克拉玛依乌尔禾沥青脉Pb-Sr-Nd同位素地球化学

新疆克拉玛依乌尔禾沥青脉产出于达尔布特断裂东南侧.沥青的Ph.Sr,Nd同位素组成表明:(1)~(206)Pb/~(204)Pb=18.110～18.675,~(207)Pb/~(204)Pb=15.391～15.768,具有明显壳幔混合特征,Pb平均模式年龄为116Ma;(2)~(87)Sr/~(86)Sr=0.706 426～0.714 761,Rb-Sr等时线年龄为293 Ma,Sr同位素初始值为0.705 70±9;(3)~(143)Nd/~(144)Nd=0.512 587～0.513 389,Nd含量从0.02到6.7×10~(-6),低Nd含量的样品(<0.3×10~(-6))具有近MORB的亏损地幔值( 6～ 16),而较高Nd含量的样品近于原始地幔值(-0.8～ 0.8);Rb-Sr等时线记录了石油形成的时间,可能表明了与深部壳幔相互作用的成因关系;(4)_(ε_(Nd))(t)～ε_(Sr)(t)关系、~(143)Nd/~(144)Nd-~(206)Pb/~(204)Pb关系均反映了三元混合趋势.     

哀牢山-金沙江富碱侵入岩年代学和Nd,Sr同位素特征

对富碱侵入岩和共生的碱性火山岩、煌斑岩和酸性斑岩测定了29个同位素地质年龄,范围为41～27Ma,属于第三纪.其中富碱侵入岩~(143)Nd/~(144)Nd值为0.512415～0.512544~(87)Sr/~(86)Sr值为0.7054～0,7068,表明物质来源于富集地幔源区.     

湘东北钠质煌斑岩地幔源区特征及成岩构造环境

在湘东北中生代陆内拉张带中发现了一组特殊的钠质煌斑岩. 在常量元素、微量元素和Sr, Nd同位素等与常见钾质煌斑岩具有明显差异. 岩石以富Na₂O高TiO₂和Nb, Ta, Nd, LREE弱富集及不出现负铕异常为特征. 微量元素和Sr, Nd同位素组成具有洋岛玄武岩(OIB) 地幔源区性质, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值平均为0.705332, ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd初始比值平均为0.512650, ε _Nd(t)为+3.5~+3.9, 构成特殊的钠质煌斑岩地幔源区, 其形成主要是来自软流圈含挥发分的流体/熔体交代岩石圈底部原始地幔. 测得钠质煌斑岩Rb-Sr等时线年龄为136.61 Ma, 代表湘东北燕山晚期由挤压到拉张的构造转换时期. 钠质煌斑岩形成于大陆内部软流圈地幔上涌的地幔热点式构造环境. 软流圈地幔上涌是导致钠质煌斑岩形成和制约湘东北燕山晚期陆内拉张的主要地球动力学因素.     

西天山古俯冲带深部流体来源--来自高压变质带内高压脉和主岩的Pb,Sr同位素证据

对西天山高压变质带内高压脉的研究表明,高压脉与寄主岩石具总体一致的Pb和Sr同位素组成,高压脉206Pb/204Pb,207Pb/204Pb,208Pb/204Pb及87Sr/86Sr(t=340 Ma)分别为17.122～17.431,15.477～15.611,37.432～38.689和0.70529～0.70705;主岩上述比值为17.605～17.834,15.508～15.564,37.080～38.145和0.70522～0.70685.与主岩相比,高压脉具大得多的Pb同位素组成变化.高压脉和主岩Rb/Ba,Ce/Pb,Nb/U和Ta/U比值均介于洋岛玄武岩(OIB)或洋中脊玄武岩(MORB)与陆壳间,显示有陆壳物质混入.西天山古俯冲带深部成脉流体为来自具Ⅰ类富集地幔特征的大洋玄武岩(主岩原岩)进变质脱水与来自俯冲沉积物(包括陆源沉积物)进变质脱水形成的两种流体的混合.     

