西准噶尔乌尔禾地区哈拉阿拉特组富斑碱性玄武岩年代学、地球化学及地质意义

新近于新疆乌尔禾之北的哈拉阿拉特组(后文简称“哈山组”)最底部发现的一套富斑玄武岩,斑晶含量高达30%~40%,成分全为斜长石,晶形粗大完好,聚片双晶发育,粒径8×0.3mm~18×3 mm。该富斑玄武岩总厚大于90m。如此厚度大、层位稳定且组构特殊的玄武岩在本区乃至整个新疆北部地区极为罕见,鲜有报道。本文研究表明,哈山组富斑玄武岩斑晶主要为浅红褐色、灰白色长石,其中浅红褐色长石电子探针分析其属钠长石和中长石;LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为306±2Ma,属晚石炭世晚期;地球化学显示属碱性钠质系列,岩石具低的SiO_( 2)含量(48.84%~49.63%),较高的Al _(2)O_( 3)(17.78%~18.78%)、MgO(4.59%~9.29%)和全碱(6.62%~7.11%)含量,富钠贫钾(K _(2)O/Na _(2)O比=0.16~0.20)。相对富集轻稀土而亏损重稀土;富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素,亏损Th、U、Nb、Ta等高场强元素。具正的ε_(Hf)(t)值(9.94~14.86)和较年轻的二阶段Hf模式年龄(t _(DM2)=0.37~0.68Ga)。综上认为该富斑玄武岩具有N-MORB和弧岩浆系列的双重地球化学特征,是流体交代的亏损地幔源石榴石+尖晶石二辉橄榄岩部分熔融形成。富斑碱性玄武岩所具有的“Nb、Ta亏损Ti不亏损”这一“初始岛弧”的地球化学特征,表明包古图构造带进入晚石炭世后开启了一个新生弧-盆构造体系。哈山组最底部的新生初始弧富斑玄武岩与其之上的成熟弧埃达克质火山岩,记录了一个相对完整的增生弧火山岩形成与演化历史。

湘南宁远地区碱性玄武岩形成时代的新证据:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年

采自宁远保安圩中心铺和李宅湘的碱性玄武岩中锆石的阴极发光图像显示出自形-半自形的晶形和均匀条带状吸收的特征。大部分锆石具有明显的板状环带,这是中基性岩中岩浆结晶锆石的典型结构。保安圩中心铺锆石的Th/U比值介于0.37～0.95之间,保安圩李宅湘锆石的Th/U比值介于0.43～2.53之间,表明它们都具有岩浆成因的特征。对保安圩中心铺玄武岩中20粒锆石和保安圩李宅湘玄武岩中13粒锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb年龄测定,结果显示,保安圩中心铺34个测定点的206Pb/238U年龄主要集中在204～221Ma之间,加权平均值为212.3Ma±1.7Ma,保安圩李宅湘23个测定点的206Pb/238U年龄主要集中在196～226Ma之间,其加权平均值为205.5Ma±3.0Ma,表明保安圩玄武岩的结晶年龄为晚三叠世。

赣中地区早中生代OIB碱性玄武岩的厘定及构造意义

通过40Ar/39Ar年代学、元素、同位素地球化学研究,在赣中地区安塘组上部厘定了早中生代OIB型碱性岩浆作用。研究表明,位于赣中安塘组上部的玄武岩为碱性橄榄玄武岩,形成于168Ma,具有狭窄的元素、同位素变化范围,地壳混染作用不明显,经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分异。其LILE和HFSE富集,Nb/La=1.4～1.5,Ce/Pb=21～25,Nb/U=42～45,εNd(t)=+5.22～+6.58,(87Sr/86Sr)i=0.70313～0.70336,具有Hawaii-OIB型元素、同位素地球化学特征,是含石榴子石橄榄岩低度部分熔融的产物,其起源与软流圈地幔上涌和岩石圈伸展减薄有关。这为华夏陆块早中生代岩石圈伸展减薄提供了更为直接的证据。

