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广西涠洲岛晚新生代玄武岩地幔源区及岩浆成因 总被引：1，自引：0，他引：1
涠洲岛作为我国最年轻的第四纪火山岩岛,其火山活动表现出多期、多旋回和多喷发中心的特征,但其地幔源区特征和岩浆成因依然存在争议。本文对涠洲岛玄武岩开展了详细的矿物学和全岩主、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素研究,以揭示其地幔源区特征和岩浆成因。涠洲岛玄武岩主要为碱性玄武岩,在岩浆上升过程,几乎未受到地壳物质的混染,经历了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用。轻稀土(LREE)富集、重稀土(HREE)亏损,轻、重稀土强烈分馏((La/Yb)N=14.42～28.64),Nb、Ta明显正异常,显示出与洋岛玄武岩(OIB)相似的微量元素和Sr-Nd-Pb同位素特征。Sr-Nd-Pb同位素比值变化较均一,且呈现出亏损地幔端元(DM)与富集地幔端元(EM2)的二元混合趋势。其中,EM2端元可能源于海南地幔柱。Sr/Sr*(1.21～2.36)和Eu/Eu*(1.01～1.11)正异常,指示源区存在再循环辉长岩洋壳组分。结合已有的地震层析成像结果和岩石地球化学数据,得出南海及周缘地区的晚新生代玄武岩的形成受控于海南地幔柱。伴随着海南地幔柱的上升,再循环的辉长岩洋壳经部分熔融与地幔橄榄岩反应生成石榴石辉石岩(贫硅辉石岩),石榴石辉石岩和未反应的地幔橄榄岩混合部分熔融形成涠洲岛玄武岩。 相似文献
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南海及其周边(包括雷州半岛、海南岛、印支半岛)广泛分布新生代以来形成的板内玄武岩(弥散火成岩省),本文搜集了该区已发表的新生代玄武岩的地球化学数据并据此进行了总结分析。结果显示,该区板内火山岩主要分为拉斑玄武岩和碱性玄武岩两个系列,其微量元素组成为典型的洋岛玄武岩(OIB)特征。Sr-Nd-Pb-Hf同位素结果指示其源区为亏损地幔端元(DMM)与富集端元(EM2)二端元混合。总体上,相对橄榄岩源区形成的熔体而言,这些玄武岩具有低的CaO、较高的Fe/Mn、Zn/Mn及Zn/Fe值;同时,南海海盆玄武岩、海南岛和印支半岛玄武岩中的橄榄石斑晶相对典型地幔橄榄岩部分熔融形成的玄武岩橄榄石斑晶具有低的Ca和Mn含量,以及高的Ni含量和Fe/Mn值,显示其源区辉石岩组分含量较高。南海停止扩张后出现碳酸盐化火山岩并在地球化学上表现为向碱性玄武岩连续转化,同时海南岛和印支半岛的新生代玄武岩整体具有低于亏损橄榄岩地幔的Mg同位素组成,这些都表明南海及周缘地区的地幔源区中有俯冲板块带入的沉积碳酸盐混入。综上认为,该弥散火成岩省在地幔源区组成上均体现有"俯冲-再循环"组分的加入,该再循环地幔组分可能与该地区长期俯冲滞留板块的重熔有关。 相似文献
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峨眉地幔柱轴部的榴辉岩-地幔岩源区:主元素、痕量元素及Sr、Nd、Pb同位素证据 总被引：16，自引：2，他引：14
峨眉山大陆溢流玄武岩(ECFB)的西南部以丽江、大理和攀枝花三角区为中心的苦橄岩分布区,面积约5×10 4 km2 ,为峨眉地幔柱的轴部区。Sr、Nd、Pb同位素和痕量元素研究表明,大部分火山岩样品落在洋岛火山岩成分范围内,并存在类似FOZO、HIMU和EM - 的三个端元。这说明它们是在地幔柱轴部,由地幔岩和榴辉岩(古玄武质洋壳)组成的源区产生的岩浆形成的。岩浆源区再循环玄武质洋壳的存在可能是该区超大型钒钛磁铁矿床形成的根本原因。少部分分布在洋岛火山岩成分范围之外的样品,一部分属于地幔柱岩浆与地壳混染产物,另一部分低Ti岩石可能与岩石圈反应有关。地幔端元的地球化学特征如下:FOZO端元以白林山苦橄玄武岩(YB-0 1)为代表,低87Sr/86 Sr(0 .70 36 ) ,高1 43Nd/1 44 Nd(0 .5 12 7) ,中等2 0 6 Pb/2 0 7Pb(18.5 6 93) ;Nb/U =36 .6 7,Th/Nb =0 .0 82 ,L a/Nb=0 .91,Zr/Nb=6 .2 3。HIMU端元以丽江苦橄岩(JL - 2 9)为代表,高2 0 6 Pb/2 0 4 Pb(2 0 .6 4 12 )和2 0 7Pb/2 0 4 Pb(15 .74 89) ,低87Sr/86 Sr(0 .70 4 8)。EM - 端元包括两部分:1以二滩苦橄岩-玄武岩(R- 1、3、5、8)为代表,高87Sr/86 Sr(0 .70 73) ,低1 43Nd/1 44 Nd(0 .5 12 3) ,低2 0 6 Pb/2 0 4 Pb(17.996 8)和2 0 8Pb/2 0 4 Pb(37.94 5 0 ) 相似文献
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全球幔源岩Pb-Sr-Nd同位素体系 总被引：5，自引：0，他引：5
根据各种同位素数据库得到的3万多个晚古生代以来的幔源岩(包括洋中脊玄武岩、洋岛玄武岩、岛弧火山岩、大陆与大洋溢流玄武岩以及大陆板内玄武岩)Pb-Sr-Nd同位素资料和图解分析,对各类火山岩的源区以及地幔的垂向与横向不均一性问题作了进一步讨论。笔者认为不存在具有公共性质的EM1、EM2和HIMU地幔端员,它们的源区可能来自上、下地幔过渡带,只在局部地区出现,独一无二。PREMA(FOZO)则是洋岛玄武岩和溢流玄武岩公共端员。DUAPAL异常现象不只是在洋中脊玄武岩中出现,在洋岛玄武岩、岛弧火山岩和大洋溢流玄武岩中也存在同步的地球化学分区现象。溢流玄武岩的同位素体系特征表明它们的源区涉及再循环地幔的壳幔混合、岩石圈减压熔融、上—下地幔过渡带和似原始-略亏损的下地幔。Pb同位素体系为鉴别俯冲带的存在提供了更严格的证据,这种鉴别表明,安第斯弧火山作用不是洋陆俯冲带产生的。 相似文献
