Melting of the subcontinental lithospheric mantle by the Emeishan mantle plume; evidence from the basal alkaline basalts in Dongchuan, Yunnan, Southwestern China

The Emeishan continental flood basalt (ECFB) sequence in Dongchuan, SW China comprises a basal tephrite unit overlain by an upper tholeiitic basalt unit. The upper basalts have high TiO₂ contents (3.2–5.2 wt.%), relatively high rare-earth element (REE) concentrations (40 to 60 ppm La, 12.5 to 16.5 ppm Sm, and 3 to 4 ppm Yb), moderate Zr/Nb and Nb/La ratios (9.3–10.2 and 0.6–0.9, respectively) and relatively high _{Nd (t)} values, ranging from − 0.94 to 2.3, and are comparable to the high-Ti ECFB elsewhere. The tephrites have relatively high P₂O₅ (1.3–2.0 wt.%), low REE concentrations (e.g., 17 to 23 ppm La, 4 to 5.3 ppm Sm, and 2 to 3 ppm Yb), high Nb/La (2.0–3.9) ratios, low Zr/Nb ratios (2.3–4.2), and extremely low _{Nd (t)} values (mostly ranging from − 10.6 to − 11.1). The distinct compositional differences between the tephrites and the overlying tholeiitic basalts cannot be explained by either fractional crystallization or crustal contamination of a common parental magma. The tholeiitic basalts formed by partial melting of the Emeishan plume head at a depth where garnet was stable, perhaps > 80 km. We propose that the tephrites were derived from magmas formed when the base of the previously metasomatized, volatile-mineral bearing subcontinental lithospheric mantle was heated by the upwelling mantle plume.     

Re-Os同位素对峨眉山大火成岩省成因制约的探讨

峨眉山大火成岩省（ELIP）主要由玄武岩、玄武质火山碎屑岩及少量的苦橄岩（包括越南的科马提岩）、长英质岩石以及层状岩体和岩墙组成,其物质来源直接关系到其成因是否与地幔柱活动有关。Re-Os同位素体系是地核、地幔和地壳物质的最佳示踪剂。前人对ELIP内的Re-Os同位素研究表明,低Ti玄武岩的Os含量为0．006×10^-9-0．40010^-9,^187Os／^188Os初始值为0．1371～1．403,并提出其与地幔柱活动有关;而高Ti玄武岩的Os含量为0．00410^-9～0．56010^-9,^187Os／^188Os初始值为0．1271～5．19,认为起源于大陆岩石圈地幔或地幔柱上升过程中受到大量岩石圈地幔“混染”（xu JF et al．,2007）;科马提岩的0s含量为1．2410^-9～7．0010^-9,^187Os／^188Os初始值为0．1251～0．1261,苦橄岩的Os含量为0．3210^-9～2．32910^-9,^187Os／^188Os初始值为0．1233～0．1266,指示苦橄岩和科马提岩均来自亏损地幔源区（Hanski et al．,2004;陈雷等,2007）。本文利用Os含量最低、^187Os／^188Os最高的高Ti玄武岩作为地壳端员,用铁质陨石、原始上地幔（PUM）和亏损地幔（DMM）作为地核和各种地幔端员,分别做二元混合计算,结果显示绝大多数玄武岩和所有苦橄岩及科马提岩均落在地壳和DMM混合曲线附近,并且邻区特提斯洋地幔岩与DMM具有相近的Os含量和^187Os／^188Os组成,据此推测峨眉山火成岩的形成与特提斯洋的活动有关,主要受控于地壳和亏损地幔的相互作用。     

川西北松潘-甘孜地块大石包组玄武岩成因及其形成构造背景

川西北松潘-甘孜地块内二叠世大石包组玄武岩富集大离子亲石元素和高场强元素，具有与洋岛玄武岩相似的地球化学性质，形成于大陆板内环境。通过与典型峨眉山玄武岩之地球化学组成的对比研究，认为大石包玄武岩与峨眉山玄武岩中的高钛类玄武岩性质相同，两者具有一个共同的成因，即都是峨眉山地幔柱活动的产物。由此推测峨眉山玄武岩不仅分布在扬子地块内部，向西还有一定的延伸，同时暗示了峨眉山地幔柱头部可能具有比现在所认识的更大的规模。     

