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中美洲俯冲带南段上覆板块沉积物化学组分及其地质意义

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岩石学报 2021年第7期37卷 1949-1963页

作者：赵仁杰鄢全树张海桃关义立石学法山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266061

在剥蚀型汇聚板块边缘,俯冲输入板块剥蚀上覆板块并将剥蚀物质带入俯冲隧道,随后,这些剥蚀物质与俯冲板块物质一同参与了俯冲带浅部与深部地幔的地球化学循环。构造地质学和地球物理研究显示中美洲俯冲带南段是典型的俯冲剥蚀型汇聚板... 详细信息

在剥蚀型汇聚板块边缘,俯冲输入板块剥蚀上覆板块并将剥蚀物质带入俯冲隧道,随后,这些剥蚀物质与俯冲板块物质一同参与了俯冲带浅部与深部地幔的地球化学循环。构造地质学和地球物理研究显示中美洲俯冲带南段是典型的俯冲剥蚀型汇聚板块边缘,这为研究上覆板块俯冲剥蚀物质是否参与俯冲带物质循环过程提供了天然的实验室。由于目前仍然缺乏对该俯冲剥蚀机制的地球化学制约,综合大洋钻探计划(IODP)344航次对中美洲俯冲带南部哥斯达黎加西部的俯冲板块和上覆板块开展了钻探工作,并获取了系统的岩芯样品。本文对IODP344航次取自上覆板块中陆坡和上陆坡的U1380和U1413站位中沉积物中的粗碎屑层位样品,开展了系统的主、微量元素与Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学研究。这些沉积物粗碎屑层位组分与加勒比大火成岩省基底相似,指示它们可能来自加勒比大火成岩省基底在弧前出露的区域,可以代表上覆板块基底被俯冲剥蚀的物质组成。研究进一步探讨了晚中新世中美洲俯冲带南部大陆弧火山岩的成因,并指出上覆板块底部被剥蚀物质参与了中美洲俯冲带南部大陆弧火山岩岩浆过程,这为中美洲俯冲带南部存在俯冲剥蚀过程提供了直接的地质学证据。

关键词：上覆板块沉积物地球化学俯冲带岩浆作用俯冲剥蚀机制汇聚型板块边缘

新疆西准噶尔晚古生代大地构造演化的岩浆活动记录

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大地构造与成矿学 2011年第2期35卷 278-291页

作者：尹继元袁超王毓婧龙晓平关义立中国科学院广州地球化学研究所广东广州510640 中国科学院研究生院北京100049

晚石炭世-早二叠世是新疆北部最为重要的金属矿床成矿期。西准噶尔的区域大地构造、蛇绿岩、沉积岩、花岗岩、埃达克岩、富镁闪长岩以及广泛出露的中基性岩墙研究显示,该地区直到早二叠世早期(290Ma)仍有残余洋盆存在,并可能存在相关的... 详细信息

晚石炭世-早二叠世是新疆北部最为重要的金属矿床成矿期。西准噶尔的区域大地构造、蛇绿岩、沉积岩、花岗岩、埃达克岩、富镁闪长岩以及广泛出露的中基性岩墙研究显示,该地区直到早二叠世早期(290Ma)仍有残余洋盆存在,并可能存在相关的俯冲活动。在290Ma之后,伴随着红色磨拉石的产出,西准噶尔地区进入碰撞造山阶段,伴有地壳快速抬升,表明准噶尔洋盆的完全闭合。年代学统计表明,西准噶尔地区岩浆活动高峰期在300～310Ma。在这一时期形成组分复杂的花岗岩类(如:A型花岗岩,紫苏花岗岩,I型花岗岩,埃达克岩,富镁闪长岩),同位素特征显示有巨量的新生物质的加入。洋脊俯冲模式可以较好地解释这一巨大变化,该构造模式还可以解释这一时期的铜、金成矿机制。研究表明,在中亚造山带的聚合历史和大陆地壳的增生过程中,洋脊俯冲起到了非常重要的作用。

关键词：西准噶尔洋脊俯冲晚古生代构造背景铜-金成矿

华南早古生代花岗岩中暗色包体的成因:岩石学、地球化学和锆石年代学证据

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大地构造与成矿学 2016年第1期40卷 109-124页

作者：关义立袁超龙晓平张运迎王鑫玉黄宗莹陈蓓曲少东中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710054

