东天山阿奇山组火山岩锆石U-Pb年龄地球化学特征及意义

对东天山觉罗塔格构造带阿奇山组火山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得谐和年龄为(331.8±3.4)Ma(MSWD=1.2),形成于早石炭世。岩石地球化学特征显示,阿奇山火山岩主体为钙碱性系列岩石,稀土元素分布图呈右倾模式,(La/Yb)N值为(2.64~3.70)、Eu负异常(δEu=0.78~0.95)。在微量元素蛛网图上,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素(Ta,Nb,Ti),具较高Ta/Yb、Th/Ta比值,表明其为陆壳基底的岛弧环境。通过横向对比,认为阿奇山组火山岩与雅满苏组火山岩具同源岩浆演化特征,形成于活动大陆边缘陆缘弧环境。     

准噶尔盆地滴南凸起早石炭世火山岩的成因及其对克拉美丽洋闭合时限的约束

准噶尔盆地陆梁隆起南缘的滴南凸起地区广泛发育石炭系凝灰岩,本文对滴南凸起滴西14井的石炭系流纹质凝灰岩的锆石SHRIMP年龄、地球化学与构造环境进行了系统研究.样品中锆石具有明显的振荡环带特征,SHRIMP锆石U-Pb 年龄(337.2Ma)揭示该凝灰岩形成于早石炭世.火山岩样品具有较高的硅含量(SiO2=63.47％～ 77.36％),低钛(TiO2=0.19％ ～ 1.01％)、钠(Na2O=0.98％ ～4.01％)、Mg#(21 ～ 53)的特点,K2O/Na2O比值为0.56～2.09,A/CNK大于1;稀土元素总量偏高,具有明显的负铕异常,La/Nb比值介于1.71 ～3.74之间,原始地幔标准化的蛛网图显示:大离子亲石元素Rb、Th、Ba等相对富集,高场强元素Nb、Ta,尤其是Sr、P、Ti负异常明显,以上地球化学特征表明滴南凸起石炭系凝灰岩具有壳源特征,为活动大陆边缘产物.且滴西14井岩性综合柱状图显示,深部和浅部凝灰岩具有相似的地球化学特征,浅部凝灰岩SiO2含量相对低于深部.结合火山岩锆石SHRIMP年龄和区域地质背景分析得出:盆地内陆东地区在早石炭世仍处于洋壳消减环境,洋盆闭合时间不早于337.2Ma.克拉美丽-三个泉(陆梁隆起)-达尔布特代表的洋盆从早石炭世末期开始,自东向西呈“剪刀式”闭合模式.石炭纪在准噶尔地区存在多岛格局,从滴南凸起早石炭世火山岩的成因以及盆地周围地区的构造背景来看,岛弧最终的相互拼贴可能构成了准噶尔盆地基底的主体.另外,该区来自壳源的凝灰岩中并未见到老的继承性锆石,表明准噶尔盆地可能不存在前寒武系基底.     

西准噶尔托里地区卡拉岗组火山岩地球化学特征及其构造意义

对西准噶尔托里地区卡拉岗组火山岩进行了系统的岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究。卡拉岗组火山岩从底部到顶部依次发育6个岩性段,其中中下部第4岩性段英安岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(298±3)Ma,为晚石炭世-早二叠世产物。火山岩整体上为准铝质-过铝质高钾钙碱性岩石,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损高场强元素和重稀土元素。火山岩及周围同时代A型花岗岩的年龄、主微量元素、Sr-Nd及锆石Hf同位素综合对比表明,卡拉岗组火山岩主要源于新生地壳的部分熔融。火山岩相关构造判别图解及区域构造-岩浆演化综合研究显示,卡拉岗组火山岩与区域上A型花岗岩均形成于后碰撞伸展环境。卡拉岗组火山岩的形成表明,西准噶尔晚古生代增生造山作用应早于晚石炭世。     

