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。     

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。     

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。     

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。     

新疆博格达东缘色皮口一带辉绿岩地球化学、锆石U-Pb年龄及地质意义

博格达造山带内出露的晚石炭世辉绿岩,为研究博格达裂谷演化末期地球动力学背景提供了重要信息.色皮口地区辉绿岩主量元素以低TiO2、较高Al2O3、较低MgO、贫P2O5,较低的K2O/Na2O比值(0.12~0.53),ΣREE较高,LREE/HREE为2.45~3.56,铕负异常不明显(δEu=0.82~1.02)等为特征.与原始地幔相比,其不相容元素K,Rb, U,Ba富集,高场强元素Nb,Ta,Zr,Hf无富集,Ti亏损不明显,Nb,Ta,Th表现为明显负异常.U富集可能指示与地壳物质的加入有关,较低的Nb/Zr比值(0.02~0.06),暗示岩浆源区可能为受地壳混染的亏损地幔.辉绿岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为(300.5±1.7) Ma(MSWD=2.3,Th/U比值为0.36~1.3),为晚石炭世晚期,代表了博格达裂谷闭合后地球动力学环境由挤压变为拉张的转折期.     

新疆博格达中段木垒地区七角井组火山岩岩石地球化学特征及构造意义

博格达构造带木垒地区早石炭世七角井组内发育大量双峰式火山岩,火山岩的SiO_2含量在48%～65%之间出现明显的间断,具有Daly成分间断。其玄武岩具有贫K富Na、富Ti、富Al和Mg的特征,K_2O/TiO_2、K_2O/P_2O_5值高且变化范围较大,总体显示玄武质岩浆后期存在轻度地壳混染作用;英安岩具有贫K富Na、低Ti和P,和共生玄武岩的特征不同。玄武岩轻稀土中度富集,轻、重稀土元素之间存在中等分异;英安岩相对于玄武岩,稀土元素总量高于2～3倍,轻重稀土分异明显,显示为右倾且斜率较大的配分模式,具有较强的负Eu异常(δEu=0.89～0.93)。玄武质岩浆可能为亏损地幔的部分熔融作用形成,英安质岩浆可能为地壳物质重熔形成。综合分析认为博格达早石炭世处于弧后裂陷盆地环境。     

西准噶尔吾尔喀什尔山早泥盆世马拉苏组火山岩地球化学特征及构造意义

西准噶尔早泥盆世马拉苏组主要分布于吾尔喀什尔山西部,整体为一套火山—沉积地层。对其中火山岩进行地球化学研究表明,w(SiO2)49.51%~59.04%,w(TiO2)(0.80%~1.12%)、w(K2O+Na2O)=3.09%~5.28%,富钠贫钾(Na2O/K2O=2.41~24.25)。高w(A12O3)(17.66%~21.19%)、w(MgO)(3.18%~7.00%,Mg#=47~56),属于亚碱性系列。稀土元素总量高(ΣREE=30.40×10-6~93.65×10-6),轻、重稀土分馏较强((La/Yb)N=2.58~11.38),Eu轻微负异常到正异常(Eu/Eu*=0.71~1.35)。相对富集LILE(Rb,Ba,Th和K),亏损HFSE(Zr,Hf),Nb和Ta强烈亏损,Ti轻微亏损。岩石源自轻微交代的亏损地幔部分熔融,具有岛弧火山岩的地球化学特征,这为进一步认识西准噶尔博什库尔-成吉斯岩浆弧的性质及构造演化提供了证据。     

新疆卡拉麦里地区早石炭世火山岩地球化学特征及构造意义

卡拉麦里断裂带西段南侧下石炭统山梁砾石组中基性火山岩分布广泛,呈夹层整合产出。岩石具有变化的Si O2(49.43%~59.08%)、Mg O(3.81%~6.28%)、K2O(0.16%~1.55%)含量,高Ti O2(1.18%~2.49%)、Na2O(2.89%~5.44%)、P2O5(0.21%~0.92%)含量,为玄武岩、玄武安山岩及安山岩,属钙碱性系列。样品具相对高的HFSE含量(Ti,Zr,Y)和高的La/Nb(1.96~2.98)、Zr/Y(3.65~9.36)比值,微量元素原始地幔标准化蛛网图显示岩石富集大离子亲石元素Rb,Ba,K和U,Pb,相对亏损高场强元素Nb,Ta和Ti,在球粒陨石稀土元素配分图上,LREE轻微富集,(La/Yb)N=2.04~10.11,弱的负Eu异常(δEu=0.87~0.95),显示出该火山岩兼有板内玄武岩和火山弧玄武岩的地球化学特征。结合区域地质背景研究认为,山梁砾石组中火山岩形成于后造山伸展的构造背景,是由先前被俯冲流体交代过的富集地幔发生部分熔融,并有俯冲沉积物参与,经历一定的结晶分异作用和地壳混染后喷出地表而形成,且该区在晚石炭世早期伸展运动最为强烈,火山活动达到顶峰。     

