新疆东准噶尔北塔山一带泥盆纪火山岩地球化学特征及构造意义

以东准噶尔北塔山一带泥盆纪火山岩为研究对象,通过岩石地球化学分析,获得安山岩及玄武岩样品SiO_2含量47.26%~68.03%,Al_2O_3含量14.61%~20.08%。Na_2O含量1.01%~4.39%,K_2O含量0.26%~3.02%,Na_2O/K_2O为0.55~10.50。酸性火山岩SiO_2含量67.55%~70.46%,Al_2O_3含量13.7%~14.92%。Na_2O含量2.93%~3.53%,K_2O含量3.06%~3.34%,Na_2O/K_2O为0.96~1.06。所有样品里特曼指数0.32~4.08。稀土元素总量44.91×10~(-6)~247.98×10~(-6),轻稀土略富集((La/Yb)N=1.83~5.76),δEu=0.74~1.13。大离子亲石元素(Sr,K,Rb,Ba)富集,Ta,Nb亏损强烈,绝大部分样品Nb含量小于11×10~(-6),K*(2KN/(TaN+LaN)、Sr*(2SrN/(CeN+NdN))多大于1,显示消减带火山岩特征。结合区域构造演化,认为北塔山一带泥盆纪火山岩形成于卡拉麦里小洋盆的洋壳向北俯冲过程中的岛弧环境。     

黑龙江三道湾子金矿床火山岩-次火山岩年代学、地球化学和地质意义

三道湾子金矿床位于小兴安岭北麓,是典型的以碲金化合物为主的矿床,为了限定其成矿时代和厘定其成矿地质背景,笔者对同成矿地质体火山岩和成矿期后的玄武粗安玢岩的单颗粒锆石U-Pb年龄和元素地球化学进行测定,获得同成矿地质体粗面英安斑岩及玄武粗安玢岩的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为(124.2±0.9)Ma(MSWD=0.5,n=18)和(118.9±2.3)Ma(MSWD=0.5,n=6);赋矿围岩为玄武粗安岩与同成矿地质体粗面英安斑岩,Si O2含量为52.75%~62.30%,K_2O和Na_2O含量分别为2.02%~2.85%和3.96%~4.24%。里特曼指数(δ)在0.85~3.67之间,属于钙碱性到高钾钙碱性岩系特征;成矿期后脉岩玄武粗安玢岩,SiO_2含量为51.53%~52.32%,K_2O含量为2.30%~2.36%,Na_2O含量为3.78%~4.14%,里特曼指数(δ)在4.05~4.86之间;微量和稀土元素均显示富集大离子亲石元素(Cs、K、Rb、Ba、LREE等),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf等)和HREE,特别是强烈亏损Th、U和Nb、Ta的特征,与岛弧钙碱性玄武岩相似。研究揭示了该矿床形成于早白垩世(124~119 Ma)或晚中生代造山后伸展构造环境,成矿热动源可能是交代大洋性质的岩石圈地幔。     

长白山火山碎屑喷出物和熔岩地球化学特征及其对构造环境的指示意义

选取长白山火山碎屑喷出物(火山灰)和熔岩(浮岩、碱流岩、黑曜岩),对其进行岩石地球化学分析以确定其源区、演化过程和构造环境。研究表明,长白山火山碎屑喷出物和熔岩属于钾玄岩系列和高钾钙碱性系列,富K_2O+Na_2O,并具有高K_2O以及较高的Fe_2O_3含量,低CaO、MgO、TiO_2、P_2O_5和MnO含量,Mg#值变化范围为0.02～0.10,A/CNK的平均值为0.82,属于偏铝质岩石,稀土元素(REE)相对富集,轻重稀土分异强烈、轻稀土(LREE)相对富集、重稀土(HREE)亏损,铕负异常[δ(Eu)=0.04～0.15],大离子亲石元素(LILE) K、Sr、Ba等相对亏损,高场强元素(HFSE) Th、U、Ta、Nb、Hf相对富集,P、Ti等强烈亏损,Rb/Sr比值为3.23～93.33,在岩浆岩成因类型判别图上,所有样品均落在A型花岗岩区域内,说明其具有A型花岗岩成分特征。根据前人研究成果和本文所述的地球化学分析结果,可以说明长白山火山碎屑喷出物和熔岩可能起源于幔源岩浆的分异演化,在上侵时混染了地壳组分。长白山火山碎屑喷出物和熔岩形成于非造山板内拉张环境。     

