川西新元古代双峰式火山岩成因的微量元素和Sm-Nd同位素制约及其大地构造意义

系统的微量元素和Sm-Nd同位素分析表明,川西地区早震旦世苏雄组双峰式火山岩中的大多数玄武岩具有高的正ε_Nd(T)值(+5～+6)、大离子亲石元素和LREE富集,与现代典型的洋岛玄武岩和大陆溢流玄武岩省中的碱性玄武岩有非常相似的地球化学和同位素组成特征。酸性火山岩的ε_Nd(T)值较低(+1.1～+2.6),地球化学特征总体上与A₂-型花岗岩相似,它们是受地壳混染的OIB型玄武质岩浆在地壳中部的一个“双扩散”岩浆房通过结晶分异形成的。苏雄组双峰式火山岩形成于典型的大陆裂谷环境,非常类似于现代与地幔柱活动有关的高火山活动型裂谷火山岩,扬子块体西缘 800Ma前的裂谷作用和火山活动应是约825Ma前的华南地幔柱活动引发的结果。     

准噶尔盆地东北缘石炭系火山岩形成机制:对准噶尔洋盆闭合时限的新启示

准噶尔古大洋作为古亚洲洋北部的重要分支及阶段性演化产物,其洋盆的俯冲、闭合时限以及盆地基底属性一直存在分歧。本文选取准噶尔盆地东北缘(乌伦古地区)石炭系火山岩来说明其岩浆来源及成因机制,通过主微量元素、Sr-Nd同位素分析结果,进一步阐明准噶尔洋盆在晚古生代的闭合时限。本次研究包括玄武岩、玄武质安山岩和安山岩三类火山岩,岩体显示低TiO₂(0.60%~0.84%)、较高的全碱K₂O+Na₂O含量(1.18%~8.59%),玄武岩为岛弧拉斑系列,安山岩类的钙碱元素含量高,具有火山弧火山岩特征。中-低⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_(i)(0.703 250~0.704 559)、相对亏损的Nd同位素(+4.8~+6.8)以及t_DM2(483~625 Ma)值表明玄武岩、玄武质安山岩和安山岩同为亏损地幔熔融岩浆分异结晶的产物,安山岩为地幔熔融岩浆后期分离结晶形成;微量元素与同位素地球化学示踪暗示玄武岩、玄武质安山岩和安山岩含有洋壳俯冲过程的脱水流体交代上覆地幔楔的消减组分,安山岩在深部岩浆房经历了壳-幔混合作用,受地壳成分的混染程度更大。大离子亲石元素(LILE)Ba、Sr和轻稀土元素、不相容元素(Th、U、K)相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损,以及Pb、Zr、Hf的富集,说明该区属于与俯冲消减带相关的构造背景;结合本套火山岩高Ba/La(30.14~208.86)值、低TiO₂(0.60%~0.84%)值,以及Ce/Nb比(8.71~12.05)、Th/Nb比(0.93~1.74)等,表明准噶尔洋盆于石炭纪沿着大陆板块下部持续俯冲,洋壳板片的俯冲脱水流体交代地幔楔后增生岛弧。该套中-基性火山岩建造佐证了准噶尔洋盆闭合时限为晚石炭世(ca. 305.5±4.4 Ma),结合区域地质资料分析,提出与俯冲带有关的岩浆通过岛弧拼贴增生到大陆地壳上,进一步为准噶尔盆地基底的岛弧拼贴成因提供了新依据。     

