草滩沟群火山岩特征及其形成环境分析

通过对凤县地区秦岭岩群变质岩系北侧分布的早古生代草滩为群火山岩系的岩石学、岩石化学和地球化学特征进行研究,表明草滩为群火山岩为高铝玄武岩－安山岩－英安岩－流纹岩组合,届亚碱性系列之钙性－钙碱性岩系,形成于造山带背景下弧后盆地拉张裂谷的构造环境。     

南秦岭勉略构造带中堂沟火山岩地球化学特征及其地质意义

通过对分布于勉略构造带中段三岔子西侧中堂沟地区的火山岩进行详实的野外地质剖面调查,发现其为一套绿片岩相浅变质火山岩,岩石组合以变安山岩为主,含有少量的变玄武岩和变英安岩,主体为钙碱性系列。岩石地球化学研究表明3类岩石均具有轻稀土富集型稀土配分曲线,并显示弱的Eu负异常;微量元素方面,岩石普遍富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta,相对亏损P、Ti,不活动微量元素Zr、Hf、Tb、Y等既无明显的相对亏损也无显著的相对富集。在La-La/Nb、Nb-Nb/Th和La/Yb-Sc/Ni等环境判别图解中,变玄武岩和变安山岩样品点均落在岛弧火山岩范围内,并结合其岩石组合特征指示该套火山岩应形成于大陆边缘弧(活动陆缘)环境。其中变玄武岩和变安山岩岩浆起源于楔形地幔的部分熔融,且有陆壳物质的参与;变英安岩的形成则与壳源物质的部分熔融有关。     

三江南段勐海布朗山地区早古生代变火成岩岩石成因及其大地构造意义

滇西昌宁-孟连蛇绿混杂岩带保存了晚古生代古特提斯洋演化的记录,近年来在该带内还识别了一套早古生代的SSZ型蛇绿岩以及早古生代洋岛型高压变质岩原岩,证实了带内具有与青藏高原内部龙木措-双湖蛇绿混杂岩带相对应的原特提斯演化的记录.通过对昌宁-孟连蛇绿混杂岩带东南部布朗山地区澜沧岩群中变火山岩和变辉长岩岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及锆石原位Hf同位素研究,年代学结果显示,变辉长岩年龄为480.2±1.8 Ma,变火山岩年龄分别为465.5±1.2 Ma和472.5±2.9 Ma,代表了变辉长岩和变火山岩原岩形成时代.地球化学特征显示,变辉长岩具有典型的E-MORB微量、稀土元素特征,亏损锆石Hf同位素组成(εHf(t)=12.8～13.6),为洋中脊玄武岩(N-MORB)和洋岛玄武岩(OIB)混合的产物,代表了早古生代原特提斯洋演化的洋壳残片;变火山岩由高镁安山岩和高镁玄武岩组成,具有典型的岛弧岩浆岩亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti)的特征,指示它们来源于俯冲交代富集的岩石圈地幔部分熔融,代表的是早古代原特提斯洋俯冲消减过程的产物.因此,昌宁-孟连原特提斯洋在早古生代早期就具有现今太平洋多岛洋的格局,这一研究为深入理解昌宁-孟连蛇绿混杂岩带原-古特提斯发展和演化提供了新的、重要的信息.     

勉略结合带五里坝火山岩的地球化学研究及其构造意义

五里坝火山岩位于扬子与秦岭微板块的分界断裂:巴山弧两河—饶峰—石泉—高川蛇绿构造混杂带内,岩石为一套双峰式火山岩组合,由亚碱性玄武岩和亚碱性英安流纹岩组成。基性岩和酸性岩均具有显著的Nb、Ta亏损,玄武岩的Th/Yb-Ta/Yb和Ti/Zr-Ti/Y不活动痕量元素组合特征指示这套双峰式火山岩具有岛弧火山岩的地球化学特征,形成于特殊的洋内岛弧弧内裂陷的大地构造环境。五里坝火山岩应是勉略洋盆在古生代晚期—中生代早期发育期间洋壳俯冲及裂陷的岩浆作用产物。它可能是勉略缝合带在巴山弧地区出露的重要岩石学证据。     

小兴安岭西北部红彦地区早石炭世火山岩地球化学特征及其地质意义

小兴安岭红彦地区发育一套早石炭世火山岩.这套火山岩由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及凝灰岩组成.岩石地球化学特征研究表明,该区早石炭世火山岩属于典型的钙碱系列岩石,并具有富钾特点,相对富集轻稀土元素(LREE/HREE=4.19～ 13.83)和大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有活动大陆边缘型火山岩的特点.认为红彦地区早石炭世火山岩起源于富集的岩石圈地幔的部分熔融,岩浆在演化过程中以结晶分异作用为主,伴有少量的地壳混染作用,即AFC过程.结合区域构造认为红彦地区早石炭世火山岩形成于碰撞前的俯冲环境,可能与额尔古纳-兴安地块与松嫩地块的碰撞拼合密切相关.     

