博格达裂谷双峰式火山岩地质年代学与Nd-Sr-Pb同位素地球化学特征

东天山博格达造山带位于准噶尔和吐鲁番-哈密两个前寒武纪地块之间。已有充分的地质与元素地球化学证据证明东天山博格达陆内碰撞造山带构造属性是属于大陆裂谷,全区早石炭世火山岩的SiO_2含量在55%～64%之间出现明显的间断,其刺梅沟七角井组中玄武岩和流纹岩在时空上紧密拌生,为一典型的双峰式火山岩组合。该双峰式火山岩组合中玄武岩和流纹岩Rb-Sr同位素等时线年龄分别为:342．0±3．2 Ma和340．3±3．4 Ma。七角井组中玄武岩和流纹岩同位素等时线年龄在误差范围内与博格达古生物化石指示的早石炭世时代一致。七角井组玄武岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．7,(^(87)Sr/^(86)Sr)_i为0．703261～0．703328,(^(206)pb/^(204)Pb)_i为17．703～17．989、(^(207)pb/^(204)Pb)_i为15．407～15．498、(^(208)Pb/^(204)Pb)_i为37．147～37．825;七角井组流纹岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．6,(^(87)Sr/^(86)Sr)_i为0．703368～0．703469,(^(206)Pb/^(204)Pb)_i为17．827～18．114、(^(207)Pb/^(204)Pb)_i为15．460～15．517、(^(208)Pb/^(204)Pb)_i为37．077～37．973,由此可见七角井组玄武岩和流纹岩在Nd-Sr-Pb同位素特征方面具有相当一致。根据Nd-Sr-Pb同位素地球化学和元素地球化学认为其玄武岩是来源于亏损地幔,而伴生的流纹岩则是由玄武岩浆分离结晶作用的产物。一般都认为岩浆分离结晶作用只产生成分连续变化的岩浆系列,但是在特定条件下也是可以产生双峰式火山岩组合。由玄武岩浆分离结晶作用形成的双峰式火山岩并不少见,但是在裂谷环境下双峰式火山岩中流纹岩是由玄武岩浆分离结晶作用形成的这种双峰式火山岩组合至今还未发现。因此,博格达双峰式火山岩是大陆裂谷环境中比较特殊的并是十分少见的或可能是一种新的双峰式火山岩构造成因类型。

柴-欧微地块花岗岩地球化学和Nd-Sr-Pb同位素组成:基底性质和构造属性启示

本次工作研究了柴达木地块和欧龙布鲁克地块中的古元古代莫河岩体、新元古代沙柳河岩体、早三叠世香日德岩体和察汉诺岩体以及晚三叠世可日岩体的主量元素、微量元素和Nd-Sr-Pb同位索组成．沙柳河岩体和可日岩体具S型过铝质花岗岩成因特征，其他岩体具Ⅰ型花岗岩类成因特征．TDM和εNd（t）值的对比揭示，沙柳河岩体的源岩区为欧龙布鲁克地块的Ⅱ型基底变质表壳岩系，其余岩体的岩浆都不可能源自暴露地表的基底变质表壳岩系。花岗岩类和基底变质表壳岩系的亏损地幔最大模式年龄集中在1.5-2．3Ga和0．9～1．3Ga，在欧龙布鲁克地块中亦有～2．5Ga及2．8Ga显示，一般Pb同位素比值（205^Pb/204^Pb）。〉18，（207^Pb／204^Pb）。〉15．5，（208^Pb／204^Pb）。〉38，具高放射成因铅特征．这表明，柴达木地块和欧龙布鲁克地块基底与扬子陆块具有密切的亲缘性，现今的扬子陆块范围可扩大到中国西部阿尔金断裂东、西两侧的微陆块群，昆中断裂带和柴北缘高压-超高压变质岩带代表扬子陆块内部裂解小地块的再汇聚带．

济阳拗陷第三纪玄武岩的Nd-Sr同位素研究

本文报道了济阳拗陷29个第三纪玄武岩的Nd,Sr同位素组成。结果表明,该区早、晚第三纪玄武岩的Nd-Sr同位素组成变化较明显且具有一定的区别:早第三纪玄武岩的εNd值为-2.4～3.3,87Sr/86Sr比值为0.70481～0.70930;晚第三纪玄武岩的εNd值为0.1～2.3,87Sr/86Sr比值为0.70421～0.70530。鉴于εNd与1/Nd及87Sr/86Sr与1/Sr之间不存在相关特征,Nb正异常以及SiO2与MgO,Fe2O3+FeO,P2O5呈负相关,与Al2O3呈正相关,但与K2O不存在相关特征,因此,地壳混染作用并不是第三纪玄武岩同位素组成变化的主要原因。玄武岩87Sr/86Sr比值的升高是由热液蚀变造成的,而εNd值的变化则归因于源区混合。如果热液蚀变作用没有发生,这些玄武岩的所有数据点在Nd-Sr相关图上将可能位于地幔系列内部。这表明第三纪玄武岩主要是由DMM和EMI两个端员组分不同程度混合形成,EMII的贡献是次要的。

