长白山火山活动历史、岩浆演化与喷发机制探讨

广义的长白山火山在我国境内包括著名的天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,是我国最大的第四纪火山岩分布区。图们江火山和望天鹅火山活动都始于上新世,喷发活动分别介于上新世—中更新世（5.5~0.19 Ma）和上新世—早更新世（4.77 ~2.12 Ma）。天池火山和龙岗火山属于第四纪火山,喷发活动从早更新世（~2 Ma）持续到全新世。图们江火山岩为溢流式喷发的拉斑玄武岩,望天鹅火山、天池火山和龙岗火山母岩浆都是钾质粗面玄武岩,但经历了不同的演化过程。天池火山和望天鹅火山都经历了钾质粗面玄武岩造盾、粗面岩造锥和晚期碱性酸性岩浆（碱流岩和碱性流纹岩）的喷发;龙岗火山来自地幔的钾质粗面玄武岩浆则未经演化和混染直接喷出地表。图们江火山岩以溢流式喷发的拉斑玄武岩为主,少量玄武质粗安岩等。天池火山造盾之后,地壳岩浆房和地幔岩浆房具互动式喷发特点,来自地幔的钾质粗面玄武岩浆一方面在天池火山锥体内外形成诸多小火山渣锥,另一方面持续补给地壳岩浆房发生岩浆分离结晶作用和混合作用,分别导致双峰式火山岩分布特征和触发千年大喷发。火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素示踪揭示,长白山东（图们江火山、望天鹅火山和天池火山）、西（龙岗火山）两区显示地幔非均一性,东区岩浆源区具有软流圈地幔与富集岩石圈地幔混合特征,西区岩浆源区具有相对亏损的较原始地幔特征。西太平洋板块俯冲—东北亚大陆弧后引张是长白山火山活动的动力学机制。     

长白山天池火山双岩浆房岩浆作用与互动式喷发

广义的长白山火山在我国境内包括天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,是我国最大的第四纪火山岩分布区。长白山各个火山区的火山活动具有此起彼伏的穿时性特征,天池火山之下地壳和地幔两个岩浆房具有上下呼应、互动式喷发之特点。一方面来自地幔的钾质粗面玄武岩浆直接喷出地表,在天池火山锥体内外形成诸多小火山渣锥;另一方面钾质粗面玄武岩浆持续补给地壳岩浆房,发生岩浆分离结晶作用和混合作用,形成双峰式火山岩特征并触发千年大喷发。西太平洋板块俯冲-东北亚大陆弧后引张是长白山天池火山喷发的动力学机制。     

广西合浦烟墩岭火山岩的K-Ar年代学和地球化学初步研究

广西合浦县烟墩岭火山是一座第四纪小型中心式喷发的火山,是我国华南火山在第四纪喷发活动的代表之一。烟墩岭火山岩岩性为粗面玄武岩,Mg~#值(59～69)中等偏高,而钛和碱质成分相对较高。烟墩岭火山岩及周边的烟头岭样品的稀土含量较为稳定,配分型式极其相似,几乎一样,REE 丰度模式呈稍陡的向 HREE 倾斜的轻稀土富集型。它们的微量元素原始地幔配分型式也很相似,暗示有共同的岩浆源区。烟墩岭火山岩的 Ba/Nb 比值变化范围远小于琼北和涠洲岛玄武岩,而 La/Nb 比值三者相近,都是低而稳定,与洋岛玄武岩数值接近,不相容元素 Nb/U-Th 图解也说明烟墩岭火山岩来自于类似于洋岛玄武岩的地幔源区。岩石学和地球化学化学证据都表明,烟墩岭地区火山岩虽不是原生地幔玄武岩浆的喷出物,但只经过低程度演化,未受到强烈的结晶分异的影响,也未受到地壳的混染。其~(87)Sr/~(86)Sr 和~(143)Nd/~(144)Nd 数据变化范围很小,具有低Sr 同位素比值和高 Nd 同位素比值的特点。本文采用火山岩 K-Ar 法测定了烟墩岭火山活动的时代,结合火山岩地质特征和前人资料,火山活动时代确定为第四纪早更新世,与北部湾涠洲岛早期火山活动及琼北早更新世多文岭期火山活动时代大致相当。     

