大兴安岭北部额尔古纳地区塔木兰沟组火山岩岩石地球化学特征及成因

额尔古纳地区塔木兰沟组火山岩的岩石地球化学成分显示其以粗安岩为主,少量安山岩和玄武安山岩。该组火山岩SiO_2含量为53.47%~58.50%,全碱含量为[w(K_2O+Na_2O)]4.27%~7.68%,w(MgO)=1.76%~4.03%,Mg~#=0.34~0.51;微量元素分析表明,稀土元素配分模式呈轻稀土富集右倾型,轻重稀土元素分馏较强[(La/Yb)_N=16.35~33.73],富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta等高场强元素(HFSE),Eu负异常不明显(δEu=0.89~0.92)。地球化学等特征表明塔木兰沟组火山岩未经受明显的地壳物质混染,岩浆来源于俯冲流体交代形成的富集岩石圈地幔,经历了以分离结晶作用为主导的演化过程。综合研究认为,额尔古纳地区塔木兰沟组火山岩形成于岩石圈伸展构造环境,与蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的后造山伸展体制有关。     

大兴安岭北段新林区塔木兰沟组火山岩成因及地幔富集作用

本文报道了大兴安岭北段新林区塔木兰沟组玄武岩样品锆石U-Pb定年结果和岩石地球化学分析,探讨了塔木兰沟组玄武岩的成因及中生代岩石圈地幔的性质。锆石U-Pb定年结果显示,塔木兰沟组玄武岩形成于晚侏罗世(~153Ma),该玄武岩样品的SiO_2含量介于49.96%~59.06%之间,全碱含量介于5.21%~7.44%之间,Mg~#{100×n(Mg~(2+))/[(n(Mg~(2+))+n(Fe~(2+))]}值介于50~94之间。该玄武岩相对富集轻稀土元素(LREEs)、亏损重稀土元素(HREEs),La_N/Yb_N值介于10.7~20.0之间,具有轻微的Eu异常(δEu=0.80~1.09),结合区域研究成果,认为塔木兰沟组玄武岩形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合造山后岩石圈伸展环境,源区岩浆起源于石榴子石相二辉橄榄岩与尖晶石相二辉橄榄岩部分熔融的混合形成,含富含挥发分的金云母和角闪石等,暗示岩石圈地幔经历了交代作用的改造,交代类型以俯冲板片流体/熔体交代为主。结合区域已有研究表明,本区地幔交代富集作用来源于蒙古—鄂霍茨克洋的向南俯冲,塔木兰沟组火山岩形成于蒙古~鄂霍茨克洋闭合造山后岩石圈伸展背景。     

大兴安岭北段漠河前陆盆地早侏罗世火山岩时代的厘定

黑龙江省大兴安岭地区大面积分布的中基性火山岩的时代厘定对研究大兴安岭中生代火山岩带的构造演化及地层划分具有重要意义。本次基于开展的黑龙江省盘古林场幅、布鲁克里河幅1∶5万区域地质矿产调查项目,对该区原划为中—晚侏罗世塔木兰沟组的中基性火山岩进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石学、岩石地球化学等方面研究。其中2件粗安岩年龄分别为(185.8±8.1)Ma、(196.8±2.1)Ma,玄武安山岩年龄为(196.3±2.7)Ma,时代为早侏罗世,表明在塔木兰沟组中存在一套早侏罗世中基性火山岩。通过岩石地球化学研究表明,该套中基性火山岩总体属于准铝质,以高钾钙碱性-钙碱性系列为主,显示富集Ba、K、La、Ce、Sr、Zr等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Th、Nb、P、Zr、Ti等高场强元素和重稀土元素特征。认为该套早侏罗世中基性火山岩的形成与蒙古—鄂霍茨克洋板块向额尔古纳地块下的俯冲作用关系密切,构造环境为活动陆缘环境。     

