天山北部石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb岛弧玄武质岩：对中亚造山带显生宙地壳增生与铜金成矿的意义

新疆天山北部地区存在有石炭纪的埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合，并且其中许多岩石与铜（金）矿床伴生（如达巴特、阿希、土屋-延东、赤湖，等等）。埃达克岩富钠、高Sr但亏损Y与Yb，无明显Eu-正Eu异常以及正Sr异常与Nb、Ti亏损。高镁安山（闪长）岩是本次研究首次报道的，这些岩石无明显Eu-正Eu异常以及Nb、Ti亏损，普遍具有高的MgO和Cr、Ni含量，其中阿希金矿区一些样品类似于日本西南新生代Setouchi弧火山岩带中的赞岐岩类。富Nb玄武质岩富钠贫钾，具有微弱负．正Ba、Nb和Ti异常以及高的Nb／La比值，不同于大多数正常岛弧玄武岩。天山北部地区石炭纪埃达克岩具有高的8Nd（t）（＋3．4-＋9．0）和低的（^87Sr／^86Sr）i（0．7032—0．7043）。富Nb玄武质岩具有变化的εNd（t）（＋3．6-＋11．6）和（^87Sr／^86Sr）；（0．7007—0．7067）。我们的研究表明，天山北部地区石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合可能是“埃达克岩交代的岛弧岩浆岩系列”。埃达克岩最有可能由石炭纪北天山洋的年轻洋壳在俯冲过程中熔融形成。另外，俯冲板片产生的熔体以及所释放的少量流体在上升过程中可能交代地幔楔橄榄岩或与其发生反应：一方面，触发地幔楔橄榄岩发生熔融形成富Nb岛弧玄武质岩；另一方面，地幔组分迅速进入到板片熔体中，导致其地幔组分增加，乃至形成高镁安山岩。因此，天山北部地区石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合表明：（1）天山北部地区石炭纪可能为岛弧环境而非裂谷环境；（2）天山地区石炭纪的地壳生长可能以侧向增生为主；（3）除了亏损地幔之外，俯冲洋壳的熔融可能也在地壳的生长中发挥了重要的作用；（4）俯冲板片产生的埃达克质岩浆具有高的氧逸度，而其与地幔楔橄榄岩的强烈相互作用将导致地幔中的金属硫化物分解，成矿金属元素进入到岩浆中。这可能是新疆北部铜金矿化与一些埃达克岩、高镁安山（闪长）岩或富Nb岛弧玄武质岩密切共生的基本原因。     

新疆北部的两类埃达克岩

新疆北部有两类埃达克岩，一是俯冲型，形成于早、中泥盆世-早石炭世晚期（≥320Ma），包括了埃达克岩、富Nb玄武岩、高（富）Mg安山岩。第二类埃达克岩是底侵型，形成于中晚二叠世（≤280Ma）。第一类埃达克岩分布于西天山的阿拉套山、博罗科努山，中天山的骆驼沟和巴仑台，东天山的土屋-延东，阿尔泰山陆缘南富蕴-青河南，准噶尔盆地中部陆梁，克拉玛依等地。在阿尔泰陆缘南，苦橄岩与埃达克岩、富Nb玄武岩和高（富）Mg安山岩密切组合。第二类埃达克岩分布于西天山的阿吾拉勒山和东天山的三岔口，未发现富Nb玄武岩和高（富）Mg安山岩组合。俯冲型埃达克岩、富Nb玄武岩和高（富）Mg安山岩的高Sr低Y、Yb、富Eu及高εNd（t）（＋1．5～＋10．0），低（^87Sr／^86Sr）；（〈0．7070）的同位素组成，均一致表明其源区物质为洋壳板片，部分为地幔楔、弧前棱柱，产于岛弧环境；而底侵型埃达克岩源于底侵的幔源玄武质物质，形成于后造山环境。两类埃达克岩及其组合岩石的地质及地球化学特点，展示了中亚型造山在本区晚古生代陆壳增生作用的多样性：在增生构造过程上，有洋壳板片的斜俯冲、俯冲板片的撕裂、板片窗、俯冲剥蚀及玄武质物质的底侵作用等；在增生方向上，有洋壳板片的侧向斜俯冲，也有玄武质物质垂向上底侵于壳-幔边界；在增生物质上，有洋壳板片、地幔楔、受地幔楔混染的洋壳板片熔体，弧前棱柱、地幔楔受板片熔体交代后形成熔体及底侵的幔源玄武质物质。与两类埃达克岩有关，尤其是第一类埃达克岩及其组合岩石，在本区广泛发育了Cu、Au成矿作用，其中部分达到大型-超大型规模。因此．对埃达克岩及其组合岩石的识别及相关Cu、Au成矿作用的找矿勘探应予以足够重视。     