中国东部新生代碱性玄武岩及幔源捕虏体中的流体组成

中国东部新生代碱性玄武岩及其幔源三辉橄榄岩捕虏体中的流体组分存在差异,幔源二辉橄榄岩形成于以H_2、CO等还原性气体为主的流体环境中,其流体组分以含H_2高、挥发性气体总量低为特征;碱性玄武岩中流体组分以CO_2、SO_2和挥发性气体总量高为特征,在其形成演化过程中有SO_2等氧化性气体的流体加入。碱性玄武岩及二辉橄榄岩捕虏体中的流体组成表明中国东部上地幔源区存在不均一性,碱性玄武岩浆在形成演化上存在地区差异性。中国东部大陆的上地幔中可能存在P_(H_2)较高的区域。

中国东部新生代碱性玄武岩中的流体组成及其碳、氧同位素地球化学特征

利用热分解质谱法测定了中国东部新生代碱性玄武岩中流体挥发分的组成，并对不同温度段释放出的CO2气体测定了C、O同位素值。流体组成和CO2的C、O同位素值表明中国东部上地幔源区的不均一性，与其中所含幔源岩捕虏体相比，碱性玄武岩浆发育在相对氧化的环境中，并有外来流体组分的加入。

山东蓬莱、临朐新生代碱性玄武岩的钕、锶同位素组成

本文报道了鲁东和鲁西新生代碱性玄武岩13个样品的Nd、Sr同位素组成,^(143)Nd/^(144)Nd=0.512967—0.512744,^(87)Sr/(86)Sr=0.70349—0.70450。它们在地质剖面上呈现规律性变化,可能与其地幔源区同位素组成的层状分带有关。鲁西地幔源区具有较鲁东更加亏损的组份。两地地幔源区在演化中都曾发生过地幔交代(或富集)作用,根据玄武岩Nd同位素模式年龄估计地幔交代作用发生的时间为0.45Ga。

塔里木盆地北缘新生代碱性玄武岩的地质地球化学

新生代碱性玄武岩是塔里木盆地北缘碱性岩带最晚期形成的,由第三系盆地中陆相中心式喷发的碱性橄榄玄武岩和其下古生代地层中的碱性橄榄辉长岩岩筒和岩脉组成。它们是来自富集地幔的同源碱性岩浆,在不同空间冷凝结晶形成。

地壳再循环与大陆碱性玄武岩的成因：以山东新生代碱性玄武岩为例

大陆碱性玄武岩在地球化学特征上与洋岛玄武岩高度相似,被看做是板内玄武岩在大陆上的典型代表。本文以山东新生代碱性玄武岩为例,探讨大陆碱性玄武岩的成因。山东新生代碱性玄武岩按时空分布特征可以分为两类:早期定向分布、相互平行的三个火山群(包括鲁西的潍坊火山群、沂水火山群和胶东的蓬莱火山群)和晚期杂乱分布的孤立小火山。早期火山群碱性较弱,以碱性橄榄玄武岩和碧玄岩为主,微量元素特征和同位素组成变化大;晚期孤立小火山碱性强,以碧玄岩和霞石岩为主,微量元素特征和同位素组成较均一。因此,从岩性组成和时空分布特征看,山东的火山群相当于洋岛/海山的造盾期玄武岩,而孤立小火山接近于洋岛/海山上的复苏期玄武岩。潍坊火山群和沂水火山群在Sr-Nd,Nd-Hf同位素相关图上都存在从亏损到富集的两端元混合排列趋势,但两者的排列趋势有一点区别。其中同位素富集的端元相对于原始地幔具有偏低的Ce/Pb比和偏高的Ba/Th比,指示其为大陆下地壳物质。同时,这种富集端元的Th/La比值明显低于大陆下地壳的平均值,其放射成因Hf相对于放射成因Nd过剩(即Nd-Hf同位素解耦),说明这种富集端元不是岩浆上升过程中混染的下地壳物质,而是经历过早期熔融的再循环大陆下地壳(榴辉岩或者石榴辉石岩)。鲁西两个平行火山群在同位素排列上的区别类似于夏威夷玄武岩中的KEA链和LOA链,因此,山东的平行火山群的深部动力学背景可能是地幔柱,再循环大陆下地壳物质可能是这种地幔柱的重要组成物质。晚期的孤立小火山在地球化学特征上与火成碳酸岩非常相似,如在原始地幔标准化图上都具有K,Pb,Zr,Hf,Ti的负异常等特征,因此我们认为其地幔源区为碳酸盐化的橄榄岩。孤立小火山中等亏损的Sr,Nd,Hf同位素特征支持碳酸岩熔体来自年轻的(中生代?)再循环洋壳。

