汉诺坝玄武岩及大同火山群的岩石学和同位素地球化学

利用主元素、造岩矿物、REE及Sr、Nd、Pb同位素资料,对汉诺坝玄武岩和大同火山群的岩石学、地球化学、地幔源区特征、岩浆的分异和演化、玄武岩岩浆活动的构造条件进行了讨论。

金沙江-红河构造带北段囊谦盆地新生代高钾岩石^(40)Ar/^(39)Ar年代学研究

9个黑云母样品高精度^(40)Ar/^(39)Ar法定年结果表明,囊谦盆地高钾岩浆的活动年限为37.1~37.8Ma。高钾岩石在地质背景和岩石类型上与青藏东缘发现的两类高钾岩系中的早期高钾岩浆岩具有可比性,它们可能形成于相同的构造背景。结合前人的同位素年代学研究资料,金沙江-红河构造带南、北段高钾岩浆活动的时间分别为40~24Ma和40~33Ma,南、北段高钾岩浆活动时间的差异可能指示陆内俯冲作用时限的差异。

中国东部新生代玄武岩的地球化学（Ⅱ）Sr、Nd、Ce同位素组成

对有代表性的中国东部新生代玄武岩的Ｓｒ、Ｎｄ和Ｃｅ同位素组成进行了系统的研究，结合系统的微量元素研究结果，进一步阐明其地幔源区同位素组成的不均一性；利用Ｃｅ、Ｎｄ同位素地球化学给出的信息，探讨富集Ⅰ型（ＥＭⅠ）地幔端元的成因。

汉诺坝玄武岩中地幔岩捕掳体REE和Sr、Nd同位素地球化学

本文报道汉诺坝玄武岩中地幔岩捕掳体的ＲＥＥ丰度和Ｓｒ、Ｎｄ同位素组成。不同岩石类型的ＲＥＥ配分模式和同位素组成反映地幔部分熔融程度和交代作用过程。二辉橄榄岩亏损轻稀土，是原始地幔经不同程度部分熔融的残留体。方辉橄榄岩具Ｕ型ＲＥＥ配分模式，是强烈亏损的地幔岩被熔体非化学平衡交代的结果。二辉岩脉状体富轻、中稀土，它同与脉状体接触的二辉橄榄岩可达化学平衡或近于化学平衡，而二辉岩脉状体的形成与玄武岩岩浆无成因关系。据对二辉岩脉状体和不含脉状体橄榄岩的Ｓｍ－Ｎｄ同位素定年，这种脉状体形成于３００Ｍａ左右。

青藏东缘新生代高钾岩浆活动的热年代学制约

热年代学研究表明 ,青藏东缘存在两期新生代高钾岩浆活动 ,其活动时限分别为 40～ 2 8Ma和 16～ 0Ma。两期高钾岩石在地质背景、岩石类型和地球化学特征上明显不同 ,表明早期高钾岩石是在转换压缩过程中产生的 ,起源于富集地幔的部分熔融 ,而晚期高钾岩石则与东亚和青藏地区构造伸展有关 ,起源于新近交代富集的亏损地幔。

西藏芒康盆地新生代高钾火山岩的主元素和同位素地球化学研究

元素和Pb-Sr-Nd同位素地球化学示踪结果表明,西藏芒康盆地内拉屋乡组高钾火山岩是在转换压缩引起的陆内俯冲背景下产生的,其可能源区为EMII型富集地幔端元。高场强元素Nb和Ta出现明显的负异常,表明在该火山岩源区内有陆壳物质的加入。稀土元素模拟结果显示岩浆源区成岩过程中有单斜辉石、斜长石和石榴子石的分离结晶。

中国东部新生代玄武岩的地球化学──Ⅰ．主元素和微量元素组成：岩石成因及源区特征

所研究的玄武岩包括拉斑玄武岩、碱性玄武岩、苦橄粗玄岩和钾质玄武岩。主元素和微量元素的组成变化表明，中国东部玄武岩既是不同深度地幔部分熔融的产物，又经历了岩浆结晶分异作用。强不相容元素比值的变化特征显然与岩石圈地幔交代作用有关。软流圈地幔的上涌并导致上覆不均一的岩石圈地幔的部分熔融是形成中国东部新生代玄武岩的主要机制。