长白山新生代玄武岩中橄榄岩包体所揭示的岩石圈地幔特征

长白山地区位于华北克拉通东北部,广泛出露富含地幔橄榄岩包体的新生代玄武岩,为研究岩石圈地幔的性质和演化提供了优越条件。本文对长白山地区天池和龙岗新生代火山岩群中尖晶石相橄榄岩包体进行了岩石学、全岩主微量元素、矿物主量元素、单斜辉石微量元素和Sr-Nd-Hf同位素分析。研究结果表明,尖晶石相橄榄岩包体由二辉橄榄岩和少量的方辉橄榄岩组成,Mg#值为87.4～91.2,表现出新生饱满的特征,平衡温度为900～1100℃。橄榄石的Mg#值(%Fo)为85.6～91.3。单斜辉石包括四种类型:(1)轻稀土元素严重亏损型;(2)轻稀土元素亏损型;(3)向右微倾型和(4)"勺型"。单斜辉石表现出Sr同位素(87Sr/86Sr=0.702749～0.707276)整体亏损,部分样品富集的特征,单斜辉石的Nd-Hf同位素呈现出亏损特征(143Nd/144Nd=0.512886～0.51333、εHf=+17.7～+49.8)。长白山地区二辉和方辉橄榄岩分别经历了小于10%和略大于10%的部分熔融作用,并受到富水硅酸盐熔体的地幔交代作用。太平洋板块向西俯冲作用使得软流圈上涌并携带大量壳源物质进入地幔深部,与岩石圈地幔发生橄榄岩-熔体反应,形成了长白山地区不均一的岩石圈地幔,以新增生饱满地幔为主,夹有少量古老难熔岩石圈地幔碎片。     

长白山地区新生代火山岩的岩石化学及Sr、Nd、Pb同位素地球化学研究

通过主元素、稀土元素、Sr、Nd、Pb同位素地球化学特征并结合板块俯冲模式来讨论长白山地区新生代火山岩系的形成和演化。大部分样品都进入上地幔Sr演化范围,具低Sr高~(87)Sr/~(86)Sr特点;∑Nd介于-2.3—+2.9之间;不同岩性熔岩的Pb同位素组成变化不大。主元素、REE模式和同位素的资料都证实区内火山岩是源自上地幔的同源岩浆分异演化而成,并有地壳物质的混染。     

大兴安岭中生代火山活动构造背景

大兴安岭中生代火山岩主要为高钾粗面质火山岩, 属于一套碱质含量比较高的钙碱性火山岩系, 随时间从酸性向中基性方向演化。其元素地球化学特征和Sr、 Nd 同位素组成揭示火山岩具有壳源和幔源两部分源区特点, 玄武质岩石来源于相对未亏损的地幔, 中酸性火山岩则成因于地壳物质的混染或下地壳的重熔作用, 暗示火山岩的形成与陆内深部软流体上涌引起的壳幔相互作用有关。 此外, 本文还从火山活动中心的迁移,以及东邻洋陆板块之间的相互运动角度,阐述了大兴安岭中生代火山活动与大洋板块的俯冲作用无直接联系。     

准噶尔盆地岛弧火山岩地体拼合基底的地球化学证据

准噶尔盆地基底火山岩主要岩石类型为玄武岩和安山岩，并有部分英安岩和流纹岩。火山岩的微量元素地幔标准化模式显示LREE弱富集，（La/Yb)N变化于1．9－5．23之间，高场强元素Nb、Ta相对于大离子亲石元素的亏损较明显，具俯冲带火山岩的典型特征。Nd-Sr同位素分析表明，3个火山岩区的火山岩εNd(0)均为正值，（^87Sr/^86Sr)i较低，说明它们主要来源于亏损地幔。Sm-Nd同位素单阶段模式年龄集中在400－700Ma之间，反映俯冲沉积物的形成时代不早于700Ma。玄武质火山岩微量元素和同位素研究表明3个火山岩岩区应分属不同的岛弧增生体系，原始地幔物质通过岛弧火山作用加入到地壳中，推测准噶尔盆地的基底由分属于周边的哈萨克斯坦、塔里木和西伯利亚板块的年轻岛弧增生地体拼合而成，前寒武纪地壳演化历史并不明显。     

