碳酸岩研究新进展

主要从时空分布、岩石学、矿物学、地球化学及C-O-Sr-Nd-Pb同位素特征等方面对碳酸岩进行全面总结,结合近20年来的实验岩石学资料,论述了其岩浆的分异演化过程、地幔交代作用及源区物质组成。碳酸岩具有极高的Sr、Ba和稀土含量(平均ΣREE=3731),Sr-Nd-Pb放射性同位素、C-O稳定同位素和惰性气体组成以及实验岩石学证据,均指示碳酸岩来自地幔,几乎没有受到地壳物质的混染。碳酸岩研究仍存在诸多争议,但本文认为,越来越多的证据显示碳酸岩的形成与大火成岩省以及地幔柱活动有密切的时空联系。     

碳酸岩和受变质沉积碳酸盐岩的同位素相互作用的特点

<正> 研究来自地幔的岩浆和溶液与地壳岩石相互作用时的同位素交换过程,是同位素地质学的现实问题之一。地幔岩浆作用的产物在地壳条件下的同位素混染,以及地幔岩浆和热液对地壳围岩同位素平衡的影响,是解决许多岩石学概念的关键。它们也是同位素地球化学中目     

地质年代学第六讲 Sm-Nd法地质年龄测定

<正> 一、Sm-Nd法诞生的条件及发展历史 天然放射性同位素~(147)Sm经过一次α衰变生成稳定同位素~(143)Nd的核衰变过程早就为核物理学家和地球化学家们所熟悉,~(147)Sm的衰变常数(λ=6.54×10~(-12)年~(-1))也早在六十年代就得到多次精确测定,然而Sm-Nd同位素地质年代学方法直到七十年代初期才正式建立。原因之一是Sm和Nd的地球化学性质极为相似,在岩浆分异与岩石形成的过程中Sm/Nd的化学分馏作     

岩浆对流作用及其岩石学意义

<正> 岩浆对流作用,是近年来方兴未艾的岩浆流体动力学研究中倍受重视的课题之一。对这个问题的理解,不仅为地球动力学研究(例如地幔对流与板块运动)和矿床学研究(例如火成岩体中铬铁矿层及块状硫化物矿床的成因)     

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     

火成岩物质来源与二元混合模拟

本文以火成岩锶、钕同位素组成为依据,根据二元混合方程,模拟火成岩源区物质,计算源区物质中地壳端元与地幔端元所占的比例,并以华南花岗岩为例,探讨不同成因类型花岗岩的物质来源。     

湘东北中生代基性岩脉微量元素地球化学特征及岩石成因

湘东北中生代基性岩脉可以分为煌斑岩和辉绿岩两类 ,前者形成于 136 .6 1Ma ,后者形成于 86 .18Ma ,与华南中生代主要拉张时期相对应。岩石富集LREE ,Eu负异常不明显 ,其形成主要受地幔部分熔融作用制约。早期煌斑岩类微量元素和Sr、Nd同位素总体上具有富集地幔 (EMⅡ型 )洋岛玄武岩 (OIB)特征 ,富集Nd、P、Cs,而K、Rb、Sr、U、Th等富集程度不明显 ,Ta、Nb略有富集 ,具有软流圈地幔上涌地幔热柱玄武岩岩浆源区性质 ,表现出软流圈地幔上涌部分熔融的成岩特点。晚期辉绿岩类表现出Ta、Nb、Ti亏损 ,但LILE并不富集 ,反映地壳混染程度的增强 ,具有大陆拉张带 (裂谷初期 )形成的玄武岩岩浆源区性质 ,为岩石圈地幔部分熔融形成。二者具有不同的岩浆源区性质 ,从早期到晚期岩浆源区向上迁移并致使部分陆壳物质混入 ,反映由热点式拉张到岩石圈伸展 减薄的作用过程。     

宁芜和庐枞盆地含矿岩体地球化学特征对比

宁芜和庐枞盆地是长江中下游地区重要的铁矿产区,两盆地内含矿岩体的岩石学和地球化学特征既具有一定的相似性又表现出一定的差异性。文章对两个盆地内主要含矿岩体的岩相学、主量元素、微量元素、稀土元素、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素等进行对比研究,以期进一步探讨两盆地中成矿岩体的差异。镜下观察结果显示宁芜和庐枞盆地主要含矿岩体具有相同的矿物组合,主量元素特征表明这些岩体具有中硅、富钾和高镁的特点,均为中—基性火成岩。与宁芜盆地含矿岩体相比,庐枞盆地含矿岩体的∑REE、∑LREE和∑HREE含量均较高,明显富集Th、U等大离子亲石元素,具有明显的Eu负异常,说明庐枞盆地含矿岩体的地壳物质较多。两个盆地含矿岩体的Sr-Nd同位素组成指示岩体均来源于富集地幔,庐枞盆地含矿岩体较低的锆石Hf同位素组成说明在岩浆侵入和演化过程中可能有更多的地壳物质加入,导致岩浆的粘稠度降低,更有利于庐枞盆地铁矿的形成。     

