新疆博格达造山带西段石炭纪双峰式火山岩地球化学特征及成因

新疆博格达造山带博格达峰南侧柳树沟组出露大量双峰式火山岩组合。本文对博格达造山带西段石炭纪双峰式火山岩地球化学特征研究结果表明:①玄武岩具有贫K富Na、富Ti富Al和富Mg的特征,w(K₂O)/w(TiO₂)、w(K₂O)/w(P₂O₅)值较低且范围较小,总体上玄武岩有轻度的地壳物质混染作用;HREE相对富集,轻重稀土无明显的分馏,玄武质岩浆可能源于亏损地幔部分熔融。②流纹岩富K贫Na,低Ti、Mg;与其共生的玄武岩不同,流纹岩稀土元素含量高于玄武岩,轻重稀土分馏较为明显,为右倾斜率稀土配分模式,Eu的负异常较强(δEu=0.17~0.20),流纹岩可能为地壳物质重熔形成。③博格达造山带西段在晚石炭世时期处于大陆裂谷环境,其形成与古亚洲洋顺着克拉麦里碰撞带斜向对准格尔吐哈地块发生俯冲紧密相关。     

博格达造山带东段萨尔乔克地区早石炭世双峰式

博格达造山带东段萨尔乔克地区出露大量早石炭世晚期双峰式火山岩组合,其岩石类型主要有亚碱性玄武岩、英安岩和流纹岩,主体属拉斑系列。玄武岩w(SiO2)为48.69%~52.09%,w(TiO2)(1.16%~1.34%)略高于N型大洋中脊玄武岩,w(Al2O3)高(17.44%~20.86%)、w(MgO)低(3.05%~4.98%)、富钠贫钾(Na2O/K2O=1.82~3.04),表明其原始岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用;玄武岩具有近于平坦的稀土元素配分模式,Eu异常不明显(δEu=0.87~1.06),相对富集Rb、Ba、P,亏损Nb、Ta、Th等不相容元素。火山岩地球化学特征表明研究区玄武质岩浆来自于亏损石榴石地幔橄榄岩在一定深度(约75km深度)情况下发生10%~20%的部分熔融,且受到一定程度的地壳物质混染,显示了板内玄武岩的地球化学特征,形成于陆内裂谷环境。中酸性火山岩具有较高的w(SiO2)(70.29%~75.46%)和全碱[w(Na2O+K2O)=5.13%~9.90%],以及较低的w(TiO2)(0.25%~0.30%)、w(Al2O3)(12.85%~15.88%)和w(MgO)(0.36%~1.01%);显示右倾负斜率稀土元素配分模式,铕负异常明显(δEu为0.36~0.86,平均为0.64),富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,指示中酸性火山岩起源于地壳物质的部分熔融,源区有斜长石残留。萨尔乔克地区双峰式火山岩的地球化学特征表明该套火山岩应形成于大陆裂谷环境,同时获得中酸性火山岩中锆石的U-Pb年龄为(320.3±1.1)Ma,表明该套火山岩形成于早石炭世末期。结合进一步的地壳w(Rb)-w(Sr)和Zr/Y-w(Zr)判别图解,表明早石炭世早期开始的博格达初始裂谷在早石炭世晚期进一步快速拉张,发展到成熟阶段。这一发现进一步证实了博格达造山带在石炭纪处于大陆裂谷演化的观点,为进一步理解博格达地区晚古生代构造格局及板块构造体制提供了重要的地质依据。     

甘肃天祝地区乌鞘岭一带双峰式火山岩 的发现及其构造环境

北祁连乌鞘岭一带出露一套以玄武质岩石为主的双峰式火山岩组合,火山岩岩石类型以变质玄武岩为主,夹少量的流纹岩。玄武质岩石为蚀变玄武岩,属拉斑玄武岩系列,低SiO2、K2O,高Ti,富Na、Th、U等,轻稀土元素亏损—略富集型,无明显Eu异常,微量元素具Nb、Ta负异常。流纹质岩石属钙碱性系列,高SiO2,低K2O,为钠质系列,大离子亲石元素富集,具明显的Nb、P、Ti、Sr负异常和Th、U正异常,轻稀土元素富集,(La/Yb)N为2.98~11.46,Eu负异常明显,δEu介于0.07~0.60之间。结合区域资料分析,乌鞘岭双峰式火山岩可能形成于弧后盆地环境。     

