松辽盆地北部上二叠统林西组地球化学特征及地质意义

为探讨松辽盆地北部林西组地球化学特征、沉积环境及构造背景,对该区黑富地1井所钻遇的上二叠统林西组暗色泥质板岩进行主量元素、微量元素和稀土元素测试分析,结果表明：样品主量元素平均质量分数SiO₂为65.05%、Al₂O₃为17.23%、CaO为2.58%、Na₂O为2.84%、K₂O为3.29%,K₂O/Na₂O值为0.20~3.48,A1₂O₃/（CaO+Na₂O）值为0.41~8.01;稀土元素w（∑REE）值介于80.68×10^-6~215.59×10^-6之间,平均值为173.41×10^-6,δEu值介于0.61~0.88之间,平均值为0.70,表现为Eu的负异常,δCe值介于0.91×10^-6~1.01×10^-6之间,为微弱的Ce负异常,LREE富集,HREE亏损;微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,相对富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。样品元素分析和物源w（TiO₂）-w（Ni）、La/Th-w（Hf）等判别图解表明,林西组沉积物源具有多样性,主要来源于上地壳长英质物源,还有少量来自中、基性岩火成岩物源区。样品微量元素标准化蛛网图,稀土元素球粒陨石标准化配分模式图,K₂O/Na₂O-w（SiO₂）、Th-Co-Zr/10、F₂-F₁构造背景判别图及地球化学参数对比结果表明,松辽盆地北部林西组物源构造背景主要为活动大陆边缘和大陆岛弧,可能形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景。林西组应形成于海陆过渡相到陆相环境,水体由半咸水逐渐转变为淡水。     

黑龙江滨东地区唐家屯组火山岩时代的U-Pb年代学证据

黑龙江省滨东地区广泛发育唐家屯组火山岩,其以强片理化酸性、中酸性火山岩为主,夹少量中性火山岩及片理化变质的正常沉积岩.唐家屯组火山岩SiO₂含量为61.50%~68.96%,TiO₂、Fe₂O₃、MgO和CaO的含量分别为0.61%~0.88%、1.21%~4.24%、0.30%~2.08%和0.77%~4.57%.Mg^#为4~25,Al₂O₃=15.12%~16.99%,K₂O=2.68%~5.2%,Na₂O/K₂O=0.94~2.18,Na₂O+K₂O=7.05%~9.99%,较富碱.稀土元素总量（∑REE）为140.81×10^-6~276.36×10^-6,LREE/HREE比值为7.72~9.70,明显富轻稀土元素,贫重稀土元素.δEu=0.77~1.03,具有负异常-弱的正异常,稀土元素配分曲线为右倾性.微量元素总体上富集大离子亲石元素（LILE）Zr、Ba,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和Sr、P,具有双峰式火山岩的特点.该火山岩LA-ICP-MS U-Pb定年的结果显示,其加权平均年龄分别为300±1 Ma,形成时代为晚石炭世,其形成于引张环境.     

贺兰山—六盘山地区中侏罗统直罗组地球化学特征及其地质意义*

贺兰山—六盘山地区是研究华北板块西部大地构造背景的关键区域。在研究区内中侏罗统直罗组地层采集了20件样品,应用全岩分析和ICP-MS方法对采集的样品进行主、微量及稀土元素测试并对其地球化学特征做出分析。测试结果显示,样品中Al₂O₃/SiO₂值介于0.17~0.31之间,平均值为0.25;K₂O/Na₂O值介于0.77~73.77之间,平均值为9.78;Al₂O₃ /(Na₂O+CaO)值介于0.49~96.00之间,平均值为15.68。上述含量和比值与样品成分成熟度、元素迁移、热液流体影响和风化程度有关。部分元素之间存在良好的相关性,能够反映物源及环境的变化。稀土元素值总和(ΣREE)变化较大(132.16~394.47μg·g^-1),其球粒陨石标准化配分模式与大陆上地壳(UCC)极为相似,表现为轻稀土富集、重稀土平坦、Eu负异常,Ce异常不明显等特征。结合UCC标准化曲线、La/Yb值、Gd_N/Yb_N值、La/Th值和Hf含量,认为直罗组源岩主要为长英质岩石,混杂了少量古老沉积岩和基性岩或者特殊矿物,且后太古界地层提供主要物源。微量元素构造背景判别图揭示研究区中侏罗统直罗组地层的物源区具有大陆岛弧和活动大陆边缘的特征,物源可能来自于兴蒙造山带和祁连造山带。化学蚀变指数(CIA)值和A-CN-K图反映源岩经历了较强的风化作用,但不同区域之间的风化程度存在差异。     