北山石炭纪-二叠纪火山岩成因及构造背景

北山古生代火山岩尤其是石炭纪-二叠纪火山岩的形成环境及成因备受学者关注且长期以来存在争议。本文收集了近年来发表的关于北山石炭纪-二叠纪火山岩研究的地球化学数据,岩石地球化学特征显示北山石炭纪玄武岩主要为安山玄武岩,属拉斑系列,二叠纪火山岩主要为安山玄武岩和亚碱性玄武岩,落入拉斑系列及过渡区;石炭纪玄武岩和二叠纪玄武岩均具有LREE富集的球粒陨石标准化稀土元素配分模式,轻重稀土元素分馏程度均较低。在微量元素蛛网图上,石炭纪-二叠纪遭受地壳混染的玄武岩呈现出明显的Nb-Ta亏损和微弱的Ti亏损特征,而未遭受地壳混染作用的绝大多数石炭纪-二叠纪玄武岩主要呈现出与OIB相似的"隆起"状不相容元素标准化配分模式。岩石成因分析认为,石炭纪-二叠纪玄武质岩浆可能主要来源于地幔柱,部分石炭纪-二叠纪玄武岩在形成演化过程中遭受了明显的大陆地壳混染作用,导致其出现十分相似于岛弧或活动大陆边缘的地球化学特征。结合区域构造演化分析及构造环境判别,认为石炭纪-二叠纪玄武岩均形成于大陆板内环境。     

埃达克岩：关于其成因的一些不同观点

埃达克岩的概念是十多年前提出来的,指由俯冲的年轻洋壳熔融形成的火成岩。自从最初在现代岛弧近十几个地方报道埃达克岩以来,新近又在几个地方发现有埃达克岩（如日本西南部,外墨西哥火山岩带,等等）。但是,过去十 多年的研究也表明,埃达克岩可以由俯冲期间的其它过程产生（例如,沿俯冲板片的撕裂边,留在上地幔中的板片残余等）。另外,埃达克岩似乎与一些岩石呈共生组合,这些岩石包括高镁安山岩、富Nb的弦玄武岩（NEAB）,还可能有玻安岩（几个研究者已在玻安岩中发现有埃达克岩的组分）。高镇安山岩不是来自埃达克与地幔的相互作用（Adak-type),就是来自此相互作用期间地幔的熔融（Piip-type);富Nb的弦玄武岩,据认为是来自一种被埃达我岩广泛交代的地幔的部分熔融。作为一个新的岩套,埃达克岩交代火山岩系列已被建议用来解释各种岩石组合。此外,大量的富Pb弧玄武岩也已被发现包含有超镁铁质的地幔包体,而这些包体有高亏损地幔与埃达克反应的明显证据。关于主要与下地壳熔而不是冲板片有关的埃达克岩的起源已提出几种假说,一个模型认为,下地壳熔融出现在玄武质岩浆底侵下地壳时。但是,有许多理由似乎可以排除这种模式。另一种模型认为,在大陆地壳很厚的区域,下地壳可能变成榴辉岩,从而拆离并下沉到地幔中（拆沉）。这个拆沉过程将导致下地壳下中拆沉的下地壳的上部与相对热的地幔接触,进而可引起下地壳熔融和埃达克岩的形成。这使我们认为,在中国东部发现的与俯冲作用无关的白垩纪埃达克可能是下地壳熔融与拆沉作用的产物。我们 还要强调,如果下地壳熔融与拆沉作用真能形成埃达克岩,那么埃达克岩这一术语不应该仅仅局限于与板片熔融有关的过程,而应包括那些与下地壳熔融有关的过程。太古宙的大陆地壳主要由奥长花岗岩、英云闪长岩和英安岩（TTD）组成。这种大陆地壳是来自板片熔融还是下地壳熔融仍是有争议的。然而,我们认为,太古宙期间地幔的较高温度会导致较多的洋中脊的形成,从而产生比今天“更多”的年轻洋壳的俯冲。据此,我们认为,太古宙TTD大陆地宙主要由板片熔融形成。我们也注意到,太古宙是广泛金矿化的时期。有些研究者还发现,金和铜的矿化与埃达克质交代火山岩系列有关。因此,该火山岩系列可能会寻找金属矿床的一个重要标志。     

