物质成分对岛弧拉斑玄武岩成因的指示意义

岛弧拉斑玄武岩(ITH)与洋脊拉斑玄武岩(TH)在主要元素上具有总体一致性,而在微量元素、同位素、稀土元素上具有差异性。在已知的资料的基础上,通过岛弧拉斑玄武岩(ITH)与洋脊拉斑玄武岩(TH)的物质成分对比,推测出岛弧拉斑玄武岩可能的成因。

塔里木西北缘阿克苏地区大陆拉斑玄武岩对新元古代裂解事件的制约

塔里木西北缘新元古界苏盖特布拉克组不整合覆盖在前寒武纪阿克苏群蓝片岩及侵入其中的基性岩墙之上,苏盖特布拉克组底部发育两层玄武岩夹层,其形成时代和成因背景对认识塔里木板块前寒武纪构造演化及有关的超大陆循环和地球动力学过程具有重要意义。本文对这两层玄武岩进行了全岩地球化学和锆石U-Pb年代学研究。结果显示,玄武岩均属于大陆拉斑玄武岩系列,微量元素地球化学特性与典型的大陆溢流玄武岩非常相似,其岩浆来源于富集地幔,并遭受了一定程度的地壳混染作用。玄武岩中锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄分布在1945～755Ma,这些锆石均属于玄武岩浆上升过程中从地壳岩石捕获的继承锆石,记录了塔里木北缘元古代期间多期变质和岩浆事件。这一年龄范围表明,玄武岩形成的时代应晚于755Ma。本文的研究结果表明,阿克苏大陆拉斑玄武岩形成于板内裂谷环境,可能与新元古代Rodinia超大陆之下的地幔柱活动有关,是塔里木板块从Rodinia超大陆裂解出来的直接证据。

冲绳海槽南部橄揽拉斑玄武岩研究

1995年夏季航次冲绳海槽地质、地球物理调查对海底岩石实施拖网取样，在与那国海底洼地西南边线采集到新鲜玄武岩样品。对岩石样品进行了薄片鉴定、岩石化学分析、稀土和微量元素分析以及银同位素分析等。结果表明，岩石为橄榄拉斑玄武岩，岩石微量元素和稀土元素分布具有地慢柱洋中脊玄武岩的特点；成岩熔浆来自上地慢，分异程度较低，混合作用较弱，结晶液线温度为1150－1200℃。

西秦岭甘加地区OIB型钾质拉斑玄武岩的发现:对西秦岭晚中生代大陆裂谷作用的启示

西秦岭晚中生代火山岩出露于青海省泽库县多福屯地区、甘肃省夏河县红墙和甘加地区。初步研究表明,甘加火山岩属于一套钾质拉斑玄武岩。该玄武岩富集REE、LILE及HFSE,但轻、重稀土元素分馏程度及不相容元素含量均略低于典型OIB和西秦岭晚中生代钠质碱性玄武岩。岩浆起源于软流圈释放的小体积富挥发份硅酸盐熔体交代形成的富集岩石圈地幔,并在上升中经历了较大程度的镁铁质矿物的分离结晶作用。岩石具有典型的陆内OIB成因特点,既不同于前人提出的甘加海山玄武岩,也不属于"二叠纪隆务峡—甘加蛇绿岩"组成部分,而与西秦岭晚中生代钠质碱性玄武岩均为大陆裂谷系OIB型岩浆作用的产物。甘加玄武岩可能具有比较复杂的岩石组合,跨越了晚古生代到晚中生代的一个较长时间范围。西秦岭晚中生代的大陆裂谷作用夭折于岩石圈拉张的早期阶段,它的出现及研究区广泛发育的近SN向或NW向断裂,可能是贺兰—川滇南北构造带与大型走滑断裂系复杂叠加并相互影响与改造的表现。

浙江沿海晚中生代拉斑玄武岩浆侵位深度的讨论

浙江沿海晚中生代复合岩流中拉斑玄武岩高度富集大离子亲石元素 ,反映除了源区富集作用外还有地壳混染的贡献 ,Rb、Nb的丰度特征指示玄武岩浆主要与中、上地壳岩石发生了相互作用。用岩石化学成分计算的这种拉斑玄武岩浆熔体的平均密度为ρm=2 .6 78g/cm3,根据岩浆与周围地壳的压力平衡关系 ,推算得来自地幔的玄武岩浆一直侵位到距地表约 16 .3km左右的中地壳时才滞留下来 。

