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1.
华北东部古生代岩石圈地幔经历过复杂的多旋回多阶段熔融岩浆、重结晶、变质和剪切变形历史,因而岩石组成、结构复杂.地幔橄榄岩的主元素、地幔矿物特别是金刚石中的包裹体的Mg#值及Cr#值等显示古生代岩石圈地幔高度难熔亏损玄武质的成分特征,而地幔橄榄岩的不相容元素、同位素显示高度富集的特点.这种高难熔和强富集两重性是克拉通岩石圈地幔的特征.Pb同位素反映华北东部古生代岩石圈地幔具冈瓦纳大陆地幔的特点.复县和蒙阴古生代岩石圈地幔尽管都表现为太古代克拉通地幔的特征,但存在着不均一性,前者受克拉通化后的深部作用影响强于后者.与新生代地幔Sr、Nd同位素对比表明富集的古生代岩石圈地幔向亏损新生代的地幔转变和减薄伴有新生地幔物质对古老岩石圈的置换和混合作用.  相似文献   

2.
近年所获得的华北各地区太古代变质火山岩系9个较准确的Sm-Nd同位素年龄及初始Nd同位素比值表明,华北太古代(3500—2500Ma)上地幔都是亏损的,但在1000Ma范围內其ε_(Nd)值一直恒定在+3左右,与全球太古代亏损地幔Nd同位素演化规律一致。这表明华北太古代的构造体制有可能使大量地壳物质重新进入地幔从而保持ε_(Nd)值的恒定。如果华北大陆岩石圈地幔的主体是在太古代时从对流上地幔中分离出来的,利用该区太古代上地幔Nd同位素组成及其可能的sm/Nd值进行计算,可获得该区岩石圈非交代地幔应是与N型大洋中脊玄武岩(以下简称MORB)源类似或更亏损的高亏损地幔,其现代ε-(Nd)值最大变化范围在+7—+23之间。至今在华北我们尚未发现由这种高亏损非交代大陆岩石圈地幔产生的大陆玄武岩。如果某些大陆玄武岩可能产生于大陆岩石圈地幔,则其源区必定是经过地幔交代作用再富集了的地幔。  相似文献   

3.
采用全岩K-Ar法获得山东省胶莱盆地诸城玄武岩的形成年龄为76M，胶州玄武岩的形成年龄为72Ma，代表了发生在晚白垩世的地幔岩浆事件，但两地岩浆产物具有不同的地球化学性质。诸城玄武岩主要为粗面玄武岩，富集轻稀土元素（LREE），微量元素组成类似于洋岛玄武岩（OIB），（^87Sr/^86Sr）t=0．7060-0．7080，εNd（t）=-3．0--5．1，介于洋岛玄武岩和中生代富集的岩石圈地幔之间，表明软流圈来源的岩浆中混入了富集岩石圈地幔来源的岩浆，是软流圈地幔与岩石圈地幔相互作用的结果。胶州玄武岩主要为碱性玄武岩，比诸城玄武岩更富集轻稀土元素，微量元素组成类似于诸城玄武岩，但Nb、Ta、Ti等高场强元素不显示亏损，Sr-Nd同位素组成也存在明显差别，（^87Sr/^86Sr）t=0、70350-0．70355，εNd（t）=5．4-5．8，与山东省新生代火山岩的地球化学特征类似，类似于洋岛玄武岩（OIB），表明岩浆起源于亏损的软流圈地幔。研究显示出晚白垩世以来胶莱盆地软流圈地幔不均匀上涌和逐渐成为玄武岩浆主要源区的趋势。  相似文献   

