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.     

内蒙朝克山蛇绿岩地球化学: 洋内弧后盆地的产物？

朝克山蛇绿岩是内蒙贺根山地区出露最好的蛇绿岩之一,可能形成于中晚石炭世。朝克山蛇绿岩中的基性岩具有LREE亏损、类似N-MORB的稀土配分模式,而相对N-MORB富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素又类似岛弧火山岩的成分特征,因此,我们认为朝克山蛇绿岩应形成于弧后盆地。将朝克山蛇绿岩的基性岩与现代Mariana洋内弧后盆地和Okinawa陆缘弧后盆地的玄武岩及同属中亚造山带的、形成于洋内弧后盆地的新疆库尔提蛇绿岩对比,朝克山蛇绿岩更类似于Mariana玄武岩和库尔提蛇绿岩,因此其很可能形成于洋内弧后盆地而不是大陆边缘弧后盆地环境。     

洞错盆地蛇绿岩地球化学特征及大地构造意义

本文以改则的洞错盆地蛇绿岩为研究对象,开展了洞错盆地蛇绿岩的岩石学、岩相学及地球化学方面的研究工作。结果表明：地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,为烟斗型稀土元素配分型式;形成于熔融程度较高的地幔残余物质,具有Nb、Ta负异常。辉绿岩稀土元素配分型式与N-MORB类似,其稀土元素来自亏损的软流圈地幔;Ta、Ti、Y等高场强元素分布特征与N-MORB相似;辉绿岩既有MORB特征又有IAT特征,在洋内弧后盆地扩张环境中形成。辉长岩稀土配分曲线与N-MORB的类似;微量元素中K、Rb、Ba等富集,Nb、Ta亏损,有岛弧火山岩的特征,与典型的N-MORB特征有区别;既有MORB特征,也显示了俯冲带物质的参与,为消减带上弧后盆地次级扩张产生的新洋壳。因此,洞错蛇绿岩为SSZ型蛇绿岩。     

北祁连冷龙岭蛇绿岩地质地球化学特征及构造意义

在北祁连造山带冷龙岭地区新发现一条蛇绿岩带,该蛇绿岩从下向上由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩、玄武岩、硅质岩组成。岩石地球化学特征表明,玄武岩可分类高Ti和低Ti两类,其中高Ti玄武岩具有LREE富集的稀土配分型式,富集K、Rb、Ba、Th、Nb、Ta等不相容元素,呈现隆起型(驼峰式)分布型式,显示了典型的洋岛火山岩地球化学特征,为板内岩浆作用的产物。低Ti玄武岩具有LREE亏损,类似N-MORB的稀土配分模式,同时又具有相对于N-MORB富集的大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素的岛弧火山岩的地球化学特征,代表了弧后盆地环境岩石组合。蛇绿岩岩石组合和岩石地球化学特征显示该蛇绿岩套形成于弧后盆地环境,是早奥陶世北祁连洋的残留。     

甘蒙北山地区奥陶纪火山岩地球化学特征及形成环境探讨

对甘蒙（甘肃-内蒙古）北山地区花牛山、洗肠井、伊哈托里及希热哈达出露的奥陶纪火山岩进行了地球化学研究。结果表明:该区火山岩类型主要为安山玄武岩,以拉斑系列为主。花牛山和洗肠井火山岩的稀土元素配分具有弱的轻稀土亏损-平坦、重稀土略富集的特征,高场强元素比值特征与蛇绿岩（N-MORB）一致,形成环境为洋中脊;伊哈托里和希热哈达火山岩具轻稀土富集,高场强元素Nb、Ta、Ti等亏损的特征,类似于岛弧火山岩,但其Th_N/Nb_N(>>1.00)、Nb/La(<1.00)、Zr/Nb值类似于N-MORB,暗示火山岩遭受了地壳物质的混染作用。伊哈托里和希热哈达火山岩样品w(Zr)>70.00×10^-6和Zr/Y>3.00,显示了板内玄武岩的特征。结合区域构造演化分析,认为花牛山和洗肠井火山岩形成于洋中脊环境,而伊哈托里和希热哈达火山岩应属伸展裂解环境的产物。     