冀北小张家口基性-超基性杂岩的成因:岩石学、地球化学和Nd-Sr同位素证据

冀北小张家口基性-超基性杂岩体主要由辉石岩和次要的纯橄岩组成,并含有方辉橄榄岩透镜状捕掳体。岩石学和元素地球化学数据表明,辉石岩和纯橄岩可能是堆晶成因,而方辉橄榄岩可能是来自地幔源区的地幔岩捕掳体(抽取玄武质熔体之后的难熔残余)。辉石岩和纯橄岩都表现出相当富集的Nd-Sr同位素特征,εNd(t)=-2^-10,ISr=0.7045~0.7081,表明它们的母岩浆来自富集的岩石圈地幔的部分熔融。化学成分和同位素成分一致表明,母岩浆在以橄榄石和辉石为主的分离结晶过程中,遭受下地壳不同程度的混染。辉石岩受显著混染,不能代表岩石圈地幔的同位素成分;而纯橄岩是最初的分离结晶体,仅受轻微下地壳混染,可近似反应岩石圈地幔源区的同位素成分。小张家口岩体的形成可能与古亚洲洋的缝合(240~250Ma)有关。

云南永平卓潘新生代碱性杂岩体的元素地球化学和Nd-Sr-Pb同位素特征及地质意义

云南永平卓潘碱性杂岩体是金沙江-哀牢山富碱斑岩带中的重要岩体,位于兰坪走滑拉分盆地西部。该岩体的主要岩石类型为辉石正长岩、正长岩和霞石正长岩等。岩石地球化学显示高碱、高K_2O/Na_2O比值、低TiO_2、高Al_2O_3的超钾质钾玄岩系列岩石。微量元素表现为富集K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE),亏损Ta、Nb、Ti、P、Zr等高场强元素(HFSE),表现为明显的"Ta-Nb-Ti"负异常,同时富集过渡性元素Cr、Ni、Co等。稀土元素为稀土总量高,富集LREE、(La/Yb)_N比值高、Eu异常不明显为特征。(^(87)Sr/^(86)Sr)_i比值为0.707611～0.709167、ε_(Nd)(t)值为-4.89～-6.57,^(206)Pb/^(204)Pb变化于18.6886～18.7022、^(207)Pb/^(204)Pb变化于15.6169～15.63493、^(208)Pb/^(204)Pb变化于38.7972～38.8927,显示岩浆源区具有富集地幔(EMⅡ)与下地壳共同作用的壳幔过渡带特征,构造环境判别为大陆弧(CAP)环境。岩体是在碰撞造山过程中大陆板片俯冲,使曾经遭受古洋壳板片流体强烈交代的壳幔过渡带在上升的软流圈熔体的注入而发生部分熔融,在走滑拉分盆地的核心部位沿构造断裂上升侵位而形成。

粤北下庄铀矿田黄陂-张光营辉绿岩脉的成因：元素地球化学和Nd-Sr-Pb-O同位素证据

黄陂-张光营辉绿岩脉位于粤北贵东复式花岗岩岩体东部的下庄铀矿田内,形成于142．6±3．0Ma。岩石化学呈现拉斑玄武宕系列的特征,富集大离子亲石元素；在蛛网图上,Th表现出正异常,而Ba呈负异常,P轻度亏损,无Nb,Ta,Zr,Hf异常；轻、重稀土之间分馏不明显,基本无Eu异常。微量元素和稀土元素特征与板内玄武岩的相似；铅同位素具有典型的Dupal异常铅特征,ε_(Nd)(t)值为3．2～4．7,(^(87)Sr/^(86)Sr),为0．70446～0．70628；在Pb-Pb,Nd-Pd,Nd-Sr和Sr-Pb相关图解上,数据点都位于亏损地幔和富集地幔Ⅱ之间。地球化学特征表明,黄陂-张光营辉绿岩脉是在拉张的构造环境下由介于亏损地幔和富集地幔Ⅱ之间的、相对富集的地幔源区部分熔融形成的,而这种富集地幔可能是由俯冲带流体交代形成的。