拉斑玄武岩的高压熔融实验及其大地构造意义

样品取自西藏日喀则地区冲堆枕状玄武岩,根据岩石化学成分属拉斑玄武岩。实验采用DS-29A型铰链式六面顶液压机对样品进行加压加温,用高压差热法测定它的高压熔融曲线。在熔融曲线以上和以下的压力温度范围,分别进行若干组实验。

澳大利亚寒武纪Heathcote绿岩带中变质拉斑玄武岩和层间沉积物:维多利亚州金矿化的来源?

ＬａｋｅＣｏｏｐｅｒ露天矿区寒武系变质拉斑玄武岩和层间沉积物由９个块状－枕状熔岩和７层沉积物组成，位于澳大利亚维多利亚州中部Ｈｅａｔｈｃｏｔｅ绿岩带的北部，岩层厚度为２８１ｍ．矿区的变质玄武岩在岩性和地球化学上与正常的大洋中脊玄武岩及维多利亚州其他地区绿岩体中的变质玄武岩极为相似，并且未遭受热液蚀变作用．层间沉积物由细条带状硫化物、层状含硫化物的碳质泥岩、燧石和沉积碳酸盐岩组成．沉积物中异常矿物组合、微量元素、稀土元素等特征表明，沉积物为喷气火山成因．露天矿中的变质拉斑玄武岩含金低于５×１０－９，而层间沉积物金品位随Ａｓ、Ｃｕ、Ｚｎ含量变化而变化，金含量平均为６７×１０－９．根据沉积学特征和硫化物矿物推测，沉积物中成矿金属元素是在喷气沉积期间聚集的，即可能是从区内拉斑玄武岩之下的厚层玻古山岩中萃取和交换出来的．物质平衡计算表明，早—中古生代期间变质流体使金从层间沉积物中活化并在构造薄弱带、膨胀带再沉淀，故喷气成因的变沉积岩在金聚集和提供金源上起了重要作用，在维多利亚州Ｌａｃｈｌａｎ褶皱带中形成浊积围岩型岩金矿床．

北冰洋南森-加克尔洋脊具科马提岩-拉斑玄武岩趋势的鬣刺玄武岩

在ARK Ⅳ/3(1987)航次期间,在南森-加克尔洋脊(NGR)采集了火山岩样品。该洋脊是一个缓慢扩张(半速率约为0.5cm)的洋脊,其轴深超过5000m。NGR是迄今为止扩张最慢且最深的洋中脊,根据采样位置距轴谷的距离,计算出所研究岩石的年龄约为600ka。 根据岩相学和地球化学特征,即(?)刺结构、mg>70和MgO>9wt％,把该火山岩称为科马提质玄武岩。科马提质玄武岩中玄武岩纽分的暗色球状微滴,被认为是不完全岩浆混合作用的反映。该科马提质玄武岩的玄武岩端员能较好地用根据稀土元素、Ti和不相容微量元素得出NGR的玄武岩的富集特征来解释。 根据Nd同位素数据和高的Sm/Nd比值,地幔交代作用[即脉状(veined)地幔模式]可能是造成NGR科马提质玄武岩的源区富集不相容元素的原因。

辽东半岛早元古宙海相拉斑玄武岩特征及其意义

辽东半岛早元古宙北部辽河群中层状基性岩发育广泛,与上覆层状岩系呈沉积接触关系,并发现多处枕状熔岩。层状基性岩的岩石学、岩石化学和地球化学的研究结果表明,这些层状基性岩是辽河群早期沉降阶段的海相拉斑玄武岩。辽东半岛早元古宙海相拉斑玄武岩的发现,将改变对辽河群下亚群火山—沉积建造内涵的传统认识,表明其产出为大陆边缘或类似弧后盆地的大地构造环境。这将为重新认识和评价辽东半岛早元古宙金属矿床开拓新思路。

