汉诺坝榴辉岩相石榴辉石岩——岩浆底侵作用新证据

汉诺坝榴辉岩相石榴辉石岩捕虏体的产状、层状堆晶构造和粒状变晶结构 ,以及具有幔源成因的矿物学、REE地球化学特征和温压条件表明 ,其深部过程是由幔源岩浆底侵于上地幔顶部 ,形成镁铁质堆晶岩 ,再经榴辉岩相变质而成 ,它与下地壳底部的麻粒岩相镁铁质堆晶岩 ,提供了岩浆底侵作用和壳 -幔过渡带存在的新证据。

吉林龙岗第四纪火山活动分期

在约 170 0 km2的龙岗火山区内分布 10 0多个玄武质岩浆爆破成因的火山渣锥和射气岩浆成因的低平火山口 -龙湾 ,最新喷发距今约 150 0～ 160 0年。本文在火山地质研究基础上 ,测定了龙岗第四纪火山活动形成的熔岩台地、火山渣锥、低平火山口、火山碎屑席等不同火山地质体的 3 1个火山岩 K-Ar年龄和 2个炭化木与泥炭层的 14C年龄 ,厘定了龙岗第四纪 3期火山活动的时间 :小椅山期 (早更新世 :2 .15～ 0 .75Ma)、龙岗期 (中 -晚更新世 :0 .68～ 0 .0 5Ma)和金龙顶子期 (全新世 :160 0～ 150 0 a.BP)

天池火山千年大喷发的岩浆混合作用与喷发机制初步探讨

根据岩浆演化和地球物理深部探测,天池火山之下存在地壳和地幔双层岩浆房。地幔玄武质岩浆向地壳岩浆房的补给,保持了天池火山逾百万年持续不断的喷发活动。本文从天池火山千年大喷发浮岩中的玄武质粗安岩-粗安岩角砾和条带状岩浆的岩相学、矿物学和岩石化学研究,提出地幔的粗面玄武质岩浆向地壳岩浆房的注入,触发千年大喷发,初步探讨了天池火山千年大喷发的岩浆混合作用与喷发机制。

长白山天池火山粗面玄武岩的喷发历史与演化

本文新提出的年代学和岩石化学结果,进一步从天池火山与区域火山活动的关系,论述了天池火山造盾、造锥历史和岩浆结晶分异转型的时间约束,早更新世早期(2Ma前)开始粗面玄武岩的造盾,早更新世晚期(约1Ma)粗面玄武岩向粗安岩、粗面岩演化,中更新世是粗面岩造锥的主阶段,到了晚更新世(约0．1Ma)粗面岩向碱流岩演化。在中—晚更新世来自地壳岩浆房的粗面岩、碱流岩造锥过程中,来自地幔的粗面玄武岩浆喷发活动始终没有间断过。由于来自地幔粗面玄武质岩浆持续向地壳岩浆房补给,所以天池火山是一座长寿命的火山。岩浆的结晶分异作用和混合作用是天池火山岩浆演化的两个最重要过程,前者形成天池火山双峰式火山岩分布特征,后者成为天池火山喷发的触发机制。天池火山在晚更新世—全新世碱流质岩浆主喷发期兼有少量玄武质粗安岩、粗安岩或粗面质岩浆的交替喷出,揭示了天池火山的地壳岩浆房熔体的分层结构特点,由于来自地幔粗面玄武质岩浆注入地壳岩浆房,导致不同层位岩浆的扰动和混合作用,触发天池火山的喷发。