4.
郯庐断裂带中南段新生代玄武岩源区地幔特征及其演化   总被引：12，自引：2，他引：12  
郯庐断裂带中南段新生代玄武岩随时代逐渐变新 ,碱性逐渐增强 ,轻、重稀土元素分离程度及不相容元素的富集程度也逐渐增强 ,Sr、Nd同位素组成越来越亏损。古地温线特征表明 ,断裂带之下的上地幔具有高的大地热流值。老第三纪拉斑玄武岩地幔源区主要以轻微富集的EMⅠ组分为主 ,新第三纪以来的碱性玄武岩来源于亏损地幔。研究区地幔源区随时间的演化受老第三纪软流圈上涌的影响 ,大量的深源流体对上部岩石圈地幔进行广泛的交代 ,从而使郯庐断裂带下面的岩石圈地幔出现不相容元素和LREE富集 ,且由轻微富集地幔转变为亏损地幔。  相似文献   

5.
华北克拉通东部显生宙地幔演化   总被引：23，自引：9，他引：14  
华北克拉通东部显生宙以来的地幔可以划分为3种类型:克拉通型地幔,大陆活动带型地幔和大陆裂谷型地幔。1 700 Ma—古生代末,地幔属于克拉通型:ε(Nd,t)值高于-5,为弱富集型;层圈相互作用以幔源的熔体和/或流体与古老的岩石圈地幔的作用为主,但规模较小,范围局部。100 Ma以前的中生代地幔属于“大陆活动带型”:ε(Nd,t)值低,在-5以下,为富集型;地幔中含有地壳的组分,层圈相互作用以下地壳与弱化的岩石圈地幔之间的作用为主;发生的时间为190~100 Ma,高峰期在130 Ma左右;发生的部位邻近莫霍面,导源的岩浆多为钙碱性系列,部位浅,活动范围广泛。100 Ma至新生代,地幔属于“大陆裂谷型”:为亏损型的软流圈地幔,ε(Nd,t)值高,几乎均为正值。层圈相互作用转变为软流圈岩石圈地幔之间的作用,转变的时间具有约40 Ma的过渡时期,前锋开始于100~109 Ma,导源的岩浆大致沿NWW和NEE向的大型断裂带分布。进一步证实了软流圈地幔上隆的不均匀性和主动性。  相似文献   

6.
鲁西邹平盆地中生代火山岩的演化:对地幔源区的约束   总被引：2，自引：1，他引：1  
邹平盆地中生代火山岩可分为三个亚组：中、下亚组具有相似的岩石组合,岩性主要为玄武岩-粗面玄武岩-玄武质粗面安山岩-粗面安山岩;上亚组岩性主要为粗面安山岩。火山岩由早期基性向晚期中偏碱性方向演化,与正常岩浆房酸度增高的岩浆分异趋势相同。具有Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）相对亏损,类似于岛弧火山岩的地球化学特征。Nb／La、Hf／Sm比值随MgO的降低而升高或基本不变,说明高场强元素亏损是岩浆的原始特征。各亚组火山岩相似的稀土配分模式和微量元素蛛网图,表明它们具有共同的岩浆源区和密切的成因联系,分离结晶起了关键性作用。La／Nb、La／Ta、Ba／Nb比值较高,说明成岩物质可能主要来自岩石圈地幔。拆沉的大陆中、下地壳部分熔融形成的熔体与古生代岩石圈地幔（亏损的地幔橄榄岩）的相互作用是岩石圈地幔富集的重要方式,随之该富集地幔在陆内岩石圈伸展和区域热异常的双重作用下发生减压部分熔融而形成具有岛弧特征的邹平盆地火山岩。  相似文献   

7.
本文对华北克拉通三个不同地区(河北汉诺坝、内蒙古集宁三义堂、河南鹤壁)新发现的含金云母尖晶石二辉橄榄岩和尖晶石橄榄单斜辉石岩捕虏体进行了详细的矿物组成、单斜辉石的微量元素和 Sr-Nd 同位素研究。通过与相同地区不含金云母尖晶石二辉橄榄岩捕虏体的系统对比发现通常含金云母的地幔橄榄岩比不含金云母的地幔橄榄岩岩富 Al_2O_3、CaO、NaO、K_2O、TiO_2,但相对贫镁;其单斜辉石的 LREE 更为富集,但 Sr、Nd 同位素组成则相对亏损。这说明地幔交代作用不仅能够造成地幔橄榄岩的玄武质组分和稀土元素的富集,而且亦能够造成全岩和橄榄石 Mg~#的降低和同位素组成的相对亏损。捕虏体的 Rb-Sr 等时线年龄暗示地幔交代作用发生在中、新生代;其交代熔体来源于软流圈。同时说明华北新生代岩石圈地慢普遍存在的主、微量元素和同位素组成类似于"大洋型"岩石圈地幔的特征很可能是岩石圈地幔橄榄岩与软流圈来源的熔体的大规模反应的结果,而非真正意义上的新增生的岩石圈地幔。  相似文献   

