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闽台地区新生代玄武岩的对比

台湾海峡 1987年第2期6卷 174-179页

作者：樊祺诚国家地震局地质研究所

台湾海峡两岸的闽台地区,分布着新生代的玄武岩。本文从玄武岩的岩石学特征出发,探讨了福建内地、福建沿海和台湾、澎湖玄武岩之间的差异,初步把它们划分为三种类型,并对其岩浆成因与构造环境进行分析。

关键词：玄武岩尖晶石二辉橄榄岩牛头山福建沿海基性岩闽台地区构造环境活动大陆边缘碱性系列岩浆成因

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汉诺坝-阳原火成碳酸岩成因探讨

岩石学报 2010年第11期26卷 3189-3194页

作者：樊祺诚杜星星隋建立赵勇伟中国地震局地质研究所北京100029

大多数幔源硅酸盐岩浆都含少量碳酸盐岩浆,这些少量的碳酸盐岩浆在地幔演化中起了非同寻常的作用。本文报道了发现于汉诺坝、阳原地区新生代玄武岩中鲜见的火成碳酸岩。碳酸岩脉贯穿于玄武岩及其捕虏体橄榄岩,并导致橄榄岩强烈的碳酸盐... 详细信息

大多数幔源硅酸盐岩浆都含少量碳酸盐岩浆,这些少量的碳酸盐岩浆在地幔演化中起了非同寻常的作用。本文报道了发现于汉诺坝、阳原地区新生代玄武岩中鲜见的火成碳酸岩。碳酸岩脉贯穿于玄武岩及其捕虏体橄榄岩,并导致橄榄岩强烈的碳酸盐化现象。碳酸岩脉主要由方解石组成(90%以上),岩石类型为方解石碳酸岩,含少量被裹挟的地幔橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和尖晶石等矿物。碳酸岩化橄榄岩由原先的黄、绿色变为紫褐色,灰白色网状碳酸岩细脉穿插其中。碳酸岩脉和碳酸盐化橄榄岩的全岩稀土含量很低(∑REE=8.7×10-6～13.7×10-6),球粒陨石标准化REE模式呈LREE略微富集(～10×球粒陨石)分布模式,微量元素也只显示轻微富集(数倍于原始地幔),它们的δ13C均为负值(-11.2‰～-12.3‰),δ18O均为正值(22.0‰～22.6‰)。碳酸岩的Sr、Nd、Pb同位素组成均显示富集(87Sr/86Sr=0.7078～0.7079,143Nd/144Nd=0.5129,206Pb/204Pb=18.0,207Pb/204Pb=15.5,208Pb/204Pb=38.0)。由于碳酸盐岩浆喷出地表后易于风化,导致REE、微量元素和同位素组成明显偏离原生火成碳酸岩。但从张北少数新鲜碳酸岩所具有的原生火成碳酸岩的C、O同位素组成(δ13C=-5.7‰～-7.3‰,δ18O=8.5‰～10.1‰)特征,以及接沙坝碳酸岩的正εNd(5.3～5.5)为亏损地幔的特征,表明汉诺坝碳酸岩与玄武岩的同源性——它们都来自地幔。

关键词：火成碳酸岩 REE和微量元素同位素地球化学新生代玄武岩及橄榄岩捕虏体汉诺坝-阳原

天池火山千年大喷发的岩浆混合作用与喷发机制初步探讨

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岩石学报 2005年第6期21卷 1703-1708页

作者：樊祺诚隋建立孙谦李霓王团华中国地震局地质研究所北京100029 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

根据岩浆演化和地球物理深部探测,天池火山之下存在地壳和地幔双层岩浆房。地幔玄武质岩浆向地壳岩浆房的补给,保持了天池火山逾百万年持续不断的喷发活动。本文从天池火山千年大喷发浮岩中的玄武质粗安岩-粗安岩角砾和条带状岩浆的岩... 详细信息

