地幔再富集作用对岩石圈地幔Fe-Mg-Ca同位素组成的影响

本文对目前的大洋玄武岩和华北地幔橄榄岩捕虏体的Fe-Mg-Ca同位素研究结果进行了系统的归纳和总结,并在此基础上,探讨地幔再富集作用对岩石圈地幔Fe-Mg-Ca同位素组成的影响,以期为进一步认识华北岩石圈地幔物质组成转变的方式提供新途径。统计结果表明,没有受到地幔交代作用影响的橄榄岩,其Fe-Mg-Ca同位素组成变化范围小,而地幔再富集作用会导致岩石圈地幔的Fe-Mg-Ca同位素组成明显不均一,说明地幔再富集作用是导致岩石圈地幔Fe-Mg-Ca同位素组成变化的重要机制。

熔体再富集作用对大陆岩石圈地幔的影响

二辉橄榄岩通常被认为是低程度部分熔融的残留,但熔体再富集作用为其成因提供了一种新的解释。熔体再富集作用通常是指软流圈来源的玄武质熔体加入到难熔的方辉橄榄岩或纯橄岩形成更为饱满的二辉橄榄岩的过程。除了使主量元素富集之外,熔体再富集作用还可以使微量元素与Sr-Nd同位素从方辉橄榄岩中的富集特征转变为二辉橄榄岩所呈现的亏损特征。对于熔体再富集作用是否改变橄榄岩的Os同位素组成还存在较大的争议,它主要取决于加入熔体的比例,熔体中硫的饱和程度以及熔体再富集作用发生的时间等因素。对于以低熔/岩比例为主的大陆岩石圈地幔来说,熔体再富集作用对橄榄岩的Os同位素组成的影响可能较为有限。除了化学成分上的影响之外,熔体的加入也会改变大陆岩石圈地幔的物理特征。这一过程使得岩石圈地幔的渗透率增大和黏滞度降低,从而会破坏大陆岩石圈地幔的稳定性。虽然熔体再富集作用可以影响和改变岩石圈地幔的性质,但它是否导致克拉通地幔的减薄以及克拉通破坏尚有疑问。

大陆地幔岩石圈和地球地幔中浅水平富集过程

大陆地幔岩石圈可能是一个不相容元素的重要的储库,并且它仍然是一个研究地幔元素分馏过程的关键性天然实验室。为了构筑一个大陆地幔岩石圈模式,对地幔捕虏体、钾镁煌斑岩和金伯利岩以及所选择的大陆溢流玄武岩中的主要元素、微量元素和同位素资料进行了综合研究。业已证明,这种地幔岩石圈的组成、密度、厚度和产生玄武岩的能力是随年龄而变化的。太古宙地幔岩石圈以具有相对低的FeO丰度(这归因于科马提岩的提取作用)为特征,因而该岩石圈的密度必定比周围的软流圈要低。与此相反,太古宙后的地幔岩石圈,其组成可能与最近采集的样品(如碱性玄武岩中的尖晶石橄榄岩包体)相类似。因此,太古宙后的地幔石圈为大陆溢流玄武岩的产生贡献了足够丰富的物质,并且为更容易分层和加入到大洋玄武岩的软流圈源区提供了足够高的密度。综合现有的有关地幔捕虏体和大陆溢流玄武岩的资料表明,大陆地幔岩石圈在壳/幔系统中占的元素份额,含K小于10％’而含Sr和Nd为3.5％。 许多大陆镁铁质岩石具有以ε_(Nd)低、ε_(Sr)多变和^(206)Pb/^(204)Pb比值经常都低为特征的明显不同的同位素比值。特别是具稍高^(87)Sr/^(86)Sr和低^(206)Pb/^(204)Pb的组合越来越被认为是大陆地幔岩石圈的一个特征。钾镁煌斑岩、金伯利岩和黄长煌斑岩?