内蒙古新巴尔虎右旗塔木兰沟组火山岩年代学与地球化学特征

新巴尔虎右旗塔木兰沟组火山岩主要由玄武岩、玄武安山岩和安山岩组成。TIMS锆石U-Pb定年结果显示,火山岩形成于约154 Ma的晚侏罗世。岩石主体属碱性系列,镁质量分数较低（w（MgO）为0.55%~3.36%）,镁值较小（Mg^#为0.17~0.49）;稀土元素配分模式呈轻稀土富集右倾型,轻重稀土分馏明显（（La/Yb）_N为9.51~17.21）,存在微弱的Eu异常（δEu为0.78~1.04）;微量元素以富集大离子亲石元素（如Rb、Ba、K）和轻稀土元素（LREE）、亏损高场强元素（如Nb、Ta、Ti）和相容元素（Cr、Co、Ni）为特征。综合研究表明,岩浆源区为俯冲板片流体交代过的岩石圈地幔,岩浆上升过程中未受到地壳物质的明显混染。结合区域地质构造演化特征,认为塔木兰沟组火山岩是蒙古-鄂霍茨克洋闭合造山后岩石圈伸展环境下的产物。     

漠河盆地南缘塔木兰沟组火山岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

对大兴安岭北段漠河盆地南缘的塔木兰沟组玄武安山岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年以及岩石地球化学研究,以便限定其形成时代以及火山活动和漠河断陷盆地演化之间的关系.测年结果显示该地区塔木兰沟组玄武安山岩的形成时代为129~147 Ma,为早白垩世早期.塔木兰沟组火山岩主要为高钾钙碱性火山岩系列,具有富集大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）,亏损高场强元素（HFSE）的特征.岩浆源区为富集型地幔源区,上升过程中可能受上地壳物质混染.地球化学特征及构造背景显示,研究区塔木兰沟组火山岩形成于大陆板内拉张环境,与中生代漠河盆地断陷构造有关.     

额尔古纳三河镇塔木兰沟组火山岩的地球化学特征及其成因

三河镇地处大兴安岭北部,中生代火山岩浆作用强烈,火山岩地层由老到新依次为塔木兰沟组、满克头鄂博组、玛尼吐组、白音高老组和梅勒图组。研究区塔木兰沟组火山岩以玄武岩、玄武安山岩及粗面岩为主。有关本区塔木兰沟组火山岩的形成时代有不同的年龄测定结果,wang等(2006)在额尔古纳哈达图牧场测得原定塔木兰沟组火山岩全岩的40Ar-39Ar年龄为(139.7±0.7)Ma和(142.7±0.7)Ma;葛文春(1999)在额尔古纳三河镇和七一牧场测定全岩Rb-Sr年龄为(155±20)Ma和(158±9)Ma。本文所述的塔木兰沟组并未获得确切年龄,是以内蒙古自治区地质调查院原1:20万区域地质调查成果为依据厘定的,样品来自三河镇—上护林地区。研究区塔木兰沟组火山岩的w(Si O2)=53.47%~58.50%,w(K2O+Na2O)=4.27%~7.68%,w(Al2O3)=15.29%~16.58%,w(Ti O2)=1.02%~1.25%,w(Mg O)=1.76%~4.03%,Mg#=0.34~0.51。在TAS分类图解上,岩性显示为玄武粗安岩、粗安岩、玄武安山岩、安山岩,属亚碱性系列,在AFM图解中,主要表现为钙碱性系列的演化趋势。在w(Si O2)-w(K2O)图解上,样品大部分落入高钾钙碱性系列区域内,部分落入钾玄岩系列。随着w(Si O2)升高,TFe2O3、Mg O、CaO含量和Mg#具有明显降低的趋势。岩石的稀土总量较高,w(∑REE)=159.91×10-6~269.89×10-6,稀土元素配分曲线具有轻稀土元素富集的右倾特征,(La/Yb)N=16.35~33.73,Eu异常微弱(δEu=0.89~0.92)。在微量元素原始地幔标准化配分图中,具有富集大离子亲石元素Rb、Ba、K和亏损高场强元素Nb、Ta、Ti的特点。高场强元素的亏损揭示了岩浆上升过程受到了地壳物质的混染或者岩浆源区经历了流体交代作用。由于本区塔木兰沟组火山岩Ti/Yb5 000(平均值为5 529),微量元素La/Sm变化幅度较弱(5.23×10-6~7.26×10-6),Ce/Y和Zr/Y比值变化均不明显,且La/Nb和Ba/Nb比值明显高于陆壳平均值,表明岩浆上升过程没有受到陆壳物质的明显混染。大离子亲石元素和轻稀土元素的富集表明岩浆可能来自富集型地幔源区,在Th/Yb-Nb/Yb和Th/Yb-Ta/Yb图解中,样品均位于MORB-OIB序列之上的活动大陆边缘区域,指示富集型岩石圈地幔的形成经历了俯冲洋壳析出流体的交代作用。Rb/Sr值为0.038~0.510(平均0.190),明显高于原始地幔(0.03)、E-MORB(0.033)和OIB(0.047),同样为富集型地幔源区的反映。因此,塔木兰沟组火山岩的岩浆源区为俯冲流体交代过程所形成的富集岩石圈地幔,岩浆演化过程中经历了一定程度橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用。研究认为,研究区塔木兰沟组中基性火山岩形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合造山后的伸展环境,岩浆来源于早先受俯冲洋壳析出流体交代形成的富集岩石圈地幔,岩浆经历了分离结晶作用,在上升过程中未受到陆壳物质的明显混染。     