长白山天池火山造锥阶段玄武质火山活动期次划分及成因探讨

在天池火山造锥阶段,长白山火山区玄武质火山活动频繁。文章在野外调查的基础上,通过年代学及地球化学研究,对其活动期次进行划分,并探讨其岩浆来源与演化。天池火山造锥阶段的玄武质火山岩主要呈火山渣锥或小型河谷玄武岩形式分布,其形成可划分为两期:一期为老房子小山期,形成时限为0.87~0.54 Ma,属碱性岩石系列;另一期为老虎洞期,形成时限为0.34~0.1 Ma,属碱性岩石系列和拉斑岩石系列。地球化学特征显示,碱性系列玄武岩具高Al、Ti、K、P和低Mg特征,拉斑系列玄武岩具高Mg、富Fe、Ca和低Na特征;二者稀土和微量特征较为一致,稀土元素配分曲线呈右倾型,略显正铕异常,并富集Ba、K、Pb、P、Ti,亏损Th、U、Sr,但拉斑系列玄武岩的稀土元素和微量元素含量及轻重稀土分馏强度均低于碱性系列。天池火山造锥阶段形成的玄武质火山岩均来源于进化岩浆,具有同源特征,经历了一致或相似的演化过程,岩浆房赋存位置相当于上地幔—下地壳的过渡部位,结晶分异岩浆作用显著、地壳混染作用微弱,其成分变化受控于多期次结晶分异作用和早期结晶再循环的岩浆作用过程。     

博格达造山带东段芨芨台子地区早二叠世双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

博格达造山带东段芨芨台子地区早二叠世玄武岩和中酸性火山岩在时空上构成双峰式火山岩组合,其岩石类型主要为亚碱性玄武岩和流纹岩,主体属钙碱性系列。玄武岩SiO_2含量为47.70%~51.71%,TiO_2含量(1.26%~1.52%)略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al(Al_2O_3=14.06%~20.93%),富Na贫K(Na_2O/K_2O=2.34~28.36),低Mg(MgO=2.99%~8.62%,Mg~#为27~52),表明其玄武岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用;玄武岩轻稀土元素略微富集,Eu异常不明显(δEu=0.85~1.02),相对富集Rb、Ba、P等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Sr、Ti等不相容元素。火山岩地球化学特征表明,研究区玄武质岩浆来自于亏损岩石圈地慢的部分熔融,且受到一定程度的地壳物质混染,显示了板内玄武岩的地球化学特征形成于陆内伸展环境。流纹岩具有较高的SiO_2(73.58%~75.45%)和全碱(Na_2O+K_2O=8.56%~8.79%)含量,以及较低的TiO_2(0.12%~0.18%)、Al_2O_3(12.77%~13.24%)和MgO(平均为0.21%)含量;显示右倾负斜率稀土配分模式,Eu负异常明显(δEu为0.52~0.70),显著富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素,具有A型花岗岩的地球化学特征,为后碰撞伸展环境下底侵玄武岩浆结晶分异的产物。博格达造山带东部芨芨台子地区双峰式火山岩的地球化学特征表明,该套火山岩应形成于碰撞后伸展环境,同时获得流纹岩锆石U-Pb年龄为(294.2±1.3)Ma,表明该套火山岩形成于早二叠世早期。这一发现进一步证实了研究区在历经石炭纪汇聚碰撞事件后进入二叠纪后碰撞伸展的演化时期,为进一步理解博格达地区晚古生代构造格局及板块构造体制提供了重要的地质依据。     

