苏北盘石山、练山地幔捕虏体的PGE地球化学

通过锍镍火试金预富集法,分析了位于郯庐断裂带东侧的盘石山、练山地幔橄榄岩包体中铂族元素(PGE)和Au含量.不同于部分熔融残留成因地幔橄榄岩中通常所观察到的负斜率型或平坦型的分布模式,这两地的地幔橄榄岩以Pt、Pd、Ru相对富集,Ir、Rh相对亏损的"燕子型"分布模式为特征.Pt、Pd等不相容元素富集说明上地幔除经历过早期的部分熔融外,还经历了后期富Pt、Pd的高熔/岩比的熔(流)体的层析分离交代作用影响.盘石山地幔橄榄岩的PGE总量比练山高,Os的含量也比原始地幔值高;而练山地幔橄榄岩的Os含量比原始地幔值低,说明交代作用带走了练山地幔橄榄岩中的Os,却没有很大改变盘石山地幔橄榄岩中的Os含量,这可能与交代熔(流)体含硫量饱和程度有关.Rh的负异常可能与部分熔融过程中熔体较低的fo2有关.     

东天山黄山-镜儿泉过铝花岗岩矿物学、地球化学及年代学研究

对东天山黄山-镜儿泉一带黄山南、镜儿泉、图拉尔根沟三个过铝花岗岩作了岩相学、矿物学、地球化学、sr-Nd同位素和锆石U-Pb年代学研究.锆石U-Pb LA-ICP-MS原位定年测得黄山南岩体结晶年龄为259.9±1.4Ma(MSWD=0.86),图拉尔根沟岩体结晶年龄为275.4±8.3Ma(MSWD=29),均侵位于二叠纪碰撞后伸展环境.三个过铝花岗岩均具有低锶同位素初始比值(Isr=0.6969～0.70396)、高εNd(t)值( 5.5～ 7.2)以及年轻的亏损地幔单阶段模式年龄(tDM=0.48～0.56Ga),表明其岩浆源区均为来源于亏损地幔的新生地壳岩石.这种新生地壳岩石可能为偏酸性的火山岩.三个岩体的矿物学和地球化学可分为两类:一类以黄山南白云母花岗岩为代表,为强过铝花岗岩(A/CNK>1.1),强烈亏损Ba、sr和Ti而富集Cs、Rb和K,具有高的Rb/sr(2.03～14.5)和Al2O3/TiO2(110～1592),低的Nb/Ta(3.24～6.76)比值,其稀土元素配分曲线呈"V"字形,显示强烈铕亏损(Eu/Eu*=0.04～0.55),表明这类岩体的直接源岩以泥质岩为主.另一类以图拉尔根沟二云母花岗岩为代表,为弱过铝(1   

西藏西南部拉昂错地幔橄榄岩的地球化学特征及其构造意义

拉昂错蛇绿岩位于西藏西南部雅鲁藏布缝合带(YZSZ)的西段,由地幔橄榄岩和侵入其中的基性岩墙组成.拉昂错地幔橄榄岩普遍发育碎斑结构及熔体注入和交代结构,尖晶石的Cr#值具有较广泛的变化(0.32～0.70),大多数样品富集LREE并伴随HFSE的明显增加,少数亏损LREE,前者部分熔融程度为15%～23%,后者为10%左右,这表明它们并不是地幔单阶段部分熔融的残余物,而是MORB型亏损橄榄岩在俯冲过程中再度部分熔融后熔体与残余地幔相互作用的产物,由于熔体不同程度的混合与交代,形成了各种再饱满程度不同的橄榄岩.对拉昂错地幔橄榄岩岩石学和地球化学特征的研究,为探讨YZSZ蛇绿岩带所代表的特提斯洋盆的形成和演化提供了新的证据.     

石榴石橄榄岩的熔融实验及其地质意义

在20×10~9Pa和25×10~9Pa条件下,对石榴石橄榄岩进行的14次高温高压熔融实验研究表明,在1600℃时石榴石橄榄岩开始熔融(初熔),熔体中的SiO_2>70％,Na_2O+K_2O>8％,类似于A型花岗岩成分。本实验为地幔花岗岩的成因提供了证据。     