湖南道县虎子岩碱性玄武岩及其基性捕虏体成因和地质意义

本文在湖南道县虎子岩地区采集了碱性玄武岩、橄榄辉长岩和基性麻粒岩捕虏体。碱性玄武岩的斑晶为橄榄石（10%～15%）,岩石K2O含量为2.88%～3.51%,Mg#值为80,具有洋岛玄武岩的微量元素特征,岩石具有富集的氧同位素组成（7.8‰～11.0‰）,可能是其上升到地表后由碳酸盐岩组分的加入及后期风化蚀变作用造成的,其相对均一且为负的εNd（t）值和靠近EMⅡ地幔端员的特点,指示了该玄武岩是拉张构造环境下富集地幔部分熔融的产物。橄榄辉长岩具有弱富集的LREE（La/Yb）N=2.5～3.0）、弱的Eu正异常（δEu=1.03～1.06）,其Sr-Nd同位素组成更靠近EMⅡ地幔端员,87Sr/86Sr比值、εNd（t）值及Nd模式年龄均高于碱性玄武岩,说明橄榄辉长岩是先形成的上述玄武岩浆在未到达地表之前局部发生结晶作用后形成的。基性麻粒岩捕虏体具较强的正Eu异常（δEu=1.42～4.41）,其重稀土元素含量出现明显的分组特征,强烈亏损U、Th和Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,同时Sr-Nd同位素组成显示其具有壳幔混合的特征。本文结合已有研究结果,探讨了岩浆起源和演化,以及与古太平洋板片俯冲有关的构造环境转换。

江西吉泰盆地碱性玄武岩的地球化学特征及其构造意义

吉泰盆地位于赣中地区, 目前尚无在该盆地中发现玄武岩的报道。新发现的玄武岩产于吉泰盆地南部泰和附近的南溪镇。玄武岩露头新鲜, 蚀变微弱, 属碱性玄武岩, 形成于板内快速拉张环境; 锆石U Pb年龄为 ( 139±0 7 ) ^(143±1 1)Ma, 表明岩石形成于早白垩世早期。玄武岩无明显的Nb、Ta负异常, Rb Sr、Sm Nd同位素组成分析结果显示[N(87Sr) /N(86Sr) ]i=0 704 1~0 704 8, εNd(t) = +3 78^+4 38, 反映玄武岩浆起源于亏损地幔, 未经地壳物质混染。结合吉泰盆地边部存在中侏罗世 (168Ma) 玄武岩的事实, 表明赣中地区在早白垩世已经处于拉张背景, 吉泰盆地的碱性玄武岩可能是在板内岩石圈伸展减薄作用下, 由北东向的赣江断裂带拉张形成的。

南海新生代碱性玄武岩中斜长石矿物的化学成分及意义

南海新生代碱性玄武岩中存在两种不同粒径的斜长石矿物。其一为斜长石斑晶,常见熔蚀麻点,是岩浆上升、压力降低时发生熔蚀作用并在骤冷条件下形成的;其二斜长石微晶,半定向或杂乱分布于火山玻璃中,其中空骸晶结构表明斜长石微晶是在淬冷条件下迅速结晶形成的。斜长石斑晶具弱成分环带,斑晶边部的An值稍高或接近于斜长石微晶。微晶斜长石An值与岩浆喷出后的水深以及喷发位置距离岩浆主通道的远近存在一定联系。本区的斜长石斑晶形成温度明显低于冲绳海槽地区,而类似于东海陆架地区;斜长石微晶的结晶温度类似于冲绳海槽,表明两地区在岩浆喷出海底后淬火结晶的物理化学条件相似。结合同样品中橄榄石斑晶研究结果以及已有的地球物理学和岩石学方面的资料,可能反映了地幔柱快速上涌使早期部分熔融及结晶分异作用较弱,岩浆本身温度高提供了早期结晶形成的斑晶与寄主岩浆进一步充分反应的热量。计算的斜长石斑晶温度不能反映源区温度特征,后者应高于本文所计算的斜长石斑晶的结晶温度。