北祁连奥陶纪抠门子组火山岩特征及构造意义

青海省祁连县武松塔拉一带发育奥陶纪抠门子组,以构造岩片形式与周围地层呈断层或不整合接触,在抠门子组下段发育一套岩浆喷发序列组成的中-基性火山岩建造,岩石类型以安山岩、玄武岩为主,其次为英安质、安山质及玄武质火山碎屑岩。经过野外调查和岩石化学分析表明:安山岩总体为高铝富钠的碱性火山岩系列,其微量元素和稀土元素分配型式具有岛弧玄武岩特征(VAB);玄武岩总体为次铝富钠碱性火山岩系列,其微量元素和稀土元素分配型式和混染的大洋玄武岩(MORB)特征相似。抠门子组火山岩具有2种截然不同的岩石地球化学特征,构造环境分析具有混染的大洋盆地和岛弧双重属性,这些大洋玄武岩及岛弧火山岩的出现标志着中—晚奥陶世北祁连洋壳的俯冲消减事件,该火山活动为北祁连早古生代构造演化研究提供了依据。     

滇西腾冲地区龙川江河谷上新世火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

报道了应用SHRIMP技术测定云南腾冲地区龙川江河谷附近上新世粗面安山岩和粗面岩的年龄结果。该区粗面安山岩与粗面岩的喷发时代接近,形成时代为2.81Ma±0.11Ma,属上新世。该区火山岩具高钾钙碱性的特点,富集大离子亲石元素、稀土元素和高场强元素（如Zr、Th、Hf）的特征明显不同于典型的岛弧钙碱性火山岩,而与遭受地壳混染的软流圈源大陆玄武岩相类似,是在板内拉张环境下地幔岩浆混染了大量下地壳物质的产物。     

滇西腾冲地区龙川江河谷上新世火山岩SHRIMP 锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

报道了应用SHRIMP技术测定云南腾冲地区龙川江河谷附近上新世粗面安山岩和粗面岩的年龄结果。该区粗面安山岩与粗面岩的喷发时代接近,形成时代为2.81Ma±0.11Ma,属上新世。该区火山岩具高钾钙碱性的特点,富集大离子亲石元素、稀土元素和高场强元素（如Zr、Th、Hf）的特征明显不同于典型的岛弧钙碱性火山岩,而与遭受地壳混染的软流圈源大陆玄武岩相类似,是在板内拉张环境下地幔岩浆混染了大量下地壳物质的产物。     

