大洋底的钻孔及其对认识里菲期后沉积造岩作用的意义

1963年,美国学者开始对大洋底打深钻。根据玛哈尔(Mohole)计划在瓜德罗普岛附近打的深钻纯系研究试验性的。钻孔打了180米,打到中新世沉积物下伏的玄武岩结束。1965年在墨西哥湾的大陆坡开始打石油普查钻,孔深180—550米,穿过了更新世-上新世沉积。1968年开始对整个大洋底系统打构造钻,以便研究大洋的地质构造和地质历史。从格洛曼-赛林格号船上打了几十个孔,只是部分的采取了从洋底面到100—300米深处的岩心。经古生物学鉴定,沉积物的时代为从现在到上侏罗统的齐顿阶。同时研究了大洋深部沉积物中的孔隙水,这是很有意义的。     

某些大陆拉斑玄武岩微量元素地球化学

<正> 前言 同大洋玄武岩相比,大陆拉斑玄武岩(CT)的特点是某些不相容元素的含量高,变化大,同位素比值的变化也大。大陆和大洋玄武岩的这种地球化学差异已讨论过多年,提出了几种不同的假说,以解释大陆拉斑玄武岩的这种地球化学特点。这些假说包括:由“地幔羽”产生母岩浆;由不均匀富集的上地幔产生母岩     

南太平洋社会群岛塔希提岛(TAHITI)火山岩——一种典型的大洋岛屿玄武岩

塔希提岛火山岩属典型的大洋岛屿玄武岩(OIB)。该岛是法属波利尼西亚群岛中社会群岛链之一部分,火山活动可分三期:早期(1.7—1.3Ma),中期(1.3—0.6Ma)和晚期(0.6—0.3Ma)。早期火山岩兼有碱性和拉斑系列岩石,包括苦橄玄武岩、碱性玄武岩、拉斑玄武岩及少量玄武安山岩;中期火山岩主要有粗面玄武岩—粗面岩、碱性玄武岩和少量碧玄岩;晚期则以碧玄岩为主,并有部分碱玄岩出现。火山岩的这种岩性变化表明其岩浆由早到晚从富镁、硅弱不饱和向富碱和硅强烈不饱和演化。 社会群岛火山链的火山活动以平均11cm/a的速率从西北向东南迁移,与MORB相比,所有塔希提的岩石皆富大离子亲石元素并有较高的~(87)Sr/~(66)Sr比值,这一特征可能与其特殊的源区成分有关,即富集的地幔热柱或大洋岩石圈。早期岩石是地幔热柱和少量洋壳的部分熔融产物的混合体,故既有拉斑系列又有碱性系列。随着火山活动远离存在热柱的热点区域,洋壳部分熔融的程度逐渐降低,因而其产生的熔融体也越来越富碱,~(87)Sr/~(66)Sr比值也相应有所降低。     

10kbar 下与尖晶石二辉橄榄岩共存的液体的成分及大洋中脊玄武岩的成因

<正> 关于大洋中脊玄武岩的成因,还有争论。人们普遍承认,通常的大洋中脊玄武岩(MgO<8wt%)经过了低压下的化学分离。但关于大洋中脊镁质玄武岩(MgO>9wt%)的成因却存在相互矛盾的论据。一种观点是,大洋中脊镁质玄武岩代表了大约在10kbar条件下形成     

乌拉尔玄武岩系中稀有元素的地球化学

近几年来,在解决许多玄武岩(特别是大洋区的玄武岩)的岩石学根本性问题时,经常把稀有和少量元素如TR、Sr、Rb、Ba等用作为地球化学指示剂。大陆玄武岩系中稀有元素分布的研究程度很差。关于它的报导主要是描述发育在构造稳定区的拉斑玄武岩(暗色岩)和碱性玄武岩的分异物。     

洋中脊玄武岩的成因(上)

<正> 洋中脊玄武岩(MORB)覆盖了约60％的地球表面。在大洋中脊喷出的这种次碱性玄武岩(拉斑玄武质)岩浆的庞大体积和上地幔中这些岩浆的生成都表明,洋中脊火山作用是地幔化学分异作用中最主要的事件之一。洋中脊环境产生的玄武岩不受大陆壳物质的污染。因而它们可能记录了下伏地幔的化学特征。因此,MORB的成因研究成了玄武岩岩石学的一个主要课题。对于了解洋中脊系统轴部层状洋壳的产生过程,这也是一个具有深远意义的课题。     

