A study on the geochemical characteristics of Upper Permian continental marginal arc volcanic rocks in the northern segment of South Lancangjiang Belt

1IntroductionThe northern segment of the South LancangjiangBelt refers to the terrain about200km east of theYunxian-Lingcang granite in the South LancangjiangBelt(Fig.1).During the seventh Five-Year Plan peri-od,Mo Xuanxue et al.(1993)undertook the resear…     

南澜沧江带北段上二叠统陆缘弧火山岩的厘定

从岩石组合、岩相学特征、岩石化学、稀土元素、微量元素、大地构造环境等诸多方面分析云县-临沧花岗岩东侧的小定西、崴里等地分布的上二叠统P2火山岩具有陆缘弧火山岩特征。火山岩组合以玄武岩-安山岩-英安岩为主,极少量的粗安岩-粗面岩;火山岩系列以钙碱性系列为主,拉斑系列及碱性系列较少;火山岩的化学成分以A l2O3低T iO2为特征,K2O含量显示极强的极性;稀土模式为轻稀土富集右倾斜型;微量元素大阳离子元素富集,亏损T i,C r和部分亏损P,N b;岩石化学投图绝大部分落在岛弧火山岩区,与南澜沧江带南段及北澜沧江带陆缘弧火岩投点相一致。厘定了南澜沧江带北段上二叠统P2陆缘弧火山岩的存在。该陆缘弧火岩带与昌宁-孟连带的洋脊/洋岛型火山岩、蛇绿岩构成了成对分布的洋脊火山岩、蛇绿岩-弧岩浆岩带,指示澜沧江洋壳向东俯冲。该成果对探讨澜沧江带古特提斯的演化具有极重要的作用。     

Geochemical characteristics of island-arc volcanic rocks in the Nan-Nam Pat-Phetchabun zone,northern Thailand

Late Permian-Early Triassic (P₂-T₁) volcanic rocks distributed on the eastern side of ocean-ridge and oceanic-island basalts in the Nan-Uttaradit zone were analyzed from aspects of petrographic characteristics, rock assemblage, REE, trace elements, geotectonic setting, etc., indicating that those volcanic rocks possess the characteristic features of island-arc volcanic rocks. The volcanic rock assemblage is basalt-basaltic andesite-andesite. The volcanic rocks are sub-alkaline, dominated by calc-alkaline series, with tholeiite series coming next. The chemical composition of the volcanic rocks is characterized by low TiO₂ and K₂O and high Al₂O₃ and Na₂O. Their REE patterns are of the flat, weak LREE-enrichment right-inclined type. The trace elements are characterized by the enrichment of large cation elements such as K, Rb and Ba, common enrichment of U and Th, and depletion of Nb, Ta, Zr and Hf. The petrochemical plot falls within the field of volcanic rocks, in consistency with the plot of island-arc volcanic rocks in the Jinsha River zone of China. This island-arc volcanic zone, together with the ocean-ridge/oceanic island type volcanic rocks in the Nan-Uttaradit zone, constitutes the ocean-ridge volcanic rock-island-arc magmatic rock zones which are distributed in pairs, indicating that the oceanic crust of the Nan-Uttaradit zone once was of eastward subduction. This work is of great significance in exploring the evolution of paleo-Tethys in the Nan-Uttaradit zone.     

泰国北部清迈带洋岛型火山岩特征研究

泰国北部清迈带洋岛型火山岩常被下石炭统及上二叠统浅水碳酸盐岩覆盖,主要岩石类型有夏威夷岩和钾质粗面玄武岩。以碱性系列为主,极个别亚碱性。主要化学成分以高TiO2、高P2O5和中K2O为特征;稀土元素强烈的轻稀土富集右倾斜型;微量元素模式呈K-Ti上隆富集型;多种成分投图落于洋岛玄武岩区及碱性玄武岩区,属于洋岛型火山岩。与中国云南德钦、耿马(昌宁-孟连带)洋岛玄武岩类似,它们是清迈带古特提斯洋壳的极重要组成部分。     