博格达造山带东段早石炭世火山岩地球化学特征及构造属性

博格达造山带东段克孜库都克地区七角井组玄武岩和中酸性火山碎屑岩及少量流纹岩在时空上构成双峰式火山岩组合。玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为331.0±3.0Ma,属于早石炭世晚期;Si O2含量为47.68%~48.82%,Ti O2含量(1.83%~2.17%)略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al(Al2O3含量为15.56%~16.09%),富钠贫钾(Na2O/K2O=5.44~7.76),低Mg(Mg O含量为5.97%~7.17%,Mg#为43~47),表明其原始岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用。玄武岩具有近于平坦的稀土配分模式,轻微负Eu异常(δEu=0.89~0.93),相对富集Rb、Ba、P,亏损Th、Nb、Ta、Sr、Ti等不相容元素。火山岩岩石地球化学特征表明:研究区玄武岩可能是亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴石相地幔橄榄岩过渡的产物,且在其上升过程中受到较弱程度的地壳物质混染,形成于陆内裂谷环境,其地球动力学体制可能与古亚洲洋壳向先存的准噶尔-吐哈陆块斜向俯冲,产生的侧向撕裂力拉张陆块有关。克孜库都克地区早石炭世玄武岩构造属性的确立进一步证实了博格达造山带在石炭纪时期处于大陆裂谷演化过程的观点,为进一步深入理解博格达地区石炭纪构造岩浆演化过程提供了新的地质与年代学依据。     

大兴安岭新林区中生代流纹岩年代学、地球化学特征及其地质意义

大兴安岭北段新林区满克头鄂博组火山岩主要由流纹岩、英安岩及其凝灰岩组成,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为154.5±0.68 Ma,时代为晚侏罗世.白音高老组火山岩主要由流纹岩及其凝灰岩组成,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为121.12±0.5 Ma,时代为早白垩世.满克头鄂博组火山岩属于高钾钙碱性系列-钾玄质系列.稀土元素配分模式图呈右倾型,轻重稀土分馏明显,具有中等的Eu负异常.微量元素显示相对富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P等.白音高老组火山岩属于高钾钙碱性系列.稀土元素配分模式图呈右倾型,轻重稀土分馏明显,明显Eu负异常.微量元素显示相对富集大离子亲石元素K、Rb和轻稀土元素,Ba、Sr明显亏损,高场强元素Nb、Ta,Ti强烈亏损.结合地球化学特征和前人研究资料,认为新林区满克头鄂博组火山岩来源于下地壳玄武质岩浆的结晶分异作用,与蒙古-鄂霍次克洋闭合造山后的伸展环境有关.白音高老组火山岩源于下地壳斜长角闪岩的非理想熔融,与太平洋板块俯冲影响的伸展作用有关.     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩形成的构造背景

大哈拉军山组火山岩是以火山碎屑岩为主夹少量熔岩的陆相火山岩,属海陆交互相沉积环境。火山岩中的玄武岩具有低硅、高Al,Ca,K2O/Na2O比值及富铁镁矿物质矿物特征,属碱性玄武岩系列。玄武岩的Mg#0.34～0.69,平均为0.53,低于原生岩浆Mg#的范围而大于地壳物质Mg#值。微量元素含量大于下地壳平均值而高于上地壳平均值,总体表现为富集Rb,Th,U,Ta,P,Ti,而过渡金属元素Cr,Ni,Co含量低,岩浆形成过程中有地壳物质的参与。研究表明,大哈拉军山组玄武质岩浆形成于板内裂谷环境,其形成可能与古天山洋俯冲板片在早石炭世垮塌有关。     