新疆伊犁北部石炭纪火山岩地球化学特征及其地质意义

石炭纪火山岩广泛分布于西天山伊犁陆块周缘,其岩性复杂,并大多与陆源碎屑岩伴生或互层。其中伊宁阿希、尼勒克和那拉提3个剖面的火山岩岩石地球化学特征显示,这些火山岩属于钙碱性系列,由玄武岩、粗玄岩、玄武质安山岩、玄武质粗面安山岩、安山岩、流纹岩、英安岩和粗面岩组成。稀土元素含量较高,轻稀土元素较重稀土元素富集。这些火山岩亏损高场强元素Nb,Ta,Zr等,而富集大离子亲石元素Th,Rb等,因而这些岩石的形成与板块俯冲有关。微量元素地球化学图解进一步表明,这些岩石形成于大陆岛弧环境。与之共生的早、中石炭世浅海—滨海相沉积地层以及伊犁陆块北缘巴音沟—莫托沙拉沟晚泥盆世—早石炭世蛇绿岩带的存在,表明伊犁陆块北缘在石炭纪时其环境为活动大陆边缘,石炭纪火山岩的形成可能与晚泥盆世—中石炭世早期北天山洋盆向南的俯冲作用有关。     

新疆博格达—哈尔里克山地区石炭纪火山岩 地质地球化学特征及其构造意义

对博格达—哈尔里克山地区不同地段石炭纪火山岩自然岩石组合、岩石地球化学特征研究,结果表明研究区火山岩组合为玄武岩—玄武安山岩—安山岩—英安岩—流纹岩组合,不同于大陆裂谷环境或伸展环境下的碱性双峰式火山岩构造组合。岩石地球化学特征显示,研究区火山岩大多数为钙碱系列,富Al高Ti,微弱富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,表现为火山弧环境。且认为研究区石炭纪火山活动可能与其南侧康古尔洋盆的演化相关。     

新疆博格达——哈尔里克山地区石炭纪火山岩地质地球化学特征及其构造意义

对博格达—哈尔里克山地区不同地段石炭纪火山岩自然岩石组合、岩石地球化学特征研究,结果表明研究区火山岩组合为玄武岩—玄武安山岩—安山岩—英安岩—流纹岩组合,不同于大陆裂谷环境或伸展环境下的碱性双峰式火山岩构造组合。岩石地球化学特征显示,研究区火山岩大多数为钙碱系列,富Al高Ti,微弱富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,表现为火山弧环境。且认为研究区石炭纪火山活动可能与其南侧康古尔洋盆的演化相关。     

利用地球化学方法判别大陆玄武岩和岛弧玄武岩

大陆地壳或岩石圈的混染作用可以给出似消减带信号,并导致将受到混染的大陆玄武岩误判为岛弧玄武岩。没有受到混染的软流圈(或地幔柱)源大陆玄武质岩石通常是以(Th/Nb)N<1、Nb/La≥1、低87Sr/86Sr(t)比值、高εNd(t)值及La/Nb和La/Ba比值与洋岛玄武岩相似并以具有缺乏Nb、Ta、Ti负异常的“隆起”状多元素地幔标准化分配型式为特征。当在所研究的火山岩系中发现有未受到混染的软流圈(或地幔柱)源玄武质岩石存在,基本上就可以排除它们有属于岛弧或活动大陆边缘火山岩系的可能。对于那些具有消减带信号的基性熔岩,可以根据Zr含量和Zr/Y比值,或利用Zr/Y-Zr图解,判断它们是否真正是岛弧或活动大陆边缘玄武岩。     

俯冲带复杂的壳幔相互作用

俯冲带除俯冲板片脱水形成的富大离子亲石元素流体、交代地幔楔形成的岛弧钙碱性玄武岩安山岩-英安岩-流纹岩及相应侵入岩组合外，还存在由俯冲扳片熔融形成的埃达克质熔体交代地慢楔形成的埃达克岩-富铌玄武岩-富镁安山岩组合，从而构成了俯冲带的流体交代与熔体交代两大类壳慢相互作用体系及相应的岩石组合。熔体交代作用的显著特点是Mg、高场强元素Nb、Ti、P等含量增加，Nd／Sr值增高，而Si、K、Na及La／Yb降低。洋壳板片或洋脊俯冲、玄武质岩浆底侵使地壳增厚，或板片断离、撕裂等作用均可产生埃达克质熔体并随之产生熔体交代作用。流体和熔体与地幔橄揽岩的相互作用构成了俯冲带复杂的地球化学体系。     