新疆乌什塔拉地区晚泥盆世火山岩地球化学特征及构造意义

乌什塔拉地区晚泥盆世火山岩产于破城子组中下段,位于南天山造山带中部,主要由一套酸性火山岩和中性火山岩-沉积岩组成;岩性主要为英安斑岩、流纹斑岩及少量安山岩,呈北西向展布。对岩石地球化学研究,表明破城子组火山岩属钙碱性准铝-过铝质系列;富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素,具有弱的Eu(平均为0.68)负异常;大离子亲石元素(K、Rb、Th等)明显富集,高场强元素相对亏损,具有明显的Ba、Nb、Ta、P、Ti负异常,且Th/Ta(9.04~14.37)值较高,Ta/Yb(0.27~0.69)值较低,暗示其具有陆缘岛弧火山岩的特征。87 Sr/86 Sr为0.713 14~0.725 07,比值较高,反映岩浆演化过程中有地壳物质的混染。结合南天山造山带的构造演化特征,认为晚泥盆世破城子组火山岩形成于活动大陆边缘环境。     

Geochemical characteristics of the oceanic island-type volcanic rocks in the Chiang Mai zone,northern Thailand

The oceanic island volcanic rocks in the Chiang Mai zone, northern Thailand, are usually covered by Lower Carboniferous and Upper Permian shallow-water carbonate rocks, with the Hawaii rocks and potash trachybasalt being the main rock types. The alkaline series is dominant with sub-alkaline series occurring in few cases. The geochemical characteristics are described as follows: the major chemical compositions are characterized by high TiO₂, high P₂O₅ and medium K₂O; the rare-earth elements are characterized by right-inclined strong LREE-enrichment patterns; the trace element patterns are of the upward-bulging K-Ti enrichment type; multi-component plots falling within the fields of oceanic island basalts and alkali basalts, belonging to the oceanic island-type volcanic rocks, which are similar to the equivalents in Deqin and Gengma (the Changning-Menglian zone) of Yunnan Province, China.     

Study on the geochemical characteristics of ocean-ridge and oceanic-island volcanic rocks in the Nan-Uttaradit zone,northern Thailand

Field investigations and laboratory integrated research as indicated that ophiolite mélange in the Nan-Uttaradit zone, northern Thailand, consists of fragments of tectonites such as metamorphic peridotite (extremely silicified serpentinite), cumulates (pyroxenolite, gabbro, and gabbro-diorite), ocean-ridge basalt, oceanic-island ba-salt and radiolarian silicalite, and it was formed during D3-P. The rock series, rock types and petrogeochemical characteristics of metamorphic tholeiites in the Nan area of the Nan-Uttaradit zone are similar to those of ocean-ridge basalts (C1) in China's Ailaoshan zone. As for the Hawaiites in the Nan area of the Nan-Uttaradit zone, their major elements, REEs and trace elements are similar to those of oceanic-island basalts in China's Jinshanjiang zone (P11). In the Uttaradit area of this zone the metamorphic alkaline basalts show transitional petrogeochemical characteristics between ocean-ridge basalts and oceanic-island basalts, which were still formed in oceanic-island environments. The above-described basalts are all oceanic volcanic rocks and they are the most important part of the Paleo-Tethys oceanic crust in the Nan-Uttaradit zone.     

东准噶尔奥依托浪格地区石炭纪双峰式火山岩地球化学特征及其构造意义

本文对东准噶尔造山带三塘湖盆地西北缘奥依托浪格地区石炭纪巴塔玛依内山组进行了火山岩地质、岩相学、地球化学特征研究,并结合相关年代学成果,探讨了火山岩成因、形成环境与东准噶尔造山带构造演化。研究认为：该区石炭纪巴塔玛依内山组火山岩具明显的陆相火山岩、双峰式火山岩特征,岩石组合基性端元以玄武岩为主,酸性端元为珍珠岩、英安岩;主量元素特征显示基性端元为钙碱—碱性性质,酸性端元珍珠岩、英安岩分别属于碱性、拉斑性质;微量元素特征显示基性端元相对富集Ba、K、Sr等大离子亲石元素（LILE）,亏损Th、Nb、Nd等高场强元素（HFSE）,酸性端元强烈亏损Ba、Nb、Sr、Sm、Ti等元素,富集K元素;稀土元素显示两端元均为轻稀土元素（LREE）相对富集、重稀土元素（HREE）相对亏损特征;珍珠岩主、微量元素特征与整体具有明显差异。综合研究表明：该双峰式火山岩基性端元来源于地幔岩的部分熔融,酸性端元英安岩来源于基性端元的分离结晶作用,珍珠岩则来源于下地壳的部分熔融;地球动力学背景为俯冲洋壳的拆沉作用,造成软流圈热源上涌,引发地幔岩的部分熔融与岩石圈的伸展减薄,进而诱发下地壳镁铁质岩的减压熔融;构造环境为后碰撞伸展阶段晚期,并指示了板块链式缝合的特点。     