新疆巴里坤县老爷庙、额仁山一带晚古生代火山岩

老爷庙-额仁山一带发育3套性质不同的火山岩，通过对其岩石组合、岩相、古火山机构特征的详细观察及岩石学、岩石化学、地球化学的研究，晚泥盆世老爷庙组火山岩为玄武岩-安山岩组合，发育盾状和层状火山，属海相环境，为板块消减带岛弧型高铝玄武岩；晚石炭世-早二叠世哈尔加乌组火山岩为陆相火山岩，岩石组合为安山岩．英安岩-流纹岩，以爆发相为主，常形成破火山及锥状火山机构，为陆-陆碰撞造山期火山岩；早二叠世中晚期卡拉岗组火山岩为一套以酸性为主的陆相火山岩，喷溢相发育，常形成穹状古火山机构，岩石组合为英安岩-流纹岩，为造山期弛张期火山岩，3套火山岩为板块不同阶段的火山岩，从老爷庙组火山岩→哈尔加乌组火山岩→拉岗组火山岩，岩石向酸性演化，地壳成熟度愈来愈高，南混合壳转化为陆壳．     

新疆北山矛头山东早二叠世火山岩喷发活动时代厘定及地球化学特征分析

本文对新疆北山矛头山东一带火山岩野外地质特征、岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb年龄进行了系统研究。该区火山岩岩石组合为玄武岩、玄武安山岩、安山岩和同成分的火山碎屑岩。该套火山岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄表明,其形成时代为早二叠世。其岩石地球化学特征显示为一套钙碱性火山岩,富集轻稀土元素,无明显的负铕异常;大离子亲石元素Rb、Th、U相对富集,Ba、Sr略有波动,高场强元素Nb略有亏损、Ta亏损明显。综合分析,笔者认为该套早二叠世的火山岩形成于已经充分收缩的残余海盆环境;此时北山的构造属性更与残余海盆的陆缘火山盆地相似,而不具有裂谷的特征。     

藏北羌塘冈玛错地区望果山组火山岩地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

羌塘中部冈玛错地区厘定出一套早石炭世火山岩,该火山岩为一套酸性—基性岩(流纹岩、英安岩、安山岩、玄武安山岩、玄武岩等)夹火山碎屑岩的岩石组合。2件定年样品(英安岩和安山岩)的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为358.2Ma±1.2Ma和350.5Ma±1.4Ma,时代为早石炭世,代表了该火山岩的形成年龄。岩石地球化学特征显示,该火山岩的铝饱和指数A/CNK值为0.62~1.08,平均值为0.81;里特曼指数δ为1.04~2.67,平均值为1.84;大离子亲石元素(LILE)Th、U、Pb明显富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti亏损,反应了偏铝质钙碱性岛弧火山岩的特征。由此说明,在早石炭世龙木错—双湖—澜沧江洋已经进入俯冲消减阶段。     

新疆北部哈纳斯盆地火山岩地球化学特征、锆石 U-Pb年龄及其构造意义

哈纳斯火山沉积盆地位于新疆阿尔泰造山带北部,盆地内的火山岩是一套钙碱性的中酸性岩石 ,为安山岩英安岩流纹岩组合.微量元素分析表明,哈纳斯火山岩大体上富集 Rb、 Sr、 Th和 La等大离子亲石元素,而亏损 Zr、 Y、 Ti、 Nb和 Ta等高场强元素,并呈现相似的轻稀土元素中等富集的分布模式,表现出典型弧火山岩的特征. FeO、 MgO、 CaO、 Al2O3、 TiO2等主元素和 Sr、 Ni、 Cr、 Co等微量元素的含量与 SiO2含量呈明显的线性相关关系,表明该区火山岩可能是同源岩浆分异的产物,岩石形成于活动大陆边缘的构造环境,并由遭受消减板块流体交代的富集地幔楔部分熔融而形成.英安岩单颗粒锆石 U-Pb年龄为 (474.5± 4.7) Ma,与中-晚奥陶世地层年代相吻合.在这一时期新疆北部存在古亚洲洋,并向北部西伯利亚板块俯冲,形成了以哈纳斯火山沉积盆地为代表的陆缘火山弧,这类陆缘火山弧是早古生代的中亚造山带典型的侧向大陆增生弧.     

