马里亚纳南部弧内坡橄榄岩的岩石学及地球化学特征:对弧前地幔流体交代作用的指示

马里亚纳俯冲带弧内坡由于俯冲的太平洋板片的侵蚀而出露了相当于弧下地幔成分的橄榄岩,这些橄榄岩是研究岛弧岩浆作用及弧下地幔流体交代作用难得的样品。报道了马里亚纳南部关岛以南的弧内坡橄榄岩的矿物组成、主量元素以及微量元素地球化学特征。这些岩石具有非常难熔的矿物组成:橄榄石具有很高的Mg,斜方辉石中的Al2O3含量极低,尖晶石具有很高的Cr。滑石、蛇纹石和角闪石(透闪石为主,有少量镁角闪石和浅闪石)则指示了流体在中低温度下对橄榄岩的交代作用,并表明流体可能含有较高的SiO2、Al2O3和Na2O。全岩的主量元素中,CaO和Al2O3的质量百分比含量很低,而MgO的含量较高(干体系下多在43%左右),显示岩石经历了高度熔融。微量元素中,U和Sr的含量较高,相对富集,可能是来源较浅的板片流体化学特点的反映。     

青藏高原与南北向地堑相关的火成岩:对地堑成因的制约

南北向地堑(或称裂谷、正断层系)是青藏高原最显著的地貌特征之一,在高原南部可见有六条代表性的近南北向的地堑,其从两向东依次是亚热裂谷、塔口拉-隆格尔裂谷、当若雍错-许如错裂谷(古错-文部裂谷)、定结-申扎裂谷、亚东-羊八井裂谷和错那裂谷等,已有的研究显示,这些南北向地堑的形成从18 Ma(最早可能23 Ma?)延续到现代.     

西南印度洋中脊表层沉积物中存在热液组分的地球化学证据

Hydrothermal materials in deep-sea sediments provide a robust tracer to the localized hydrothermal activity at mid-ocean ridges. Major, trace and rare earth element(REE) data for surface sediments collected from the ultraslow spreading Southwest Indian Ridge are presented to examine the existence of hydrothermal component.Biogenic carbonate oozes dominate all the sediment samples, with CaO content varying from 85.5% to 89.9% on a volatile-free basis. The leaching residue of bulk sediments by ~5% HCl is compositionally comparable to the Upper Continental Crust(UCC) in SiO_2, Al_2O_3, CaO, MgO, alkali elements(Rb, Cs) and high field strength elements(Nb, Ta, Zr, Hf, Ti). These detritus-hosted elements are inferred to be prominently derived from the Australian continent by means of eolian dust, while the contribution of local volcaniclastics is insignificant. In addition, the residual fraction shows a clear enrichment in Fe, Mn, and Ba compared with the UCC. Combining the positive Eu anomaly of residual fraction which is opposed to the UCC but the characteristic of hydrothermal fluids and associated precipitates occurred at mid-ocean ridges, the incorporation of localized hydrothermal component can be constrained. REE mixing calculations indicate that more than half REE within the residual fraction(~55%–60%) are derived from a hydrothermal component, which is inferred to be resulted from a diffuse fluid mineralization. The low-temperature diffuse flow may be widely distributed along the slow-ultraslow spreading ridges where crustal faults and fissures abound, and probably have a great mineralization potential.     

南海北部甲烷渗漏系统环境变化的碳、氧同位素记录

冷泉碳酸盐岩记录了甲烷渗漏活动和流体组分随时间的变化过程,对示踪冷泉系统沉积环境变化具有非常重要的意义.对南海北部获取的冷泉碳酸盐岩进行了碳、氧同位素剖面研究,并对南海北部冷泉碳酸盐岩的碳、氧同位素变化范围进行了统计分析.研究结果及已发表的δ13C和δ18O剖面数据表明,南海北部冷泉碳酸盐岩剖面的δ13C和δ18O之间普遍存在相关性,相关系数R2最高可达0.933 1.经统计,南海北部冷泉碳酸盐岩样品δ13C和δ18O均具有较大的变化范围,其最大变化分别为34.50×10-3和5.89%(Vienna Pee Dee Belemnite,V-PDB).冷泉碳酸盐岩δ13C和δ18O的相关性特征可能指示了初始流体的变化、后期矿物形成/重结晶作用、渗漏系统较为复杂或者成岩作用等环境变化信息.对不同碳酸盐岩样品来说,δ13C的变化主要由海水的参与程度决定,而δ18O的变化可能与温度和Mg元素参与方解石沉淀的程度有关.      