胶东海阳所超镁铁岩中强亲铁元素的地球化学特征及其构造环境探讨

强亲铁元素与亲石元素具有不同的地球化学行为，因此能够从不同的角度为造山带中超镁铁岩的成因及演化提供重要信息。位于苏鲁造山带东北端的胶东海阳所超镁铁岩主要由橄榄岩和辉石岩组成，它们常以团块状赋存于花岗质片麻岩中。虽然前人对这些超镁铁岩已经开展大量岩石学研究，但关于其成因及构造属性仍存在较大争议。本文开展了海阳所超镁铁岩的全岩主微量元素、强亲铁元素及Re-Os同位素的分析工作，结果显示蛇纹石化橄榄岩具有较高的MgO和Fe₂O₃^T含量，较低的Al₂O₃、TiO₂和CaO含量，明显富集流体迁移元素（U、Pb），亏损高场强元素（Zr、Hf），强亲铁元素没有发生明显分异，但Ru显示正异常，表明海阳所蛇纹石化橄榄岩是经历了低-中等程度部分熔融及熔/流体交代作用影响的残余地幔橄榄岩。海阳所辉石岩的主量元素表现出明显的结晶分异特征，稀土元素较原始地幔富集，铂族元素（PGEs）含量较低且发生了明显的分异，表明辉石岩的地幔源区经历过高程度的部分熔融和硫化物的分离。海阳所蛇纹石化橄榄岩的Os同位素地球化学特征表现出大洋亲和性，与辉石岩不具有熔体-残留体的关系。由于该地区发育较深层次的韧性剪切带，蛇纹石化橄榄岩中的橄榄石与辉石表现出韧性变形的特征，同时有辉石岩侵入到橄榄岩的现象，表明该地区的蛇纹石化地幔橄榄岩与辉石岩既不同时，也不同源，因此，暗示了该套岩石组合可能形成于大洋核杂岩（OCC）与洋脊型蛇绿岩（MOR）堆晶岩交互发育环境。     

高压下玄武岩浆的不混溶及其对双峰式火山岩的成因意义

我们在温度850～1300℃,压力1.0～3.0GPa和含约2%水的条件下的碱性玄武岩熔融实验产物中发现在高于2.0GPa压力下玄武岩熔融后的淬火产物中存在着两种不同成分的玻璃,其中一种呈褐色,另一种为浅色或无色.玻璃的电子探针分析结果表明,褐色玻璃具有相对高的MgO、FeO和相对低的SiO2、K2O、Na2O含量及Na2O＞K2O的特征.熔体的不混溶间隙与温度无明显关系,但与压力关系密切,即在大于2.0GPa的压力条件下两种玻璃的不混溶间隙突然增大.因此,由不混溶作用形成的双峰式火山岩应来自大于2.0GPa的上地幔,且是能够提供酸性端员物质以及快速上升的构造环境.这与双峰火山岩可以产生于大陆裂谷环境或主要产于俯冲带的弧后拉张环境而不是岛弧前缘一致.     

斜长角闪岩弹性和流变性质的高温高压实验研究

对来自浙江陈蔡地区的天然斜长角闪岩在高温高压下进行了弹性波速和流变性质的实验研究.波速实验发现, 细粒和中粒斜长角闪岩的纵波波速沿线理方向(X)的传播快于沿面理法向(Z)的传播;在800或600 MPa及550℃的高温高压条件下,细粒和中粒斜长角闪岩的波速各向异性仍较高, 分别约为7.83%和9.77%,其平均纵波波速约为6.77和6.64 km/s.在高准静水压力作用下,当温度升至750℃之后,不同方向上传播的岩石波速都开始大幅度下降. 高固定围压和低固定应变速率(500 MPa,1×10^-4/s) 的三轴流变实验发现, 细粒斜长角闪岩的变形随温度的升高经历了脆性破裂(<650℃)、半脆性破裂、碎裂流动直至塑性变形(>800℃)这样一个基本过程. 韧性变形域内流变强度随温度的增加而逐渐下降, 且在750~800℃间强度急剧下降. 对两类实验前、后的样品进行显微和探针分析, 认为脱水熔融是引起波速和强度在高压(静水压、围压)、750℃之后大幅下降的主要原因之一.     

攀西裂谷带轻稀土矿床与地幔过程的关系

在攀西裂谷带集中分布着牦牛坪、大陆槽及攀枝花等轻稀土矿床(点),它们与霓石石英正长岩-碳酸岩杂岩体密切相关。碳、氧同位素研究表明,杂岩体中的碳酸岩是典型的岩浆碳酸岩,它是地幔过程的产物。电子探针研究显示,杂岩体中的流体-熔融包裹体富含轻稀土元素,反映其原始岩浆富集轻稀土,它可以为区域的轻稀土矿化提供充足的物质来源。赋存于霓石石英正长岩-碳酸岩杂岩体的稀土矿化与杂岩体有关,它们均是地慢过程的产物。稀有气体同位素研究也在一定程度上揭示了轻稀土矿化与地幔过程之间存在着成因联系。     

韧性剪切带的变形变质与同构造熔融作用——以中祁连地块宝库河韧性走滑剪切带为例

宝库河韧性剪切带是发育在中祁连地块北缘上的一条向北陡倾,走向近东西,宽约6 km的右行平移型韧性剪切带.剪切带内岩石原岩为泥质岩、基性岩和花岗岩,变质程度达角闪岩相,变形变质温度在685～763±46℃之间,压力在0.62～0.83±0.13 GPa范围内.其内长英质条带非常发育,规模变化较大,分布局部相对集中且受剪切带控制,走向与剪切带一致,平行于叶理,孤立无根,并在后期递进变形过程中发生不同程度的糜棱岩化、布丁化和褶皱,主要成分为长石和石英,明显不同于韧性剪切前或后侵入的花岗岩脉或岩体.长英质条带特征、REE配分模式及剪切带内岩石的变形变质温度说明剪切带内发育的长英质条带与基体是同源的,是在剪切应变过程中剪切热使围岩内部分物质发生动态熔融形成的,是同构造熔融作用的产物.