早古生代是华南构造演化和陆内造山过程的关键时期。在扬子板块的东缘,早古生代花岗岩发育大量暗色包体。该地区的宏夏桥岩体（434 Ma）为I-型花岗闪长岩,其中的暗色包体具有细粒岩浆结构,形态以椭圆形和水滴状为主,与寄主岩的接触界线... 详细信息

早古生代是华南构造演化和陆内造山过程的关键时期。在扬子板块的东缘,早古生代花岗岩发育大量暗色包体。该地区的宏夏桥岩体（434 Ma）为I-型花岗闪长岩,其中的暗色包体具有细粒岩浆结构,形态以椭圆形和水滴状为主,与寄主岩的接触界线清晰。与寄主岩相比,暗色包体具有较低的SiO2（52.19%58.72%）含量,较高的MgO（2.98%9.28%）、Fe2O3T（6.17%8.35%）和CaO（5.08%6.91%）含量,相似的全碱含量（K2O＋Na2O=3.79%5.92%）。岩相学和地球化学特征显示这些暗色包体为典型的镁铁质微粒包体（MME）。寄主岩与暗色包体之间的互相包裹关系说明它们可能是近同时间形成的,暗色包体的锆石U-Pb年龄（430 Ma）与寄主岩年龄（434 Ma）的相接近也支持这一解释。部分斜长石贯穿包体与寄主岩之间的边界,寄主岩中部分斜长石被细粒的黑云母环绕,暗色包体中含有大量的针状磷灰石。电子探针数据显示暗色包体中的斜长石斑晶具有反环带特征。这些现象均呈现出高温的基性岩浆注入到低温的酸性岩浆并发生岩浆混合作用的特点。高的Ni（12171μg/g）、Cr（69424μg/g）含量,高Mg#（〉60）值,以及低的锆石εHf（t）值（–2–15）表明暗色包体可能来源于富集的岩石圈地幔,与华夏板块同时期辉长岩和玄武岩的源区特征一致。因此,我们认为早古生代华南板块东部地区（扬子板块东缘＋华夏板块）存在一个广泛的受古俯冲板块交代过的岩石圈地幔,并于430 Ma左右发生了部分熔融。通过对宏夏桥岩体中MME的成因研究,我们认为华南早古生代大面积花岗岩的形成可能经历了如下过程：早古生代造山后的伸展垮塌导致了被古俯冲板片交代的岩石圈地幔发生部分熔融,这些高温的地幔熔体底侵于中下地壳,使中下地壳发生大规模的部分熔融,在伸展背景下形成了面状分布的华南早古生代花岗岩。在花岗岩形成过程中,地幔物质不仅有热量的供应,而且有物质的直接参与。

关键词：华南早古生代陆内造山暗色包体岩浆混合富集岩石圈地幔底垫

新疆哈图早二叠世富镁闪长岩的时代、地球化学特征和可能的成因机制

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岩石学报 2012年第7期28卷 2171-2182页

作者：尹继元袁超孙敏龙晓平邱华宁王毓婧任江波关义立中国科学院广州地球化学研究所广州510640 中国地质科学院地质研究所北京100037 香港大学地球科学系国土资源部广州海洋地质调查局广州510760

西准噶尔别鲁阿嘎希地区广泛发育富镁闪长质小岩体和岩墙。对岩墙全岩样品的Ar-Ar测年获得了292±3Ma的坪年龄,显示其主要形成于早二叠世。这些小岩体和岩墙均为钙碱性系列岩石,具有宽的SiO2(51.9%～62.6%)、高的MgO(Mg#>60)、Cr(45.8×... 详细信息

西准噶尔别鲁阿嘎希地区广泛发育富镁闪长质小岩体和岩墙。对岩墙全岩样品的Ar-Ar测年获得了292±3Ma的坪年龄,显示其主要形成于早二叠世。这些小岩体和岩墙均为钙碱性系列岩石,具有宽的SiO2(51.9%～62.6%)、高的MgO(Mg#>60)、Cr(45.8×10-6～539×10-6)、Ni(17.2×10-6～197×10-6)含量,富集大离子亲石元素(LILE)(如K、Rb、Ba、Th和U)、亏损高强场元素(如Nb、Ta、Ti),富集LREE,亏损HREE。这些特征类似于日本中新世Setouchi火山岩带中的赞岐岩。这些岩体/岩墙很可能是在俯冲过程中,经洋壳板片的脱水形成流体与地幔橄榄岩相互作用而成。这表明,西准噶尔别鲁阿嘎希地区早二叠世为岛弧环境。而富镁闪长岩的形成过程也有利于铜-金矿床的形成,显示该区有良好的成矿远景。

