新疆北部哈纳斯盆地火山岩地球化学特征、锆石 U-Pb年龄及其构造意义

哈纳斯火山沉积盆地位于新疆阿尔泰造山带北部,盆地内的火山岩是一套钙碱性的中酸性岩石 ,为安山岩英安岩流纹岩组合.微量元素分析表明,哈纳斯火山岩大体上富集 Rb、 Sr、 Th和 La等大离子亲石元素,而亏损 Zr、 Y、 Ti、 Nb和 Ta等高场强元素,并呈现相似的轻稀土元素中等富集的分布模式,表现出典型弧火山岩的特征. FeO、 MgO、 CaO、 Al2O3、 TiO2等主元素和 Sr、 Ni、 Cr、 Co等微量元素的含量与 SiO2含量呈明显的线性相关关系,表明该区火山岩可能是同源岩浆分异的产物,岩石形成于活动大陆边缘的构造环境,并由遭受消减板块流体交代的富集地幔楔部分熔融而形成.英安岩单颗粒锆石 U-Pb年龄为 (474.5± 4.7) Ma,与中-晚奥陶世地层年代相吻合.在这一时期新疆北部存在古亚洲洋,并向北部西伯利亚板块俯冲,形成了以哈纳斯火山沉积盆地为代表的陆缘火山弧,这类陆缘火山弧是早古生代的中亚造山带典型的侧向大陆增生弧.     

北祁连山东段西吉地区辉长岩的地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其意义

西吉地区辉长岩属于拉斑系列,具有高Al、低碱、低Ti、低P2O5的特征。辉长岩富集大离子亲石元素(LILE) Rb、Sr、K,高场强元素(HFSE) Nb、Ta、Ce、Nd、Sm、Tb、Y、Yb相对亏损,而且Nb、Ta为负异常,具有形成于消减带之上火山弧岩浆的特征。稀土配分曲线为向右缓倾斜的轻稀土富集型,其曲线型式与岛弧、弧后盆地相似,形成于陆缘弧环境。U-Pb测年结果显示,辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年为437. 0±2. 8 Ma,形成时代为早志留世。辉长岩与西吉地区花岗岩具有相同的形成环境和非常接近的锆石U-Pb年龄,二者为同期岩浆活动的产物。结合区域地质资料,认为西吉地区辉长岩体为板块俯冲的产物,晚奥陶世—早志留世时,北祁连山海盆趋于闭合时,洋壳板块俯冲脱水,提供给地幔楔,橄榄岩发生熔融,形成的基性(辉长岩)、酸性(花岗岩)岩体。通过区域对比,认为西吉地区辉长岩与甘肃东部葫芦河群、甘肃景泰老虎山地区的蛇绿岩带中的辉长岩很可能是相同构造环境下构造—岩浆作用的产物。西吉地区可能存在由于构造作用破坏的蛇绿岩套层序的部分组成或杂乱堆积的混杂岩块。     

西天山阔拉萨依铁矿火山岩地球化学特征及其地质矿产意义

阔拉萨依铁矿大地构造位于西天山造山带西段伊犁-中天山板块南缘,矿体赋存于石炭系大哈拉军山组火山岩系内。对火山岩开展了系统的岩石学和地球化学研究。结果表明,火山岩属高钾钙碱性-钙碱性系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE,如Nb、Ta、Ti),具有活动大陆边缘火山岩的地球化学特征。不同火山岩的地球化学特征类似,为同源岩浆演化的产物。岩浆源区为经过俯冲带流体改造后的富集地幔楔,且有俯冲板片沉积物参与其部分熔融过程,岩浆在上升过程中受到了地壳物质的同化混染作用,并且发生了结晶分异作用。根据岩石组合和地球化学特征,推断阔拉萨依铁矿火山岩形成于南天山洋向伊犁-中天山板块俯冲的活动大陆边缘环境。结合前人研究成果和矿床地质特征,认为阔拉萨依铁矿是火山作用的产物,具有火山岩型铁矿床的特征。     

宁夏西吉盆地花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其地质意义

对北祁连山东段宁夏西吉盆地花岗岩地球化学特征和U-Pb年龄进行研究,并与区域上中酸性岩体进行对比。西吉盆地花岗岩属高钾钙碱性系列,具有富钠、过铝质的特征,LREE/HREE=10.89~11.93,轻稀土元素相对富集,分馏明显,重稀土元素分馏不明显,具有陆缘弧岩石的特点。岩石负Eu异常不明显,轻、重稀土元素分馏明显(La_N/Yb_N=10.90~15.41)。在微量元素组成上,花岗岩富集大离子亲石元素Rb、Th、Pb、La,亏损Sr、Ta、Nb、Ce、Ti元素,Pr、Nd、Sm、Dy弱富集,曲线形态具有造山花岗岩的特征,并具有负Nb异常,属正常大陆弧花岗岩。西吉盆地花岗岩成因类型为Ⅰ型,形成于陆缘弧环境,为板块碰撞造山作用的产物,岩浆来源于下地壳的部分熔融。通过锆石U-Pb定年获得花岗岩结晶年龄为434.3±9.0Ma,为早志留世,属加里东期岩浆侵入活动的产物。西吉盆地花岗岩与北祁连造山带东段南华山—屈吴山一线的花岗闪长岩体及甘肃老虎山闪长岩体同属北祁连岩浆弧带,是同期岩浆活动的产物,与板块俯冲消减作用有关,间接证明了西吉盆地属于北祁连造山带。     