根据岩浆演化和地球物理深部探测,天池火山之下存在地壳和地幔双层岩浆房。地幔玄武质岩浆向地壳岩浆房的补给,保持了天池火山逾百万年持续不断的喷发活动。本文从天池火山千年大喷发浮岩中的玄武质粗安岩-粗安岩角砾和条带状岩浆的岩相学、矿物学和岩石化学研究,提出地幔的粗面玄武质岩浆向地壳岩浆房的注入,触发千年大喷发,初步探讨了天池火山千年大喷发的岩浆混合作用与喷发机制。

关键词：浮岩角砾和岩浆条带岩浆混合作用千年大喷发天池火山

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中国东部全新世火山的镭-钍同位素年代学

岩石学报 2020年第7期36卷 1945-1952页

作者：邹海波郭紫佩樊祺诚赵勇伟 Department of Geosciences Auburn UniversityAuburnAL 36830 大陆动力学国家重点实验室西北大学地质系西安710069 中国地震局地质研究所北京100029

活火山是指1万年来有过喷发历史的全新世火山。火山的高分辨年代学对火山灾害评估和火山分类具有重要意义。对于缺乏历史记载的全新世火山,直接对火山岩进行同位素定年很困难。本文利用具有高时间分辨率的镭-钍-铀非平衡确定中国东部年... 详细信息

活火山是指1万年来有过喷发历史的全新世火山。火山的高分辨年代学对火山灾害评估和火山分类具有重要意义。对于缺乏历史记载的全新世火山,直接对火山岩进行同位素定年很困难。本文利用具有高时间分辨率的镭-钍-铀非平衡确定中国东部年轻火山的年龄。根据镭-钍-铀同位素,海南岛的马鞍岭和雷虎岭是全新世火山(马鞍岭:4.3ka;雷虎岭:4.7ka);镜泊湖火山(4.9ka)也是全新世火山;龙岗火山存在晚更新世和全新世活动(7.0ka,15.0ka);大兴安岭阿尔山和诺敏河Ra/Th非平衡消失但230Th/238U非平衡显著,属于晚更新世喷发(阿尔山:63ka;诺敏河:71ka)。海南岛的马鞍岭火山、雷虎岭火山和东北地区的龙岗火山、镜泊湖火山,是4座活火山。至于东北地区的阿尔山和诺敏河火山是否是活火山,有待测试更多样品的Ra/Th同位素。五大连池老黑山和火烧山有历史喷发记录,这与它们都存在显著Ra/Th非平衡一致。五大连池老黑山和火烧山的岩浆滞留年龄分别小于4.2ka和3.2ka,岩浆上升速率>18~23m/y。

关键词：活火山全新世火山晚更新世火山铀系非平衡镭钍非平衡

长白山火山地幔不均一性——微量元素及同位素地球化学研究

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岩石学报 2007年第6期23卷 1512-1520页

作者：隋建立樊祺诚刘嘉麒郭正府中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国地震局地质研究所北京100029

大陆火山的复杂性是一个普遍关注的全球性问题,也是一个长期以来悬而未解决的地质问题。长白山火山位于亚洲板块东部的活动边缘,受到西太平洋俯冲的影响,新生代构造和火山活动活跃,为探讨大陆火山成因及其地幔源区特点提供了极佳的天然... 详细信息