8.
太行山地区中、新生代玄武质岩浆的源区特征与时空演化   总被引：10，自引：2，他引：10  
本文总结了太行山地区中生代辉长岩和新生代玄武岩的元素和同位素组成，其组成显示它们的地幔源区存在着明显的差别。新生代玄武岩以碱性玄武岩为主，含有少量橄榄拉斑玄武岩，它们来自软流圈的部分熔融，并伴有少量古老岩石圈地幔组分的加入。相比之下，中生代辉长岩具有明显不同的地球化学特征：SiO2含量高，LREE和LILE（Ba，Th，U）富集以及HFSE（Nb，Ta，Zr和Ti）亏损，Sr-Nd同位素富集（大多数^87Sr／^86Sri〉0．705，^143Nd／^144Nd；〈0．512）、Pb同位素亏损（^206Ph／^204Pbi〈17．5，^207Ph／^204Pbi〈15．5，^208Pb／^204Pbi〈38．0）。这些特征表明中生代辉长岩来源于经过富硅熔体强烈改造的古老岩石圈地幔，这种富集改造过程很可能与华北克拉通内部元古代的俯冲／碰撞事件有关。古老且同位素富集的岩石圈地幔残存至新生代，并被新生代玄武岩携带的地幔橄榄岩捕虏体所记录。  相似文献   

9.
长白山地区位于华北克拉通东北部,广泛出露富含地幔橄榄岩包体的新生代玄武岩,为研究岩石圈地幔的性质和演化提供了优越条件。本文对长白山地区天池和龙岗新生代火山岩群中尖晶石相橄榄岩包体进行了岩石学、全岩主微量元素、矿物主量元素、单斜辉石微量元素和Sr-Nd-Hf同位素分析。研究结果表明,尖晶石相橄榄岩包体由二辉橄榄岩和少量的方辉橄榄岩组成,Mg#值为87.4～91.2,表现出新生饱满的特征,平衡温度为900～1100℃。橄榄石的Mg#值(%Fo)为85.6～91.3。单斜辉石包括四种类型:(1)轻稀土元素严重亏损型;(2)轻稀土元素亏损型;(3)向右微倾型和(4)"勺型"。单斜辉石表现出Sr同位素(87Sr/86Sr=0.702749～0.707276)整体亏损,部分样品富集的特征,单斜辉石的Nd-Hf同位素呈现出亏损特征(143Nd/144Nd=0.512886～0.51333、εHf=+17.7～+49.8)。长白山地区二辉和方辉橄榄岩分别经历了小于10%和略大于10%的部分熔融作用,并受到富水硅酸盐熔体的地幔交代作用。太平洋板块向西俯冲作用使得软流圈上涌并携带大量壳源物质进入地幔深部,与岩石圈地幔发生橄榄岩-熔体反应,形成了长白山地区不均一的岩石圈地幔,以新增生饱满地幔为主,夹有少量古老难熔岩石圈地幔碎片。  相似文献   

10.
本文对目前的大洋玄武岩和华北地幔橄榄岩捕虏体的Fe-Mg-Ca同位素研究结果进行了系统的归纳和总结,并在此基础上,探讨地幔再富集作用对岩石圈地幔Fe-Mg-Ca同位素组成的影响,以期为进一步认识华北岩石圈地幔物质组成转变的方式提供新途径。统计结果表明,没有受到地幔交代作用影响的橄榄岩,其Fe-Mg-Ca同位素组成变化范围小,而地幔再富集作用会导致岩石圈地幔的Fe-Mg-Ca同位素组成明显不均一,说明地幔再富集作用是导致岩石圈地幔Fe-Mg-Ca同位素组成变化的重要机制。  相似文献   