滇西腾冲曲石地区中更新世火山岩年龄及成因:SHRIMP锆石U-Pb定年和Hf同位素约束

本文报道了腾冲曲石地区英安岩测年结果和该区火山岩样品的地球化学特征。英安岩(TC7)的SHRIMP锆石UPb年龄为0.41±0.01Ma(MSWD=1.18),属于中更新世,是迄今在国内测得的最年轻的高精度锆石U-Pb年龄。该区的火山岩具有高钾钙碱性的特点,为一套粗面玄武岩-玄武粗安岩-粗安岩-粗面岩以及玄武岩-安山岩-英安岩岩石组合。岩石富集LILE、LREE,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有高的原始地幔标准化(Th/Nb)N比值(大于6)、低的Nb/La(小于1)和Nb/U比值(3~13),相对富集Zr,Zr/Y比值较高。这些地球化学特征明显区别于典型岛弧钙碱性火山岩。锆石Hf同位素分析结果显示εHf(t)值为-11.0~-1.5,变化较大;tDM1、tDM2分别为747~1115Ma、951~1437Ma,模式年龄远大于SHRIMP测定的锆石U-Pb年龄。腾冲火山岩喷发时该区属于大陆板内环境,该区火山岩与地壳混染的大陆玄武岩地球化学特征相类似,是幔源物质遭受壳源富集组分强烈混染的产物。     

埃达克质岩的构造背景与岩石组合

本文介绍了埃达克质岩形成的构造背景与岩石组合。埃达克质岩可以形成于不同的构造背景并与不同类型的岩石同时出现：1）火山弧环境中常出现埃达克质岩一高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合,它的形成可能与板片熔融以及熔体一地幔橄榄岩的相互作用有关;2）大陆活动碰撞造山带环境（如羌塘）中埃达克质岩常与同期钾质或橄榄玄粗质岩共生,这可能与俯冲陆壳熔融和俯冲陆壳熔体交代的地幔橄榄岩熔融有关;3）造山带伸展垮塌环境（如大别山）中埃达克质岩会伴随有镁铁质一超镁铁质岩浆出露,增厚下地壳产生埃达克质岩浆后的榴辉岩质残留体拆沉进入地幔,与地幔橄榄岩的混合可能形成后期镁铁质一超镁铁质岩浆的源区;4）大陆板内伸展环境中埃达克质岩常与同期橄榄玄粗质的岩石共生,增厚、拆沉下地壳,以及富集地幔的熔融或岩浆混合在岩石的成因中发挥了重要作用。     

