广东三水盆地始新世火山岩地球化学特征

广东三水盆地的演化伴随着强烈的火山活动.为研究三水盆地各类岩石之间的演化关系,对在盆地内的玄武岩、粗面岩和流纹岩样品进行常量、微量元素地球化学分析.对样品的地球化学投图表明:玄武岩样品表现为轻稀土富集的板内玄武岩稀土配分模式,而其微量元素也具有Nb、Ti富集、Sr弱亏损的特征,由部分熔融产生;粗面岩与流纹岩样品稀土与微量元素配分模式相似,两类岩石均经历以斜长石为主的分离结晶过程.华南陆缘在始新世早期处于与红海相似的大陆裂谷环境,喷发来源于深部软流圈地幔的岩浆,但在42Ma之后,火山活动因区域挤压作用而停止.其后的南海扩张可能是两种作用的叠加影响的结果.     

西秦岭丹凤群变质火山岩的地质地球化学特征及其成矿环境初探

位于西秦岭褶断带的甘肃省两当县太阳寺一带金及多金属矿床的规模已达大型。丹凤群是该矿床的重要的含金、银、铅岩系。其火山岩以基性玄武岩为主,另有部分中性安山岩及少量的酸性流纹岩,具有从基性-中性-酸性的岛弧火山岩的演化模式。变玄武岩表现出岛弧拉斑玄武岩特有的富Al^₂O₃、贫TiO₂的特征。构造环境图解表明,这些玄武岩多为岛弧拉斑玄武岩,微量元素特征与Condie1982年给出的岛弧拉斑玄武岩相似,微量元素投点也多落入岛弧玄武岩区。稀土含量特征及球粒陨石标准化模式与岛弧拉斑玄武岩的特征相似,W(∑REE)值高,且富轻稀土,稀土配分模式为右倾型。岩石组合、岩石化学及地球化学特 征指示其为早古生代不成熟的岛弧环境。大规模的火山活动形成了太阳寺一带原始地壳和初始矿源层,后经断裂改造,含矿热液活化转移,使成矿物质进一步富集成矿。     

广东三水盆地火山岩: 地球化学特征及成因--兼论火山岩性质的时空演化和南海形成的深部过程

位于中国东南部的三水盆地、珠江口盆地、雷琼半岛和北部湾地区广泛分布新生代火山岩。火山岩的形成时间具有从内陆向沿海变新的特点,早第三纪三水和珠江口盆地火山岩具有由玄武岩与粗面岩-流纹岩构成的双峰式特点。其中玄武岩和粗面岩的微量元素和稀土元素的配分形式相似,富集大离子亲石元素并且有相似的εNd(T)同位素组成(2.34～6.4),说明它们来自相同的地幔源区,为同源岩浆演化的产物。玄武岩和粗面岩经历了不同的结晶分异过程,其中玄武岩在较深部岩浆房中经历橄榄石和单斜辉石为主的分离结晶作用,而粗面岩则是在浅部岩浆房中由玄武岩浆分异形成的过渡性岩浆再经过强烈的钾长石和斜长石、以及磷灰石的结晶分异形成的。晚第三纪珠江口盆地和北部湾火山岩、雷琼半岛第四纪火山岩则由碱性和拉斑玄武岩构成。这些火山岩的形成时间和地球化学和同位素特征表明它们经历了连续的软流圈地幔上涌和部分熔融过程,受控于自晚中生代以来的地幔柱构造。南海的形成是地幔柱活动引起的地幔上涌和大陆裂解作用的结果。     

北祁连冷龙岭蛇绿岩地质地球化学特征及构造意义

在北祁连造山带冷龙岭地区新发现一条蛇绿岩带,该蛇绿岩从下向上由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩、玄武岩、硅质岩组成。岩石地球化学特征表明,玄武岩可分类高Ti和低Ti两类,其中高Ti玄武岩具有LREE富集的稀土配分型式,富集K、Rb、Ba、Th、Nb、Ta等不相容元素,呈现隆起型(驼峰式)分布型式,显示了典型的洋岛火山岩地球化学特征,为板内岩浆作用的产物。低Ti玄武岩具有LREE亏损,类似N-MORB的稀土配分模式,同时又具有相对于N-MORB富集的大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素的岛弧火山岩的地球化学特征,代表了弧后盆地环境岩石组合。蛇绿岩岩石组合和岩石地球化学特征显示该蛇绿岩套形成于弧后盆地环境,是早奥陶世北祁连洋的残留。     