塔里木南缘元古代变质基性火山岩地球化学特征——古塔里木板块中元古代裂解的证据

超大陆裂解是当今地学研究最前沿课题.通过研究塔里木南缘铁克里克构造带前寒武纪变质火山岩的岩石化学特征、微量元素特征、稀土元素特征及Sm-Nd同位素特征, 探讨古塔里木板块的中元古代大陆裂解构造事件.该套变质火山岩组合下部以变质酸性火山岩(流纹岩夹部分晶屑凝灰岩)为主, 夹少量玄武岩, 上部为玄武岩夹少量条带状大理岩.基性火山岩w(SiO₂)为42.34%~49.55%, w(Na₂O+K₂O)为2.63%~8.81%.下部玄武岩w(Na₂O)/w(K₂O)值为0.54~1.5, 为钾玄岩系列, 稀土总量高, 且轻稀土富集, 平均w(La)_n/w(Yb)_n值为3.45, δ(Eu)为0.69~0.91, 具弱至中等的Eu负异常, 微量元素具有碱性板内玄武岩特征; 上部玄武岩w(Na₂O)/w(K₂O)为5.11~17.89, 为拉斑系列, 轻重稀土没有明显分异, δ(Eu)在0.81~1.13之间, 基本没有Eu异常, w(La)_n/w(Yb)_n平均为1.69, 配分曲线与大洋拉斑玄武岩一致, 微量元素显示LILE(如Rb、Ba、Th)富集, HFSE与大洋拉斑玄武岩一致.岩石地球化学反映从早到晚由碱性-钙碱系列逐渐向拉斑系列演化.在上部玄武岩中获得(1 200± 82.3)Ma的Sm-Nd等时线年龄.认为该套变质火山岩记录了古塔里木板块在中元古代大陆裂解的构造过程.      

内蒙古阿拉善地块北缘查干敖包一带二长花岗岩锆石定年、地球化学特征及其构造意义

查干敖包二长花岗岩位于阿拉善左旗诺尔公苏木查干敖包一带。该岩体是阿拉善地块北缘诺尔公—狼山构造带诺尔公大型复式岩基的主要组成部分。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,确定其形成年龄为(278±1)Ma,属早二叠世晚期。二长花岗岩SiO₂含量为72.88%~75.44%,全碱(K₂O+Na₂O)含量平均为8.16%,K₂O/Na₂O主要介于0.87~1.41之间,Al₂O₃含量为12.38%~13.98%,铝饱和指数(A/CNK)介于0.88~1.02之间,在AR-SiO₂图上落入碱性系列区域。上述特征表明查干敖包二长花岗岩为高硅、富钾、准铝质碱性花岗岩。稀土元素球粒陨石标准化曲线明显右倾,轻稀土元素相对富集(LREE/HREE=4.70~14.66),δEu= 0.18~0.87,平均为0.37,呈中等-较强烈负铕异常。明显亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,Sr平均值为94.44×10^-6,Yb为3.10×10^-6,呈现非常低Sr、高Yb的特征。岩石地球化学特征表明查干敖包二长花岗岩体形成于后碰撞环境,地幔物质底侵作用下的伸展机制可能启动了这次岩浆侵入事件。结合区域资料推断阿拉善地块所代表的华北板块西北缘在早二叠世晚期已经进入后碰撞演化阶段。     