吉林临江迎门岔铜(钼)矿花岗闪长斑岩年代学和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年得出花岗闪长斑岩的成岩年龄为(168±1)Ma(中侏罗世),属燕山期岩浆活动产物。岩石地球化学特征显示岩石为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列,富集Ba、K、Sr,亏损Nb、Ta、P、Ti,δEu异常不明显,属Ⅰ型花岗岩,岩浆来源于地壳部分熔融。综合区域同时代火成岩构造演化背景,认为该矿床形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲下的火山弧环境。     

冈底斯古近纪花岗斑岩地球化学特征及地质意义——以西藏措勤地区为例

冈底斯西段古近纪花岗斑岩为过铝质岩石,岩石类型为I型,属高钾钙碱性系列。该岩石具绢云母化、高岭土化发育,交代结构非常显著。岩石稀土元素配分模式为右倾型,轻稀土富集型,Ce负异常,中等负铕异常,整体上表现为富Rb,Th,K,Ce,Hf,Sm,而亏损Ba,U,Ta,Nb,Sr,P,Ti等元素。岩浆源区可能存在俯冲板片流体或熔体的交代作用,在岩浆演化过程中斜长石、碱性长石及磷灰石有可能发生了结晶分离作用。花岗斑岩岩浆形成于火山弧环境,角闪石为主要源区残留相,是燕山晚期-喜山早期岩浆活动的产物。     

云南祥云马厂箐富碱斑岩体的地球化学特征

云南祥云马厂箐岩体是马厂箐铜钼矿的主要赋矿围岩,处于扬子板块西缘与北西向的金沙江-哀牢山深大断裂带东侧交汇部位,属于哀牢山-金沙江富碱侵入岩带的组成部分.马厂箐岩体主要为花岗斑岩、二长斑岩和正长斑岩.岩石富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba、Th和U)和轻稀土元素(LREE)、相对亏损高场强元素(Ta、Nb和Ti),且Ta、Nb和Ti具"TNT"负异常;LREE/HREE值为8.04～23.99,8Eu值为0.72～0.88,负Eu异常不明显.岩石的La/Yb和(La/Yb)N比值高,LR/HR、La/Sm和Ce/Yb变化较大.岩体的岩浆起源于壳一幔物质混合的一种所谓EM Ⅱ型富集地幔源;其壳幔混合特征,主要是俯冲进入上地幔的地壳物质与地幔物质发生了源区混合作用的结果;形成于碰撞后的板内构造环境.     

南盘江盆地南缘富宁—那坡地区早—中三叠世火山-沉积组合形成环境

南盘江盆地南缘发育大量早—中三叠世岩浆岩和巨厚三叠系,为研究沿中越边界一带是否发生洋盆俯冲消亡过程提供了重要的岩浆-沉积证据。选取中越边界地区出露面积最大的富宁—那坡地区早—中三叠世火山岩及相关沉积作为研究对象,通过系统的地质填图和剖面测量,查明这套火山-沉积组合具有下部玄武安山岩,上覆碳酸盐岩质砾岩、含砾粗砂岩和钙质砂岩的沉积序列,与岛弧环境火山-沉积序列相似。玄武安山岩SHRIMP锆石U-Pb定年结果为247±1 Ma和246±3 Ma,与野外产于中三叠统碎屑岩之下的地质事实相符。结合前人研究成果,确定这套火山岩形成于早—中三叠世(247~242 M a)。全岩地球化学分析结果显示,玄武安山岩富集大离子亲石元素(LILEs,R b、T h和U)和轻稀土元素(LR EE),其具有明显的Nb、Ta和Ti负异常。火山-沉积序列和火山岩地球化学特征表明,富宁—那坡地区早—中三叠世火山-沉积组合形成于与俯冲相关的弧环境。中越边界地区早—中三叠世弧火山岩与蛇绿混杂岩带的时空展布特征表明,该地区晚古生代洋盆发生了向北的俯冲消减。     