青藏高原木苟日王新生代火山岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素组成——底侵基性岩浆地幔源区性质的探讨

藏北羌塘木苟日王新生代火山岩主要岩石类型为玄武岩和安山玄武岩，地球化学研究表明该套岩石表现出低SiO₂（51～54%），高Mg、Cr和Ni等幔源岩浆的特征;岩石轻稀土中度富集,具弱负铕异常,发育Nb、Ta、Ti等高场强元素的负异常.其低的Sm/Yb值（Sm/Yb = 3.07 ～ 4.35）表明它们应来源于软流圈地幔尖晶石二辉橄榄岩的局部熔融.岩石87Sr/86Sr = 0.705339 ～ 0.705667， ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 38.8192 ～ 38.8937， ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.6093 ～ 15.6245，²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.6246 ～ 18.6383，而¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd = 0.512604 ～ 0.512639，ε_Nd 值近于0（＋0.02～ －0.66），与典型的地幔端元BSE（地球总成分点）十分类似.岩石Δ8/4Pb＝66.82～74.53，△7/4Pb＝9.88～11.42，ΔSr>50，具典型的DUPAL异常,这些地球化学特征表明木苟日王高钾钙碱性基性火山岩可能源于受俯冲流体交代的亲冈瓦纳软流圈地幔的部分熔融.结合该区新生代高钾钙碱性中酸性火山岩地球化学和地球物理资料,文中进一步提出,由于拉萨地块的北向俯冲作用,俯冲流体交代软流圈地幔诱发其部分熔融形成以木苟日王火山岩为代表的高钾钙碱性基性岩浆,这些基性岩浆对羌塘地块岩石圈的底侵作用对于羌塘地块新生代埃达克质高钾钙碱性中     

西天山古俯冲带深部流体来源——来自高压变质带內高压脉和主岩的Pb,Sr同位素证据

对西天山高压变质带内高压脉的研究表明, 高压脉与寄主岩石具总体一致的Pb和Sr同位素组成, 高压脉206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb, 208Pb/204Pb及87Sr/86Sr (t = 340 Ma)分别为17.122~17.431, 15.477~15.611, 37.432~38.689和0.70529~0.70705; 主岩上述比值为17.605~17.834, 15.508~15.564, 37.080~38.145和0.70522~0.70685. 与主岩相比, 高压脉具大得多的Pb同位素组成变化. 高压脉和主岩Rb/Ba, Ce/Pb, Nb/U和Ta/U比值均介于洋岛玄武岩(OIB)或洋中脊玄武岩(MORB)与陆壳间, 显示有陆壳物质混入. 西天山古俯冲带深部成脉流体为来自具I类富集地幔特征的大洋玄武岩(主岩原岩)进变质脱水与来自俯冲沉积物(包括陆源沉积物)进变质脱水形成的两种流体的混合.     

板缘向板内环境的过渡—辽河盆地古近纪玄武岩地球化学

产于辽河盆地东部凹陷的古近纪火山岩以碱性橄榄玄武岩和橄榄玄武岩为主. 岩石地球化学分析表明, 玄武岩总体富集高场强元素(HFSE), 相对亏损大离子亲石元素(LILE), 具有较明显的洋岛玄武岩(OIB)特征. 玄武岩具明显的Ba, Sr和Zr正异常, 较高的Ce/Pb, U/Pb和Zr/Hf值显示有洋壳物质的加入. 玄武岩同时具亏损的Sr, Nd, Pb同位素组成, 显示有EMI型富集地幔和亏损地幔(DMM)的加入. 结合华北东部中、新生代以来的构造环境及岩石圈演化特征, 作者认为, 本区玄武岩来源于板内软流圈地幔的上涌, 同时有来自俯冲的大洋岩石圈成分的加入, 并进一步推测华北板块东部从晚中生代板缘环境到晚新生代板内环境的转折发生于古近纪, 与太平洋板块俯冲角度的变陡有关.     

北祁连玉石沟蛇绿岩印度洋MORB型同位素组成特征及其地质意义

系统研究了北祁连山玉石沟蛇绿岩单元内枕状玄武岩的元素与Sr, Nd, Pb 同位素地球化学特征. 玉石沟蛇绿岩单元内枕状玄武岩属于拉斑玄武岩系列, 球粒陨石标准化稀土元素分配模式为近平坦型, (La/Yb)_N介于0.98~1.27 之间; Nb, Ta, Zr和Hf 无亏损, 显示出MORB 型玄武岩的特征; 经构造环境图解判别, 样品落入了MORB 区域内, 表明其形成于洋中脊环境或者成熟弧后盆地环境. Sr, Nd和Pb同位素组成特征表明其地幔源区主要存在DMM (亏损地幔)和EMII (II型富集地幔)两类地幔组分端元. 枕状玄武岩具有印度洋MORB型同位素组成特征, 与特提斯洋域地幔的同位素组成类似; 微量元素比值也与中国境内特提斯构造域内已知蛇绿岩的N-MORB 型玄武岩的特征微量元素比值相一致. 北祁连山其他蛇绿岩单元内枕状玄武岩也表现出印度洋MORB型同位素组成特征, 从而初步表明北祁连古洋曾是特提斯构造域的一部分. 这对于研究北祁连的大地构造演化和归属有着重要的意义.     

