吉林蛟河地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd-Hf-Os同位素特征与岩石圈地幔时代

吉林省蛟河市境内大石河新生代玄武岩中含有丰富的地幔橄榄岩包体,详细的岩石学与矿物学研究显示,这些包体的主要岩石类型为尖晶石二辉橄榄岩-方辉橄榄岩,未发现石榴石橄榄岩.岩相学及地球化学资料显示它们都是经历过熔体抽取而形成的岩石圈地幔残留.矿物平衡温度计算发现,本区的这些地幔橄榄岩包体来自地下40～60km深度,且下部以二辉橄榄岩为主,而上部以贫单斜辉石的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩为主,显示明显的岩石圈地幔分层现象.Sr-Nd-Hf同位素资料反映这些地幔包体均表现为亏损性质,而Re-Os同位素资料确定上述岩石圈地幔形成于中元古代,明显老于上覆地壳的新元古宙时代,反映壳幔年龄上的解耦.因此我们推测,该区曾经历过华北克拉通类似的早期岩石圈地幔的整体丢失事件,然后形成于其它地区的中元古宙岩石圈地幔在本区增生.     

吉林伊通-大屯地区晚中生代-新生代玄武岩的地球化学特征及其意义

吉林伊通-大屯地区有长达80Ma的火山喷发历史,为探讨该区深部地质演化提供了条件。从晚白垩长春大屯火山(92．5±0．5Ma)到伊舒地堑内第三纪伊通火山群(31Ma、9～15Ma),玄武岩碱性逐渐增强,Dy/Yb比值逐渐升高,根据地幔动态熔融模型计算获得的玄武岩最终形成深度由约50km变深至110km。根据岩石圈盖效应推测该区晚白垩纪以来岩石圈厚度逐渐增厚。伊通第三纪碱性玄武岩显示了均一的地球化学组成;类似洋岛玄武岩(OIB)的微量元素分配模式和Nb/U比值,以及低(~(87)Sr/~(86)Sr)_i、正ε_(Nd)(t)同位素特征暗示它主要来源于软流圈。与第三纪碱性玄武岩相比,晚白垩大屯拉斑玄武岩具有相对偏高的Ni、Cr和Sc,高Ba/Th、Rb/Nb、Ba/Nb比值,高(~(87)Sr/~(86)Sr)_i和低(~(143)Nd/~(144)Nd)_i。这些特征可能与软流圈熔体与古老富集地幔之间的相互反应有关。伊通-大屯玄武岩的演化特征反映了岩石圈在板内岩浆作用中所担当的不同角色:第三纪时,岩石圈并没有在物质上直接参与岩浆作用,但岩石圈对上涌软流圈起到了机械阻挡作用;而在晚白垩岩浆作用中,岩石圈的间接和直接作用都得到了体现。     

龙胜地区镁铁质侵入体:年龄及其地质意义

对镁铁质侵入体进行了单颗粒锆石U-Pb年代学和Sm-Nd同位素示踪研究。结果表明:镁铁质侵入体是起源于长期亏损地幔源区的岩浆在760Ma侵位结晶的产物,其侵位过程中遭受地壳物质的混染。该年龄结果限定了丹洲群地层的沉积上限年龄,并为龙胜地区不存在蛇绿岩套的认识提供重要的年代学制约。镁铁质岩浆的形成、侵位可能与Rodinia超大陆～825Ma裂解之后的另一次裂解事件相联系。     