长江中下游地区蝌蚪山晚中生代玄武岩的地球化学研究:岩石圈地幔性质与演化的制约

长江中下游地区繁昌火山盆地蝌蚪山晚白垩世玄武岩为硅饱和岩石,SiO2含量在47.63%～50.02%之间,在TAS图上位于碱性和亚碱性的分界线上,多数属于玄武岩,少数为粗面玄武岩。MgO含量较低(3.72%～5.58%),但Mg#值较高(61～71)。岩石富集大离子亲石元素Ba、Th、U、LREE和Pb,亏损高场强元素Nb、Zr和Ti,具富集的Sr、Nd和Pb同位素组成。初始87Sr/86Sr(t)比值介于0.7065～0.7066之间,εNd(t)值介于-5.5～-7.3之间。在87Sr/86Sr(t)-εNd(t)相关图上投在富集的第Ⅳ象限,并趋向于EMⅡ地幔端员。206Pb/204Pb(t)、207Pb/204Pb(t)和208Pb/204Pb(t)比值分别为17.928～18.311、15.426～15.621和37.785～38.525,在Pb同位素相关图上处在DMM和EMⅡ地幔端员之间。蝌蚪山玄武岩的地球化学特征表明其原始岩浆来源于岩石圈地幔,底侵到壳幔边界后曾有一段时间的滞留,并经历了一定程度的以橄榄石和斜方辉石为主的结晶分异,随后在上升过程中没有受到明显的地壳物质的混染。本地区晚中生代时期陆下岩石圈地幔具有同位素富集的性质,曾受到过古老俯冲事件中析出流体/熔体的交代。与本地区新生代玄武岩地球化学性质的对比表明,从晚中生代至新生代,由于岩石圈拉张和软流圈的上涌,长江中下游地区发生了岩石圈的减薄,其过程和华北地块东部的岩石圈减薄事件基本一致。造成华北地块东部和华南地块东部的岩石圈减薄具有一致的动力学机制和背景,很可能是晚中生代时期古太平洋板块向亚洲大陆之下俯冲造成的弧后盆地的拉张减薄。

大陆岩石圈地幔的组成与交代作用

结合前人研究成果,总结了大陆岩石圈地幔的研究方法和研究对象,并对研究方法及研究对象作了评述.Griffin等将岩石圈地幔分为Archon、Proton、Tecton三类.Archon大陆岩石圈地幔相对原始地幔来说是强烈亏损的;大多数Tecton相对于原始地幔是适度亏损的;而Proton的组成在Archon和Tecton大陆岩石圈地幔2个端元之间.总体上看,古老岩石圈地幔亏损程度最大,而年轻岩石圈地幔相对古老岩石圈富集.富集过程主要与地幔交代作用有关.从交代作用的表现形式、交代剂的性质与来源方面,通过研究地幔捕虏体/捕掳晶,可以很好地认识岩石圈地幔的富集过程.

华北克拉通西北部显生宙岩石圈地幔属性与演化特征:橄榄岩捕虏体证据

众所周知,华北克拉通东部岩石圈地幔的组成和性质在显生宙发生了显著变化,但由于西部出露含有捕虏体的火山岩较少,这在一定程度上限制了人们对该区岩石圈地幔属性与演化特征的认识。本文将华北克拉通西北部晚白垩世-新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体的研究成果归纳总结,旨在进一步揭示该区岩石圈地幔的属性与演化特征。研究表明,华北克拉通西北部岩石圈地幔主要由低Mg^(#)的二辉橄榄岩和少量高Mg^(#)的方辉橄榄岩组成。高Mg^(#)橄榄岩代表该区受轻微再富集作用影响的古老岩石圈地幔残余,低Mg^(#)橄榄岩是软流圈来源熔体与高Mg^(#)橄榄岩反应的产物,代表地幔再富集作用对古老岩石圈地幔改造的结果。该区岩石圈地幔经历了多期地幔交代作用的改造,早期交代事件与古亚洲洋俯冲有关,近期与软流圈来源的玄武质熔体有关。这种广泛的地幔再富集作用对华北克拉通古老岩石圈地幔的转变做出了重要贡献。