青藏高原北羌塘祖尔肯乌拉山地区查保马组陆相火山岩地球化学特征及锆石U-Pb测年

祖尔肯乌拉山地区查保马组陆相火山岩岩石类型主要为粗安岩和安山岩,属新近纪中新世。地球化学特征显示:主量元素SiO_2含量为42.45%~62.60%,绝大部分为58.08%~62.60%,相对富集FeO、MgO、K_2O、TiO_2、P_2O_5,属慢源岩浆岩系列。里特曼指数σ=2.87~3.41,平均3.19,属于钙碱性岩系。火山岩的全碱(Na_2O+K_2O)含量高,且Na_2O-2K_2O,K_2O/Na_2O=1.12-1.43,属钾玄岩系;微量元素强不相容元素Rb、Ba、Th、U、K呈强富集,弱不相容元素Ta、Nb、La、Ce、P、Zr、Hf、Sm弱富集,过度元素Ti、Y、Yb弱亏损,相容元素Lu强亏损。富集强不相容元素,指示火山岩源区为富集地慢(EMⅡ);稀土元素为右倾型,轻重稀土分馏显著,具有弱的负Eu异常特征,显示岩浆在上涌过程中有地壳的物质混入,发生同化混染作用。构造环境分析为板内。根据ICP-MS锆石U-Pb法测得火山岩锆石结晶年龄为(20±1)Ma,属新近纪中新世。     

内蒙古渣尔泰地区中生代火山岩地球化学特征及构造环境分析

内蒙古渣尔泰地区处于华北地台西北部,其分布的中生代火山岩划分为两大类,形成于两个喷发旋回。早白垩世早期喷发旋回以中基性火山岩为主,沿近东西向的深大断裂呈北东东向裂隙式喷发;晚期喷发旋回以酸性火山岩为主,沿近南北向断裂带呈裂隙-中心式喷发。中基性火山岩主要为橄榄玄武粗安岩和安粗岩,其SiO_2介于49.65%~56.64%;酸性火山岩包括次火山岩、火山碎屑岩、火山熔岩,其Si O2介于73.18%~83.82%;两者组成典型的宽双峰火山岩。中基性火山岩富碱(Na_2O+K_2O=6.70%~7.47%)、高Ti(TiO_2=2.29%~3.55%)、Fe,相对贫Ca、Mg,富含大离子亲石元素(LILE)(Rb、Ba),轻稀土相对富集,轻、重稀土元素分馏明显,LREE/HREE=4.50~6.47,(La/Yb)N=4.17~8.85,具微弱的负Eu异常(δEu=0.67~0.96),具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征,其岩浆来源于交代富集的软流圈地幔,岩浆上升过程中地壳组分混染较少。酸性火山岩富Si、高K,贫Ca、Mg、Fe、Ti,富含大离子亲石元素(LILE)(Rb、Th、U)和高场强元素(HFSE)(Nb、Ta、Zr、Hf),富集轻稀土,LREE/HREE=2.91~14.3,轻、重稀土分馏明显,(La/Yb)N=2.53~28.4,(La/Sm)N=1.16~4.57,(Gd/Yb)N=1.22~5.04,负Eu异常明显(δEu=0.02~0.25),具有A型流纹岩的特征,为幔源岩浆底侵,使上覆的先存地壳岩石发生部分熔融的产物。结合区域地质背景,认为研究区双峰式火山岩形成于西伯利亚板块与华北板块碰撞造山期后陆内拉张的构造环境。     