大陆火山的复杂性是一个普遍关注的全球性问题,也是一个长期以来悬而未解决的地质问题。长白山火山位于亚洲板块东部的活动边缘,受到西太平洋俯冲的影响,新生代构造和火山活动活跃,为探讨大陆火山成因及其地幔源区特点提供了极佳的天然实验室。天池火山和龙岗火山是长白山地区两个重要的新生代火山区,其火山岩分布具有空间相邻、火山活动时代相似的特点,本文通过对基性火山岩的岩石学和地球化学对比研究,指出天池火山和龙岗火山具有明显的地球化学不均一性,包括微量元素不均一性和 Sr、Nd、Pb 同位素不均一性,来自于不同的地幔源区,天池火山和龙岗火山火山岩分布相邻,覆盖范围东西最大不过100多公里,因此这是典型的小尺度地幔地球化学不均一的特点。Sr、Nd 同位素特征显示龙岗火山来自于原始地幔,而天池火山来自于原始地幔和富集地幔混合源区。不相容元素 Nb、Ta 显示,天池火山 Ta 元素含量很低(主要落在0.17～2.15 ppm 的范围),具有明显的负 Ta 异常和明显的 Nb/Ta 分异(Nb/Ta=10～50,个别达到100以上),可能是板片部分熔融产物与金红石等副矿物反应的结果,暗示了西太平洋板块俯冲机制的影响;而龙岗火山没有明显 Nb、Ta 亏损或者分异。

关键词：长白山火山地幔不均一性 Nb/Ta分异

华北东部岩石圈减薄中的下地壳过程:岩浆底侵、置换与拆沉作用

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岩石学报 2005年第6期21卷 1509-1526页

作者：翟明国樊祺诚张宏福隋建立中国科学院地质与地球物理研究所中国地震局地质研究所北京100029

最近研究表明,华北中生代岩石圈减薄不仅是岩石圈地慢减薄,而且下地壳也发生了一定程度的减薄和置换。本文强调下地壳过程,如岩浆底侵、置换和拆沉作用是理解岩石圈减薄机制的关键因素之一。火山岩及其捕虏体的信息似乎支持在华北东部... 详细信息

最近研究表明,华北中生代岩石圈减薄不仅是岩石圈地慢减薄,而且下地壳也发生了一定程度的减薄和置换。本文强调下地壳过程,如岩浆底侵、置换和拆沉作用是理解岩石圈减薄机制的关键因素之一。火山岩及其捕虏体的信息似乎支持在华北东部南、北缘存在局部造山带型的下地壳与岩石圈的拆沉作用。但是华北东部整体上的减薄机制难以用造山带的拆沉模式来解释。华北东部克拉通内部的火山岩中的下地壳捕虏体有两类,一类是经历了麻粒岩相变质的底侵辉长岩和辉石岩以及榴辉岩相变质的石榴辉石岩,形成时代约在140～120Ma;另一类是经过了中生代变质叠加的前寒武纪麻粒岩。中生代华北东部曾发生过大规模的岩浆底侵作用,现今的下地壳很可能已大部分不是前寒武纪的下地壳,它们由中生代变质的辉长岩、镁铁质岩石以及经历了很强烈改造的前寒武纪下地壳麻粒岩组成。此外,在华北东部普遍存在着化学成分类似于“埃达克岩”的中生代高锶花岗岩类岩石,它们的形成与岩浆底侵作用和镁铁质下地壳的部分熔融有关,其熔融残留应是榴辉岩或石榴角闪岩。尽管如此,要通过下地壳部分熔融形成一个厚的密度很大的榴辉岩层,由它的重力不均衡来带动80～120公里厚的岩石圈地幔一起拆沉进入软流圈的机制很难发生在华北克拉通内部。岩浆底侵和置换作用是下地壳过程非常重要的形式,与岩石囤的减薄具有密切联系,其具体机制尚不完善。

关键词：下地壳岩石圈减薄华北

地幔Sr-Nd-Pb同位素演化的综合模型与n维同位素空间“地幔面”的地质意义

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岩石学报 2008年第11期24卷 2615-2620页

作者：隋建立樊祺诚赵勇伟杜星星中国地震局地质研究所北京100029

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... 详细信息

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—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。

关键词：地幔面 Sr-Nd-Pb同位素大洋玄武岩化学地球动力学部分熔融

广西合浦烟墩岭火山岩的K-Ar年代学和地球化学初步研究

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岩石学报 2007年第6期23卷 1423-1430页

作者：李霓樊祺诚王团华孙谦隋建立中国地震局地质研究所北京100029 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