华北克拉通中部早白垩世岩石圈地幔性质:来自狐偃山科头钾质正长岩年代学、同位素的限制

华北克拉通东部中生代岩石圈减薄已经取得了大量进展,相比之下对克拉通中部岩石圈演化认识不足。本文对华北克拉通中部狐偃山杂岩体中科头正长岩进行了锆石U-Pb年代学、主量和微量元素、Sr-Nd-Hf同位素地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,科头正长岩侵位于早白垩世晚期(~111Ma)。岩石样品均为钾质-超钾质,属于碱性系列岩石。这些岩石相对富集轻稀土,亏损重稀土和中稀土,具有明显的正Eu异常(Eu/Eu*=1.22~1.96)、富集大离子亲石元素LILE(Rb、Sr、Ba),亏损高场强元素HFSE(Nb、Ta、Ti)。所有岩石样品具有相对高的初始87Sr/86Sr比值(0.7058~0.7062)和低的εNd(t)(-10.4^-11.1),εHf(t)介于-12.2^-5.2之间。详细的元素和同位素地球化学研究表明科头正长岩的原始岩浆可能来源于富集岩石圈地幔中富金云母的尖晶石二辉橄榄岩源区的部分熔融,岩浆演化过程中经历了地壳混染与结晶分异(AFC)过程。结合华北克拉通中部岩浆资料,将华北克拉通中部早白垩世岩浆作用分为早晚两期:早期(123~135Ma)为岩浆作用高峰期,晚期(~114Ma)为最后一期弱的岩浆期;华北克拉通中部陆下岩石圈地幔是富集的、不均一的,其至少在早白垩世(138~111Ma)一直处于减薄状态。

利用富集玄武岩揭示克拉通边部岩石圈地幔的性质与过程

难熔的岩石圈地幔深根是克拉通长期稳定的基础,地幔捕虏体是研究克拉通下方岩石圈地幔演化的关键对象.富集放射性同位素的玄武岩通常含有明显的岩石圈地幔贡献,在缺乏地幔捕虏体的情况下,如何利用富集玄武岩的岩石学、地球化学、热力学模拟等手段约束克拉通边部岩石圈地幔的性质和过程,是非常值得深入研究的问题.本文以缺乏地幔捕虏体的华北西北部的早白垩世富集玄武质岩石为例,进行了这方面的有益尝试.这些玄武质岩石具有高SiO_(2)和碱金属元素含量(SiO_(2)=45.8~59.8wt.%, K_(2)O+Na_(2)O=4.81~9.88wt.%)、岛弧型微量元素配分曲线和富集的放射性同位素(ε_(Nd)=-2.64~-12.88,^(87)Sr/^(86)Sr=0.7063~0.7093)组成特征.它们的TiO_(2)和FeO_(t)含量显著高于难熔地幔来源的天然/实验熔体,与饱满地幔的派生熔体组成相似;同时,它们又富集亲流体元素(Rb、Ba),暗示其地幔源区受到了流体交代作用.结合地幔熔融热力学模拟和区域构造历史,这些富集玄武质岩石的形成可能同时受控于软流圈的减压熔融以及受古亚洲洋俯冲板片流体交代的饱满岩石圈地幔的低程度熔融.综合研究表明,华北西北部在早白垩世具有薄的、饱满的岩石圈地幔,而同期华北东部依旧保留有难熔岩石圈深根,暗示克拉通岩石圈去根作用及伴随的饱满地幔增生是穿时发生的,并与环克拉通构造域活动紧密相关.因此,富集玄武岩在揭示克拉通边部岩石圈地幔的性质及古构造活动印记方面具有重要的应用前景.