三江地区古特提斯火山岩源区物质的Nd-Sr-Pb同位素体系特征

Nd- Sr- Pb同位素体系对三江地区古特提斯火山岩的示踪结果表明 ,古特提斯时期三江地区存在亏损和近原始两种地幔储库。亏损地幔的 ISr=0 .70 4 1～ 0 .70 77,εNd(t)=+2 .87～ +7.2 4 ;近原始地幔的 ISr=0 .70 39～ 0 .70 79,εNd(t) =- 0 .96～ +5 .4 1。它们均属南半球地幔域。亏损地幔和近原始地幔分别是三江地区 MORB和 OIB的源区物质。金沙江洋内弧火山岩继承了 MORB的源区物质 ,ISr=0 .70 6 0～ 0 .70 6 6 ,εNd(t) =+6 .2 4～ +7.5 4 ;碰撞弧火山岩的源区物质是陆壳重融物 ,ISr=0 .72 0 3～ 0 .72 35 ,εNd(t) =- 8.80～ - 10 .76 ;滞后弧火山岩的源区物质是陆壳重融物与少量地幔柱熔融物的混合物 ,ISr=0 .70 77～ 0 .70 99,εNd(t) =- 2 .5 6～ - 9.93。澜沧江陆缘弧火山岩的源区物质是洋壳、大洋沉积物和陆壳物质的混合物 ,ISr=0 .70 5 2～ 0 .7111,εNd(t) =+0 .6 1～ - 7.2 6。Sr- Pb同位素联合示踪还表明 ,三江地区存在 Dupal异常 ,其ΔSr>4 0 ,Δ 8/ 4 >6 0和Δ7/ 4 >7。

赣南中侏罗世流纹岩地球化学及成因研究:上地壳成因的的微量元素和Pb-Nd-Sr同位素地球化学制约

江西南部龙南-寻邬地区余田群菖蒲组的流纹岩形成于中侏罗世(164.8.1Ma～174.9Ma),为双峰式火山岩组合的酸性端元,属弱过铝质(ACNK平均为1.04)钙碱性系列(σ平均为 1.90)。稀土元素含量高(平均为278.9μg/g),轻稀土富集(L/H平均为7.94),Eu亏损中等(δEu平均为0.41)。微量元素以富集Rb,Ba,Th,U,Zr,Y,Pb,而亏损Sr,Nb为特征。Pb,Nd,Sr同位素组成为:(^(206)Pb/^(204)Pb)t=17.89～18.58,(^(207)Pb/^(204)Pb)t=15.58～15.70,(^(208)Pb/^(204)Pb)t=37.94～38.82;ε_(Nd)(t)=-7.44～-11.9;I_(Sr)=0.71126～0.71228。对赣南流纹岩微量元素采用蛛网图和模糊聚类分析方法进行对比研究的结果及Pb-Nd-Sr同位素相关特征为其上地壳成因提供了地球化学佐证。赣南流纹岩是由进入上地壳内高位岩浆房的石英拉斑玄武岩浆的底侵作用直接使上地壳部分熔融形成的产物。

西藏西南部休古嘎布蛇绿岩的Sm-Nd年龄及Nd-Sr-Pb同位素特征

休古嘎布蛇绿岩位于雅鲁藏布江蛇绿岩带西段,属于SSZ型蛇绿岩。用Sm-Nd法测定了该蛇绿岩中辉长辉绿岩的结晶年龄,辉石、斜长石和两个全岩样品的等时线年龄为(126.2±9.1)Ma,代表新特提斯洋在该区俯冲消减的时限。同时,对辉长辉绿岩的Nd-Sr-Pb同位素的测定结果表明,辉长辉绿岩的初始εNd(t)值高(6.7～9.1),反映原始岩浆起源于强烈亏损的地幔源区,未受大陆地壳物质的混染;初始206Pb/204Pb比值较低(17.412～17.523),但初始208Pb/204Pb比值较高(37.352～37.706),并具有较高的ISr值(0.70278～0.70383),指示休古嘎布蛇绿岩源于印度洋MORB型地幔域。