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滇西洱海东第三纪超K质火成岩系的Nd-Sr-Pb同位素特征与西南大陆地幔演化 总被引：7，自引：1，他引：7
洱海东部第三纪火山岩与同时代基性岩为超K岩系。Nd、Sr、Pb同位素与微量元素研究表明地幔源区区别于中国东部新生代火山作用源区,相近于腾冲,与东非和南意大利的火山作用有相似之处。该区火山作用存在三个主要组分端元:(1)低SiO_2,低K,LIL富集程度低的端元;(2)低SiO_2高K,LIL高度富集端元;(3)高SiO_2高K,LIL中等程度富集的端元。三个端元的Nd、Sr、Pb同位素组成分别为:(1)0.51255,0.7067,18.65;(2)0.51260,0.7060,18.71;(3)0.51230,0.7071,18.47。三个端元的形成与构造环境从古俯冲带地幔源向裂谷地幔源转化有关。 相似文献
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南海北部边缘新生代玄武岩广泛分布，分布于海南岛北部的全新世早期石山组玄武岩，岩石组成为碱性橄榄玄武岩，其中可见较大颗粒的橄榄石斑晶，橄榄石斑晶具有较高的Fo值（82. 8～83. 5）和Ni含量（0. 14%～0. 20%）。橄榄玄武岩的微量元素及同位素组成与洋岛玄武岩（OIB）高度吻合，富集大离子亲石元素Rb、Ba和轻稀土元素，同时富集高场强元素Nb、Ta、Zr和Hf。矿物组成及主微量元素特征指示其源区为含石榴子石辉石岩源区，经历了较低程度的部分熔融（约5%）。此外，石山组橄榄玄武岩具有基本一致的Sr- Nd- Pb同位素组成，表明岩浆在上升过程中没有明显的地壳物质的混染，但是相比正常洋中脊玄武岩（MORB），石山组橄榄玄武岩具有较高的87 Sr/86 Sr比值，较低的ε Nd ( t )值，以及较高的207 Pb/204 Pb（15. 639～15. 643）和208 Pb/204 Pb（38. 977～38. 996）比值，说明其源区为亏损地幔（DM）和富集地幔端元（EMII）的混合。结合地球物理学证据，我们认为亏损地幔来源于软流圈，而EMII端元为含再循环古洋壳及俯冲沉积物的地幔柱，随着海南地幔柱上升，再循环物质熔融并与周围软流圈地幔橄榄岩反应形成含石榴子石辉石岩，随着地幔柱的不断上升，辉石岩首先发生部分熔融，形成的岩浆经历了橄榄石和微弱单斜辉石的分离结晶作用后形成了石山组橄榄玄武岩。华南新生代玄武岩同石山组橄榄玄武岩具有相似的地球化学特征，反映二者具有相同的物质端元组成，但两者岩浆演化上升的动力学机制不同，同时不同端元混合的比例及部分熔融程度也有差异。 相似文献
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大别造山带南坡晚白垩世玄武岩源区地幔特征 总被引：9，自引：1，他引：9
大别造山带南坡中生代断陷盆地中出露大量晚白垩世碱性玄武岩类。因岩浆受结晶分异和陆壳混染影响微弱,其成分基本可代表本区原生玄武岩浆。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,本区玄武岩具有地壳富集组分Pb、K、Rb、Ba等的正异常和Nb、P、Hf等高场强元素的负异常。同位素和微量元素特征显示,玄武岩浆来自亏损地幔(DM)和富集地幔(EM+EM)混合源区。玄武岩源区地幔中Pb的富集和Nb、P、Hf等的亏损基本可由中国东部亏损地幔与榴辉岩的混合获得,由此揭示富集地幔端元组成特征可能与晚白垩世前造山带根部榴辉岩拆沉并参与地幔再循环有关。 相似文献
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报道了Lu-Hf同位素体系在地幔端元的地球化学研究中的部分最新应用成果。大量的大洋玄武岩Lu-Hf同位素研究表明具亏损地幔端元(DMM)来源的洋中脊玄武岩岩浆部分熔融的初熔区位于石榴石稳定场深度,即深度为80～90
km的石榴石二辉橄榄岩地幔,而不是原来所认为的尖晶石二辉橄榄岩区(深度小于60
km);以高放射成因Pb为特征的高U地幔端元(HIMU)应代表了下地幔物质在某一特定时期发生分异作用的结果;球粒陨石与大洋玄武岩Hf同位素对比研究表明,没有原始地幔物质能保留至今的迹象。 相似文献
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黑龙江镜泊湖地区第四纪玄武岩的Sr、Nd、Pb同位素组成及其地幔源区特征 总被引：6，自引：0，他引：6
本文首次对黑龙江镜泊湖地区第四纪玄武岩的Sr、Nd、Pb同位素组成进行了系统研究。结果表明,尽管不同时代、不同空间上生成的玄武岩在岩石化学、稀土和微量元素特征上差别明显,但其Sr、Nd、Pb同位素组成却有明显的相似性,均具有低Sr、Pb和相对高的Nd同位素值（87Sr/86Sr=0.70396～0.704537;143Nd/144Nd=0.512656～0.512786;206Pb/204Pb=17.0856～1 7.5034;207Pb/204Pb=15.2689～15.3461;208Pb/204Pb= 37.0999～37.4363）,由此指示了该区玄武岩的源区是DMM和EMI二 端元混合的结果。本文将其解释为与含有再循环的下地壳物质的地幔柱活动引起该区软流圈地幔的部分熔融有关,但在部分熔融之前发生了交代作用。 相似文献
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本文综合分析了新生代大洋玄武岩的Pb,Sr,Nd同位素特征，并利用同位素混合方程，差别出大洋玄武岩均显示出很好的三元混合特征，提出了大洋地幔的三元结构模式。三个地幔端员成分分别代表了亏损地幔，高U/Pb比和高Th/Ph比地幔，富集地幔。修正了过去利用Sr-Nd负相关关系得出的二元地幔结构模式，作出了大洋玄武岩的Pb-Sr-Nd同位素相关图，并论证了Zindler等（1982）提出的“地幔面”是不存在的。本文还对部分岛孤及大陆玄武岩进行了讨论。 相似文献