长江中下游晚中生代中基性岩的铅同位素特征:富集地幔的证据

长江中下游东段庐枞、怀宁、繁昌、铜陵和宁芜地区的中基性岩属于碱性系列 ,具有高的U ,Th含量和Th/Pb ,U/Pb比值 ,分别平均为 2 .82× 10 -6,9.5 6× 10 -6和 0 .6 35 ,0 .184。样品的初始铅同位素 (130Ma)组成为 :(2 0 6Pb/ 2 0 4Pb) i=17.6 5～ 18.6 0 ,(2 0 7Pb/ 2 0 4Pb) i=15 .4 2～ 15 .5 0 ,(2 0 8Pb/ 2 0 4Pb) i=37.6 7～ 38.0 4。形成中基性岩的原始岩浆来源于富集的岩石圈地幔 ,具有EMⅠ和EMⅡ ,且以EMⅡ为主的特征。和长江中下游西段黄石地区以及大别地块西南部玄武岩的比较表明 ,长江中下游地区岩石圈地幔高的Th/Pb和U/Pb比值可能和俯冲板片析出流体的交代有关。晚中生代时期 ,华北板块岩石圈地幔以EMⅠ特征为主 ,华南板块岩石圈地幔以EMⅡ特征为主 ,岩石圈地幔性质的区域性分布与印支期扬子板块深俯冲事件密切相关。虽然中国东部新生代玄武岩因岩石圈大规模减薄表现了亏损特征 。

桂东北牛庙闪长岩和同安石英二长岩:岩石学、锆石SHRIMP U-Pb年代学和地球化学

桂东北牛庙和同安岩体分别由闪长岩和石英二长岩组成。锆石的SHRIMP U-Pb年龄分别为163±4Ma和160± 4Ma。岩石以富铝、富碱、高钾、富含Rb、Ba、Th、U、Pb、Sr等大离子半径亲石元素(LILE)及富含REE、Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素(HFSE)为主要特征,属富钾系列或钾玄岩系列。其不相容元素的分布特征为亲OIB型,主要来源于富集的岩石圈地幔的熔融。两岩体的常量元素、微量元素和Sr-Nd同位素组成特征,反映了它们的原始岩浆经历过相当充分的分离结晶和相当程度的地壳混染,即通过AFC方式而形成。岩体中广泛分布的微细粒状暗色包体是共存的更偏基性的岩浆与寄主岩浆不完全混合的残留,其成分的多样性和相互过渡关系,反映了不同包体母岩浆在形成和演化途径等方面的差异性。岩体形成于燕山早期华南后造山阶段大陆地壳拉张减薄的构造环境,软流圈地幔沿超岩石圈深断裂的上涌和底侵,是造成富集的岩石圈地幔和中下地壳熔融并形成本区闪长质和花岗质岩浆的主要机制。

胶东大尹格庄金矿碳酸盐矿物的特征、物源及其在金成矿过程中的作用

胶东金矿的成因研究一直是矿床学研究的热点,其中金的物质来源与活化、沉淀机制是最受关注的问题之一。大尹格庄金矿位于胶西北地区的招平断裂带中段,是区内典型的超大型破碎蚀变岩型金矿,以存在大量碳酸盐脉而有别于区内其他金矿床,这些热液成因的碳酸盐脉对该矿区Au成矿具有重要作用,因而是破解胶东巨量Au物质来源和成矿机制的良好对象。本研究通过细致的岩相学观察,发现大尹格庄金矿中的碳酸盐矿物主要包括菱铁矿和方解石,以脉状、浸染状存在于黄铁绢英岩型矿石中,其中部分菱铁矿与黄铁矿等金属硫化物共生,其他菱铁矿则与石英共生,方解石则呈浸染状和脉状两种形式产出,菱铁矿和方解石均为热液型碳酸盐矿物。扫描电子显微镜研究表明,在菱铁矿和方解石中均发现有金矿物的存在。Au含量分析结果表明,菱铁矿和方解石是大尹格庄金矿的重要载金矿物,形成于成矿作用的主要阶段。碳酸盐矿物原位微区稀土元素数据也显示出热液型碳酸盐矿物的特征;同位素地球化学数据显示大尹格庄金矿中碳酸盐矿物与胶东地区前寒武纪变质基底中的大理岩明显不同。C-O同位素分析显示,大尹格庄金矿中菱铁矿的δ^(13)CPDB为-5.12‰~-4.82‰,δ^(18)OSMOW为12.13‰~12.80‰,具有明显的幔源特征;而方解石δ^(13)CPDB为-0.64‰,δ^(18)OSMOW为6.21‰,显示出幔源流体在上升过程中受到了一定程度的围岩的影响。金矿中菱铁矿显示轻稀土相对亏损,重稀土相对富集,有轻微的负Eu异常,(87Sr/86Sr)i为0.709842~0.710087,εNd(t)为-18.5~-17.1;方解石的(87Sr/86Sr)i为0.710861,εNd(t)为-12.7,指示形成碳酸盐矿物的CO_(2)流体可能来自于幔源的基性岩浆。结合胶东以及整个华北克拉通中生代地质演化,本文认为胶东巨量金可能来自于富集的岩石圈地幔,成矿物质随这些幔源基性岩浆的活动沿断层等壳内软弱面向上运移,而CO_(2)流体在这个过程中起到了促进作用,并随含金流体最终运移至地壳浅部发生金成矿作用。