班公湖带多不杂富金斑岩铜矿床斑岩-火山岩的地球化学特征与时代:对成矿构造背景的制约

西藏多不杂铜矿床是班公湖-怒江带北侧新近发现的具有超大型远景的、典型的富金斑岩型铜矿床.本文对含矿斑岩、玄武质火山岩进行了系统的地球化学分析,甄别出三套岩石系列:埃达克岩、高Nb玄武岩和正常的岛弧玄武安山岩.三套岩石SiO2含量47%～68%,Al2O3含13%～18%,MgO含量1.4%～8.5%,FeOt含量2.3%～8.1%和CaO含量2.1%～10%,属于钙碱系列.MgO、CaO和FeOt与SiO2呈负相关,K2O与SiO2基本呈正相关.高Nb玄武岩和正常的岛弧玄武安山岩富Na,Na2O/K2O在0.9～7之间,而埃达克岩是相对富K,Na2O/K2O比为0.8.稀土元素总量∑REE为29×10-6-203×10-6,从基性到酸性岩乏REE是逐渐减小的,高Nb玄武岩的稀土元素含量最高,而埃达克岩最低.球粒陨石标准化配分曲线为轻稀土富集型,LREE/HREE为7.0～12.4,(La/Yb)N为3.2～13,δEu为0.9～2.1.埃达克岩和正常的岛弧玄武岩富集大离子亲石元素(LILE:如Rb、Ba、K、Sr)和活泼的高场强元素(如:U、Th),相对亏损其它高场强元素(HFSE:如Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),表明具有俯冲带之上岛弧岩浆的特征.而高Nb玄武岩具有明显Nb、Ta正异常,且TiO2含量高(>2%),(La/Nb)PM<2.微量元素地球化学特征和Sr、Nd同位素结果表明该区埃达克岩直接来源于俯冲洋壳的部分熔融,但可能有俯冲沉积物成分的加入;而高Nb的玄武岩则可能来源于埃达克质熔体交代或者超临界流体交代而产生富Nb、Ta的地幔源区,可能有软流圈地幔的加入;而正常的岛弧火山岩则来源于俯冲流体交代过的地幔楔.另外,多不杂矿区埃达克岩和高Nb玄武岩(HNB)空间共生的"埃达克质岩浆交代的火山岩系列",表明多不杂铜矿床形成于典型的岛弧俯冲构造背景.对与成矿密切相关的花岗闪长斑岩进行精确的SHRIMP锆石U-Pb年代学研究,其锆石具有明显的岩浆结晶环带,Th/U比值范围为0.51～0.90,均大于0.1,为岩浆成因锆石,其SHRIMP U-Pb年龄为121.6±1.9Ma,表明至少在大约120Ma期间班公-怒江洋盆正在向北俯冲,洋盆闭合时间应晚于早白垩世中期.     

深部过程对埃达克质岩石成分的制约

埃达克岩、太古宙TTG和中国东部广泛出露的燕山期埃达克质中酸性火山-侵入岩在岩石地球化学特征方面有许多相似之处,也有一些显著的差异。与典型的埃达克岩相比,太古宙TTG具有相对高Si和低Mg^#的特点：中国东部埃达克质岩石多表现为低Mg^#贫A120,和高K特征。埃达克岩相对高Mg^#是由于俯冲洋壳部分熔融产生的原生埃达克岩熔体受到了地幔橄榄岩的混染,太古宙TTG多无明显的地幔混染印记,反映其可能主要形成于下地壳底侵玄武岩的部分熔融,而与洋壳俯冲没有直接联系。中国东部埃达克质岩石相对低Mg^#畜K,暗示其可能是下地壳底侵玄武岩部分熔融或拆沉-熔融的产物,而幔源富钾熔体的混合、壳内分异和混染过程都有可能影响其成分特征中国东部部分地区的高镁埃达克质岩石可能揭示了下地壳拆沉一熔融和地幔混染过程。钾质埃达克岩的源区可能是被小比例软流圈熔体交代富集的底侵玄武岩层(增厚的下地壳)。结合燕山期岩浆作用和构造转换的特点来看,埃达克岩的形成是中国东部晚中生代岩石圈强烈减薄和大规模岩浆作用产物的一部分,这一重大构造体制的转换可能与地幔柱上涌对岩石圈的侵蚀和导致的伸展作用有关。     

太古宙、元古宙玄武岩与安山岩的地球化学变化:鉴别与意义

为准确识别太古宙与元古宙之间在岩石成分上的变化,必须对比相似岩性组合的岩石,以限制构造环境的影响。大多数绿岩组合(以火山岩为主的海相上壳岩)中的玄武岩和安山岩,具有与现代弧体系中对应部分类似的俯冲带的地球化学组分。有岛弧地球化学亲合性的玄武岩在太古宙绿岩中占支配地位,而有钙碱性亲合性的玄武岩在元古宙绿岩中最丰富。前寒武纪各年代中,具有 MORB 或大洋板块内地球化学特征的玄武岩稀少。与晚太古代绿岩玄武岩(2500-3500 Ma)相比,现存的早太古代绿岩玄武岩(≥3500Ma)反映较少亏损的地幔源。与所有太古宙地幔源相比,元古宙绿岩玄武岩是源于相对富集的地幔源,这一特征可能是因为随着晚太古代大陆迅速的生长,大陆沉积物进入地幔中产生再循环作用而造成的.前寒武纪安山岩在地球化学方面相似于现代岛弧安山岩,唯太古宙安山岩亏损 HREE 及 Y。此与太古宙安山岩形成于下降的镁铁质地壳的部分熔融(有角闪石/石榴石留在残余物中)是一致的,而元古宙(和更年青的)安山岩是由玄武岩的分离结晶所产生的。     