与碱性玄武岩有关刚玉巨晶的多阶段成因──包裹体的证据

分析山东昌乐与碱性玄武岩有关的刚玉巨晶不同部位的常量元素、稀土元素及包裹体组成 .刚玉巨晶的主体以大量流体—熔体包裹体、锆石、铌 (钽 )铁矿包裹体为主 ,而巨晶中的“晶核”部位则以大量的熔体包裹体为主 ,反映研究区的刚玉巨晶是在不同的阶段形成的 .刚玉“晶核”以及“铜皮刚玉”形成于熔体相为主的体系中 ,而主体刚玉则形成于熔体—流体过渡的急剧变化的不均一的地球化学环境中 .

碱性玄武岩中幔源岩石包体内尖晶石成分特征及其岩石学成因意义

通过对我国东部北起黑龙江省南至海南省３１个产地的新生代碱性玄武岩中橄榄岩类 （纯橄岩、方辉橄榄岩及二辉橄榄岩） 包体和辉石岩类包体中的１６０ 多个尖晶石电子探针分析数据， 论述了尖晶石的Ｃｒ－Ａｌ， Ｆｅ－Ｍｇ， Ｎｉ－Ｍｇ 主元素及有关比值和端员组分之间的关系， 分析研究了不同岩类包体中尖晶石的颜色、成分及成因之间的联系。并利用所分析的有关橄榄石、斜方辉石、单斜辉石共生矿物的电子探针分析数据， 采用新的、较合理的Ｂｒｅｙ－Ｋｏｈｌｅｒ温度计及Ｋｏｈｌｅｒ－Ｂｒｅｙ 压力计和Ｂａｌｌｈａｕｓ ｅｔａｌ． 氧逸度计算方法进行了计算， 探讨了尖晶石成分与其形成温度、压力和氧逸度状态的关系， 指出了尖晶石成分所反映的地幔亏损程度及部分熔融程度的变化规律及尖晶石 （相） 稳定的温度、压力和氧逸度范围。

一种判别原始岩浆的方法——以苦橄岩和碱性玄武岩为例

在前人工作基础上 ,利用橄榄石和熔浆的FeMg分配系数 ,重新制作了MgO -Fo -FeO图解 ,该图解的优点在于其适用范围更宽 ,既可用于超基性的苦橄岩 ,也可用于一般的玄武岩或橄榄玄粗岩系。同时介绍了该图解运用的方法 ,并且以峨眉山大火成岩省中苦橄岩和黑龙江镜泊湖地区全新世碱性玄武岩为例 ,说明如何应用该图解来恢复原始岩浆以及解释岩石的成因。研究结果表明 ,峨眉山大火成岩省中的苦橄岩部分代表了原始岩浆 ,部分有过剩橄榄石的加入 ,部分为演化的岩浆形成。与苦橄岩密切共生的辉斑玄武岩是苦橄质岩浆通过橄榄石的分离结晶作用形成的 ,而在峨眉山大火成岩省中占绝对优势的溢流玄武岩则不是苦橄质岩浆简单的分离结晶作用形成。镜泊湖地区的碱性玄武岩均为演化的岩浆 ,而碧玄岩演化程度较低 。

山东昌乐与碱性玄武岩有关刚玉巨晶中锆石包裹体的发现及其意义

山东昌乐蓝宝石矿是我国最大的与新生代碱性玄武岩有关的蓝宝石矿床,但对其成因仍有不同的认识[1,2].本文根据昌乐刚玉巨晶中发现的锆石包裹体,探讨刚玉巨晶的成因.1 地质背景与山东昌乐蓝宝石矿床有关的碱性玄武岩的产出主要受沂沐断裂(郯庐断裂山东段)及其次级断裂——...

