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。     

北祁连山元古宙末－寒武纪主动大陆裂谷火山作用

北祁连山元古宙末－寒武纪大陆裂谷火山岩系为双峰式火山岩套，主要由基性与酸性火山岩组成。基性火山岩有磁性玄武岩与拉斑玄武岩两个岩浆系列，且富集ＬＲＥＥ与ＬＩＬ，其岩浆源区为与洋岛玄武岩源相似的富集地幔柱源。软流圈地幔柱上涌导致岩石圈地慢部分熔融，其熔体与地幔柱衍生熔浆混合，形成本区具有中等钕，锶同位素比值特点的基性岩浆。基性岩浆上侵至陆壳，引起下部陆壳深熔，产生长英质岩浆。地幔柱上隆促使大陆扩张，及至形成北祁连山元古宙末－寒武纪大陆裂谷。     

四川攀枝花二叠纪双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

攀枝花二叠纪火山岩发育有玄武岩和粗面岩的基性和碱性两个端元,区域上明显缺失中间过渡类型。玄武岩SiO_2含量处于45.65%~49.32%范围内,粗面岩SiO_2含量介于64.39%~69.17%之间,构成经典的"双峰式"火山岩特征组合。两者均具有富Na、贫K、轻稀土富集、轻重稀土明显分馏的特征。特征微量元素Nb/Ta、Th/Ta、Th/U比值变化相对较小,玄武岩分别为15.16、2.70和4.13,粗面岩分别为15.40、2.55和4.12,显示两者具有相似的地球化学属性。微量元素特征显示,除了Ti和Y等少数高场强元素不协调以外,玄武岩与粗面岩绝大多数微量元素变化规律相似,且Rb、Ce、Y、Nb、Hf、Ta等元素与洋岛玄武岩(OIB)特征一致,说明它们具有地幔柱构造系统下的岩浆属性,岩浆源于石榴石二辉橄榄岩岩石圈地幔的部分熔融。结合前人资料,攀枝花二叠纪双峰式火山岩的厘定,不仅暗示了岩浆形成于拉张的裂谷构造环境,也为西南地区二叠纪峨眉山大火成岩地幔柱成因提供支撑。     

杭州南部新元古代双峰式火山岩的厘定及其构造意义

杭州南部新元古界青白口系上墅组火山岩,由基性岩和酸性岩组成,缺乏SiO2在57×10-2～68×10-2的中性及中酸性成分,构成一套双峰式火山岩组合。基性火山岩与酸性火山岩的稀土元素和微量元素特征存在明显差异,表明酸性火山岩并不是由基性岩浆分离结晶产生,而是分别由不同的源区熔融形成,基性火山岩起源于亏损程度较低的地幔或来源于亏损地幔的岩浆受到陆壳物质的混染,酸性火山岩主要由上地壳经不同程度的部分熔融而形成,其形成的构造环境为陆内至陆缘张裂环境。上墅组双峰式火山岩的形成,是华南Rodinia超大陆裂解事件的岩石学记录,揭示了华南Rodinia超大陆裂解始于青白口纪。     

峨眉山大火成岩省晚期酸性火山岩的岩石地球化学特征

峨眉山大火成岩省出露有少量酸性火山岩,它们与基性火山岩共生,表现出双峰式的特征,为研究峨眉山地幔柱晚期岩浆活动提供了重要的窗口。本文通过对双峰式火山岩主、微量元素和斑晶电子探针分析研究表明,基性火山岩属于碱性玄武岩,酸性火山岩主要由粗面岩组成;相对玄武岩,粗面岩中MgO、Fe2O3、P2O5、TiO2、CaO含量明显降低;粗面岩与玄武岩具有相互平行的REE配分模式,但粗面岩出现明显的Eu负异常,以及Sr、Ti等元素的强烈亏损;粗面岩与玄武岩具有同源的特征,通过稀土元素模拟计算表明粗面岩可以由玄武质岩浆经过80%分离结晶作用(辉石、斜长石和Fe-Ti氧化物)而形成。在峨眉山大火成岩省晚期出现双峰式火山岩,可能与地幔柱活动晚期岩浆供给少,在地壳岩浆房中停留时间长,岩浆发生强烈分离结晶作用有关。     