新疆富蕴县苏普特一带双峰式火山岩的发现及其地质意义

新疆阿尔泰苏普特一带中泥盆统阿勒泰组为一套以玄武质岩石为主的双峰式火山岩组合,下部以变质玄武岩为主,夹少量流纹岩,中部以变质玄武岩、玄武质凝灰岩、沉凝灰岩为主,夹少量酸性火山岩及其碎屑岩,上部流纹质岩石有所增加。玄武质岩石往往变质为角闪片岩、绿帘阳起石片岩等,属拉斑玄武岩系列,低SiO2、K2O,高Ti,富Na、Rb、Ba、Th、U等,轻稀土略富集,无明显铕异常,Nb负异常明显,相似于MORB和岛弧型玄武岩的某些特征,与弧后盆地玄武岩的特征基本一致。流纹质岩石属钙碱性系列,高SiO2,低K2O,为钠质型;大离子亲石元素富集,具明显的Nb、P、Ti负异常和弱的Th正异常,Sr含量较低;稀土元素含量较高,∑REE为135.67×10-6～407.71×10-6,轻稀土略富集,(La/Yb)N为2.55～3.73,铕负异常较明显,δEu值为0.34～0.54。流纹质岩石地球化学特征也与典型弧后盆地双峰式火山岩中的流纹岩相似。结合区域资料分析,苏普特双峰式火山岩是阿尔泰南缘俯冲撕裂型裂谷盆地演化晚期局部形成的类似于弧后环境的产物。     

北京西山沿河城东岭台组火山岩成因及其地质意义

北京西山沿河城东岭台组火山岩由底部(第1岩性段)玄武粗安岩、下部(第2岩性段)酸性火山碎屑岩和上部(第3、4岩性段)粗面岩、流纹岩组成。根据地球化学特征,东岭台组下部第1岩性段玄武粗安岩属于碱性系列,具有Coombs成分变异趋势,上部的中、酸性岩属于高钾钙碱性;东岭台组火山岩整体具有从碱质富集的基性岩向硅饱和的中酸性岩变化的跨越式成分变异趋势。东岭台组中—基性岩是富集Ba、Sr、LREE和K的幔源原始玄武质岩浆在中等压力条件下分离结晶的产物,岩石在成岩过程中受到了下地壳物质的混染。东岭台组上部第3、4岩性段的粗面岩或英安岩依据地球化学特征分为3大类——富铝钾质粗面岩、富铝钠质粗面岩或英安岩与贫铝粗面岩或英安岩。富铝钾质粗面岩是玄武质岩浆与中地壳岩石发生熔融反应的产物;富铝钠质粗面岩或英安岩是内侵的基性岩含水熔融的产物;贫铝粗面岩或英安岩有可能由中—基性岩分异而来,成岩过程中受到围岩混染。东岭台组下部第2岩性段的酸性火山岩形成于下地壳低钾岩石在高氧逸度条件下的低程度部分熔融。东岭台组上部第3、4岩性段的酸性火山岩中的低硅端元是基性岩浆与中地壳岩石发生熔融反应的产物;高硅端元由低硅酸性火山岩分离结晶演化而来。燕山早白垩世早、中期大规模高钾钙碱性岩浆活动很可能是幔源岩浆与陆壳发生熔融反应的产物。东岭台组火山岩是早白垩世中期地壳被内侵玄武质岩浆加热,进而导致地温梯度增高的直观表征;地壳深部温度升高和部分熔融直接促使地壳发生侧向韧性流动,致使早白垩世时期的燕山地区由山地演变为高原。     

小兴安岭西北部红彦地区早石炭世火山岩地球化学特征及其地质意义

小兴安岭红彦地区发育一套早石炭世火山岩.这套火山岩由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及凝灰岩组成.岩石地球化学特征研究表明,该区早石炭世火山岩属于典型的钙碱系列岩石,并具有富钾特点,相对富集轻稀土元素(LREE/HREE=4.19～ 13.83)和大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有活动大陆边缘型火山岩的特点.认为红彦地区早石炭世火山岩起源于富集的岩石圈地幔的部分熔融,岩浆在演化过程中以结晶分异作用为主,伴有少量的地壳混染作用,即AFC过程.结合区域构造认为红彦地区早石炭世火山岩形成于碰撞前的俯冲环境,可能与额尔古纳-兴安地块与松嫩地块的碰撞拼合密切相关.     