内蒙古白云鄂博矿区元古代非造山岩浆岩及其对成矿的制约

白云鄂博矿区广泛分布着元古代非造山岩浆岩.主要岩性是粗面岩、镁铁钠闪石-长石岩、钾质流纹岩、英安岩、流纹岩、石英斑岩和中长玄武岩,并有大量高钾辉绿岩脉(墙)出露.这些非造山岩浆岩来源于地幔,它们的ε_(Sr)(t)值都较低,ε_(Nd)(t)主要集中在4.52～5.88,钕模式年龄T_(DM)~(Nd)集中在1.54～1.92 Ga.它们的Nd同位素组成和钕模式年龄都与矿石一致,意味着成矿物质来源于这些岩浆岩.这些岩浆岩的锆石U-Pb年龄为1.8 Ga年左右.各种研究结果表明矿床是与非造山岩浆岩有关的热液交代白云鄂博群的产物.     

西羌塘第三纪钠质基性火山岩的地球化学特征及成因探讨

西羌塘地区火山岩在时、空及地球化学性质上存在规律性变化：即从第三纪早期的富钠熔岩(始新世) 向中期的中性钾质熔岩(晚中新世)到最晚期的酸性次火山岩(上新世以后), 同时有Sr, Pb同位素的递增和Nd同位素递减的趋势. 富钠质基性火山岩出现的重要性表示了高原隆起前岩石圈的深部变化和源区的差异, 反映了岩石圈深部地质过程的不同特征. 隆起前的富钠熔岩为陆下软流圈原始地幔部分熔融, 可能与板内地幔柱的活动有关.     

内蒙古白云鄂博矿区元古代非造山岩浆岩及其对成矿的制约

白云鄂博矿区广泛分布着元古代非造山岩浆岩。主要岩性是粗面岩、镁铁钠闪石-长石岩、钾质流纹岩、英安岩、流纹岩、石英斑岩和中长玄武岩,并有大量高钾辉绿岩脉(墙)出露。这些非造山岩浆岩来源于地幔,它们的ε_(Sr)(t)值都较低,ε_(Nd)(t)主要集中在4.52～5.88,钕模式年龄T_(DM)~(Nd)集中在1.54～1.92 Ga。它们的Nd同位素组成和钕模式年龄都与矿石一致,意味着成矿物质来源于这些岩浆岩。这些岩浆岩的锆石U-Pb年龄为1.8 Ga年左右。各种研究结果表明矿床是与非造山岩浆岩有关的热液交代白云鄂博群的产物。     

西天山古俯冲带深部流体来源

对西天山高压变质带内高压脉的研究表明, 高压脉与寄主岩石具总体一致的Pb和Sr同位素组成, 高压脉²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb及⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (t = 340 Ma)分别为17.122~17.431, 15.477~15.611, 37.432~38.689和0.70529~0.70705; 主岩上述比值为17.605~17.834, 15.508~15.564, 37.080~38.145和0.70522~0.70685. 与主岩相比, 高压脉具大得多的Pb同位素组成变化. 高压脉和主岩Rb/Ba, Ce/Pb, Nb/U和Ta/U比值均介于洋岛玄武岩(OIB)或洋中脊玄武岩(MORB)与陆壳间, 显示有陆壳物质混入. 西天山古俯冲带深部成脉流体为来自具I类富集地幔特征的大洋玄武岩(主岩原岩)进变质脱水与来自俯冲沉积物(包括陆源沉积物)进变质脱水形成的两种流体的混合.     

大别山双河超高压变质岩及北部片麻岩的U-Pb同位素组成——对超高压岩石折返机制的制约

大别山超高压变质岩及各种片麻岩的U-Pb同位素地球化学研究表明,出露于大别山南部的超高压变质岩具有较低的Pb含量（多数<4μg/g）和较高的 U/Pb比（多数>0.1）,以及较大的Pb同位素变化范围和较高的放射成因Pb（206Pb/204Pb=16.535～20.405）.它们表现出在俯冲过程中经历了脱水、析出流体和Pb丢失过程及地幔Pb与上地壳岩石Pb混合的Pb同位素特征.然而出露于大别山北部的片麻岩具有较高的Pb含量（多数>4μg/g）和较低的U/Pb（<0.07）以及较低的Pb同位素比值（206Pb/204Pb=15.781～16.647）,并与侵入南、北大别山的中生代花岗岩的Pb同位素特征相同.它们表现出在俯冲过程中仅有少量流体析出和Pb丢失以及地幔Pb与下地壳Pb混合的同位素特征.这些样品在230Ma前的初始Pb同位素组成还表明南大别带超高压岩石的U/Pb比在大陆俯冲前很长一段时期内比北大别带片麻岩高。这些观测表明南大别带出露的超高压岩石主要是深俯冲的上地壳岩石,而北大别带具有中、下地壳的性质.据此,本文提出了在大陆深俯冲过程中,俯冲陆壳拆离成若干岩片,深俯冲的超高压上地壳岩片有可能沿断层逆冲到较浅部位的超高压岩石折返机制模型.     