黑龙江二克山及其邻区富钾火山岩系的地球化学探讨

基于12个微量元素、10个稀土元素和24个同位素分析结果,作者认为本区钾质火山岩系中超基性岩和极大多数基性岩有接近原生岩浆的成分,岩浆都是地幔岩石低程度部分熔融形成的,其源岩成分为受流体交代的金云母石榴石二辉橄榄岩。综地球化学、地球物理及地质三方面资料分析,论证本区火山活动的构造背景是大陆裂谷。     

地幔流体的稳定同位素地球化学综述

总结了 2 0年来国内外学者对地幔流体研究的成果和认识。主要包括地幔流体的性质和组成 ;地幔流体中同位素的含量、组成和赋存形式 ;同位素分馏和地幔脱气等作用对地幔组分的影响等。在不同地区和不同构造环境条件的地幔流体中 ,各种组分含量和同位素组成变化可以很大 ,从一个侧面指示地幔组分的不均一性 ,反映了不同地幔物质的形成历程不同或来自不同的地幔源区。此外 ,还讨论了目前存在的几个疑点     

板块与地幔的相互作用—板块内岩浆的成因和上地幔的构造(Ⅲ)

在世界范围内,板块内岩浆所表现出的系列地球化学和同位素特征看来都是通过一个与大洋岩石圈俯冲作用有关的共同成因过程所形成的。据发现,板块内岩浆的源区在大陆下岩石圈和大洋下岩石圈中的位置是截然不同的,而且在地幔中的深度也要大得多。然而,少量元素的配分关系表明,产生板块内岩浆源区的过程并非发生于下地幔中钙钛矿相条件下,而几乎可以肯定是限制在地幔内。有人提出板块内岩浆的源区最初形成于上地幔内的两个主要位置。其中一个位于俯冲岩石圈和上覆地幔的界面附近,是由于板块和地幔的相互作用(主要在150—300km深处)而形成的。在这一源区内板块的榴辉质洋壳的部分熔融是由于俯冲的前蛇纹岩体释放水所致。熔体迁移到邻近的难熔橄榄岩中,与之混染变富。这实质上是形成钙碱性源区的同一过程的延伸,并可解释这两种组合在地球化学和同位素特征方面的相似性。钙碱性组合相对贫Ti、Nb和Ta,这是因为俯冲榴辉质洋壳的上层在80—100km深处发生部分熔融时使这些元素滞留在残留金红石中所致。而在更深处(150—300km),当俯冲洋壳的下层发生部分熔融时,金红石不再是残留相,因此,Ti、Nb和Ta成为高度不相容元素,从而有效地从俯冲板块迁移到板块内岩浆源区。俯冲作用的角度可能很小,因而在大陆下延伸的水平距离     

上部地壳岩浆房中的Nd同位素梯度——岩浆-围岩原地相互作用的证据

对大盆地内第三纪一个准铝质和两个过碱质流纹质灰流凝灰岩作了多个Nd同位素分析,以确定上部地壳硅质岩浆的化学演化是在封闭系统还是在开放系统条件下进行的。分析的所有样品都显示出Nd同位素有显著的内部变异。变异最大者是内华达州北中部麦克德米特火山岩区的过碱质双H山凝灰岩(ε_(Nd)=+2.0—+6.4);变异最小者为内华达州西南部火山岩区的准铝质托波帕泉凝灰岩(ε_(Nd)=-10.6—-11.7)。上述同位素的变异均与岩浆Nd的浓度有关,虽然准铝质流纹岩中Nd的含量向顶部渐减而过碱质流纹岩中Nd含量向顶部渐增。[Nd]与ε_(Nd)间的正相关性有力地说明,硅质岩浆在上部地壳存留时有开放系统的低ε_(Nd)的围岩物质的原地加入。对准铝质和过碱质流纹岩只要有很小比例(1—15摩尔％)的围岩Nd的加入便可形成同位素的这种分带现象。不仅是处于岩浆房顶部的岩浆,而且是以灰流凝灰岩为代表的所有各层的母岩浆,对于围岩相互作用都是开放的。研究表明,上部地壳硅质岩浆体是在开放系统条件下演化的,因而在其化学分异模式中应当强调这些作用的影响。     