大兴安岭北段呼中西部塔木兰沟组火山岩年代学、岩石地球化学特征及其构造意义

呼中火山岩位于大兴安岭北段,塔木兰沟组是其喷发较早的一期中基性火山岩。锆石U-Pb年代学研究表明,呼中火山岩形成于(154±1)Ma,属晚侏罗世。呼中火山岩SiO_2为49.80%~55.96%、Al_2O_3为16.70%~18.93%、Na_2O+K_2O为6.35%~9.11%,属中基性高铝碱性岩石。微量元素特征显示,呼中火山岩富集大离子亲石元素Ba,亏损高场强元素Nb、Ta,Nb/Ta=12.44~15.58。呼中火山岩元素含量及其比值的变化显示了本区塔木兰沟组玄武岩浆在分离结晶作用过程中受到了壳源物质的影响,其形成环境为板块边缘岛弧造山带环境,由古亚洲洋和(或)蒙古—鄂霍茨克洋板块俯冲形成。     

满洲里地区灵泉盆地中生代火山岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

本文对满洲里地区灵泉盆地中生代火山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以便对其岩石成因和区域构造演化给予制约。研究区内9个代表性火山岩中的锆石均呈自形-半自形晶,显示出典型的岩浆生长环带或条痕状吸收,结合其高的Th/U比值(0.25~7.78),暗示其岩浆成因。测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为3期,分别以中侏罗世(约166Ma)塔木兰沟组玄武岩类、早白垩世早期(约142Ma)吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期(约125Ma)上库力组流纹岩类和伊列克得组玄武岩类为代表。中侏罗世(塔木兰沟组)火山岩具有富碱、高钾和高的La/Yb、La/Nb、Hf/Sm、Nb/U和Ce/Pb比值,以及富集大离子亲石元素(LILEs)、轻稀土元素(LREEs)和亏损Nb等特征,暗示其形成应与陆壳加厚之后的岩石圈伸展作用有关;早白垩世早期(吉祥峰组)火山岩具有高硅、富碱、富K、Rb、Th及低Al、Mg、Ca、Ni、Cr、Ti等特点,类似于A型流纹岩,揭示其形成于陆内伸展环境;早白垩世晚期火山岩具双峰式组合特点,基性端元具有富碱、高钾、高度富集LILEs和LREEs,类似于钾玄质玄武岩,而酸性端元显示A型流纹岩特点,揭示该期火山岩应形成于一种与裂谷发育过程相似的强烈引张环境。结合区域中生代火山岩的空间展布特征,认为中-晚侏罗世和早白垩世早期火山岩的形成应与蒙古-鄂霍茨克缝合带的演化有关,而早白垩世晚期双峰式火山岩的形成应与太平洋板块向欧亚大陆的俯冲作用相联系。     