华北陆块南部熊耳群火山岩的地球化学特征与成因

分布于华北陆块南部的熊耳群火山岩由玄武质到流纹质火山岩组成,并以玄武安山岩、安山岩为主,次为英安-流纹岩,SiO2=62％±的岩石较少,显示双峰特点。中基性熔岩的主要造岩矿物是辉石和斜长石,没有角闪石和黑云母,表明熊耳群火山岩形成于相对无水的环境。岩石地球化学上的显著特点是,富K2O、FeO,低Al2O3、MgO、CaO;富含大离子亲石元素(LILE,如K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),相对亏损高场强元素(HFSE,Nb、Ta、Ti),表现出岛弧型火山岩的地球化学亲合性。文中详细的岩石地球化学证据表明,熊耳群火山岩具有岛弧型地球化学特征的主要原因是其地幔源区遭受俯冲带组分的改造,而岩浆在上升到地表的过程中混染地壳物质是次要的。基于熊耳群及下伏结晶基底的地质学和地球化学特征,表明熊耳群形成于夭折的三叉裂谷环境,推断俯冲带组分的改造和富集事件发生在华北陆块南部古元古代大陆壳的形成和 拼贴过程中,由于洋壳和地壳物质再循环到上地幔中,使陆下岩石圈地幔源区富集LILE、LREE并亏损HFSE。熊耳期岩浆作用正是源于这样的保留有早期俯冲带组分改造特征的陆下岩石圈富集地幔。     

冀东双山子群变质火山岩的地球化学、锆石U-Pb年代学及其对岩石成因和构造背景的制约

冀东双山子群是一套出露于青龙县东部变质程度较低的火山沉积地层,其中火山岩地层主要由变质玄武岩、安山岩和英安岩-流纹岩组成。全岩地球化学分析表明变玄武岩呈现拉斑玄武岩的地球化学特征,起源于尖晶石二辉橄榄岩12%~25%的部分熔融,变质安山岩与变质英安岩-流纹岩形成于弧下地幔部分熔融,该熔体受到地壳物质混染。LA-ICPMS锆石U-Pb定年表明本群变质安山岩形成于2514±16Ma,而变质流纹岩形成于2522±8Ma,二者均受到~2450和~2300Ma的后期热事件扰动。结合本群变质火山岩的岩石组合、地球化学特征和岩石成因,该套岩石可能形成于活动大陆边缘弧相关构造背景。     

祁连造山带东段中寒武世深沟组中-基性火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造环境

拉脊山构造带南东端磨沟地区出露一套变安山岩夹片理化变玄武岩组合,其原岩分别为亚碱性拉斑系列安山岩和玄武岩。研究表明,变安山岩锆石U-Pb年龄为503.1±6.6Ma,形成于中寒武世。玄武岩稀土元素总量为93.40×10~(-6)～135.39×10~(-6),(La/Yb)_N值为2.76～3.64,δEu为0.87～1.00,微量元素蛛网图具有不相容元素富集特征,没有明显的Nb、Ta负异常,与板内火山岩特征相似。安山岩稀土元素总量低于玄武岩,而微量元素蛛网图具有富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等特征。岩石成因研究表明,玄武岩没有经历显著的地壳混染,为软流圈地幔石榴子石+尖晶石二辉橄榄岩低程度部分熔融的产物,而安山岩为地壳部分熔融的产物。构造环境判别表明,深沟组火山岩形成于大陆裂谷环境,表明祁连地块中部的拉脊山构造带南东端可能没有发育成熟的洋盆系统,随后在南祁连洋早古生代俯冲消减过程中以裂谷型岩石圈碎片的方式构造侵位于中祁连地块南缘。