云南个旧卡房碱性火山岩地球化学特征及意义

个旧地区印支期的火山作用主要有三期,即中三叠世安尼期、拉丁尼克早期和拉丁尼克晚期-诺利克期。通过对与成矿关系密切的卡房铜锡矿安尼期碱性火山岩的岩相学、地球化学研究发现:Si O2含量为42.22%~46.61%,Mg O含量为8.61%~18.19%,K2O+Na2O值为3.52%~7.52%,K2O/Na2O值为0.28~25.95,Ti O2含量为2.03%~3.51%,属于碱性超基性火山岩;富集高场强元素(Nb、Ta),大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr、Cs),稀土元素表现为LREE富集、HREE相对亏损的右倾稀土配分模式,δEu异常不明显,弱δCe负异常。卡房碱性火山岩成岩过程主要受地幔部分熔融作用,未经明显的地壳混染作用,源区可能来自于富含金云母(或角闪石)地幔橄榄岩部分熔融。卡房火山岩具有洋岛玄武岩(OIB)地球化学特征,形成于弧后裂谷盆地,并为铜锡矿提供了原始矿源层。     

云南保山二叠纪卧牛寺组玄武岩岩石地球化学特征及形成环境

通过对云南保山二叠纪卧牛寺玄武岩(P1w)的地球化学、岩相学及构造环境等的研究,利用电子探针、地球化学等方法进行了岩石样品检测,显示该套玄武岩w(SiO2)为46.14%~54.12%,w(MgO)为1.84%~7.69%,w(K2O+Na2O)为0.38%~9.75%,且w(Na2O)w(K2O),为钠质碱性玄武岩系列;轻稀土元素相对富集重稀土元素相对亏损,LREE/HREE=4.81~7.6,轻重稀土元素分异较为明显,Eu无明显异常(δEu=0.91~1.04),表明其岩浆在演化过程中斜长石分离结晶很弱,所有样品较强富集Pb,强烈亏损K、P、Ti、Rb和Sr,Ba元素丰度有明显波动。综合研究认为,该套玄武岩为富集地幔石榴石橄榄岩10%~30%部分熔融的产物,形成于大陆裂谷边缘拉张环境,岩浆源于富集地幔的部分熔融并沿断裂通道快速运移至地表迅速凝固的过程中,未经历明显分异或与其他物质的相互作用。     

华南早古生代火山岩分布、岩石成因及地质意义

华南早古生代陆内造山带主要沿武夷—云开一带呈北东向展布,以产出大规模同时代花岗质岩石为特征,一度被认为不发育的基性侵入岩和火山岩在近年研究中被陆续报道。由于火山岩对揭示区域构造背景具有重要的意义,因此通过对华南早古生代火山岩的详细研究可以为探讨华南早古生代的壳-幔作用和构造演化过程提供关键信息。已揭示的早古生代火山岩出露于广东韶关茶园山、始兴河口和开平马山,分布在造山带西南端,详细的锆石U-Pb定年结果显示这些火山岩形成于445~435 Ma。茶园山火山岩出露面积约为60 km2,岩性为玄武岩-安山岩-英安岩。其中玄武岩富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)、低Nb/La比、高Th/Yb比、全岩εNd(t)=(-8~-9)等地球化学特征,暗示玄武岩源区为俯冲交代的富集岩石圈地幔。玄武岩和安山岩-英安岩(εNd(t)=(-9.4~-9.8))具有相似的同位素组成,表明这些中酸性火山岩可能是玄武质岩浆进一步演化的产物。河口、马山火山岩出露面积分别约为120 km2、20 km2,喷发物均为长英质熔岩、火山碎屑岩。河口流纹英安岩含角闪石且具有较高的w(Ca O)(1.62~3.77%)、Ca O/Na2O比值(0.53~1.46)和较低的w(P2O5)(0.03%~0.17%),ASI=0.96~1.24。马山英安岩-流纹岩具有较低的w(P2O5)(0.01%~0.07%)、变化较大的w(Si O2)(66.0%~76.6%)、w(Fe2O3)(1.21%~5.02%)。河口、马山火山岩在微量元素上均表现为Rb、Ba、K、Pb、LREE等元素的富集、Nb、Ta、Ti等元素的亏损和Eu元素的负异常,全岩Nd同位素分别为εNd(t)=(-9~-9.4)、εNd(t)=(-9.6~-10.5),锆石Hf同位素分别为εHf(t)=(-2.4~-11.8)、εHf(t)=(-6.2~-13.5)。富集的同位素特征显示河口、马山火山岩的源岩主要为元古宙基底,新生物质贡献极少,但变化较大的锆石Hf同位素特征暗示源区可能存在不同组分的混合。火山岩通常产出在区域伸展拉张的构造环境下,华南古生代火山岩(445~435 Ma)的发现表明早古生代造山带西南端从445 Ma开始由地壳加厚的挤压环境转换为拉张减薄的伸展环境。加厚的下地壳拆沉引发的软流圈上涌可能为交代富集地幔和中—下地壳的部分熔融提供了热源。     

