豫西地区熊耳群火山岩钠长石化研究及其意义

对豫西地区熊耳群火山岩的钠长石化进行镜下观察发现:熊耳群火山岩中的长石有交代作用的痕迹,对长石的电子探针测试结果显示熊耳群中性火山岩中的长石几乎均为钠-更长石,且钠长石占绝对优势,酸性岩中均为较纯净的钠长石(~A b97),这些钠-更长石是岩石遭受普遍钠长石化的结果。通过熊耳群与后期中基性侵入体的对比,揭示熊耳群火山岩的钠长石化的形成与熊耳群的喷发近于同期,可能主要是岩浆期后蚀变作用所造成,熊耳群喷发晚期海水的灌入可能也对钠长石化有所贡献。蚀变作用导致了熊耳群火山岩碱质(N a2O K2O)偏高,其原岩可能为玄武安山岩-安山岩-英安岩-流纹岩组合。     

华北板块南缘熊耳群火山岩研究的若干问题

本文基于大量的区域地质学，岩石学和地球化学资料，陈述熊耳群的一些重要资料，阐明作用者对一些争议问题的看法，同时指出今后值得注意的一些研究内容。研究表明，熊耳群火山岩以橄榄玄粗岩，安粗岩和粗面英安岩，流纹岩为主，其次为高钾玄武安山岩，高钾安山岩，高钾英安岩；火山岩系列主要为橄榄玄粗岩系，其次为高钾钙碱性岩系；熊耳群是扩张应力背景的产物，但火山岩的地球化学特征表明，能耳期或熊耳期以前的陆下岩石圈地幔历     

华北板块南缘熊耳群火山岩岩石类型及火山岩系列

基于大量的岩相学和岩石化学资料，作者认为，熊耳群火山岩的岩石类型主要为橄榄玄粗岩，安粗岩，粗面英安岩和流纹岩，其次为高钾玄武安山岩、橄榄粗安岩，高钾安山和高钾英安岩；火山岩系列主要为橄榄玄粗岩系，其次为高钾钙碱性岩系；熊耳群火山岩可能是大陆边缘弧弧后火山岩或碰撞后弧火山岩。同时，作者在文中列出了４４个代表性火山岩样品的岩石化学资料和９１３个火山岩，次火山－侵入岩样品的平均化学成分资料。     

华北陆块南部熊耳群火山岩的地球化学特征与成因

分布于华北陆块南部的熊耳群火山岩由玄武质到流纹质火山岩组成,并以玄武安山岩、安山岩为主,次为英安-流纹岩,SiO2=62％±的岩石较少,显示双峰特点。中基性熔岩的主要造岩矿物是辉石和斜长石,没有角闪石和黑云母,表明熊耳群火山岩形成于相对无水的环境。岩石地球化学上的显著特点是,富K2O、FeO,低Al2O3、MgO、CaO;富含大离子亲石元素(LILE,如K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),相对亏损高场强元素(HFSE,Nb、Ta、Ti),表现出岛弧型火山岩的地球化学亲合性。文中详细的岩石地球化学证据表明,熊耳群火山岩具有岛弧型地球化学特征的主要原因是其地幔源区遭受俯冲带组分的改造,而岩浆在上升到地表的过程中混染地壳物质是次要的。基于熊耳群及下伏结晶基底的地质学和地球化学特征,表明熊耳群形成于夭折的三叉裂谷环境,推断俯冲带组分的改造和富集事件发生在华北陆块南部古元古代大陆壳的形成和 拼贴过程中,由于洋壳和地壳物质再循环到上地幔中,使陆下岩石圈地幔源区富集LILE、LREE并亏损HFSE。熊耳期岩浆作用正是源于这样的保留有早期俯冲带组分改造特征的陆下岩石圈富集地幔。     

小秦岭熊耳群火山岩锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

熊耳群火山岩是华北陆块结晶基底形成后规模最大、涉及范围最广的火山活动产物,其时代归属一直存在争议。研究获得小秦岭地区熊耳群火山岩LA-ICP-MS锆石207Pb/206Pb年龄加权平均值为(1 810±41)Ma(MSWD=0.16)。综合河南和山西等地熊耳群火山岩测年结果,笔者认为熊耳群火山岩的时限很可能为1.81~1.75Ga,属于哥伦比亚超大陆碰撞作用晚期。该套火山岩主要由玄武安山岩和安山岩组成,具有较高的K_2O、FeO和低的A1_2O_3、MgO、CaO含量,反映岩石具有高钾弱碱性的特点;岩石的稀土元素总量高,REE分配曲线呈右倾型,具轻微Eu负异常;富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)。火山岩具有与"岛弧型"相似的稀土和微量元素特征,为典型的俯冲成因类型。     