青海鄂拉山地区陆相火山岩地球化学特征及构造环境

鄂拉山岩浆岩带晚三叠世火山岩为中-中酸性火山岩组合,由玄武安山岩、安山岩、英安岩、流纹岩及少量火山碎屑岩等组成,岩石蚀变强烈,成层性差,柱状节理发育,具典型的陆相喷发特点.火山岩属铝饱和类型,里特曼指数(δ)及岩石学等显示具钙碱性特征, (FeO/MgO)、K2 O/Na2O显示可能具有陆缘岛弧环境的特性;轻稀土元素分馏程度高且富集,δEu小于1,为弱负异常,稀土元素配分模式曲线与岛弧型稀土元素配分模式图相似;微量元素Rb、Ba、Th等元素明显富集,而Ti、Y、Yb、Sc、Cr等元素较亏损.Nb/Zr、La/Nb、Th/Ta、Th×Ta/Hf2等特征反映鄂拉山组火山岩产于陆缘火山弧环境.结合区域地质背景、岩石地球化学及构造环境等特征,认为鄂拉山地区晚三叠世火山岩产于大陆碰撞与陆缘弧并存的环境.     

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。     

华北陆块南缘汝阳群次火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

华北陆块南缘汝阳群下部的次火山岩一直被看作是与汝阳群同时代的火山喷发夹层。通过研究测得玄武岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为213.5±2.4Ma,并在邻近该次火山岩层上部的紫红色泥岩中发现了褪色的角岩化现象,说明该火山岩是晚三叠世沿汝阳群下部顺层侵入的次火山岩岩床。通过对该次火山岩岩石及其地球化学特征的研究,认为该次火山岩起源于有早期俯冲洋壳或陆壳参与再循环的大陆富集型地幔的部分熔融,它与秦岭造山带几乎同时代形成的超高压榴辉岩、埃达克质岩石、高钾钙碱性花岗岩、环斑花岗岩等共同揭示了秦岭造山带自中三叠世全面碰撞造山之后,由碰撞挤压逐渐转变为伸展拉张的深部动力学过程。     

辽西早白垩世义县组火山岩的地质特征及其构造背景

早白垩世义县组火山岩虽辽西地区分布最为广泛的中代火山岩。岩石学、元素－同位素地球化学研究表明，义县组火山岩主要为高钾钙碱性系列，相容元素（Cr,Co,Ni,V等）和大离子亲石元素（如Rb,Sr,Ba等）相对富集，市场强元素（如Nb,Ta,Ti,Zr,Hf等）和放射性元素（U,Th）相对亏损，轻重稀土元素分 馏明显，δEu弱负异常，放射成因的Nd,Sr,Pb同位素较低， 具有板内和活动大陆边缘弧地球化学特点。作者认为辽西早白垩世义县组火山岩起源于富集的岩石圈地幔的部分熔融。岩浆在演化过程中以结晶分异作用为主，伴有少量的地壳混染作用，即AFC过程。结合区域构造，作者认为义县组火山岩形成于板内岩石圈的不均匀拉伸环境，是燕山板内造山作用的产物，与中生代古太平洋板块向欧亚板块俯冲没有直接关系。     

三江地区南澜沧江带火山岩构造岩浆类型

从火山岩地质，岩石组合，岩石化学，稀土元素，微量元素，大地构造环境等诸方面论述了南澜沧江带可细化为5个火山岩构造岩浆带，即大平掌裂谷火山岩带，大兴山-小街洋脊火山岩带，大兴山-热水塘洋内弧火山岩带，邦沙陆缘弧火山岩带，小定西-民乐陆内弧火山岩带，这种细化对探讨该区的特提斯演化有极重要的作用。     

