表 8.4 不同构造环境深源岩石的元素组成特征

*以 Fe2O3 表示全铁。15.50，208Pb/204Pb 在 37.40～38.10，207Pb/204Pb～

206Pb/204Pb 具线性相关，显示近 10 亿年的等时线年龄。206Pb/204Pb 与

87Sr/86Sr 呈现正相关。143Nd/144Nd 与 87Sr/86Sr，143Nd/144Nd 与 206Pb/204Pb

呈负相关性。具有地幔源的氦同位素特征，3He/4He 为 1.2×10-5～1.5×10- 5，是大气氦值的 9 倍。40Ar/36Ar 值大于 1500。δ18O≥5.8。

微量元素中大离子亲石元素是所有玄武岩中最亏损的（图 5.15）。Ni， Cr，Y，Zr，Ti 等元素相对比较富集。球粒陨石标准化稀土配分模式表现为轻稀土亏损型，无 Eu 异常。球粒陨石标准化值在水平部分接近 10，La/Sm 比变化范围小，接近 0.5。Th/U≈2，K/Rb 比在 500～2000 左右，Zr/Sr 比变化较大，约 0.3～1.4，Zr/Sr～Ba/Sr 表现为反相关。

根据岩石中主要元素、微量元素和同位素的特征，大洋中脊玄武岩还可

以有正常型（N），过渡型（T）和地幔柱型（P）之分。2.洋岛和大陆板内碱性玄武岩

主要矿物组成为橄榄石、单斜辉石和斜长石。斜长石中 An 分子占 50％

－60％。Fe3+/Fe3+ ～ 0.7。锶和钕同位素显示略亏损特征。87Sr/86Sr 在0.7030～0.7040 之间，Nd 在+3～＋8。206Pb/204Pb≈17.75～21，207Pb/204Pb

≈15.50～15.80，208Pb/204pb≈37.5～39.0，铅同位素在所有各类玄武岩中有最高的值和最大的变化范围。Pb－Pb 同位素常具线性关系，其等时线年龄在 12.6～25 亿年之间。Nd—Sr 同位素有负相关性。Sr—Pb 同位素多数情况下为反相关，有时无线性相关，甚至正相关。3He/4He 值达 2×10-5—3×10- 5，是大气氦的 15—20 倍，表现为深部地幔源的特征。δ18O 一般小于 5.8。

大离子亲石元素表现为高度富集特征，一般比原始地幔富集 30—80 倍。K/Rb～400，Th/U～4。Zr/Sr 比变化小，在 0.2—0.3 之间。La/Sm 比变化范围大。V 和 SiO2 之间常表现为反相关。具有强烈的轻稀土富集模式，球粒陨石标准化值可高达 200～400。岩石的化学组成和同位素组成之间没有明确的关系。

3.岛弧火山岩

包括拉斑、钙碱系列岩石和粗安岩。其化学成分和矿物成分变化较大。一般有较大的 Sr 同位素变化范围和较小的 Nd，Pb 同位素变化范围。同位素之间有良好的相关性。同位素与微量元素含量、比值，以及 SiO2，K2O+Na2O 等之间也存在一定的相关性。可以符合二元或多元的混合模式。K/Rb 比在200～400 之间。Zr/Sr～Ba/Sr 具有很大的变化范围和良好的正相关。V 和SiO2 也表现出反相关。

拉斑系列的 87Sr/86Sr 在 0.703～0.706 之间，δεNd 在+3～+5 左右。

3He/4He 在 0.8×10-5～1.1×10-5 之间。钙碱系列的 87Sr/86Sr 在 0.704～

0.708，εNd 在 0～-6。粗安岩系 87Sr/86Sr＞0.7055。所有岩石的 207Pb/204Pb在 15.50～15.75 之间，206Pb/204Pb 在 17.4～18.5 左右。Th/U 比较高，在 4

—7 之间。微量元素富集程度介于大洋中脊玄武岩和洋岛玄武岩之间。4.洋岛与大陆拉斑玄武岩

主要组份接近岛弧拉斑玄武岩，Ti 稍高。微量元素富集程度类似于碱性玄武岩。有大的锶同位素变化范围，87Sr/86Sr 在 0.7035～0.708 之间。大陆溢流玄岩武的 87Sr/86Sr 在 0.7045 左右，εNd 平均值在零附近，变化于+5～

-5 间。206Pb/204Pb 在 17.0～19.4 左右。此外，还有以下几种深源岩石。

1. 深源超镁铁岩包体

代表了岩石圈地幔或其熔融残余组份。主要为二辉橄榄岩，以及少量的方辉橄榄岩、纯橄榄岩、辉石岩等。二辉橄榄岩主要矿物为橄榄石、斜方辉石和单斜辉石，以及尖晶石和石榴子石，因而可分为尖晶石相和石榴子石相两类。大量出露的是尖晶石二辉橄榄岩。二辉橄榄岩的主要元素如 Al2O3 ， CaO，TiO2 等与 MgO 间有很好的相关性。

微量元素具明显的大离子亲石元素的亏损，稀土元素配分接近球粒陨石值，富集、平坦、亏损模式都可出现。Cr，Ni 明显富集。包体的同位素组成变化较大。87Sr/86Sr 可在 0.702—0.705 之间变化，148Nd/144Nd 在 0.5134～ 0.5128 之间。包体内各矿物之间常存在同位素不平衡现象，尤其是 Sr 同位

素。极端情况下，87Sr/86Sr 范围可从 0.702～0.712，εNd 可从+10 到-9。包体中 Pb 同位素资料极有限，但变化亦较大。3He/4He 在 2×10-5-2.5×10-5， 有时有 129Xe 异常。

1. 太古代绿岩

太古代绿岩出现在太古代英云闪长岩体的边缘，是当时地幔派生的岩石，为高度部分熔融的产物。熔点达 1650℃，具有快速冷却形成的针状结构。主要岩石组合为柯马提岩、高镁玄武岩和安山岩等。

柯马提岩是一种成分相当于橄榄岩的火山熔岩。矿物组成为橄榄岩、辉石和铬尖晶石等。橄榄石的 Fo 值在 93 以上。化学组成上 CaO/Al2O3≥1， Al2O3/TiO2≈20。柯马提岩的锶同位素初始值和许多微量元素比值都和原始地幔成分相近，如 Ti/Zr≈110，Zr/Nb≈18，Ti/Y≈250。微量元素之间存在线性关系。La/Sm 变化较大，在 0.7～1.3 之间。

高 Mg 质玄武岩和大洋中脊拉斑玄武岩相比，K，Na，Na/KSr，Zr，Fe3+/Fe2+均较接近，但 Mn，Ni，Cr，Co，Rb 及 Fe/（Fe+Mg）值较高，Al，Ti 偏低。一般有近于水平的稀土配分模式。

1. 蛇绿岩套

蛇绿岩是一套由枕状火山熔岩、超基性一基性侵入岩和硅质岩组成的岩套，被认为是板块碰撞缝合线的典型岩石。一套完整发育的蛇绿岩套从底部至顶部出露的岩石类型依次为：超基性杂岩（方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、纯橄榄岩）；辉长杂岩；基性岩墙；基性火山杂岩（拉斑玄武岩或细碧岩）； 沉积岩系（燧石岩、页岩）。蛇绿岩套的 87Sr/86Sr 有很大的范围，介于大洋中脊玄武岩和海水之间，为 0.702～0.709。εNd 相当于洋岛玄武岩，约+3～

+5。Pb 同位素组成接近岛弧岩石。δ18O 变化也很大，在 4～12 之间。