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。     

日本一些天然气体中稀有气体的同位素组成

<正> 本文研究了日本列岛不同类型天然气体样品中稀有气体的同位素和元素组成。在大多数样品中发现~3He 过剩,许多样品显示出区域性一致高的~3He/~4He值,比大气圈的值约高7倍。He 的浓度为0.6—1800ppm,在富 CO_2的天然气体中 He 的浓度低,而在富 N_2的天然气体中 He 的浓度高。在大多数火山气体中已检测出 Ne 同位素值与大气中 Ne 值有偏离。火山气体     

从显微硫化物包裹体的离子探针分析结果看地幔中硫同位素的变异

用离子探针分析了地幔成因的不同矿物(橄榄石、辉石、钛铁矿和石榴石)或岩石(玄武岩玻璃、橄榄岩、榴辉岩和金伯利岩)中圈闭的、呈液滴或颗粒产出的21个硫化物样品的硫同位素及Cu、Ni、Fe成分。δ~(34)S的测定结果范围很宽,为-4.9±1—+8±1‰。镍含量高(镍黄铁矿可达40％)的硫化物样品(多半产于残留橄榄岩)的δ~(34)S值为-3.2—+3.6‰,最频值为+3±1‰;而镍含量低的硫化物样品(主要产于辉石岩、大洋岛弧玄武岩(OIB)和金伯利岩中),其δ~(34)S值为-3.6——+8‰,最频值为+1±1‰。 源于地幔的硫化物的δ~(34)S值是可变的。镍含量高和δ~(34)S值接近+3‰的硫化物液滴,可能是含硫最高达300ppm、δ~(34)S值为+0.5—±0.5‰的幔源物质发生10—20％的部分熔融产生的。δ~(34)S值的差别说明,在液态硫化物与硅酸盐液体中的硫之间发生过≈+3‰的高温硫同位素分馏。上地幔+大洋壳+大陆壳+海水这种系统中的硫同位素平衡,要求原始上地幔的平均δ~(34)S值为+0.5‰,与球粒陨石的硫同位素值(+0.2±0.2‰)明显不同。     

滇西地区上地幔铅同位素组成的确定及其应用

滇西地区基性 超基性岩、碱性岩中的长石、石榴子石、橄榄石等单矿物及羊拉铜矿区二叠世海相玄武岩的铅同位素组成可以代表原始地幔的铅同位素组成 ,由此确定的该区上地幔铅同位素组成变化范围为　2 0 6Pb/2 0 4Pb =1 7.877～1 8.5 0 6,平均 1 8.1 0 8,2 0 7Pb/2 0 4Pb=1 5 .470～1 5 .5 87,平均 1 5 .479,2 0 8Pb/2 0 4Pb=3 7.797～ 3 8.5 67,平均 3 8.1 77。研究发现 ,由于受地壳物质的混染和成岩后U、Th衰变产生的放射成因铅的影响 ,这些幔源岩石全岩铅同位素组成已不能代表原始上地幔的铅同位素组成 ;金顶铅锌矿床的铅并非上地幔来源 ,而是相当于下地壳来源的铅与兰坪盆地沉积岩铅二者的混合铅。     

洋岛玄武岩成因的微量元素证据

在具有端员放射成因同位素特征的洋岛之间高度不相容微量元素比值上,各洋岛玄武岩(OIB)岩套显示出重大而始终一致的差异。来源于具高U/Pb比值源区的OIB,其微量元素特征与以再循环古老洋壳为主的源区是一致的,而来自明显富集同位素的地幔源区的OIB,其微量元素特征能很好地解释作为具高U/Pb比值的OIB与少量(百分之几)再循环沉积(深海的和陆源的)组分的混合物的源区。     

钾镁煌斑岩和金伯利岩的 Sr、Nd、Pb 同位素及少量元素地球化学

<正> 一、引言最近五年,有些研究者已不采用两组分(地壳和亏损地幔)简单模式来解释幔源岩石中放射成因同位素的变化。大陆下地幔中捕虏体的 ∈_(sr)、∈_(Nd)和Pb同位素比值变化很大,这种情况被认为是大陆岩石圈内古老地幔物质     