老挝南部帕莱通双峰式火山岩锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征

老挝南部帕莱通（Phlaythong）矿区出露了一套双峰式火山岩组合,其基性端元为致密块状玄武岩,酸性端元为流纹岩。流纹岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为（229.0±2.0）Ma,属中-晚三叠世,代表双峰式火山岩形成时代。地球化学数据显示：玄武岩SiO₂质量分数均值为50.70%,富TiO₂、MgO、CaO和TFeO,具较低的全碱和P₂O₅,富集LILE(Sr、Rb、Ba、Th)和轻微亏损HFSE,轻稀土略微富集,Eu负异常不明显;流纹岩具有高的SiO₂（平均质量分数为76.33%）和全碱,富钾（w(K₂O）＞w(Na₂O)）,极低的TiO₂、MgO、CaO和TFeO,富Th、U和Zr,明显亏损Ta、Nb、Ba、Sr和Ti,轻稀土富集,显示明显的Eu负异常（δEu=0.31~0.82）特征。初步研究表明,玄武岩和流纹岩来自不同的岩浆源区,玄武岩由亏损的软流圈地幔受陆壳物质混染作用形成,流纹岩为壳源物质受幔源岩浆底侵加热之后熔融的产物。结合南海-印支地块构造演化特征,认为该双峰式火山岩形成于大陆板内裂谷环境。     

吉林省辽源晚中生代碱性玄武岩成因及岩石圈地幔性质

报道了吉林辽源晚中生代玄武岩的全岩K-Ar定年结果和岩石地球化学资料, 以及其中幔源捕虏体的矿物化学分析结果, 探讨了晚中生代碱性玄武岩的成因及岩石圈地幔的性质.全岩K-Ar定年结果显示, 辽源玄武岩形成于晚白垩世(91.7±1.7 Ma、82.5±1.9 Ma、99.3±1.6 Ma、82.2±2.4 Ma).该玄武岩的SiO₂含量介于45.1%~45.9%之间, 全碱(Na₂O+K₂O)含量介于4.50%~6.72%之间, Mg#[100×Mg/(Mg+Fe2+)]值介于60~63之间, 属于碱性玄武岩系列.该玄武岩相对富集轻稀土元素(LREEs)、亏损重稀土元素(HREEs), (La/Yb)_N值介于12.0~14.0之间, 无Eu异常, 具有洋岛玄武岩(OIB)型微量元素配分型式.辽源玄武岩中的幔源捕虏体以尖晶石二辉橄榄岩为主, 捕虏体中橄榄石的Mg#值较低(87.1~91.2), 结合捕虏体中其他矿物的主量和微量元素地球化学特征, 认为辽源晚白垩世岩石圈地幔以新增生的岩石圈地幔为主.捕虏体中单斜辉石的LREEs具有从富集到亏损的变化特征, 暗示岩石圈地幔经历了部分熔融和交代作用的改造, 地幔交代类型以硅酸盐熔体交代为主, 同时存在碳酸盐熔体交代作用.辽源晚白垩世玄武岩来源于软流圈地幔的部分熔融, 结合区域研究成果, 认为辽源晚白垩世玄武岩形成于古太平洋板块俯冲背景下的弧后伸展环境.      

大别山北缘定远组双峰式火山岩-新元古代晚期裂解事件记录

为了了解大别山北缘构造属性,对定远组地层组成、形成时代及地球化学特征进行调查与研究.野外调查表明,定远组主要由一套变火山岩及云母片岩、云母石英片岩、浅粒岩、板岩等组成,其中变火山岩包括变玄武岩与变流纹质火山岩,并构成典型的双峰式火山岩建造;此外,还含有早古生代构造地层单位.运用LA-ICP-MS对酸性火山岩锆石进行U-Pb定年,获得725.7±1.4 Ma、736.6±5.4 Ma的年龄,形成时代为新元古代,不是前人认为的早古生代.变玄武岩分为低Ti（TiO₂=1.19%）和高Ti（TiO₂平均含量为3.11%）两种类型.低Ti玄武岩稀土总量较低（低于N-MORB）,岩浆来自亏损的地幔源区.高Ti玄武岩又可以分为两种类型,一类富集Nb、Ta等元素,不相容元素的比值接近大陆裂谷玄武岩;另一种类型亏损Nb、Ta、Th、U等元素,岩浆可能来源于被下地壳或蚀变大洋地壳改造的地幔,其Th/Ta为1.6,与大陆裂谷玄武岩相当.总之,变玄武岩地球化学特征具有很大差别,是地幔源区不均一的反映.变酸性火山岩富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K,亏损Nb、Ta、P、Ti等元素,锆石Hf同位素分析显示主体ε_Hf（t）值为-3.0~-10,二阶段Hf模式年龄T_DM2（Hf）为1 630~2 258 Ma,揭示其来源于古老地壳的部分熔融.定远组新元古代双峰式火山岩形成于大陆裂谷环境,并非岛弧构造背景.定远组双峰式火山岩及广泛分布的同时代岩浆岩,揭示了扬子陆块北缘在新元古代（800~611 Ma）时期一次重要的大陆边缘裂解-岩浆事件,是Rodinia超级古大陆裂解作用深部地球动力学的地表响应.      