五大连池钾质火山岩的Sr、Nd、Pb同位素地球化学及岩浆的化学演化

五大连池火山岩是我国东部新生代最典型的钾质玄武岩。以富Ti、Na、K为特点,结晶分异使岩浆向富Si、富碱方向演化。岩石中Rb、Sr、Sm、Nd丰度与熔岩的碱质同步增长。Pb、Sr、Nd同位素组成很特殊,富放射成因Sr和Nd,但贫放射成因Pb,^(87)Sr/^(86)Sr为0.705100—0.705441,高于全球未分异现代值;^(143)Nd/^(144)Nd为0.512381—0.512433,低于全球未分异现代值;^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb、^(208)Pb/^(204)Pb分别为16.712—16.992,15.371—15.407,36.515—36.948,比许多大洋玄武岩和大陆玄武岩偏低。上述数据表明,其源区为无明显地壳物质混染的、未遭改造的原始富集地幔,同大洋玄武岩明显不同,暗示地幔的物质组成有区域性和不均匀性。

南极罗斯岛及泰勒谷地区火山岩的地球化学特征及成因讨论

利用微量元素和Ｓｒ，Ｎｄ，Ｐｂ同位素资料，得出了南极罗斯岛及泰勒谷地区火山岩来自于上地幔，五个地区火山岩具有相同的源区。岩石具有大洋岛屿玄武岩（ＯＩＢ）的特征。来自地幔的火山喷发的岩浆未遭受地壳物质的混染作用。地幔源区是具有高μ（＝２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ）比值的地幔组分ＨＩＭＵ与亏损地幔组分ＤＭＭ混合作用的结果，其中以ＨＩＭＵ组分为主，原生岩浆由具ＨＩＭＵ组分特征的深部地幔柱与浅部的ＤＭＭ混合而成。

地幔端元组分的微量元素地球化学研究综述

结合国内外研究现状，对利用同位素地球化学所确定的地幔端元组分DMM、HIMU、EM1和EM2在微量元素地球化学上的特征进行了综述，并对其成因进行了讨论。

稀土元素地球化学指数与地幔部分熔融度的关系

探讨了REE配分模式图中的∑(1/REE)_N指数、(La/Yb)_N指数与地幔平衡部分熔融度F、REE总分配系数之间的关系,提出了一个定量计算地幔部分熔融度的有效方法,避免了用单一元素含量法可能出现的偏差,并以汉诺坝地区为例,说明了它的使用。

辽宁宽甸黄椅山玄武岩中地幔岩捕虏体的REE 及 Sr、Nd 同位素地球化学

报道了黄椅山玄武岩中三类地幔岩捕虏体的 REE 丰度和 Sr、Nd 同位素组成。研究分析认为:尖晶石二辉橄榄岩是地幔岩经不同程度部分熔融的残留体;角闪石二辉橄榄岩系地幔交代作用的结果;石榴石二辉岩是在地幔条件下基性岩浆的分凝体。上述捕虏体均与寄主玄武岩无成因关系。地幔岩捕虏体的 Sm-Nd 计时获得741Ma 和78Ma 两条参考等时线,它们分别相当于晚元古代和晚中生代的地幔事件。

宽甸黄椅山玄武岩和巨晶的同位素与微量元素地球化学

微量元素和同位素地球比学资料表明黄椅山玄武岩的地幔源区的同位素组成与原始地幔近似;巨晶矿物与寄主岩有成因关系;鉴于熔岩快速结晶,固相与液相难以达到化学平衡,故利用巨晶-熔体来计算分配系数更为合理;碱性玄武岩的双凹型REE配分模式是熔体与单斜辉石、石榴石达到化学平衡或近于化学平衡的结果;出现的Eu正异常应为REE配分模式中两条双凹曲线的交点,与地幔的氧逸度无关。

压力对稀土元素分配系数相对变化的影响——以宽甸、汉诺坝玄武岩中巨晶矿物为例

通过对与寄主岩(碱性玄武岩)具有化学平衡或近于化学平衡关系的巨晶(石榴石、辉石和角闪石)的REE分配系数的研究,发现其REE分配系数的对数值相对于元素半径呈抛物线性变化。抛物线的顶点位置不但随矿物种类的不同而不同,而且对同一矿物也是变化的。随压力增大,同一种矿物的分配系数抛物线顶点向离子半径小的元素方向偏移,可以认为在不同深度生成或演化的玄武岩岩浆的REE分布模式受压力的影响较大。

南极泰勒谷及罗斯岛地区火山岩微量元素地球化学

南极泰勒谷及罗斯岛地区火山岩的微量元素地球化学研究表明，它们可以分为两大类，博尼湖南岸、克雷克特山和鸟角的碧玄岩或碱玄岩是地幔平衡部分熔融作用的结果；罗德角和伊万思角的安粗岩是岩浆分离结晶作用的结果，其母岩浆相当于本区的碧玄岩。5个采样地区火山岩具有相同的地幔来源，地幔源区为轻稀土富集型，并富集重稀土元素。