卡鲁溢流玄武岩由地幔羽一岩石圈混合作用形成的Re-Os同位素证据

大量证据表明大陆溢流玄武岩省与地幔羽活动有关。然而，溢流玄武岩所具有的放射性同位素特征往往超出了地慢羽源区（如海岛玄武岩所证实的）范围。这些特征较易解释为大陆岩石圈源区所造成，同时也有力地暗示，正是地慢岩石圈贡献了富集同位素的（低子143Nd／144Nd）物质。然而，对于将温度较低的、难熔的地幔岩石圈作为玄武质岩浆的一个重要源区的模式有不少反对意见。关于玄武岩的成因，Re－Os体系可以对地幔羽和大陆下岩石圈地幔（SCLM）的相对价值提供新的约束条件，即以捕虏体形式带到地表来的SCLM样品通常具有低187OS/188OS比值，而海岛文武岩则趋向于具有高于球粒陨石的187OS／188OS比值，老的大陆地壳则有更高的比值。这里我们报道卡鲁溢流玄武岩省努阿内齐地区190Ma的苦橄玄武岩的初始187Os／188os比值，它们很容易解释为富集SCLM和很可能来源于地幔羽的岩石日下的物质的混合物。     

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。     

黔西地区峨眉山玄武岩(东岩区)铂族元素地球化学特征

利用同位素稀释 等离子体质谱(ICP MS)方法测定了黔西水城、威宁等地的东岩区峨眉山玄武岩的铂族元素含量。结果表明,相对于原始地幔,东岩区峨眉山玄武岩的铂族元素发生了较强的分异作用,Os、Ir、Ru、Rh亏损,Pd、Pt则发生富集,相对配分模式为Pd Pt富集型;经球粒陨石及原始地幔标准化的铂族元素配分模式为向左陡倾斜型,具有陡的正斜率,Pd/Ir显著高于原始地幔、球粒陨石、原始上地幔等,而与地幔低度熔融形成的N MORB、大陆拉斑玄武岩等接近,表明峨眉山玄武岩的物质来源为上地幔熔融程度偏低的玄武岩浆。     

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?     

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。     

湘东南汝城盆地基性岩元素地球化学及其大地构造环境

汝城盆地基性岩由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成 ,属于低钾拉斑玄武岩系。玄武岩全岩K Ar年龄为 12 8.4± 4 .2Ma ,辉绿岩全岩K Ar年龄为 112 .1± 3.2Ma。元素地球化学分析表明 ,火山岩系具有相同的岩浆源区 ,其形成以部分熔融方式为主。岩石微量元素出现大离子亲石元素 (LILE)的富集和Ta、Nb、Ti的亏损。强不相容元素比值反映岩浆源区明显偏离原始地幔组分 ,具有富集型地幔岩浆源区特征。岩浆源区受到地壳物质混染和来自消减残留板片析出流体或熔体交代的改造作用。汝城盆地基性岩形成于陆内拉张带 (初始裂谷 )构造环境 ,其强烈拉张时期与华南南岭地区的主要拉张时期 (12 0Ma)相对应。     

江南造山带东段鄣源枕状玄武岩的年代学与构造属性研究

江南造山带东段鄣源地区广泛发育呈构造岩块产出的镁铁质岩浆岩,包括空间上密切共生的蚀变枕状-块状玄武岩、辉长岩、辉绿岩等。玄武岩地球化学特征上总体富集轻稀土,亏损重稀土和高场强元素(Nb,P,Ti),类似于岛弧环境下岩浆活动的产物。SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示,枕状玄武岩形成于(832±19)Ma,与伏川蛇绿岩和庐山地区枕状玄武岩形成时代一致。结合区域资料,认为鄣源枕状玄武岩形成于弧后小洋盆环境,与其东侧的伏川蛇绿岩和西侧的庐山地区枕状熔岩同属新元古代中期弧后洋盆的产物。     

东南大陆中生代玄武岩岩石系列及其构造意义

东南大陆中生代玄武岩和玄武安山岩占区内酸性岩浆作用的5-10％,并为钙碱系列和过渡系列。其矿物组合为斜长石+单斜辉石+角闪石±黑云母+透长石,玄武岩因LIL元素(K、Rb、Th、Ta、Ce)含量高,负Nb异常以及Fe、Mg、Cr、Ni、Co、Sc含量低而不同于产在活动大陆边缘环境的同类岩石,其LIL元素(K、Rb、Ce、Ba)与本区新生代玄武岩相似,但Fe、Mg、Cr、Ni、Co、Sc含量明显偏低。成分分带与酸性岩浆作用的分带性一致,都受壳、幔成分和构造等地质背景控制,产出构造环境为相对稳定的板内区。玄武质岩浆主要由酸性岩浆作用提供热源,地壳发生广泛熔融。从中生代至新生代,由下地壳至上地慢,由钙碱性和过渡系列至碱性系列,是扩张作用逐渐增强的结果。     