贵州峨眉山玄武岩喷发期的岩相古地理研究

贵州峨眉山玄武岩喷发，从动态的角度可以分为茅口期晚期和龙潭期（吴家坪期），龙潭期又可分为三个喷发旋回，对应于四个不同的岩相古地理环境，体现了东吴运动在造成贵州地区地壳抬升、下沉和接受最大海侵之后，又上升、拉张、沉陷带发生地裂（又称峨眉地裂）以及地幔物质喷溢等地质活动，具间歇性和多旋回性的特点。本文从研究海陆变迁入手，揭示峨眉山玄武岩喷发与沉积作用的内在联系，进而探讨其与金、锑等矿产的成因联系，提出该期各相区与成矿区的形成模式。通过对贵州峨眉山玄武岩不同喷发期岩相古地理的研究可以看到，茅口期晚期和龙潭期早期海域的沉积韵律和相带展布格局与玄武岩喷发的间歇性和多旋回性特征完全一致。玄武岩的喷发为成矿提供了物质基础，玄武岩喷发的间歇期又为沉积矿产的富集提供机遇。这种岩浆期后气液以富硅和二氧化碳为特征的玄武岩，本身富含铁、锰、铜、铅、锌、锑、砷、汞、金、银、氟、磷以及一些稀散和放射性元素等成矿组分。在喷发过程中，气液成分有一定变化，各阶段和离岩浆的远近距离不同以及喷发性质和环境差异，形成了火山气液矿床、火山沉积矿床和沉积矿床的不同成矿带。     

攀西裂谷存在吗？

大陆裂谷以地幔上隆、岩石圈伸展、减薄、断陷和沉降为特征，伸展构造环境是大陆裂谷形成的必要条件和本质特征。中国学者以前所认为攀枝花-西昌裂谷的主要标志是海西期层状堆晶杂岩、晚二叠世峨眉山玄武岩、印支期环状碱性杂岩和晚三叠世裂谷盆地沉积。最近一系列研究成果表明攀西地区海西期-印支期构造岩浆热事件是地幔柱和岩石圈相互作用的结果，不是裂谷作用的产物。进一步对上扬子西缘二叠纪-三叠纪的沉积作用和构造特征综合分析表明攀西地区不存在裂谷盆地沉积。该区晚二叠世-中三叠世为古陆隆起遭受剥蚀，晚三叠世断陷型类磨拉石建造是前陆走滑复合盆地的产物。本文根据对攀西地区二叠纪-三叠纪的岩浆活动、沉积作用、构造特征和地球物理资料等方面综合研究对攀西裂谷的存在提出质疑，并以峨眉山地幔柱活动为主线探讨了攀西地区古生代和中生代的地质构造演化历史。     

关于峨眉山大火成岩省一些问题的研究现状

峨眉山大火成岩省(ELIP)位于扬子板块西缘,是我国唯一被国际学术界认可的大火成岩省,受到国内外学者的广泛关注。主要围绕峨眉山玄武岩喷发前的隆升剥蚀情况、喷发时限、地幔柱的轴部位置等争议性问题进行探讨,总结了前人的研究成果。由于地幔柱和岩石圈之间相互作用的复杂性,加之地幔柱模型的不完善,峨眉山地幔柱活动在地表的真实响应也许更复杂。在今后的研究中,应该加强不同学科间的相互合作,着重研究地球深部动力学过程以及地球系统各圈层的相互作用。     

Integration of zircon and apatite U–Pb geochronology and geochemical mapping of the Wude basalts(Emeishan large igneous province):A tool for a better understanding of the tectonothermal and geodynamic evolution of the Emeishan LIP