新疆大红柳滩地区奇台达坂北侧新近系泉水沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

出露于大红柳滩地区奇台达坂北侧的泉水沟组火山岩主要岩性为辉石安山岩、辉石安粗岩和黑云母粗面岩。用LAICP-MS技术测得黑云母安粗岩锆石U-Pb年龄为3.71±0.05Ma,形成时代为上新世。地球化学结果显示,岩石具高Al_2O_3(13.56%~14.32%)、高K_2O(4.46%~5.79%)、高Na_2O(3.68%~4.40%),低TiO_2(1.09%~1.48%)、低MgO(2.64%~5.18%)的特征,属于钾玄岩序列。稀土元素总量为550×10~(-6)~612×10~(-6),轻稀土元素总量较高且明显富集,重稀土元素相对亏损,具有右倾型特征和弱Eu异常(δ Eu=0.55~0.63)。微量元素中大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th、U、Pb)强烈富集,高场强元素(Ti、Nb、Ta、P)亏损,具有造山成因钾玄岩的典型特征。研究表明,泉水沟组火山岩来源于有上地壳卷入的部分熔融富集地幔区。结合区域特征,认为泉水沟组火山岩的形成与上新世喀喇昆仑-甜水海造山带沿大红柳滩-泉水沟断裂和甜水海-郭扎错断裂向NNW方向逆冲推覆有关。     

满洲里南部塔木兰沟组火山岩年代学与地球化学

满洲里南部塔木兰沟组火山岩主要由橄榄玄武岩、辉石玄武岩和玄武安山岩组成.LA - ICP -MS锆石U- Pb定年结果显示,火山岩形成于164～161 Ma的中侏罗世末期.岩石主体属高钾钙碱性系列,镁含量较低[w( MgO)=1.64％～9.59％],镁指数较小(Mg#=0.26～0.66);稀土元素配分模式呈轻稀土富...     

大兴安岭嫩江地区中生代双峰式火山岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

本文对嫩江地区中生代双峰式火山岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学和岩石地球化学研究。测年结果显示嫩江地区中生代双峰式火山岩形成于127.5Ma的早白垩世晚期。岩石地球化学研究表明,早白垩世晚期火山岩具有双峰式组合特点,基性端员富碱,富含轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素（Nb、Ta、Ti、Y）,形成于富集的岩石圈地幔的部分熔融和分离结晶作用,形成的过程可能含有少量的陆壳混染。酸性端员显示A型流纹岩的特征,为幔源岩浆底侵,使中下地壳岩石发生部分熔融的成因。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间展布特征,嫩江地区早白垩世晚期双峰式火山岩的形成应与太平洋板块向欧亚大陆的俯冲作用有关。     

大兴安岭中段索伦地区玛尼吐组火山岩年代学、地球化学及其构造背景

索伦地区玛尼吐组火山岩岩相学鉴定为安山岩、粗安岩和英安岩,化学成分显示以玄武粗面安山岩、粗安岩为主,少量流纹岩。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示其形成于130~132 Ma之间的早白垩世。地球化学特点上主要属高钾钙碱性系列。稀土总量较高(95.19~198.38)×10~(-6),轻重稀土分馏较明显(LREE/HREE=6.38~10.59),弱的负铕异常(δEu=0.68~1.01),富集大离子亲石元素(K、Rb、Th)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti)。微量元素具高Sr(多499×10~(-6))和低Yb(最大值为2.83×10~(-6)3.6×10~(-6))、Y(多29.9×10~(-6))和高Sr/Y和低Rb/Sr比值,显示了弧火山岩的特征。正的ε_(Hf)(t)值(7.3~13.7),锆石~(176)Hf/~(177)Hf平均值为0.282964,显示玛尼吐组安山质岩浆源区主要为岩石圈地幔和新增生下地壳的部分熔融,且岩浆形成的过程中受到了流体的改造作用。玛尼吐组火山岩形成于岛弧构造环境,该岛弧构造背景的产生可能与受古太平洋板块俯冲作用有关。     

