地幔流体的交代作用——来自碱性正长岩及其深源岩石包体的证据

滇西玉龙县小桥头硅化霓辉正长斑岩中,含有较多镁铁-超镁铁质深源包体岩石。经岩相学和电子探针及扫描电镜分析发现,伴随交代蚀变,寄主岩和各类镁铁-超镁铁质包体岩石中,普遍发育沿粒间和矿物晶体裂隙或解理纹贯入或穿插的黑色不透明物质,主要由微晶硅酸盐矿物和磁铁矿组成。本文研究认为,硅酸盐矿物与磁铁矿在背散射电子图像中表现为熔离特征,这种在透光显微镜下呈黑色不透明的微晶固体,是引发交代蚀变、具熔浆流体特点和超临界流体性质的地幔流体交代作用的一种微观表现。     

青藏高原新生代火车头山碱性及钙碱性两套火山岩的地球化学特征及其物源讨论

藏北羌塘火车头山新生代火山岩可区分为钙碱性及碱性两个不同的系列。钙碱性火山岩主要岩石组合为玄武岩-安山岩-英安岩,其SiO_2介于49%～70%之间,Al_2O_3>10%,Na_2O/K_2O>1;其中玄武岩具平坦型稀土配分型式,LREE/HREE为1.3～1.8,(La/Yb)_N为2.87～4.45,无明显铕异常,δEu为0.96～1.09;该套岩石的Mg~#与SiO_2相关关系以及La/sm-La等亲岩浆元素与超亲岩浆元素协变关系表明,它们应为幔源岩浆经分离结晶演化的产物,其岩石组合类型以及低的Sm/Yb值(Sm/Yb=1.53～5.35)表明它们的原始岩浆应来源于岩石圈地幔尖晶石二辉橄榄岩的局部熔融。本区碱性火山岩为一套典型的钾质岩石系列,主要岩石组合类型为碱玄岩-碱玄质响岩-响岩,其SiO_2介于44%～59%之间,Al_2O_3>14%,Na_2O/K_2O介于0.47～1.51之间;岩石轻稀土强烈富集,LREE/HREE为13.20～15.76,(La/Yb)_N=50.44～91.99;其岩石组合类型以及Mg~#与SiO_2相关关系以及La/Sm-La协变关系同样表明它们为共源岩浆分离结晶演化的产物;然而,其较高的Sm/Yb值(Sm/ Yb=2.63～13.98)表明它们并非地幔橄榄岩直接局部熔融的产物,岩石弱的负Eu异常(δEu=0.77～0.85)以及Th、U的强烈富集和Nb、Ta的相对亏损,又反映了原始岩浆中有显著的地壳物质的贡献;该套钾质碱性系列岩石在La/Co-Th/Co同分母协变图上呈直线型分布,而在La/Co-Sc/Th异分母协变图上呈显著的双曲线分布,从而表明其源区为二源混合型,是青藏高原特殊的壳幔混合层局部熔融的产物,这些特征是新生代青藏高原壳幔层圈物质交换的重要岩石学证据。     

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。     

安徽庐枞盆地中巴家滩岩体的岩石地球化学特征及成因

巴家滩岩体位于长江中下游庐枞中生代火山岩盆地的中心地带,出露面积约4km2.岩性主要为辉石二长岩和含英辉石二长岩,发育黄铁矿化和黄铜矿化.野外及室内证据表明该岩体可分为两期,第一期表现为闪长质岩石包体;第二期主要为旱阶段的辉石二长岩和晚阶段的含石英辉石二长岩.巴家滩岩体随着由早到晚的演化,其SiO2含量、总碱含量(Na2O K2O)和岩石的氧化度不断增高.稀土配分整体呈右倾趋势,轻稀土富集,重稀土分馏不明显.岩石学、稀土和微量元素地球化学特征表明巴家滩岩体成岩物质来源于富含金云母的富集地幔Ⅱ.巴家滩岩体属于橄榄玄粗岩系,形成于伸展构造环境.巴家滩岩体具有高Al2O2、Sr、St/Y、La/Yb,低Y、Yb、Sr正异常,Eu弱负异常,与沙溪岩体的特征相似,早期包体的Cu含量高达0.8402,推断在其深部可能有可能有类似沙溪岩体的矿化岩浆存在.     