峨眉大火成岩省的岩石地球化学特征及时限

本文根据盐源-丽江岩区和攀西岩区峨眉山玄武岩的地球化学组成,包括各种氧化物之间的关系、微量元素标准化曲线、Th/Yb与Ta/Yb、Ce/Nb与Th/Nb,以及^(87)Sr/^(86)Sr与^(143)Nd/^(144)Nd值的相互关系,重点对峨眉山玄武岩地幔源的地球化学特点、上扬子地区岩石圈地幔的地球化学特征及成因、地幔热柱与岩石圈地幔的相互作用,以及峨眉山玄武岩的喷发时限进行了初步探讨。

南太行山闪长岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄及岩石成因研究

南太行山符山和东冶角闪闪长岩岩体的精细SHRIMP锆石U-Pb定年和元素-同位素地球化学研究表明:符山角闪闪长岩体形成于126.7±1.1Ma,东冶角闪闪长岩体形成于125.9±0.9Ma,与区内基性侵入岩和北太行地区侵入杂岩具有相似的形成年龄,表明晚中生代(±130Ma左右)太行山地区经历了与华北陆块同期的重要构造岩浆事件。区内闪长质岩石SiO_2=54.84％～65.75％,MgO=1.31％～3.89％,K_2O+Na_2O=6.53％～11.40％,mg值=0.36～0.58,(La/Yb)_(cn)=9.86～22.77,(Gd/Yb)_(cn)=1.51～2.00;Eu/Eu=1.00～1.23,以富集LREE、LILE元素和明显亏损Nb-Ta、Zr-Hf-Ti等高场强元素为特征。^(87)Sr/^(86)Sr(t)=0.705363～0.706165,ε_(Nd)(t)=-13.8～-16.8,源自于EMI型富集岩石圈地幔,可解释为新生地幔底侵物质熔融后经过结晶分异作用的产物。与华北克拉通内部其他地区一样,早白垩世南太行山地区处于软流圈上涌的岩石圈伸展构造背景。

华南早古生代花岗岩中暗色包体的成因:岩石学、地球化学和锆石年代学证据

早古生代是华南构造演化和陆内造山过程的关键时期。在扬子板块的东缘,早古生代花岗岩发育大量暗色包体。该地区的宏夏桥岩体（434 Ma）为I-型花岗闪长岩,其中的暗色包体具有细粒岩浆结构,形态以椭圆形和水滴状为主,与寄主岩的接触界线清晰。与寄主岩相比,暗色包体具有较低的SiO2（52.19%58.72%）含量,较高的MgO（2.98%9.28%）、Fe2O3T（6.17%8.35%）和CaO（5.08%6.91%）含量,相似的全碱含量（K2O＋Na2O=3.79%5.92%）。岩相学和地球化学特征显示这些暗色包体为典型的镁铁质微粒包体（MME）。寄主岩与暗色包体之间的互相包裹关系说明它们可能是近同时间形成的,暗色包体的锆石U-Pb年龄（430 Ma）与寄主岩年龄（434 Ma）的相接近也支持这一解释。部分斜长石贯穿包体与寄主岩之间的边界,寄主岩中部分斜长石被细粒的黑云母环绕,暗色包体中含有大量的针状磷灰石。电子探针数据显示暗色包体中的斜长石斑晶具有反环带特征。这些现象均呈现出高温的基性岩浆注入到低温的酸性岩浆并发生岩浆混合作用的特点。高的Ni（12171μg/g）、Cr（69424μg/g）含量,高Mg#（〉60）值,以及低的锆石εHf（t）值（–2–15）表明暗色包体可能来源于富集的岩石圈地幔,与华夏板块同时期辉长岩和玄武岩的源区特征一致。因此,我们认为早古生代华南板块东部地区（扬子板块东缘＋华夏板块）存在一个广泛的受古俯冲板块交代过的岩石圈地幔,并于430 Ma左右发生了部分熔融。通过对宏夏桥岩体中MME的成因研究,我们认为华南早古生代大面积花岗岩的形成可能经历了如下过程：早古生代造山后的伸展垮塌导致了被古俯冲板片交代的岩石圈地幔发生部分熔融,这些高温的地幔熔体底侵于中下地壳,使中下地壳发生大规模的部分熔融,在伸展背景下形成了面状分布的华南早古生代花岗岩。在花岗岩形成过程中,地幔物质不仅有热量的供应,而且有物质的直接参与。

