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西秦岭新生代钾霞橄黄长岩的地球化学及其岩浆源区性质

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岩石学报 2008年第2期24卷 238-248页

作者：董昕赵志丹莫宣学喻学惠张宏飞李冰 D. J. DEPAOLO 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学地球科学学院武汉430074 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000 伯克利加利福尼亚大学美国伯克利CA94720

西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩具有贫SiO_2和Al_2O_3,富CaO、Mgo、TiO_2及K_2O+Na_2O的特征,矿物组合中除橄榄石、辉石外,普遍含有霞石、黄长石、白榴石和磁铁矿等矿物。火山岩的∑REE为97.82×10^(-6)～639.1×10^(-6)。岩石以强... 详细信息

西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩具有贫SiO_2和Al_2O_3,富CaO、Mgo、TiO_2及K_2O+Na_2O的特征,矿物组合中除橄榄石、辉石外,普遍含有霞石、黄长石、白榴石和磁铁矿等矿物。火山岩的∑REE为97.82×10^(-6)～639.1×10^(-6)。岩石以强烈富集大离子亲石元素(LILE,如Rb、Ba、K、Sr)和高场强元素(HFSE,如Nb、Th、Ta、P、Zr、Hf等)为特征具有Pb和Ti的负异常。火山岩具有相对高的^(143)Nd/^(144)Nd比值(0.512007～0.512130,ε^(Nd)=+3.4～+5.8)和相对低的^(87)Sr/^(86)Sr比值(0.703374～0.704726)。^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和^(208)Ph/^(204)Ph的比值范围分别为18.088～19.112,15.476～15.626和38.071～39.680。岩石的微量元素和Sr、Nd和Pb同位素特征显示其与洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特征相似。源区组成显示了亏损地幔端元DM、HIMU端元和富集地幔端元EMII这三种地球化学端元混合的特征。

关键词：钾霞橄黄长岩地球化学岩浆源区新生代西秦岭

甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩和碳酸岩的微量、稀土和Sr,Nd,Pb同位素地球化学:地幔柱-岩石圈交换的证据

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岩石学报 2004年第3期20卷 483-494页

作者：喻学惠赵志丹莫宣学王永磊肖振朱德勤中国地质大学北京100083

西秦岭新生代钾霞橄黄长岩和碳酸岩具有强烈富集LILE和LREE的特征,经球粒陨石标准化的REE分配模式与OIB十分相似。钾霞橄黄长岩和碳酸岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)i分别在0.70381～0.70940和0.70529～0.71332之间,^(144)Nd/^(143)Nd分别介于0.... 详细信息

西秦岭新生代钾霞橄黄长岩和碳酸岩具有强烈富集LILE和LREE的特征,经球粒陨石标准化的REE分配模式与OIB十分相似。钾霞橄黄长岩和碳酸岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)i分别在0.70381～0.70940和0.70529～0.71332之间,^(144)Nd/^(143)Nd分别介于0.512404～0.512924和0.512210～0.512928之间。经计算获得多数样品的ε_(Nd)落在-3.4～5.58范围内,与OIB的ε_(Nd)值一致。这两类岩石的^(208)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和^(206)Pb/^(204)Pb分别为37.613～39.330和38.060～38.995,15.842～16.441和15.545～15.677,以及18.418～22.4和18.149～19.062。采用主量元素MgO-Ni和ε(Nd)-(^(87)Sr/^(86)Sr)相关图,以及高场强元素比值Zr/Nb-La/Nb和Ba/La-Ba/Nb相关图以及^(208)Pb/^(204)Pb-^(206)Pb/^(204)Pb,^(207)Pb/^(204)Pb-^(206)Pb/^(204)Pb相关图,一致证明本区火山岩具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征,且源区具有EM1和EM11富集端员的混合。但是本区火山岩高的 Nb/Ta比和强烈富集Nb等高场强元素,以及较高的^(144)Nd/^(143)Nd值,表明该火山岩地球化学具有某种特殊性。结合对西秦岭深部地球物理资料及地质构造背景和演化历史的分析,提出西秦岭新生代钾霞橄黄长岩和碳酸岩的成因与地幔柱的活动有关,源区包含了EM1?