西准噶尔恰达地区哈尔加乌组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

恰达地区的二叠系哈尔加乌组火山岩分布于唐巴勒蛇绿岩带东侧、准噶尔盆地西南缘,主要岩性为灰绿色-紫红色(气孔)(杏仁)玄武岩-玄武安山岩-安山岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(296.6±8.1) Ma,MSWD=7.7(93%置信度),时代属早二叠世。地球化学研究表明:该火山岩属亚碱性系列,全碱含量较高(w(Na₂O+K₂O)=3.95%~6.39%)且相对富钠。轻稀土(LREE)相对富集((La/Yb)_N=3.49~14.66)且分馏较好((La/Sm)_N值均大于1.00(1.68~3.51)),重稀土分馏较差((Gd/Yb)_N=1.38~2.56)。仅部分样品有微弱的负铕异常(δEu=0.88~1.15)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损,Zr、Hf轻微富集的特征。综合火山岩的地球化学特征,结合相关构造判别图解及火山岩所处的区域地质背景,认为哈尔加乌组火山岩的形成背景以板内大陆环境为主,兼有部分弧火山岩的特征,形成于俯冲碰撞造山期后的区域伸展背景下,火山岩的岛弧特征是对碰撞前混染弧组分的继承。     

闽西南早侏罗世火山岩的锆石U-Pb年龄和Sr-Nd同位素特征及其地质意义

华南陆缘在湘南、湘东南、赣南及闽西南地区早中生代发育一条呈近EW向展布的火山岩带,闽西南永定堂堡和五湖藩坑组火山岩是其中的典型代表之一,利用锆石U-Pb测定其形成年龄分别为（189±6）~（195±2）Ma和184±2 Ma,是早侏罗世火山喷发形成的.为了解闽西南早侏罗世火山岩岩浆来源及形成构造背景等信息,对火山岩进行了岩石学鉴定、主量、微量元素地球化学特征和Sr-Nd同位素测试分析.藩坑组火山岩基性和酸性端员戴里间断达20左右,是典型的双峰式火山岩.基性端员玄武岩（碱玄岩）主量元素高TiO₂、高TFe₂O₃（全铁）,（Rb/Sr）_N、（La/Nb）_N、（Ba/Nb）_N和（Rb/Yb）_N的比值均高于原始地幔值,具有∑REE较高、轻稀土富集,δEu有微弱异常的特征,I_sr值在0.704 4~0.707 5之间,ε_Nd（t）介于-1.19~4.30,说明岩浆源可能为较深的软流圈地幔,同时存在部分来自岩石圈地幔的组分.酸性端员流纹岩（英安岩）（Rb/Sr）_N和（Rb/Yb）_N比值均高于原始地幔值,（Ba/Nb）_N比值全部低于原始地幔值,（La/Nb）_N既有高值也有低值.具有∑REE较高、轻稀土富集、δEu存在异常的特征.I_sr值在0.701 2~0.705 3之间,ε_Nd（t）介于-5.40~-1.95,说明岩浆物质来源为壳幔混熔型,主要为壳源成因,但有幔源组分参与.闽西南早侏罗世双峰式火山岩形成于板内靠近大陆边缘的特殊构造位置,受到古太平洋板块的低角度俯冲-弧后伸展-玄武岩浆底侵作用影响.      