华北板块南缘熊耳群火山岩岩石学及其形成环境讨论

熊耳群火山岩系以熔岩为主,其岩石学、岩石化学及地球化学特征表明为双模式火山岩套:下、上熊耳群的主要岩石类型为钾细碧岩及细碧岩、钾角斑岩及角斑岩,属碱性玄武岩浆系列,其源岩浆来自地幔,在上升过程中曾在中间岩浆房停顿并与壳层物质混染。中熊耳群的主要岩石类型为钾石英角斑岩,属拉斑玄武岩浆系列,岩浆来源于下地壳的熔融。火山岩系的岩石地球化学特征及区域分布特征表明熊耳群火山岩系产于活动大陆边缘裂谷带,豫西-陕西这一裂谷带从下熊耳群至上熊耳群火山活动从北向南移动,从东向西扩展,上熊耳群形成时裂谷深度最大,东西范围也最广。中熊耳群形成时期裂谷带为相对闭合阶段,壳层熔融物质上升喷发。     

华北板块南缘熊耳群火山岩岩石学及其形成环境讨论

熊耳群火山岩系以熔岩为主,其岩石学、岩石化学及地球化学特征表明为双模式火山岩套:下、上熊耳群的主要岩石类型为钾细碧岩及细碧岩、钾角斑岩及角斑岩,属碱性玄武岩浆系列,其源岩浆来自地幔,在上升过程中曾在中间岩浆房停顿并与壳层物质混染。中熊耳群的主要岩石类型为钾石英角斑岩,属拉斑玄武岩浆系列,岩浆来源于下地壳的熔融。火山岩系的岩石地球化学特征及区域分布特征表明熊耳群火山岩系产于活动大陆边缘裂谷带,豫西—陕西这一裂谷带从下熊耳群至上熊耳群火山活动从北向南移动,从东向西扩展,上熊耳群形成时裂谷深度最大,东西范围也最广。中熊耳群形成时期裂谷带为相对闭合阶段,壳层熔融物质上升喷发。     

豫西熊耳群火山岩中杏仁体研究及其意义

河南豫西中元古界熊耳群火山岩系广泛分布,且遭受多次构造活动、岩浆侵入及剥蚀的影响。区域火山活动贯穿整个中元古代熊耳期,时间自NE向SW由早到晚。通过对熊耳群火山岩的岩石学研究,确定了熊耳群的岩石系列及火山岩中的杏仁体,通过对其中杏仁体分布、形状及内部构造的研究,可为今后有找矿勘查打好基础。     

豫西熊耳群火山岩中杏仁体研究及其意义

河南豫西中元古界熊耳群火山岩系广泛分布,且遭受多次构造活动、岩浆侵入及剥蚀的影响。区域火山活动贯穿整个中元古代熊耳期,时间自NE向SW由早到晚。通过对熊耳群火山岩的岩石学研究,确定了熊耳群的岩石系列及火山岩中的杏仁体,通过对其中杏仁体分布、形状及内部构造的研究,可为今后有找矿勘查打好基础。     

华北克拉通南缘熊耳群眼窑寨组次火山岩岩石地球化学与年代学研究及其意义

研究表明华北克拉通南缘熊耳群眼窑寨组次火山岩的形成年龄为1781±12Ma.依此将熊耳群火山岩的上限年龄限定在1781Ma之后.眼窑寨组次火山岩岩石类型较为复杂,主要由碱性粗面-粗面英安岩、英安岩与流纹岩组成,其SiO2含量变化范围为59.30%～72.33%,为铝过饱和的中酸性岩石.岩石富碱高钾、贫钙镁、负铕异常、低...     