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洋岛玄武岩的元素和同位素地球化学特征可以示踪深部地幔的化学结构和化学演化过程。HIMU(Highμ,μ=238U/204Pbt=0)
型玄武岩是一类元素和同位素组成特殊的洋岛玄武岩,被认为与地幔柱中再循环的洋壳物质直接相关,因此,HIMU型玄
武岩的成因是地幔柱（热点） 研究中长期关注的话题。本文概述了HIMU型玄武岩的地球化学定义,对HIMU洋岛的分布、
火山演化阶段以及岩性变化做了综合阐述,并在对比经典HIMU型玄武岩与其他板内玄武岩元素地球化学特征、放射成因
同位素组成以及惰性气体同位素组成特征的基础上,简要探讨其源区组成和成因上的不同。 相似文献
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地幔中EM1端员成因的锂同位素制约 总被引：1，自引：0，他引：1
在四个地幔端员(DMM、HIMU、EM1、EM2)中,EM1的成因一直令人困惑。华北克拉通中部(太行山地区)地幔橄榄岩捕虏体的Li同位素组成特征为探讨这一问题提供了新的制约。橄榄岩捕虏体中主要组成矿物(橄榄石、斜方辉石和单斜辉石)的Li同位素组成特征表明,该区的岩石圈地幔中有再循环的、古老的洋壳物质。结合已有的地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd同位素数据,可以推测再循环的古老蚀变洋壳对地幔EM1端员组分的产生有重要的作用。 相似文献
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青藏高原Pb同位素地球化学及其意义 总被引：12，自引：1，他引：11
根据青藏高原不同构造单元基底片麻岩、花岗岩类和火山岩等不同类型岩石的486套Pb同位素数据的整理和分析,发现青藏高原岩石圈存在3种主要类型,即亏损Pb同位素的特提斯洋地幔域端元、富集Pb同位素的喜马拉雅成熟大陆地壳端元和青藏高原北部的过渡型Pb同位素的地幔端元。这3类地球化学端元与前人通过Sr-Nd同位素研究获得的3类端元一致。拉萨地块内部不同类型岩石的Pb同位素地球化学特征指示出两类岩浆作用,一类是特提斯洋岩石圈俯冲消减再循环和亏损地幔物质注入导致的亲特提斯洋型岩浆作用,另一类是与类似于喜马拉雅大陆地壳物质加入导致的富集地幔源区有关的超钾质岩浆作用。岩浆作用的Pb同位素地球化学记录了特提斯洋俯冲消减作用和随后发生的印度大陆向北拼合、碰撞和俯冲过程,也记录了大规模的壳幔相互作用对高原岩石圈演化与隆升的贡献。 相似文献
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《International Geology Review》2012,54(9):964-976
Lithium isotope geochemistry is increasingly being used to trace deep-earth processes, reflecting the observed large variation of Li isotope ratios in mantle-derived rocks, including peridotite xenoliths associated with ancient continents. We briefly review the Li isotopic compositions of major geochemical reservoirs, the assumed mechanisms of Li isotopic fractionation, and, in particular, the origins of isotopically light Li in mantle-derived rocks based on the latest developments in Li isotope geochemistry. Comparison of Li isotope data with existing Sr-Nd isotope ratios reflects the subduction-recycling of ancient oceanic crust and the reappearance of Li in volcanic rocks. This circulation may play an important role in generating the isotopically light-Li component in the mantle – perhaps the enriched mantle end member defined by the Sr-Nd isotopic compositions of oceanic basalts. 相似文献
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Hf-Nd isotope evidence for contemporaneous subduction processes in the source of late Archean arc lavas from the Superior Province, Canada 总被引：2，自引：0，他引：2