大兴安岭诺敏河第四纪火山岩分期:岩石学、年代学与火山地质特征

大兴安岭北段诺敏河第四纪火山24座,分布于诺敏河及其支流毕拉河和甘河支流奎勒河,火山岩分布面积约600km2。诺敏河火山岩均属于钾质系列火山岩(K2O含量2%～4%,且K2O>Na2O-2%),类似于邻区五大连池-科洛钾质火山岩,具有来自类似的富钾地幔源区。但诺敏河火山岩的K2O含量明显低于五大连池-科洛火山岩的K2O含量(一般4%～6%)。东北地区和内蒙东部处于中亚造山带东段,从古生代到新生代,多重构造-岩浆活动导致火山岩源区地球化学非均一性和火山岩的多样性。根据本文提出的火山岩K-Ar年龄(2.3～0.128Ma)及火山地质特征,可将诺敏河第四纪火山岩分为四期。早期(早更新世)火山活动主要沿诺敏河和奎勒河流域分布,火山产物多被晚期沉积物或火山产物所覆盖。中更新世保留的火山锥体及熔岩流是诺敏河第四纪火山产物的主体,表明是第四纪火山活动的高潮期。晚更新世-全新世火山活动限于毕拉河流域,典型的四方山火山和马鞍山火山是该时期火山活动的代表作,保留了较完好的火山地质地貌特征。从火山产物的时空展布,推测诺敏河第四纪火山活动有从东向西发展的趋势。

长白山火山活动历史、岩浆演化与喷发机制探讨

广义的长白山火山在我国境内包括著名的天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,是我国最大的第四纪火山岩分布区。图们江火山和望天鹅火山活动都始于上新世,喷发活动分别介于上新世—中更新世(5.5～0.19Ma)和上新世—早更新世(4.77～2.12Ma)。天池火山和龙岗火山属于第四纪火山,喷发活动从早更新世(～2Ma)持续到全新世。图们江火山岩为溢流式喷发的拉斑玄武岩,望天鹅火山、天池火山和龙岗火山母岩浆都是钾质粗面玄武岩,但经历了不同的演化过程。天池火山和望天鹅火山都经历了钾质粗面玄武岩造盾、粗面岩造锥和晚期碱性酸性岩浆(碱流岩和碱性流纹岩)的喷发;龙岗火山来自地幔的钾质粗面玄武岩浆则未经演化和混染直接喷出地表。图们江火山岩以溢流式喷发的拉斑玄武岩为主,少量玄武质粗安岩等。天池火山造盾之后,地壳岩浆房和地幔岩浆房具互动式喷发特点,来自地幔的钾质粗面玄武岩浆一方面在天池火山锥体内外形成诸多小火山渣锥,另一方面持续补给地壳岩浆房发生岩浆分离结晶作用和混合作用,分别导致双峰式火山岩分布特征和触发千年大喷发。火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素示踪揭示,长白山东(图们江火山、望天鹅火山和天池火山)、西(龙岗火山)两区显示地幔非均一性,东区岩浆源区具有软流圈地幔与富集岩石圈地幔混合特征,西区岩浆源区具有相对亏损的较原始地幔特征。西太平洋板块俯冲—东北亚大陆弧后引张是长白山火山活动的动力学机制。

北部湾涠洲岛及斜阳岛火山地质与喷发历史研究

涠洲岛及斜阳岛是北部湾内一对姊妹火山岛,本文采用火山岩K-Ar法,火山岩中砂岩捕掳体光释光法(OSL)和贝壳^(14)C法分别测定了火山活动的年代,结合火山岩地质特征,将涠洲岛火山活动初步划分为早-中更新世(1．42Ma～0．49Ma)和晚更新世末期(36ka～33ka)两期。早-中更新世溢流玄武质熔岩盾造就了涠洲岛及斜阳岛,从涠洲岛横路山锅盖岭盾形火山锥溢出的熔岩流向四周漫流,形成涠洲岛中心高四周低的盾形火山地形,其晚阶段球状风化玄武岩沿涠洲岛潮间带分布。晚更新世末期涠洲岛南湾火山和斜阳岛斜阳村火山射气岩浆喷发,间有岩浆喷发,形成典型的低平火山口和巨厚基浪堆积几乎覆盖两岛,经历了海蚀作用,塑造了两岛现代地貌景观。