广西合浦县烟墩岭火山是一座第四纪小型中心式喷发的火山,是我国华南火山在第四纪喷发活动的代表之一。烟墩岭火山岩岩性为粗面玄武岩,Mg~#值(59～69)中等偏高,而钛和碱质成分相对较高。烟墩岭火山岩及周边的烟头岭样品的稀土含量较为稳... 详细信息

广西合浦县烟墩岭火山是一座第四纪小型中心式喷发的火山,是我国华南火山在第四纪喷发活动的代表之一。烟墩岭火山岩岩性为粗面玄武岩,Mg~#值(59～69)中等偏高,而钛和碱质成分相对较高。烟墩岭火山岩及周边的烟头岭样品的稀土含量较为稳定,配分型式极其相似,几乎一样,REE 丰度模式呈稍陡的向 HREE 倾斜的轻稀土富集型。它们的微量元素原始地幔配分型式也很相似,暗示有共同的岩浆源区。烟墩岭火山岩的 Ba/Nb 比值变化范围远小于琼北和涠洲岛玄武岩,而 La/Nb 比值三者相近,都是低而稳定,与洋岛玄武岩数值接近,不相容元素 Nb/U-Th 图解也说明烟墩岭火山岩来自于类似于洋岛玄武岩的地幔源区。岩石学和地球化学化学证据都表明,烟墩岭地区火山岩虽不是原生地幔玄武岩浆的喷出物,但只经过低程度演化,未受到强烈的结晶分异的影响,也未受到地壳的混染。其^(87)Sr/^(86)Sr 和^(143)Nd/^(144)Nd 数据变化范围很小,具有低Sr 同位素比值和高 Nd 同位素比值的特点。本文采用火山岩 K-Ar 法测定了烟墩岭火山活动的时代,结合火山岩地质特征和前人资料,火山活动时代确定为第四纪早更新世,与北部湾涠洲岛早期火山活动及琼北早更新世多文岭期火山活动时代大致相当。

关键词：烟墩岭火山岩石学与地球化学涠洲岛琼北

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长白山天池火山粗面玄武岩的喷发历史与演化

岩石学报 2006年第6期22卷 1449-1457页

作者：樊祺诚隋建立王团华李霓孙谦中国地震局地质研究所北京100029 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

本文新提出的年代学和岩石化学结果,进一步从天池火山与区域火山活动的关系,论述了天池火山造盾、造锥历史和岩浆结晶分异转型的时间约束,早更新世早期(2Ma前)开始粗面玄武岩的造盾,早更新世晚期(约1Ma)粗面玄武岩向粗安岩、粗面岩演化... 详细信息

本文新提出的年代学和岩石化学结果,进一步从天池火山与区域火山活动的关系,论述了天池火山造盾、造锥历史和岩浆结晶分异转型的时间约束,早更新世早期(2Ma前)开始粗面玄武岩的造盾,早更新世晚期(约1Ma)粗面玄武岩向粗安岩、粗面岩演化,中更新世是粗面岩造锥的主阶段,到了晚更新世(约0．1Ma)粗面岩向碱流岩演化。在中—晚更新世来自地壳岩浆房的粗面岩、碱流岩造锥过程中,来自地幔的粗面玄武岩浆喷发活动始终没有间断过。由于来自地幔粗面玄武质岩浆持续向地壳岩浆房补给,所以天池火山是一座长寿命的火山。岩浆的结晶分异作用和混合作用是天池火山岩浆演化的两个最重要过程,前者形成天池火山双峰式火山岩分布特征,后者成为天池火山喷发的触发机制。天池火山在晚更新世—全新世碱流质岩浆主喷发期兼有少量玄武质粗安岩、粗安岩或粗面质岩浆的交替喷出,揭示了天池火山的地壳岩浆房熔体的分层结构特点,由于来自地幔粗面玄武质岩浆注入地壳岩浆房,导致不同层位岩浆的扰动和混合作用,触发天池火山的喷发。

关键词：长白山天池火山粗面玄武岩喷发历史岩浆演化