中国北天山晚石炭世白杨沟火山岩的成因及地质意义

中国北天山作为中亚造山带西部重要的组成部分,其晚古生代的构造背景长期存在板内裂谷环境和岛弧环境两个截然不同的认识,有些学者还提出该地区有塔里木地幔柱的影响,从石炭纪到二叠纪均发育大量的双峰式火山岩。为了厘定其石炭-二叠纪模糊不清的构造属性以及火山岩的地质特征,本文对北天山博格达隆起带白杨沟地区火山岩进行了系统的研究。这套火山岩由枕状玄武岩、块状玄武岩、安山-英安质熔结凝灰岩、流纹岩和火山角砾岩组成。安山-英安质熔结凝灰岩和流纹岩属于Ⅰ型酸性岩,与枕状玄武岩及块状玄武岩整合接触。海相棘皮类化石的发现以及锆石SHRIMP U-Pb年龄(~311Ma)的测定指示这套白杨沟火山岩应属于晚石炭世祁家沟组。同时,安山-英安质熔结凝灰岩的发现表明白杨沟火山岩剖面并非双峰式火山岩,但与双峰式岩浆(玄武质和流纹质岩浆)有密切的成因关系。MELTS模拟计算指示白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩不是与其共生的玄武岩高度结晶分异的产物。与含水玄武质岩石的部分熔融实验对比,正的ε_(Nd)(t)值(+5.9~+7.5)以及岛弧特征的微量元素性质则表明白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩主要由含水的新生岛弧玄武质地壳(岩石)发生部分熔融形成。流纹岩很可能代表新生地壳部分熔融的直接产物。然而熔结凝灰岩中发育玄武质和长英质两类浆屑,大量斜长石晶屑的发育以及负Eu至正Eu异常(δEu=0.8~1.1)暗示安山-英安质熔结凝灰岩还受岩浆混合作用和长石堆晶作用的影响。结合博格达晚石炭世玄武岩的研究,本文认为博格达晚石炭世应为洋内岛弧后弧或弧后环境,与北天山洋(或称为准噶尔洋)向南俯冲有关。博格达隆起带石炭-二叠纪构造属性的转变很可能与东准噶尔弧和博格达弧在石炭-二叠纪界限时期发生的弧-弧碰撞作用有关。     

塔河地区海西晚期火山岩地球化学特征及地质意义

通过岩心观察,塔河地区海西晚期先后发育基性火山岩和中酸性火山岩两大类。两类火山岩具有不同地球化学组成:基性火山岩K2O+Na2O=3.49%~4.25%,K2O/Na2O=0.18~0.381,为钠质系列玄武岩,富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th和高场强元素Nb、Ta、Ti、Zr、P,δEu≈1,无明显亏损;中酸性火山岩表现为高场强元素Nb、Ta、Sr、P、Ti亏损,大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th较为富集,稀土元素δEu=0.43~0.661,铕具明显负异常特征,K2O+Na2O=6.86%~8.82%,K2O/Na2O=1.25~1.591,为钾玄或高钾钙碱性系列英安岩。强不相容元素Th/Ta、Nb/U比值说明,玄武岩与英安岩成因没有明显亲缘性,玄武岩来源于地幔,英安岩来源于地壳。结合邻区火成岩对比分析,塔河地区发育的玄武岩、英安岩分别与塔中地区玄武岩和南天山分区花岗岩具有相同的地球化学特征,构造判别图解表明,玄武岩形成于板内主裂陷期,英安岩、花岗岩形成于板块边缘岛弧构造环境,作为特殊古构造位置,塔河地区先后发育的玄武岩、英安岩为板内主裂陷盆地边缘和弧火山边缘相互耦合的产物。     

新疆阿舍勒铜矿英安-玄武-安山质火山岩的地球化学特征与构造背景

新疆阿舍勒铜矿床中泥盆统阿舍勒组的英安-安山-玄武质火山岩组合属亚碱性拉斑玄武系列,为铝过饱和、低钾、富镁系列的火山岩,相对富集MgO和轻稀土元素,亏损Ti、Nb、P和Ta,具有弱铕负异常(δEu值为0.84～0.94)和Th/Ta高比值(5.53～12.58)等特点。英安-安山-玄武质火山岩微量元素含量及比值特征、大离子半径及稀土元素配分模式、微量元素构造环境判别图的投点结果,显示它们具有同源区特点,均起源于富集地幔,属于玄武岩浆经岩浆结晶分异作用的产物,它们形成的大陆动力学背景为成熟岛弧环境。     