Volcanic suites from Wawa greenstone belts in the southern Superior Province comprise an association of typical late Archean arc volcanic rocks including adakites, magnesian andesites (MA), niobium-enriched basalts (NEB), and ‘normal’ tholeiitic to calc-alkaline basalts to rhyolites. The adakites represent melts from subducted oceanic crust and all other suites were derived from the mantle wedge above the subducting oceanic lithosphere. The magnesian andesites are interpreted to be the product of hybridization of adakite melts with arc mantle wedge peridotite. The initial ?Hf values of the ∼2.7 Ga Wawa adakites (+3.5 to +5.2), magnesian andesites (+2.6 to +5.1), niobium-enriched basalts (+4.4 to +6.6), and ‘normal’ tholeiitic to calc-alkaline arc basalts (+5.3 to +6.4) are consistent with long-term depleted mantle sources. The niobium-enriched basalts and ‘normal’ arc basalts have more depleted ?Hf values than the adakites and magnesian andesites. The initial ?Nd values in the magnesian andesites (+0.4 to +2.0), niobium-enriched basalts (+1.4 to +2.4), and ‘normal’ arc tholeiitic to calc-alkaline basalts (+1.6 to +2.9) overlap with, but extend to lower values than, the slab-derived adakites (+2.3 to +2.8). The lower initial ?Nd values in the mantle-wedge-derived suites, particularly in the magnesian andesites, are attributed to recycling of an Nd-enriched component with lower ?Nd to the mantle wedge. As a group, the slab-derived adakites plot closest to the 2.7 Ga depleted mantle value in ?Nd versus ?Hf space, additionally suggesting that the Nd-enriched component in the mantle wedge did not originate from the 2.7 Ga slab-derived melts. Accordingly, we suggest that the enriched component had been added to the mantle wedge at variable proportions by recycling of older continental material. This recycling process may have occurred as early as 50-70 Ma before the initiation of the 2.7 Ga subduction zone. The selective enrichment of Nd in the sources of the Superior Province magmas can be explained by experimental studies and geochemical observations in modern subduction systems, indicating that light rare earth elements (e.g., La, Ce, Sm, Nd) are more soluble than high field strength elements (e.g., Zr, Hf, Nb, Ta) in aqueous fluids that are derived from subducted slabs. As a corollary, we suggest that the recycled Nd-enriched component was added to the mantle source of the Wawa arc magmas by dehydration of subducted sediments. 相似文献