四川若尔盖地区西康群地球化学特征及其物源区和古风化程度分析

通过对四川省若尔盖地区西康群砂泥岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行综合研究,发现本区砂泥岩的SiO₂ 、P₂O₅ 、MnO与PAAS有相同的含量,富集Na₂O、CaO,贫Al₂O₃ 、Fe₂O₃、MgO、K₂O和TiO₂。微量元素W含量大大高于上地壳丰度,Nb和Ta含量大大低于上地壳丰度,而与下地壳丰度相当,Sc的含量略低于上地壳丰度,造岩元素Sr 略高于地壳丰度值。稀土元素总量相对较高,平均值为133.97×10^-6,与地壳中的稀土元素总量112×10^-6较为接近。轻稀土元素相对于重稀土元素较为富集,具中等的负铕异常,稀土配分曲线均显示比较一致的右倾的轻稀土富集的配分模式。由此认为其地球化学特征与大陆岛弧和被动大陆边缘沉积物相似。综合其他地质资料认为若尔盖地区西康群砂泥岩的物源区可能为康滇古陆。     

青海宽沟地区奥陶纪火山岩地球化学特征及其形成的构造背景

宽沟地区奥陶纪祁漫塔格群火山岩的SiO2含量在46.74%~53.35%之间,Na₂O+K₂O为3.71%~7.63%,K₂O/Na₂O为0.07~4.16,属于过铝质的低钾钙碱性-碱性系列火山岩。稀土元素特征：∑REE为96.19×10^-6~119.37×10^-6,LREE/HREE为2.97~6.07,δEu为0.70~0.86,（La/Yb）_N为2.23~7.2,球粒陨石标准化曲线为右倾的弱铕正异常的轻稀土富集型平滑曲线.微量元素研究结果：La/Nb比值在1.57~3.08之间,Zr/Hf比值为35.28~48.23,相对富集大离子亲石元素（K、Rb、Ba、Th、LREE）,亏损高场强元素（Nb、P、Ti）,表现出类似于岛弧环境的地球化学特征.综合分析认为,该区火山岩具有洋岛玄武岩的特征,岩浆源于较富集地幔的部分熔融,形成于与大洋俯冲有关的洋内岛弧环境中.     

桦甸盆地桦甸组油页岩段地球化学特征及地质意义

桦甸盆地位于敦密断裂带之上,是我国著名的古近纪含油页岩断陷盆地。其中桦甸组油页岩段发育厚层的泥岩沉积。长期以来对该段油页岩特征研究较多,但对其物源区特征和构造背景研究甚少。对油页岩段厚层泥岩进行系统的地球化学分析结果表明：泥岩中w(SiO₂)整体较低,K₂O/Na₂O值较高(大于1),w（MgO+Fe₂O^T₃）为3.91%~11.66%,Al₂O₃/（Na₂O+K₂O）为3.77~6.29,表明泥岩中含有一定的铁镁质组分和较多的稳定组分。微量元素PAAS标准化分配曲线显示不同样品之间元素富集、亏损趋势不一致,同时稀土元素标准化曲线呈现出稀土含量变化较大、轻稀土富集和明显Eu负异常,表明油页岩段沉积时期存在多个物源。泥岩风化蚀变指数为74~82,Th/U值多集中在4.65~6.07,表明泥岩源区经历了相对中等的风化作用。Th/Sc和Zr/Sc值表明泥岩基本受源岩成分控制。由源岩和构造背景判别图解,并结合前人研究资料得知:桦甸盆地油页岩段母岩主要来自于海西期和燕山期花岗岩以及少量的燕山期中酸性喷发岩;源岩形成于大陆边缘造山带,为大陆岛弧火山岩系。     

