博格达晚古生代岛弧的沉积岩石学证据

博格达地区上古生界以极其发育的火山碎屑岩、火山岩、火山碎屑沉积为显著特征,并且具有如下沉积建造组成及特点:(1)石炭系火山岩为CA系列,下二叠统火山碎屑岩为CA+TH系列,且都形成在岛弧—造山环境下;(2)早期发育巨厚的岛弧型安山质火山—沉积建造;(3)下二叠统砂岩化学成分以低Si0_2Al_2O_3(<6)和低K_2O/(Na_2O+CaO)(<0.5)为特征.SiO_2/Al_2O_3—K_2O/(Na_2O+CaO)双变量图解分析表明其形成在大洋岛弧—活动大陆边缘环境下;(4)下二叠统浊积砂岩骨架矿物组分的QmFLT,QpLvLs图解分析揭示物源区为弧造山带。以上特点综合表明博格达在晚古生代为岛弧。     

北秦岭北部早古生代断陷带古海相火山岩特征及其形成环境

北秦岭北部早古生代断陷带火山岩及其形成环境对探讨秦岭造山带的构造演化具有重要意义.该火山岩系分布于元古界秦岭群和宽坪群之间的断陷带内.下部为含凝灰质的陆源碎屑岩,局部残留与基底层呈不整合关系,中部细碧石英角斑岩夹正常沉积岩;上部碳酸盐岩产腹足类、珊瑚及海百合茎等化石.火山岩以石英角斑岩为主,细碧岩自西向东增多,角斑岩较少.与相应的正常成分钙碱性火山岩相比,Na_2O明显偏高(最高含量为SiO_265%的中酸性岩),K_2O明显偏低,Na_2O》K_2O.岩石系列具有双重性,即出现拉斑玄武岩和钙碱性岩两个岩石系列.细碧岩微量元素及稀土元素分配型式类似岛弧拉斑玄武岩.锶同位素初始比值(0.706)明显高于上地幔(0.699).综合地质构造特征、岩石组合及其地球化学特征分析,笔者认为本区火山岩形成于活动大陆边缘裂谷带.     

鄂北蓝片岩带若干问题讨论

本文对湖北省北部蓝片岩带的区域分布、产出层位,蓝片岩类型、矿物组合与沉积建造的关系,蓝片岩变质特征及形成地质构造环境等进行了详细讨论。本区蓝片岩带主要产于上震旦统(陡山沱组)、耀岭河群、武当群(上部双台组)三个层位,它赋存于富含Na_2O(2～7％)及较高的Fe_2O_2/FeO比值为共同特征的岩石中。蓝片岩带的形成始于中元古代,在早期由于扬子地台与华北地台之间发生裂陷槽,沉积了巨厚的酸性火山岩,中期继续拉张沉陷,发育了硅、泥质岩及拉斑玄武岩,至晚元古代末期地槽闭合,南、北大陆重新拼合,伴随产生强大的挤压应力而发生变质作用,至此蓝片岩变质带即告完成。     

北秦岭北部早古生代断陷带古海相火山岩特征及其形成环境

北秦岭北部早古生代断陷带火山岩及其形成环境对探讨秦岭造山带的构造演化具有重要意义。该火山岩系分布于元古界秦岭群和宽坪群之间的断陷带内。下部为含凝灰质的陆源碎屑岩,局部残留与基底层呈不整合关系;中部细碧石英角斑岩夹正常沉积岩;上部碳酸盐岩产腹足类、珊瑚及海百合茎等化石。火山岩以石英角斑岩为主,细碧岩自西向东增多,角斑岩较少。与相应的正常成分钙碱性火山岩相比,Na_2O明显偏高(最高含量为SiO_2 65％的中酸性岩),K_2O明显偏低,Na_2OK_2O。岩石系列具有双重性,即出现拉斑玄武岩和钙碱性岩两个岩石系列。细碧岩微量元素及稀土元素分配型式类似岛弧拉斑玄武岩。锶同位素初始比值(0.706)明显高于上地幔(0.699)。综合地质构造特征、岩石组合及其地球化学特征分析,笔者认为本区火山岩形成于活动大陆边缘裂谷带。     

扬子地台北缘中段中、晚元古代地层划分与对比

通过扬子地台北缘中段中、晚元古界的地层学研究,作者认为发生在10亿年左右的晋宁Ⅰ期构造运动形成了本区中、晚元古界地层之间的一个重要不整合界面。武当群限于其下属中元古界;青白口系缺失;震旦系地层连续,由下至上为:下统姚营寨组,耀岭河群;上统陡山沱组和灯影组。     