河北阳原和山西大同新生代玄武岩的岩石地球化学特征:华北克拉通西部深部地质过程初探

报道了大兴安岭-太行山重力梯度带以西河北阳原和山西大同新生代玄武岩的元素和Sr-Nd同位素地球化学数据。含幔源包体的阳原早第三纪碱性玄武岩具有均一的Sr-Nd同位素组成(εNd≈5.7)和相似于OIB的微量元素特征,玄武岩主要来自软流圈地幔,岩浆起源较深。大同地区第四纪时期同时产出碱性和拉斑玄武岩,碱性玄武岩也主要来自软流圈地幔,岩浆起源深度小于阳原样品;拉斑玄武岩具有较低的εNd(1～4),可能是软流圈和岩石圈地幔相互作用的产物,岩浆起源较浅。大同两类玄武岩在空间上分野明显,可能与桑干河断裂对软流圈地幔上涌的控制以及区域上岩石圈-软流圈作用程度的变化有关。

沙茨基海隆(Shatsky Rise)白垩纪玄武岩的地球化学特征及其地幔柱-洋中脊相互作用过程

沙茨基海隆(Shatsky Rise)是白垩纪早期形成的西北太平洋大火成岩省,其成因和演化过程目前仍存在较大争议。本次研究对沙茨基海隆白垩纪玄武岩进行了全岩主量、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素的分析。沙茨基海隆玄武岩主要属于拉斑玄武岩,具有较亏损的大离子亲石元素和轻稀土元素以及较富集的重稀土元素的特征,没有明显的Eu异常(δEu=0.99~1.29),与正常洋中脊玄武岩(N-MORB)的微量元素配分模式较为相似。然而该系列玄武岩却具有相对较富集的初始^(87)Sr/^(86)Sr(0.702986~0.703991)和^(143)Nd/^(144)Nd(0.513034~0.513194)同位素比值、较富集的^(207)Pb/^(204)Pb(15.439~15.508)和^(208)Pb/^(204)Pb(37.853~38.488)同位素比值,与富集的洋岛玄武岩(OIB)和岛弧火山岩的同位素成分较为相似,且源区混入高U/Pb比值(HIMU型)的富集地幔成分。稀土元素部分熔融模拟反演表明沙茨基海隆火山岩的原始岩浆可能起源于尖晶石相二辉橄榄岩源区,且具有较高程度的部分熔融作用(>10%)。在以上研究基础上,本文提出地幔柱-洋中脊相互作用模型来解释沙茨基海隆拉斑玄武岩较亏损的不相容元素成分和较富集的同位素成分这一特殊地球化学特征。由于来自扩张洋中脊的强大拉张应力的影响,地幔柱岩浆物质将流向洋中脊并发生减压部分熔融,导致不相容元素的高度亏损,但由于放射成因元素(Sm、Rb和U)的半衰期相对较长,同位素成分则难以在较短时间内被改变,因此本文推测沙茨基海隆同位素富集的N-MORB拉斑玄武岩可能是地幔柱-洋中脊相互作用的产物。

江山-广丰地区早白垩世晚期玄武岩的岩石地球化学及其构造意义

江山-广丰地区所在的信江红色盆地与金衢红色盆地同属于NEE向赣杭断陷盆地带的组成部分。赣杭构造带自早白垩世晚期开始强烈拉张,红色盆地形成。红层下部夹有层状玄武岩,全岩K-Ar年龄为98～105Ma,属早白垩世晚期。岩石地球化学特征表明研究区有两类玄武岩:江山陈塘坞一带的拉斑玄武岩,礼贤、广丰一带的碱性橄榄玄武岩。Nd、Sr同位素组成分析显示,拉斑玄武岩类(87Sr/86Sr)i值为0.7054～0.7070,εNd(t)值为1.69～0.70(接近于0),表明源区为基本未受壳源物质混染的原始地幔,在弧后陆缘环境下快速拉张而上升,呈熔岩被形式分布于信江盆地东部;碱性橄榄玄武岩(87Sr/86Sr)i值为0.7076～0.7080,而εNd(t)值偏低(-6.43～-5.18),表明来源于已受壳源物质混染的富集地幔,在拉张加剧、裂陷加深的构造背景下喷发,相对集中分布于盆地中部,范围小于拉斑玄武岩。二者的差别主要是地幔源区受到不均匀混染所致。研究表明,早白垩世晚期至晚白垩世期间,太平洋板块俯冲的角度由缓变陡以及向东南方向的后退作用,对弧后陆缘的快速拉张并形成赣杭带红色断陷盆地及其玄武岩起着关键性作用。