张家界地区志留系岩石地球化学与构造背景

张家界地区志留系出露有兰多弗里统及文洛克统,其中兰多弗里统泥岩中SiO₂含量平均61.59%,SiO₂/Al₂O₃值平均3.63,K₂O/ Na₂O值平均4.80,Al₂O₃/(K₂O+Na₂O)值平均3.49,∑REE含量平均238.58×10^-6,LREE含量平均213.89×10^-6, LREE/HREE值平均8.68, B含量平均98.29×10^-6,B/Ga值平均3.99,Th/U值平均5.61。通过构造环境判别图解认为: 兰多弗里统泥岩以活动大陆边缘物源为主,混入部分大陆岛弧物源,其古老物源则可能来自被动大陆边缘; 已经拼合在一起的华夏、扬子陆块,在志留纪时期继续向北西挤压,形成多处隆升(黔中隆起、雪峰隆起等),随着进一步挤压,雪峰隆起升出海面,为张家界地区提供了泥质沉积物,挤压导致岛弧形成并提供了部分物源。     

北羌塘三叠系康鲁组沉积岩地球化学特征及其物源区和构造背景分析

沉积盆地中碎屑沉积岩的地球化学特征主要受物源区的制约。对北羌塘盆地三叠系康鲁组碎屑沉积岩进行全岩测试,分析表明,样品的成分变异指数(ICV)和化学蚀变指数(CIA)变化不大,反映其源区物质较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱-中等。岩石SiO₂含量普遍较高,TFe₂O₃+MgO含量相对较高,但K₂O/Na₂O比值变化较大。微量元素标准化蛛网图与后太古代页岩和上地壳相似,且REE配分模式图显示富集LREE,δEu明显负异常以及δCe呈弱负异常。此外,Th/U、La/Sc、Th/Sc、Ba/Sr等微量元素比值以及TiO₂-Ni、La/Th-Hf、Co/Th-La/Sc和Th/Sc-La/Sc判别图表明沉积物物源具有浅源、长英质的特征。沉积岩的SiO₂-K₂O/Na₂O、La-Th、La/Y-Sc/Cr双变量图解和La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三变量图解,以及Th/U、Rb/Sr等比值特征表明北羌塘三叠系康鲁组沉积砂岩的物源区构造背景以大陆岛弧为主,兼有大洋岛弧和被动大陆边缘构造背景特征。     

东昆仑祁漫塔格鸭子沟地区花岗岩类岩石年代学、地球化学及地质意义

为加深对东昆仑区域构造演化和成矿规律的认识,选取祁漫塔格鸭子沟地区花岗岩类岩石开展岩相学、年代学和岩石地球化学研究,探讨其岩石成因、构造背景及与铅锌矿成矿的关系。结果表明,黑云石英二长闪长岩的SIMS锆石U-Pb年龄为(415.5±2.6) Ma,属早泥盆世早期。正长岩、二长花岗岩和石英二长岩与闪长岩相比,具有硅、钾、全碱含量高,低钙、镁、全铁和钛,铝含量相当,闪长岩K₂O含量小于Na₂O,其他岩石K₂O含量大于Na₂O的特点。岩石为准铝质-弱过铝质岩石,既有亚碱性系列也有碱性系列。∑REE平均为305×10 ^-6;δEu为0.26~1.03,平均为0.61,多数岩石具有Eu负异常;稀土元素球粒陨石标准化配分模式图上呈轻稀土元素富集的右倾型曲线,轻、重稀土发生了分馏作用;岩体明显富集大离子亲石元素Cs、Rb、K,活泼的不相容元素U、Th,轻稀土元素和Pb;相对亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、P和Ti,大离子亲石元素Ba和Sr。鸭子沟花岗岩类岩石为以幔源分异为主、少量壳源物质加入的壳幔混合成因,应该是加里东造山期后陆缘裂陷幔源物质上侵形成的岩浆岩。结合区域构造特征和地质背景,推测该岩体形成于后碰撞陆内伸展阶段,并与区域铅锌矿成矿密切相关;在今后的矿产勘查中应重视华力西早期花岗岩类岩石。     

Boundary lines within petrologic diagrams which use oxides of major and minor elements