大别山双河超高压变质岩及北部片麻岩的U-Pb同位素组成

大别山超高压变质岩及各种片麻岩的U-Pb同位素地球化学研究表明, 出露于大别山南部的超高压变质岩具有较低的Pb含量(多数<4 mg/g)和较高的U/Pb比(多数>0.1), 以及较大的Pb同位素变化范围和较高的放射成因Pb(206Pb/204Pb = 16.535～ 20.405). 它们表现出在俯冲过程中经历了脱水、析出流体和Pb丢失过程及地幔Pb与上地壳岩石Pb混合的Pb同位素特征. 然而出露于大别山北部的片麻岩具有较高的Pb含量(多数 > 4 mg/g)和较低的U/Pb(<0.07)以及较低的Pb同位素比值(206Pb/204Pb = 15.781～16.647), 并与侵入南、北大别山的中生代花岗岩的Pb同位素特征相同. 它们表现出在俯冲过程中仅有少量流体析出和Pb丢失以及地幔Pb与下地壳Pb混合的同位素特征. 这些样品在230 Ma前的初始Pb同位素组成还表明南大别带超高压岩石的U/Pb比在大陆俯冲前很长一段时期内比北大别带片麻岩高. 这些观测表明南大别带出露的超高压岩石主要是深俯冲的上地壳岩石, 而北大别带具有中、下地壳的性质. 据此, 本文提出了在大陆深俯冲过程中, 俯冲陆壳拆离成若干岩片, 深俯冲的超高压上地壳岩片有可能沿断层逆冲到较浅部位的超高压岩石折返机制模型.     

Sr-Nd-Pb isotopes of the Early Paleozoic maficultramafic dykes and basalts from South Qinling belt and their implications for mantle composition

Late Early Paleozoic mafic-ultramafic dykes and volcanic rocks from the South Qinling belt are char- acterized by εNd( t ) = 3.28― 5.02, (87Sr/86Sr)i= 0.70341― 0.70555, (206Pb/204Pb)i = 17.256― 18.993, (207Pb/204Pb)i= 15.505―15.642, (208Pb/204Pb)i=37.125―38.968, ?8/4=21.18―774.43, ?7/4=8.11―18.82. These charac- teristics suggest that they derived from a Middle Neoproterozoic mantle with isotopic compositions of mixed HIMU, EMII and minor EMI components. We interpret that these rocks were melting products of depleted mantle modified by subducted ancient oceanic crust and continental margin sediments along the northern margin of Yangtze block during Early Neoproterozoic.     

湘南中生代玄武岩类地球化学特征

湘南是有色、稀有及放射性矿产分布的密集区 ,区内玄武岩类在时间、空间和成矿元素含量上与矿床有密切关系 .该地区玄武岩类同位素年龄在 1 98～ 81Ma之间 ,属侏罗纪 白垩纪 ,主要岩石类型包括碱性玄武岩和拉斑玄武岩 ,它们形成于大陆板内构造环境 .微量元素和Sr,Nd ,Pb同位素组成研究表明其地幔源区经历了富集过程 ,这种富集地幔源区 3%～ 5 %的部分融熔形成本区的碱性玄武岩 ,1 0 %～1 5 %的部分融熔形成本区的拉斑玄武岩 .区域地幔的富集作用对湘南大 超大型矿床密集区的形成有重要的意义 .     

