大兴安岭中段白音高老组火山岩的形成时代及地球化学特征

大兴安岭中段柴河地区白音高老组火山岩主要由流纹岩及流纹质火山碎屑岩等一套酸性火山岩组成。锆石SHIRMP U--Pb定年结果显示白音高老组火山岩的年龄为131±1 Ma,为早白垩世。地球化学测试结果显示,白音高老组火山岩属钙碱性系列,其微量元素亏损Ba、Sr、P、Ti、U元素,相对富集Rb、Th、K、Nd、Hf等元素。稀土元素配分曲线右倾,轻重稀土分馏明显,具有明显的Eu负异常。研究表明,白音高老组火山岩来源于下地壳的部分熔融,其形成的构造背景可能为蒙古—鄂霍茨克洋闭合—碰撞造山后的伸展。     

大兴安岭乌奴尔地区白音高老组流纹岩锆石U-Pb年龄及形成地质背景讨论

【研究目的】大兴安岭分布着中国东北最大的中生代火山岩带,白音高老组是该中生代火山岩重要组成部分,白音高老组的年代学及地球化学特征可为大兴安岭地区构造演化提供基础地质资料。【研究方法】本文对大兴安岭乌奴尔地区白音高老组流纹岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学测试。【研究结果】流纹岩锆石U-Pb年龄为（127.6±1.2）Ma,属早白垩世。岩石地球化学数据显示,岩体属高硅高钾弱过铝质钙碱性系列。岩石整体富集大离子亲石元素K、Rb、Ba,亏损大离子亲石元素Sr和高场强元素Nb、P、Ti,LREE相对富集,HREE相对亏损,具有中等的富Eu异常（δEu=0.49～0.87）。【结论】综合区域地质特征及本次研究认为,大兴安岭乌奴尔地区白音高老组流纹岩的形成构造背景可能与古太平洋板块向欧亚大陆之下俯冲作用有关。     

大兴安岭北段新林战备村地区早白垩世火成岩年代学、地球化学及大地构造意义

大兴安岭北段新林战备村地区广泛发育晚中生代火山岩及花岗岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb测得战备村花岗岩体侵位年龄为121.0±0.8 Ma,其周围出露的白音高老组流纹岩喷发年龄为136.9±1.3 Ma,二者均形成于早白垩世。地球化学特征上,二者均属于过铝质高钾钙碱性-钾玄质系列,高SiO_2,富K_2O、Na_2O,低Mg、Ti,微量元素富集大离子亲石元素Rb、K、Ba及LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti及HREE,轻重稀土明显分异((La/Yb)_N=11~23.2),具中等-弱的Eu负异常(δEu=0.35~0.82),二者具同源岩浆演化的特征。结合前人研究结果,新林战备村地区早白垩世火成岩形成于后造山或碰撞后的构造环境,代表了伸展的大地构造背景,这些火成岩产出可能与蒙古—鄂霍茨克洋中侏罗世至早白垩世闭合造山后的伸展作用有关。     

大兴安岭中段索伦地区白音高老组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

白音高老组火山岩位于大兴安岭中段科右前旗索伦地区,主要岩性为流纹岩和流纹质晶屑凝灰岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析表明,3组样品的锆石U-Pb年龄分别为127±2Ma、133±2Ma和123±1Ma,即白音高老组火山岩形成于133~123Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。岩石学和岩石地球化学特征显示,白音高老组火山岩类似于高分异的I型花岗岩,有斜长石和少量角闪石部分熔融残留。锆石的~(176)Hf/~(177)Hf值介于0.282854~0.283026之间,ε_(Hf)(t)为较高的正值,变化于+5.5~+11.5之间,Hf二阶段模式年龄(T_(DM2))为828~439Ma,表明兴安地块地壳的主体增生年代为新元古代—显生宙。通过对比东北地区(以邻区为主)同时代岩浆-构造活动,研究区内白音高老组火山岩形成于伸展构造环境,这种伸展构造环境的形成可能与古太平洋板块俯冲于欧亚大陆之下的弧后伸展环境有关。     

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.     