火成岩的稀土元素行为

<正> 引言本文的目的在于介绍1967年《元素的起源和分布》会议以来,人们对微量元素在火成岩形成过程中行为的了解的发展情况。要全面地评述这种发展状况是不可能的,所以本文只讨论主要是镁铁质火成岩中的稀土元素。关于稀土元素地球化学的一篇比较全面的评述见Haskin和Paster(1978)。对地球化学研究来说,稀土元素特别重要,这是由于稀土元素彼此具有相似的行为,还由于最近获得了Sm-Nd同位素系统资料。作为单个样品多元素分析的一部分,稀土     

地幔物质的性质、状态与演化及相变动力学研究进展

近年来，借助于高温高压实验技术，地球科学家们发现构成地慢的许多矿物随着压力的增加会发生矿物结构的改变，由此可以推断出深地幔矿物存在形式。这些相变与地幔主不连续面的形成有关，因而对相变的热力学及其相变动力学的研究可以为地幔对流及其热演化提供约束条件。已经可以在模拟地幔温压条件下进行一些地幔物质的弹性、电学性质、热学性质的测量，进一步推导出其状态方程，这方面的信息对解释地球物理资料、研究地幔对流及其演化很重要。岛弧岩浆作用、热点岩浆作用、地壳的形成都与地幔的演化有关．俯冲作用可能是过渡带及670km深不连续面产生的原因。     

区域变质岩的稀土元素地球化学

<正> 前言 在未蚀变的火成岩套中,REE地球化学已被用来阐明岩浆源的化学和矿物学性质、母体物质熔融的程度、分异相的性质和顺序以及岩套各成员之间的成因联系。对于碎屑沉积     

元古代到白垩纪金伯利岩中上地幔捕虏体的成分

<正> 上地幔岩石是基性、超基性及某些其他成分岩浆的来源。岩浆熔体的熔融及其由上地幔运移到地壳中,这在漫长的地球演化期间是一长期过程。毫无疑问,熔体的熔融并从上地幔岩石中分离出来,不可能在保存下来的残留物的成分中没有反映:地幔物质熔融和分离得越     

花岗岩类的地球化学类型

目前,大多数研究者认为,可以有三种不同的途径形成花岗岩。大部分花岗岩类,特别是显晶花岗岩,显然是由于大陆地壳物质的重熔而形成。主要在活动带发育的小部分花岗岩类,是由地球上地幔物质经选择熔融而产生的基性或中性岩浆     

赣南─粤西中生代岩浆杂岩与W、Sn、Nb、Ta的成矿

赣南-粤西地区的地壳自早元古代晚期开始形成，地壳成熟度较低。该区是我国华南重要的W、Sn、Nb、Ta等矿的重要产地，与中生代岩浆活动有关。成矿的岩浆杂岩具有高硅、富铝、富钾、高F／C1和Rb／Sr值，稀土配分具“海鸥型”模式，以及高Isr、b18O值和低εNd值的同位素特征，岩石成因属S型系列。矿石铅和长石铅同位素组成相似，反映成矿物质与成岩物质的原区相同，都由地壳物质衍生为主。矿床的形成与地壳演化历史，岩浆成因和岩浆源区物质组成等深部地质作用有关。     

安徽黄梅尖地区基性岩脉K-Ar年代学、地球化学特征及地质意义

在野外地质调查和室内综合研究的基础上,通过对黄梅尖地区辉绿玢岩K-Ar年代学、地球化学和Sr-Nd同位素特征进行研究,探讨辉绿玢岩的形成时代、岩石成因及构造背景。K-Ar年代学研究表明,辉绿玢岩形成于～107 Ma,是早白垩世岩浆活动的产物,形成时代晚于该地区火山岩和侵入岩,与该地区铀成矿年龄基本一致;辉绿玢岩的侵入可能是该地区岩浆作用的最后一幕,铀成矿可能与辉绿玢岩具有成因联系。地球化学特征表明,辉绿玢岩富集大离子亲石元素K、Rb、U、Pb和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,具有较高的I_(sr)值和负ε_(Nd)(t)值,具有富集地幔源区特征;辉绿玢岩是在地壳伸展和岩石圈减薄的构造背景下,由俯冲交代作用形成的富集地幔部分熔融形成的,表明～107 Ma时该地区仍处于伸展构造环境下。     

达沃超镁铁岩的地球化学及太古代地幔

以岩浆、地幔和地壳之间相互关系的现代概念来解释地球化学资料,提供了对早前寒武纪大地构造模型和地盾起源的研究基础。由于地壳岩石的强烈分异作用,研究的重点不能放在地球以外的有关天体总成分的