新疆博乐哈夏林场一带下二叠统乌郎组火山岩地球化学特征及地质意义

哈夏林场一带发育一套典型的"双峰式"火山岩组合,岩石类型以拉斑玄武岩系列为主,含少量的流纹岩,属高钾钙碱性系列。流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄显示该套岩石的形成年龄为(296.6±2.7)Ma,为早二叠世产物。玄武岩富钠贫钾(K_2O/Na_2O=0.21~0.37),高Al(w(Al_2O_3)=17.67%~19.65%)、低Mg(w(MgO)=3.30%~4.64%),表明原始岩浆经历了明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用。玄武岩具轻微右倾的稀土元素配分模式,微弱的Eu正异常,富集大离子亲石元素Rb、高场强元素Th、Zr、Hf,亏损高场强元素Sr、P、Ti;岩石地球化学特征及岩石学实验证明,玄武岩为岩石圈地幔尖晶石二辉橄榄岩区域低程度(5%)的部分熔融产物,并在上升过程中经历了明显的分离结晶作用。流纹岩与玄武岩体现出相似的稀土元素配分模式和微量元素特征,并具有一致的演化趋势,暗示二者具有同源演化特征。流纹岩为玄武岩上升过程中分离结晶作用的产物。该套"双峰式"火山岩组合证实伊犁北缘哈夏林场一带在二叠纪时期处于伸展构造背景,此时北天山洋已完全封闭,并开始进入碰撞后的伸展阶段。     

桂东鹰扬关群火山岩时代和构造环境的重新厘定:对钦杭结合带西南段构造格局的制约

鹰扬关群在湘—粤—桂三省交界地区广泛发育,为一套以绿片岩相变质的细碧岩、(石英)角斑岩及相关的火山碎屑岩为主,含有细碎屑岩和碳酸盐岩组合。该群的成岩背景过去一直认为是Rodinia超大陆裂解背景下的大陆裂谷环境,时代归属为新元古代。岩石学、地球化学和锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,鹰扬关群火山岩主要属于基性-中性火山(碎屑)岩类,在岩石化学成分上表现为明显富集大离子亲石元素(LILE,包括U、Th、Ba、K和Rb等)和轻稀土元素,而Nb、Ta、P和Ti等高场强元素和重稀土元素相对亏损,反映其具有俯冲-消减作用形成的岛弧-弧后盆地型火山岩地球化学特征;获得鹰扬关群中变角斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄为(415.1±2.1)Ma(n=13,MSWD=1.8),表明其为加里东期海相火山喷发的产物。结合云开地块北缘存在有早古生代MORB型和岛弧型变质基性火山岩的资料表明,扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦—杭结合带)西南段有早古生代的古洋盆,鹰扬关群岛弧-弧后盆地型火山岩可能是钦—杭结合带南西段早古生代洋陆俯冲-消减过程的地质记录,钦—杭结合带西南段加里东期的构造格局是俯冲增生造山带而不是陆内造山带。     

云开地块北缘加里东期中-基性火山岩的厘定:钦-杭结合带南西段早古生代古洋盆存在的证据

在扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦-杭结合带)南西段,由于后期盖层覆盖和构造、岩浆侵入破坏,作为结合带标志的古洋壳残片(蛇绿岩)至今未被识别出来,从而导致了前人对该结合带的边界、大地构造性质及其时空演化等问题存在严重分歧。笔者通过系统的野外地质调查发现,在云开地块北缘的岑溪地区,沿着岑溪-梧州断裂带两侧出露有一系列呈岩片状产出的(变质)中-基性火山岩块。地球化学的研究结果表明,这些(变质)中-基性火山岩可分为性质截然不同的三大类:(1)糯垌镇油茶林场一带出露的变质中基性火山岩具有略亏损的大离子亲石元素和轻稀土元素,而高场强元素和重稀土元素轻微富集,且Nb、Ta、P和Ti的负异常不明显,显示出与N-MORB型火山岩相似的地球化学特征,获得其中斜长阳起石岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为443.7±2.2Ma;(2)归义镇洞尾一带出露的变质基性火山岩则表现出轻微富集大离子亲石元素和具有平坦或略富集的轻稀土元素,并出现Nb-Ta、P和Ti的微弱亏损现象,显示出其与E-MORB型火山岩相似的地球化学特征,获得其中斜长角闪岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为441.3±2.4Ma;(3)安平镇白板、大爽一带出露的中-基性火山(碎屑)岩总体上表现为明显富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而高场强元素和重稀土元素相对亏损,其间还出现Nb-Ta、P和Ti等高场强元素的明显亏损,显示出与俯冲带有关的岛弧型(IAB)火山岩相似的地球化学特征,获得其中安山质晶屑凝灰岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为442.2±3.7Ma。由此表明,扬子板块和华夏板块结合带(钦-杭结合带)南西段有早古生代古洋盆的存在,本区N-MORB、E-MORB和IAB型中基性火山岩可能是在加里东时期该洋盆岩石圈持续向南东俯冲消减至华夏板块(云开地块)之下的地球动力学背景下形成的产物。     