河北秦皇岛石门寨中生代火山岩的地球化学特征和锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄

中国东部中生代火山岩比较发育,在冀北—辽西、山东、北淮阳、太行山等地区均有分布。在冀北的秦皇岛石门寨地区存在着一套分布广泛的中生代蓝旗组与孙家梁组火山岩,不整合在侏罗系北票组砾岩之上。蓝旗组与孙家梁组之间为整合关系,蓝旗组主体为碱玄岩和玄武粗安岩,孙家梁组主体为英安岩和流纹岩,前人研究认为其时代为晚侏罗世。本研究对该地区火山岩样品进行了全岩地球化学分析和锆石U- Pb定年。蓝旗组火山岩样品总体上以富K、Na和Al为特征,部分样品有较高的Mg和Fe含量,在微量元素组成上,粗面岩和玄武粗安岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素和重稀土元素,碱玄岩轻微亏损高场强元素,轻重稀土元素分馏较为明显,玄武岩无明显高场强元素异常,轻稀土无明显富集,重稀土不亏损。孙家梁组火山岩样品均为流纹岩,也以富K、Na和Al为特征,Mg和Fe含量较低,在微量元素组成上,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具有强烈的Eu负异常。蓝旗组火山岩主要为钾玄岩系列,孙家梁组火山岩为高钾钙碱性系列,蓝旗组粗面岩和玄武粗安岩地球化学特征类似岛弧,可能与受上地壳俯冲脱水交代作用有关,碱玄岩地球化学特征类似HIMU型OIB,源区可能为受俯冲洋壳交代所形成的富集型软流圈地幔,玄武岩地球化学特征类似N- MORB,源区可能为亏损的软流圈地幔。孙家梁组流纹岩可能由早白垩世华北克拉通强烈的伸展作用导致幔源岩浆底侵下地壳,使其部分熔融或古太平洋板块俯冲后撤所导致俯冲洋壳岩石发生部分熔融产生。孙家梁组流纹岩中锆石的LA- ICP- MS U- Pb定年获得了23个颗粒的加权平均年龄1180±11 Ma,为早白垩世,可以与辽西地区义县组相对比。河北秦皇岛石门寨地区蓝旗组和孙家梁组火山岩的成因及形成时代对于探讨中生代华北克拉通减薄的机制与时限具有重要意义。     

粤东晚三叠世小水组——早侏罗世金鸡组古气候及构造背景的矿物和地球化学记录

对揭西灰寨剖面上三叠统小水组和惠州黄洞剖面下侏罗统金鸡组采集的泥岩和砂岩样品进行了全岩分析和ICP-MS微量、稀土元素测试和矿物成分分析,根据元素含量及其比值的变化,提出了粤东揭西地区晚三叠世小水组和惠州地区早侏罗世金鸡组水体整体为还原、厌氧环境,以干燥炎热气候为主。小水组w(∑REE)较大,轻稀土富集(LREE/HREE为10.86和15.63),重稀土较稳定(w(∑HREE) 为6.09×10^-6和7.99×10^-6),Eu负异常(δEu为0.67和0.87);金鸡组轻稀土富集(LREE/HREE=7.29~10.03),重稀土较稳定(w(∑HREE)为(15.39~19.72)×10^-6),Eu负异常(δEu=0.59~0.65)。泥岩稀土元素分布模式图和源岩判别图解显示,小水组和金鸡组源岩来自上地壳的沉积岩、花岗岩和玄武岩,小水组下部样品沉积物源岩较上部要深,金鸡组上部沉积物源岩较中下部要深。Dickinson图解、K₂O/Na₂O-w(SiO₂)、Zr-Th、La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10判别图解和稀土元素特征值显示,晚三叠世揭西地区的构造背景为弧后伸展盆地,有被动大陆边缘特性,但也有大陆岛弧(由安第斯大陆边缘弧转变而来)的特性,其物源来自火山弧造山带。早侏罗世黄洞地区为弧后挤压盆地,具有被动陆缘特性,沉积物物源来自于切割的岩浆弧。     