内蒙古扎木廷火山岩年代学、地球化学与中生代构造体制转换

大兴安岭火山带晚中生代火山岩的起源、演化及形成的构造背景一直存在争议。文章对出露于扎木廷地区白音高老组火山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果显示流纹岩及粗面岩分别形成于(131.6±1.2)Ma和(126.9±1.5)Ma,与白音高老组第二段火山沉积夹层中动植物化石鉴定结果一致,表明形成于早白垩世早期。流纹岩及粗面岩属碱性系列火山岩,具高硅、富碱、低铝、贫镁、钙和高FeOT/(FeOT+MgO)比值特征;相对富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Pb,强烈亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P和Ba、Sr,流纹岩具A型花岗岩特征。微量元素与稀土元素特征表明流纹岩及粗面岩均来自于地壳的熔融,二者具有相同的岩浆来源。白音高老组火山岩形成于造山后的伸展构造背景,反映了蒙古鄂霍茨克洋向南俯冲与额尔古纳—兴安陆块碰撞拼合后,大兴安岭地区开始由挤压向伸展构造体制转换,软流圈地幔上涌底侵使下地壳发生了部分熔融,导致流纹岩喷发,残留相进一步熔融继而导致大规模粗面岩喷发。     

大兴安岭温布其地区白音高老组火山岩的形成机制

大兴安岭温布其地区白音高老组火山岩主要由流纹质岩屑晶屑凝灰岩和流纹岩等一系列酸性火山岩构成。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,研究区流纹岩形成于(131±1.5)Ma,为早白垩世;岩石地球化学研究表明,样品具有高硅SiO_2(72.43%~78.64%)、富铝Al2O3(11.48%~14.24%)、富钾K_2O(4.09%~5.05%)和低镁MgO(0.14%~0.34%)的特点;轻重稀土分馏较明显[(La/Yb)_N=8.22~13.68],Eu负异常明显(δEu=0.39~0.90);微量元素相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、P、Ti。~(176)Hf/~(177)Hf比值为0.282 830~0.282 983,εHf(t)为6.02~10.19。研究发现,温布其地区白音高老组火山岩岩浆来源于新元古代亏损地幔增生的年轻基性地壳的部分熔融,形成于伸展的构造环境。     

大兴安岭北段吉源地区白音高老组流纹岩锆石U-Pb年龄及地球化学特征

对大兴安岭北段吉源地区白音高老组流纹岩进行了年代学、地球化学测试,结果表明:LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示结晶年龄为(112. 84±0. 81) Ma,属早白垩世;样品具有高硅SiO_2(75. 74%～82. 87%)、富碱K_2O+Na_2O (6. 65%～8. 71%)、贫镁MgO (0. 01%～0. 03%)的特点;具有轻稀土富集,轻重稀土分馏明显[(La/Yb)N=1. 13～5. 46]及明显的Eu负异常;大离子亲石元素Rb、Th、U相对富集,亏损Ba、Sr、Ti等元素,岩石的Rb/Sr值为20. 29～74. 89,Ti/Y值为2. 52～14. 53,Nb/Ta值为12. 25～14. 7。综合研究表明,吉源地区白音高老组流纹岩成分类似于A型花岗岩,岩浆来源于下地壳基性岩石的部分熔融,可能形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合造山后的伸展环境。     