博格达造山带东段萨尔乔克地区早石炭世双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

博格达造山带隶属天山造山带东段,其南北两侧分别被吐哈盆地和准噶尔盆地所夹持,东邻克拉麦里—莫钦乌拉蛇绿岩带,大地构造位置十分重要,长期以来备受地质学家的广泛关注。到目前为止,关于博格达造山带晚古生代构造属性的认识,国内外学者尚有不同的看法,有人认为应为裂谷[1-7],有人倾向于岛弧[8-9],也有人认为应为弧后盆地[10-11]。然而越来越多的研究成果表明博格达造山带石炭纪的构造属性更倾向于裂谷环境[4-6,12-13]。近年来,许多学者在博格达山南北两侧发现了大量的双峰式火山岩[5-7,10,12-13],这对研究博格达造山带晚古生代构造属性具有较全面的指示意义。王银喜等[4-5]报道了博格达山东段七角井地区发育早石炭世双峰式火山岩,获得该双峰式火山岩之玄武岩和流纹岩的Rb-Sr等时线年龄分别为342Ma和340 Ma,并认为博格达裂谷火山活动应始于早石炭世。王金荣等[6]在博格达造山带东段西地—伊齐—小红柳峡一带的地质调查过程中,发现大量晚石炭世柳树沟组双峰式火山岩及早二叠世卡拉岗组酸性火山岩建造,并认为博格达山前身裂谷岩浆作用结束于晚石炭世末期(柳树沟组双峰式火山岩组合中流纹岩Rb-Sr等时线年龄为296 Ma),早二叠世为裂谷闭合造山作用,早二叠世末进入后造山伸展的演化阶段(卡拉岗组流纹岩Rb-Sr等时线年龄为278 Ma)。然而,前人的研究多集中在博格达裂谷开合阶段,关于该裂谷的发育程度以及早石炭世末期裂谷双峰式火山岩组合等研究至今尚未见详细报道。近期,笔者在博格达造山带东段萨尔乔克一带的地质调查过程中,发现该地区出露大量早石炭世晚期双峰式火山岩组合,其岩石类型主要为亚碱性玄武岩、英安岩和流纹岩,主体属拉斑系列。玄武岩w(Si O2)为48.69%~52.09%;w(Ti O2)为1.16%~1.34%,略高于N-MORB;w(Al2O3)高(17.44%~20.86%)、w(Mg O)低(3.05%~4.98%)、富钠贫钾(Na2O/K2O=1.82~3.04),具有近乎平坦的稀土配分模式,Eu异常不明显(δEu=0.87~1.06),相对富集Rb、Ba、P,亏损Nb、Ta、Th等不相容元素,指示其原始岩浆来源于亏损石榴子石地幔橄榄岩在一定深度(约75 km深度)情况下发生10%~20%的部分熔融,且受到了一定程度的地壳混染,形成于陆内裂谷环境。中酸性火山岩具有较高的w(Si O2)(70.29%~75.46%)和全碱质量分数(w(Na2O+K2O)=5.13%~9.90%),以及较低的Ti O2(0.25%~0.30%)、Al2O3(12.85%~15.88%)和Mg O(0.36%~1.01%)质量分数;显示右倾负斜率稀土配分模式,铕负异常明显(δEu为0.36~0.86),富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,指示中酸性火山岩起源于地壳物质的部分熔融。火山岩地球化学特征表明该套火山岩应形成于大陆裂谷环境,同时获得英安岩中锆石U-Pb年龄为(320.3±1.1)Ma,属早石炭世末期。进一步的Rb-Sr地壳厚度网络图投影表明当时博格达地区地壳厚度为20~30 km,而且根据Zr-Zr/Y图解推断其地壳拉张速率为2~5 cm/a,表明从早石炭世早期开始的博格达裂谷在早石炭世晚期进一步快速拉张,发展到成熟阶段。这一发现进一步证实了博格达造山带在石炭纪处于大陆裂谷演化的观点,为进一步理解博格达地区晚古生代构造格局及板块构造体制提供了重要的地质依据。     