西藏班公湖蛇绿混杂岩中火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征

班公湖地区位于班公湖-怒江缝合带西段,蛇绿岩出露完整,火山岩类型多样,但一直缺少高精度年龄约束。本文报道了西藏班公湖地区卜垄蛇绿混杂岩中火山岩的岩石学、年代学和地球化学数据。研究结果表明:火山岩中锆石结构和Th/U比值都显示其为岩浆成因,锆石U-Pb年龄163.9±0.7 Ma(MSWD=1.06)代表火山岩形成时代。岩石亏损轻稀土元素,暗示岩浆源于亏损地幔;同时显示富集K、U、Th、Ba、Pb等大离子亲石元素及亏损Nb、Ta等高场强元素的岛弧火山岩地球化学特征,与形成于活动大陆边缘之上伸展环境的岩浆岩类似。结合区域构造背景研究,认为火山岩形成于弧间盆地或弧前盆地,岩浆起源于亏损地幔,一定程度上受到板片俯冲脱水和陆壳的影响;蛇绿岩属于SSZ型蛇绿岩,是中晚侏罗世班公湖-怒江洋盆北向俯冲的产物。     

藏北湖区拉弄蛇绿岩枕状玄武岩地球化学特征及其成因

微量元素分析结果表明,藏北湖区拉弄蛇绿岩中枕状玄武岩富集大离子亲石元素Sr、Ba和放射性生热元素Th,且Rb变化混乱;Nb、Ta、Ti亏损,显示出TNT(Ta、Nb和Ti)的负异常现象,具有岛弧型火山岩的特点;而在稀土元素球粒陨石标准化配分图中显示平坦型曲线,玄武岩的(La/Yb)N和(Ce/Yb)N比值同N-MORB接近,表现出N-MORB的特征。通过对其构造环境的判别,并结合蛇绿岩与相邻地质体的关系,提出拉弄蛇绿岩可能是北侧的新特提斯洋在中晚侏罗世向南俯冲消减过程中,在其后缘诱发拉张作用引起次级弧后扩张,形成了新的俯冲带之上的弧后盆地大洋岩石圈,并在后来的拼贴过程中蛇绿岩构造就位于此。     

中天山北缘干沟蛇绿混杂岩带的地质地球化学

中天山北缘干沟蛇绿混杂岩带主要由属于弧前火山-沉积岩系的混杂基质及其襄胁的构造岩块组成,后者主要包括蛇绿岩残块、岛弧火山岩残块,以及大理岩、花岗岩等外来构造岩块。并因蛇绿岩及岛弧火山岩的出露而成为古板块缝合带的标志。干沟蛇绿岩岩石组合出露较为齐全,包括变质橄榄岩(蛇纹岩)、辉长岩、辉绿岩、玄武岩等构造岩块,但几乎均呈零散的构造岩块,散布于混杂基质中。变质橄榄岩以相对低SiO_2、TiO_2、Al_2O_3和CaO、高MgO为特征,类似于大洋中脊二辉橄榄岩主元素化学组成；∑REE低,LREE亏损,富集Cr、Ni,与世界典型蛇绿岩的超镁铁单元岩石地球化学特征类似。玄武岩的地球化学研究表明其以中等TiO_2、高MgO,不具有Nb、Ta亏损和Th富集为特征；与MORB相比较,高场强元素(HSFE)丰度低且平坦不分异；与原始地幔相比较,具有类似于N-MORB的亏损地幔特征,主、微量元素的地球化学特征显示岩石应形成于洋中脊构造环境。岛弧型火山岩出露于混杂岩带南部,主要为橄榄粗安岩；主元素以高MgO、Al_2O_3、K_2O、Na_2O、K_2O/Na_2O≈1、低TiO_2和CaO含量,富含挥发份为特征。同时,富集大离子亲石元素Rb、Ba、zr、Th、U和LREE等,并以Nb、Ta亏损和Th富集显示其成因与消减作用有关,形成于板块俯冲过程中的活动大陆边缘火山弧环境。干沟区段的混杂岩因存在蛇绿岩和与俯冲作用有关的火山岩而厘定为蛇绿混杂岩带,并指示沿中天山北缘曾存在古洋盆及其俯冲消减作用。     

内蒙古北山地区小黄山蛇绿岩地质特征

小黄山蛇绿岩产出于塔里木陆块东北缘,北山造山带东端,主要由全蛇纹石化橄榄岩、辉橄岩、辉石岩、辉长岩、辉绿岩及基性火山岩等组成.其中,蛇纹石化橄榄岩属变质橄榄岩,辉石岩、辉长岩为堆晶杂岩,其物质组成和空间展布反映出该蛇绿岩具有构造蛇绿混杂岩的一般特征.基性火山岩具弱亏损的稀土特征,同时微量元素显示岛弧拉斑玄武岩的特点,综合特征反映来源于富集型地幔源区,具有岛弧拉斑玄武岩与N-MORB型的双重特点.依据本区蛇绿岩的产出规模、岩石组合及地球化学特征分析,为弧后扩张时的产物,形成时代为晚寒武-早奥陶世.后期至少经历了4期以上构造变形变质作用的叠加改造,于晚泥盆世运移至地表.     