关键词：富镁闪长岩岩墙俯冲带铜-金矿化西准噶尔

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全球俯冲沉积物组分及其地质意义

地球科学进展 2020年第8期35卷 789-803页

作者：赵仁杰鄢全树张海桃关义立葛振敏袁龙闫施帅自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061

俯冲沉积物在壳幔相互作用和深部地幔过程中扮演了重要角色,对汇聚板块边缘处的俯冲带岩浆成因与地幔地球化学过程也产生了重要影响。全球俯冲沉积物输入速率为0.5~0.7 km^3/a,由陆源物质(76%)、钙质碳酸盐(7%)、蛋白石(10%)以及结合水(... 详细信息

俯冲沉积物在壳幔相互作用和深部地幔过程中扮演了重要角色,对汇聚板块边缘处的俯冲带岩浆成因与地幔地球化学过程也产生了重要影响。全球俯冲沉积物输入速率为0.5~0.7 km^3/a,由陆源物质(76%)、钙质碳酸盐(7%)、蛋白石(10%)以及结合水(7%)组成,化学组分与上地壳相似,主要受陆源物质影响,同时海洋过程产生的组分(生物相、热液相和自生相)会稀释陆源物质。不同海沟处的俯冲沉积物组分存在一定的差异,在增生边缘,俯冲沉积物组分与上地壳相似,而在非增生边缘海洋过程产生的组分占比增加。在俯冲过程中,随着温度和压力的增加,俯冲沉积物发生一系列化学反应,以流体、熔体或者超临界流体的形式对弧下地幔与岛弧地壳产生影响,部分俯冲沉积物与其下伏洋壳或岩石圈(俯冲残余组分)一同进入地幔(甚至是下地幔),对地幔不均一性作出贡献。地球化学示踪剂显示俯冲沉积物影响着地球不同构造背景下的岩浆过程。因此,俯冲沉积物在板块构造与地幔柱两大动力学系统中具有重要作用,通过准确计算俯冲沉积物组分,并综合运用各类地球化学指标,计算各元素或同位素的输入与输出通量,可得到更准确的俯冲残余组分,为研究地球动力学过程提供重要的基础性资料。

关键词：俯冲沉积物输入通量俯冲沉积物化学组分地球动力学过程

大西洋中脊玄武岩岩浆源区性质、潜在温度及其指示意义

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大西洋中脊玄武岩岩浆源区性质、潜在温度及其指示意义

华南地块东部早古生代的陆内造山作用：来自I型花岗岩的启示

中国矿物岩石地球化学学会第九次全国会员代表大会暨第16届学术年会

作者：关义立石学法鄢全树国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室青岛国家海洋科学技术实验室海洋地质过程与环境功能实验室

地质过程中性质相似的元素之间的比值能够有效反映源区特征。利用GEOROC数据,我们计算了大西洋中脊的MORB的特征元素比值,结果显示,大西洋中脊MORB的V/Sc(6)和Zn/Fe(82)比值显示在35°N附近具有极低值,可能是地壳再循环的物质发生部分... 详细信息

地质过程中性质相似的元素之间的比值能够有效反映源区特征。利用GEOROC数据,我们计算了大西洋中脊的MORB的特征元素比值,结果显示,大西洋中脊MORB的V/Sc(6)和Zn/Fe(82)比值显示在35°N附近具有极低值,可能是地壳再循环的物质发生部分熔融的产物。Ce/Pb比值在42°2°S、35°N和58°2°N区域具有较高峰值,最高值甚至达到300,暗示这些区域可能有俯冲的洋壳

关键词：玄武岩岩浆源区地球化学特征地幔潜在温度大西洋中脊

来源： cnki会议评论

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大地构造与成矿学 2013年第4期37卷 698-720页