西准噶尔阔尔真阔腊金矿区玄武安山岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

萨吾尔地区位于西准噶尔东北缘,广泛发育古生代岩浆岩,这些岩浆岩的年代学以及地球化学研究对于限制西准噶尔地区区域构造演化具有重要的意义。阔尔真阔腊金矿床是萨吾尔地区最重要的金矿床,矿区内主要出露玄武安山岩、安山岩、闪长玢岩和少量闪长岩,其中玄武安山岩和安山岩是直接赋矿围岩。玄武安山岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb 谐和年龄为339.4±4.8Ma,表明其形成于早石炭世。矿区内玄武安山岩和安山岩属于高钾钙碱性系列,相对洋中脊玄武岩富集Sr、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti等高场强元素。玄武安山岩和安山岩具有较高的Th/Yb（0.87～4.84）值,较低的Th/Zr（0.023～0.071）值,这些特征与形成于岛弧环境中的火山岩相似,其原始岩浆可能为受俯冲板片析出流体交代的地幔部分熔融形成,板片熔体交代作用并不明显。同处于西准噶尔地区的哈图金矿床赋矿玄武岩具有岛弧玄武岩和N-MORB的地球化学特征,受俯冲流体交代作用弱,可能形成于弧后盆地环境。在西准噶尔地区,岛弧和弧后盆地环境中都可以形成火山热液型金矿床。     

内蒙古雅干地区晚石炭世白山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

弧火山岩对揭示俯冲过程中深部岩浆作用具有重要意义。内蒙古雅干地区白山组火山岩岩性主要为流纹岩、英安岩、流纹质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩。流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为309±1 Ma、308±1 Ma及300±2 Ma,时代为晚石炭世。地球化学分析显示,白山组火山岩具有较高的SiO₂(70.98%～75.45%)、Na₂O(2.90%～5.23%)含量,总体相对富钠,Na₂O/K₂O平均值为1.57。样品富集Rb、K、U等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素,显示轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾稀土元素配分模式,并且具有较明显的负Eu异常(δEu平均值为0.22),(La/Yb)_N值为3.24～9.99,(La/Sm)_N值为4.47～8.31。研究发现,白山组火山岩整体具有弧火山岩的地球化学特征,可能形成于大陆边缘弧构造环境,为晚石炭世古亚洲洋俯冲作用的产物。     

南秦岭城口火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学研究

南秦岭大巴山城口断裂带出露一套玄武安山岩、安山岩组合,火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测试结果为716±4Ma,表明其为新元古代岩浆产物;岩石地球化学研究表明火山岩富集轻稀土元素,原始地幔标准化微量元素蛛网图显示以富集大离子亲石元素Cs、Ba、Th、U及高场强元素分异为特征,Nb、Ta强烈亏损以及低的Ti(Ti O_20.85%)含量,与典型的岛弧火山岩相似;微量元素La/Nb、Th/Yb及Hf/Ta比值特征也显示岛弧岩浆属性,相对高的Zr/Y、Ta/Yb和低的Zr/Nb比值区别于大洋岛弧火山岩,具有明显的大陆亲缘性,表明城口火山岩形成于陆缘岛弧环境。综合已有的地质、地球化学及同位素年代学研究表明新元古代晚期扬子板块北缘及南秦岭地区为一活动陆缘岩浆杂岩弧,暗示中国华南板块很可能位于Rodinia超大陆的边缘部位。     

Geochemical Characteristics and Tectonic Setting and of the Yueyashan-Xichangjing Ophiolite in the Beishan Area

位于北山中带的月牙山-洗肠井蛇绿岩带是北山地区出露最好的蛇绿岩带之一,枕状玄武岩和堆晶辉长岩表现出轻稀土元素亏损-平坦的分配模式,(La/Yb)N=0.47～1.62,类似N-MORB;而相对于N-MORB则又富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,与典型岛弧火山岩相似;即基性岩类同时具有类似岛弧火山岩和洋中脊火山岩的地球化学特征,与产出于弧后盆地的新疆库尔提蛇绿岩的基性岩及现代弧后盆地(Mariana)相似,根据其地球化学特征进行构造环境判别,基本反映出弧后盆地火山岩的特征.另外样品的ENd(t)为较高的正值(6.11～8.17),表明其源区应为亏损地幔.结合研究区的沉积建造特征可以判断,月牙山-洗肠井蛇绿岩应形成于弧后盆地,与其北部的斜山-东七一山火山弧构成塔里木板块北缘的“弧-盆”体系.     