云南省景谷岔河地区火山岩及其构造环境

岔河地区火山岩属三江构造带澜沧江构造岩浆带的南段.晚二叠世在岔河一带喷发了一套安山岩-流纹岩与粗面岩组合的杂色火山岩系.熔岩普遍为斑状结构,斑晶为斜长石和角闪石.以钙碱性和碱性岩为主,其次是拉斑玄武岩系.据CIPW计算,除碱性岩系外,均含标准石英分子.稀土元素分配模式为无Eu异常的富轻稀土右倾型.微量元素分配形式为亏损P、Ti元素的锯齿状.w(Zr)/w(Y)值大于3.5,w(Ti)/w(Y)值小于500,W(TiO2)平均为0.82%.岩浆来源深度为138 km.表明岔河地区火山岩属大陆边缘弧构造环境的产物.     

延边地区中生代火山岩的岩浆源区:来自Sr-Nd同位素和深源捕虏体(晶)的证据

延边地区中侏罗世和早白垩世火山岩中包含有较多的辉石岩捕虏体和角闪石捕虏晶,前者为普通辉石变种,其化学成分类似于中国东部新生代玄武岩中单斜辉石巨晶的成分,具有岩浆堆积成因特征;后者为韭闪石和镁质绿钠闪石变种,其成分类似于中生代晚期玄武岩中角闪二辉石岩包体里的角闪石和新生代玄武岩中的角闪石巨晶.矿物温压计算结果显示,它们形成深度介于25～37km.延边地区中生代火山岩的(87Sr/86Sr)i值介于0.704 3～0.705 0,εNd(t)值介于2.33～4.71,表明岩浆源区应是一套具有亏损性质的新增生的地幔物质.综合上述结果,可以判定延边地区中生代火山岩的原始岩浆应来源于新增生的壳幔过渡带物质的部分熔融,地壳增生事件的时间为新元古代.     

山西吕梁地区吕梁群变基性火山岩原岩形成年龄、地球化学特征及形成环境

华北克拉通古元古代中期构造环境及演化至今尚存有争议,该时期相关岩浆作用的成因研究可为这些问题的解决提供重要证据。本文对华北克拉通中部山西吕梁地区古元古代中期形成的吕梁群近周营组基性火山岩开展综合研究,获得2 180±19 Ma 的形成年龄,岩石地球化学低TiO₂、高Al₂O₃ 和K₂O,属钙碱性系列。微量元素富集Rb、Ba、Th、U、Sr 等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti 和P等高场强元素,富集Pb,具轻稀土略富集、铕弱异常的右倾稀土模式,与典型消减带弧岩浆产物特征一致。同位素组成显示正ε_Nd（t）= 1.0～2.6 和ε_Hf（t）= 1.8～9.2, 指示它们来源于亏损地幔,低的Ti/Y（246～385）和Ce/Y 值（0.99～1.77）进一步揭示,地幔源区受到俯冲流体的交代和沉积物的参与,是楔尖晶石二辉橄榄岩与石榴石二辉橄榄岩过渡带略亏损地幔区发生部分熔融,并经历了橄榄石、单斜辉石等矿物分离结晶作用而形成。结合同期埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武岩-安山岩组合以及弧花岗岩类的出现提出,2 200 Ma 华北中部带已演化至活动大陆边缘弧的构造环境。     