北秦岭-祁连结合带扫帚滩辉长岩年代学、地球化学特征及其地质意义

对北秦岭-祁连结合带关山地区扫帚滩辉长岩进行了系统的岩石学、年代学和地球化学研究。扫帚滩辉长岩的LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄为(436±3.8)Ma(n=15,MSWD=1.5)。岩石地球化学特征显示该岩体属于钙碱性岩石系列:SiO_2含量为46.32%~52.89%,TiO_2含量有两组区间(1.24%~1.37%和2.11%~2.55%),富Na_2O(2.17%~2.48%),贫K_2O(0.36%~0.62%),Na_2O/K_2O比值介于5.43~6.03之间,里特曼指数σ变化于0.79~2.15之间;岩石的Mg#值为42.65~57.28,分异指数DI=20.92~30.89,固结指数SI=23.68~35.04,表明岩浆分异程度较低。稀土元素分布模式和微量元素原始地幔标准化图解均呈现出两种明显的形态:洋中脊玄武岩型(MORB)和岛弧玄武岩型(IAB)。其中MORB型呈LREE富集的右倾型,(La/Yb)N=1.88~2.51,δEu变化于0.84~1.00之间,IAB型表现出明显的La-Nd及高场强元素(HFSE)负异常,(La/Yb)N=1.57~2.26,δEu介于0.96~1.03之间。结合区域地质背景,认为扫帚滩辉长岩是兼具MORB和IAB型组分的共生基性岩,该岩体可能形成于弧后盆地构造环境,这一结论对于研究秦祁结合带构造演化具有重要意义。     

新疆西准噶尔谢米斯台一带志留纪流纹岩地球化学特征及构造意义

谢米斯台一带志留纪火山岩主要为一套中酸性火山岩及其火山碎屑岩建造,流纹岩大面积出露,具有高Si(SiO_270.53%)、低镁(MgO=0.12%~0.58%)、富K贫Na(Na_2O=1.71%~4.45%,K_2O=4.21%~5.72%,Na_2O/K_2O=0.38~0.91)、富Al贫Ca(Al_2O_3=11.04%~15.2%,CaO=0.3%~1.94%)等特征,大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)相对亏损,Eu具有弱—中等的负异常,且Nb/La、Ti/Y比值较低,Hf/Ta、La/Ta、La/Yb、Ta/Yb等比值均较高,显示具典型岛弧火山岩地球化学特征。结合区域构造演化特征,推测在谢米斯台一带,准噶尔洋在志留纪开始进入强烈的俯冲消减作用,在壳幔结合部位可能俯冲板片与富集地幔局部熔融引起下地壳物质大规模的部分熔融或重熔,经历了一定程度的分离结晶和大量地壳物质的混染形成的酸性岩浆喷发形成流纹岩,是陆壳垂向增生的一个主要阶段。早古生代晚期,谢米斯台地区处于萨吾尔复合岛弧的南部边缘岛弧环境。     

华夏陆块钠质高镁玄武岩地球化学特征及地质意义

赣州盆地位于钦杭(钦州—杭州)结合带南侧华夏陆块西部,由晚白垩世早期红色碎屑沉积岩系组成,其底部夹有一套玄武岩,全岩Si O_2含量为46.50%~48.13%,具有钠质高镁特征(Mg O=15.47%~18.24%,Mg~#=74~77,K_2O/Na_2O=0.22~0.39)。稀土元素配分型式表现出轻稀土富集右倾,没有明显的Eu异常的特点,表明岩浆没有明显的斜长石分离结晶作用;微量元素上富集大离子亲石元素,高场强元素特别是Ta、Nb、Ti亏损不明显,Cr、Ni的含量分别为235×10~(-6)~617×10~(-6)、157×10~(-6)~493×10~(-6),与原生岩浆的Cr、Ni含量接近,Ba/Nb值(13.51~23.18)和La/Nb值(0.82~1.03)表明源区有富集地幔组分;Sr—Nd—Pb—O同位素显示出源区性质具有EMⅡ型富集地幔特征。岩石学和地球化学特征表明,玄武岩具有原生岩浆性质,是富集地幔部分熔融的产物。同时为中生代华夏陆块EMⅡ型岩石圈地幔提供了准确的证据。由赣州盆地晚白垩世构造背景和构造环境判别图解可知,本区玄武岩形成于板内拉张环境,可能与古太平洋俯冲条件的转变有关。     