新疆博格达东缘色皮口地区晚石炭世裂谷火山岩地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

新疆色皮口地区位于博格达造山带东段北部,区域内的上石炭统柳树沟组火山岩为玄武岩-玄武安山岩、角斑岩-石英角斑岩和流纹岩,组成双峰式火山岩建造。岩石SiO 2含量为48.07%~77.62%,赖特碱度率(AR)为1.35~4.7,Na2O+K2O含量为3.74%~9.02%,K2O/Na2O值为0.04~1.04,为低钾高钠钙碱性-碱性岩石。玄武岩、玄武安山岩TiO 2=0.86%~1.7%,较高的Al、低Mg,以及低K2O/TiO 2和K2O/P2O5比值(分别为0.13~1.81、0.36~6.00),反映了在岩浆演化过程中发生了不明显的分离结晶作用。玄武岩、玄武安山岩、角斑岩不相容元素K、Rb、Th、Ba强富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf无富集,Ti亏损不明显,玄武岩(Th/Nb)N值为1.36~6.55,Nb/La值为0.29~0.44,具有较低的Nb/Zr比值(0.03~0.05)。由玄武岩到石英角斑岩,稀土元素组成略右倾平行曲线簇,倾斜度(轻重稀土分异度)略增大,铕负异常趋于明显(δEu=0.81~1.17)。流纹岩不相容元素K、Rb、Th、Ba富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf富集,流纹岩稀土总量增高,轻重稀土分异增大,明显铕负异常(δEu=0.27~0.50),显示后期较强的岩浆分异作用。石英角斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为314.9±1.2Ma(n=16,MSWD=0.4,Th/U比值在0.56~1.21之间),这表明石英角斑岩形成时代为晚石炭世。石英角斑岩中锆石的176Hf/177Hf比值均分布在0.282897~0.283097之间,并具有较高的正εHf值(11~18),平均值为14,Hf的模式年龄tDM2介于180~628Ma。所有锆石的176Hf/177Hf比值和εHf值位于亏损地幔演化线与下地壳之间,并靠近亏损地幔演化线。上述特点反映晚石炭世火山岩形成于板内裂谷环境,下部玄武岩与角斑岩-石英角斑岩具有同源特征,暗示岩浆源区来源于亏损地幔,并受地壳混染。     

安徽庐枞盆地枞阳地区玄武质火山岩地球化学特征及其地质意义

庐枞盆地是长江中下游成矿带重要的矿集区之一,枞阳地区玄武质火山岩位于庐枞盆地中部。通过对枞阳地区玄武质火山岩进行岩石地球化学特征研究,探讨其源区性质及玄武质岩浆的演化过程。该区玄武质火山岩贫硅、富碱、低钛、低Mg^#值,属于钾玄质系列岩石; 稀土元素总量较高,具有LREE富集的右倾型稀土元素配分模式,有较弱的负Eu异常; 岩石富集Rb、K、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,Nb、Ta负异常。在岩石圈拉张作用下,枞阳地区富集岩石圈地幔发生部分熔融,形成的玄武质原始岩浆经历了地壳混染和分离结晶作用,沿区域深大断裂上侵,快速上升至地表,形成玄武质火山岩。     

新疆博格达中段木垒地区基性侵入岩岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及其构造意义

博格达造山带大量分布基性岩,其成因研究对区域构造演化具有重要意义。本次对博格达造山带中段木垒地区的基性岩进行了系列研究工作,初步对岩石成因和构造环境进行了探讨,为博格达造山带研究提供了新的依据。岩石地球化学特征显示,辉绿岩的SiO₂含量为47.71%~53.7%,K₂O含量为0.61%~1.87%,Na₂O含量为2.97%~5.14%,显示富钠贫钾特征,属准铝质中-高钾钙碱性岩石系列。Mg#值为29.80~47.89,远低于原始玄武质岩浆的参考数值65,表明区内基性岩可能是原始岩浆经历较强程度分异作用后的产物;分异指数(DI)均大于35.00,固结指数均远小于30,均显示辉绿岩分异程度较高。稀土元素特征显示较高稀土总量、轻稀土强烈富集的右倾模式,相对富集Rb、Ba、K、Th等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ti、Hf、Zr等高场强元素。辉绿岩锆石U-Pb年龄为(305.9±3.1)Ma;辉绿岩岩浆可能源于亏损尖晶石橄榄岩相至原始尖晶石橄榄岩相之间,为较低程度部分熔融及分异演化综合作用形成的产物,为晚石炭世博格达弧后裂陷盆地晚期局限性伸展作用的产物。     

