登封绿岩带基性火山岩陆壳混染的同位素证据及其启示

太古宙登封绿岩带中变基性火山岩(2.5Ga)的ε_(Nd)~i=+2.16,经计算表明,具此值的岩石遭受了ε_(Nd)=-5的大陆地壳的混染,混染量约为16％,而正常的、无混染的幔源岩浆在2.5Ga前的ε_(Nd)~i值应为+3.7。据此推断,登封绿岩带是在有陆壳基底存在的裂谷盆地中发育起来的,同时,前登封绿岩基底是以长英质为主而且下部经历了麻粒岩相变质作用的陆壳,这一陆壳的年龄在2.9Ga以上(据锆石pb-pb年龄)。由于古老地壳麻粒岩相变质作用的影响,造成混染的绿岩带基性火山岩过低的^(87)Sr/^(86)Sr初始值以及该值与ε_(Nd)~i值相关性的破坏。

新疆阿尔金山喀腊大湾地区玄武岩的地球化学特征及地质意义

对新疆阿尔金山东段喀腊大湾地区玄武岩进行了系统的岩石地球化学分析,结果表明,喀腊大湾地区的玄武岩具有低的Mg#值(Mg#=Mg/(Mg+Fe)×100)。稀土元素的含量变化范围较大,轻重稀土分异不明显,具有轻微的轻稀土富集,弱的Eu负异常。微量元素Ni、Co、Cr与MgO呈正相关,微量元素多元素标准化图解中,普遍具有Nb、Ta的负异常,部分样品具有Ti的负异常。在Th/Yb-Ta/Yb和Th/Hf-Ta/Hf构造环境判别图解中,分别落入活动大陆边缘环境和大陆拉张(或初始裂谷)环境,结合本区双峰式火山岩中玄武岩的地球化学特征,以及与北阿尔金蛇绿混杂岩带其它地区玄武岩的对比,认为喀腊大湾地区的玄武岩可能形成于紧邻北阿尔金地区古洋盆的活动大陆边缘环境。

深部地幔在白云凹陷的岩浆记录:基于BY7火山岩的地球化学研究

白云凹陷位于珠江口盆地西南端,新生代处于构造转换带,边界断裂附近的BY7井记录了多期岩浆活动,其中玄武安山熔岩（BY705~BY706）和玄武岩（BY701~BY704）位于恩平组层位和珠江组层位,分别是南海扩张前和洋中脊跃迁后的岩浆活动记录。地球化学研究表明恩平组火山岩SiO2含量为53.60%~54.21%,（Na2O＋K2O）为4.63%~5.16%,而珠江组火山岩则表现为较低的SiO2（47.26%~52.34%）、较高的全碱值（5.93%~6.98%）。所有火山岩表现出低稀土总量（∑REE=153.0~174.3μg/g）和明显的轻重稀土分馏（（La/Yb）N=10.1~13.5）特点,稀土元素和微量元素特征类似洋岛玄武岩（OIB）,富集大离子亲石元素（Rb、Ba、K）,高Pb低Nb/U值显示明显的陆壳成分混染,这与晚白垩世发生的岩石圈拆沉作用有关。火山岩形成于地幔热点构造环境,是富集地幔源区低度部分熔融产物。其中恩平组火山岩与深部地幔上涌有关,源区为OIB与MORB过渡型,并遭受俯冲流体交代作用和陆壳混染。珠江组火山岩属于板内碱性玄武岩,主要为OIB EMI型岩浆组分,推测为海南地幔柱上涌形成,也有陆壳成分混染。深部地幔上涌作用在南海初始张裂和后期演化过程中可能扮演重要作用。

冀北赤城退变榴辉岩的岩石地球化学及原岩恢复

冀北赤城退变榴辉岩主元素特征显示所有样品均属拉斑玄武岩系列,可分出三种不同的REE配分型式。在MORB标准化微量元素配分图中,LREE亏损型与REE平坦型样品的HFSE与MORB相似,而LREE富集型样品则具有较高的Zr、Hf和Y值,Nb和Ta明显富集,显示出陆壳物质混染的特征。这些特征表明,冀北赤城退变榴辉岩的原岩可能为兼具洋中脊和岛弧地球化学属性的洋壳拉斑玄武岩类,在后期俯冲消减过程中,发生榴辉岩相高压变质作用,并混入了部分陆壳物质。

中国东北新生代火山区CO_(2)释放规模与成因

板片俯冲过程将地表碳带入地球内部,火山作用将深部碳输送至地球外部圈层,两者构成了地球深部碳循环的主要方式,进而影响了地史时期的气候变化。我国东北新生代火山活动被认为是太平洋板片深俯冲作用的产物,板片俯冲导致岩浆源区强烈的碳酸盐组分交代作用,进而使东北亚上地幔成为一个新生代时期的巨型深部碳库,它的活动和释放将会对全球的气候与环境变化造成重要影响。然而,有关该深部碳库向当今大气圈输送CO_(2)气体的规模及其演化过程尚不清楚,从而影响了进一步定量评估该碳库在全球变化研究中的地位和作用。针对上述科学问题,本文对我国东北长白山、五大连池和阿尔山火山释放CO_(2)气体的规模与成因进行了研究。结果表明,东北新生代火山区的土壤CO2释放通量介于9.6~41.2g·m^(-2)·d^(-1)之间,每年向当今大气圈释放CO2气体约为2.1Mt(其中,长白山火山区为0.94Mt,五大连池火山区为1.2Mt)。气体地球化学研究证实,长白山与五大连池火山气体均起源于太平洋板片深俯冲环境;但是,与长白山相比,五大连池火山气体具有较高比例壳源组分贡献。阿尔山火山气体的成分与长白山和五大连池火山区存在着明显的差异,它们以N_(2)为主(>95%),并且其δ^(15)N_(N2)值高于空气值(1.3‰~1.9‰),^(3)He/^(4)He比值较低(0.14~0.18RA),δ^(13)C_(CO2)较轻(-13.7‰~-6.2‰),表明壳源富氮有机沉积物的贡献占比较大的比例。上述特征进一步表明,阿尔山火山气体在上升经过地下水时可能滞留了较长时间,混染了大量的陆壳组分,其源区并未受到太平洋板片俯冲物质的显著影响。

关于南海中央次海盆海山火山岩形成背景与构造约束的再认识

文章拟通过分析南海中央次海盆海山火山岩样品的岩石学及地球化学资料来审视研究区的岩浆过程及其构造背景.综合位于南海中央次海盆的中南、珍贝-黄岩、涨中、宪北、玳瑁、尖峰这6条海山链的火山岩资料及最新分析结果,将来自各条海山链的洋岛型碱性玄武岩、具有过渡性质的拉斑玄武岩,以及粗面岩、粗面安山岩、流纹英安岩等纳入统一的岩浆分异体系进行地球化学特征检验.相关参数表明,中央次海盆海山火山岩岩浆具有连续的演化关系但源区性质并不均一,属于EMⅠ和DMM双端员混合.根据分析样品的Mg#值、分异指数DI以及主、微量元素的分布特征,初步判定原始岩浆在上地幔经历了橄榄石、辉石分离结晶作用后继续演化,产生包括拉斑玄武岩、碱性玄武岩、粗面岩等在内的岩石组合.其中,富集型OIB的多项地化参数特征表明,岩浆在演化过程中似有陆壳成分的加入,这可能是被动大陆边缘破裂留给南海海盆的最重要的遗产之一.