大兴安岭中段塔尔气地区中酸性火山岩成因及构造背景

为探讨大兴安岭中段塔尔气地区中酸性火山岩成因及构造背景,深化大兴安岭中生代火山岩带的对比研究,对该地区满克头鄂博组、白音高老组火山岩开展了锆石U-Pb定年、岩石地球化学及Hf同位素分析.满克头鄂博组年龄为154±2 Ma和154±3 Ma,白音高老组年龄为132±2 Ma.样品富碱质,贫镁和钙,为弱过铝质.富K、Rb、Zr、Hf,贫Eu、Ba、Sr、P、Ti等元素,具有中等到较强的Eu负异常.锆石饱和温度平均值分别为915℃和841℃,表现出A型流纹岩的特点.样品ε_Hf（t）值分别介于+6.9~+8.4和+6.7~+7.9,t_DM2分别介于624~670 Ma和611~682 Ma,指示岩浆来源于新元古代亏损地幔增生年轻地壳物质.本地区满克头鄂博组形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后伸展早期阶段,白音高老组则形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后岩石圈伸展及拆沉作用,同时受到太平洋板块俯冲引发的弧后伸展作用叠加的影响.      

内蒙古扎兰屯地区白音高老组火山岩地球化学、年代学及其地质意义

扎兰屯西南部白音高老组火山岩的岩相学鉴定为流纹岩组,少量英安岩.LA-ICPMS锆石U-Pb定年显示,流纹岩形成于125~129 Ma的早白垩世.岩石地球化学研究表明,火山岩高硅、富碱,为过铝质高钾钙碱性系列;稀土丰度较高（∑REE=128.35×10^-6~169.26×10^-6）,轻重稀土分馏明显（（La/Yb）_N=12.17~16.42）,弱负Eu异常（δEu=0.43~0.70）;大离子亲石元素（LILE）Rb、Th、K等相对富集,出现Ba的亏损,高场强元素（HFSE）Sr、P、Ti强烈亏损,Nb、Ta相对亏损,与A型花岗岩特征相似.Rb/Sr=0.58~2.06,Ti/Y=6.50~17.98,Ti/Zr=7.49~40.87,基性相容组分Cr、Co、Ni含量较低,Mg^#较低,具有壳源岩浆特征.综合考虑扎兰屯白音高老组火山岩的上述特征并结合他人研究成果,认为扎兰屯地区的这套火山岩源于地壳的部分熔融,形成于非造山板内伸展环境.     

黑龙江北部新生地区早白垩世龙江组火山岩年代学、地球化学特征及其地质意义

对黑龙江北部新生地区早白垩世龙江组火山岩进行年代学和地球化学研究,结果表明:龙江组底部的流纹岩年龄为120±1.3 Ma;上部的安山岩年龄为110.7±1.2 Ma。即:龙江组是由两期火山事件所构成,事件间隔约10 Ma,这两期火山事件与东北地区相关早白垩世火山事件完全可以对比。龙江组火山岩岩石组合为流纹岩-安山岩,属于钙碱性-高钾钙碱性系列。稀土元素特征显示轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,呈负铕异常。微量元素特征显示相对富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb、U、Th,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE)。结合地球化学特征和前人研究资料,笔者认为,黑龙江北部新生地区早白垩世火山岩来源于下地壳的部分熔融,与古太平洋板块向欧亚板块之下俯冲导致加厚岩石圈拆沉后的伸展作用有关。     

大兴安岭中南段塔尔气地区满克头鄂博组流纹岩年代学和地球化学研究

对出露在大兴安岭中南段塔尔气地区的满克头鄂博组的流纹岩进行了详细的年代学和地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,流纹岩形成于143～141 Ma,时代为早白垩世早期,而不是以前认为的晚侏罗世。地球化学特征表明该时期流纹岩属高钾钙碱性过铝质岩石,球粒陨石标准化稀土配分曲线呈轻稀土富集的右倾形式,(La/Yb)N=2.55～12.82,具有明显负Eu异常。原始地幔标准化图解显示大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K、Pb的富集及高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti、P的强烈亏损,这是壳源岩浆的特征。流纹岩锆石εHf(t)=+4.6～+10.9,二阶段Hf模式年龄为501～905 Ma,反应其源区物质主要为早古生代—新元古代时期增生的年轻地壳物质。满克头鄂博组流纹岩形成于造山后伸展环境,可能与蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展作用相关。     

