内蒙古林西早中生代O型高镁埃达克质安山岩的发现及其意义

对内蒙古林西地区火山岩样品的地球化学研究表明,其具有大洋型(O型)高镁埃达克质安山岩的地球化学特征[w(SiO2)=57.89%～63.97%、w(Al2O3)=15.39%～16.17%、w(Na2O)/w(K2O)=1.5～2.2(除一个为0.9)、A/CNK=0.83～0.97、Mg#=49～64、w(Cr)=91～209μg/g、w(Ni)=52.2～111.4μg/g、w(Sr)=551～1018μg/g、w(Yb)=1.18～1.71μg/g、w(Y)=12.6～17.7μg/g、δ(Eu)=0.86～0.94]。利用LA-ICP-MS对其锆石进行了U-Pb定年,得到206Pb/238U加权平均年龄为(244±2)Ma(MSWD=0.36)。此时,区域内古亚洲洋已闭合,综合地球化学特征和区域地质环境说明,林西高镁埃达克质安山岩是由残余洋壳部分熔融并随后与地幔橄榄岩相互作用形成的。内蒙古林西早中生代高镁埃达克质安山岩的产出表明,洋壳来源的埃达克岩(O型埃达克岩)不仅可以随俯冲同时产生,而且也可以在非俯冲环境下由保存在古俯冲带地幔中的残余洋壳部分熔融产生。     

四合屯玄武岩斑晶中单个熔体包裹体元素组成及其对岩浆演化的指示

玄武岩斑晶中熔体包裹体成分特征可以推断玄武岩源区物质组成,反映岩浆形成演化过程。利用LA—ICPMS对四合屯义县组玄武岩橄榄石、单斜辉石斑晶中单个熔体包裹体的元素组成进行了分析测试。研究结果表明,橄榄石、单斜辉石斑晶中的熔体包裹体在主、微量元素含量上表现出了比全岩更大的变化范围,但微量元素分配特征总体和全岩一致。单斜辉石斑晶中包裹体的CaO含量、CaO／Al2O3比值和Cr2O3含量随着单斜辉石Mg#值的降低而降低,反映了单斜辉石结晶分离的影响,Al2O3与Sr之间的显著相关关系则记录了斜长石结晶分离作用的影响,MgO—Ni和MgO—CaO／Al2O3的变化则反映了橄榄石的分离结晶作用。包裹体元素组成变化总体受橄榄石、单斜辉石和斜长石的结晶分离作用控制。结合前人研究成果,认为四合屯玄武岩在微量元素和同位素组成上的壳源组分特征可能部分地继承自原岩（即橄榄岩＋榴辉岩部分熔融体反应形成的（橄榄）辉石岩）,而不是岩浆上升过程中受地壳岩石混染的结果。高Mg#值单斜辉石斑晶中少量高Mg馆、高Si含量,低CaO、TiO2、Al2O3和微量元素含量的熔体包裹体反映玄武岩浆上升过程中受到了S1质岩石的混染,这与义县组玄武岩下伏地层为长城系大红裕组石英岩、石英砂岩的地质特征一致。因此,高Fo橄榄石斑晶中的熔体包裹体比采用向全岩中简单添加橄榄石方式计算出的原始熔体可能更能真实反映原始熔体组成。     

氟化铵消解LA-ICP-MS法测定地质样品中的主微量元素

准确测定岩石、土壤或矿物等地质样品中的关键金属元素含量,是开展关键金属矿产基础理论研究、探讨关键金属元素超常富集成矿机制、开展找矿勘查和绿色利用的重要前提。由于激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）在整体元素分析方面具有高灵敏度、多原子离子干扰少、样品消耗少和前处理简单等优势,被认为是一种具有较大潜力的绿色地质分析技术。然而,天然地质样品的组成十分复杂多样,在使用LA-ICP-MS进行元素整体分析之前通常需要将其消解均一化,这些前处理流程不仅复杂、费时费力,并且需要使用大量浓酸,增加了样品丢失和污染的风险。本文提出了将氟化铵消解方法作为LA-ICP-MS整体元素分析前处理技术,利用氟化铵具有高沸点,能在常压条件下对难溶矿物进行化学分解的特点,可实现岩石中不同类型矿物的物理结构均质化和化学成分均匀化,形成超细粉末颗粒。氟化铵消解后的粉末可以直接进行粉末压片,通过加入In内标结合岩石参考物质外标校正,实现LA-ICP-MS快速多元素整体定量分析。通过重量法可以准确获得Si元素质量分数。通过对5个国际岩石标准物质的分析测试,整体分析测试精度优于5%,45个主微量元素（包括关键金属元素）分析准确度优于10%,表明了本方法的有效性和可靠性。本方法仅需要2h即可完成样品完全消解,可批量操作。相比于传统酸消解流程,新方法大幅降低无机酸的用量,具有绿色环保的特点。     