板内橄榄玄粗岩(shoshonite)地幔流体交代作用及成因的元素地球化学证据：以赣南会昌橄榄玄粗岩为例

根据稀土元素和微量元素ICP-MS分析结果,通过对流体作用敏感的元素对比值(U/Th、Pb/Ce、Ba/La、Cs/Rb和Ce/Y等)的研究对比,为赣南会昌橄榄玄粗岩的形成有地幔流体交代作用参与提供了重要的地球化学证据。应用主元素氧化物(K2O、Na2O、FeOT、CaO、MgO和TiO2)与SiO2的变异分析,判明会昌橄榄玄粗岩不是高钾钙碱性岩浆结晶分异的产物。应用Ta/Hf-Th/Hf图解判别会昌橄榄玄粗岩形成于大陆板内构造环境。根据上述地球化学特征,结合Sr-Nd-O-Pb同位素组成及Nd模式年龄研究结果,推断会昌橄榄玄粗岩是古大陆(冈瓦纳?)岩石圈富集地幔与中生代亏损地幔的源区混合产物。

青海省乌兰地区肯得隆富钛铁矿镁铁-超镁铁质岩体的岩石与矿石成因

肯得隆镁铁-超镁铁质岩体位于青海柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微陆块中。岩体为半隐伏岩体,地表零星出露。岩体岩石类型丰富,有蛇纹岩、单辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、橄榄单辉岩、橄榄苏长辉长岩、橄榄角闪辉长岩、角闪辉长岩、蚀变辉长岩、斜长岩。辉长岩、辉石岩中见稀疏浸染状、星点浸染状钛铁矿。钛铁矿含量以5%~10%为主,个别含量可达10%~20%,具海绵陨铁结构,属岩浆晚期矿化作用产物。岩体中辉长岩锆石U-Pb年龄为491±3Ma(MSWD=0.7)。岩体岩石的化学组成属于拉斑玄武质系列,各岩性岩石的稀土元素配分形式基本一致,均呈轻稀土富集的右倾型。微量元素特征表现为富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba、Th、U),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)。岩体(87Sr/86Sr)i值为0.704731~0.710280,εNd(t)=-4.49^+0.83。岩浆在冷凝过程中发生了橄榄石-单斜辉石-斜方辉石-斜长石-普通角闪石的分离结晶作用。岩石地球化学特征表明岩体受到同化混染作用。肯得隆岩体的原生岩浆为普通的玄武质岩浆,源自被古生代俯冲熔/流体交代的富集岩石圈地幔。钛铁矿的富集机制是:岩浆在氧逸度低于NNO条件下经历了相对高度的分异演化而最终达到钛铁矿富集。