滇东南建水地区高镁火山岩包体的成因和构造背景

在滇东南建水地区发现产于峨眉山玄武岩中的高镁火山岩包体,这对于地幔柱的形成演化具有重要研究意义.对这些包体进行了锆石U-Pb年代学、地球化学和岩矿分析.高镁火山岩包体具斑状结构,致密块状构造,斑晶主要为贵橄榄石和透辉石.13颗锆石U-Pb LA-ICP-MS加权平均年龄为259±2Ma(MSWD=1.9),显示与寄主岩石同期形成.包体岩石具有高镁(Mg~#=68～75)、低硅(SiO_2=45.11%～45.93%)特征,轻稀土元素(LREE)、高场强元素(HFSE)富集而重稀土元素(HREE)亏损,属于亚碱性、拉斑玄武岩系列,具有板内玄武岩(IPB)特征.火山岩包体的原始岩浆起源于石榴子石二辉橄榄岩低程度部分熔融的产物,岩浆演化过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用,在侵位上升过程中未受明显的地壳混染作用.该高镁火山岩的存在,显示地幔柱除了垂直上升运动外,在地球深部不同的边界还有多次侧向扩展移动,表明滇东南晚二叠世存在峨眉山地幔柱的一个分支-地幔枝活动.     

长江源区新生代火山岩的系列及成因

长江源区的新生代火山岩系包括高钾钙碱性系列和钾玄岩系列.高钾钙碱性火山岩形成于始新世, 钾玄岩系列火山岩形成于中、上新世.总体而言, 该区火山岩富碱高钾, 富集大离子亲石元素, 稀土元素含量高且轻稀土相对富集.相对而言, 高钾钙碱性火山岩富集SiO₂、Al₂O₃, 无负Eu异常, 属于壳源岩浆系列, 其原始岩浆由加厚陆壳的榴辉岩质下地壳经部分熔融产生.钾玄岩系列火山岩富集K₂ O、TiO₂、P₂ O₅、MgO、FeO, ∑REE、HFSE、I_Sr值均较高, 弱负Eu异常, 属于幔源岩浆系列, 其原始岩浆由EMⅡ型富集地幔的部分熔融生成.2个系列的火山岩均是大陆碰撞造山后期岩浆作用的产物.始新世以来, 随着该区由碰撞、挤压作用发展到出现走滑, 应力环境由挤压转变为张性, 导致依次喷发高钾钙碱性火山岩和钾玄岩系列火山岩.      

准噶尔盆地东部北三台地区石炭系火山岩的锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其构造意义

准噶尔盆地北三台地区钻井岩心获得的巴塔玛依内山组火山岩主要由玄武岩、玄武安山岩、安山岩和英安岩及部分火山碎屑岩组成。地球化学研究结果显示,火山岩为低TiO₂、高Na₂O的钙碱性系列,具低到中度轻、重稀土分馏的谱型,相对富集大离子亲石元素,贫高场强元素,明显亏损Nb和Ta、富集Pb;由基性到中酸性火山岩。Sr、Ti和P的亏损逐渐增大,证明是与大洋俯冲相关的岛弧环境同源岩浆演化的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得安山岩和英安岩325～321Ma和310 Ma的形成年龄,结合前人同层位获得基性火山岩300 Ma的形成年龄认为,准噶尔洋在盆地东部的俯冲作用一直延续至晚石炭世,大洋闭合可能发生在晚石炭世末期。     

Mixing of asthenospheric and lithospheric mantle-derived basalt magmas as shown by along-arc variation in Sr and Nd isotopic compositions of Early Miocene basalts from back-arc margin of the NE Japan arc