有机质在热液成矿中的性质

对太平洋胡安·德富卡海岭1560m深处和大西洋TAΓ区4000m深处洋中脊裂谷带硫化物矿石中有机质的性质进行了研究。提出了两种洋底热液成矿模式:(1)矿层形成于海水与玄武岩的接触带,迁移烃不参与金属矿化、迁移和沉积;(2)矿层形成于滨大陆的、在地质结构中有沉积层加入的裂谷带底部;在沉积层与玄武岩接触带内由沉积层中的有机质形成的烃能够参与成矿过程。     

尼加拉瓜乔尔蒂斯地块浅成低温热液含金石英脉形成的铅同位素证据(摘要)

报道了尼加拉瓜含金石英脉和某些可能源岩的铅同位素组成。石英脉产于新生代大陆边缘玄武岩和玄武岩质安山岩带中，该岩带是因属于科科斯板块的洋壳俯冲到加勒比板块的前中生代硅铝壳之下而形成的。尼加拉瓜东北部的火山岩显示出演化最充分的铅同位素组成，表明其受到了前新生代基底的强烈影响。与此相反，经检测表明，尼加拉瓜中部和西部的火山岩却未受到基底的影响。因此，尼加拉瓜这些火山岩的铅同位素组虚随着洋底玄武岩和前中生代陆壳这两个铝源的变化而变化．根据践金属含量、构造走向和铅同位素组成，可将尼加拉瓜含金石英脉分为H类…     

斯瓦尔巴特群岛--寒冷海岸的土地

威廉·巴伦支1596年登上斯瓦尔巴特群岛时.他发现岛上没有一座现代建筑,是他开启了这个群岛的现代史。荷兰的航海家门把这个群岛称为斯匹次卑尔根群岛。他们也并不知道古代著述中提到的斯瓦尔巴特群岛——寒冷海岸的土地.可能早在1194年就已被北欧的海盗们发现了。古代冰岛的文献中讲到”洋底北部”的土地有四天的航海路程.它是格陵兰群岛的一部分。     

加拉帕戈斯扩张中心的洋中脊玄武岩:岩浆房的直接探测器

<正> 引言 加拉帕戈斯扩张中心是一条位于东太平洋赤道正北、从西经83°延伸到西经101°的洋中脊。该洋中脊中心部分(靠近加拉帕戈斯群岛)比该洋中脊两端浅(水深分别为1500m和2800—3300m),该中心的玄武岩在化学成分上与洋中脊较深部分的玄武岩形成鲜明的对比。例如,中心部分的玄武岩富含少量元素钾和轻稀土元素La和Sm,人们把这些差别归因     

MnO-TiO_2-P_2O_5三角图:大洋环境玄武岩的一种少量元素判别法

<正> E.G.Nesbitt(1977)曾用MnO-TiO_2-Na_2O图来区分火山弧、板块内部碱性玄武岩和拉斑玄武岩以及大洋玄武岩中的单斜辉石。不过对于全岩应用来说,由于Na_2O具有高活动性,在洋底低温蚀变过程中会大量进入玄武岩中。在绿片岩相或更低温条件下,P_2O_5的活动性或许小于Na_2O。再者,它不会显著分馏进入早期结晶相,因此,可以部分地用作玄武岩中分异作用的指标。一、MnO-TiO_2-P_2O_5判别图 MnO-TiO_2-P_2O_5三角图(图1)能够区分五 TiO_2     

西南印度洋洋脊的同位素研究揭示:亏损型上地幔中存在大尺度的区域性单元

<正> 目前一般通过阐明在大洋中脊玄武岩中观察到的同位素变化来推导上地幔的构造和洋脊顶部发生的各种作用。对大西洋中脊、东太平洋隆起以及胡安·德富卡和戈达洋脊所进行的研究表明,这三个洋脊的大洋中脊玄武岩的同位索研究结果在 Pb/Pb、Pb/Sr 和 Sr/Nd 图中表现出共同的线性相关关系。这些大洋中脊玄武岩的线性排列往往作为洋脊下面两类幔源物质相互混合的证据。第一种幔源物质是对流软流圈物质(相当于“亏损值”),其放射成因Pb 和 Sr 较少,而放射成因 Nd 较多;第二种则是由岩浆团所组成,这种岩浆团被认为是洋岛     

火山岩的钾钠并列化学分类及名称

<正> 随着岩石学理论研究的进展,人们越来越清楚地认识到在岩浆演化过程中钾、钠两种元素行为的差别。因此,今建议在国际地科联岩石分类小组委员会的火山岩的全碱-二氧化硅分类方案(即TAS图)的基础上,修改成按钠质与钾质两个系统并列命名的新方案。不难看出,大陆溢洪玄武岩柏K_2O/Na_2O比值明显地高于大洋底板玄武岩。在岛弧火山活动带,从海洋往大陆方向,火山岩的K_2O/Na_2O比值往往依次增高。富钾火山岩类(ultrapo-tassic volcanic rocks),包括钾镁煌斑岩     

