地幔源气体的CO_2/~3He特征及其地质意义

全球范围内的洋中脊玄武岩 (MORB)玻璃及气泡具有均一的CO2 /3He比率(CO2 摩尔数与3He摩尔数之比 ) ,为 ( 2～ 7)× 1 0 9,这表明通过洋中脊体系释放的幔源气体具有基本恒定的CO2 /3He比率。地幔脱气的机理研究表明 ,MORB中的该比率反映的是初始MORB岩浆的挥发份特征 ,而气泡在MORB岩浆中的成核、生长和上升的活动过程所造成的CO2 -3He的分离是很有限的 ,这说明幔源气体具有特征的CO2 /3He比率。匈牙利潘诺尼亚盆地等一系列的研究实例表明 ,幔源气体的CO2 /3He比率特征能够可靠地估计地幔脱气的通量 ,并为大陆地区构造拉张背景下的地幔脱气研究提供了一个可靠的约束条件。     

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     

一种用Nb-Zr-Y图解判别各种洋中脊玄武岩和大陆拉斑玄武岩类型的方法

本文利用产于不同地质构造背景的1800多块玄武岩类岩石的分析值,对不活动痕量元素Nb-Zr-Y的新判别图解作了详细说明。该图解可判别不同类型的洋中脊玄武岩(“MORB”,包括正常洋中脊的“N型MORB”和地幔羽影响区的“P型MORB”)、板内拉斑玄武岩(WPT)和板内碱性玄武岩(WPA)。火山弧玄武岩(VAB)的数据点落在WPN区和N型MORB区内,因而不能将其与后两种岩石类型分开。落在通用Ti-Zr-Y图解中MORB/VAB区内的古老大陆拉斑玄式岩都能清楚地与N型MORB区分开。     

夏威夷下面的未亏损地幔的成分

<正> 地球的未亏损上地幔成分的估算主要是基于两种方法。一种方法是利用假定的玄武岩或科马提岩衍生物与残留的橄榄岩或难熔超镁铁质相之间的互补关系。这一方法是建立地幔岩模式的基础,在许多关于玄岩类的实验研究和地球化学研究中最广泛地引用了未亏损地幔的成分和关键元素。另一种方法是不同程度地依靠碱性火山主岩中铬透辉石二辉橄榄岩捕虏体的成分,有时与利用科马提岩的或洋中脊玄武岩(MORB)的衍生物成分的部分熔融模式相结     

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     

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     

弧后盆地中玄武质火山作用的地球化学特征

弧后盆地都是通过与洋中脊发生的相似的张性断裂作用形成的。但是,沿主要洋脊喷出的岩浆主要是亏损LIL元素、Ta和Nb的N型MORB,而许多弧后盆地却是以N型MORB与岛弧乃至钙碱性玄武岩[即与HFS元素(Nb、Ta、Zr、Hf和Ti)比较,LIL元素(K、Rb、Ba和Th)的富集]之间过渡的玄武岩为底板。对这种从N型MORB到钙碱性玄武岩的成分变化,只有通过能给弧后盆地地壳提供所需地幔物质的成分发生化学变化,才能得到满意的解释。为此,提出了两种主要作用:(1)地幔楔体受到来自沉降且脱水的大洋岩石圈的富集LIL元素含水流体(也许还有沉积物)的选择性混染;(2)玄武岩形成期间发生的重复熔融(和不相容元素)的萃取作用,前一作用将使弧后玄武岩的地幔源区富集LIL元素,而后一作用将使该源区亏损所有的不相容元集,但这两种作用的净效应是提高了这些源区的LIL/HFS元素比值。     

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。     

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     

佛得角群岛圣地亚哥的一个大洋型碳酸盐岩火山

<正> 佛得角群岛地区具有大洋性质似乎是极为可能的,尽管属于大陆壳碎块的可能性还不能完全排除。不过,如果考虑到该火山群岛的位置(西非大陆架西端以西约400公里)跨及中生代洋底地磁异常带;其枕状玄武岩具有洋中脊玄武岩的地球化学特征以及该群岛明显生长于大洋底的事实,那么对于其大洋背景也就没有什么疑问了。     

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     

中国东部岩石圈向东增生的三次大型裂解及地球物理场特征

中国东部构造演化,自1200Ma以来曾发生过两次碰撞、三次裂解。并有向东增生的构造岩浆地体。资料表明:①从中国大陆向东至日本、台湾均为人陆型地壳;②中国东部及西太平洋大陆板块的各微板块之间地壳结构不同;③裂解带的形成是由于热点和地幔对流导致大陆解体;④裂解带均显示出高重力正异常,上地幔顶部波速低、具低速层、高热流区的“裂谷垫”性质;⑤增生的构造岩浆地体同位素组成、微量元素与洋中脊玄武岩的性质有较大差异,裂解带的岩浆为大陆地幔的特征;⑥上地幔特征及岩浆分融、分异均显示出横向不连续。也显示山化学边界层和热边界层的不连续。     