We report trace element and Sr–Nd isotopic compositions of Early Miocene (22–18 Ma) basaltic rocks distributed along the back-arc margin of the NE Japan arc over 500 km. These rocks are divided into higher TiO₂ (> 1.5 wt.%; referred to as HT) and lower TiO₂ (< 1.5 wt.%; LT) basalts. HT basalt has higher Na₂O + K₂O, HFSE and LREE, Zr/Y, and La/Yb compared to LT basalt. Both suite rocks show a wide range in Sr and Nd isotopic compositions (initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (SrI) = 0.70389 to 0.70631, initial ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd(NdI) = 0.51248 to 0.51285). There is no any systematic variation amongst the studied Early Miocene basaltic rocks in terms of Sr–Nd isotope or Na₂O + K₂O and K₂O abundances, across three volcanic zones from the eastern through transitional to western volcanic zone, but we can identify gradual increases in SrI and decreases in NdI from north to south along the back-arc margin of the NE Japan arc. Based on high field strength element, REE, and Sr–Nd isotope data, Early Miocene basaltic rocks of the NE Japan back-arc margin represent mixing of the asthenospheric mantle-derived basalt magma with two types of basaltic magmas, HT and LT basaltic magmas, derived by different degrees of partial melting of the subcontinental lithospheric mantle composed of garnet-absent lherzolite, with a gradual decrease in the proportion of asthenospheric mantle-derived magma from north to south. These mantle events might have occurred in association with rifting of the Eurasian continental arc during the pre-opening stage of the Japan Sea.     

云南马关新生代钾玄质玄武岩的岩石学与地球化学特征及构造环境

云南马关地区广泛出露了一套富含大量幔源包体和捕掳晶的新生代玄武岩.对该地区的新生代玄武岩进行了岩石学和地球化学方面的研究, 为该地区自新生代印度-欧亚大陆碰撞以来发生的岩浆活动及壳幔物质交换等问题提供重要的信息和岩浆岩约束.研究表明: 该区玄武岩具有富碱且富钾的特征, 其中全碱含量w(K₂O+Na₂O)变化在2.94%~8.23%之间、K₂O/Na₂O在0.44~6.72之间, 21个样品平均的K₂O/Na₂O比值为1.26.采用火山岩类型系列与划分方法, 确定本区多数岩石属于钾玄岩类的玄武岩或碧玄岩.岩石具有富集LREE和LILE的特征, 经球粒陨石/原始地幔标准化后的稀土元素配分形式和微量元素蜘蛛图均具有与OIB相似的特征.岩石中含有大量深源岩石包体, 斑晶含量少且结晶程度低, 相容元素Ni含量较高等特点, 符合原生岩浆的基本特征; 唯有Mg#(0.49~0.72)偏低, 可能与源区本身的性质或者源区发生的壳幔混合作用等因素有关.根据钾质岩石构造环境判别标准, 显示岩石形成于板内环境, 其成因与印度-欧亚大陆的碰撞诱发的软流圈物质向高原东南方向侧向挤出有关.      

西藏边坝地区早白垩世火山岩年代学、地球化学及其大地构造意义

白垩纪是班公湖-怒江洋演化的重要构造转折期,该时期火山岩对于研究古大洋的构造演化具有重要意义。本文对西藏边坝地区早白垩世火山岩进行了岩相学、年代学和地球化学研究,结果表明,该套火山岩由底到顶,主要为玄武安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩,锆石U-Pb年龄为116~120 Ma。中基性火山岩SiO₂为54.07%~62.63%,Mg^#为48~67,SiO₂-Mg^#显示良好线性关系;酸性火山岩SiO₂为72.64%~75.41%,Mg^#为40~50。火山岩样品相对富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,富集K、Rb、Th等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,CaO-δEu和SiO₂-Na₂O没有明显线性关系。因此,西藏边坝地区火山岩应形成于班公湖-怒江洋盆南向俯冲活动大陆边缘环境,中基性火山岩与酸性火山岩岩浆源区不同。在班公湖-怒江洋萎缩关闭早期,板块俯冲流体交代古老岩石圈地幔发生部分熔融,镁铁质矿物分离结晶而产生中基性火山岩;晚期则发生地壳部分熔融形成酸性火山岩。     