11.
湘东南汝城地区发育一套由基性玄武岩和中酸性安山质-英安质岩石组成的火山岩建造,属于低钾拉斑系列,该火山岩系中两个玄武岩的K-Ar年龄分别为124.5±2.5Ma和127.6±1.9Ma,属晚侏罗—早白垩世产物。在主、微量元素上两者成分存在明显差异。其中安山质-英安质岩石具有高MgO特征,属高MgO岩石,LILE富集、Nb-Ta、Sr-P亏损强烈,(La/Yb)N=6.7～7.9,Eu*/Eu=0.74～0.85,具岛弧型微量元素配分型式,87Sr/86Sr(t)=0.71079～0.71118,εNd(t)=-7.64～-8.16,与adakites高Mg岩石有着明显的差别,可能是富集岩石圈地幔熔融后直接分异的产物;玄武岩LILE富集,Nb-Ta富集,(La/Yb)cn=4.0～4.3,Eu*/Eu=1.00～1.16,具OIB型微量元素配分型式,87Sr/86Sr(t)=0.70812～0.70832,εNd(t)=0.48～1.03,其源区具二元混合趋势,其源区可能是富集型岩石圈地幔端员与亏损的软流圈地幔端员的混合产物。汝城地区晚中生代玄武岩和高Mg安山质-英安质岩石源区属性的限定及其相互的空间依存关系表明该区晚中生代时有着较薄的岩石圈厚度,处于岩石圈伸展减薄的大地构造背景。  相似文献   

12.
Island chains off western Kyushu are the surface exposure in the northern margin of the Taiwan–Sinzi Folded Zone that spreads along the arc–trench system in the back-arc side from SW Japan to Taiwan. Intermittent igneous activity between the Middle Miocene and Holocene occurred on these islands and widely covered or intruded sedimentary rocks of Early–Middle Miocene. Geochemistry of the volcanic rocks from the Hirado, Ikitsuki and Takushima islands believed to relate to the back-arc opening along the East China and Japan Seas shows a temporal change in source material. Submarine to sub-aerial volcanism occurred on Hirado Island at 15 Ma during the final opening stage of the East China Sea producing tholeiitic basalt and associated andesite–dacite. These eruptives show low incompatible element contents and high FeO*/MgO ratios and reflect a tholeiitic differentiation trend. High Sr and Pb and low Nd isotopic ratios suggest the involvement of EM2-like lithospheric mantle and crustal material in the formation of these syn-opening volcanic rocks. Post-opening alkali basalt volcanism occurred at 9–6 Ma on the islands is characterized by OIB-like higher large ionic lithophile elements (LILE) and high field strength elements (HFSE) compared to 15 Ma basalts in this region and Quaternary basalts along the volcanic front. They have variable range of incompatible element concentrations and ratios along with variable Sr, Pb and Nd isotopic ratios suggesting the involvement of both lithospheric and asthenospheric sources at variable melting degrees (from 4% to less than 15%). The observation that the isotopic compositions of Quaternary alkali basalts south of the studied area are even more depleted suggests an increase in the involvement of asthenospheric source with time.  相似文献   

13.
华北东部中生代晚期—新生代软流圈上涌与岩石圈减薄   总被引：34，自引：3，他引：34  
现今的地幔是由软流圈地幔(热的,主元素饱满、微量元素亏损的,塑性流变性质的)、古老岩石圈地幔(地幔1,冷的,主元素贫瘠、微量元素富集的,刚性的,以方辉橄榄岩为代表)以及现今的岩石圈地幔(地幔2,主元素饱满、微量元素亏损,以二辉橄榄岩为代表,可能包括多时期形成的)组成。古老岩石圈地幔与地幔2样品的共存、100~4·3Ma在地幔内部持续发生的古老岩石圈与软流圈的相互作用以及上述作用的时空不均一性,都表明了岩石圈减薄是软流圈呈“蘑菇云状”大规模上涌的结果。上述事件发生于100Ma以后。软流圈来源的玄武岩大范围喷发并伴随了岩石圈的强烈拉伸是事件发生的主要标志,岩石圈减薄是一个深部地质过程,不像是突发事件。  相似文献   