滇西南澜沧江带三叠纪火山岩大地构造环境

滇西南澜沧江带三叠纪火山岩的岩石组合、微量元素和矿物学特征表现出钾玄岩系列火山岩之主要特征。据火山岩的地质、岩石学和地球化学特征,将其确定为陆内弧火山岩。中三叠统忙怀组富K_2O、富Al_2O_3流纹质火山岩属碰撞型弧火山岩,上三叠统小定西组高钾玄武岩—钾玄岩—安粗岩火山岩组合和芒汇河组钾质粗面玄武岩—高钾流纹岩的“双峰”式火山岩组合属滞后型弧火山岩。     

新疆东准噶尔北塔山一带泥盆纪火山岩地球化学特征及构造意义

以东准噶尔北塔山一带泥盆纪火山岩为研究对象,通过岩石地球化学分析,获得安山岩及玄武岩样品SiO_2含量47.26%~68.03%,Al_2O_3含量14.61%~20.08%。Na_2O含量1.01%~4.39%,K_2O含量0.26%~3.02%,Na_2O/K_2O为0.55~10.50。酸性火山岩SiO_2含量67.55%~70.46%,Al_2O_3含量13.7%~14.92%。Na_2O含量2.93%~3.53%,K_2O含量3.06%~3.34%,Na_2O/K_2O为0.96~1.06。所有样品里特曼指数0.32~4.08。稀土元素总量44.91×10~(-6)~247.98×10~(-6),轻稀土略富集((La/Yb)N=1.83~5.76),δEu=0.74~1.13。大离子亲石元素(Sr,K,Rb,Ba)富集,Ta,Nb亏损强烈,绝大部分样品Nb含量小于11×10~(-6),K*(2KN/(TaN+LaN)、Sr*(2SrN/(CeN+NdN))多大于1,显示消减带火山岩特征。结合区域构造演化,认为北塔山一带泥盆纪火山岩形成于卡拉麦里小洋盆的洋壳向北俯冲过程中的岛弧环境。     

南秦岭耀岭河群裂谷型火山岩锆石U—Pb年代学

南秦岭耀岭河群以变质基性火山岩为主,夹少量酸性火山岩和碎屑岩。基性火山岩和凝灰岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄分别为808Ma±6Ma和746Ma±2Ma,表明耀岭河群主体形成于南华纪,西峡-淅川一带所谓的“武当岩群”明显年轻于中元古代武当岩群,应该属于耀岭河群。耀岭河群大陆裂谷型火山岩是全球Rodinia超大陆在新元古代晚期南华纪裂解过程中的产物,反映秦岭造山带和Rodinia超大陆的形成演化密切相关。     

地层对比的地质地球化学新方法——兼论武当山—安康—勉略—带中上元古界的对比

全面地介绍了同位素地质年代学、马尔柯夫过程分析(极限概率、熵分析、置换性分析)和元素地球化学在古老地层对比研究中的应用.并以武当山—安康—勉略—带中上元古界为例,系统地剖析了区内中上元古界的时代、层序、岩石组合类型、沉积旋回特征、岩石表明,分布于勉略一带的碧口群同武当山群、郧西群、耀岭河群存在显著差异,难以对比;武当山和安康两地的耀岭河群基本上可以对比,而郧西群仅相当于武当群的一部分.     

岩浆碳酸岩与沉积碳酸盐岩造岩元素的鉴别特征

笔者收集了不同国家和地区众多的沉积碳酸盐岩和岩浆碳酸岩的硅酸盐全分析资料,统计结果表明:岩浆碳酸岩的Si、Al、K、Na和Ti的一般含量与沉积碳酸岩无明显不同.而P_2O_5的含量和上述元素的比值,两者却显然不同。若将上述比值两两组合,并用直角坐标图表示,发现二者分布在完全不同的区域。由此可见,P_2O_6含量:SiO_2/(K_2O+Na_2O),SiO_2/Na_2O,Al_2O_3/(Na_2O+K_2O),Al_2O_3/Na_2O比值和稳定同位素一样,可以作为鉴别岩浆碳酸岩和沉积碳酸盐岩的标志之     

从岩石化学特点看板溪群的沉积大地构造背景

将板溪群和冷家溪群杂砂岩全岩岩石化学分析结果在SiO_2-K_2O/Na_2O图解、SiO_2/Al_2O_3-K_2O/(Na_2O+CaO)图解、Na_2O-K_2O图解以及(K_2O+Na_2O)—Al_2O_3图解上投点,发现多数板溪群杂砂岩样品点落在被动大陆边缘区,而冷家溪群杂砂岩样品点则多落入活动大陆边缘区。因此认为,板溪群沉积于被动大陆边缘,而冷家溪群沉积于活动大陆边缘,它们形成于不同的地质演化阶段。     