东昆仑造山带波洛斯太地区晚三叠世中酸性火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

东昆仑造山带东段波洛斯太地区出露一套晚三叠世中酸性火山岩,对研究古特提斯洋关闭及碰撞造山过程具有重要意义.通过对该火山岩进行详细的锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素研究来确定其形成时代、岩石成因和构造环境.研究结果表明,英安岩加权平均年龄为233.4±1.3 Ma和234.7±1.5 Ma,形成时代为晚三叠世.火...     

滩间山群的重新厘定-来自柴达木盆地边缘玄武岩年代学和地球化学证据

柴达木盆地周缘滩间山群在岩石组合、玄武岩同位素年代学和地球化学特征以及在区域成矿过程中作用具有明显差异.柴北缘和柴南缘(东昆仑地区)滩间山群具有不同的岩石组合和沉积建造:柴北缘滩间山群下部为中基性海相火山岩,上部为碎屑岩-碳酸盐岩;柴南缘下部为中基性-中酸性火山岩夹碎屑岩,中部为碎屑岩夹中基性火山岩,上部为碳酸盐岩夹碎...     

大别山北缘定远组双峰式火山岩-新元古代晚期裂解事件记录

为了了解大别山北缘构造属性,对定远组地层组成、形成时代及地球化学特征进行调查与研究.野外调查表明,定远组主要由一套变火山岩及云母片岩、云母石英片岩、浅粒岩、板岩等组成,其中变火山岩包括变玄武岩与变流纹质火山岩,并构成典型的双峰式火山岩建造;此外,还含有早古生代构造地层单位.运用LA-ICP-MS对酸性火山岩锆石进行U-Pb定年,获得725.7±1.4 Ma、736.6±5.4 Ma的年龄,形成时代为新元古代,不是前人认为的早古生代.变玄武岩分为低Ti（TiO₂=1.19%）和高Ti（TiO₂平均含量为3.11%）两种类型.低Ti玄武岩稀土总量较低（低于N-MORB）,岩浆来自亏损的地幔源区.高Ti玄武岩又可以分为两种类型,一类富集Nb、Ta等元素,不相容元素的比值接近大陆裂谷玄武岩;另一种类型亏损Nb、Ta、Th、U等元素,岩浆可能来源于被下地壳或蚀变大洋地壳改造的地幔,其Th/Ta为1.6,与大陆裂谷玄武岩相当.总之,变玄武岩地球化学特征具有很大差别,是地幔源区不均一的反映.变酸性火山岩富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K,亏损Nb、Ta、P、Ti等元素,锆石Hf同位素分析显示主体ε_Hf（t）值为-3.0~-10,二阶段Hf模式年龄T_DM2（Hf）为1 630~2 258 Ma,揭示其来源于古老地壳的部分熔融.定远组新元古代双峰式火山岩形成于大陆裂谷环境,并非岛弧构造背景.定远组双峰式火山岩及广泛分布的同时代岩浆岩,揭示了扬子陆块北缘在新元古代（800~611 Ma）时期一次重要的大陆边缘裂解-岩浆事件,是Rodinia超级古大陆裂解作用深部地球动力学的地表响应.      

山西吕梁群和其主变质作用的锆石U-Pb年龄

本文用单颗粒锆石U-Pb定年方法对山西吕梁群的火山岩和宽坪村的花岗质混合片麻岩进行了年代学研究。吕梁群上部的双峰式火山岩喷发于大约2100Ma前,表明吕梁群形成于早元古代。而其主变质作用发生在早元古代晚期,即1806Ma左右。     

Early Carboniferous volcanic rocks of West Junggar in the western Central Asian Orogenic Belt: implications for a supra-subduction system