玄武岩中普通辉石、石榴石巨晶的研究(Ⅱ)——Pb、Sr、Nd同位素组成

辽宁宽甸、河北汉诺坝及福建明溪碱性玄武岩中普通辉石巨晶的^(87)Sr/^(86)Sr值是0.70387—0.70401,^(143)Nd/^(144)Nd值是0.51282—0.51295,宽甸石榴石巨晶的^(143)Nd/^(144)Nd值是0.51282—0.51293,巨晶的εNd值与载体玄武岩相似。辉石的^(207)Pb/^(204)Pb值是15.6017—15.6649,^(206)Pb/^(204)Pb值是18.5604—18.8359,石榴石的^(207)Pb/^(204)Pb值是15.6046—15.7792,^(206)Pb/^(204)Pb值是18.1849—19.0345。巨晶放射性Pb同位素明显高于载体玄武岩,表明两者之间未达到同位素平衡。巨晶母岩浆可能产生于二元混合体系,端元之一可能与岛弧物质有关。

南极罗斯岛及泰勒谷新生代火山岩微量元素特征及岩石成因

本文对采自南极罗斯岛及泰勒谷的新生代火山岩（包括鸟角碱玄岩、伊万思角歪长粗面响岩、罗德角碱玄响岩、克雷特山碱玄岩、碧玄岩博尼湖南岸碧玄岩）中的微量元素、稀土元素及同位素进行了系统的研究。查明研究区的火山岩未遭受地壳混染；证实它们可能来自两种不同的地幔源区。在岩浆演化方式上两套岩石也有所不同，碱玄岩和碧玄岩以地幔平衡部分熔融作用为主，而粗面响岩、碱玄响岩则以分离结晶作用为主。地幔部分熔融度为１．４６～３．５７％。

横断南极山脉地区新生代火山岩同位素地球化学

本文利用Ｓｒ，Ｎｄ，Ｐｂ同位素资料，得出横断南极山脉地区新生代火山岩的地幔源区以高μ（μ＝２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ）值的地幔端员ＨＩＭＵ组分为主，并参杂有亏损地幔端员ＤＭＭ组分，原生岩浆由具高μ值特征的ＨＩＭＵ深部地幔柱与浅部软流圈亏损地幔ＤＭＭ组分混合而成。

中国东部岩石圈地幔的演化──地幔岩捕虏体微量元素的证据

对中国东部赋存于新生代玄武岩中的地幔岩捕虏体的全岩和单斜辉石等作了主元素和微量元素分析。证实了二辉橄榄岩及其单斜辉石在主元素有连续变化的趋势，反映了具部分熔融后残留相的性质。方辉橄榄岩及其中的单斜辉石的主元素、Ｎｄ／Ｙｂ、Ｔｉ／Ｚｒ和Ｓｒ／Ｚｒ值与二辉橄榄岩的同类矿物是不连续过渡。单斜辉石的Ｓｒ／Ｎｄ值和ＲＥＥ组成暗示了方辉橄榄岩具ＥＭ２特征；二辉橄榄岩类似于ＤＭＭ。强调中国东部大陆岩石圈地幔的早期作用过程可能以对流为主，通过大洋岩石圈的俯冲叠加而形成以方辉橄榄岩为主的大陆岩石圈地幔。以后因地幔上涌，使岩石圈减薄，最后通过热传导形成以二辉橄榄岩为主的大陆岩石圈基底。

玄武岩中普通辉石、石榴石巨晶的研究(Ⅰ)——REE演化

辽宁宽甸、河北汉诺坝和福建明溪碱性玄武岩中的普通辉石和石榴石巨晶MgO、FeO、CaO含量的变化呈现了矿物的结晶分异趋势。从高温到低温晶出辉石的REE分馏程度不断增高,石榴石REE分馏程度不断降低,即两种巨晶中的LREE不断增加,而HREE逐渐减少,矿物的稀土模式曲线出现交叉现象。 用宽甸和汉诺坝任一层玄武岩作为液相与巨晶所计算的REE分配系数D_(矿物)^(REE)-玄武岩值,均与实验值相近,因而它不能旁证载体玄武岩就是巨晶的母岩浆。辉石晶出后残余岩浆比例Ⅰ值计算表明,母岩浆体可能是一个相对体积不太大的、主元素和REE成分不断变化的相对独立的地质体。