14.
Cenozoic basaltic volcanism in southeastern China was related to the lithospheric extension and asthenospheric upwelling at the eastern Eurasian continental margin. The cenozoic basaltic rocks from this region can be grouped into three different series: tholeiitic basalts, alkali basalts, and picritic-nephelinitic basalts. Each basalt series has distinctive geochemical features and is not derived from a common source rock by different degrees of partial melting or from a common parental magma by fractional crystallization. The mineralogy, petrography, and major and trace-element geochemistry of the tholeiites are similar to oceanic island basalts, implying that the mantle source for these Chinese continental tholeiites was similar to that of the oceanic island basalts—an asthenospheric mantle. The alkali basalts and picritic-nephelinitic basalts are enriched in incompatible trace elements, and their geochemical features can be interpreted as a result of partial melting of an enriched lithospheric mantle, or the mixing products of an asthenospheric magma with a component derived from an enriched lithospheric mantle through thermal erosion at the base of the lithosphere. But the lack of a transitional rock type and continuous variational trends among these basalts suggests that the mixing between asthenospheric magmas and lithospheric magmas probably was not significant in the petrogenesis of the basalts from SE China. Low-degree partial melting of enriched lithospheric mantle alone can account for the observed geochemical data from these basalts.  相似文献   

15.
已有研究认为华北岩石圈减薄的时空不均一是显著的,主要表现在软流圈来源的岩浆最早出现的时间呈现南北差异。本文通过40Ar-39Ar法获得胶莱盆地西官庄拉斑玄武岩的年龄为96±3Ma,属于青山群火山岩的一部分,早于王氏群大西庄碱性玄武岩(73Ma)。两套岩石均缺乏Nb、Ta负异常,分别具有与E-MORB和OIB类似的微量元素配分特征。西官庄拉斑玄武岩((87Sr/86Sr)t=0.7058,εNd(t)=0.37～0.57)和大西庄碱性玄武岩((87Sr/86Sr)t=0.7040,εNd(t)=5.5～5.7)的同位素组成特征均显示软流圈的印记。前者为软流圈熔体与古老富集岩石圈地幔相互反应的产物,而后者是软流圈部分熔融的产物。研究区岩浆的εNd(t)值随年龄的降低而逐渐增大,暗示古老岩石圈减薄过程中软流圈的上涌,说明研究区晚白垩世-早新生代岩石圈仍在经历减薄作用。类似的岩浆演化趋势在辽西和辽东地区也有发现,不过演化的时间分别为120～100Ma和80～60Ma,再次证明华北岩石圈减薄作用的时空不均一性。  相似文献   

16.
用玄武岩组成反演中—新生代华北岩石圈的演化   总被引：27，自引：3，他引：27  
徐义刚 《地学前缘》2006,13(2):93-104
玄武岩的化学组成与地幔源区特征、部分熔融程度、地幔温度和岩石圈厚度等多个因素有关,因此可以用来反演深部地幔的演化。文中简要地阐述了用玄武岩组成获得岩石圈厚度及其变化的方法,并总结了有关华北中—新生代岩浆演化的两个最主要特征:(a)晚中生代岩浆活动经历了由早期的源自富集地幔的岩浆向后期亏损地幔起源岩浆的转变,而两个阶段为一岩浆间隙期(~10Ma)所分隔;(b)华北东、西部新生代玄武岩具有相反的碱性强度随时间的变化趋势。这些岩浆演化特征可以用岩石圈减薄过程中地幔地温梯度的逐渐升高、岩石圈地幔中富集组分在短时间内的不可再生以及岩石圈盖效应来解释。该认识为华北岩石圈减薄的时间尺度和机制以及减薄作用的时空不均一性提供了新的制约。  相似文献   