相山火山-侵入杂岩的反方向岩浆演化系列研究

相山因是中国最大火山岩型铀矿产地而倍受关注,相山火山-侵入杂岩从喷发-侵出-侵入,SiO2含量、Rb/Sr、Rb/Ba比值降低,而TFe（Fe2O3＋FeO）、CaO、MgO、TiO2、P2O5含量、SI（固结指数）、δEu则呈增高趋势,岩浆演化与正常岩浆房酸度逐渐增高的岩浆分异趋势相反,称反方向岩浆演化系列.不相容元素的比值如Th/U、Rb/Ba、Th/Nb、Th/Ta、La/Nb、Nb/Ta变化幅度较大,与SiO2组分没有明显的正消长或反消长关系,稀土配分曲线也不尽一致,火山喷发相、侵出相和侵入相岩石具有不同的源区性质.     

滇西小龙潭矿区富碱斑岩地球化学特征与成因

岩石地球化学分析表明小龙潭斑岩高钾(K_2O/Na_2O=0.85~8.39)、富碱(K_2O+Na_2O=9.05%~12.45%),总体属于钾玄岩系列的岩石。岩石富集Rb、Ba、Th、LREE等大离子亲石元素而亏损Ti、Nb、Ta、HREE等高场强元素,具有较高的ΣLREE/ΣHREE比值和(La/Yb)N比值,具中等程度Eu负异常。从岩石地球化学特征分析,小龙潭富碱斑岩起源于金沙江洋壳俯冲交代作用形成的富集地幔,富碱斑岩可能与Cu、Mu、Ag成矿作用密切相关。     

湘南汝城盆地火山岩岩石地球化学及其成因意义

汝城盆地基性火山岩系由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成，属于低钾拉斑玄武岩系。基性火山岩系具有同一岩浆源区。岩石微量元素出现弱的LILE富集和Ta，Nb，Ti的亏损。强不相容元素比值反映岩浆源区明显偏离原始地幔组分，具有富集型异常地幔岩浆源区特征。岩浆源区同时受到地壳物质混染和来自先前消减残留板片流体或熔体交代的双重改造作用。在陆内拉张构造条件下富集型异常地幔岩浆源区的部分熔融是制约汝城盆地基性火山岩形成的主要因素。     

西天山阿吾拉勒石炭纪火山岩年代学和地球化学研究

西天山阿吾拉勒裂谷带内广泛发育石炭纪火山岩, 主要由玄武岩、粗面玄武岩、玄武质粗安岩、玄武质安山岩、粗面岩和流纹岩组成。以中基性岩为主, 多为钙碱性系列。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示, 区内流纹岩形成于(316.1±2.2) Ma, 为早石炭世晚期。微量和稀土元素特征表明, 本区的火山岩具有俯冲带大陆边缘岛弧火山岩的典型特征, 应形成于早石炭世晚期的准噶尔洋向伊犁板块俯冲的大陆边缘弧环境。可能是由受俯冲流(熔)体交代的地幔楔尖晶石二辉橄榄岩发生1%~5%的部分熔融, 并在上升过程中经历了不同程度的结晶分离和同化混染作用而形成的。     