南秦岭武当山群变质酸性火山岩锆石U-Pb年代学

对武当山群3个变质酸性火山岩样品的锆石U-Pb定年结果表明,武当山群变质酸性火山岩形成年龄为675.2±3.1 Ma,说明武当山群存在新元古代南华纪的地层组成.武当山群变质变形复杂,具多期岩浆活动,可能由不同时代火山岩和少量沉积岩组成,部分变质火山岩具有与耀岭河群火山岩和侵入到武当山群中的基性侵入岩相似的形成年龄,指示了武当山群变质酸性火山岩可能与基性侵入岩群和耀岭河群火山岩存在成因联系.基于现有同位素定年数据,武当山群火山岩数据具有年龄跨度大(太古宙至中生代)的显著特征,但总的趋势是新近取得的年龄数据多数比早期获得的数据要年轻.     

老挝仙诺晚三叠世火山岩年代学及地质意义

老挝北部仙诺地区大地构造位置为难河-程逸-沙缴缝合带西侧的景洪-素可泰火山弧带,在该区中三叠世晚期南团组底部发现有一套火山岩组合,通过1∶200剖面测量,在凝灰岩中采集样品进行主量元素、微量元素、稀土元素分析,以及锆石U-Pb定年。SiO_2含量为56.13%~74.58%,Al_2O_3含量为13.9%~25.38%,MgO含量为0.43%~0.86%,Na_2O+K_2O含量为4.73%~5.74%,属中-酸性系列火山岩(英安质凝灰岩),反映出该火山岩具高铝低镁,典型的碱性-钙碱性岩系列特征。U-Pb测年为(215±1.4)Ma,属晚三叠世诺利期产物,为缅泰马地块与兰坪-思茅地块碰撞时间的确定提供了依据,同时探讨了形成的构造背景。     

青海南部沱沱河冻土水合物潜在区火山岩地球化学特征及地质意义

沱沱河盆地是冻土天然气水合物潜在分布区之一,其内发育下—中二叠统开心岭群九十道班组、上二叠统乌丽群那益雄组、上三叠统结扎群巴贡组、中—渐新统雅西措组4套烃源岩以及不同类型的火山岩。研究表明,火山岩岩石类型主要为玄武岩、玄武安山岩、安山岩、玄武质粗面安山岩和粗面安山岩。火山岩主量元素低TiO_2,Al_2O_3含量较高,K_2O含量较低,K_2ONa_2O;火山岩的稀土元素配分模式为轻稀土富集型;微量元素配分模式呈锯齿状,Ta、Nb、P_2O_5、TiO_2、Y、Yb以及铁族元素Sc、Cr、Ni亏损,综合判断青海南部沱沱河地区火山岩形成于岛弧环境。结合火山岩的地球化学特征,推断火山活动可以加快烃源岩的热成熟,进而促使有机质裂解,产生热解气,为水合物的生成提供气源条件。同时,火山岩的气孔构造发育,连通性较好,有可能成为水合物的储层。火山热液具有的高压使周围的烃源岩产生裂隙,这些裂隙不仅是水合物气源的运移通道,还可以为水合物提供形成场所和储存空间。     

武当地区新元古代岩浆岩地球化学特征及其对南秦岭晋宁期区域构造性质的指示

对南秦岭武当地区武当群火山岩、基性侵入岩墙群和耀岭河群火山岩系统的元素和Nd同位素地球研究化学研究表明，武当群火山岩为形成于约1．0－0．9Ga的新元古代陆缘岛弧火山岩，而耀岭河群火山岩与武当地区基性侵入岩墙群为0．82－0．78Ga形成的大陆裂谷型同源岩浆岩；分别可与扬子克拉通北缘西乡群和南秦岭陕西境内的镇安磨沟峡火山岩、扬子克拉通北缘的火地垭群铁船山组碱性火山岩和望江山基性侵入岩群相对比，揭示出南秦岭与扬子克拉通北缘于晋宁期属统一的陆块。扬子克拉北缘和南秦岭大量的新元古代岩浆岩所具有的1．2－0．9GaNd同位素模式年龄和较高的εNd正值特征表明，晋宁期是扬子克拉通地壳增生和大陆岩石圈演化的重要时期之一。     