地幔包体金云母40Ar/39Ar年龄对玄武岩浆喷发结束时间的约束

山东临朐-昌乐地区新生代岩浆活动强烈,以形成含大量地幔包体的玄武岩为特征.作者在考察与研究昌乐北岩古火山口玄武岩中地幔包体的过程中,发现一些包体中发育有地幔钾交代成因的金云母细脉.鉴于金云母的封闭温度远低于玄武岩浆喷发时的温度以及金云母可以记录喷发的玄武岩浆冷却通过金云母封闭温度的时间,本文尝试通过金云母所记录的~(40)Ar/~(39)Ar年龄来推断玄武岩浆喷溢的结束时间.该火山口玄武岩不同部位的三个地幔岩包体其金云母的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄分别为18.42±0.21Ma、18.65±0.27Ma和18.39±0.36Ma,年龄结果具有很好的一致性,充分说明了该定年手段的有效性.因此可以确定该火山口玄武岩浆喷溢活动约在18.5Ma前结束.由此推测山旺盆地中不整合发育在源于该火山口喷溢的玄武岩之上的化石群的形成时代下限约为18.5Ma.用玄武岩地幔包体金云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄来确定玄武岩年龄是玄武岩定年一个有效的新方法.     

西藏冈底斯南缘中侏罗世辉长闪长岩锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素组成及其构造意义

为解释冈底斯南缘新发现的中基性岩体构造环境及物质来源等信息,以西藏自治区贡嘎县昌果乡辉长闪长岩为研究对象,通过开展锆石U-Pb定年、Hf同位素组成、全岩地球化学分析,得到岩体锆石年龄为(165±1. 1) Ma。样品富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有富铝(Al2O3=18. 84%～20. 70%)、富钾的特征,在构造判别图解中样品多落在挤压岛弧区域,表明其形成构造环境应为俯冲岛弧环境。样品具较为平缓的稀土配分曲线,岩浆分异程度较低,无明显Eu异常,(La/Yb)N平均值为2. 30(<4. 3),与幔源岩浆的稀土配分型式相似。锆石Hf同位素显示εHf(t)值为很高的正值(12. 97～18. 74),二阶段模式年龄集中在150～218 Ma,略大于其侵位年龄,表明幔源岩浆在侵位过程中受到地壳物质的混染。结合区域构造演化史认为该岩体形成于新特提斯洋向冈底斯俯冲过程中的成熟岛弧期,从而也进一步证实了南冈底斯在中侏罗世处于俯冲岛弧构造环境。     

新疆东天山黑白山镁铁超镁铁岩地球化学、U-Pb年代学、Hf同位素特征及地质意义

黑白山镁铁超镁铁岩位于新疆中天山地块与觉罗塔格构造带的分界断裂——阿其克库都克大断裂南侧约4 km处。该岩体主要由阳起石化橄榄辉石岩、辉橄岩、辉石岩、蚀变细粒辉长岩组成,对岩体的主微量及稀土元素地球化学特征研究表明,岩体属铁质镁铁超镁铁岩,具低钾拉斑玄武质岩的分异特征;岩石具相对较低SiO₂(43.90%~52.80%)、相对富Na₂O(0.38%~2.97%),贫K₂O(0.11%~0.47%)及Na₂O>K₂O特征;MgO值变化大且较高(4.25%~32.49%),较高Mg#(63.94~82.98),相对富集轻稀土((La/Yb)N为2.03~5.76),富集大离子亲石元素Rb,Ba,U,La,亏损高场强元素Nb,Ta,Ce,Ti,强烈富集Pb,说明岩石具幔源特征和岛弧岩浆特征。LA-ICP-MS锆石UPb年龄(392.7±4.5)Ma表明,该岩体属早泥盆世岩浆活动的产物。Hf同位素等地球化学特征和岩相学显示,岩浆起源于含有早期俯冲洋壳的亏损软流圈地幔,在岩浆演化过程中受到地壳及围岩混染,但混染作用较弱。黑白山岩体的发现为北天山洋在早古生代沿阿其克库都克断裂向南俯冲提供了新的证据。