The paper presents new U–Pb zircon ages and geochemical data from early Carboniferous volcanic rocks of the Wuerkashier Mountains in the northern West Junggar region, NW China, and of the Char suture–shear zone in East Kazakhstan. The study included analysis of geological setting, major and trace elements, and rock petrogenesis. Both localities host early Carboniferous volcanic units dominated by plagioclase-porphyry andesites and dacites. A West Junggar dacite yielded a ²⁰⁶Pb/²³⁸U age of 331 ± 3 Ma. The Junggar volcanic rocks are tholeiitic, and the Char samples are intermediate between tholeiitic and calc-alkaline. Both the Junggar and Char volcanic units are characterized by LREE enriched rare-earth spectra (La/Sm_n = 1.1–2.4) with Eu negative anomalies (Eu/Eu* = 0.12–1.0) and Nb-Ta minimums (Nb/Th_pm = 0.15–0.35; Nb/La_pm = 0.3–0.7) on multi-element spectra. The Junggar andesites and dacites have higher REE and HFSE (Ti, Nb, Zr, Y, and Th) compared with the Char rocks, suggesting their derivation from a different mantle source. The melting modelling in the Nb-Yb system showed that the Junggar volcanic rocks formed by low- to medium- (2–5%) degree melting of depleted mantle harzburgite and spinel lherzolite. The Char volcanic rocks formed by high-degree melting (15–20%) of spinel lherzolite and garnet-bearing peridotite. The regional geology of West Junggar and East Kazakhstan and the geochemical features of the rocks under study (i.e. depletion in Nb, Ta, and Ti and enrichment in Th, and combination of LREE enrichment and HFSE depletion) all suggest a subduction-related origin of both Junggar and Char volcanic rocks. The early Carboniferous volcanic rocks of West Junggar possibly formed by subduction of the Junggar-Balkhash ocean beneath an active margin of the Kazakhstan continent, whereas those of East Kazakhstan formed by subduction of the Irtysh-Zaisan Ocean beneath an intra-oceanic arc at the active margin of the Siberian continent.     

大兴安岭南段晚中生代双峰式火山作用

大兴安岭南段晚中生代克头鄂博组山岩表现出双峰式特征，主要由玄武质安山岩、英安岩和流纹岩组成。基性火山岩属于代钾拉斑系列，轻微富集LREE，Eu异常不明显（Eu/Eu=0.99-1.04)和HREE无明显分馏的特征（Dy/YbcN=1.030-1.089);富集大离子亲石元素（LILE）而亏损高场强元素（HFSE），尤其是强烈亏损Nb,Ta。英安岩和流纹岩为钙碱性系列，在REE配分模式上为LREE富集型，其中英安岩为Eu弱负异常（Eu/Eu=0.81-1.01)，流纹岩的Eu负异常明显（Eu^*/Eu=0.65-0.76)；在微量元素蛛网图上，英安岩类似于基性火山岩，流纹岩除了具LILE富集和HFSE亏损特征外，还显示出Sr,P,Ti等元素的强烈亏损，可能与岩浆演化过程中斜长石、磷灰石的分离结晶作用相关。晚中生代双峰式火山岩分离结晶的结果。流纹岩表现出较高的La/Sm比值和很高的K／P、K／Ti比值，其成因可能与地壳混染作用或与大陆中、下地壳重熔作用有关。结合区域晚中生代盆岭构造格局特征、大兴安岭南段晚中生代双峰式火山岩形成于造山后阶段，是岩石圈快速伸展体制下导致受早期流体交代的岩石圈地幔发生减压部分熔融作用的产物。     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。     

张广才岭五道岭组火山岩的锆石U——Pb 年代学及地球化学特征

对张广才岭五道岭组火山岩进行锆石U--Pb LA--ICP--MS 年代学和岩石地球化学研究,以确定该组火山岩形成的时代和构造背景。选取样品中的锆石均呈自形--半自形晶,具有清晰的振荡生长环带和较高的Th /U 比值( 0. 52 ～ 2. 28) ,暗示其岩浆成因。测年结果显示,五道岭组火山岩形成于289 ± 3 Ma,是早二叠世岩浆活动的产物。火山岩的岩石组合为玄武岩--流纹岩,显示双峰式火山岩的特点,属于高钾钙碱性--钾玄岩系列,玄武岩具有富集Ｒb、K 等大离子亲石元素( LILE) ,亏损Nb、Ta 等高场强元素( HFSE) 的特征; 流纹岩呈负铕异常,富集Ｒb、Th、U 和K 等大离子亲石元素( LILE) ,亏损Nb、Ta 和Ti 等高场强元素( HFSE) 及Sr、P 元素,并显示A 型流纹岩的特点。结合该时期区域构造演化史,火山岩地球化学特征揭示了五道岭组火山岩的形成与岛弧环境下的局部伸展作用有关,这种构造背景是古亚洲洋板块俯冲于松嫩-张广才岭-佳木斯陆块之下造成的。