内蒙古贝力克玄武岩地球化学特征及地质意义

内蒙贝力克地区存在一片面积为400km2、以发育三级熔岩台地为特征的新生代玄武岩,台地时代分别为2.31～2.41Ma、1.56～1.61Ma、0.51～0.61Ma。岩性为具有过渡性质的拉斑玄武岩,分为石英拉斑玄武岩与橄榄拉斑玄武岩,它们都起源于具有交代性质的石榴石橄榄岩源区。地球化学特征显示这两种岩性之间没有演化关系,而是源区不同程度、深度部分熔融的结果;并且在上升过程中,都受到下地壳麻粒岩的混染作用,其中石英拉斑玄武岩混染程度最大。大地构造背景上,贝力克与赤峰同处在兴蒙造山带南缘,它们表现出与华北西部北缘(集宁、大同、汉诺坝、繁峙)相似的岩浆源区和岩石圈地幔热状态,但不同的富集岩石圈地幔类型,即兴蒙造山带南源呈现DMM-EMⅡ特点,而华北西部北缘具有DMM-EMⅠ混合趋势。这种差异可能与岩石圈地幔不同的时代及构造背景有关。在软流圈熔体与上覆岩石圈地幔相互反应的拉斑玄武岩成因模式基础上,认为华北岩石圈减薄现象不仅局限于克拉通内部,其处在克拉通西北部,乃至兴蒙造山带南缘也同样经历了岩石圈减薄过程,只是存在不同时间、程度的岩石圈减薄过程。

雷琼地区晚新生代玄武岩地球化学:EM2成分来源及大陆岩石圈地幔的贡献

对雷琼地区21个晚新生代玄武岩样品的主量、微量元素和Sr、Nd、Pb同位素分别用湿化学法、ICP-MS和MC-ICPMS进行了测定。这些玄武岩主要为石英拉斑玄武岩,其次为橄榄拉斑玄武岩和碱性玄武岩。大多数样品的微量元素和同位素成分与洋岛玄武岩(OIBs)相似,而且随着SiO_2不饱和度增加,不相容元素含量也增加。除R4-1可能受到地壳混染外,其他样品相对均一的Nd同位素(ε_(Nd)=2.5～6.0)以及变化明显但范围有限的Sr同位素(0.703106～0.704481),可能继承了地幔源区的特征。^(87)Sr/^(86)Sr与^(206)Pb/^(204)Pb的正相关和^(143)Nd/^(144)Nd与^(206)Pb/^(204)Pb的负相关特征暗示DM(软流圈地幔)与EM2(岩石圈地幔)的混合。地幔捕虏体的同位素特征暗示EM2成分不可能存在于尖晶石橄榄岩地幔,而La/Yb和Sm/Yb系统表明岩浆由石榴石橄榄岩部分熔融产生,这意味着EM2成分可能存在于石榴石橄榄岩地幔。雷琼地区玄武岩的地球化学变化可以用软流圈地幔为主的熔体加入不同比例石榴石橄榄岩地幔不同程度熔融产生的熔体来解释:碱性玄武岩和橄榄拉斑玄武岩是软流圈熔体与石榴石橄榄岩地幔较低程度(7%～9%)熔融体混合,而石英拉斑玄武岩是软流圈熔体与石榴石橄榄岩地幔较高程度(10%～20%)熔融体的混合。

一种罕见的岩石——富铁玄武岩/富铁苦橄岩研究进展

高铁镁质岩石(Ferrobasalts/Ferropicrites)较正常镁质岩石高FeO(通常在14%以上)、贫硅、低碱,具独特主量元素特征,属富铁拉斑玄武岩—富铁苦橄岩。在自然界中与普遍发育的具Bowen趋势的低铁富硅熔体不同,高铁贫硅岩浆(Fenner趋势)非常罕见,也没有直接的现代类比物可以对比以解释其岩石成因。为了解释其岩石成因,前人做过大量的研究,归纳起来主要有以下几种可能的成因类型:①普通洋脊型玄武岩在封闭系统中简单的分离结晶作用;②低压条件下俯冲板片的大比例部分熔融;③地幔柱头前锋富铁组分(Fe richstreaksinmantleplumestarting heads)的部分熔融。其成因机制的研究对于理解其岩浆深部构造背景、早期壳—幔演化、下地幔组成不均一性和核幔相互作用有着重要意义;同时,对于最近在我国南太行山地区及其它地区发现的具有高铁镁特征岩石的研究具有极其重要的意义。