浙东早白垩世火山岩组合的地球化学及其成因研究

浙东早白垩世含中性岩的火山岩组合和双峰式火山岩组合的主量元素和微量元素特征对比研究表明，中性火山岩的地球化学特征明显受到伴生的基性和酸性火山岩的影响。它们的微量元素协变关系证实：中性火山岩是由基性岩浆和酸性岩浆混合形成的。双峰式火山岩具有与含中性岩的火山岩组合相类似的主量元素特征，但两者的微量元素特征相差较大。根据东南沿海在早白垩世时期的构造背景是由挤压向伸展拉张转变，以及各种元素具有不同的扩散速度，提出了浙东早白垩世火山岩组合的形成模式：若基性岩浆和酸性岩浆仅进行了部分微量元素的交换，没有来得及发生主量元素的交换，就在伸展拉张的构造背景下喷出地表，则形成双峰式火山岩组合；若基性岩浆与酸性岩浆在地壳深处共存的时间较长，发生一定程度的主量元素交换，则形成偏基性和偏酸性的中性岩浆，若进一步发生化学成分的交换，则可形成典型的安山质岩浆，喷出地表就形成含中性岩的火山岩组合。     

东准噶尔晚石炭世双峰式火山岩年代学、地球化学及其构造意义

新疆东准噶尔卡拉麦里造山带晚石炭世双峰式火山岩很好地记录了中亚造山带晚古生代时期洋陆转换阶段复杂的岩浆作用过程,对该过程的详细剖析能更好地理解中亚造山带的地质历史.通过该区域晚石炭世巴塔玛依内山组火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Pb同位素组成的研究,并结合区域上已有的研究成果,获得了如下认识:(1) 该套火山岩组合形成于晚石炭世早期320.2±4.2 Ma,为晚石炭世早期陆相喷发的产物.火山岩具明显的双峰式组合的特征,基性端元由碱性系列和拉斑系列的玄武岩、玄武质粗面安山岩组成;酸性端元由粗面岩和流纹岩组成,成分上相当于A型花岗岩;(2) 岩石地球化学和同位素特征显示,该套双峰式火山岩来源于不同的岩浆源区,基性岩来自于亏损的地幔源区,在岩浆上升过程中发生橄榄石及单斜辉石的分离结晶作用并遭受了地壳混染,而酸性岩来自于下地壳的部分熔融;(3) 该套双峰式火山岩产出于后碰撞末期的构造环境,由于洋壳的拆沉作用而引发软流圈上涌,使得上覆的地幔发生部分熔融产生岩浆,同时由于底侵作用导致地壳下部发生部分熔融,喷发出地表形成该双峰式火山岩套,这套双峰式火山岩的出现,标志着东准噶尔卡拉麦里地区造山作用进入尾声.      

浙江次坞地区晋宁晚期双峰式岩浆杂岩带的地球化学特征：Rodinia超大陆裂解的岩石学记录

次坞地区晋宁晚期火山岩与侵入岩由基性岩（上墅组下段基性火山岩与次坞辉绿岩体）和酸性岩（上墅组上段酸性火山岩与道林山碱长花岗岩体）组成,它们在时空上紧密伴生,成因上密切相关,SiO₂ 含量集中分布在两个区间,缺乏SiO₂为57％~68％的中性及中酸性成分,构成一套双峰式岩浆杂岩组合。酸性岩在化学组成上富硅碱而贫钙镁,准铝-过铝质,富含Zr、Nb和稀土元素,FeO^*/MgO、Rb/Sr比值大,显示出A型花岗质岩石的成分特征;基性岩具有富铝、钠、钛和偏碱性的特征,形成于陆内至陆缘张裂环境。基性岩与酸性岩由不同的源区熔融形成,基性岩起源于亏损程度较低的地幔或来源于亏损地幔的岩浆受到陆壳物质的混染,酸性岩可能起源于地壳中既含有基性地壳组分和又含有酸性地壳组分的源区的部分熔融。双峰式岩浆杂岩的形成,是华南Rodinia超大陆裂解事件的岩石学记录,揭示了华南Rodinia超大陆裂解始于青白口纪。     

西准噶尔萨吾尔地区二叠纪火山活动规律

西准噶尔萨吾尔地区位于新疆阿勒泰的吉木乃县及塔城地区和丰县。区内泥盆纪—二叠纪均有火山活动,其中二叠纪火山作用尤为强烈。二叠纪火山岩地层包括哈尔加乌组和卡拉岗组,哈尔加乌组为一套陆相中基性-中性火山岩及火山碎屑岩,卡拉岗组为一套陆相中基性-中酸性火山岩及火山碎屑岩。哈尔加乌—卡拉岗旋回火山岩主要岩性包括橄榄玄武岩、玄武岩、粗玄岩、安山岩、粗安岩、流纹岩、火山碎屑岩等。根据火山岩地层综合剖面以及火山岩的岩石学、岩相学特征,萨吾尔地区二叠纪火山活动由早至晚可分为5个阶段:中性喷发阶段、间歇性基性喷发阶段、酸性爆发及喷溢阶段、小规模中性间歇性爆发及喷溢阶段、基性喷发阶段;火山岩为陆相火山岩,具有双峰式特征,形成于伸展的构造背景下。     