西太平洋海山年龄及地球化学:地幔过程及岩石成因

Research on seamounts provides some of the best constraints for understanding intraplate volcanism, and samples from seamounts reveal crucial evidence about the geochemical makeup of the oceanic mantle. There are still many seamounts in the West Pacific Seamount Province(WPSP) that have not been studied, meaning their ages and geochemistry remain unknown. A better understanding of these seamount trails and their evolutionary history, investigated with age and geochemistry data, will enable better understanding of the geological processes operating underneath the Pacific Ocean Plate. Here, new ~(40)Ar/~(39) Ar ages and trace element and Sr-Nd-Pb isotopic data for seven basalt rocks from four seamounts in the WPSP are provided. Chemically, these rocks are all Oceanic Island Alkali basalt(OIA type); analysis of olivine phenocrysts shows that the magmas experienced strong olivine fractionation and changed from olivine + plagioclase to olivine + plagioclase + clinopyroxene cotectic during their evolution. Rare earth element(REE) patterns and a spider diagram of the samples in this study show OIB(Ocean Island Basalt) like behavior. The range of ~(87)Sr/~(86) Sr values is from 0.704 60 to 0.706 24, the range of ~(206)Pb/~(204) Pb values is from 18.241 to 18.599, and the range of ~(143)Nd/~(144) Nd values is from 0.512 646 to 0.512 826; together, these values indicate magma sources ranging from EMI to EMII. Finally, new ~(40)Ar/~(39) Ar age data show that these seamounts formed at ～97 and ～106 Ma, indicating that some may have undergone the same formation processes as seamounts in the eastern part of the Magellan Seamount Trail, but other seamounts likely have different origins.     

西南印度洋中脊地质构造对地幔部分熔融的影响:深海橄榄岩尖晶石成分证据

慢速-超慢速扩张西南印度洋中脊普遍发育转换断层,洋脊分段性明显,是研究地质构造与地幔部分熔融关系的理想场所。对西南印度洋中脊(52°20′53°30′E)Gallieni转换断层与Gazelle转换断层之间洋脊段6个站位的深海橄榄岩研究发现:尖晶石Cr#的变化范围为0.194～0.329,对应的地幔部分熔融程度为7.6%～13.0%,反映全球洋中脊系统中低程度的地幔部分熔融,并且离转换断层近的地幔部分熔融程度低于洋脊分段中心,这种差异除了受转换断层的冷却作用影响外,还可能与洋脊分段中心更强的岩浆抽提作用有关。将研究区与全球其他洋脊对比发现,尖晶石Cr#及对应的地幔部分熔融程度随洋脊扩张速率的降低而降低,在探讨地幔部分熔融程度与洋脊扩张速率的相关性时,通过对转换断层效应的校正,能够更准确地反映地幔部分熔融程度随洋脊扩张速率的变化趋势。     