大兴安岭北部新林石英二长岩-花岗岩的地球化学特征及其成因

对额尔古纳地块东南部新林镇附近的侵入岩进行了锆石U-Pb年龄测定、Lu-Hf同位素和岩石地球化学研究。结果表明,岩体形成于141.1~123.8 Ma,是早白垩世岩浆活动的产物。新林石英二长岩-花岗岩高硅较富铝贫镁,属于准铝质、高钾钙碱性系列;具有中等-弱负Eu异常(δEu=0.53~0.72),轻重稀土分异比较明显[(La/Yb)_N=12.42~25.38];相对富集大离子亲石元素Rb、Th、U和LREE,高场强元素Ti、Nb、Ta、P和HREE表现出亏损。新林石英二长岩-花岗岩具有高Sr、低Yb及低Y的特征,且相对富K,属于C型埃达克岩,形成于加厚下地壳的部分熔融。Lu-Hf同位素研究显示其ε_(Hf)(t)为2.1~6.2,二阶段模式年龄(T_(DM2))为1025~786 Ma,认为其岩浆源区为新元古代增生的地壳物质。     

松辽盆地长岭断陷营城组火山岩的时代与岩石成因

对松辽盆地长岭断陷查干花次凹营城组火山岩进行了LA--ICP--MS U--Pb 年代学和岩石地球化学研究。确定研究区内火山岩形成于104 ～ 112 Ma 的早白垩世晚期。营城组火山岩主要由粗面岩、流纹岩、钠闪碱流岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩组成,化学成分显示均为流纹岩,属碱性系列。火山岩高硅富碱、贫铝钙镁; 铕负异常明显( δEu = 0. 16 ～ 0. 65) ,轻重稀土元素分馏较强［( La /Yb) N］ = 7. 15 ～ 10. 38; 富集大离子亲石元素K、Ｒb 和LＲEE。Ba、Sr 出现强烈的负异常,强烈亏损高场强元素P、 Ti,而Nb、Ta 并不亏损。该区中酸性火山岩由玄武质岩浆底侵导致新生地壳岩石部分熔融形成。     

大兴安岭中北段塔尔气地区早白垩世白音高老组火山岩地球化学特征及意义

塔尔气地区早白垩世白音高老组火山岩主要由流纹岩、流纹质(含角砾)岩屑晶屑凝灰岩及流纹质岩屑晶屑凝灰熔岩等组成。岩石地球化学研究表明,火山岩具有富铝(Al2O3含量13.37%~15.79%)、富碱(Na2O+K2O含量6.10%~8.56%)、贫镁钙的特点;稀土元素丰度总量较高,轻、重稀土元素分馏明显[(La/Yb)N=3.72~17.9],且HREE有较明显的凹陷;微量元素以相对富集K、Rb、Ba、LREE等大离子亲石元素,而相对亏损Sr元素以及高场强元素Nb、Ta、Ti为特征。结合前人研究结果表明,塔尔气地区白音高老组火山岩来源于基性下地壳物质的部分熔融。结合火山岩所具有的A型流纹岩的特点,暗示为伸展构造体制下的产物,可能与蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的伸展环境有关。     

黑龙江尚志一面坡固安屯组火山碎屑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石化学特征

对黑龙江尚志一面坡地区固安屯组砂、板岩中火山碎屑岩的夹层晶屑凝灰岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年和地球化学分析。结果表明,岩石Si O2含量为63.43%~75.01%,相对较高,主要为英安质和流纹质晶屑凝灰岩,属于钙碱性系列和高钾钙碱性系列;具有富集大离子亲石元素Rb、K等,而亏损Sr元素;轻稀土富集,重稀土亏损,有较明显的负铕异常,具有火山弧岩浆成分特点。主要获得晶屑凝灰岩,加权平均年龄为258.0±1.6 Ma(MSWD=0.113),代表固安屯组上部火山碎屑岩夹层的形成年龄。此结果表明,在黑龙江尚志一面坡地区发育的固安屯组的形成时代为晚二叠世。     