关键词：甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩碳酸岩地球化学地幔柱岩石圈

钾霞橄黄长岩:火成岩石学中一个新的研究热点

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现代地质 2004年第4期18卷 449-453页

作者：喻学惠中国地质大学"岩石圈构造深部过程及探测技术"教育部重点实验室北京100083

钾霞橄黄长岩是一种非常稀少的超钾质火山岩,也是一个岩石系列,包括黄长煌斑岩、橄榄石黄长岩、白橄黄长岩、橄辉钾霞岩和乌干达岩等多种岩石类型。钾霞橄黄长岩包含了丰富的地球内部的深部信息,是火成岩石学中一个新的研究热点。结合... 详细信息

钾霞橄黄长岩是一种非常稀少的超钾质火山岩,也是一个岩石系列,包括黄长煌斑岩、橄榄石黄长岩、白橄黄长岩、橄辉钾霞岩和乌干达岩等多种岩石类型。钾霞橄黄长岩包含了丰富的地球内部的深部信息,是火成岩石学中一个新的研究热点。结合对意大利和中国西秦岭钾霞橄黄长岩和碳酸岩的野外观察和研究,简要介绍了超钾质岩石的定义和分类以及钾霞橄黄长岩的岩石学和地球化学特征,并对钾霞橄黄长岩及共生的碳酸岩的成因和构造环境作了简要的评述。

关键词：意大利中国西秦岭超钾质岩石钾霞橄黄长岩碳酸岩

甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩的^(40)Ar/^(39)Ar同位素定年及其地质意义

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科学通报 2005年第23期50卷 2638-2643页

作者：喻学惠赵志丹莫宣学周肃朱德勤王永磊中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室岩石圈构造深部过程及探测技术教育部重点实验室中国地质大学(北京)珠宝学院北京100083

提供了从西秦岭6个钾霞橄黄长岩岩筒中分离出的金云母单矿物的40Ar/39Ar同位素定年数据,确定甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩的喷发时限主体集中在22～23 Ma之间,结合对青藏高原及其周边地区新生代火山岩同位素年代学资料的综合分析,论证... 详细信息

提供了从西秦岭6个钾霞橄黄长岩岩筒中分离出的金云母单矿物的40Ar/39Ar同位素定年数据,确定甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩的喷发时限主体集中在22～23 Ma之间,结合对青藏高原及其周边地区新生代火山岩同位素年代学资料的综合分析,论证了金云母单矿物的40Ar/39Ar同位素定年的地质意义,指出甘肃西秦岭钾霞橄黄长岩与高原及其周边地区其他新生代钾质-超钾质火山岩一样,属于后碰撞火山作用产物.西秦岭新生代火山岩的喷发时代与冈底斯带钾质火山岩的喷发时间有部分重叠,因此西秦岭新生代火山作用是紧随高原腹地之后,后碰撞火山作用向高原东北方向迁移的反映.同位素定年数据不仅进一步证明青藏高原后碰撞火山作用具有时空迁移特征,而且也为探讨和研究西秦岭地区自新近纪以来地质构造演化的深部动力学背景和机制提供了同位素年代学约束.

关键词：钾霞橄黄长岩 ^40Ar/^39Ar 同位素定年西秦岭新生代

甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩中的球状分凝体及地幔流体反演

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现代地质 2007年第2期21卷 307-317页

作者：王永磊喻学惠韦玉芳朱德勤中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

地幔流体在地质过程中的作用日益受到人们的重视,成为地球科学研究的一个前缘课题。提供了甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩中各种形态分凝体详细的岩相学、矿物学和矿物化学的资料,对分凝体的性质、深部地幔流体的成分及成因机制进行了讨... 详细信息

地幔流体在地质过程中的作用日益受到人们的重视,成为地球科学研究的一个前缘课题。提供了甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩中各种形态分凝体详细的岩相学、矿物学和矿物化学的资料,对分凝体的性质、深部地幔流体的成分及成因机制进行了讨论。研究表明,钾霞橄黄长岩中分凝体是软流圈地幔流体活动的记录,其成因机制与岩浆作用对软流圈的开放和软流圈上涌的条件下,原生钾霞橄黄长岩浆的分异作用(特别是液态不混熔作用),以及岩浆的抽提作用、动态熔融作用等综合作用有关。

关键词：球状分凝体钾霞橄黄长岩新生代地幔流体西秦岭

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钾霞橄黄长岩的研究进展

天津城建大学学报 2022年第2期28卷 92-98,104页

作者：张金博徐梦婧吴彦旺赵佩云肖雪天津城建大学地质与测绘学院天津300384

钾霞橄黄长岩是一种贫SiO_(2)和Al_(2)O_(3),富碱的超基性超钾质火山岩,是了解地幔的重要窗口.本文总结了国内外钾霞橄黄长岩已有的研究成果,在此基础上对比分析了不同地区钾霞橄黄长岩的岩石学、全岩地球化学和同位素等特征.研究结果显... 详细信息

钾霞橄黄长岩是一种贫SiO_(2)和Al_(2)O_(3),富碱的超基性超钾质火山岩,是了解地幔的重要窗口.本文总结了国内外钾霞橄黄长岩已有的研究成果,在此基础上对比分析了不同地区钾霞橄黄长岩的岩石学、全岩地球化学和同位素等特征.研究结果显示,钾霞橄黄长岩主要由橄榄石、金云母、白榴石、钾长石和辉石类矿物组成.钾霞橄黄长岩富集不相容元素,显示了富集地幔特征,但意大利钾霞橄黄长岩明显亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,而中国钾霞橄黄长岩则具有亏损地幔的同位素特征.通过地球化学分析,目前普遍认为钾霞橄黄长岩形成于伸展环境,可能形成于同造山的后碰撞阶段,或与地幔柱活动有关,亦或是其他作用导致的拉张环境.钾霞橄黄长岩在地幔源区、岩石成因和构造环境等方面尚存争议,有待进一步研究.