青海南部扎河-带上三叠统克南组火山岩的基本特征及构造意义

青海南部扎河-带上三叠统克南组火山岩,主要由玄武岩、玄武安山岩、玄武质安凝灰熔岩及中基性火岩碎屑岩组成.岩石化学总体显示富Mg、A1,贫K、Ti的特征;稀土元素表现为轻稀土弱富集,弱负铕异常到正异常,微量元素表现为富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th和高场强元素Hf、Sm、Yb,表现为板内拉斑玄武岩特征,形成于陆壳减薄拉张的构造环境.     

博格达造山带东段芨芨台子地区晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

博格达造山带东段芨芨台子地区出露大量晚石炭世早期双峰式火山岩组合,岩石类型以亚碱性玄武岩为主,含有少量的流纹岩,属拉斑系列。其玄武岩富钠贫钾(Na2O/K2O=2.84~3.01),Ti O2含量为1.32%~1.43%,略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al(Al2O3含量为19.81%~20.60%)、低Mg(Mg O含量为2.95%~3.25%,Mg#为32.33~34.50),表明其原始岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用。玄武岩具有近于平坦的稀土配分模式,轻微正Eu异常(δEu=1.02~1.10,平均为1.04),富集Rb、Ba、P等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Th、Sr、Ti等高场强元素的特征;其微量元素Zr/Nb比值41.13~41.38,Zr/Y比值4.26~4.52(均大于4.00),Rb/Sr比值0.02~0.04(均小于0.05),Dy/Yb比值1.92~2.00,La/Nb比值2.42~2.49,Ba/Nb比值113.58~126.05,Ba/La比值47.02~50.62以及火山岩Zr-Nb、La/Yb-Dy/Yb和La/Nb-La/Ba等判别图解,表明玄武岩可能是亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴石相地幔橄榄岩过渡相较高程度部分熔融的产物,且在其上升过程中受到一定程度的地壳物质混染,显示了板内玄武岩的地球化学特征,形成于陆内裂谷环境。流纹岩具有较高的Si O2(76.54%~77.74%)和全碱(Na2O+K2O=6.70%~7.70%)含量,以及较低的Ti O2(0.15%~0.16%)、Al2O3(10.70%~10.90%)和Mg O(0.17%~0.18%,Mg#为13.93~14.52)含量;显示右倾负斜率稀土配分模式,铕负异常明显(δEu为0.32~0.33),显著富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta,强烈亏损Sr、Ti、P等高场强元素,指示流纹岩应来自于玄武岩浆上升过程中提供的热量对地壳物质重熔,源区有斜长石残留。芨芨台子地区双峰式火山岩的地球化学特征表明该套火山岩应形成于大陆裂谷环境,同时获得流纹岩锆石U-Pb年龄为(312±1)Ma,表明该套火山岩形成于晚石炭世早期。进一步的Rb-Sr地壳厚度网络图投影表明当时博格达地区地壳厚度为20.0~30.0 km,而且根据Zr-Zr/Y图解推断其地壳拉张速率介于2.0~5.0 cm/a,表明早石炭世早期开始的博格达初始裂谷在晚石炭世早期进一步快速拉张,发展到鼎盛阶段,也代表着博格达地区由碰撞挤压到伸展拉张这个地球动力学环境的重大转折,这一发现进一步证实了博格达造山带在石炭纪处于大陆裂谷演化的观点,为进一步理解博格达地区晚古生代构造格局及板块构造体制提供了重要的地质依据。