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在n维的Sr-Nd-Pb同位素空间中,几乎所有的大洋中脊玄武岩（MORB）和洋岛玄武岩（OIB）都落在一个虚拟平面上,被称为“地幔面（mantle plane）”。“地幔面”描述了大部分玄武岩的同位素地球化学特征,是最重要的、也是最早提出的地幔动力学演化特征之一,但是长期以来关于“地幔面”的内涵和意义并不清楚。本文通过一个综合模型,反演受岩浆作用控制的地幔微量元素（包括各种同位素母体元素）分异、Sr—Nd—Pb同位素演化,并推导出地幔Sr-Nd-Pb同位素演化的二元参数方程形式。模型表明,通过部分熔融向地壳输出相对富硅、富碱的物质成分,是地幔长期演化的主要特点,这个过程受到两个参数一部分融融程度（F）和岩浆分离的时间（t）-的控制,即n维参数可化为2维,因此在n维同位素空间出现“地幔面”的特征。壳源物资循环,能够使局部地幔偏离“地幔面”,就地幔总体统计特征而言,地壳混染的比例很低,不同的统计数据显示大约1％～6％的系统偏差,即可能的地壳混染程度;进一步模拟,可能作出更加精确的估算。 相似文献
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总结了近年来Ｏｓ同位素在示踪大洋玄武岩成因机制及大陆古老克拉通岩石圈地幔演化所取得的新成果和存在的主要分歧和不足之处，并对未来Ｏｓ同位素研究方向进行了展望。 相似文献
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Lu-Hf同位素体系对若干基础地质问题的新制约(之二)--大洋地幔端元 总被引：2，自引：0，他引：2
报道了Ｌｕ－Ｈｆ同位素体系在地幔端元的地球化学研究中的部分最新应用成果。大量的大洋玄武岩Ｌｕ－Ｈｆ同位素研究表明：具亏损地幔端元（ＤＭＭ）来源的洋中脊玄武岩岩浆部分熔融的初熔区位于石留石稳定场深度,即深度为８０￣９０ｋｍ的石榴石二辉橄榄岩地幔,而不是原来所认为的尖晶石二辉橄榄岩区（深度小于６０ｋｍ）;以高放射成因Ｐｂ为特征的主Ｕ地幔端元（ＨＩＭＵ）应代表了下地幔物质在某一特定时期发生分异作用的结果 相似文献
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We examined seven ultramafic xenoliths from 1~3 Ma alkali olivine basalt reefs near the Eurasian continent and one sample of the host alkali basalt to identify the mantle wedge material and to constrain the origin and evolution of mantle beneath SW Japan. Six xenoliths are from Kurose and one xenolith is from Takashima, northern part of the Kyushu islands, SW Japan. The Sr and Nd isotopic ratios vary from 0.70416 to 0.70773 and from 0.51228 to 0.51283, respectively. The Kurose and Takashima xenoliths have higher Sr isotopic ratios and lower Nd isotopic ratios than those of the peridotite xenoliths from the other arc settings such as Simcoe and NE Japan.
The Kurose xenoliths have less radiogenic Os isotopic ratios (187Os/188Os = 0.123–0.129) than the primitive upper mantle (PUM) estimate and limited variation compared to the other arc xenoliths. Their Os isotope compositions are rather similar to the ultramafic xenoliths from NE and east China. In addition, the samples of the Kurose and Takashima xenoliths plot along a mixing line between ultramafic xenoliths from SE and NE China and a slab component in Sr–Nd–Os isotopic space. Our results suggest that fragments of continental lithospheric mantle from the China craton may exist beneath Kurose and Takashima after the Sea of Japan expansion when the Japanese islands were rifted away from the Eurasian continent during Miocene. Later magmatism due to subduction of the Philippine Sea Plate beneath the SW Japan arc around 15 Ma ago may have introduced fluids or melts derived from slab component, interpreted to be oceanic sediments rather than altered oceanic crust, that possibly modified the original composition of the lithospheric mantle sampled by the peridotite xenoliths from Kurose and Takashima. 相似文献