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。     

大洋盆地火成岩的稀土元素特征

<正> 一、前言 洋中脊位于近深海深度,但是某些块段被抬高形成了广阔的海底高原或者大洋岛。就火山活动各个不同地区和类型而言,岩浆的产物从洋脊活动典型的拉斑玄武岩变化为高度不饱和岩浆和在许多洋岛上发现的它们的分异     

太平洋玄武岩的地球化学类型和地球化学省

<正> 根据对太平洋底进行深海钴探和挖掘工作而获得的大量已发表的和原始的资料进行的综合研究,可将玄武岩划分为八种主要的地球化学类型:Ⅰ.洋中脊拉斑玄武岩;Ⅱ.洋中脊铁质拉斑玄武岩;Ⅲ.原始板块内拉斑玄武岩;Ⅳ.夏威夷型拉斑玄武岩;Ⅴ.亚碱性过渡型玄武岩;Ⅵ.夏威夷型碱性分异玄武岩;Ⅶ.萨摩亚型霞石碧玄岩和玄武岩;Ⅷ.兰方粗安岩和响岩。     

在壳幔作用过程中Sr含量对岩浆岩Sr同位素组成的影响──兼论东南沿海白垩纪双峰式火山岩成因

在壳幔作用道程中，壳幔源岩浆常会发生一定程度的混合，而它们Sr含量的差异会对混合岩浆的Sr同位素组成产生重大影响。本文简要介绍壳幔源岩浆的Sr含量差异对形成大陆型等同位素组成的双峰式火山岩的制约、幔源基性岩浆岩高（87Sr／86Sr）i的可能成因、岩浆混合程度的定量汁算及壳幔相互作用的一些最新的观点与研究成果，并讨论东南沿海白垩纪等同位素组成的双峰式火山岩的成因．指出基性端员玄武岩起源于上地幔楔．其高的Sr含量和高（87Sr／86Sr）i归因于地幔源区受到了俯冲板决的深海沉积物的参与，而酸性端员流纹岩岩浆由古老变质基底部分熔融生成的初始熔体与少量（5～6％）玄武质岩浆混合而成，并由于后者Sr含量近高于前者而使混合成因的流纹岩岩浆之（87Sr／86Sr）i明显低于古老变质基底而接近于玄武岩。     

洋中脊玄武岩的成因(下)

<正> Miyashiro 等(1969b)提供的资料在很大程度上消除了早先的一种观点,即洋脊玄武岩一般成分是均一的。后来的研究趋向于集中探讨能够解释 MORB 群体中化学成分差异性的成因模型问题。无疑最受支持的模型是富 Mg 的 MORB 熔体的低压分离结晶作用。但     

东南大盆地在伸展期间岩石圈减薄的同位素证据

在内华达州拉斯韦加斯附近,晚新生代伸展期间喷发的镁铁质岩石,其Nd和Sr同位素以及全岩化学组成呈时间分配的变化模式。这些模式表明,在伸展过程中,岩浆形成的深度在整个时期内都在变化,且岩石圈地幔部分地被软流圈地幔所置换。在碱性岩中,ε_(Nd)在整个时期内是变化的,从主伸展期开始前(16Ma)的-9.1(本区岩石圈地幔的特征值)变为伸展期(4.6Ma)的+6.4(软流圈地幔的特征值)。在主伸展期结束前后(10～6Ma),拉斑玄武岩浆喷发,此岩浆的ε_(Nd)的变化范围从-1C.1到-7.9;这表明,当软流圈地幔进入拉斑玄武岩形成的深度范围(33～50km)时,岩石圈并未减薄很多。拉斯韦加斯地区岩石圈约减薄了50％,这比根据上地壳伸展程度推测出的值要小(2/3或3/4),显示出岩石圈对伸展的响应是不均匀的。     

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     

西昆仑库科西鲁克地区基性岩脉地球化学及构造意义

新疆库科西鲁克地区广泛发育基性岩脉,多呈岩墙、岩枝和小岩滴。基性岩脉岩石类型为辉长岩和辉绿岩。辉长岩属于碱性玄武岩,而辉绿岩属于过铝质碱性系列碱玄武岩与粗面玄武岩过渡型,其形成深度(浅成相)比辉长岩浅(中深成相)。区内基性岩脉形成于闭合边缘岛弧、活动陆缘造山带环境,是由幔源原生岩浆经过分异并同化混染地壳物质而形成,结晶分异是控制岩浆演化的主要因素。辉长岩中δEu具有弱的亏损。辉绿岩δEu为正异常,而C e均具弱亏损,成岩氧逸度较高,其成因与典型的I型花岗岩类相似,为壳幔混合型。辉长岩偏幔源,而辉绿岩偏壳源,可能为幔源岩浆上侵受围岩混染所致。辉长岩年龄(119 M a)要比辉绿岩年龄(46.1M a)老,辉长岩为冈底斯陆块向欧亚大陆板块碰撞拼贴过程中,逆冲挤压结束的标志,辉绿岩为大规模逆冲挤压剪切结束,青藏高原隆升初期拉张作用的产物。