纸房地区晚古生代海相火山岩组合特征及构造环境

纸房地区位于准噶尔东北晚古生代沟－弧－盆系和准噶尔南陆缘活动带。晚古生代海相火山岩相岩石组合较复杂。在晚古生代岛弧带、弧前海沟带、弧后盆地或陆缘活动带等构造环境下发育有不同的火山岩组合     

内蒙古北山造山带小红山TTG岩石锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其对百合山构造带性质的制约

分布于内蒙北山地区小红山南一带的晚石炭世花岗岩,是由英云闪长岩(T_1)、花岗闪长岩(G_1)和奥长花岗岩(T_2)组成的一套TTG岩石组合。该套组合具有富硅、富钠、低铝的地球化学特征,稀土元素总量偏低,∑REE=27.86×10~(-6)～104.56×10~(-6),轻稀土元素富集,LREE/HREE值为4.71～22.76,(La/Yb)值为4.78～43.18,δEu为0.62～1.72,稀土元素配分曲线为右倾型,微量元素总体表现为富集大离子亲石元素(LILEs),亏损高场强元素(HFSEs),且具有明显的Nb、P、Ti负异常,Y、Yb含量低。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测定技术,测得该套TTG组合酸性侵入体中花岗闪长岩、英云闪长岩、奥长花岗岩~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为315.6±1.6 Ma、310.8±1.4 Ma、305±1.9 Ma,形成于晚石炭世。研究认为,小红山晚石炭世TTG花岗岩组合具有陆缘弧花岗岩的成因特点,形成于石炭纪百合山弧间洋盆向南侧陆缘消减过程中洋壳俯冲板片的部分熔融,这套与百合山蛇绿岩同期形成的明水陆缘弧的发育,指示了百合山构造带形成于弧盆体系的演化阶段。     

海南晨星安山质火山岩地球化学、年代学特征及其构造意义

海南晨星地区发育一套变安山质火山岩,呈透镜状或层状夹于晚古生代变沉积地层中。该安山质火山岩SiO2含量为52.87%～65.27%;富Al2O3(15.59%～21.55%),具有较高的稀土元素丰度(ΣREE=166.80×10-6～246.21×10-6),平均204.39×10-6,(La/Yb)N=5.78～7.47,(Gd/Yb)N=1.24～1.58;大离子亲石元素富集、高场强元素Nb-Ta和Ti-P亏损明显,Eu弱负异常(δEu=0.72～0.90);在Nb/Y-(Zr/TiO2)×10-4和La/Yb-Sc/Ni图解上落入安山质大陆岛弧型火山岩区。火山岩样品10HN13B的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学测试表明,该安山质火山岩形成年龄为345±4Ma,表明在早石炭世晚期(～345Ma)在海南中部存在有安山质弧岩浆作用。该年龄的获得表明晨星地区夹持该安山质火山岩的原下二叠统峨查组很可能为一套石炭-二叠纪海相火山-碎屑沉积建造,或需要进一步解体。     

西准谢米斯台山马门特一带石炭系黑山头组的厘定——来自地质地球化学和年代学证据

西准噶尔谢米斯台山中段马门特周围及东部一带一套火山熔岩、火山碎屑岩地层,前人将其归为中泥盆统呼吉尔斯特组。作者在该地层玄武岩中测得LA-ICP-MS锆石年龄为(343±3.1)Ma(n=16,MSWD=0.68),为早石炭世。依据剖面及岩石组合与《新疆维吾尔自治区地层清理》(1999)及邻区下石炭统黑山头组岩性对比分析,将其厘定为下石炭统黑山头组。该组火山岩具有高铝、高碱特征,轻重稀土元素分馏明显,大离子亲石元素Ba,Pb,Sr相对富集,高场强元素Th,U,Nb相对亏损,具有板内碱性玄武岩性质,结合区域构造演化特征,认为该火山岩形成于弧后盆地环境。     

甘肃南祁连党河南山中奥陶世火山岩的地球化学特征

甘肃南祁连褶皱带党河南山地区中奥陶世火山岩的岩石学和微量元素、稀土元素的地球化学等研究证明,本区火山岩由基性火山岩和中性火山岩组成。其中,基性火山岩分属碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列;而中性火山岩为一套钙碱性安山岩,二者均具有低钾、高钠的特点。这些火山岩的稀上元素配分曲线均属于轻稀土富集型,(w(La)／W(Yb))_N=2.73～7777,(w(La)／w(Sm))_N=1.43～3.21,(w(Gd)／w(Yb))_N=1.01～1.92．明显地表现为轻稀土元素配分曲线陡倾,而重稀土元素配分曲线相对平坦的特征。微量元素配分曲线图表现为大离子亲石元素的富集和Nb、Ta、Zr、Hf及Ti不同程度的亏损。这些岩石学和地球化学的特征证明本区火山岩形成于岛弧环境。     