准噶尔地块东北缘志留纪碱性玄武岩的发现及其地质意义

在准噶尔地块东北缘莫钦乌拉山发现一套陆相火山岩,其与下伏中-上奥陶统庙尔沟组呈角度不整合接触,粗安岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为434.4±2.2Ma,表明其形成时代为早志留世。火山岩岩石组合为碱玄岩、玄武粗安岩、粗安岩和相应的火山碎屑岩,属于强碱性-碱性火山岩系列。SiO_2含量在45.6%~54.4%之间,富碱(Na_2O+K_2O=6.75%~9.10%),高的TiO_2(0.85%~1.42%)和Al_2O_3(17.75%~20.0%)含量,低Mg#(25.1~55.6),里特曼指数δ为3.63~9.68,玄武岩基质中出现碱性长石和白榴石。岩石轻重稀土分异明显,(La/Yb)N=4.22~6.09,Eu负异常不明显,富集LILE,亏损HFSE,具明显的Nb、Ta、Ti负异常。样品值为0.7033~0.7046,具低正值(+2.13^+4.16)显示了来源于亏损地幔的特征,但在富碱、强烈富集LILE和低值(~0.5122)等方面又显示了源区富集的特征,富集原因可能为地壳再循环或上升过程遭受地壳混染。结合区域地质背景和Zr-Zr/Y、Ti/1000-V图解,推测早志留世碱性玄武岩形成的构造环境为准噶尔微陆块与北部阿尔泰-蒙古微陆块碰撞造山后的板内伸展环境,可能代表了北部卡拉麦里洋盆最初期的陆内拉张阶段,这表明志留纪是准噶尔地块东北缘碰撞挤压到伸展拉张的构造转换时期。

山东昌乐新生代碱性玄武岩中的巨晶单斜辉石成因研究

山东昌乐新生代碱性玄武岩中除斑晶单斜辉石和基质单斜辉石外,还发育大量巨晶单斜辉石和同源斜方辉石捕掳晶。巨晶单斜辉石与玄武岩间发育复杂和简单两种类型的反应边。复杂反应边往往发育在颗粒较大的巨晶单斜辉石外围。复杂反应边可分为4个带:内部带、过渡带、外部带和边缘带,其中,内部带、过渡带和外部带均由具不同结构特征的单斜辉石+熔体+金属氧化物构成,边缘带为不含熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石;内部带的单斜辉石具梳状构造,过渡带的单斜辉石具细密筛孔构造,外部带为具似砂钟构造的筛孔状单斜辉石。反应边中单斜辉石、熔体及金属氧化物的成分显示,只有内部带受到单斜辉石巨晶的影响,其余带均受玄武岩浆的制约。简单反应边往往发育在颗粒较小的巨晶单斜辉石外围。简单反应边仅发育不合熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石。巨晶单斜辉石的反应边是巨晶与玄武岩浆间温度差造成的。在与玄武岩浆反应的过程中,大颗粒的单斜辉石巨晶需要较长的时间与玄武岩浆达到温度平衡,从而有足够的时间发育包含4个带的复杂反应边;反之,由于缺乏足够的反应时间,小颗粒单斜辉石巨晶的外围只发育不合熔体和金属氧化物的简单反应边。同源斜方辉石捕掳晶的成分与地幔二辉橄榄岩包体中的斜方辉石类似,其边部发育类似于Bowen反应(1956)形成的单斜辉石环边。在单斜辉石Al^v-Al~Ⅵ图解上,巨晶单斜辉石、二辉橄榄岩包体中的单斜辉石以及部分单斜辉石斑晶的核部,均位于较高压力的"麻粒岩和玄武岩中包体"区域,反应边中单斜辉石、基质单斜辉石以及绝大部分斑晶单斜辉石位于"火成岩"区域,说明部分斑晶单斜辉石核部来源于地幔二辉橄榄岩,属于捕掳晶。结合单斜辉石结晶压力的估算,笔者认为巨晶单斜辉石的成因模式为:来自软流圈的碱质基性熔体上侵到地幔岩石圈下部,结晶形成单斜辉石巨晶,后来该熔体携带巨晶单斜辉石与来自上地幔岩石圈、夹带大量二辉橄榄岩包体以及斜方辉石(和单斜辉石)捕掳晶的玄武岩浆混合,巨晶单斜辉石随混合后的碱性玄武岩浆上升、喷出地表。