K_2O/(Na_2O+CaO)--SiO_2/Al_2O_3:一个用于推断复理石形成时板块构造背景的判别图

沉积岩中的主要氧化物:SiO_2,Al_2O_3,K_2O,Na_2O,CaO的丰度及其SiO_2/Al_2O_3,K_2O/(Na_2O+CaO)值的变化与物源区类型和板块构造背景密切相关。因此,利用砂岩的化学成分可以判断其形成时的板块构造背景。笔者重点研究了造山带中重要且分布广泛的复理石中杂砂岩的化学成分及其与板块构造背景之间的关系,绘制了用于推断复理石形成时的板块构造背景的SiO_2/Al_2O_3——K_2O/(Na_2O+CaO)双变量判别图。经对15组不同时代复理石的180个化学成分进行投影分析,能有效地分开不同板块构造背景下的复理石。     

南秦岭凤凰山地区元古代构造基底特征

依据在原划武当岩群中获得的 1 6 86± 4 5Ma (锆石U -Pb)同位素测年资料 ,结合岩石学、岩石地球化学及区域地层对比 ,从中解体出姚坪岩组。通过岩石学、岩石地球化学、构造特征、变质变形特征研究及形成环境探讨认为 :南秦岭凤凰山元古代武当岩群 (包括姚坪岩组、杨坪岩组 )变质火山岩系为古—中元古代时期多岛洋构造环境过渡基底建造 ;耀岭河岩组浅变质火山岩为本区Rodina事件的产物。该成果对南秦岭构造基底的组成、发展、演化研究具有重要意义。     

青海省治多县宗可曲地区火山岩特征

青海省治多县宗可曲地区火山岩岩性以安山岩、英安岩、流纹岩、玄武岩及火山熔岩等为主。其SiO_2含量为33.48%~74.39%,Al_2O_3含量为12.51%~20.10%,Na_2O+K_2O含量为2.21%~7.77%,由于受后期岩浆活动,该套火山岩具有硅化蚀变等特征,导致SiO_2含量增加,Al_2O_3、Na_2O+K_2O含量减少。岩石属于造山带钙碱性系列,中基性火山岩属于拉斑玄武岩系,钾含量中偏高。稀土元素总量(∑REE)为63.4%~332.9%,轻稀土元素总量(∑LREE)大于重稀土元素总量(∑HREE),轻重稀土元素分馏明显,中基性火山岩Eu异常不明显,酸性火山岩Eu负异常明显。富集Th、K、La、Zr等微量元素,亏损Nb、Sr、P、Ti元素。主量、稀土、微量元素相关判别图解均指示其为典型的钙碱性系列岩石组合,属于与板块俯冲作用有关的岩浆岛弧带的产物,从而为多彩蛇绿构造混杂岩带的俯冲极性和构造环境的进一步确定提供了新的佐证。本次在安山岩中获取锆石U-Pb年龄为(226.6±4.9)Ma,时代为三叠世晚期。     

武当山地区中上元古界及成岩构造环境的地球化学论证

通过对分布于武当山地区的中上元古界武当山群,耀岭河群的变火山岩、变沉积岩的岩石学、岩石化学,微量元素地球化学和稀土元素地球化学及有关图解的综合研究和应用,笔者认为武当山群的成岩环境为古岛弧,而耀岭河群的成岩环境为古陆缘裂谷。中晚元古代期间,武当山地区构造演化经历了从古岛弧向古陆缘裂谷转化的历程。     

北山南带音凹峡地区酸性火山岩年代学、地球化学研究:二叠纪裂谷岩浆作用的新证据

北山造山带位于中亚造山带南缘中段地区,是中亚造山带、塔里木克拉通和华北克拉通的构造结合部。年代学资料表明北山南带晚古生代存在一期重要的岩浆活动,所形成的岩石类型包括了镁铁-超镁铁质杂岩、花岗岩类以及酸性火山岩。音凹峡地区位于北山南带,该地区广泛分布着厚度巨大的二叠系。这套地层主要是由酸性火山岩及火山碎屑岩组成,流纹岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为273±1 Ma,为早二叠世。针对音凹峡地区酸性火山岩的地球化学研究发现,其具有高SiO_2、K_2O+Na_2O、Al_2O_3含量、低Fe_2O_3~T、Mg O、P_2O_5含量;富集轻稀土元素,重稀土元素无分异,具有明显的Eu负异常;微量元素方面,酸性火山岩富集Cs、Rb、Th、U、Zr和Hf等元素,而相对亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素。酸性火山岩的锆石ε_(Hf)(t)值为-6.0~3.9,具有较老的Hf同位素模式年龄,t_(DM2)=1046~1669 Ma。音凹峡酸性火山岩的地球化学证据表明这套火山岩系可能由中-新元古代壳源岩石部分熔融形成,并与幔源岩浆进行了不同程度的混合,之后发生了分离结晶作用。综合音凹峡地区同时代镁铁质岩石、花岗岩类的研究成果,以及该地区二叠系沉积建造及火山岩特征分析可知,北山南带在早二叠世应处于大陆裂谷的构造背景。