东天山白石泉镁铁-超镁铁杂岩体的Nd-Sr-Os同位素成分及其对岩浆演化的意义

本文报道东天山有铜镍硫化物矿化的白石泉镁铁-超镁铁杂岩体(分布在中天山地块北部)的微量元素和Nd-Sr-Os同位素成分,以探讨其地幔源区性质和壳幔相互作用过程。白石泉杂岩体的地球化学特征是富集大离子亲石元素和轻稀土元素,但亏损高场强元素。全岩Sr和Nd同位素初始比值变化较大,分别是(87Sr/86Sr)i=0.7032～0.7066和εNd(t)=5.6～-0.9,两者呈反相关关系。全岩Os含量在80×10-12～29×10-12之间,富含放射性成因Os(187Os/188Os=0.295～1.18)。据此,得出结论:(1)白石泉杂岩体的母岩浆在上升侵位过程中,受到地壳物质的强烈混染,导致各岩石类型的Nd-Sr同位素成分变化很大和Os同位素成分富集放射性成因Os的特征,这与前人认为的白石泉岩体侵位过程中没有地壳混染作用的模式明显不同;(2)白石泉杂岩体的母岩浆来自被古生代俯冲带熔/流体交代过的年轻岩石圈地幔,这要求我们重新认识中天山前寒武地块的性质和规模。

粤东中生代火山—侵入杂岩的地壳深熔成因——Pb-Nd-Sr多元同位素体系制约

本文根据系统的Pb-Nd-Sr多元同位素体系研究表明,粤东地区中生代花岗质火山—侵入杂岩成岩作用机制为壳源岩石的部分熔融作用。源岩为未出露的古老陆壳基底岩石,源岩物质组成不均一,为先存幔源火山岩和地壳沉积物的混合物或互层。

鲁西地块济南辉长岩岩石学、地球化学和Os-Nd-Sr同位素研究

对华北克拉通东部陆块鲁西地块济南辉长岩进行了详细的岩石学、地球化学和Os-Nd-Sr同位素研究,探讨了该岩体的成岩过程、地幔源区特征以及地壳混染在幔源岩浆演化过程中的作用。济南辉长岩在地球化学上富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素以及高场强元素;它们具有高放射性成因的Os同位素组成,Sr-Nd同位素组成具有EM1型特征。岩石学和元素地球化学研究表明,该岩体在成岩过程中经历了显著的橄榄岩+辉石+斜长石的分离结晶。岩石学、地球化学和Sr-Nd同位素特征研究表明,济南辉长岩的母岩浆应该是含水的岩浆体系,且起源于一个古老的富集岩石圈地幔。岩体所具有的高放射性成因的初始Os同位素组成以及呈反相关关系的εNd(t)值和初始Sr同位素比值表明,其母岩浆在深部地壳位置侵位过程中遭受了古老的前寒武纪基性下地壳的混染。

华南古生代花岗岩类Nd-Sr同位素研究及华南基底

统计表明,华南古生代花岗岩类的形成,主要集中在两个时期:奥陶纪到泥盆纪和二叠纪到三叠纪。 Nd-Sr同位素结果表明,这两个时期花岗岩类,主要来自地块深部古老大陆基底。这一基底的最老年龄,大约为20亿年。根据全球花岗岩类ε_(Nd)(0)随岩体形成时代演变统计规律,推算表明,确实存在有一种类型花岗岩类,其形成和地幔密切相关,还极有可能就是地幔派生的产物。

Nd-Sr定量与同位素比值一次测定多接收程序设计

Nd-Sr定量与同位素比值多接收程序按单双与双单校正两种方案设计,可在一次质谱测定中获得高精密度数据。Nd的测定用^(146)Nd作稀释剂,校正参数用^(145)Nd/^(144)Nd=O.348430,^(146)Nd/^(144)Nd=2.07188。测定时中心接收器跳扫质量144,145与150.5,接收器为4到5个。用本程序测La JoLLa标准15次平均得^(143)Nd/^(144)Nd=O.511844±0.000005(2σ);BCR-I岩石标样^(143)Nd/^(144)Nd=0.512634±0.000006(2σ),Nd浓度为29.22PPm。Sr的测定中心接收器跳扫质量86、87、88、91.5,用3到4个接收器。数据处理过程类同于Nd程序。

南岭东段燕山期镁铁质岩石Nd-Sr同位素研究

南岭东段燕山期镁铁质岩浆活动可划分为四个阶段 (中侏罗世、晚侏罗世、早白垩世和晚白垩世 ) ,分别对应四次重要的伸展拉张作用时期。镁铁质岩石具有基本类似的Nd Sr同位素特征 ,ISr较高 (一般介于 0 .70 5～ 0 .710之间 ) ,εNd值变化范围较大 (介于 -7.90～ 5 .16之间 ) ,表明其岩浆源为壳 -幔混合源性质。镁铁质岩石具有板内拉斑玄武岩特征 ,形成于板内拉张环境 ,表明该区在燕山早期的中侏罗世即已进入后造山演化阶段。岩石的成因模式为地幔镁铁质岩浆在上升至地壳底部过程中 ,受到地壳组分的混染 ,在岩石圈伸展的深部背景和浅部拉张状态下形成。