17.
高温高压微束衍射实验进展及其地学应用   总被引：6，自引：6，他引：6  
同步辐射X射线微束衍射技术与静态高压装置(包括金刚石压砧设备和大腔体压力机设备)结合运用是研究高温高压下物质晶体结构、相变等的有效方法。金刚石压砧高温高压实验技术的发展体现在:在产生极端高温高压的同时,获得准确的实验温度压力值,采用充装气体传压介质等方法减小压力梯度,采用激光双面加温技术和改进激光光路以减小样品径向和轴向的温度梯度。大腔体压力机高温高压实验技术的发展主要表现在产生更高的实验压力,以及测试过程中使样品在一定幅度摆动以消除晶体生长和择优取向对衍射数据的影响。同步辐射X射线微束衍射技术的发展主要表现在更高亮度和更宽能量范围的同步辐射光源的使用、X射线聚焦技术的发展,以及角色散X射线衍射测试技术的进步。介绍了近年来高温高压微束衍射实验在地球科学领域所取得的一些最新进展,包括硅酸盐超钙钛矿的实验发现,铁的高温高压相变及熔融曲线、SiO2 超斯石英相变、橄榄石尖晶石相—超尖晶石相转变压力的精确测定等研究结果;认为硅酸盐超钙钛矿的进一步深入研究,水对地球深部矿物岩石力学性质及熔融行为的影响,高温高压下物质的化学反应性和地球深部元素的地球化学行为等,是今后高温高压实验研究的重要方向。  相似文献   

18.
ABSTRACT

The lithospheric mantle beneath the South China Block (SCB) underwent a dramatic transformation from depleted to enriched during late Mesozoic. With a view to deeply understand this process, here we investigate the Mesozoic basalts and their melt inclusions from the Daoxian and Ningyuan regions within the central SCB. The geochemical features of the melt inclusions in these basalts suggest that these rocks originated from the lithospheric mantle enriched through interaction with K-rich aqueous fluids released from subducted Palaeo-Pacific oceanic sediments, whereas the Ningyuan basalts were mainly derived from the asthenospheric mantle source. Geochemical modelling indicates that the Daoxian basalts were generated from 15%-25% of partial melting of garnet lherzolite, whereas the Ningyuan basalts originated from 10%-20% of partial melting of garnet pyroxenites. Our data, combined with those from other Jurassic basalts suggest a temporal evolution of the SCB mantle sources during the Late Mesozoic. Diverse crust–mantle interactions through mixing of the asthenospheric melts with variable proportions of subducted Palaeo-Pacific oceanic sediments might account for the spatial heterogeneity of mantle sources observed beneath the SCB. The transition from Tethyan tectonic realm to the Palaeo-Pacific tectonic regime might have played a significant role in the transformation of the lithospheric mantle beneath the SCB.  相似文献   

19.
大别造山带前陆阳新盆地古近纪玄武岩的成分从石英拉斑玄武质到橄榄拉斑玄武质,以相对较高的大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Th、U等)丰度和弱到中等亏损高场强元素(Nb和Ta)为特征,岩石地球化学的总体特征类似于初始裂谷的拉斑玄武岩,而与大陆拉斑玄武岩所表现出的强烈亏损高场强元素Nb和Ta的地球化学特征明显不同。该拉斑玄武质岩浆喷发前曾经历过较小程度(约4．5％)的以橄榄石为主的矿物分离结晶,玄武岩的母岩浆则是源区物质经过约15％的部分熔融形成的,源区物质可能包含了来自下地幔的FOZO和富集型大陆岩石圈地幔两种组分。大别造山带内及前、后陆地区古近纪拉斑玄武岩的地球化学特征具有可比性,意味着随着大别造山带山根的拆沉,来自下地幔的FOZO岩浆(可能以地幔柱的形式)上涌,对大陆岩石圈的地幔部分发生了大规模的改造,使得原性质明显不同的两大岩石圈地幔在会聚带附近其地球化学分区性变得模糊。所形成的玄武岩总体具有较多的FOZO特征,但(除造山带内部)也不同程度地保留有岩石圈地幔的性质。  相似文献   

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