华北陆块南部元古宙熊耳群火山岩的成因与构造环境：事实与争议

位于华北陆块南部的熊耳群形成于古元古代1.80~1.75 Ga,以火山熔岩占绝对优势,沉积岩和火山碎屑岩仅占地层总厚度的4.3%。熊耳群火山岩是华北陆块结晶基底形成后规模最大、涉及范围最广的火山活动产物,基岩出露面积约7 000 km2,地层厚度3 000~7 000 m,以玄武安山岩、安山岩为主,次为英安-流纹岩,SiO2=60%±的岩石较少,显示双峰特点。中基性熔岩的主要造岩矿物是斜长石和辉石,几乎没有角闪石和黑云母。其岩石化学成分的突出特点是高Fe,K,而低Al,Ca和Mg,火山岩显示富集大离子亲石元素和轻稀土元素、相对亏损高场强元素的岛弧型地球化学特征。Nd同位素和微量元素特征表明,这种地球化学特征是地幔源区遭受地壳组分改造及少量岩浆上升过程中的地壳混染造成的。熊耳群中的沉积岩主要分布在大古石组及马家河组。沉积岩的岩石学和地球化学特征表明熊耳群形成于被动大陆边缘的构造环境,结合火山岩的结构、构造特征,表明火山喷发的主体环境是海相,经历了陆相到海相再到陆相的演变过程,即：伴随着裂谷的发育、地面沉降和海水的侵入,以及随着火山喷发的进行最后又高出海面暴露于地表的全过程。熊耳群形成后,海侵范围更广、海水逐渐加深,表明地壳逐步向更大的凹陷发展。熊耳群形成于夭折的三叉裂谷环境,其火山岩所具有的岛弧型火山岩的地球化学特征是继承于受俯冲组分改造的陆下岩石圈富集地幔源区。熊耳期岩浆活动在华北陆块广泛分布,除了陕西宝鸡附近及山西吕梁地区的火山岩,还广泛分布1.75 Ga前后的基性岩墙群、A-型花岗岩以及比熊耳群稍晚的斜长岩、奥长环斑花岗岩等（1.75-1.70 Ga）和碱性花岗岩类（~1.65 Ga）。这些岩浆岩和熊耳群火山岩在源区性质、岩石 成因及其形成的构造背景等方面,可能存在必然的联系。上述岩浆岩的发育,说明华北陆块在1.80 Ga后处于地壳拉伸、减薄,很可能沿早先拼合的薄弱部位最先发生破裂,是华北陆块裂解的产物。     

热水沉积-热液改造成因铅锌矿床——河南熊耳群火山岩中一种新的矿床类型

骑马沟铅锌矿赋存于熊耳群条纹状硅质大理岩与火山凝灰岩之间.通过对矿床地质、岩石、矿物组合特征等方面的初步研究,认为该矿床为热水沉积-热液改造成因铅锌矿床,其成矿主要与熊耳期火山岩及火山气液作用有关.这是在河南熊耳群火山岩中首次发现的该类矿床类型.     

华北克拉通南缘中条山-嵩山地区1.78Ga基性岩墙群的地球化学特征及构造环境

幔源岩浆侵位产生的基性岩墙群是地壳伸展裂解的重要标志。华北克拉通南缘中条山-嵩山地区出露有大量的中元古代基性岩墙群,对其研究将有助于深入了解华北克拉通中元古代构造演化特征。其岩石类型以辉绿岩为主,少量辉长辉绿岩和辉绿玢岩;主要造岩矿物为斜长石和单斜辉石,其它矿物包括角闪石、Fe-Ti氧化物、磷灰石、黑云母、碱性长石和石英。锆石SHRIMPU-Pb年龄为1785±18Ma,代表岩墙的结晶年龄。岩石K2O+Na2O含量为3.63%～6.18%,K2O/Na2O比值为0.73～1.38,FeOT含量较高(10.03%～13.59%),属于拉斑玄武岩系列。岩石的稀土元素含量高(142×10-6～381×10-6),亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,富集Rb、Ba、La等大离子亲石元素,全岩εNd(t)值为-6.2～-8.1。岩墙的固结指数(SI)和MgO含量呈明显的正相关关系,说明幔源岩浆发生过明显的结晶分异作用。地球化学分析表明,研究区基性岩墙属于板内拉斑玄武岩系列,与熊耳群火山岩有相似的地球化学特征;基于两者紧密的产出关系,我们认为该区岩墙可能是熊耳群火山岩的通道岩墙,共同代表了华北克拉通东、西陆块碰撞后伸展事件。     