作者：关义立袁超龙晓平王毓婧张运迎黄宗莹中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049

华南地块东部的早古生代造山带是特殊的陆内造山带（主要分布于安化一罗城断裂和政和一大埔断裂之间），以广泛的强烈变质、变形作用和大量分布的花岗质岩为特征。华南地块东部地区的早古生代花岗岩以过铝质s型花岗岩为主，I型花岗岩分... 详细信息

华南地块东部的早古生代造山带是特殊的陆内造山带（主要分布于安化一罗城断裂和政和一大埔断裂之间），以广泛的强烈变质、变形作用和大量分布的花岗质岩为特征。华南地块东部地区的早古生代花岗岩以过铝质s型花岗岩为主，I型花岗岩分布少且研究程度相对较低。目前，对于华南大面积花岗岩的成因一直存在较大争议，是否有地幔物质的参与也并不明确。对扬子板块东南缘板杉铺和宏夏桥两个I型花岗闪长岩岩体的锆石u—Pb定年结果显示，板杉铺和宏夏桥岩体分别形成于432．44-2．6Ma和434．34-2．7Ma。系统的地球化学分析显示，板杉铺岩体富K20（2．71％～3．46％）和A1203（15．17％-15．59％），具有高Sr（344．8×106466．6×10。）、Sr／Y比值（34～47）和低Y（8．51×10-610．72~10“），具有埃达克质岩石特征。其低8Nd（f）（一7．5～6．9）和高的”sr／”sr。（0．7130～0．7169），以及较老的IDM2=1729～1776Ma，暗示其来源于加厚的下地壳中古元古代物质的部分熔融。相比板杉铺岩体，宏夏桥岩体具有较低的Si02（64．40％～65．42％）含量，较高的Ti02（0．58％-0．63％）、Fe203（4．48％~4．79％）、CaO（3．34％~4．39％）和MgO（2．55％~3．06％），以及较高的Y含量（14．56x106—17．82x10。）和较低的Sr／Y（20～24）比值。但其与板杉铺岩体相似的***同位素特征（”s扩‘sr．=0．7142～0．7149，8Nd（f）=-7．7-7．3），说明宏夏桥岩体具有与板杉铺岩体相似的物质源区。由于高钾钙碱性I型花岗质岩的形成需要有外部热源提供才能使其源区发生部分熔融，因而该地区陆内造山峰期（444Ma）之后的垮塌所导致的高温软流圈上涌，可能为这些花岗质岩石的形成提供了热源。但是这些岩体富集的Sr-Nd同位素组成显示，软流圈来源的地幔物质并没有直接参与花岗质岩的形成。结合前人的研究成果，造山后伸展环境下的软流圈上涌可能是形成华南特殊的早古生代陆内造山带的一种重要机制，是形成华南有别于经典陆内造山带的大量早古生代花岗岩的主要原因。

关键词：花岗岩陆内造山带下地壳加厚华南地块软流圈上涌

酸淋滤对古老蚀变玄武岩微量元素和Nd-Pb同位素影响

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酸淋滤对古老蚀变玄武岩微量元素和Nd-Pb同位素影响

特里斯坦地幔柱与南大西洋中脊系统相互作用研究

中国矿物岩石地球化学学会第九次全国会员代表大会暨第16届学术年会

作者：位荀张艳石学法鄢全树关义立国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室青岛国家海洋科学技术实验室海洋地质过程与环境功能实验室

Sr-Nd-Pb-Hf同位素是示踪大洋玄武岩源区和岩石成因的重要手段,如何准确获得蚀变大洋玄武岩真实的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成是研究大洋玄武岩的基础。海水蚀变会改变大洋玄武岩的Sr-Pb同位素组成;另外在样品采集、储存、或实验室处理过程... 详细信息

Sr-Nd-Pb-Hf同位素是示踪大洋玄武岩源区和岩石成因的重要手段,如何准确获得蚀变大洋玄武岩真实的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成是研究大洋玄武岩的基础。海水蚀变会改变大洋玄武岩的Sr-Pb同位素组成;另外在样品采集、储存、或实验室处理过程中均会带入非岩浆来源的Pb污染。而且在溶样之前,对大洋玄武岩粉末进行酸淋滤可有效降低或

关键词：古老玄武岩海水蚀变酸淋滤微量元素比值同位素示踪

来源： cnki会议评论

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特里斯坦地幔柱与南大西洋中脊系统相互作用研究