汉诺坝玄武岩及幔源包体对大陆地幔不均一性的指示

了解大陆地幔的不均一性对于理解地壳成分再循环、壳-幔相互作用等过程至关重要。本文通过对华北克拉通北缘汉诺坝地区来自不同地幔深度幔源岩石（玄武岩及橄榄岩和辉石岩包体）的研究进行综述,探讨了地幔在垂向上成分的不均一性特征。汉诺坝玄武岩的研究揭示了汉诺坝地区软流圈顶部存在再循环的碳酸盐化榴辉岩以及岩石圈底部具有富集的古老洋壳和沉积物成分。另外,玄武岩携带的橄榄岩和多类型辉石岩包体记录了不同来源（蚀变洋壳、沉积碳酸盐岩、碎屑沉积物、拆沉下地壳、软流圈）且不同成分（硅酸盐、碳酸盐）的熔/流体活动。富集地壳来源的熔/流体加入明显影响了汉诺坝地区陆下地幔成分的均质性,使得陆下地幔在微米至千米尺度存在明显的成分不均一特征。汉诺坝地区陆下地幔不均一性的认识为了解地壳物质再循环提供了绝佳的窗口。

     

国际地学SCI期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》导航

Geochimica et Cosmochimica Acta》(ISSN: 0016-7037)是国际地球化学领域最权威的期刊之一,创刊于1950年,现为半月刊,由两大国际性学会——地球化学学会(The Geochemical Society)和陨石学学会(The Meteoritical Society)主办,Elsevier Science公司出版。2012年JCR影响因子为4.259,近5年的平均影响因子为4.589。现任主编是澳大利亚国立大学M. Norman教授,副主编97位,均由国际地球化学和宇宙化学领域的顶尖科学家组成,目前中国科学院广州地球化学研究所的孙卫东研究员是该刊的副主编。     

碳酸盐化榴辉岩对板内碱性玄武岩源区的贡献

碳在地球表层和内部圈层之间的循环控制了地球的环境气候变化。海底热液蚀变以及变质作用会使得碳酸盐沉淀到玄武质洋壳中,之后它们在俯冲带经历高压榴辉岩相变质作用会形成碳酸盐化的榴辉岩。俯冲过程可以将这些碳酸盐化的玄武质洋壳榴辉岩带入深部地幔,从而导致地幔在地球化学和岩石学上存在显著的不均一性,并深刻影响着包括部分熔融在内的地幔深部动力学过程。早期对碳酸盐化榴辉岩的实验研究多集中在俯冲带地温梯度下碳酸盐化洋壳榴辉岩的命运,近年来的实验开始研究地幔温压条件下碳酸盐化榴辉岩部分熔融对板内碱性玄武质岩浆源区的潜在影响。本文简要梳理了碳酸盐化榴辉岩在上地幔温压条件下的部分熔融实验,并结合一些天然样品的研究实例,说明碳酸盐化榴辉岩熔体不仅可以作为潜在的地幔交代介质,还可能是板内碱性玄武岩源区的重要组分,它们与橄榄岩发生反应或者与橄榄岩熔体发生混合可以解释板内碱性玄武岩的成分变化。

     

西藏拉萨地块南缘晚白垩世镁铁质岩浆作用的年代学、地球化学及意义

镁铁质岩石所反映出的壳幔作用信息可以为地壳增生发生的时间和方式提供可靠的证据。本文报道了南部拉萨地块东段朗县至米林之间晚白垩世镁铁质岩石的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素数据。锆石U-Pb定年结果表明,角闪辉长岩侵位于98~88Ma,高Al₂O₃(17.25%~19.46%),低MgO含量(3.89%~5.07%)及Mg^#(44~50),与高铝玄武岩特征相似,属于中钾钙碱性岩石,富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),铕异常不明显(δEu=0.82~1.06),(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.70427,ε_Nd(t)值为3.0,具有高且正的锆石ε_Hf(t)值(+11.8~+17.2)。这些晚白垩世镁铁质岩石可能是来自俯冲板片的沉积物熔体交代地幔楔物质发生部分熔融并经历一定程度镁铁质矿物分离结晶作用产物。