准噶尔盆地腹部陆西地区二叠系-石炭系火山岩地球化学特征及构造背景分析

通过对准噶尔盆地腹部陆西地区基底二叠系佳木河组-石炭系107个火山岩样品的全岩元素分析表明,其中38.7%属钙碱性系列,碱性系和强碱性系列占61.3%.该区火山岩不仅在纵向上分异、演化特征明显,在平面上也存在明显的分区分带性.研究表明,陆西地区火山岩喷发的构造环境具有岛弧体系特征,同时由于火山岩的主量元素和微量元素均具有明显的大陆稳定构造区派生的碱性火山岩特征,说明其岩浆源深度较大,可能为上地幔或洋壳物质在高等选择性熔融条件下形成.因此盆地腹部陆西地区火山岩的喷发环境应该是在岛弧发展后期,属于岛弧近大陆一侧、在地壳增厚的环境下喷发.     

西准噶尔克拉玛依岩体的成因:年代学、岩石学和地球化学证据

西准噶尔地区克拉玛依岩体主要由闪长岩和花岗岩组成,锆石SHRIMP法给出的岩体结晶年龄为(315.5±2.8)Ma,为晚石炭世侵入岩.克拉玛依岩体具岛弧岩石的元素地球化学特征:总体上岩石富钠.A/CNK=0.57～0.84,富集LREE,(La/Yb)N=4.7～6.1,Eu显示弱负异常(δEu=0.76～0.91),...     

拉萨地块南缘日多地区叶巴组火山岩地球化学、年代学、锆石Lu-Hf同位素特征及其地质意义

拉萨地块南缘日多地区叶巴组火山岩以中酸性熔岩及火山碎屑岩占绝对优势为特征。以墨竹工卡县以东日多地区叶巴组火山岩代表性岩石组合为对象进行了地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及锆石Lu-Hf同位素研究。研究结果表明,叶巴组火山岩具有轻稀土元素富集,富集大离子亲石元素Rb、Th、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti(P、Hf)的地球化学特征。其中,基性火山岩具低钾、低钛和富钠、富铝的特征,Nb、Zr含量和Th/Y、Th/Yb、Ta/Yb值较高,而La/Nb值较低,呈现出大陆地壳组分增加的趋势。中酸性火山岩属中钾-高钾钙碱性系列,具有低钛、低镁和高铝的特征,微量元素含量及比值与大陆岛弧安山岩接近。叶巴组火山岩总体地球化学特征与陆缘弧火山岩相似。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得英安岩和流纹质晶屑凝灰岩~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为176.9±2.3Ma和162.2±3.3Ma,表明研究区叶巴组酸性火山岩形成于中侏罗世。锆石Hf同位素测试结果显示,εHf(t)值为2.43~11.42,二阶段模式年龄(t_(DM)~C)为482~1065Ma,暗示叶巴组酸性火山岩源区除新生地壳物质的部分熔融外,还明显受到古老结晶基底的影响。结合前人研究成果,认为叶巴组形成于早中侏罗世雅鲁藏布江洋北向俯冲于拉萨地块南缘之下的陆缘弧环境。     

西准噶尔宝贝岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学与地球化学

宝贝岩体位于新疆西准噶尔南部的晚古生代达尔布特中酸性岩浆岩带中,其主要岩性为花岗斑岩。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结合锆石阴极发光图像（CL）和U、Th元素特征,获得宝贝岩体的年龄为297±10 Ma （MSWD = 14）,时代属晚石炭世晚期。花岗斑岩为典型的斑状结构,斑晶以斜长石、条纹长石和石英为主;岩石中SiO₂含量为74.59%～76.26%、全碱变化于8.13%～8.63%;铝饱和指数A/CNK为1.00～1.02,属弱过铝质;岩石轻稀土富集且轻重稀土元素分馏明显,（La/Yb）_N为1.54～3.05,负Eu异常（δEu为0.25～0.53）;富集Rb、Th、U、K和LREE等大离子亲石元素,而贫Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素,属高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩系列。根据岩体的成因类型并结合区域构造环境演化,分析认为西准噶尔不仅在晚石炭世早期存在与俯冲作用相关的岛弧花岗岩,在晚石炭世晚期-早二叠纪早期也存在持续俯冲作用,在此环境下形成了与俯冲作用相关的岛弧型宝贝花岗斑岩。     