海洋大陆架沉积物中磷质结核现代成因的放射性证据

自从“挑战者”号探险以来(Murray and Renard,1891),发现大洋底磷质结核的绝对年龄问题与其成因问题有密切联系。 由于大洋中缺乏现代磷钙土,因而为磷酸盐是在过去的地质时期自海水的化学沉淀假说提供了基础。但是,如果现代磷钙土被发现,那么就可以通过直接观测来评价影响其形成的化学和生物因素。 有关生物遗骸、绝对年龄和一般地质环境的大量有用资料表明。大洋底已固结的磷钙土的时代要比早更新世老。然而发现纳米比亚(西南非洲)和智利大陆架沉积物表层的软的磷质结核显然是年青的,当将其组成与周周沉积物和间隙水的组成一起考查时,     

新喀里多尼亚蛇绿岩杂岩的地球化学研究

<正> 新喀里多尼亚的蛇绿岩由超镁铁岩组成,其上伏有受到低压变质作用影响的镁铁岩。本文所研究的源山地区的镁铁岩(辉长堆积岩、玄武岩流和玄武岩墙)与现代大洋中脊的岩石类似。它们具标准橄榄石,其Mg/Mg+Fe~(2+)比值范围是从熔岩的0.69到辉长堆积岩的0.90,并表现出拉斑玄武质分馏趋势,例如Ti和V与Mg/Fe比值呈负相关。熔岩具平缓的稀土模式,轻稀土略有亏损及La/Yb比值<2。玄武岩岩墙具有三     

板块构造及进一步发展全球构造成因理论的途径

<正> A.Berehep根据对固体地球表面高程曲线的分析,曾预言过大洋地壳与大陆地壳间的根本差异,然而,一直过了四十年,它才被大洋的地震探测所直接证实。在现代,大规模的深海钻探和在大洋中脊裂谷带、海沟壁、转换断层崖壁所从事的大规模拖挖取样,以及对采集物的岩石学和地球化学(包括同位素)分析,对于以下两点不再有更多的疑问了:一是大洋地壳显著不同于大陆地壳,二是大洋地壳并不带有大陆地壳被同化的任何微小痕迹。大洋壳和大陆壳之间的差     

构造环境对幔源岩中稀有气体同位素比值的制约

稀有气体是地球化学研究中有效的物源示踪剂。在广泛收集资料的基础上,通过对He、Ne、Ar同位素数据的统计分析,总结、对比了不同构造环境幔源物质中轻稀有气体同位素的组成特征。统计表明,大洋中脊玄武岩(MORB)中3He/4He=7 0～10 0Ra者约占统计样品的90%;洋岛幔源物质(OIB)的3He/4He值变化范围大,但>10 0Ra者占65%;消减带幔源岩的3He/4He值总体略低于MORB;大陆幔源岩的3He/4He值主要变化于6 0～10 0Ra间,但环太平洋大陆边缘低于MORB者普遍;大陆热点地幔流体具有类似OIB的3He/4He值分布特征。MORB与OIB的40Ar/36Ar值分布范围类似(主要范围为296～12000),但低于1000者在MORB中仅24 5%,而在OIB中约43 4%;板块俯冲区幔源岩的40Ar/36Ar值总体较低,<1000者约占67%;大陆各类地幔流体的40Ar/36Ar值普遍偏低,主要在4000以下。大陆、大洋幔源岩中20Ne/22Ne值主要介于9 8～12 5间,但<9 8者在各大陆地幔普遍存在。幔源物质的上述组成特征与大气、地壳等源区对其影响有关。我国东部幔源物质稀有气体同位素组成具有大气 地幔混合源区特征。     

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?     

由Ti/V比值推断玄武岩起源深度及其与岛弧火山岩K_2O推断的深度的对比

<正> 引言在许多区分不同构造环境的玄武岩的地球化学判别图中,Shervais(1982)描述的 Ti-V 图特别有意义,因为从岛弧拉斑玄武岩到洋中脊玄武岩(MORB),再到板内火山岩,其Ti/V 比值有规律地增加。在 Anderson(1981,图1)提出的不同构造环境母岩浆深度的模式中,大陆溢流玄武岩(CFB)和洋岛玄武岩     

大洋玄武岩幔源区中氧逸度和熔融深度的原始差异

<正> 引言 Shido和Miyashiro(1973)首先注意到北大西洋南部和北部的洋中脊玄武岩(MORB)成分方面的系统差异。已提出了多种模式来解释这种差异。 对世界大洋的淬火深海拉斑玄武岩玻璃的成分所作的统计研究表明,存在着两组成分范