俯冲陆壳与上地幔的相互作用——Ⅱ.大别山同碰撞镁铁-超镁铁岩的Sr,Nd同位素地球化学

北大别具有Nb ,Zr,Ti负异常的同碰撞镁铁 超镁铁侵入岩的Sr ,Nd同位素组成具有EMI特征 ,其初始εNd值为 - 2 .4～ - 1 8.6 .与其片麻岩围岩和南大别含柯石英榴辉岩类似 .用与俯冲洋壳有关的地幔交代作用及陆壳混染均不能解释这一特征 .他们最可能源于俯冲陆壳析出流体交代的楔形地幔     

滇西金沙江带北段的富碱斑岩及其与板内变形的关系

沿金沙江 墨江缝合带出露了一套年龄为 2 6 5～ 37 6Ma的富碱斑岩 ,大多数斑岩在岩石化学上属碱钙质系列 ,以轻稀土富集和无铕异常为特征 .这些岩石形成在碰撞后的构造环境 ;斑岩、角闪岩捕虏体和玄武岩的 ( 87Sr/86Sr) i 分别是0 70 73,0 70 6 5～ 0 70 71和 0 70 5 8～ 0 70 76 .εNd(T)分别为 - 3 4～ - 6 3,- 2 1～ - 7 4和 - 3 3.这些岩石的Pb同位素也略有差异 .有证据表明 ,斑岩的岩浆源是来自“壳 幔混合层”的部分熔融 .讨论了新生代岩浆活动与板内变形的关系 .     

中国东部地壳的结构和组成

根据已发表的12条地学大断面和6条折射地震剖面资料,获得了中国除塔里木以外9个大的构造单元的地壳结构.在中国东部华北克拉通、秦岭造山带和扬子克拉通950000km2范围内采集了11451件岩石样品.由这些样品组合而成了905件组合样品.对这些组合样品分析了63种元素和组分的含量.根据分析结果,结合所建立的各构造单元地壳结构、对区域典型深部样品高温高压下岩石物理性质的实验研究以及对出露地壳剖面和下地壳包体的综合研究成果,获得了中国东部地壳各结构层元素丰度.结果表明,除塔里木和秦岭造山带外,中国各构造单元地壳结构可分为上地壳、中地壳、下地壳上部和下地壳下部4层.其中,下地壳和地壳整体Vp波速较全球大陆地壳相应平均值低0.2～0.5km/s.中国东部下地壳整体平均地震波速与中性麻粒岩一致,其SiO2含量约为58%.这种中性下地壳成分特征与目前普遍认为的基性下地壳模型明显不同.中国东部地壳整体成分亦比现有大陆地壳成分估值的演化程度高,其特征为SiO2=64%,具明显负Eu异常(Eu/Eu*=0.80),相对亏损Sr和过渡金属元素,La/Nd(3.0)比值近于岛孤岩浆岩,计算出的μ值(238U/204Pb)约为5,以下相容性相近的元素对比值与原始地幔的比值相同或接近:Zr/Hf=37, Nb/Ta=17.5,Ba/Th=87, K/Pb=0.12×104,Rb/Cs=25, Ba/Rb=8.94,Sn/Sm=0.31,Se/Cd=1.64, La/As=10.3,Ce/Sb=271,Pb/Bi=57,Rb/T1=177,Er/Ag=52,Cu/Au=3.2×104,Sm/Mo=7.5,Nd/W=40,C1/Li=10.8,F/Nd=21.9和La/B=1.8.     

中国东北饶河杂岩中的侏罗纪玄武质凝灰岩及枕状玄武岩:对古太平洋水下火山活动的启示

保存在陆地上的水下火山爆炸式喷发的地质记录非常少见,为揭示这一现象并探讨其全球意义,本文对中国东北饶河杂岩中的玄武质凝灰岩及枕状玄武岩进行了岩石学、地球化学以及年代学研究.玄武质凝灰岩由分选良好的晶屑(主要为单斜辉石)、玻屑和少量岩屑组成,具有较高的Mg O含量(15.7~15.9%),没有Eu的异常(Eu/Eu*=99~102).凝灰岩的锆石SHRIMP定年结果为(172±1)Ma,与前人报道的枕状玄武岩年龄接近.枕状玄武岩具有演化的Mg O含量以及弱的Eu负异常(Eu/Eu*=90~99).依据不活动微量元素判别,凝灰岩和玄武岩均属于碱性玄武岩,具洋岛型玄武岩配分特征以及一致的Nd同位素特征ε_(Nd)(t)=4.4~6.2,可能源自同一地幔源区.玄武岩的Sr同位素与Nd同位素耦合,而凝灰岩的~(87)Sr/~(86)Sr比值显著偏高并与同期海水相近,暗示地幔物质与海水之间的元素交换更可能发生于火山爆炸式喷发而非溢流式喷发.进一步计算表明,水下火山爆炸式喷发引起的高效率海水-地幔物质之间的Sr同位素交换可能是历史上全球海水Sr同位素比值快速下降的原因之一.