藏南罗布莎蛇绿岩壳层熔岩地球化学特征及成因

罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布江蛇绿岩带东段出露较好,也是研究程度较高的蛇绿岩片之一,对其壳层熔岩研究表明,该熔岩属于亚碱性玄武岩与安山岩/玄武岩之间的过渡类型,富集Rb、K、Ba等大离子亲石元素,高场强元素具有轻微左倾正斜率分布特征,并亏损Nb、Ta,反映出该蛇绿岩受到了俯冲作用的影响,稀土元素显示LREE亏损、HREE平缓的球粒陨石标准化分布模式,体现了该蛇绿岩N-MORB的地球化学特征,结合第一过渡系元素地球化学特征,通过对其构造环境的判别,提出罗布莎蛇绿岩属于岛弧型蛇绿岩范畴,其构造环境应为俯冲带之上(SSZ)的弧间盆地。     

内蒙古贺根山蛇绿岩中玄武岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

贺根山蛇绿岩（套）中发育有气孔杏仁状玄武岩,为蛇绿岩套的组成部分。通过对其锆石U-Pb测年,其加权平均年龄为395.9 Ma±3.0 Ma,结合区域地质背景,认为贺根山蛇绿岩（套）形成时代为中泥盆世—早石炭世。玄武岩为亚碱性系列,具有LREE亏损、类似N-MORB的稀土配分模式,同时具备大洋玄武岩和岛弧玄武岩特征,认为贺根山蛇绿岩（套）应形成于弧后盆地;通过与现代典型Mariana洋内弧后盆地和Okinawa陆缘弧后盆地的玄武岩以及同属中亚造山带的新疆库尔提洋内弧后盆地蛇绿岩对比,发现贺根山玄武岩同Mariana玄武岩和库尔提蛇绿岩更加类似,由此认为贺根山蛇绿岩（套）很可能形成于洋内弧后盆地环境,而非大陆边缘弧后盆地环境。     

云开地块北缘加里东期中-基性火山岩的厘定:钦-杭结合带南西段早古生代古洋盆存在的证据

在扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦-杭结合带)南西段,由于后期盖层覆盖和构造、岩浆侵入破坏,作为结合带标志的古洋壳残片(蛇绿岩)至今未被识别出来,从而导致了前人对该结合带的边界、大地构造性质及其时空演化等问题存在严重分歧。笔者通过系统的野外地质调查发现,在云开地块北缘的岑溪地区,沿着岑溪-梧州断裂带两侧出露有一系列呈岩片状产出的(变质)中-基性火山岩块。地球化学的研究结果表明,这些(变质)中-基性火山岩可分为性质截然不同的三大类:(1)糯垌镇油茶林场一带出露的变质中基性火山岩具有略亏损的大离子亲石元素和轻稀土元素,而高场强元素和重稀土元素轻微富集,且Nb、Ta、P和Ti的负异常不明显,显示出与N-MORB型火山岩相似的地球化学特征,获得其中斜长阳起石岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为443.7±2.2Ma;(2)归义镇洞尾一带出露的变质基性火山岩则表现出轻微富集大离子亲石元素和具有平坦或略富集的轻稀土元素,并出现Nb-Ta、P和Ti的微弱亏损现象,显示出其与E-MORB型火山岩相似的地球化学特征,获得其中斜长角闪岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为441.3±2.4Ma;(3)安平镇白板、大爽一带出露的中-基性火山(碎屑)岩总体上表现为明显富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而高场强元素和重稀土元素相对亏损,其间还出现Nb-Ta、P和Ti等高场强元素的明显亏损,显示出与俯冲带有关的岛弧型(IAB)火山岩相似的地球化学特征,获得其中安山质晶屑凝灰岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为442.2±3.7Ma。由此表明,扬子板块和华夏板块结合带(钦-杭结合带)南西段有早古生代古洋盆的存在,本区N-MORB、E-MORB和IAB型中基性火山岩可能是在加里东时期该洋盆岩石圈持续向南东俯冲消减至华夏板块(云开地块)之下的地球动力学背景下形成的产物。     

Geology and geochemistry of the Neoproterozoic Tuludimtu Ophiolite suite,western Ethiopia