西藏神公地区典中组火成岩锆石U-Pb年龄及地球化学特征

新特提斯洋俯冲消减、印度-亚洲板块碰撞导致西藏冈底斯构造带分布大量火成岩,其形成年龄尚存在一定争议,形成时代及构造意义对揭示板块运动信息具有重要意义。对神公地区典中组火成岩样品分别进行了锆石U-Pb同位素测年和元素地球化学分析,结果表明,典中组底顶部火成岩锆石U-Pb年龄值分别为65.37±0.58Ma和57.42±0.20Ma;该套火成岩主要为钙碱性系列岩石,稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾形态,且负Eu异常明显,K_2O/Na_2O值平均为1.57,微量元素Rb/Sr值平均为1.78,Nb/Ta值平均为13.28,Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti亏损。由此认为,典中组火成岩是在俯冲碰撞背景下,来自地幔和地壳的岩浆以不同比例混合形成的,可能指示了新特提斯洋关闭引起的洋壳俯冲作用。     

中国中生代沉积盆地演化

在综合分析中生代早-中三叠世、晚三叠世-早白垩世、晚白垩世-白垩纪3个时段中国沉积盆地分布、充填序列、岩相古地理和构造古地理的基础上, 建立了中国中生代沉积盆地的时空演化, 并探讨了中国中生代沉积盆地的时空演化与中生代构造运动的响应关系, 认为: (1)随着亚洲洋俯冲消亡及天山-兴蒙造山系形成, 中国北方地区总体处于古亚洲洋消亡以后, 陆块汇聚碰撞背景, 西北地区盆山格局基本定型, 南部古特提斯洋的双向俯冲消减, 在北羌塘-三江多岛弧盆系中的一系列弧后洋盆相继俯冲消亡; (2)晚三叠世的"印支运动"使古亚洲陆最终固结并向外增生, 中国己经基本形成了南海北陆的分布格局, 绝大部分地区进入陆内演化阶段.印支期以后, 华南中部上隆, 隔开了西部的古地中海域和东部的古太平洋海域; (3)中侏罗世以来, 在古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的影响下, 整个中国东部卷入滨太平洋构造域, 西太平洋型活动大陆边缘形成.中国东北大部分地区为弧内裂陷(火山沉积)盆地; 华北-阿拉善陆块东西分化, 中西部主要发育压陷盆地或断陷盆地或坳陷盆地, 东部则形成与古太平洋板块俯冲有关的陆缘岩浆弧弧内裂陷盆地; 华南则以雪峰山为界, 东部广泛发育与陆缘岩浆弧演化相关的弧内裂陷盆地, 西侧则发育陆内大型压陷盆地、断陷盆地或断坳盆地.中国西南则仍然为多岛洋弧盆系格局.      

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。     

东南沿海中生代火山岩带地球化学特征

中国东南沿海位于太平洋板块和欧亚板块的结合处,广泛分布着中生代火山岩,并伴随有大规模的成矿作用。酸性火山岩占绝对优势,基性中性火山岩仅零星出露。酸性和中性火山岩为一套富碱、富钾、富铝、低钛的高钾钙碱性系列,基性火山岩为一套富硅贫碱的高钾和中钾钙碱性系列。从基性到酸性火山岩稀土分馏和铕的负异常逐渐加剧。基性火山岩贫Nb、Zr、Y,弱富集Ba、Hf、Th、Ce。中性火山岩和酸性火山岩贫Ba、Ti、P、Nb、Zr、Ta、Sr,强烈富集Pb。通过主量、微量和稀土元素的研究认为,基性火山岩和酸性火山岩为独立的岩浆起源,在中生代,东南沿海广泛存在着玄武岩的底侵作用,给下地壳提供了大量的热源,从而诱发了下地壳重熔,形成了大量的酸性火山岩。中性火山岩由酸性和基性岩浆混合形成,其地球化学特征主要受酸性岩浆的制约。     

内蒙古中心屯地区晚侏罗世火山岩岩石地球化学特征及其成因意义

中心屯地区位于大兴安岭火山岩带中南段,区内岩浆活动强烈,发育有中生代不同时期的基性-酸性火山岩。在野外地质调查的基础上,通过研究晚侏罗世火山岩岩石学特征及岩石化学数据,发现区内晚侏罗世火山岩主要为中性-酸性岩石,属于钙碱性系列;稀土元素大都具有铕负异常,配分曲右倾,显示轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特点;微量元素的过渡元素Cr、Co、Ni含量较低,富集大离子亲石元素Rb、Ba、K等,亏损大离子亲石元素Sr,亏损Nb、Th、Ti、P等高场强元素。综合分析表明,晚侏罗世火山岩岩浆来源于地壳。其形成环境处于亚洲大陆边缘断陷带,受太平洋板块俯冲作用的影响。     