琼北火山活动分期与全新世岩浆演化

琼北火山活动始于始新世以来,早第三纪火山岩以夹层隐伏于不同时期的地层中。本文新提供的琼北火山岩K-Ar年龄和砂岩捕虏体热释光年龄,从年代学上确定了琼北存在全新世火山喷发活动。琼北地表火山岩从早到晚分为6期:蓬莱期(中新世)、金牛岭期(上新世)、多文岭期(早更新世)、东英期(中更新世)、道堂期(晚更新世)、雷虎岭期(全新世)。雷虎岭期又分为早晚两个亚期:雷虎岭亚期和马鞍岭亚期,它们分别属于橄榄拉斑玄武岩和石英拉斑玄武岩。火山岩稀土元素、微量元素和Sr,Nd,Pb同位素地球化学特征揭示,岩浆来自亏损地幔(DMM)和富集岩石圈或亏损地幔(DMM)与俯冲洋壳两种不同的地球化学组分混合源区。橄榄拉斑玄武岩是相对原始的地幔岩浆。橄榄拉斑玄武岩岩浆经约10％橄榄石分离结晶可以形成石英拉斑玄武岩浆。岩浆上升过程中未受明显的陆壳混染。

大兴安岭中部第四纪火山岩中石榴石橄榄岩捕虏体的初步研究

大兴安岭中部的绰尔河—哈拉河地区分布有近30座第四纪火山,初步分为更新世火山和全新世火山两期。火山岩中含有丰富的尖晶石橄榄岩和石榴石橄榄岩捕虏体,石榴石橄榄岩的类型主要是石榴石二辉橄榄岩。根据绰尔河新鲜的石榴石二辉橄榄岩 P-T 平衡条件估计(1164℃,2.36GPa),其形成深度约76km。这与中国东部其它地方四相共存的石榴石二辉橄榄岩类似,区别于五相共存的尖晶石/石榴石二辉橄榄岩形成条件(<70kmm),证实它们是来自尖晶石二辉橄榄岩与石榴石二辉橄榄岩相转变带之下深度超过70km 的石榴石橄榄岩稳定区。

大兴安岭哈拉哈河-绰尔河第四纪火山分期:K-Ar年代学与火山地质特征

大兴安岭中部哈拉哈河-绰尔河第四纪火山区分布有34座火山,这些火山总体呈北东向带状分布,火山岩分布面积约400km2,岩性主要为碱性橄榄玄武岩。根据火山地质特征,结合火山岩K-Ar测年结果,哈拉哈河-绰尔河第四纪火山可进一步划分为早、中、晚更新世和全新世4期。早更新世火山岩,由于被后期火山岩覆盖,主要分布于火山区周边和出露在河谷中。中更新世火山活动最强,不论火山数量(27座)还是熔岩流规模都超过该区第四纪火山的一半以上。晚更新世时期火山活动趋弱,火山活动范围缩小,只局限于小范围区域。全新世火山活动又进入新的高峰期,强爆破式喷发和规模宏大的熔岩流,以及保存完好的熔岩流地貌是全新世火山之特点。

长白山天池火山全新世喷发与岩石地球化学特征

全新世以来长白山天池火山以爆炸式喷发为特点,其喷发物包括空降堆积浮岩、熔结凝灰岩和碎成熔岩,除了极少量粗面质成分(SiO_2<65%),均属于碱流质火山碎屑岩(SiO_2=70%～73%,K_2O+Na_2O=10%～11%)。火山岩的矿物学(造岩矿物和残余矿物)和主微量元素、Sr-Nd同位素地球化学研究表明,天池火山全新世火山岩与造锥阶段、造盾阶段火山岩是同源(幔源)岩浆演化的产物,全新世火山岩都具有强烈而相似的Eu、Ba、Sr、Ti负异常,指示了岩浆演化主要受斜长石的强烈分离结晶作用控制。

龙岗金垅顶子近代活动火山的岩石学与地球化学

距今１６００ 年前喷发的金龙顶子火山是龙岗火山群中一座最年轻的近代活动火山， 它的喷发物包括金龙顶子火山锥体 （海拔９９９．４ｍ ）、熔岩流及其广布的火山碎屑席 （四海火山渣层）。金龙顶子火山岩为单一的粗面玄武岩， 有着极为相似的ＲＥＥ和不相容元素分布模式， ８７Ｓｒ／８６Ｓｒ和１４３Ｎｄ／１４４Ｎｄ 分别变化于０．７０４８４６～０．７０４９２１ 和０．５１２６１９～０．０．５１２６４６， 这反映了它们直接来自地幔源区， 岩浆上升过程极少演化和壳源混染， 具有较为原始的岩浆特点。年轻火山岩中的幔源捕虏体提供了该区存在相对低温 （～９００℃） 含水的地幔。