辽北地区早-中二叠世变质火山-碎屑岩年代学和地球化学特征:对华北板块北缘东段构造演化的启示SCIEI北大核心CSCD

新识别的“下二台”构造杂岩作为华北板块北缘东段分布的构造混杂岩带重要组成部分,其物质组成、形成时代和构造属性仍需进一步研究,这将为探讨华北板块北缘东段晚古生代构造演化提供重要依据。作者在“下二台”构造杂岩中识别出一套早-中二叠世变质火山-碎屑岩,其以变质碎屑岩为主,并夹变质火山岩,二者在野外产出上混杂在一起。变质火山岩原岩类型包括流纹岩、英安岩、安山岩、玄武安山岩,为一套钙碱性火山岩,属于准铝质-弱过铝质岩石。根据岩相学和地球化学特征,将其分为变质酸性火山岩和变质中-基性火山岩;二者均相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显,Eu负异常不明显,但变质酸性火山岩明显亏损P、Ti元素,结合高场强元素相关性特征,认为二者不是同一基性岩浆分异的产物。变质火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄为272~288Ma,代表其原岩结晶年龄,时代为早二叠世;变质酸性火山岩原始岩浆来源于地壳物质的部分熔融,变质中-基性火山岩原始岩浆来源于岩石圈地幔(俯冲带附近),并遭受了地壳物质的混染,二者均形成于活动大陆边缘火山弧环境。变质碎屑岩原岩恢复为泥砂质沉积岩和砂泥质沉积岩,相对亏损轻稀土元素,富集重稀土元素,轻重稀土元素分馏较明显,Eu异常不明显。两件碎屑岩样品锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄主要介于267~347Ma,推断其沉积下限为267Ma和269Ma,均为中二叠世;泥砂质沉积岩可能来源于再旋回的以长英质岩石为母岩的沉积岩,砂泥质沉积岩可能来源于再旋回的以长英质和镁铁质岩石为母岩的沉积岩,二者分别形成于活动大陆边缘大陆岛弧和大洋岛弧环境。下二台地区早-中二叠世变质火山-碎屑岩为“下二台”构造杂岩重要组成部分,它表明二叠纪时期华北板块北缘东段经历了三个构造演化阶段:早二叠世古亚洲洋加速俯冲,形成新的大陆弧阶段;中二叠世古亚洲洋持续俯冲,大陆弧和大洋弧碰撞阶段;晚二叠世陆-陆碰撞前阶段。     

陕西凤太地区唐藏—黄柏塬构造带内各时代火山岩对比研究

唐藏一黄柏塬构造带是商丹结合带的向西延伸,有两套不同时代火山岩系相依分布,其中新元古代丹凤岩群火山岩系主要为玄武岩—安山岩—流纹岩,早古生代罗汉寺岩群火山岩系为苦橄岩—安山玄武岩—安山岩—流效岩,通过岩石常量元素和稀土、微量元素地球化学特征研究,证明丹凤岩群火山岩系形成千岛弧构造环境,罗汉寺岩群火山岩系形成于陆壳增厚的活动陆线构造环境。     

East Sakhalin island arc paleosystem of the Sea of Okhotsk region

It has been established that volcanic rocks of the Schmidt, Rymnik, and Terpeniya terranes are fragments of the compound Early to Late Cretaceous-Paleogene East Sakhalin island arc system of the Sea of Okhotsk region. This island arc paleosystem was composed of back-arc volcano-plutonic belt, frontal volcanic island arc, fore-arc, inter-arc, and back-arc basins, and the Sakhalin marginal paleobasin. The continental volcanic rocks dominate in the back-arc volcano-plutonic belt and frontal volcanic island arc. The petrochemical composition of basalts, basaltic andesites, andesites, and trachytes from the frontal island arc formed in submarine conditions are typical of oceanic island arc or marginal sea rocks (IAB). The petrochemical composition of volcanic rocks from the island arc structures indicates its formation on the heterogeneous basement including the continental and oceanic blocks.     