浙东地区晚中生代火山岩地球化学特征、岩石成因及构造环境

中国东部中生代发生的大规模岩浆活动是地学界长期以来关注的课题之一。本文通过对浙东地区晚中生代火山岩锆石U-Pb年代学、主量、稀土及微量元素地球化学的研究,讨论其岩石成因及形成的构造环境。研究表明,大爽组底部火山岩年龄为155.2±1.4 Ma(MSWD=0.83),显示浙东地区晚中生代火山岩的形成时代并不限于白垩纪,火山喷发至少于晚侏罗世就已经开始;岩石总体属高钾钙碱性系列,少量属钾玄岩系列;基性岩石、中性岩石与中酸性(酸性)岩之间不具有同源演化关系,基性岩石来源于富集地幔,并受到了不同程度的地壳混染,中性岩石可能来源于先存于下地壳深部的新元古代岛弧岩石,中酸性(酸性)岩石来源于地壳,中酸性岩浆与酸性岩浆之间存在演化关系;岩石总体形成于地壳幕式减薄环境,而其弧岩浆岩特征主要反映源岩属性。     

上扬子西南盐源盆地早三叠世物源体系及构造意义

晚古生代末期至早中生代期间,上扬子西部边缘地区经历了峨眉山大火成岩省构造岩浆热事件和与古特提斯洋闭合相关的三江造山带形成事件,导致康滇古陆两侧形成了独特的盆山格局和沉积模式.由于目前人们对盐源盆地早三叠世青天堡组的物源与构造背景了解不多,故以盐源、盐塘剖面为代表,对青天堡组碎屑岩进行了砂岩组分、全岩地球化学和碎屑锆石年代学分析.结果显示,盐源盆地下三叠统青天堡组物源来自于近源搬运的火山岩,青天堡组与峨眉山大火成岩省的高钛玄武岩具有一致的元素组合配分模式,青天堡组锆石谐和加权平均年龄为261±16 Ma,与峨眉山大火成岩省形成的地幔柱活动时期一致.上述结果表明早三叠世盐源盆地青天堡组物源为其东侧的峨眉山大火成岩省,扬子西部三江造山带可能并没有为盐源盆地提供物源,上扬子西南边缘地区早三叠世时期仍然为被动大陆边缘沉积.      

碧口群形成的地质构造环境探讨

碧口群是一套浅变质的中晚元古代火山－沉积岩建造,主要分布于川陕甘三省交界地区。其中火山岩主要由细碧－石英角斑岩系列火山岩组成,还有少量的玄武－流纹岩系列火山岩和富钾流纹岩。下亚群以酸性火山岩为主,上亚群既有基性火山岩,又有酸性火山岩,中性火山岩出露较少。火山财变质很浅,基本保持原岩的结构和化学组成。岩石化学、微量元素和稀土元素等一系列图解,都一致判别为大肆秒火山岩主要是钙碱系列,也有少量的拉斑系列     

甘肃北山北带北亚带西缘泥盆纪火山岩地球化学特征

分布于甘肃北山北亚带西缘（双沟山—马鞍山北一带）的泥盆纪火山岩主要为一套浅变质的安山岩、英安岩、流纹岩,局部见少量玄武岩。岩石硅碱成分显示为钙碱性系列,钠质类型;稀土总量为（65．48×10^-6～196．69×10^-6）。属轻稀土富集型,稀土配分型式为右倾曲线;微量元素配分型式类似于岛弧及活动大陆边缘特征,具明显的ULE富集和Nb、Ti等的亏损;同时,从基性到中性熔岩的εNd（t）均为正值（6．46～6．59）,暗示其源区类似亏损地幔源区。Y-Nb和Rb-（Y＋Nb）构造判别图解显示本区中酸性火山岩形成于岛弧环境。综合分析火山岩的岩石学、地球化学特征,并结合区域构造背景,认为该套火山岩产于活动大陆边缘岛弧带环境,属俯冲型火山作用,形成于俯冲造山带的构造背景。     