三水盆地中渐新世火山记录的新建与南海扩张

三水盆地是南海北部邻区陆域唯一具有新生代火山活动记录的盆地,最晚一期火山喷发时间是38Ma,也是南海北部陆域已知的在南海扩张之前最晚的火山喷发年代。应用K-Ar同位素年代测定方法,首次发现三水盆地存在29.27±1.52Ma的玄武岩和28.25±1.14Ma的流纹岩,构造判别图解指示其产出环境是板内拉张,与盆地之前火山类型一致,为双峰式火山岩,玄武岩具有与洋岛玄武岩相似的地球化学特征,流纹岩具有与A型花岗岩相似的地球化学特征,且玄武岩与流纹岩均与其他地区地幔柱成因火山岩具有相似的地球化学特征。这一代表板内破裂的双峰式火山记录将南海北部陆缘的火山喷发活动从早先已知的古新世—中始新世延续至渐新世中期,众所周知,南海的开裂起始时间约在32Ma,对于南海扩张期间周边陆域是否存在相关联的火山活动及建立南海早期开裂模式具有重要意义。     

云南龙脖河铜矿区变火山岩地球化学再研究

龙脖河铜矿床位于滇中地区红河成矿带南段,矿区火山岩发育、与铜矿化时空密切共生。区内火山岩遭受了不同程度的蚀变或区域变质作用,根据矿物组合可分为变安山岩、变次火山岩和变基性火山岩。三类变火山岩均相对富Na,在地球化学分类图解上样品主要位于碱性玄武岩区域。除个别微量元素外,三类岩石的微量元素含量相近,与各种构造环境玄武岩相比,本区变火山岩富集HFSE(Th、Nb等)、亏损LILE(Sr、Ba等),微量元素配分模式出现明显Th、Nb正异常和Sr、Ba负异常。三类岩石的REE含量范围相互重叠,除Eu异常外,其REE配分模式均为相似的LREE富集型。各种地球化学证据表明,本区三类变火山岩为同源岩浆不同演化阶段的产物,其原始岩浆为大陆板内拉张构造环境交代富集地幔部分熔融的产物,结晶分异作用在岩浆演化过程中具有重要地位。     

大兴安岭中生代两类流纹岩成因的地球化学研究

大兴安岭地区晚侏罗世—早白垩世流纹岩类广泛分布.根据岩石学和微量元素地球化学特征将其划分为两类, 分别称其为Ⅰ型流纹岩和Ⅱ型流纹岩.稀土和微量元素分析结果显示: (1) Ⅰ型流纹岩呈右倾的稀土分布曲线, 不相容元素以强烈富集Rb, Ba, Th, K和亏损Sr, Ti, P, Nb为特征, 其形成与钙碱性系列玄武岩浆的结晶分异作用有关; (2) Ⅱ型流纹岩具有与大陆裂谷流纹岩一致的稀土和不相容元素分布模式, 以Ba, Sr的强烈亏损与I型流纹岩相区别, 与碱性系列玄武岩类构成双峰式火山岩组合, 其成因与地壳岩石的非理想熔融作用相联系.两类流纹岩的形成与地幔柱上涌导致上覆岩石圈伸展作用有关.      