西藏雅鲁藏布江缝合带萨嘎碱性玄武岩地球化学和年代学研究

萨嘎蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带（YZSZ）的中段,主要由地幔橄榄岩、辉长岩、辉绿岩和玄武岩组成。在萨嘎蛇绿岩南侧分布一条熔岩带,与萨嘎蛇绿岩呈断层接触。该熔岩带呈北西西向展布,宽约1~3 km,长约150km。熔岩呈块状构造,气孔和杏仁状构造发育,斑状结构,基质为间粒间隐结构。斑晶主要为斜长石（钠长石化,含量15%~20%）,及少量单斜辉石（约5%）,单斜辉石（Wo=44~48,En=40~45,Fs=10~12）为含钛透辉石（Ti O2=1.46%）。根据硅碱图（TAS）分类,该套熔岩属于碱性玄武岩类,整体表现为高钛、高铝和高钾,富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素,轻重稀土强烈分馏,（Ce/Yb）N=7.30~14.18,平均值为11。萨嘎玄武岩的地球化学特征与大陆裂谷火山岩一致,可能形成于板内裂谷环境。本研究表明,萨嘎碱性玄武岩的地幔源区具有石榴子石残余,早期经历了橄榄石、单斜辉石等镁铁矿物的分离结晶。锆石U-Pb定年结果表明萨嘎碱性玄武岩中锆石年龄较分散,产出的最年轻的一组锆石平均年龄为（54.2±1.4）Ma,它们的εHf（t）介于-11-＋1.7之间,具有中元古代的Hf同位素二阶段模式年龄,为壳源的捕获锆石,表明该套碱性玄武岩形成时代不早于始新世早期。

南海新生代碱性玄武岩中橄榄石的矿物化学及南海的地幔潜在温度

南海新生代玄武岩中橄榄石斑晶颗粒相对较小(0.2～0.6mm),自形-半自形,有熔蚀现象,不具橄榄石捕虏晶所特有环状裂隙、变形结构。基质中橄榄石微晶粒径0.01～0.05mm,多数已完全伊丁石化。早期结晶出来的橄榄石并未受到重力分异的影响,而被寄主岩浆携带继续向地表运移,在此上升过程中与寄主岩浆发生了有限的相互作用,少数橄榄石颗粒保留有弱成分分带现象。利用呈弱成分分带现象的橄榄石斑晶的核、幔部的Fo组分与寄主岩浆的X_(Fe)值对南海底潜在地幔温度进行了估算,结果表明南海的潜在地幔温度平均值为1661℃,位于典型热点的地区夏威夷(1688℃)和冰岛(1637℃)之间,南海的潜在地幔温度与正常洋中脊地幔潜在温度之间的差值(186℃～208℃)也位于夏威夷(213℃～235℃)和冰岛地区(162℃～184℃)之间,表明南海地区下的地幔可能存在热量异常,支持了根据地球物理学和岩石地球化学的信息所提出的南海地区存在地幔柱的观点。

福建牛头山新近纪碱性玄武岩中地幔岩包体内硫化物研究

福建牛头山一带新近纪碱性玄武岩中含有尖晶石二辉橄榄岩包体。这些地幔岩包体内普遍存在有硫化物。硫化物按产状和成因分为两类:1)分布于寄主矿物内部,未与裂隙相连,是地幔岩浆作用的产物;2)分布于颗粒内或颗粒边部,在裂隙上或与裂隙相连,是地幔流体交代作用的产物。电子探针分析表明,15个硫化物测点中,除2个黄铜矿、1个硫铜铁矿外,其余为不同Ni/Fe(mol比)比值的铁镍硫化物:6个测点为富镍镍黄铁矿,其Ni/Fe=0.98～2.79,(Fe+Ni)/S=1.03～1.08;2个为针镍矿,其Ni/Fe=5.5,(Fe+Ni)/S=1.01;4个测点为富镍磁黄铁矿,其Ni/Fe=0.29～0.49,(Fe+Ni)/S=0.79～0.94。4粒单一硫化物矿物的成份是不均一的,多数表现为自中心到边部Ni含量和Ni/Fe值呈增加趋势,而Fe和Cu含量呈减少趋势。本研究还发现单一硫化物中由中心到边部金与镍大致有相同的变化趋势。