海南岛北部晚新生代玄武岩成分演化及成因讨论

板内玄武岩通常具有复杂的成分组成和成因过程。海南岛北部(简称“琼北”)自渐新世始逐渐发育了大量板内玄武岩,岩性跨度大,从石英拉斑玄武岩到橄榄拉斑玄武岩,再到碱性橄榄玄武岩和碧玄岩均有分布。对琼北晚新生代玄武岩虽已开展了广泛的研究,但“琼北晚新生代玄武岩的成分随时间演化规律”这一问题却未引起足够的关注。本文从晚更新世道堂组橄榄玄武岩入手,对其开展了细致的岩石学、矿物学和主微量及Sr-Nd-Pb同位素地球化学的研究;并结合文献中琼北其他时代(组)玄武岩的数据,阐述了琼北晚新生代玄武岩成分随时间演化的规律并对其成因进行了探讨。研究发现,自中—上新世到更新世再到全新世,琼北晚新生代玄武岩呈现从碱性玄武岩过渡到拉斑玄武岩再突变到碱性—强碱性系列的演化规律;中—上新世到更新世这一时期的碱性玄武岩和拉斑玄武岩可能形成于石榴子石二辉橄榄岩由低到高程度的部分熔融作用,而全新世碱性岩则更可能形成于石榴子石辉石岩的部分熔融。琼北晚新生代玄武岩的Sr-Nd-Pb同位素组成揭示其源区地幔以PREMA端元为主,但经历了来自古老陆壳的沉积物不同程度的改造作用。采用“海南地幔柱”模型可以较好地解释琼北晚新生代玄武岩的复杂组成和成因。

赤峰市平庄—元宝山盆地汉诺坝玄武岩的地球化学特征及其构造背景

对分布于赤峰东部平庄—元宝山盆地的汉诺坝玄武岩进行了岩石学、地球化学研究.结果表明,研究区内火山岩主要岩石类型为玄武岩及少量沉凝灰岩.玄武岩岩石成分较均一,主量元素变化不大,富钛、贫铝,富Na2O,低K2O.玄武岩稀土元素总量低,轻稀土元素富集,铕、铈异常不明显.玄武岩富集大离子亲石元素Rb,Ba,Th,K,Ta和LREE,高场强元素U相对亏损,相容元素Cr,Co,Ni含量较低.本区汉诺坝玄武岩属于拉斑玄武岩系列,火山岩的源区是软流圈上地幔,玄武岩形成于大陆裂谷的拉伸环境,是大陆板块内部稳定构造环境的产物.

玄武岩中铅同位素和微量铀钍铅的测定

近10年来国外对基性玄武岩的铅同位素和U/Pb、Th/Pb、Th/U的研究已十分活跃。通过对这些同位素和微量元素的分析,可以对来自不同构造背景的玄武岩,如海岭的拉斑玄武岩、海岛的碱性玄武岩、岛弧的高铝玄武岩、以及大陆的拉斑、碱性、强碱性玄武岩的岩浆来源。

赤峰地区新生代玄武岩的基本特征及成因

赤峰地区新生代玄武岩是中新世裂隙式火山活动产生的大陆溢流玄武岩，属于拉斑玄武岩系列，源区是软流圈上地幔。玄武岩是部分熔融和分离结晶过程联合作用的结果。先由地幔橄榄岩部分熔融产生玄武质岩浆。但岩浆在上升到大陆地壳内一定深度的岩浆房时，发生部分橄榄石的分离结晶作用。在部分熔融作用之后发生橄榄石分离结晶作用，可能是大陆溢流玄武岩的一种普遍现象。

江陵凹陷早第三纪玄武岩的地球化学特征与成岩构造环境

利用岩石化学、微量元素地球化学、同位素年代学等方法对江陵凹陷产出的基性火山岩类进行综合研究,确定其为早第三纪形成的石英拉斑玄武岩、橄榄拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩等3种岩石类型,分别属于拉斑玄武岩系列与碱性玄武岩系列。拉斑玄武岩具有高钛、轻稀土富集型、高La/Lu值的大陆裂谷盆地成岩构造环境的特征。