西藏冈底斯带石炭纪陆缘裂陷作用：火山岩和地层学证据

冈底斯作为重要的中、新生代岛弧岩浆岩带,历来是青藏高原最热门的地质研究领域,但是对晚古生代火山岩的性质及其形成的构造背景仍缺乏研究。本文在区域地质调查资料的基础上,对冈底斯带石炭纪火山-沉积岩系进行了系统的地层学和岩石地球化学研究,测量了重点剖面,对火山岩进行了常量、微量元素和Sr、Nd、Pb同位素地球化学测试。研究表明,石炭系与下伏泥盆系或前寒武系之间普遍存在不整合或岩性、沉积相的突变面,代表重要的构造转换面。石炭纪的沉积环境大致有两次滨海-深海或深水斜坡-滨海沉积演化旋回,深海-深水斜坡沉积或冰海相含砾板岩与两次火山活动伴生。石炭纪火山岩主要为安山玄武岩和英安岩、流纹岩类,略具双峰式火山岩特点。安山玄武岩类的成分与典型MORB和岛弧玄武岩相比,具有MgO含量低,TiO2、Al2O3、P2O5含量高等特点,稀土和微量元素为LREE和LILE富集型分配模式,与大陆拉斑玄武岩相似。石炭纪酸性火山岩的稀土和微量元素地球化学特征与陆内流纹岩相似。岩石地球化学示踪和地层学研究表明,冈底斯带石炭纪为伸展背景下的冈瓦纳陆缘裂陷环境。火山岩的源区地幔具有典型的Dupal异常,发生过复杂的混合作用,涉及到原始地幔、富集地幔EMII和地壳成分等,说明发生过冈瓦纳古陆壳俯冲、再循环进入古老地幔等过程。玄武岩类成分的某些特殊性,可能与源区混合作用有关。     

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。     

江苏溧阳火山岩的成因演化及构造环境探讨

江苏溧阳盆地火山岩主要由钙碱性的安山岩、英安岩和流纹岩等组成。岩石以富集钾族元素而贫高场强元素为特征。稀土元素配分型式表现为轻稀土的相对富集，并且Eu负异常。岩相学和主要元素及微量元素的变化都表明，分离结晶是溧阳火山岩岩浆演化的主要机理。笔者应用岩石学混合计算方法和热力学模式宣地模拟了这一过程。根据岩石组合及岩石化学的特点，认为溧阳火山岩是中生代时期中国东部大陆边缘板块俯冲作用的产物。     

长白山天池老虎洞期火山活动地质特征及成因意义

长白山天池火山老虎洞期火山活动发生在更新世晚期白头山组碱性粗面岩喷发之后,火山活动的产物主要为玄武岩质火山碎屑岩和少量玄武岩质或粗面岩质熔岩;老虎洞组火山岩的稀土元素地球化学特征介于早期玄武岩和气象站组碱流岩两者之间,将二者有机地联系在一起,使整个天池火山岩的演化趋势更加清晰。老虎洞组火山岩的存在充分证明了天池火山的粗面岩类与该区早期的大量玄武岩具有成因联系。长白山天池火山活动的成因并非简单地用西太平洋板块的俯冲作用所能解释的。     

扬子地块北缘西乡群孙家河组火山岩形成时代及元素地球化学研究

西乡群孙家河组为一套低绿片岩相浅变质火山-沉积岩系,主要由基性-中基性-酸性火山岩和凝灰岩、沉凝灰岩、泥岩、硅质岩组成,火山岩岩石类型包括玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩.LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示流纹岩形成时代为832.9±4.9Ma,辉石玄武岩的形成时代为845.0±17Ma,两者在误差范围内一致,属新元古代同期岩浆作用产物.元素地球化学研究表明,孙家河组玄武岩属拉斑玄武岩系列,具有受地壳混染的板内玄武岩的地球化学特点.玄武岩-安山岩-英安岩主量元素成分投点呈规律性变化、REE球粒陨石标准化及微量元素原始地幔标准化分配型式具有一致性并相互重叠,不相容元素Th和相容元素Cr相关模拟图中沿分离结晶线分布,证明玄武岩-安山岩-英安岩为同一基性岩浆分离结晶的产物.REE和微量元素分配型式以及微量元素比值对的显著差异,暗示流纹岩与玄武岩-安山岩-英安岩来源于不同源区.Sr-Nd同位素研究表明,玄武岩-安山岩-英安岩样品的ε_(Nd)(t)值均大于0以及在ε_(Nd)(t)-(~(87)Sr/~(86)Sr)_t图解中位于OIB成分区,表明其源区应为与洋岛玄武岩类似的地幔源区;流纹岩样品具有可与基性熔岩相比拟的ε_(Nd)(t)值,暗示流纹岩最有可能是初生玄武质地壳部分熔融而成.本文所研究的原划孙家河组火山岩系列的形成时代、构造环境的确定以及扬子陆块乃至世界上同一时间内普遍发育大陆裂谷岩浆岩组合的地质事实,说明原划孙家河组以及西乡群中的确存在新元古代的组成部分,它们应是新元古代大陆裂谷的产物,它和扬子地块820M8后造山裂解环境花岗岩均是新元古代晚期Rodinia超大陆裂解作用的岩浆响应.     