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。     

西藏措勤赤马地区古近系年波组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其成因

西藏措勤县赤马地区年波组火山岩大地构造位置位于隆格尔—工布江达复合岛弧带,岩石w(SiO_2)=72.46%~81.4%;w(Al_2O_3)=11.39%~12.72%;Alk(K_2O+Na_2O)=3.33%~8.5%;w(K_2O)/w(Na_2O)=1.09~46.68;A/CNK=1.4~3.4;里特曼δ=0.27~2.15,属过铝质的钾质、超钾质钙碱性—亚碱性的中酸性火山岩。稀土总量ΣREE=118.38×10~(-6)~343.65×10~(-6);LREE/HREE=2.13~10.99;δEu=0.07~0.38,轻稀土富集,重稀土亏损,配分曲线呈右倾型,较明显的铕负异常。富集K、Rb、LREE等大离子亲石元素,而亏损Nb、P、Ti等高场强元素的特征,岩石显示出岛弧火山岩相似特征。锆石U-Pb定年结果显示,年波组火山岩成岩年龄约65~45Ma间,为古新世—始新世。年波组火山岩显示出物质来源主要为地壳物质重熔和地幔物质同化混染,由老到新,地壳物质贡献增强。     

东天山博格达晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及意义

东天山博格达造山带晚石炭世柳树沟组为一套由玄武岩和流纹岩组成的双峰式火山岩,形成于晚石炭世,其Si O_2含量介于46.18%～46.56%和76.06%～76.25%之间,具有明显的Daly成分间断。其中,玄武岩具富Na贫K特征,Ti O_2、Al_2O_3、Ca O和MgO含量均较高,∑REE为75.54×10~(-6)～80.22×10~(-6),LREE/HREE值为3.00～3.12,以富集Ba、Rb等大离子亲石元素(LILE)和不相容元素(P、K),相对亏损Ti、Ta、Nb等高场强元素(HFSE)和不相容元素(U、Th)为特征;流纹岩Na_2O/K_2O值为0.32～0.36,属低Ti、低Mg类流纹岩,∑REE为520.72×10~(-6)～595.26×10~(-6),LREE/HREE值为5.60～6.53,具有Rb、Th、K、La、Ce、Zr、Hf、Sm等元素的富集以及Ba、U、Ta、Nb、Sr、P和Ti元素的亏损特征。柳树沟组双峰式火山岩形成于大陆裂谷环境,具板内成因特征,玄武岩可能为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,受到地壳物质混染;流纹岩具典型的A型花岗岩的地球化学特征。     

大兴安岭北部额尔古纳地区塔木兰沟组火山岩岩石地球化学特征及成因

额尔古纳地区塔木兰沟组火山岩的岩石地球化学成分显示其以粗安岩为主,少量安山岩和玄武安山岩。该组火山岩SiO_2含量为53.47%~58.50%,全碱含量为[w(K_2O+Na_2O)]4.27%~7.68%,w(MgO)=1.76%~4.03%,Mg~#=0.34~0.51;微量元素分析表明,稀土元素配分模式呈轻稀土富集右倾型,轻重稀土元素分馏较强[(La/Yb)_N=16.35~33.73],富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta等高场强元素(HFSE),Eu负异常不明显(δEu=0.89~0.92)。地球化学等特征表明塔木兰沟组火山岩未经受明显的地壳物质混染,岩浆来源于俯冲流体交代形成的富集岩石圈地幔,经历了以分离结晶作用为主导的演化过程。综合研究认为,额尔古纳地区塔木兰沟组火山岩形成于岩石圈伸展构造环境,与蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的后造山伸展体制有关。     