The Kemashi Domain, a lithotectonic subdivision of the Neoproterozoic Tuludimtu Orogenic Belt of western Ethiopia, consists of a suite of mafic–ultramafic volcanic and plutonic rocks, and interbedded deep marine sediments, mainly graphite-bearing pelitic schists and phyllites, and graphitic quartzites and cherts. Pillow structures indicate submarine extrusion of the volcanics, whilst partings within some of the basalts may represent sheeted dykes. An associated mélange unit, composed of blocks of the same rock types as above, set in a fine schistose matrix, also occurs. This assemblage is interpreted as a dismembered ophiolite—the Tuludimtu Ophiolite—formed in a deep oceanic environment. A turbiditic sequence is also present in the domain.The Tuludimtu Ophiolite underwent intense compression during the Neoproterozoic Pan African Orogeny, resulting in early recumbent folding and westwards-directed thrusting, followed by reactivation of steeper zones of the thrusts as N–S orogen-parallel strike-slip shear zones, accompanied by refolding of early folds into upright horizontal folds. This was followed by development of deep crustal NNW–SSE orogen-transecting shear zones, which were reactivated as brittle faults during orogenic collapse of the Tuludimtu Belt. Metamorphism to lower greenschist facies grade accompanied orogenesis.Major, trace and REE geochemistry of volcanic and some plutonic igneous rocks, has been employed to define the tectonic setting of the terrane. Tectonic discrimination diagrams, utilising REE and HFSE, indicate a wide distribution spectrum but with the majority of samples plotting in arc basalt and MORB fields, suggesting derivation from sources similar to N-MORB and depleted MORB (typical of many arc basalts). Most of the samples exhibit a slight depletion of immobile elements, relative to N-MORB values and also show depletion of Zr, Ti, Nb and Y, implying that their source had been depleted by an earlier melting episode. Overall, the geochemistry typifies spreading centre basalts with some compositional features transitional to those of arc basalts, a characteristic of back-arc basalts.Lithological association, structural style and geochemistry of the rock assemblage in the Kemashi Domain thus define an ophiolite interpreted to have formed within a deep marine environment. This is thought to have been due to rifting of continental crust within a back-arc basin regime in a continental margin type extensional setting. Comparison with other ophiolitic terranes within the Arabian Nubian Shield, suggests that many of these terranes may represent back-arc basin type tectonic settings, similar to the Kemashi Domain. This supports the multi-stage accretion model for closure of the Mozambique Ocean, for which the Pacific Ocean may be a present day analogue.     

微量元素和Pb同位素对西藏雅鲁藏布构造带日喀则蛇绿岩形成环境的制约

西藏南部雅鲁藏布构造带分布有一系列蛇绿岩体。人们对这些蛇绿岩体的形成环境仍然存在较大的争议。雅鲁藏布构造带中段日喀则蛇绿岩路曲和大竹曲岩体镁铁质岩石的微量元素和Pb同位素特征指示其母岩浆起源于亏损地幔源区。这些镁铁质岩石的La/Sm和Sm/Yb比值显示其岩浆产生于尖晶石二辉橄榄岩地幔经过大约10%部分熔融作用。综合岩相学和全岩主量元素特征暗示这些镁铁质岩石形成于无水玄武质岩浆。而且这些镁铁质岩石的微量元素和REE元素配分模式均非常相似于N-MORB,除了弱Nb-Ta负异常。这些特征表明路曲和大竹曲岩体形成于大洋中脊环境。此外,路曲和大竹曲镁铁质岩石的Pb同位素结果指示其地幔源区与印度洋MORB地幔域具有相似的地球化学特征。这些镁铁质岩石N-MORB标准化微量元素模式显示弱Nb-Ta负异常可能是由于其地幔源区交代了古老的俯冲带物质。     

北祁连山扎麻什地区东沟蛇绿岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地球化学特征

东沟蛇绿岩位于北祁连造山带中东段的扎麻什一带,主要由辉橄岩、辉长岩和基性火山岩组成较为完整的蛇绿岩单元。对基性火山岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测定,获得499.3Ma±6.2Ma年龄加权平均值,代表蛇绿岩的形成年龄,相当于晚寒武世。岩石地球化学研究表明,该蛇绿岩中的基性火山岩属于拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素分配模式为近平坦型,(La/Yb)N在0.97～1.26之间;微量元素分配模式除个别大离子亲石元素(Ba、Rb、U、K)外基本为平坦型曲线,Nb、Ta、Zr、Hf无亏损,显示出洋中脊玄武岩(N-MORB)的地球化学特征;在Zr-Zr/Y和Ti/100-Zr-3Y等构造环境判别图中,所有样品数据点均落入MORB区域内,表明其形成于洋中脊环境。经区域对比,该蛇绿岩与玉石沟、川刺沟蛇绿岩等一起构成了大洋扩张脊型蛇绿岩带。     