确定南澜沧江缝合带的火山岩地球化学证据

本文着重根据火山岩的主量元素、稀土元素和微量元素特征厘定了我国西南“三江”地区昌宁－孟连带Ｃ１—Ｐ２火山岩和南澜沧江带Ｐ—Ｔ３火山岩的构造－岩浆类型。昌宁－孟连火山岩带为洋脊／准洋脊型－洋岛型玄武岩、蛇绿混杂岩带,代表澜沧江洋或古特提斯的残迹;南澜沧江火山岩带是一个陆缘火山弧带,是澜沧江洋盆向东俯冲消减、碰撞以及陆内俯冲过程的产物。两带火山岩是成对分布的古特提斯缝合带的产物。     

桂东鹰扬关群火山岩时代和构造环境的重新厘定:对钦杭结合带西南段构造格局的制约

鹰扬关群在湘—粤—桂三省交界地区广泛发育,为一套以绿片岩相变质的细碧岩、(石英)角斑岩及相关的火山碎屑岩为主,含有细碎屑岩和碳酸盐岩组合。该群的成岩背景过去一直认为是Rodinia超大陆裂解背景下的大陆裂谷环境,时代归属为新元古代。岩石学、地球化学和锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,鹰扬关群火山岩主要属于基性-中性火山(碎屑)岩类,在岩石化学成分上表现为明显富集大离子亲石元素(LILE,包括U、Th、Ba、K和Rb等)和轻稀土元素,而Nb、Ta、P和Ti等高场强元素和重稀土元素相对亏损,反映其具有俯冲-消减作用形成的岛弧-弧后盆地型火山岩地球化学特征;获得鹰扬关群中变角斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄为(415.1±2.1)Ma(n=13,MSWD=1.8),表明其为加里东期海相火山喷发的产物。结合云开地块北缘存在有早古生代MORB型和岛弧型变质基性火山岩的资料表明,扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦—杭结合带)西南段有早古生代的古洋盆,鹰扬关群岛弧-弧后盆地型火山岩可能是钦—杭结合带南西段早古生代洋陆俯冲-消减过程的地质记录,钦—杭结合带西南段加里东期的构造格局是俯冲增生造山带而不是陆内造山带。     

松辽盆地长岭断陷早白垩世火山岩地球化学研究

长岭断陷早白垩世火山岩富硅、富碱,岩石以非碱性系列为主,包括钙碱性和高钾钙碱性系列,碱性系列火山岩为钾玄岩系列。酸性岩与中、基性岩的微量元素特征差别明显,岩石总体微量元素特征与造山带火山岩相似,富集LREE、Rb、K和大离子亲石元素,TiO2含量低,贫Sr。火山岩的形成与造山带岩石圈拆沉作用引起地壳拉张减薄的大地构造背景有关。研究区基性火山岩为地幔岩部分熔融作用的产物,岩浆演化过程中存在单斜辉石和橄榄石等矿物的分离结晶作用,中性岩为原生玄武质岩浆分异演化的产物,营城组酸性火山岩的形成与构造活动存在直接关系,为构造剪切挤压应力致使上地壳重熔的结果。     

苏门答腊岛苏利特河—苏里安铜成矿带埃达克质侵入岩和矽卡岩地球化学特征及成因意义

本文旨在通过分析苏门答腊岛苏里安斑岩型铜矿至苏利特河矽卡岩型铜矿成矿带中埃达克质侵入岩及矽卡岩的岩石学和地球化学特征,探讨其成因意义。该成矿带是巴东地区辛卡拉克湖以东地球化学异常带的主体部分,其绝大多数侵入岩浆体皆为为Ⅰ-型花岗岩复合体,相当于印支晚期同碰撞火山弧和燕山早期碰撞后岩浆侵入活动的产物。该成矿带内的埃达克质花岗岩和闪长斑岩(早侏罗世和早白垩世)具有低的Y、Yb含量、高的ΣREE含量和Eu正异常,在构造环境判别图上落在活动大陆边缘(ACM)火山弧环境中。埃达克质岩浆来源于俯冲洋壳板片部分熔融。然而,矽卡岩主量元素与岩浆岩侵入体相比,其CaO含量增多,SiO2、Al2O3、K2O以及Na2O含量降,REE普遍表现为Eu负异常。该成矿带内矿化矽卡岩与侵入岩的微量元素模式在蛛网图上显示某些相似性,但是二者的REE配分模式却不尽相同。矽卡岩的微量元素和稀土元素具有低Rb、Ba含量和K、Sr、P、Ti低谷,主要继承了原始岩浆和母岩埃达克质岩的共同特征。矽卡岩化是引起Ti、Yb、Y和REE总量降低的主导控制作用。