东天山博格达东北部泥盆纪火山岩的确立、成因 及其地质意义

东天山博格达造山带东北部发育一套钙碱性玄武岩-安山岩,实验测得该套火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为366.1±1.1Ma,属晚泥盆世。全岩主微量分析显示其SiO2含量较为集中,具有高铝（Al2O3=15.81%~17.74%）、相对低钛（TiO2=0.99%~2.44%）以及贫钾富钠（Na2O=2.82%~3.82,K2O=0.17%~1.62%）的特征;稀土总量在103.75×10-6~137.26×10-6之间,在球粒陨石标准化的配分曲线中表现出一致的轻稀土略富集而重稀土亏损的右倾模式,存在弱的负Eu异常;原始地幔标准化的蛛网图中Ba、U等大离子亲石元素选择性富集,Nb、Ta、Ti、Y一致显著亏损,表现出一定与岛弧火山岩的地球化学特征;而Nb/U、Nb/Th、Th/U等微量元素比值具有明显的N-MORB亲和性。火山岩样品Mg#=54.46~64.34,Ni=73.56×10-6和Cr=156.37×10-6,相似的TFe2O3和TiO2与SiO2的相关趋势表明岩浆发生了包括钛铁氧化物在内的结晶分异作用;La/Nb-Sr、Nb/Ta-La/Yb均存在相关关系,(Th/Nb)N和(Nb/La)N比值（分别为1.06~6.16和0.31~0.51）显示岩浆受到了一定程度的地壳混染;模拟曲线和Zr-Zr/Y图解显示岩浆形成于以尖晶石稳定域（深度<80Km）为源区的板内环境,是弧后盆地伸展环境下地壳变薄后减压导致地幔楔\岩石圈地幔部分熔融的产物。结合该区域地质背景及本研究中火山岩的形成年龄和构造属性,揭示博格达造山带东北部火山岩是康古尔塔格洋盆向北俯冲的岩浆响应,同时为博格达石炭纪裂谷是在康古尔塔格洋早古生代到晚石炭世持续向北俯冲形成的弧后盆地的基础上进一步演化形成的这一认识提供新的证据。     

喀喇昆仑河尾滩地区龙山组火山岩年代、地球化学特征及其构造环境

喀喇昆仑地区中侏罗统龙山组灰岩中夹层状基性火山岩,岩性主要为块状玄武岩、杏仁状玄武岩和枕状玄武岩。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得加权平均年龄为174.4Ma±2.7Ma,属中侏罗世早期,该年龄与龙山组灰岩中获取的化石时代一致。玄武岩具有较低的w(SiO2)(42.54%~46.4%)和w(TiO2)(0.8%~1.07%),较高的w(Al2O3)(13.11~16.86%),w(CaO)(8.66~13.4%)及较高的Mg#(52.6~66)。岩石稀土元素总量较低(ΣREE=38.4×10-6~49.7×10-6),轻、重稀土元素相对分馏不明显(LREE/HREE=1.85~2.34),轻稀土元素略富集,表现出弱的正铕异常(δEu=1.29~1.7),整体具有与富集型洋脊玄武岩(E-MORB)相似的特征。微量元素蛛网图中岩石相对富集大离子亲石元素(Rb,Ba,K,Sr)及Pb正异常明显,相对亏损高场强元素(Th,U,Nb,Ti)。微量元素地球化学特征表明,玄武岩源于富集地幔,为尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物,且上升过程中受一定程度的地壳混染。综合野外地质特征和地球化学特征认为,龙山组玄武岩形成于具有陆壳基底的初始洋盆环境。     

老挝沙耶武里地区晚石炭世火山岩地球化学及同位素年代学研究

沙耶武里地区(老挝北部)大地构造上位于古特提斯造山带的东段,其内部地质构造十分复杂,在次级构造单元划分上尚存在较大的争议。研究区内岩浆岩主要以火山岩为主,局部出露超镁铁质和中酸性侵入岩。通过对晚石炭世火山岩地质特征、岩石学、岩石地球化学、同位素年代学进行综合研究,其中,岩石地球化学中主量元素显示w(SiO_2)在46.36%~63.30%之间,显示为中基性岩,K2O/Na2O介于0.10%~1.71%之间,总体上Na2OK2O,并且在TAS图解中大部分样品落入玄武岩区、粗面玄武岩区;微量元素显示大离子亲石元素富集,高场强元素亏损,反映有壳源物质混染,由Nb强烈亏损显示出岩石形成是俯冲作用的结果;稀土元素LaN/YbN在4.67~13.54之间,LREE/HREE在3.14~7.48之间,说明岩浆分异程度高低不一,而δEu在0.93~1.17之间,反映出岩浆形成过程中有少量斜长石晶出;同位素U-Pb年龄值为297.9 Ma±5.0 Ma,显示其形成于晚石炭世,最后,结合构造环境判别图分析,得出火山岩在板块俯冲作用下喷发的形成过程。