松辽盆地南部早白垩世火山岩的地球化学特征及其成因

对松辽盆地南部早白垩世火石岭组和营城组火山岩进行的岩石地球化学研究表明,火石岭组火山岩主要以玄武质粗面安山岩和粗安岩为主,存在少量粗面英安岩,其Si O2=53.8%~68.6wt%、K2O+Na2O=7.70%~9.59%、Mg#=26.72~33.89,以富集轻稀土和大离子亲石元素(LILEs,如Rb、Ba、Th、U等),亏损重稀土和高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Ti、P等)为特征,这些特征与俯冲带火山岩类似。营城组火山岩以流纹岩为主,存在少量的玄武质粗面安山岩、粗面安山岩和英安岩,基性端元具有低硅(Si O2=49.3%~56.6%)、低碱(K2O+Na2O=4.57%~6.60%)、富镁(Mg#=33.49~59.51)的特征,主要属于钙碱性系列,暗示其原始岩浆主要来源于地幔;酸性端元的Si O2=65.4%~74.9%,K2O+Na2O=3.23%~7.75%,低镁(Mg#=21.76~39.18)。营城组火山岩稀土配分型式呈右倾型,富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,与俯冲环境火山岩相似。其中,营城组流纹岩地球化学特征类似A型花岗岩,暗示形成于伸展环境。结合区域研究成果,认为松辽盆地南部早白垩世火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆之下的俯冲作用有关。火石岭组火山岩形成于活动大陆边缘环境,营城组火山岩的形成与岩石圈拆沉作用引发的伸展背景有关。     

漠河盆地东南部中生代火山岩年代学与地球化学研究

漠河盆地东南部中生代火山岩地层主要由光华组和甘河组组成,锆石U--Pb定年结果确定两组火山岩分别形成于128~125 Ma和126~120 Ma。光华组流纹岩高硅富碱、贫钙铁镁;轻重稀土分馏较明显[w(La/Yb)N=13.01~17.99],铕异常中等(δEu=0.49~0.67);富集大离子亲石元素Rb、K、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti;锆石εHf(t)值为-2.5~3.0,两阶段Hf模式年龄为989~1 130 Ma;岩浆源区为中元古代末期的地壳物质。甘河组粗安岩和玄武粗安岩富碱高钾,镁指数较大(Mg#≈48);稀土元素配分曲线为轻稀土富集的右倾型[w(La/Yb)N=12.67~23.21],铕异常不明显(δEu=0.77~0.91);富集Rb、Ba、K、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素;锆石εHf(t)值为-1.2~4.1;岩浆源区为俯冲流体交代过的岩石圈地幔,岩浆经历了一定程度分离结晶作用。     

内蒙古敖汉旗鸡冠子山二长花岗岩地球化学特征及构造环境

鸡冠子山二长花岗岩LA—ICP—MS单颗粒锆石U—Pb测试年龄为245±1 Ma,说明其形成于早三叠世。岩石地球化学研究表明,岩体具有高Si、富K、贫Ti、Ca、Fe、Mg的特点;A/KNC1.1,显示出S型花岗岩特点;固结指数(SI)为1.68~1.88,分异指数(DI)为93.94~94.25,说明岩体经历了较高程度的分异演化作用;稀土元素总量较低(∑REE=80.10×10-6~145.06×10-6),轻稀土明显富集,重稀土相对亏损,Eu负异常,大离子亲石元素Rb、K较富集,表明鸡冠子山二长花岗岩属于高钾钙碱性、过铝质S型花岗岩。结合前人相关的研究成果,推测鸡冠子山二长花岗岩是华北板块和西伯利亚板块碰撞作用形成的同碰撞型花岗岩。