Use of some petrologic diagrams applied to analyses of volcanic rocks is unnecessarily difficult due to lack of data for construction of discriminant lines between rock series. Coordinates are provided for sufficient points to enable accurate plotting of the boundary lines within seven diagrams, viz.: (1) TAS - total alkalies (Na₂O+K₂O) vs. SiO₂; (2) K₂O vs. SiO₂; (3) AFM; (4) Jensen; (5) KTP - K₂O---TiO₂---P₂O₅; (6) FMS - (FeO^*/MgO) vs. SiO₂; and (7) TAKTIP - K₂O/(Na₂O+K₂O) vs. TiO₂/P₂O₅. Different versions of these boundaries are collated to indicate their variable position, and it is demonstrated that inter-laboratory analytical precision suffices to account for almost all of their spread on the TAS and K₂O vs. SiO₂ diagrams.     

川西地区热达门石英闪长岩锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征:岩石成因与构造意义

川西地区热达门石英闪长岩体位于松潘-甘孜造山带北东侧。岩体的LA-ICP MS锆石U-Pb年龄为(206.4±1.4)Ma,侵位于晚三叠世。岩石Si O2含量为50.62%~56.66%,K2O/Na2O为0.32~1.20。铝饱和指数介于0.59~0.86之间,里特曼指数(σ)介于0.40~1.20之间,属于亚碱性准铝质系列岩石。岩体稀土总量∑REE介于81.45×10-6~222.39×10-6,LREE/HREE介于5.38~10.45之间,(La/Yb)N范围为5.98~12.99,δEu为0.66~1.01,δCe为0.81~0.93。岩石地球化学特征显示热达门岩石英闪长岩是在碰撞造山环境下,由岩浆上涌诱发下地壳物质部分熔融而形成的I型花岗岩。     

安徽金寨三仙山地区梅山群碎屑岩成分及其对物源区构造属性和地层时代的意义

安徽金寨三仙山地区位于大别山北缘,该地梅山群主要为一套轻微变质的碎屑岩系。砂岩碎屑组分统计表明,砂岩类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑石英杂砂岩,石英、长石、岩屑的平均含量为87.21%、1.67%、9.64%,杂基含量为15%,石英几乎全为单晶石英（95.79%）,长石以斜长石为主,岩屑主要为沉积岩屑（75.49%）,其次为变质岩屑（24.51%）。碎屑岩地球化学元素平均含量为：SiO₂（75.99%）,Al₂O₃（11.96%）,MgO（0.72%）,CaO（0.10%）,Fe₂O₃（4.02%）,K₂O（1.70%）,Na₂O（0.26%）。ΣREE=170.49×10^-6（74.49×10^-6～309.42×10^-6）,LREE/HREE=11.16（7.89～14.26）,轻稀土略有富集,δEu=0.72（0.59～0.90）,La/Yb=22.08（13.01～31.18）,（La/Yb）_N=14.89（8.77～21.02）,δCe=0.84（0.42～0.97）。碎屑岩地球化学特征指示三仙山地区梅山群母岩主要为古老沉积岩、长英质火山岩和古老变质基底,具有多重物源区。梅山群构造背景较复杂,主要为被动大陆边缘和活动大陆边缘,其次为大陆岛弧。三仙山地区梅山群碎屑岩的源岩成分、构造背景与商城-固始地区石炭系有很大差别,故其地层时代有待于进一步研究。     