乌兰浩特地区玛尼吐组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地球化学特征

大兴安岭南段乌兰浩特地区玛尼吐组火山岩主要为一套中酸性岩石组合,化学成分显示为玄武安山岩、安山岩、英安岩和粗面英安岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示玛尼吐组火山岩为（142.2±1.0）Ma,形成于早白垩世初期.火山岩SiO₂含量为53.93%~68.44%,Al₂O₃含量为15.03%~17.82%,富碱高钾,属高钾钙碱性系列.稀土元素总量较低（∑REE为103.48×10^-6~147.09×10^-6）,轻重稀土分馏较明显,（La/Yb）_N=6.68~9.12,具有弱的正Eu异常（δEu=1.04~1.25）.富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K和LREE,而亏损高场强元素Nb、P、Ti,表明研究区玛尼吐组火山岩形成于蒙古-鄂霍次克洋闭合造山阶段碰撞构造背景,可能为加厚下地壳不同残留矿物相部分熔融的产物.     

西准噶尔恰达地区哈尔加乌组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

恰达地区的二叠系哈尔加乌组火山岩分布于唐巴勒蛇绿岩带东侧、准噶尔盆地西南缘,主要岩性为灰绿色-紫红色(气孔)(杏仁)玄武岩-玄武安山岩-安山岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(296.6±8.1) Ma,MSWD=7.7(93%置信度),时代属早二叠世。地球化学研究表明:该火山岩属亚碱性系列,全碱含量较高(w(Na₂O+K₂O)=3.95%~6.39%)且相对富钠。轻稀土(LREE)相对富集((La/Yb)_N=3.49~14.66)且分馏较好((La/Sm)_N值均大于1.00(1.68~3.51)),重稀土分馏较差((Gd/Yb)_N=1.38~2.56)。仅部分样品有微弱的负铕异常(δEu=0.88~1.15)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损,Zr、Hf轻微富集的特征。综合火山岩的地球化学特征,结合相关构造判别图解及火山岩所处的区域地质背景,认为哈尔加乌组火山岩的形成背景以板内大陆环境为主,兼有部分弧火山岩的特征,形成于俯冲碰撞造山期后的区域伸展背景下,火山岩的岛弧特征是对碰撞前混染弧组分的继承。     

大兴安岭克一河地区满克头鄂博组火山岩形成时代、地球化学特征及地质意义

大兴安岭北段克一河地区满克头鄂博组岩石主体岩性为流纹质、英安质火山岩,火山岩TAS图解中显示其为流纹岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,其形成于(139±2)Ma。火山岩多为高钾钙碱性系列,具有高SiO_2和全碱含量。稀土元素总量较低(ΣREE=137.34×10~(-6)~191.18×10~(-6)),轻重稀土元素分馏明显((La/Yb)_N=12.57~22.25),具中等负Eu异常(δEu=0.40~0.72)。富集大离子亲石元素Rb、Th、U和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti。岩石Sr平均值为115×10~(-6),Yb的平均值为1.70×10~(-6),Y/Yb平均值为9.46,(Ho/Yb)_N平均值为1.04,且具负的Eu异常,暗示岩浆可能来源于加厚麻粒岩下地壳部分熔融,结合区域特征,推测该火山岩可能形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合碰撞造山所导致的地壳加厚环境。