元素组成,探讨了微量元素在不同深度上地慢的分布特征．得到的数据支持大部分强不相容元素（Ｒｂ,Ｂａ,Ｔｈ,Ｕ,Ｓｒ,Ｎｂ,Ｔａ）主要存在于粒间组分和流体包裹体中的观点;流体包裹体对橄榄石和斜方辉石的ＬＩＬＥ组成影响很大,以致不能用固相矿物之间的分配系数来推导ＬＩＬＥ的矿物／熔体分配系数．尖晶石相和石榴石相橄榄岩中的（Ｏｐｘ／Ｃｐｘ）_ＨＲＥＥ有很大的差别,暗示Ｐ－Ｔ条件对平衡分配系数的控制．     

广东省雷州半岛上地幔热结构和流变学特征

采用目前认为可靠的几种地质温压计计算了广东省雷州半岛 1件石榴石二辉橄榄岩、1 8件石榴石辉石岩 ,以及 2 0件尖晶石二辉橄榄岩包体样品的平衡温度、压力。在所获数据的基础上建立了该区上地幔的地温线以及层序剖面并计算了其速度结构。壳幔边界大致在2 8%D 30km之间 ,在深度为 50km左右发现有尖晶石相向石榴石相的过渡 ,推测该地区岩石圈的底界在 85km左右。采用显微构造应力计和橄榄岩的高温流变律计算了上地幔差异应力、应变速率和等效粘滞度 ,建立了雷州半岛地区上地幔的流变学剖面。差异应力在 2 5—50MPa之间 ,随深度的变化没有明显的规律。应变速率在 1 0 — 1 8— 1 0 — 1 3s— 1 之间 ,有明显的随深度而增高的趋势 ;等效粘滞度的数值大致在 1 0 2 1 — 1 0 2 5Pa·s之间 ,有明显的随深度而变小的趋势。在 65km的深度 ,应变速率和等效粘滞度已达到软流圈的数值。这是由于在该深度有较高的应力所致 ,可能与软流层的底辟上涌有关。     

塔里木北缘皮羌地区早二叠纪花岗质岩体的成因：对塔里木大火成岩省A型花岗岩成因的启示

塔里木北缘皮羌地区发育大量闪长质-花岗质岩脉以及哈拉峻花岗岩Ⅰ号和Ⅱ号岩体,这些花岗质岩脉和岩体与赋存大型钒钛磁铁矿矿床的皮羌辉长质岩体空间上共生,推测其成因与塔里木地幔柱岩浆上涌有关。闪长质-花岗质岩脉出露在皮羌辉长质岩体的东缘、北缘及南缘,而哈拉峻花岗岩Ⅰ号和Ⅱ号岩体主要出露在辉长质岩体的西部。花岗质岩脉具有高硅(SiO₂=64%~74%)、富碱(Na₂O+K₂O =8%~10%)、富集Rb、Th、U等大离子亲石元素和Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,(Ga/Al)×10⁴变化于2.85~3.85之间,具有明显Eu、Ba、Sr负异常等特征,类似A型花岗岩。闪长质岩脉具有低硅(SiO₂=53%~59%)、低全碱含量(Na₂O+K₂O=5%~8%)、以及Eu和Ba正异常。哈拉峻花岗岩Ⅰ号和Ⅱ号岩体的地球化学特征与花岗质岩脉相似。闪长质-花岗质岩脉、哈拉峻花岗岩Ⅰ号和Ⅱ号岩体的ε_Nd(t)值范围在-2.9~-0.2之间,与皮羌辉长质岩体的ε_Nd(t)值相近(-1.1~2.1),表明他们来源于类似的地幔源区。我们认为闪长质-花岗质岩脉、哈拉峻花岗岩Ⅰ号和Ⅱ号岩体主要由底侵的镁铁质岩浆分异出的中酸性熔体结晶分异并伴随不同程度的地壳混染形成,皮羌辉长质岩体是镁铁质岩浆浅部侵位的产物。因此~280Ma大量幔源岩浆底侵是塔里木大火成岩省中A型花岗岩形成的必要前提。     

与地幔柱有关的成矿作用及其主控因素

地幔柱是地球动力系统中重要的组成部分,不仅形成规模巨大的大火成岩省,也形成了众多具有重要经济价值的矿床类型。由地幔柱形成不同的岩浆系列显示了特有的成矿专属性,如镁铁-超镁铁质层状岩体与钒钛磁铁矿矿床和铜镍硫化物矿床,科马提岩与铜镍硫化物矿床,斜长岩与钒钛磁铁矿矿床,过碱性花岗岩系列与铌-钽-锆-稀土矿床,金伯利岩与金刚石矿等。在分析与地幔柱相关矿床的基础上,我们认为地幔柱结构、岩浆源区特征、结晶分异过程、硫化物饱和、地壳混染和岩浆侵位过程等是地幔柱成矿的关键控制因素。本文还对矿床成因研究中的存在问题以及几种潜在的地球化学找矿/评价指标(如橄榄石的Ni含量、单斜辉石和磁铁矿中的Cr含量,层状岩体的PGE 含量和Re-Os同位素联合示踪等)进行了评述。