藏北班公湖-怒江缝合带西段沙木罗组火山岩年代学、Hf同位素及地球化学特征

班公湖-怒江缝合带在中生代的构造岩浆演化一直以来都是青藏高原基础地质研究中的热点之一.在该缝合带南部的冈底斯北部地区发育大量的中生代火山岩及相关岩浆岩,其岩石成因与成岩地球动力学背景长期以来存在较大的争议.以班公湖-怒江缝合带西段阿翁错地区沙木罗组新发现的火山岩夹层为研究对象,对沙木罗组的形成时代、火山岩的成因、构造环境以及动力学背景进行了探讨.沙木罗组火山岩由下部扎果安山岩和中部昂母过安山质晶屑凝灰岩组成.锆石U-Pb定年结果表明下部扎果安山岩锆石结晶年龄为141.3±1.7 Ma,中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石结晶年龄为134.0±0.4 Ma,与区域上沙木罗组产出的化石及碎屑锆石约束时代较为一致.研究区沙木罗组下部安山岩以低硅（SiO₂=52.58%~55.35%）、低铝（Al₂O₃=14.43%~15.44%,A/CNK=0.58~0.75）、富镁（MgO=6.12%~8.51%）、富钠（Na₂O=1.55%~5.03%,Na₂O/K₂O=1.81~3.61）为特征,属于高镁安山岩范畴;中部安山质晶屑凝灰岩以相对高硅（SiO₂=55.83%~61.88%）、低镁（MgO=2.73%~4.51%）、高铝（Al₂O₃=17.75%~19.62%,A/CNK=0.90~1.08）、富钠（Na₂O=1.55%~5.03%,Na₂O/K₂O=1.81~3.61）为特征,由下往上沙木罗组火山岩的SiO₂、Al₂O₃、Na₂O含量逐渐升高,MgO、K₂O、Fe₂O₃含量逐渐降低,属于钠质低钾钙碱性系列岩石.二者均明显富集轻稀土（LREE）和大离子亲石元素（LILE）,亏损高场强元素（HFSE）,显示出典型的岛弧岩浆岩特征.下部扎果安山岩的锆石ε_Hf（t）为+15.5~+18.7,中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石ε_Hf（t）为+13.8~+16.2,指示安山岩、安山质晶屑凝灰岩的形成有新生地壳物质的参与.扎果高镁安山岩具有低的Y（11.9×10-6~13.5×10-6）、Yb（1.32×10-6~1.43×10-6）含量和较高的Sr（481×10-6~794×10-6）含量,以及较高的Sr/Y（35.6~65.6）和La_N/Yb_N（8.2~10.4）,其形成可能与俯冲板片熔体交代地幔橄榄岩有关.综上所述,研究区沙木罗组火山岩形成于俯冲岛弧环境下,为早白垩世早期班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减的岩浆响应.      

扬子地块东缘新元古代造山后构造转化:瓮安穹隆构造岩石与年代学限定

扬子地块Rodinian造山后向伸展作用转化的过程与时间,一直是扬子地块新元古代构造演化的重要科学问题。扬子地块东南瓮安穹隆保存了新元古界板溪群至南华系的完整地层层序与角度不整合接触关系,是回答和理解新元古代造山后构造转化问题的理想区域。对新元古代浅变质板溪群沉积岩和南华纪南沱组沉积层序进行了调查,并采取系列样品进行碎屑锆石U-Pb定年分析和岩石地球化学分析。野外调查表明,南华纪南沱组角度不整合于板溪群之上;年代学分析结果表明,板溪群的沉积时代应在772 Ma之前,而南华纪南沱组沉积时代晚于691 Ma。瓮安穹隆新元古代板溪群沉积岩SiO₂含量中等,SiO₂/Al₂O₃平均值为5.53,K₂O/Na₂O平均值为7.14,TFeO+MgO平均值为3.47%。板溪群物源可能来自上地壳,原岩以长英质物源为主,为活动大陆边缘构造背景,其物源主要来自扬子地块西缘。南沱组沉积岩样品SiO₂含量中等,SiO₂/Al₂O₃平均值为4.69,K₂O/Na₂O平均值为20.41,TFeO+MgO含量平均值为6.64%;碎屑沉积岩稀土元素球粒陨石标准化曲线与上陆壳相似,以轻稀土富集、显著的铕负异常和重稀土平坦为特征。南沱组沉积岩物源可能来自上地壳,原岩以长英质物源为主,有少量中性岩混入,具有裂谷背景特征。综上所述,认为瓮安穹隆板溪群—南沱组地层层序代表了从造山作用向造山后伸展裂谷转化过程,其中板溪群可能与碰撞造山作用对应,主体约在772 Ma结束,而造山后裂谷的形成在691 Ma之后,因此,从造山作用向造山后伸展转化的时间大约为772~691 Ma。