华北陆块南缘汝阳群次火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

华北陆块南缘汝阳群下部的次火山岩一直被看作是与汝阳群同时代的火山喷发夹层。通过研究测得玄武岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为213.5±2.4Ma,并在邻近该次火山岩层上部的紫红色泥岩中发现了褪色的角岩化现象,说明该火山岩是晚三叠世沿汝阳群下部顺层侵入的次火山岩岩床。通过对该次火山岩岩石及其地球化学特征的研究,认为该次火山岩起源于有早期俯冲洋壳或陆壳参与再循环的大陆富集型地幔的部分熔融,它与秦岭造山带几乎同时代形成的超高压榴辉岩、埃达克质岩石、高钾钙碱性花岗岩、环斑花岗岩等共同揭示了秦岭造山带自中三叠世全面碰撞造山之后,由碰撞挤压逐渐转变为伸展拉张的深部动力学过程。     

The Xiong'er volcanic belt at the southern margin of the North China Craton: Petrographic and geochemical evidence for its outboard position in the Paleo-Mesoproterozoic Columbia Supercontinent

The Xiong'er volcanic belt, covering an area of more than 60,000 km² along the southern margin of the North China Craton, has long been considered an intra-continental rift zone and recently interpreted as part of a large igneous province formed by a mantle plume that led to the breakup of the Paleo-Mesoproterozoic supercontinent Columbia. However, such interpretations cannot be accommodated by lithology, mineralogy, geochemistry and geochronology of the volcanic rocks in the belt. Lithologically, the Xiong'er volcanic belt is dominated by basaltic andesite and andesite, with minor dacite and rhyolite, different from rock associations related to continental rifts or mantle plumes, which are generally bimodal and dominated by mafic components. However, they are remarkably similar to those rock associations in modern continental margin arcs. In some of the basaltic andesites and andesites, amphibole is a common phenocryst phase, suggesting the involvement of H₂O-rich fluids in the petrogenesis of the Xiong'er volcanic rocks. Geochemically, the Xiong'er volcanic rocks fall in the calc-alkaline series, and in most tectono-magmatic discrimination diagrams, the majority of the Xiong'er volcanic rocks show affinities to magmatic arcs. In the primitive mantle normalized trace-element diagrams, the Xiong'er volcanic rocks show enrichments in the LILE and LREE, and negative Nb–Ta–Ti anomalies, similar to arc-related volcanic rocks produced by the hydrous melting of metasomatized mantle wedge. Nd-isotope compositions of the Xiong'er volcanic rocks suggest that 5–15% older crust has been transferred into the upper lithospheric mantle by subduction-related recycling during Archean to Paleoproterozoic time. Available SHRIMP and LA-ICP-MS U–Pb zircon age data indicate that the Xiong'er volcanic rocks erupted intermittently over a protracted interval from 1.78 Ga, through 1.76–1.75 Ga and 1.65 Ga, to 1.45 Ga, though the major phase of the volcanism occurred at 1.78–1.75 Ga. Such multiple and intermittent volcanism is inconsistent with a mantle plume-driven rifting event, but is not uncommon in ancient and existing continental margin arcs. Taken together, the Xiong'er volcanic belt was most likely a Paleo-Mesoproterozoic continental magmatic arc that formed at the southern margin of the North China Craton. Similar Paleo-Mesoproterozoic continental magmatic arcs were also present at the southern and southeastern margins of Laurentia, the southern margin of Baltica, the northwestern margin of Amonzonia, and the southern and eastern margins of the North Australia Craton, which are considered to represent subduction-related episodic outbuilding on the continental margins of the Paleo-Mesoproterozoic supercontinent Columbia. Therefore, in any configuration of the supercontinent Columbia, the southern margin of the North China Craton could not have been connected to any other continental block as proposed in a recent configuration, but must have faced an open ocean whose lithosphere was subducted beneath the southern margin of the North China Craton.     