中国东北地区显生宙岩浆作用和洋-陆格局及其与气候演变的关系SCIEI北大核心CSCD

显生宙期间,地球经历了温室-冰室气候的周期性交替变化。在数百万年的时间尺度,这种古气候的转变被认为是碳源和碳汇过程耦合的结果,但一直以来关于两者贡献程度的认识尚不明确。通过全球统计分析,不同学者提出大陆弧火山脱气模型和热带弧-陆碰撞模型用于解释整个显生宙古气候的演变,分别强调了碳源和碳汇的一级控制作用。为了检验上述模型,更好地理解古气候的转变机制和演化细节,本文系统总结了中国东北地区显生宙岩浆作用-矽卡岩型矿床的时空展布和构造背景,以及弧-陆碰撞的时代、规模和古地理位置,通过数据统计和作图对比,发现东北地区岩浆作用-矽卡岩成矿峰期、弧-陆碰撞缝合带的时空迁移与大气圈CO_(2)浓度和大陆冰川沉积有很好的对应关系,暗示东北显生宙构造-岩浆过程和古气候演变的内在联系。综合东北地区及全球的研究进展,本文提出如下倾向性认识:1)洋-陆俯冲过程中火山-变质脱气的强度决定了CO_(2)排放量,而热带区域弧-陆碰撞缝合带的规模决定了全球硅酸盐风化速率和CO_(2)吸收量,在地质演化过程中两者紧密联动,共同控制了显生宙古气候的演变;2)大陆弧岩浆作用的全球爆发不一定能造成温室气候的出现,如果缺乏充分矽卡岩变质脱碳反应,大陆弧CO_(2)排放通量与岛弧、大洋中脊和板内并无显著区别;3)SO_(2)属于短期效应气体,理论和实例研究均暗示爆发式火山作用难以诱发大冰期的形成,火山作用之于长期气候应该仍是促使地球升温而非变冷。     

桂北新元古代两类过铝花岗岩的地球化学研究

广西北部新元古代花岗岩类岩石包括黑云母花岗闪长岩和黑云母花岗岩。地球化学特征表明，黑云母花岗闪长岩与含堇青石的过铝花岗岩（CPG）相当，而黑云母花岗岩则类似于白云母二长花岗岩（MPG）。黑云母花岗岩类是成熟地宙岩石部分熔融作用的产物，而黑云母花岗闪长岩类的形成与地幔柱起源的镁铁质岩浆和地壳起源的过铝质黑云母花岗岩浆之间的混合作用有关。这两类新元古代过铝花岗岩的形成与碰撞造山导致地壳加厚的挤压性构造无关，而与导致Rodinia超大陆裂解的地幔柱上升诱发岩石圈伸展的张性构造相联系。     

高知县足折岬环斑花岗岩

在日本西南高知县足折岬的第三纪火成杂岩中发现了特殊的环斑花岗岩,这些环斑花岗岩与粗粒正长岩有密切的联系,后者以网状岩墙群侵入到辉长质岩块中。在环斑花岗岩与粗粒正长岩接触边界上,由于中—细粒花岗闪长岩的侵入,粗粒正长岩沿颗粒边缘和裂隙分解成单个晶体或晶体碎片,而这些花岗闪长岩含有环斑花岗岩的基质成分。花岗闪长岩体中的钾长石晶体成其碎片熔蚀成卵形,无规则地分布,而且为薄片斜长石(An15—25)包覆。这些薄片随基质流动构造的形成而加厚. 环斑斜长石呈卵形,直径1～3cm,有时沿基质的流线平行或似平行分布。其内核常为一不具双晶或有双晶的钾长石晶体,而且常伴有石英和斜长石的晶体,而外壳大部分由很多细小的树枝状斜长石和斜长石晶隙间蠕虫状石英组成,它们甚至比基质还细小.在基质极度细小的地方,环斑长石的壳很薄,甚至没有。在同一岩石中,环斑长石和其他卵形体共存,诸如斜长石(被钠长石或钾长石包覆)、石英(被角闪石和斜长石包覆)、角闪石(被角闪石和黑云母的集合体包覆)和黑云母。在岩相学和化学特点上,这些卵形体的内核矿物与粗粒正长岩的矿物相似. 从上面描述可见,该环斑花岗岩的形成是粗粒正长岩发生结晶及随后的花岗闪长岩侵入的结果.粗粒正长岩分离出来的钾长石晶体沉浸到花岗闪长岩岩浆中,其边部遭受侵蚀,形成卵圆状晶体。新结晶的树枝状斜长石被吸附在钾长石周围,然后,树枝状斜长石之间的空隙被石英充填. Hibbard(1981)对其他很多地区环斑花岗岩的成因研究也得出了与岩浆混合作用有关的相似认识.     

诺敏-科洛地区地幔橄榄岩Sr-Nd-Hf-Os同位素组成及其与壳幔演化的关系

岩石圈地幔是岩石圈的重要组成部分,是浅部地壳与深部软流圈地幔联系的纽带.     