关键词：钾霞橄黄长岩地球化学成因构造背景

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甘肃西秦岭地区钾霞橄黄长岩的矿物学研究

甘肃西秦岭地区钾霞橄黄长岩的矿物学研究

作者：朱德勤中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩与国外报道的钾霞橄黄长岩一样,属于一套SiO2不饱和,富碱、镁和钙的超基性火山岩。钾霞橄黄长岩的矿物成分非常复杂,但以往很少有关于钾霞橄黄长岩中矿物学的报道。本文在前人对该火山岩区的地质学、岩石... 详细信息

甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩与国外报道的钾霞橄黄长岩一样,属于一套SiO2不饱和,富碱、镁和钙的超基性火山岩。钾霞橄黄长岩的矿物成分非常复杂,但以往很少有关于钾霞橄黄长岩中矿物学的报道。本文在前人对该火山岩区的地质学、岩石学、地球化学等方面系统研究的基础上,重点对几个新的、以往从未做工作的火山岩筒的岩石学进行了研究,并对该钾霞橄黄长岩中的矿物学进行了系统、全面的研究,为岩石起源成因及岩石化学成分提供了矿物学方面的约束。研究表明,本区钾霞橄黄长岩具有一套独特的矿物组合,其中斑晶相矿物包括橄榄石、单斜辉石、金云母,而且这些斑晶矿物普遍具有多世代、多成因的特征,并且单斜辉石斑晶的化学成分变化很大。本文对火山岩中斑晶相和基质中主要的矿物相进行了系统的电子探针分析,确定了各种矿物的化学成分,进行了矿物种属的划分。在此基础上,对火山岩中主要矿物的成因及其所包含的岩石成因意义进行了探讨,并证明本区火山岩中的矿物成分受岩浆总成分及其岩浆演化过程中成分变化的制约,如单斜辉石普遍发育环带,成分总是从富钙的透辉石向富钛的透辉石方向变化,这种变化与的岩浆演化方面的复杂性有关。金云母也具有富钛的特征,这种富钛的金云母是一种高压结晶相,因此火山岩中大量出现富钛金云母,反映出岩浆是在比较高的压力条件下产生的,而且挥发分在岩浆起源和形成中起了非常重要的作用。此外,本区钾霞橄黄长岩基质中发育有单斜辉石或黄长石的微晶/微斑晶,其间为霞石(钾霞石)、白榴石、黄长石、方解石、磷灰石、钙钛矿、沸石等多种富碱、富挥发分的矿物充填,反映出本区岩浆向富碱方向演化的趋势。

关键词：西秦岭钾霞橄黄长岩矿物学单斜辉石钛金云母

甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩中的球状分凝体研究

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甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩中的球状分凝体研究

作者：王永磊中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

钾霞橄黄长岩是一类产于大洋和/或大陆环境,尤以大陆裂谷最为多见的超钾质火山岩,目前世界上仅有少数几个国家和地区有这类岩石的相关报道,而甘肃西秦岭地区是我国目前唯一有相关报道的钾霞橄黄长岩产区。西秦岭地区新生代钾霞橄黄长... 详细信息

钾霞橄黄长岩是一类产于大洋和/或大陆环境,尤以大陆裂谷最为多见的超钾质火山岩,目前世界上仅有少数几个国家和地区有这类岩石的相关报道,而甘肃西秦岭地区是我国目前唯一有相关报道的钾霞橄黄长岩产区。西秦岭地区新生代钾霞橄黄长岩主要是新近纪火山作用的产物,火山岩的化学成分具有贫SiO和AlO,富全碱(KO+NaO)和MgO、CaO、TiO的特征,而且具有与OIB相似的地球化学特征。西秦岭地区新生代钾霞橄黄长岩常与碳酸岩密切共生,具有典型的大陆岩浆作用的特征。已有的研究表明,本区新生代火山岩的起源和成因与软流圈/地幔柱的流体活动有关。西秦岭地区新生代钾霞橄黄长岩具有金伯利岩、某些碱性火山岩、碳酸岩和煌斑岩中常见的“眼斑”(ocelli),眼斑的大小、形态、矿物共生组合,及矿物的化学成分具有一定的的差异,而且眼斑的成因很复杂,有时在一个眼斑中可以见到7-8个矿物相共生的情况,显示了眼斑的形成具有开放岩浆体系的特征,因此推测眼斑可能是地幔流体参与岩浆形成过程的一种表现。目前对地幔流体的研究多集中在流体包裹体及地幔包裹体的研究方面,而对眼斑所提供的地幔交代流体的信息,还很少有人研究。本文结合对火山岩的形成时代,大地构造背景,地球物理资料,以及火山岩岩石学和地球化学的研究资料,重点对火山岩中各种眼斑进行了详细的研究,确定了眼斑的形态、大小、矿物组合,对眼斑的复杂性和多变性进行了详细的观察和描述,并对眼斑中主要矿物进行了详细的电子探针分析,用以反演地幔流体的组成,探讨西秦岭地区新生代钾霞橄黄长岩岩浆的起源成因与地幔流体的关系,提出甘肃西秦岭地区新生代钾霞橄黄长岩岩浆的起源与地幔流体的活动有着密切的关系,为西秦岭地区钾霞橄黄长岩起源于软流圈/地幔柱提供了新的证据。