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。     

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。     

小兴安岭西北部奥陶系火山岩形成环境

本文依据火山岩岩石化学、微量元素和稀土元素地球化学特征，论述了小兴安岭西北部中奥陶统火山岩形成于陆缘弧环境。并且，用板块俯冲机制对其形成机制进行了解释。     

浙东早白垩世火山岩组合的地球化学及其成因研究

浙东早白垩世含中性岩的火山岩组合和双峰式火山岩组合的主量元素和微量元素特征对比研究表明，中性火山岩的地球化学特征明显受到伴生的基性和酸性火山岩的影响。它们的微量元素协变关系证实：中性火山岩是由基性岩浆和酸性岩浆混合形成的。双峰式火山岩具有与含中性岩的火山岩组合相类似的主量元素特征，但两者的微量元素特征相差较大。根据东南沿海在早白垩世时期的构造背景是由挤压向伸展拉张转变，以及各种元素具有不同的扩散速度，提出了浙东早白垩世火山岩组合的形成模式：若基性岩浆和酸性岩浆仅进行了部分微量元素的交换，没有来得及发生主量元素的交换，就在伸展拉张的构造背景下喷出地表，则形成双峰式火山岩组合；若基性岩浆与酸性岩浆在地壳深处共存的时间较长，发生一定程度的主量元素交换，则形成偏基性和偏酸性的中性岩浆，若进一步发生化学成分的交换，则可形成典型的安山质岩浆，喷出地表就形成含中性岩的火山岩组合。     

内蒙古乌拉特后旗乌兰敖包地区二叠纪中-基性火山岩地球化学、年代学、Hf同位素特征及其地质意义

内蒙古乌拉特后旗乌兰敖包地区中-基性火山岩位于华北陆块北缘西段,野外出露岩性主要为灰黑色-深灰绿色玄武岩、深灰绿色玄武安山岩和灰绿色安山岩等。岩石样品中SiO_2含量49.33~65.84%,Na_2O含量0.53~5.49%,K_2O平均值为0.25~6.40%,属于钙碱性系列;由基性到中性岩石中稀土总量呈增加趋势,轻稀土元素富集程度增加,δEu负异常逐渐明显;微量元素显示火山岩普遍具有不同程度的Ta、Nb亏损,U、Ba、K等大离子亲石元素富集特征,具有俯冲带弧岩浆岩的特征。火山岩中岩浆锆石U-Pb测年结果为285.0±2.3 Ma和265.0±1.5Ma,表明其形成时代为早-中二叠世;火山岩与下伏地层接触关系及捕获锆石的年龄特征指示,乌兰敖包地区火山岩形成在华北陆块北缘之上。锆石Hf同位素信息指示岩浆起源于受俯冲板块影响的亏损地幔,岩浆上升过程中加入了壳源物质。     

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系中、基性火山岩地球化学及其形成环境

准噶尔盆地是发育在前寒武纪结晶基底与古生代褶皱基底双重基底之上的中、新生代沉积盆地。盆地东北缘陆东—五彩湾地区发育大量的石炭系中、基性火山岩,主要由玄武岩、熔结玄武岩、气孔-杏仁玄武岩与辉绿岩组成。其中、基性火山岩具有低钾高钛、高∑REE的特征,球粒陨石标准化的REE配分曲线表现轻稀土富集,轻、重稀土分异的谱线特征,微量元素具有大离子亲石元素富集,Ta、Nb亏损的现象,可能与板内拉张环境下地壳混染或地幔源区有富Ta、Nb的残留体有关,微量元素环境判别图解中大部分样品点落入板内玄武岩区域,少量漂向岛弧火山岩区,表现出主体为板内构造环境;高场强元素Th/Nb、Nb/Zr比值进一步表现出火山岩具有板内火山岩的特征。综合区域地质特征及前人的研究结果,认为准噶尔盆地陆东—五彩湾地区中、基性火山岩应属造山期后伸展背景下的火山作用产物,但岩浆源区可能受到古洋壳板片俯冲作用的影响。     

冈底斯中段林子宗火山岩岩石地球化学特征

广泛发育在冈底斯岩浆岩带中的林子宗火山岩及其与下伏地层间的区域不整合提供了印度-亚洲大陆碰撞的重要证据.谢通门地区的林子宗火山岩早期以中基性-中性岩为主,夹少量流纹质凝灰岩,晚期以流纹质火山岩为主.岩石学和地球化学研究表明,这套火山岩早期以钙碱性为主,带有较多陆缘火山岩特征,中期开始出现标志陆内活动的钾玄岩,晚期更多地显示了加厚陆壳条件下火山岩的特点,记录了由新特提斯俯冲消减末期过渡到印度-亚洲大陆碰撞的信息.中基性岩浆来源于俯冲带的地幔源区,长英质岩浆形成于加厚地壳的部分熔融.结合区域同位素年龄资料,可以认为林子宗火山岩中高钾流纹质火山岩是印度-亚洲大陆碰撞阶段陆壳缩短加压升温引起部分熔融的产物.