苏鲁造山带晚中生代地幔的富集特征——来自辉长岩的地球化学证据

位于苏鲁造山带的乳山浅色辉长岩形成于晚中生代（约120Ma），SiO2含量为53～55％，MgO含量较低，为3．6～4．9％，富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（LILE），亏损高场强元素，如Nb、Ta、Ti等，具有明显的“地壳”印记。Sr同位素中等富集（0．7072～0．7075），Nd同位素比值较低（￡。（t）=-9．5～-11．6），Sr—Nd同位素组成变化不大，反映岩浆无明显的地壳混染，代表了晚中生代地幔源区的同位素组成。辉长岩Sr—Nd同位素组成介于EMI与EMII端元之间，反映这种富集地幔是由早期预富集的地幔在中生代早期受到深俯冲的扬子陆壳的改造而形成的。苏鲁地区晚中生代基性侵入岩、火山岩和脉岩同位素组成的差别，反映了地幔同位素组成具有明显的横向和纵向不均一性．这种差异也是地幔交代作用强度的反映。     

中国东南沿海中-新生代玄武岩微量元素和Nd-Sr-Pb同位素研究

本文对中国东南沿海不含幔源包体的中生代玄武岩和含幔源包体的新生代玄武岩进行了微量元素和Nd-Sr-Pb同位素对比研究。中生代玄武岩呈Ta、Nb和Hf负异常,低Ce/Pb、Nb/U比值和高La/Nb比值,与岛弧火山岩和陆壳岩石的微量元素特征相类似,说明在岩浆生成和上升过程中,幔源组分受到了陆壳组分的混染。新生代玄武岩呈Ta、Nb正异常和Pb负异常,高Ce/Pb、Nb/U比值和低La/Nb比值,与海岛玄武岩(OIB)相类似,Nd-Sr同位素成分与夏威夷玄武岩类似,因而它们未受明显的陆壳混染。143Nd/144Nd与206Pb/204Pb之间的负相关关系和87Sr/86Sr与206Pb/204Pb之间的正相关关系说明本区新生代玄武岩起源于中等亏损程度的软流圈地幔,并与EMII富集地幔组分发生了混合。     

西藏措勤地区典中组火山岩同位素特征及地质意义

西藏冈底斯岩浆岩带西段北侧的林子宗群火山岩含有从板块俯冲机制向大陆碰撞机制转变的丰富信息。将措勤地区典中组火山岩与冈底斯岩浆岩带东段林周盆地的典中组火山岩在同位素地球化学、演化特征方面进行对比,探讨冈底斯岩浆岩带西段与东段在演化过程中的异同性。结果表明,措勤地区典中组火山岩的87Sr/86Sr初始比值变化范围为0.710352~0.713423,具较高的87Sr/86Sr比值;143Nd/144Nd初始比值为0.512293~0.512407,具较低的143Nd/144Nd比值;林周盆地典中组火山岩的87Sr/86Sr初始比值为0.7057~0.7063之间,143Nd/144Nd初始比值范围为0.5125~0.5126。同位素特征显示措勤地区典中组源区物质可能来自于富集Ⅱ型地幔,即源区为俯冲和再循环的大陆地壳物质与地幔岩发生了混合作用的产物,源区受控于冈底斯地壳基底。林周盆地典中组火山岩源区物质可能与富集Ⅰ型地幔有关。     

Définition d'une limite multicritère ; stratigraphie du passage Campanien–Maastrichtien du site géologique de Tercis (Landes,SW France)Definition of a multi-criteria boundary; stratigraphy of the Campanian–Maastrichtian interval of the geological site at Tercis (Landes,SW France)

Lithostratigraphy, physicochemical stratigraphy, biostratigraphy, and geochronology of the 77–70 Ma old series bracketing the Campanian–Maastrichtian boundary have been investigated by 70 experts. For the first time, direct relationships between macro- and microfossils have been established, as well as direct and indirect relationships between chemo-physical and biostratigraphical tools. A combination of criteria for selecting the boundary level, duration estimates, uncertainties on durations and on the location of biohorizons have been considered; new chronostratigraphic units are proposed. The geological site at Tercis is accepted by the Commission on Stratigraphy as the international reference for the stratigraphy of the studied interval. To cite this article: G.S. Odin, C. R. Geoscience 334 (2002) 409–414.     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)