五大连池、天池和腾冲火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征与岩浆演化

在近年来对长白山天池火山、五大连池火山和腾冲火山三个火山区火山岩岩石学和主、微量元素研究的基础上 ,新做出 18个火山岩Sr -Nd同位素数据 ,进一步讨论地幔源区特征与岩浆成因演化。五大连池富钾火山岩浆源区由原始地幔与EMI两个地幔端员混合而成 ,岩浆直接来自地幔 ,未受地壳物质明显混染和分离结晶作用影响 ;天池火山各阶段火山岩一致的似原始地幔特征 ,可能指示存在巨大的壳内岩浆房和持续的幔源岩浆的补给 ;腾冲火山岩的高钾钙碱性岩浆源区为由陆内壳

中国东部地幔CO_2流体包裹体的碳同位素初步研究

采用分步加热爆裂法收集中国东部１１个地点的新生代玄武岩中１３个富ＣＯ２流体包裹体捕虏体（包括１２个橄榄岩和１个麻粒岩）的ＣＯ２，做了碳同位素测定，８００℃的δ１３Ｃ主要集中分布于－１６．０‰－－２２．０‰，１１００℃的／δ１３Ｃ主要集中分布于－２１．０‰－－２９．０‰。初步结果表明，地幔演化不同阶段的流体ＣＯ２碳同位素组成不同。

北部湾涠洲岛橄榄岩中熔体包裹体——大陆岩石圈地幔交代作用的新证据

根据北部湾涠洲岛晚更新世火山岩中尖晶石二辉橄榄岩的矿物化学和形成条件推测,它们是来自地下约40km～50 km 的大陆岩石圈地幔样品。涠洲岛地幔橄榄岩中同时出现高硅(64%～68%)和低硅(49%～57%)两种熔体成分,它们普遍富碱、Al_2O_3和 H_2O、CO_2等挥发组分(2%～5%)。研究认为,两种熔体存在不同的成因机制。高硅熔体可能与软流圈上升的玄武质岩浆和斜方辉石反应或下地壳物质循环进入地幔后的部分熔融有关。低硅熔体直接提供了富硅熔体与橄榄石发生交代作用的证据。这可以用富 SiO_2熔体+Ol→贫 SiO_2熔体+Opx 反应解释,其结果是消耗橄榄石生成斜方辉石。涠洲岛橄榄岩中两种熔体的发现,进一步提供了发生在大陆岩石圈地幔流(熔)体与橄榄岩交代作用的普遍性、复杂性,以及地幔熔体多样性的新证据。

腾冲活火山的岩浆演化

腾冲火山活动分老期(包括上新世、早更新世和中更新世)和新期(中更新世—全新世,包括马鞍山、黑空山和打鹰山),代表性火山岩分别是玄武岩、英安质熔结凝灰岩、玄武质粗安岩和粗安岩,均属于高钾钙碱性火山岩。新期马鞍山、黑空山、打鹰山火山活动至少可以追溯到中更新世,岩浆成分从中更新世粗面玄武岩—玄武质粗安岩演化到晚更新世—全新世粗安岩。它们有一共同的岩浆源(或岩浆房),岩浆形成演化与壳幔作用和岩浆房内的辉石分离结晶作用有关。根据岩浆演化趋势,现在腾冲活火山之下岩浆房中的岩浆将向更富碱和富硅的粗面质或流纹质岩浆演化。