西准噶尔早泥盆世马拉苏组火山岩岩石成因研究

新疆西准噶尔北部地区的早泥盆世马拉苏组出露有少量富钠低钾的拉斑质中基性熔岩,这些分布于谢米斯台断裂北侧的玄武安山岩和玄武岩多呈夹层状断续产出于火山碎屑岩之中。马拉苏中基性熔岩的Mg#与主、微量元素协变关系及Th-Th/Nd图反映了其并非同源岩浆演化的结果。马拉苏火山岩中的玄武安山岩富集LILE、亏损HFSE,具有较高的Th含量及较低的Hf/Th和(Nb/Th)PM比值,显示出弧火山岩的地球化学特征。其中的玄武岩则具有略为平坦的稀土元素分配样式,较低的Th含量及较高的Hf/Th和(Nb/Th)PM比值,此同MORB地球化学特征极为相似;虽然其也显示有轻微的LILE富集、HFSE亏损,但是较高的La/Nb比值则暗示这同地壳或俯冲物质组分的卷入有关,且一系列构造环境判别图解也进一步印证了马拉苏组内的玄武岩应属似MORB基性熔岩。此外,两类岩石的高场强元素比值Zr/Nb、Hf/Ta同全球平均大洋中脊玄武岩的相应比值极为接近,反映了马拉苏组中基性火山岩的物质源区主体均为MORB地幔物质源区。La/Yb-Gd/Yb原始地幔标准化比值的模拟计算进一步显示了马拉苏组玄武安山岩与受改造(俯冲沉积物或地壳物质的混染)的石榴子石或尖晶石-石榴子石地幔橄榄岩物质源区的部分熔融作用有关,而似MORB型玄武岩则源自尖晶石地幔橄榄岩源区的部分熔融。结合区内同期的蛇绿岩、火山岩和碱性花岗岩的地球化学研究,我们可以进一步推断此类兼具有似MORB和弧火山岩地球化学特征的早泥盆世马拉苏火山岩应当是西准噶尔地块北部在早古生代受后期俯冲作用影响下经历弧后扩张形成的火山-岩浆地质记录。     

松辽盆地长岭断陷中基性火山岩的时代与其成因

锆石U-Pb定年结果显示,松辽盆地长岭断陷松南180井中基性火山岩形成于101～116 Ma的早白垩世晚期,属于营城组,非火石岭组火山岩。岩相学观察主要由安山岩和橄榄玄武岩组成,化学成分显示为玄武岩、粗面玄武岩和玄武质粗面安山岩,属碱性系列,镁质量分数较低,镁值较小（Mg^#=0.27~0.53）。稀土元素总量较高（w（∑REE）=（164.98~257.27）×10^-6）,轻重稀土分馏明显（（La/Yb）_N=6.60~10.96）,铕异常微弱（δEu=0.85~1.02）。富集大离子亲石元素和轻稀土元素, Rb,K 相对亏损,相容元素（Cr、Co、Ni）质量分数低,高场强元素Nb、Ta弱富集,整体表现出与 OIB(洋岛玄武岩)一致的稀土图谱和微量元素特征。岩浆源区为软流圈地幔,经历了深部地幔流体的交代富集作用,岩浆未遭受地壳物质的混染。     

湘东南汝城盆地火山岩的元素地球化学及源区性质讨论

湘东南汝城盆地火山岩系由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成 ,属于低钾拉斑玄武岩系。玄武岩全岩K Ar年龄为 ( 12 8 4± 4 2 )Ma ,辉绿岩全岩K Ar年龄为 ( 112 1±3 2 )Ma。元素地球化学分析表明火山岩系具有同一岩浆源区 ,其形成以部分熔融方式为主。岩石微量元素出现大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U的富集和高场强元素Ta、Nb、Ti的亏损。强不相容元素含量的比值表明岩浆源区明显偏离原始地幔组分 ,具有富集型地幔的特征。岩浆源区主要受到地壳物质混染以及来自消减残留板片析出流体的交代改造作用。     