关键词：钾霞橄黄长岩眼斑西秦岭地幔流体

西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩地球化学与磁学研究

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西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩地球化学与磁学研究

作者：张雷西北大学

学位级别：硕士

钾霞橄黄长岩系是世界上少有的碱性火山岩(超钾质-钾质系列),其岩浆起源深度较大,包含大量的地幔包体和捕虏体,并且该岩系通常和火成碳酸岩共生,因此,钾霞橄黄长岩、包体和共生的碳酸岩均是研究地球深部物质的重要窗口。秦岭造山带地处... 详细信息

钾霞橄黄长岩系是世界上少有的碱性火山岩(超钾质-钾质系列),其岩浆起源深度较大,包含大量的地幔包体和捕虏体,并且该岩系通常和火成碳酸岩共生,因此,钾霞橄黄长岩、包体和共生的碳酸岩均是研究地球深部物质的重要窗口。秦岭造山带地处华北和扬子两大克拉通之间,研究区甘肃西秦岭位于其西延部分,靠近南北向礼县-天水断陷盆地区,发育了大量的新生代超钾质岩浆岩。本文以礼县的好梯、白关、苟家作为研究区,选择区内新生代钾霞橄黄长岩作为研究对象,开展了详细的岩相学、岩石磁学、地球化学、古地磁学、同位素组成研究,以阐明研究区岩浆岩的岩石成因、源区特征、岩石磁学特征、古纬度变化,主要取得了以下结论:前人研究资料表明礼县钾霞橄黄长岩喷发年龄为新生代中新世(7.1-22 Ma)。我们的地球化学研究揭示,该套岩石具有较高的全碱含量K20+Na20(高达6.16wt.%),显示为钾质,碱性的特征。不同于碱性玄武岩,钾霞橄黄长岩显示较低的Si02和A1203含量,较高的MgO,CaO和Ti02的含量。钾霞橄黄长岩的主量元素与MgO没有明显的线性关系,反映了岩石形成过程中结晶分离作用较弱。此外,钾霞橄黄长岩富集轻稀土和大离子亲石元素,并无Nb、Ta和Eu的异常,与OIB的地球化学性质相似。礼县钾霞橄黄长岩的Sr-Nd同位素组成表现为均一,同时其具有较高的Mg#值(平均73)和均一的MgO、Ni和Cr含量,排除了显著的地壳混染作用。结合其低的初始87Sr/86Sr值(0.7042-0.7051)和亏损的εNd(t)值(+3.2～+3.8),我们推测钾霞橄黄长岩来源于被碳酸盐熔体交代的亏损地幔源区,其源区可能为尖晶石与石榴子石混合的地幔橄榄岩。最新的年代学研究结果表明礼县钾霞橄黄长岩是中新世活动的产物,选择礼县地区好梯、苟家、白关岩体作为古地磁学的研究对象,通过系统的岩石磁学实验(饱和等温剩磁特征、三轴等温剩磁的系统热退磁分析和磁滞回线变化曲线),显示礼县钾霞橄黄长岩的载磁矿物主要是磁铁矿,一少部分样品存在磁黄铁矿。本次研究的大部分样品均具有单分量特征,个别样品具有双分量特征。古地磁结果表明,从新生代以来,西秦岭地区在中新世即已接近现代地理位置,古纬度已经接近现今纬度,并没有发生明显的向北运动,表明西秦岭的构造格局在此之前已经定型。但西秦岭造山带可能受到青藏高原隆升作用引起的远距离构造效应的影响,发生了块体的顺时针旋转运动。由于目前研究薄弱,尚有待于进一步探讨。

关键词：西秦岭造山带钾霞橄黄长岩岩浆源区岩石磁学古地磁