新疆吾拉斯台一带下二叠统乌郎组火山岩地球化学特征

乌郎组火山岩分布于哈萨克斯坦-准噶尔板块（Ⅰ级）伊犁-伊塞克湖微板块（Ⅱ级）阿吾拉勒晚古生代裂谷系（Ⅲ级）中,为一套陆相的火山岩和碎屑岩组合.吾拉斯台一带火山活动较强,火山堆积厚度巨大,区内厚近4000 m,属乌郎组中上部层位.火山岩主要由偏碱性的基性和酸性岩组成,总体以双峰式火山岩为特征.岩石地球化学所反映的构造环境为板内玄武岩和大陆裂谷玄武岩,这与所处的大地构造位置相吻合.顶部层位的粗面玄武岩²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb同位素年龄为285±30 Ma,时代为早二叠世.由此推断,阿吾拉勒晚古生代裂谷系火山活动在早二叠世时即将结束,之后晚二叠世接受陆相磨拉石堆积,进入稳定陆内盆地发展阶段.     

赣南龙南地区余田群玄武岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

江西南部余田群由双峰式火山岩组成,分布在近EW向展布的三南-寻乌断裂带的临江、东坑、白面石、菖蒲等火山盆地之中。SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示:东坑盆地余田群最下部玄武岩的年龄为194.4Ma±2.0Ma,菖蒲盆地余田群最上部玄武岩的年龄为191.9Ma±2.2Ma。这2个年龄结果,一方面指示余田群的地质时代属早侏罗世早期,另一方面说明玄武岩和长英质火山岩的年龄一致,且与剖面层序吻合,属典型的双峰式火山岩组合。余田群双峰式火山岩地质时代的厘定,为江西南部早侏罗世早期处于拉张构造环境提供了年代学证据。同时,菖蒲盆地玄武岩中存在2571~2225Ma残留锆石或捕获锆石,为江西南部可能存在新太古代晚期—古元古代的基底提供了旁证。     

西藏隆巴俄桑地区玄武岩与安山玢岩的地球化学:对班公湖-怒江洋构造演化的启示

狮泉河-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带的构造属性及其与班公湖-怒江缝合带演化的关系,是了解班公湖-怒江洋中生代构造演化的关键.对隆巴俄桑地区的玄武岩和安山玢岩脉开展了岩石地球化学研究.结果表明,玄武岩属拉斑玄武岩系列,富集LREE和大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr、Pb等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,与岛弧拉斑玄武岩特征一致.安山玢岩脉属拉斑玄武岩系列,有向钙碱系列演化的趋势,富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr、Pb、U等,亏损高场强元素Nb、Ta,显示岛弧成因岩浆岩地球化学特征,低ΣREE（11.8×10-6~13.8×10-6）,（La/Yb）_N=0.37~0.43,亏损LREE,与N-MORB相似,具有岛弧岩浆岩（IAB）和正常洋中脊玄武岩（N-MORB）双重特征,与不成熟的弧后盆地玄武岩（BABB）特征一致.综合区域地质资料认为,隆巴俄桑玄武岩和安山玢岩形成的构造环境均与俯冲相关,可能分别形成于班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减相关的洋内或者活动大陆边缘的岛弧环境和不成熟的弧后盆地环境,是中侏罗至早白垩世期间班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减的再循环的产物.      

贵州威宁地区沉积型稀土含矿岩系成因与富集规律

贵州威宁地区宣威组底部稀土含矿岩系的成因类型一直有较大争议.在野外实地调查的基础上,运用矿物学、岩相古地理与地球化学等手段进行了系统性研究.结果显示,区内二叠系宣威组底部稀土含矿岩系广泛分布,连续性好,含矿段厚度为2~16 m,并伴生有铌、锆、镓等元素;稀土氧化物平均品位0.15%,最高可达1.60%.主量、微量和稀土元素分析表明威宁地区稀土含矿岩系中含有来自玄武岩及火山灰的典型矿物,稀土配分模式与玄武岩相比具有继承性,研究区化学风化作用较强、成分成熟度较高代表其经过长距离搬运,遭受了改造;峨眉山玄武岩为该稀土层提供了主要物质来源,稀土层受源岩成分的控制,经历了沉积分选及再循环作用,还遭受了来自上地壳的中酸性岩浆物质源区的混染.其成因机制可能为在晚二叠世炎热、潮湿、强风化的环境中,玄武岩经过风化剥蚀后,搬运至沉积基底低洼处的三角洲平原亚相中的洪泛平原微相环境,与火山灰一同沉积沉淀,在风化和淋滤作用下稀土等元素以离子形式被解析出来,从而被吸附性强的高岭石等黏土矿物吸附于表面,或进入矿物晶格,形成富稀土层.