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。     

歧口凹陷火成岩的地球化学特征、形成时代及构造意义

歧口凹陷侏罗系火成岩主要以中-酸性的流纹岩、粗面岩和粗面安山岩为主,白垩系主要为中-基性的粗面玄武岩和玄武质粗面安山岩,第三系火成岩以粗面玄武岩、碱性玄武岩及辉绿岩为主。同位素定年结果获得白垩系玄武岩的年龄为133±20 Ma,安山岩和粗安岩年龄分别为111.8±0.9 Ma和122.1±3.1 Ma,第三系辉绿岩年龄为16.57±0.23 Ma。地球化学特征显示,侏罗系火成岩相对低钛、高碱和钠、低铁镁,轻重稀土元素强烈分馏、微量元素相对富集LILE、贫化HFSE、亏损Nb和Ti、P,部分高Sr、低Yb,总体指示为挤压环境下加厚地壳物质的熔融产物,白垩系火成岩中等钛和碱的含量,高钠、铁和镁,稀土和微量元素显示其来自于伸展背景的富集地幔源,但受到陆壳物质的混染,第三系火成岩高钛含量、中等碱含量但变化大、高钠、富铁镁,轻重稀土元素分馏弱到中等、微量元素富集LILE和HFSE,同样来自板内伸展环境的富集地幔源的产物。表明歧口凹陷构造转换发生在晚侏罗世和早白垩世之间。     

川西新元古代双峰式火山岩成因的微量元素和Sm-Nd同位素制约及其大地构造意义

系统的微量元素和Sm-Nd同位素分析表明,川西地区早震旦世苏雄组双峰式火山岩中的大多数玄武岩具有高的正ε_Nd(T)值(+5～+6)、大离子亲石元素和LREE富集,与现代典型的洋岛玄武岩和大陆溢流玄武岩省中的碱性玄武岩有非常相似的地球化学和同位素组成特征。酸性火山岩的ε_Nd(T)值较低(+1.1～+2.6),地球化学特征总体上与A₂-型花岗岩相似,它们是受地壳混染的OIB型玄武质岩浆在地壳中部的一个“双扩散”岩浆房通过结晶分异形成的。苏雄组双峰式火山岩形成于典型的大陆裂谷环境,非常类似于现代与地幔柱活动有关的高火山活动型裂谷火山岩,扬子块体西缘 800Ma前的裂谷作用和火山活动应是约825Ma前的华南地幔柱活动引发的结果。     

长白山区二道白河流域早更新世玄武质熔岩的成因

采用岩石化学和同位素分析方法,研究了二道白河流域早更新世玄武质熔岩的成因。玄武质熔岩由钠质拉斑玄武岩和钾质粗面玄武岩、玄武质粗面安山岩组成。它们的REE分配形式比较相近,表明它们来自共同的源区。Sr、Nd、Pb同位素示踪表明,二道白河流域早更新世玄武质熔岩岩浆源区接近于似原始地幔。它们的Mg#=100Mg O/(Mg O+Fe O)低于中国东部新生代玄武岩原始岩浆的Mg#(60~68),Ni(27.76×10-6~200.6×10-6)低于原始地幔,Rb/Sr(0.05~0.09)、Ba/Rb(15.64~264)高于原始地幔,说明这些岩石不是源自原始地幔。玄武质熔岩的DI变化于42~67,具有高Ca、高Sr、Eu正异常,微量元素图解显示玄武岩保留部分熔融趋势,粗面玄武岩、玄武质粗安岩具有结晶分异趋势,岩浆上升过程中发生了不同程度的地壳混染作用。玄武质熔岩的Nb/Ta之比为14.8~15.8,与勘察加半岛深俯冲带火山类似。Nb/Ta-(Na2O-K2O)关系图解显示研究区玄武质岩浆的形成与俯冲板片的部分熔融有关。