吉林双辽地区橄榄岩包体中熔体-岩石作用特征及其对地幔交代作用的启示

吉林双辽地区古近纪玄武岩中一方辉橄榄岩包体记录了上地幔交代作用的信息。原生斜方辉石被交代成因的单斜辉石和橄榄石所围绕,或形成反应边结构,或斜方辉石残留在次生单斜辉石中。这些反应结构仅出现在尖晶石的周围。电子探针分析表明次生单斜辉石具有高Mg#、Cr#和CaO/Al2O3比值,次生橄榄石高Mg#、CaO和Cr2O3,被交代的尖晶石边部高Cr#、CaO。由于交代作用并未影响橄榄岩体系的Mg#,而且熔体-岩石反应结构指示Opx(斜方辉石) Sp(尖晶石) 熔体(Ⅰ)→Cpx(单斜辉石) Ol(橄榄石) 熔体(Ⅱ),结合实验以及文献资料,认为双辽地区的岩石圈地幔受到了硅酸盐熔体的交代。这种交代导致橄榄岩中斜方辉石逐渐减少,单斜辉石和橄榄石逐渐增加,从而使方辉橄榄岩渐变成易剥橄榄岩。这种交代现象可能发生在软流圈-岩石圈接触带上的熔-岩反应区,暗示了在古近纪双辽地区岩石圈减薄和软流圈上涌导致的软流圈-岩石圈的相互作用仍在继续。     

桂北"龙胜蛇绿岩"质疑

广西北部龙胜地区丹洲群广泛发育一套细碧岩和镁铁-超镁铁质岩石.细碧岩具有板内和岛弧火山岩的双重地球化学属性,其形成时代<820Ma.本文作者综合地质学、岩石学、地球化学和同位素年代学的资料,提出龙胜地区丹洲群火山岩及镁铁-超镁铁质岩石不属于蛇绿岩,而是新元古代(～820Ma)大陆裂谷进一步发展的产物,其形成与Rodinia超级大陆的裂解过程相联系.这一认识对华南地区前寒武纪大地构造演化研究具有重要意义.     

辽东地区北辽河群变酸性火山岩形成的时代及构造背景:古元古代陆内裂谷,还是活动大陆边缘?

辽东半岛辽河群出露于胶-辽-吉活动带北段,发育大量的古元古代花岗质岩石、镁铁质侵入体和火山-沉积岩系。本文在河栏地区北辽河群中新识别出一套变酸性火山岩,并对其进行详细的岩石学、锆石LAICP-MS U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素的研究,以确定其形成时代、源区性质及其构造属性。变酸性火山岩中的锆石多呈自形-半自形晶,发育明显的振荡环带结构,Th/U比值=0.34~0.92,指示其为岩浆成因。对岩浆锆石的定年结果表明,变酸性火山岩的原岩形成于古元古代((2 153±11)Ma),该年龄在误差范围内与区域上广泛出露的辽吉花岗岩属于同期岩浆作用的产物。岩石地球化学特征表明变酸性火山岩具有高SiO_2(64.09%~72.82%)及相对较低的Nb/Y比值(0.24~0.42),属于亚碱性火山岩,而样品的CaO、MgO、Fe_2O_3等含量明显偏高,可能与后期强烈的热液活动有关;其稀土元素配分模式均呈右倾型,LREE/HREE=7.57~11.13,(La/Yb)N=7.60~11.53,δEu=0.14~0.22;在微量元素蛛网图上表现为大离子亲石元素(Rb、K)的富集和高场强元素(Nb、Ta)及Ti、P的亏损,显示出弧岩浆的特征;锆石ε_(Hf)(t)值介于-12.00~+6.88,二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))介于3 467~2 310Ma。上述特征表明,研究区内变酸性火山岩的原始岩浆起源于中—新太古代增生的下地壳物质的部分熔融,在岩浆演化过程中可能伴有少量古老地壳物质的加入。结合前人有关辽吉花岗岩及区域镁铁质侵入岩、变质作用等资料,认为辽东半岛河栏地区北辽河群变酸性火山岩形成于活动大陆边缘环境,其地球动力学机制可能与龙岗地块南缘大洋板块的俯冲作用有关。