长白山天池火山双岩浆房岩浆作用与互动式喷发

广义的长白山火山在我国境内包括天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,是我国最大的第四纪火山岩分布区。长白山各个火山区的火山活动具有此起彼伏的穿时性特征,天池火山之下地壳和地幔两个岩浆房具有上下呼应、互动式喷发之特点。一方面来自地幔的钾质粗面玄武岩浆直接喷出地表,在天池火山锥体内外形成诸多小火山渣锥;另一方面钾质粗面玄武岩浆持续补给地壳岩浆房,发生岩浆分离结晶作用和混合作用,形成双峰式火山岩特征并触发千年大喷发。西太平洋板块俯冲-东北亚大陆弧后引张是长白山天池火山喷发的动力学机制。

北部湾涠洲岛及斜阳岛火山岩微量元素和同位素地球化学及其构造意义

本文在北部湾内一对姊妹火山岛即涠洲岛及斜阳岛火山地质研究基础上,进一步开展火山岩微量元素和 Sr-Nd-Pb同位素,以及地幔橄榄岩 Re-Os 同位素地球化学研究。岛上早晚两期火山岩均为碱性玄武岩,分别属于碱性橄榄玄武岩和碧玄岩。碧玄岩为玻基斑状结构,含地幔橄榄岩碎块(一般<1cm),表明为地幔岩浆快速喷出地表冷凝而成,岩浆上升过程中极少演化。火山岩微量元素和 Sr-Nd-Pb 同位素资料表明,涠洲岛及斜阳岛玄武岩与雷琼及北部湾周边、南海海盆玄武岩类似,具有亏损地幔的 Sr、Nd 同位素组成与 Pb 同位素显示的 EMII 富集地幔特征的 Dupal 异常,表明岩浆并非来自单一地幔源区,不可与 OIB 或 MORB 源区简单类比,也非地幔柱成因,而是由两个不同的地球化学组分混合而成。Re-Os 同位素特征也指示地幔橄榄岩捕虏体来源于亏损的岩石圈地幔,而非核幔边界。推测涠洲岛及斜阳岛与雷琼及北部湾周边的岩浆可能是由于南海扩张后大陆裂解一软流圈地幔热物质上涌,与上覆薄而年轻的岩石圈地幔相互作用的产物。

镜泊湖全新世火山空降碎屑剖面和喷发历史

镜泊湖全新世火山群 10余座火山分成 5个小的喷发中心位居西南和东北两区 ,每个喷发中心由 2～ 4个火山组成。西南区包括“火山口森林”、“大干泡”、“五道沟”和“迷魂阵”等 4个喷发中心 ,东北区仅“蛤蟆塘”1个喷发中心。火山喷发的产物主要包括熔岩流、溅落堆积和空降堆积 ,火口的锥体主要由溅落堆积的火山渣、火山弹、熔岩饼和薄层熔岩流组成。在“大干泡”和“蛤蟆塘”两处的空降碎屑堆积可达数米厚。镜泊湖全新世火山岩分布面积近 5 0 0km2 ,岩浆主要源自“火山口森林”的1号和 4号火口。文中通过“火山口森林”4号火口空降碎屑实测剖面及其碳化木14 C定年 ,纠正了以往的14 C定年资料 ,认为镜泊湖全新世火山的喷发活动主要在距今 5 2 0 0～ 5 5 0 0a,相继由多次喷发形成 10余座火山。研究认为 ,镜泊湖地区全新世期间不存在以千年计的

地幔橄榄岩矿物中富稀土元素的CO_2流体包裹体及其地球化学意义

五个无水尖晶石橄榄岩(两个富含CO_2流体包裹体,三个不含CO_2流体包裹体)的全岩和单矿物稀土元素中子活化分析结果,证实了LREE在CO_2流体包裹体中的富集。富含CO_2流体包裹体的全岩、斜方辉石和单斜辉石比相应不含CO_2流体包裹体的,其LREE分别高出11倍、59倍和32倍。前者是在经历了较大程度部分熔融之后的亏损地幔,又受到富CO_2流体的强烈交代作用。后者则为经历低程度熔融之后低亏损的地幔样品,未受明显的地幔交代作用。富LREE的地幔流体向岩石圈地幔渗透,引起地幔交代作用与富集过程,并可能导致地幔部分熔融的发生。