Radiogenic isotopic dating and Lu–Hf isotopic composition using laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry(LA-ICP-MS)of the Wude basalt in Yunnan province from the Emeishan large igneous province(ELIP)yielded timing of formation and post-eruption tectonothermal event.Holistic lithogeochemistry and elements mapping of basaltic rocks were further reevaluated to provide insights into crustal contamination and formation of the ELIP.A zircon U–Pb age of 251.3±2.0 Ma of the Wude basalt recorded the youngest volcanic eruption event and was consistent with the age span of 251-263 Ma for the emplacement of the ELIP.Such zircons hadε_Hf(t)values ranging from7.3 to+2.2,identical to those of magmatic zircons from the intrusive rocks of the ELIP,suggesting that crust-mantle interaction occurred during magmatic emplacement,or crust-mantle mixing existed in the deep source region prior to deep melting.The apatite U–Pb age at 53.6±3.4 Ma recorded an early Eocene magmatic superimposition of a regional tectonothermal event,corresponding to the Indian–Eurasian plate collision.Negative Nb,Ta,Ti and P anomalies of the Emeishan basalt may reflect crustal contamination.The uneven Nb/La and Th/Ta values distribution throughout the ELIP supported a mantle plume model origin.Therefore,the ELIP was formed as a result of a mantle plume which was later superimposed by a regional tectonothermal event attributed to the Indian–Eurasian plate collision during early Eocene.     

峨眉山玄武岩浆喷发对贵州西部区域成矿贡献研究

早、晚二叠世之间大规模峨眉山玄武岩喷发是峨眉地幔热柱基性岩浆活动的高峰期.峨眉山玄武岩在贵州西部地区广泛分布,它不仅以矿源层形式参与钼、铜、铅、锌、金、锑、汞、铊等以地下水热液成矿作用为主的层控矿床的形成,而且它自身形成火山气液型矿床--玄武岩铜矿及伴生热液型铂、钯等矿化点;再者它是外生矿床--高砷煤、高氟煤、高硫煤、高汞煤形成的主要原因.     

中国西南典型地质背景区土壤重金属分布及生态风险特征

中国西南有22.3％的耕地重金属含量超标,区内广泛分布的峨眉山玄武岩和碳酸盐岩被认为是土壤中重金属的主要母质来源.目前,中国西南地区,尤其是峨眉山玄武岩分布区土壤重金属生态风险的研究程度仍有待提升,不同地质背景区(成土母岩)土壤中重金属含量、空间分布与生态风险缺乏对比.本文选择四川省典型地质背景区采集土壤样品,采用原子...     

云南白马寨铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学及其对矿床成因的制约

采用镍硫火试金ICP-MS法分析了白马寨铜镍硫化物矿床矿石及其主要围岩铂族元素(PGE)含量,结果表明铂族元素总量(ΣPGE)普遍较低,且ΣPGE由矿床核部的块状矿石(78.15×10-9~555.92×10-9)向外围矿化橄榄岩(6.77×10-9~70.95×10-9)至辉长岩(3.02×10-9)逐步降低。煌斑岩脉岩的ΣPGE也较低,为6.86×10-9~17.03×10-9。ΣPGE与Ni含量呈明显的正相关。不同种类岩石和矿石的PGE原始地幔配分模式明显不同,块状矿石为Pt-Pd配分型,Ir较明显亏损;矿化橄榄岩配分曲线较平坦,IPGE和PPGE分异不明显,但均出现Ru正异常。辉长岩样品和煌斑岩PGE配分模式几乎一致,也均出现明显的Ru正异常。矿石和围岩的Cu/Pd值远高于原始地幔,表明原生岩浆发生了较强的硫化物熔离作用。块状富镍矿石的(Pt+Pd)/(Os+Ir+Ru)和Pd/Ir分别为138.24和24.7,指示其母岩浆为演化较为彻底的玄武质岩浆,而矿化橄榄岩的相应值分别为3.02和16.09,具有科马提质岩浆的特征参数,因此白马寨块状矿石和矿化橄榄岩之间可能没有成因联系。块状硫化物熔体侵位前,其母岩浆经历过长时间强烈的硫化物熔离作用,硫化物熔浆作为独立的侵入相而侵入于III号岩体核部。这个过程反映了峨眉山地幔柱尾部岩浆演化和成矿可能经历过高度的S饱和过程。白马寨矿床形成过程中可能受到地壳物质的混染。