Review Section

ABSTRACT

The petrology, geochronology, and geochemistry of the early Permian volcanic rocks from Houtoumiao area, south Xiwuqi County in central Inner Mongolia of China, are studied to elucidate the early Permian tectonic setting of the region. The volcanic rocks, which are interbedded with sandstone, feature both mafic and felsic compositions and show a bimodal nature. Zircon U–Pb dating reveals that the volcanic rocks formed at 274–278 Ma, similar to the ages of bimodal magmatism in neighbouring areas. The mafic rocks are composed of tholeiitic basalt, basaltic andesite, basaltic trachyandesite, and trachyandesite. They are rich in Th, U, and LILEs, depleted in HFSEs Nb, Ta, and Ti, and have positive ε_Nd(t) values (+3.6 to +7.9). Geochemical analyses indicate that the mafic rocks originated from metasomatized lithospheric mantle. The felsic volcanic rocks are mainly rhyolite, with minor trachyte and dacite. They have different evolutionary tendencies of major elements, chondrite-normalized REE patterns, and isotopic compositions from the mafic volcanic rocks, which preclude formation by fractional crystallization of mafic melts. The ε_Nd(t) values of the felsic rocks are similar to those of the Carboniferous Baolidao arc rocks in the region. It is suggested that Permian felsic melts originated from the partial melting of Carboniferous juvenile arc-related rocks. By comparison with typical Cenozoic bimodal volcanism associated with several tectonic settings, including rift, post-collisional setting, back-arc basin, and the Basin and Range, USA, the bimodal volcanic rocks in central Inner Mongolia display similar petrological and geochemical characteristics to the rocks from back-arc basin and the Basin and Range, USA. Based on the analysis of regional geological data, it is inferred that the early Permian bimodal volcanic rocks in the study area formed on an extensional continental margin of the Siberian palaeoplate after late Carboniferous subduction–accretion.     

新疆东天山石炭纪火山岩及其构造意义

东天山石炭纪火山岩北至吐哈盆地南缘,向南受控于阿奇克库都克断裂,对恢复古生代期间古亚洲洋的构造演化具有重要的意义。通过岩石学、同位素年代学及地球化学研究发现:(1)东天山石炭纪火山岩是一套钙碱质玄武岩-安山岩-流纹岩建造,玄武岩包括N-MORB和IAT型两种类型,指示东天山地区在石炭纪存在一个弧间盆地,其北部边界可能为东准噶尔的卡拉麦里蛇绿岩带;(2)东天山吐哈盆地南缘底坎儿组中流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄为320 ±1.2Ma(MSWD=1.3),代表了底坎儿组火山岩主体岩浆结晶时代;(3)对比东天山及邻区石炭纪火山岩地球化学,发现在SiO₂含量相近的情况下,由北向南东天山石炭纪火山岩中玄武岩的K₂O、K₂O+Na₂O、K₂O/Na₂O、LILE(Rb、Ba、Sr等)和HFSE(Nb、Ta、Th、Zr等)呈规律性增加,具有明显的成分分带,与环太平洋中-新生代岛弧和活动大陆边缘产出的火山岩的成分极性变化一致。认为东天山石炭纪火山岩成分分带可能是古亚洲洋在石炭纪向东南准噶尔-吐鲁番-哈密陆块下斜向俯冲的结果。     

胶东变质超镁铁—镁铁质岩石的地球化学特征及地幔源区性质

本文以地球化学方法为研究手段,结合野外宏观地质特征,论述了胶东地区前寒武纪变质建造中超镁铁—镁铁质岩石的地球化学性质及其成因。研究结果表明,该区超镁铁—镁铁质岩石为地幔不同程度熔融的产物,超镁铁质岩石相当于科马提岩类;镁铁质岩石为拉斑玄武岩类,并按橄榄质科马提岩→玄武质科马提岩→拉斑玄武岩演化系列的化学组成表现出连续的变化趋势。 拉斑玄武岩中的微量元素(主要是稀土元素)地球化学特征表明,其形成环境与现代板块构造的典型火山(岛)孤或孤后盆地环境相类似,并反映出地幔源区具有“富集型”地幔的特点,且存在着地幔不均一性。