大别-胶南造山带温泉中天然气地球化学特征

大别－胶南造山带温泉气中的CO2含量较低（多数在1．00％以下）．δ13C变化范因为－20．34‰至－3．0‰，主要为源于地壳浅层的有机成因气。整个造山带各温泉气体成分均以N2为主（90％左右），其来源除大气N2以外，可能为地壳岩石释放或地层中有机体演化形成。稀有气体同位素组成表明，Ar主要来源于大气，He为壳内岩石放射成因。本区温泉气体地球化学特征可能与现今中国东部的构造应力场有关，即大别－胶南造山带可能正处于紧密挤缩的构造环境，难以形成深部幔源气体脱排和运移的通道。本区温泉气的研究不仅有助于探讨天然气地质理论，而且有助于揭示造山带现今的构造运动、岩浆活动和水文地球化学特征。     

内蒙古乌兰浩特索伦镇地区中生代侵入岩特征研究

内蒙古乌兰浩特索伦镇地区位于大兴安岭中南段。该区中生代侵入岩广泛发育。开展侵入岩的年代学、地球化学特征研究能为深入探讨区域构造背景提供依据。3个样品K-Ar全岩法测年结果(93.39Ma～108.48Ma)证明侵入岩形成于早白垩世,略晚于其南侧同一构造带上的杜尔基地区侵入岩年龄(100.15Ma～120.29Ma),符合太行山——大兴安岭早白垩世侵入岩时代自南向北由老变新的演化趋势。岩石地球化学分析结果显示岩石属于碱性系列,具有高硅、高钾、富碱、过铝、贫钙、镁、铁等特征。稀土元素总量为(77.96～241.29)μg/g,平均值为158.92μg/g,与杜尔基地区早白垩世侵入岩的稀土总量平均值(146.85μg/g)及华北克拉通内碱性系列岩石的稀土总量平均值(163.32μg/g)都非常接近。稀土元素球粒陨石标准化曲线整体右倾,因Eu负异常而呈"V"型形态,与太行山-大兴安岭地区早白垩世典型岩体的稀土配分型式极为相似。侵入岩的成因类型为A-型,形成于伸展构造环境。     

内蒙古锡林浩特Ⅰ型花岗岩的时代及构造意义

在内蒙古锡林浩特水库地区出露的花岗岩确定为I型花岗岩,具有较高的Cr、Co、Ni丰度。Ca、Al含量和N2O/K2O比值较高,Fe、Mg含量较低。微量元素蛛网图中显示出明显的Nb、Ta、P、Ti负异常。在SiO2-K2O及AFM图中,花岗质岩石投在钙碱性系列区;在构造环境判别图中,花岗质岩石样品都投在火山弧+同碰撞花岗岩区。锆石测年结果显示平均年龄为317.0±4.0Ma,属晚石炭世。这套晚石炭世岛弧花岗岩的存在,表明加里东期古亚洲洋并未完全关闭,晚石炭世时仍然存在洋壳的俯冲消减事件。从区域上看,是北侧的贺根山洋盆向南俯冲的结果。     

天然气中N_2来源及其地球化学特征分析

天然气中N2的来源很多，其地球化学特征也不相同：①大气源N2：N2／Ar≤84，且δ15NN2≈0‰（ATM）；②地壳越深部和上地幔来源的原生N2∶δ15NN2≈-2‰～＋1‰．且伴生Ar的40Ar／36Ar＞2000和He的3He／4He＞10－6；③微生物反硝化作用生成的N2∶δ15NN2＜－10‰和地下水中NO3-及NO2-浓度异常高；④未成熟沉积有机质经微生物氨化作用形成的N2∶δ15NN2＜－10‰，伴生CK4的δ13C＜－55‰（PDB）；⑤成熟（包括高成熟）沉积有机质经热氨化作用形成的N2∶δ15NN2值≈-10‰～－1‰，且伴生CH4的δ13C≈－55‰～－30‰；⑥过成熟沉积有机质裂解产生的N2∶δ15NN2≈＋5‰～＋20‰；⑦沉积岩中无机及在高温变质作用下释放出的N2∶δ15NN2≈＋1‰～＋3．5‰，N2／Ar》84。     

浙东中生代火山岩岩石系列及大地构造环境判别

应用Q—型聚类分析、对应因子分析及某些微量元素图解等方法,判别出本区火山岩属高钾钙碱性系列,它与东太平洋沿岸火山岩及花岗岩相似,而与日本、台湾等岛弧火山岩相差较大,可能属于活动大陆边缘构造环境的产物。