Petrogenesis and tectonic setting of the peralkaline Pine Canyon caldera, Trans-Pecos Texas, USA

The Pine Canyon caldera is a small (6–7 km diameter) ash-flow caldera that erupted peralkaline quartz trachyte, rhyolite, and high-silica rhyolite lavas and ash-flow tuffs about 33–32 Ma. The Pine Canyon caldera is located in Big Bend National Park, Texas, USA, in the southern part of the Trans-Pecos Magmatic Province (TPMP). The eruptive products of the Pine Canyon caldera are assigned to the South Rim Formation, which represents the silicic end member of a bimodal suite (with a “Daly Gap” between 57 and 62 wt.% SiO₂); the mafic end member consists primarily of alkali basalt to mugearite lavas of the 34–30 Ma Bee Mountain Basalt. Approximately 60–70% crystallization of plagioclase, clinopyroxene, olivine, magnetite, and apatite from alkali basalt coupled with assimilation of shale wall rock (M_a/M_c = 0.3–0.4) produced the quartz trachyte magma. Variation within the quartz trachyte–rhyolite suite was the result of 70% fractional crystallization of an assemblage dominated by alkali feldspar with subordinate clinopyroxene, fayalite, ilmenite, and apatite. High-silica rhyolite is not cogenetic with the quartz trachyte–rhyolite suite, and can be best explained as the result of  5% partial melting of a mafic granulite in the deep crust under the fluxing influence of fluorine. Variation within the high-silica rhyolite is most likely due to fractional crystallization of alkali feldspar, quartz, magnetite, biotite, and monazite. Lavas and tuffs of the South Rim Formation form A-type rhyolite suites, and are broadly similar to rock series described in anorogenic settings both in terms of petrology and petrogenesis. The Pine Canyon caldera is interpreted to have developed in a post-orogenic tectonic setting, or an early stage of continental rifting, and represents the earliest evidence for continental extension in the TPMP.     

Trace Element Geochemistry of Tertiary Continental Alkali Basalts from the Liuhe—Yizheng Area,Jiangsu Province,China

Reported in this paper are the chemical compositions and trace element (REE,Ba,Rb,Sr,Nb,Zr,Ni,Cr,V,Ga,Y,Sc,Zn,Cu,etc)abundances of Tertiary continental alkali basalts from the Liube-yizheng area,Jiangsu Province,China.The olivine basalt,alkali olivine basalt and basanite are all derived from evolved melts which were once af-fected by different degrees of fractional crystallization of olivine and clinopyroxene(1:2)under high pres-sures.The initial melts were derived from the garnet lherzolite-type mantle source through low-degree par-tial melting.The mantle source has been affected by recent mantle-enrichment events(e.g.mantle metasomatism),resulting in incompatible trace element enrichment and long-term depletion of radiogenic isotopic compositions of Sr and Nd.     

吉林省长白山地区新生代火山岩的特点及其成因

长白山地区新生代火山岩是一套玄武岩、粗面岩和钠闪碱流岩的双峰式火山岩组合。玄武岩类分别属于碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列。奶头山期玄武岩是幔源原生岩浆直接喷发于地表的产物,其他各期玄武岩是幔源原生岩浆经历了一定程度分异作用的产物。粗面岩和钠闪碱流岩与玄武岩有成因联系,可能是玄武岩浆通过分离结晶作用而形成的。本区新生代火山岩是大陆裂谷构造环境下的产物,是在地幔增温和底辞上升过程中形成的。     

Geochemical and geochronological study of the Sanshui basin bimodal volcanic rock suite,China: Implications for basin dynamics in southeastern China