藏东衣珠兴拉地区超基性岩岩石地球化学特征及Pb-Nd-Sr同位素特征

对出露于班公湖-怒江缝合带东段衣珠兴拉地区超基性岩的野外地质调查,以及岩石学、岩石地球化学、Pb-Nd-Sr同位素等研究表明:岩石类型为强烈蛇纹石化的方辉橄榄岩,具有富MgO(45.33%~47.70%)、贫CaO(0.15%~0.37%)和Al_(2)O_(3)(0.08%~0.39%)、低TiO_(2)(0.011%~0.014%)的特征;稀土元素含量低于原始地幔,稀土元素配分模式呈平缓右倾型,轻、重稀土元素分馏明显,具有明显的正Eu异常和弱负Ce异常;过渡金属元素表现为不对称的配分型式,在Ti和Cu处形成明显的负异常;岩石具有高(87 Sr/86 Sr)i、低εNd(t)的特征。上述特征表明,衣珠兴拉超基性岩相当于SSZ型地幔橄榄岩,由原始地幔经15%~25%部分熔融形成亏损地幔岩,形成于洋内岛弧环境,在俯冲消减作用过程中,混染了20%~40%的地壳物质。

浙江省西北部白垩纪火山岩Nd-Sr同位素特征

浙江省白垩纪火山岩叠置在扬子地块和华夏地块两个不同的基底构造单元之上,不同构造单元的火山岩Nd同位素组成存在重大差异,其中扬子地块火山岩Nd初始值较高,εNd值介于-8.9￣-0.9之间,平均为-4.6(n=33);华夏地块火山岩εNd值介于-14.1￣+1.2之间,平均为-6.7(n=69)。同时,两个地块火山岩的εNd值均随时间增高、模式年龄均随时间降低的趋势十分明显。扬子地块区从135￣124Ma形成的第Ⅰ旋回至110￣90Ma形成的第Ⅲ旋回酸性火山岩εNd和t2DM平均值分别为-6.2、-2.4、-2.2和1.42Ga、1.11Ga、1.09Ga;华夏地块区内同时代3个旋回酸性火山岩的εNd和t2DM平均值则为-10.1、-7.2、-5.5和1.75Ga、1.49Ga、1.35Ga。推测浙江省广泛发育的白垩纪流纹质火山岩可能是基底变质岩部分熔融形成,由于持续的玄武岩底侵作用,造成幔源物质的加入量显著地随时间增加。

放射性成因同位素地球化学参数的误差计算:以Hf-Nd-Sr同位素为例

放射性成因同位素地球化学中的参数大多不是直接测量量,而是由几个直接测量量经计算所得,其误差也受到这几个测量量误差的影响,涉及到比较复杂的误差传递问题。本文在介绍方差、标准偏差和标准误差等概念基础上,阐述误差合成与传递的基本原理与方法,然后以Hf-Nd-Sr同位素为例论述若干重要同位素地球化学参数的误差计算问题,并给出方便读者使用的Excel计算表格,对放射性成因同位素地球化学研究与应用有一定的使用价值和参考意义。

东天山康古尔塔格蛇绿岩SHRIMP年龄、Nd-Sr同位素特征及构造意义

通过对东天山康古尔塔格蛇绿岩中的辉长岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄测定,得出康古尔塔格蛇绿岩形成于晚寒武世-早奥陶世(494±10Ma)。Nd-Sr同位素研究表明,康古尔塔格蛇绿岩中辉长岩、辉绿岩、玄武岩、斜长花岗岩及角斑岩的ε_(Nd)(t)值变化于+5.7～+10.5之间,与现代大洋岛弧火山岩的ε_(Nd)(t)值一致;(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值变化于0.703475～0.704923之间,与现代典型大洋中脊新鲜玄武岩的^(87)Sr/^(86)Sr值变化范围基本一致。上述特征显示出康古尔塔格蛇绿岩与准噶尔蛇绿岩一样,属SSZ型蛇绿岩,其岩浆来自亏损上地幔,且在演化过程中没有受到陆源物质的明显混染。该蛇绿岩形成时代、源区组成结合区域地质构造等暗示康古尔塔格断裂以北地区可能属于准噶尔板块范畴。