熊耳群火山岩系金银多金属矿床热水成矿作用

在华北板块南缘熊耳群火山岩系地层内部，已发现金、银多金属矿床多处，但对其成因机制的解释，不同学者往往存在不同认识。笔者通过对已知矿床产出地质特征、成矿热水流体特征和来源以及矿化、蚀变围岩系统研究后提出熊耳期后火山热液是控制金、银多金属矿床形成的主要因素，成矿作用以热水流体的沉积、充填作用为主，主成矿期应为熊耳群火山活动后期等新认识。     

华北克拉通南部古元古界熊耳群中海绿石的发现及其地质意义

海绿石是一种富钾、富铁的含水层状铝硅酸盐矿物,一般形成于慢速、弱还原、较深水的环境中,在沉积学领域常被作为指示海相的矿物。华北克拉通南部熊耳—中条拗拉谷中广泛发育的古元古界熊耳群,是华北克拉通结晶基底形成后规模最大、涉及范围最广的火山活动产物。该群以火山熔岩占绝对优势,沉积岩和火山碎屑岩主要分布在大古石组及马家河组,仅占地层总厚度的4.3%。晋南垣曲地区的马家河组砂岩中发现原生的海绿石,为探讨熊耳群火山岩的形成环境提供依据。分析显示,熊耳群中的海绿石大部分K2O含量大于8%,具有高成熟度海绿石的特点。发育海绿石砂岩的元古宙地层和岩相学特征,反映其形成于高能的浅海环境,明显不同于现代海绿石的形成环境。华北克拉通南部在熊耳群早期就开始有海侵事件,随着熊耳—中条拗拉谷的发育,海侵作用增强。马家河组中原生海绿石的存在直接地指示了晋南地区在熊耳群晚期为海相环境。     

北祁连山东段海原一带海原群变质岩原岩恢复及其构造背景

对海原群的岩石组成、原岩性质和构造环境的研究表明,海原群中云母片岩、石英片岩的原岩是泥质岩、杂砂岩等,大理岩、石英岩的原岩为白云岩—灰岩、石英砂岩或硅质岩,绿片岩和角闪岩的原岩为基性火山岩或次火山岩,蛇纹岩的原岩为超镁铁质岩。变质沉积岩的形成构造环境判别结果表明,它们形成于活动大陆边缘,介于岛弧与稳定陆缘之间。变质基性火山岩主要亦介于岛弧拉斑玄武岩与板内玄武岩之间,部分显示洋脊玄武岩的特征。认为海原群形成于岛弧—弧后盆地的构造环境。     

相山北部次火山岩与铀成矿的关系

相山次火山岩的侵位主要发生于燕山晚期,也即两期火山喷发旋回的末阶段。次火山岩体以不规则的条带状、半环状围绕火山盆缘出露。侵位于北部的3个次火山岩体大致呈半环带状分布,明显受断裂构造和火山构造的共同制约,其平面形态为长条带状、半环状,呈岩墙、岩枝、岩床和岩盖等形式产出。次火山岩的主要岩性为斑状花岗岩和花岗斑岩,成因类型上归属于S型花岗岩。岩石化学成分研究表明,其SiO2、P2O5、Na2O、MgO、MnO、Al2O3含量较低,TiO2、FeO、Fe2O3、CaO、K2O含量较高。铀矿化与次火山岩无论是空间、时间上,还是成因上都有很密切的联系,经陆壳改造而形成的火山岩浆携带着大量成矿溶液由地壳深部向浅部上升运移,在火山喷发旋回末期形成火山岩;而成矿流体则继续沿火山机构、断裂构造迁移、萃取,发生扩散、交代作用等,使铀元素富集成矿。     

河南嵩县钾长石石英脉型钼矿矿床成因分析

河南嵩县钾长石石英脉型钼矿顺层产出于中元古界熊耳群火山岩中,呈似层状、透镜状密集平行排列,与围岩整合产出.矿化石英脉两侧呈条带状蚀变,钼矿化均伴随着钾长石化、强硅化和黄铁矿化.远离石英脉则蚀变减弱,矿化也随之减弱.石英脉可以划分三期,早期无矿石英脉;中期石英脉含有辉钼矿-黄铁矿-黄铜矿-方铅矿-闪锌矿,构成石英脉型矿石.晚期属于石英-碳酸盐细脉,无矿化.文章对三期石英脉分别进行了地球化学分析,石英脉矿石和非矿石英脉稀土含量配分曲线及微量元素的差异反映成矿流体喷流结晶过程中发生了流体分异.成矿流体包裹体反映系高盐度富CO2的沸腾和不混溶流体成矿,成矿压力28×103～68×105Pa,属于低压浅成环境.测定了矿化石英脉的Ar/K年龄1352.95±27.06Ma.根据上述分析.认为嵩县钾长石石英脉型钼矿属于火山期后中高温热液矿床,成矿物质来自火山岩浆热液,在火山口及火山机构附近沿火山岩层问裂隙充填交代成矿.