拉萨地块北部白垩纪多尼组火山岩的地球化学: 形成的构造环境

拉萨地块上广泛分布有中生代的岩浆活动, 研究它们对于认识特提斯构造域的演化和理解整个青藏高原的形成过程有着重要的启示.对出露于拉萨地块北部的白垩纪多尼组火山岩进行了系统的年代学以及元素地球化学研究, 达过和马跃乡地区的多尼组火山岩主体为酸性岩, 包括少量的玄武岩和玄武安山岩(中基性岩).火山岩的地球化学组成表明多尼组中基性岩具有高的Cr (平均为184×10-6) 和Ni (平均为43×10-6), 富集强不相容性元素Rb、Th、U, 而亏损Nb、Ta、Ti的特点, 显示明显的弧火山岩成分特征, 可能来源于具有较厚陆壳背境下的大陆边缘地幔楔的部分熔融; 而酸性岩具有相对高的SiO₂、K₂O、K₂O/Na₂O以及低的Mg# (最大值为32.4), 富集大离子亲石元素Rb、Ba以及Th、U、LREE等, 具有很高的Rb/Sr (1.06~4.47, 平均为2.73), 并且与拉萨地块南部林子宗群酸性火山岩具有非常相似的蛛网图曲线, 表明多尼组酸性岩与中基性岩可能来自不同的岩浆源区, 前者很可能来源于上覆地壳的部分熔融.通过对两个酸性岩样品中锆石的U-PbLA-ICPMS定年, 分别获得了116±1Ma和115±1Ma的年龄值, 显示多尼组火山岩形成于早白垩世中期.该地区多尼组火山岩形成的构造环境仍然存在两种可能性, 其一是新特提斯班公湖-怒江洋岩石圈向南俯冲导致了该火山岩的产生; 其二可能是早白垩世该地段的构造伸展作用导致加厚地壳的广泛部分熔融形成酸性火山岩, 并伴随陆下地幔的熔融事件产生的少量中基性火山岩.      

西藏改则地区拉果错蛇绿岩地球化学特征及成因

拉果错蛇绿岩位于西藏改则县南侧,是班公湖-怒江缝合带南侧蛇绿岩带中发育最完整的蛇绿岩之一,可能形成晚侏罗世—早白垩世,主要由地幔橄榄岩、堆晶岩、枕状熔岩、岩墙、斜长花岗岩及放射虫硅质岩等构造单元组成。微量元分析结果表明该蛇绿岩中的中基性岩富集 Sr、Rb 等大离子亲石元素,亏损 Nb、Ta 等高场强元素,具有岛弧型火山岩的特点其在稀土元素球粒陨石标准化配分图解中主要显示平坦型曲线,它们可能是由消减板片流体交代的地幔楔源区的部分熔,形成。拉果错蛇绿岩可能形成于弧间盆地环境,代表了班公湖-怒江缝合带南侧弧-弧碰撞的产物。     

羌塘地块北部东月湖始新世高Mg#埃达克质火山岩的成因以及构造意义

东月湖火山岩分布于多格错仁-祖尔肯乌拉山一带,这里发育有青藏高原最早的后碰撞岩浆活动。东月湖火山岩的锆石SHRIMP U-Pb测年得到了44.3±1.8Ma的年龄。岩石地球化学的结果表明东月湖火山岩是一套高钾钙碱性的中酸性岩,具有埃达克岩的地球化学特征,如富集LILEs,亏损HFSEs,具有高的Sr含量和Sr/Y比值和强的LREE/HREE分异,表现出弱的正Eu异常。同时,这些岩石也具有相对高的Mg~#和相容元素含量。这些特点与中国东部高Mg~#的埃达克质岩类似,很可能是下地壳拆沉的产物。东月湖火山岩指示了在44Ma左右青藏高原北部可能发生过一期加厚下地壳的拆沉事件。     

南海东北部陆坡结核成因及对冷泉活动的指示

本文对2018年利用“海龙Ⅲ”ROV在南海东北部陆坡采集到的多金属结核样品进行了矿物学和地球化学分析。结果表明研究区结核以棒状为主,具有2层结构。结核外层的矿物学和元素组成特征与水成型多金属结核较为相似。结核内层多发育孔洞,以针铁矿为主,有黄铁矿残余,Fe、As元素含量高,Mn、REE等元素含量低。NH-2结核样品内部的碳酸盐组分的全岩δ¹³C为-30.91‰。所研究结核样品的早期形成过程与冷泉活动密切相关,结核生长后期冷泉活动停止或是减弱,在等深流作用下结核黄铁矿被氧化成针铁矿,之后锰铁氧化物继续在结核外部生长。