大别山南山岭石榴橄榄岩成因的岩石学研究

大别山罗田穹隆东南侧的南山岭石榴橄榄岩岩体面积小(173×133m~2),由贵橄榄石(75%)。透辉石(10%)和镁铝石榴石(15%)组成。本文通过岩石学及地球化学研究,并与大别山的碧溪岭、毛屋、饶拔寨、芝麻坊岩体以及其他地区的基性岩浆杂岩体(如红格岩体、元宝山岩体、柴北缘岩体)、残留地幔块体(五大连池、鹤壁、山旺)等不同成因的超镁铁岩进行对比后认为,该岩体属于火成成因,是镁铁-超镁铁杂岩体的一部分。表现在:橄榄岩呈块状构造,矿物分布均匀未见定向排列,镜下呈现典型的火成结构;FeO~T含量高(21.36%),Mg~#(0.77)低,Mg Ni/Fe Mn(3.06)<7,V(175.5×10~(-6))含量高于地幔块体成因的橄榄岩;REE总量偏低,LREE弱富集,(La/Yb)_N=3.1,低于饶拔寨、芝麻坊等残留地幔块体成因的橄榄岩。南山岭橄榄岩在微量元素蛛网图中,具有Ba、U、Pb、Zr、Eu的正异常和Nb的负异常,石榴橄榄岩全岩以及透辉石单矿物都具有高~(87)Sr/86 Sr(0.7088,0.7086)和低ε_(Nd)(t)(-6.55～-6.01)的特征,尽管南山岭与碧溪岭岩体距离很近而且都属于火成成因,但岩石的结构构造、变质变形的印记、REE配分形式和同位素特征都有区别,表明二者的源区及演化经历不同,相比之下,南山岭岩浆源区地壳组分的作用更为明显。在ε_(Nd)(t)-(~(87)Sr/~(86)Sr)_t图解中南山岭橄榄岩的投点十分靠近大别山北麓120～130Ma侵位的祝家铺辉石岩-辉长岩岩体群的投点分布范围,暗示可能有与罗田穹窿西北侧祝家铺岩体群的岩浆活动相对应。     

由PREM地球模型计算的洛夫数

本文选取迄今为止最完善的地球模型ＰＲＥＭ,利用它所定义的地球内部基本间断面及所给物质密度的弹性等参数分布,通过求解弹性地幔运动方程,得到形变位移矢量,由此计算出二阶洛夫数。本文的理论值与观测结果符合良好。     

华北克拉通基性火山岩高场强元素对Ar-Pt界限及新生代地幔源区特征的示踪

华北克拉通不同时代基性火山岩存在向富集方向演化的趋势,并出现明显的Ａｒ－Ｐｔ界限和新生代异常．元古宙基性火山岩比太古宙富集大部分高场强元素（ＨＦＳＥ）和轻稀土元素（ＬＲＥＥ）,ＲＥＥ分异程度显著增加,而且相容性接近的不相容元素（如Ｎｂ,Ｔａ）的相对不相容性发生了改变．新生代玄武岩ＨＦＳＥ及Ｎｉ高度富集,ＲＥＥ强烈分异,δ（Ｅｕ）值最高．Ａｒ－Ｐｔ界限可能与地幔熔融时物理条件（如氧逸度）的改变和地幔富集作用有关．新生代玄武岩独特的地球化学特征可能主要反映了地幔源区的特殊性———“似ＯＩＢ型”富集地幔,其形成既可能有携带远洋沉积物的俯冲古老玄武岩洋壳部分熔融残余的贡献,也可能有直接循环（如通过拆沉作用）的陆壳物质的贡献,同时还可能涉及了地幔柱活动的影响．     

俯冲板片形貌特征和活动大陆连缘演化体制的关系

当大洋板块向大陆板块下俯冲时,上覆板块的边缘可以以沟－弧－盆体制发育,也可以不发育弧后拉伸盆地,为什么同属上覆板块边缘但可以这二种完全不同的体制演化是现代地球科学研究的一个热点。本文在查阅大量最新文献的基础上认为造成这二种不同演化体制除了与俯冲作用的年代学特征有关外还可能主要与俯冲板片的形貌不同所导致局部地幔对流方式不一有关。由于俯冲的倾角,俯冲达到的最大深度以及俯冲板片在６７０ｋｍ上下地幔过渡带