准噶尔盆地西北缘中拐凸起石炭纪安山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

为加深对中亚造山带西段石炭纪构造背景的认识,对准噶尔盆地西北缘中拐凸起金龙10井区石炭纪安山岩岩心样品开展岩相学、年代学和地球化学研究。安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,其结晶年龄为(322.4±1.1) Ma,属中石炭世。地球化学分析结果表明,研究区安山岩属于低钾-中钾钙碱性岩石系列,其稀土元素配分曲线均略向右倾,具微弱的Eu负异常;微量元素原始地幔标准化蛛网图显示整体相对富集Pb和大离子亲石元素Rb、Ba等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr等,具有消减带弧火山岩的特征。安山岩的Th/La、Th/Ce和Lu/Yb值均低于大陆地壳的平均值,而接近幔源岩浆的比值。研究区安山岩属于正常的岛弧火山岩,源于富水地幔楔,是由俯冲板片脱水产生的流体交代地幔楔发生部分熔融所形成的。结合区域地质背景并对比相近时期岩浆岩,综合认为研究区安山岩形成于大陆弧环境,为西准噶尔残余洋盆俯冲消减作用的产物,且残余洋盆在(322.4±1.1) Ma时还未完全关闭。     

祁连山哈拉湖地区奥陶纪岛弧火山岩及其构造意义

通过1∶5万区域地质调查,对祁连山哈拉湖地区火山岩进行了野外地质、岩石学、锆石U-Pb同位素年龄、地球化学等研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,该火山岩年龄为466.3±2.4Ma(n=9,MSWD=1.4),形成于中奥陶世。岩石地球化学研究表明,哈拉湖地区火山岩为低钾拉斑玄武系列,绝大多数样品的亲石元素Rb、Th、U、Ce、Zr、Nd和稀土元素La、Sm富集明显;高场强元素(Sr、P、Ti)强烈亏损,Zr、Hf微弱富集,Ba明显亏损。总的特征显示,少数火山岩具有过渡型洋脊玄武岩的特征,大多数火山岩样品显示岛弧火山岩的特征。此外,哈拉湖地区的岛弧火山岩与晚奥陶世的岛弧花岗岩伴生在一起。这些特征表明,与俯冲有关的奥陶纪岛弧岩石可能与拉脊山地区古大洋的闭合有关。     

北山北带园包山地区中酸性火山岩地球化学特征及锆石U-Pb年龄

北山北带园包山地区晚古生代中酸性火山岩以英安岩类为主,夹少量安山质火山岩。测得英安质凝灰岩锆石U-Pb年龄为315.9±3.4Ma,形成时代为晚石炭世,认为该套火山岩为上石炭统干泉组。该套岩石属于过铝质低钾-中钾钙碱性火山岩,轻稀土元素和大离子亲石元素相对富集,具有较弱的负Eu异常,高场强元素(Nb、Ti)及P元素明显亏损,表明其形成于大洋岛弧向大陆边缘弧过渡的构造环境。结合区域构造,认为北山北带地区晚石炭世古亚洲洋仍在俯冲,尚未闭合。     

桂东鹰扬关群火山岩时代和构造环境的重新厘定:对钦杭结合带西南段构造格局的制约

鹰扬关群在湘—粤—桂三省交界地区广泛发育,为一套以绿片岩相变质的细碧岩、(石英)角斑岩及相关的火山碎屑岩为主,含有细碎屑岩和碳酸盐岩组合。该群的成岩背景过去一直认为是Rodinia超大陆裂解背景下的大陆裂谷环境,时代归属为新元古代。岩石学、地球化学和锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,鹰扬关群火山岩主要属于基性-中性火山(碎屑)岩类,在岩石化学成分上表现为明显富集大离子亲石元素(LILE,包括U、Th、Ba、K和Rb等)和轻稀土元素,而Nb、Ta、P和Ti等高场强元素和重稀土元素相对亏损,反映其具有俯冲-消减作用形成的岛弧-弧后盆地型火山岩地球化学特征;获得鹰扬关群中变角斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄为(415.1±2.1)Ma(n=13,MSWD=1.8),表明其为加里东期海相火山喷发的产物。结合云开地块北缘存在有早古生代MORB型和岛弧型变质基性火山岩的资料表明,扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦—杭结合带)西南段有早古生代的古洋盆,鹰扬关群岛弧-弧后盆地型火山岩可能是钦—杭结合带南西段早古生代洋陆俯冲-消减过程的地质记录,钦—杭结合带西南段加里东期的构造格局是俯冲增生造山带而不是陆内造山带。