Sanshui basin is one of the typical Mesozoic–Cenozoic intra-continental rift basins with voluminous Cenozoic volcanic rocks in southeastern China. Thirteen cycles of volcanic eruptions and two dominant types of volcanic rocks, basalt and trachyte–rhyolite, have been identified within the basin. Both basalt and trachyte–rhyolite members of this bimodal suit have high values of εNd (+2.3 to +6.2) and different Sr isotopic compositions (initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios are 0.70461–0.70625 and 0.70688–0.71266 for basalts and trachyte–rhyolite, respectively), reflecting distinct magma evolution processes or different magma sources. The results presented in this study indicate that both of the trachyte–rhyolite and basaltic magmas were derived from similar independent primitive mantle, but experienced different evolution processes. The trachyte-rhyolitic magma experienced significant clinopyroxene and plagioclase fractionational crystallization from deeper magma chamber with significant crustal contamination, while the basaltic magmas experienced significant olivine and clinopyroxene fractionational crystallization in shallower magma chamber with minor crustal contamination. New zircon U–Pb dating confirms an initial volcanic eruption at 60 Ma and the last activity at 43 Ma. Geologic, geochemical, and geochronological data suggest that the inception of the Sanshui basin was resulted from upwelling of a mantle plume. The Sanshui basin widened due to subsequent east–west extension and the subsequent volcanism constantly occurred in the center of the basin. Evidence also supports a temporal and spatial association with other rift basins in southeastern China. The upwelling mantle plume became more active during late Cenozoic time and most likely triggered opening of other basins, including the young South China Sea basin.     

东天山石炭纪企鹅山群火山岩岩石成因

土屋矿区南北大沟企鹅山群火山岩的岩石地球化学研究表明:东天山企鹅山群火山岩主要为拉斑系列,少量为钙碱系列;岩石类型为玄武岩、玄武安山岩、英安岩和流纹岩。稀土、微量元素和Sr、Nd同位素特点揭示:该火山岩系形成于大陆裂谷环境;其源区主要为软流圈地幔,同时有岩石圈地幔源组分卷入,酸性岩浆是玄武质岩浆结晶分异的产物。     

新疆卡拉麦里姜巴斯套组火山岩地球化学特征与构造意义

通过对新疆卡拉麦里姜巴斯套组火山岩野外地质特征、岩石学和高精度同位素年代学的研究,发现姜巴斯套组火山岩具典型双峰式组合,岩石类型包括玄武岩-酸性火山碎屑岩-玄武粗面安山岩;得到玄武粗面安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（319.8±2）Ma（加权均方偏差值为3）,表明姜巴斯套组火山岩形成于早石炭世谢尔普霍夫阶。对火山岩地球化学特征的研究表明,姜巴斯套组火山岩钙碱性系列、高钾钙碱性系列和钾玄岩系列岩石兼而有之,岩石的稀土元素配分曲线均为轻稀土元素富集型,无明显Eu异常,玄武岩和玄武粗面安山岩具有K正异常和Sr负异常,酸性火山碎屑岩表现出Nb、Ta和Ti显著亏损。总体来说,姜巴斯套组火山岩富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素。玄武岩和玄武粗面安山岩表现出大陆裂谷（大陆板内拉张区域）岩石特征;酸性火山碎屑岩表现出岛弧或者活动大陆边缘岩石属性。总之,姜巴斯套组火山岩形成于卡拉麦里洋盆闭合碰撞造山后的拉张伸展环境,卡拉麦里地区在早石炭世末期就进入了碰撞后的陆内伸展拉伸阶段。     

Carboniferous Bimodal Volcanic Rocks and Their Plate Tectonic Setting,Hainan Island

The Carboniferous volcanic rocks in western Hainan Island consist of a series of oceanic tholeite and rhyoporphyrite,showing bimodal nature.Similar geochemical characters,in terms of abun-daces and relative rations of incompatible elements and REE and the REE patterns,between the basalt and continental rift-associated tholeiite indicate the occurrence of Late Paleozoic rifting in the area.The basaltic magma,with a low degree of evolution,was originated from deep mantle,show-ing contamination by low crustal material.The rhyolite is thought to be formed from partial melting of the continental crust by higher thermal flow in a rift environment rather than from fractional crystallization of a basaltic magma.