滇西岩石圈地幔域分区和富集机制:新生代两类超钾质火山岩的对比研究

通过对滇西新生代两类富钾火山岩地球化学特征的对比，发现该地区存在两个不同的地幔域，对应于产地的大地构造属性．位于扬子板块西缘的洱海高钾火山岩(42～24Ma)富集LILE，亏损HFSE，TiO2含量低(<1％)、具有高的初始^87Sr／^86Sr值(0．7064～0．7094)和负的εNd值(-3．84～-4．64)，与世界上典型的与俯冲作用有关的富钾火山岩相似，其源区是受古特提斯域俯冲流体交代的亏损型尖晶石相方辉橄榄岩．位于华南板块的马关富钾火山岩(<16Ma)具有OIB型微量元素特征，TiO2含量高(>2％)、具有低的初始^87Sr／^86Sr值(0．7041～0．7060)和正的εNd值(5．46～7．03)，与板内高钾火山岩类似，其源区是受源自软流圈小体积硅酸岩熔体交代的饱满型石榴子石相二辉橄榄岩．认为不能用统一的构造模型来解释两类富钾火山岩的时空展布．洱海地区的岩浆活动与加厚岩石圈的对流减薄有关，而马关地区的火山活动受控于南海张裂过程．

胶东地区早白垩世周官高镁闪长岩体年代学、地球化学特征及其构造意义

胶东地区是我国最重要的金矿集区,金矿床的时空分布与晚中生代花岗岩类密切相关,其中早白垩世伟德山期花岗岩侵位时间与大规模金成矿时间一致,是重要的成矿期地质体。隶属于伟德山期花岗岩的周官岩体与金成矿时空关系密切。选择周官岩体作为研究对象,系统开展了岩石学、锆石U-Pb同位素测年和全岩地球化学研究工作。结果表明:周官岩体侵位时代为(119.4±1.1)~(118±1.0)Ma,与金成矿同期;岩体具有低硅、高镁和富钠,以及相对高的Cr、Ni、Co、Sc含量、Sr/Y比值和明显贫化的Zr含量特征,Mg#值介于55.83~59.26,表现为高镁闪长岩特征。岩石属高钾钙碱性系列,为高镁闪长岩类,岩浆源于富集岩石圈地幔的部分熔融,并混染了部分地壳物质;周官高镁闪长岩体和伟德山期花岗岩的岩浆侵位导致地壳浅部发生剧烈隆起,形成伸展构造,为成矿流体运移、成矿物质富集和矿体定位提供了良好通道和有利空间。

内蒙古宁城早中生代地幔捕虏体及熔/流体交代作用

内蒙古宁城地区发现的尖晶石二辉橄榄岩捕虏体,其寄主岩为早中生代堆晶成因的辉石岩。尖晶石二辉橄榄岩在矿物组成和Sr、Nd、Pb同位素特征等方面区别于寄主辉石岩,具有地幔岩特征。相对原始地幔岩,尖晶石二辉橄榄岩具有Fe高,Mg、Al低,富集K、Na、Ca、LREE和Rb、Sr、Ba、Th等不相容元素的特征,据此可以认为捕虏体来源于交代的富集地幔。对熔/流体交代反应形成的结构及其交代矿物金云母、韭闪石、白云石、方解石的进一步研究,揭示富K、Al、Ca、LREE和不相容元素的硅酸质和碳酸质熔/流体的交代作用致使地幔岩向不断饱满和富集的趋势演化,导致地幔岩Mg#值、Fo值的降低,Al和其他不相容元素的增高。单斜辉石环带原位微量元素测定也证实交代作用的存在。剪切结构的发育可能与软流圈底辟体上涌引发的塑性流变有关。联系华北古老岩石圈地幔多次的地质事件,笔者认为,早中生代地幔的特征与华北克拉通长期以来自身的深部演化有关。

地幔流体在花岗岩形成中的负极作用——以青藏高原西部喜马拉雅期花岗岩类为例

笔者以青藏高原西部喜马拉雅期花岗岩类为例,论述了富含地幔流体的花岗岩特征,并探讨了其形成机制。研究结果表明,青藏高原西部喜马拉雅期花岗岩类岩石组合为透辉石正长岩- 透辉石花岗岩- 黑云母(二长)花岗岩,主要造岩矿物有钾长石、更长石、石英。