内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为2期,分别是早白垩世早期（约144Ma）吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期（约125Ma）上库力组流纹岩类与梅勒图组玄武岩类。早白垩世早期吉祥峰组流纹岩富硅、富碱、富钾（K2O/Na2O〉1）,富集轻稀土元素和Rb、Th、U等元素,亏损重稀土元素、高场强元素（Nb、Ta、Ti）及Sr、P,具有A型流纹岩的特征,暗示其形成于伸展环境。早白垩世晚期火山岩显示双峰式岩石组合特征,基性端元富碱、高钾,富含轻稀土元素和Rb、Ba,亏损重稀土元素和高场强元素（Nb、Ta、Ti、Y）,类似于钾玄质玄武岩,酸性端元显示A型流纹岩的特征。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间分布规律,认为早白垩世早期火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带的演化有关,早白垩世晚期双峰式火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系。     

满洲里地区灵泉盆地中生代火山岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

本文对满洲里地区灵泉盆地中生代火山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以便对其岩石成因和区域构造演化给予制约。研究区内9个代表性火山岩中的锆石均呈自形-半自形晶,显示出典型的岩浆生长环带或条痕状吸收,结合其高的Th/U比值(0.25~7.78),暗示其岩浆成因。测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为3期,分别以中侏罗世(约166Ma)塔木兰沟组玄武岩类、早白垩世早期(约142Ma)吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期(约125Ma)上库力组流纹岩类和伊列克得组玄武岩类为代表。中侏罗世(塔木兰沟组)火山岩具有富碱、高钾和高的La/Yb、La/Nb、Hf/Sm、Nb/U和Ce/Pb比值,以及富集大离子亲石元素(LILEs)、轻稀土元素(LREEs)和亏损Nb等特征,暗示其形成应与陆壳加厚之后的岩石圈伸展作用有关;早白垩世早期(吉祥峰组)火山岩具有高硅、富碱、富K、Rb、Th及低Al、Mg、Ca、Ni、Cr、Ti等特点,类似于A型流纹岩,揭示其形成于陆内伸展环境;早白垩世晚期火山岩具双峰式组合特点,基性端元具有富碱、高钾、高度富集LILEs和LREEs,类似于钾玄质玄武岩,而酸性端元显示A型流纹岩特点,揭示该期火山岩应形成于一种与裂谷发育过程相似的强烈引张环境。结合区域中生代火山岩的空间展布特征,认为中-晚侏罗世和早白垩世早期火山岩的形成应与蒙古-鄂霍茨克缝合带的演化有关,而早白垩世晚期双峰式火山岩的形成应与太平洋板块向欧亚大陆的俯冲作用相联系。     

大兴安岭嫩江地区中生代双峰式火山岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

本文对嫩江地区中生代双峰式火山岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学和岩石地球化学研究。测年结果显示嫩江地区中生代双峰式火山岩形成于127.5Ma的早白垩世晚期。岩石地球化学研究表明,早白垩世晚期火山岩具有双峰式组合特点,基性端员富碱,富含轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素（Nb、Ta、Ti、Y）,形成于富集的岩石圈地幔的部分熔融和分离结晶作用,形成的过程可能含有少量的陆壳混染。酸性端员显示A型流纹岩的特征,为幔源岩浆底侵,使中下地壳岩石发生部分熔融的成因。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间展布特征,嫩江地区早白垩世晚期双峰式火山岩的形成应与太平洋板块向欧亚大陆的俯冲作用有关。     

皖南屯溪盆地火山岩的地球化学、年代学及其构造意义

安徽南部侏罗至白垩纪屯溪盆地位于NE向中下扬子火山岩带和NNE向中国东南部火山岩带的交接部位,其火山岩的年代学和成因研究可以提供华南晚中生代构造演化的信息。4个火山岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其岩石地球化学数据指示屯溪盆地发育两期火山岩:早期火山岩形成于156~152 Ma,为中、高钾钙碱性系列,稀土元素分布型式为轻稀土元素富集的右倾型,铕负异常不明显,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ti、P;晚期火山岩形成于136~130 Ma,具有双峰式火山岩特征,其酸性组分属中钾钙碱性系列,稀土元素分布型式为右倾斜的"V"型,铕负异常明显,同样具有富集轻稀土元素、大离子亲石元素及亏损高场强元素Nb、Ti、P的特征。皖南屯溪盆地晚侏罗世-早白垩世火山活动类似于中国东南部火山岩带。结合前人资料,认为屯溪盆地晚侏罗世火山岩形成于挤压构造环境,而早白垩世火山岩形成于伸展环境,其成因与晚侏罗至早白垩世古太平洋板块俯冲角度变化和俯冲板片后撤作用有关。     

大兴安岭中生代双峰式火山岩的地球化学特征

大兴安岭中生代火山岩的主要活动时期为晚侏罗世至早白垩世，由碱性系列玄武岩和亚碱性系列玄武岩以及伴生的中酸性火山岩组成。它们与邻区俄罗斯和蒙古同时期火山岩构成面形展布的巨型火山岩带。碱性系列玄武岩高度富集不相容元素，其富集程度类似于板内碱性系列玄武岩，但明显亏损Nb和Ta等高场强元素这一点又类似于活动大陆边缘火山弧或岛弧钙碱性玄武岩。亚碱性系列玄武岩适度富集不相容元素而强烈亏损高场强元素的特征类似于活动大陆边缘火山弧或岛弧火山岩，其中低钾玄武岩类似于拉斑玄武岩。大兴安岭酸性火山岩根据地球化学特征可划分为高Sr流纹岩类和低Sr流纹岩类。前者富集Ti、Ba、Sr、Co和Ni而贫Rb、Zr和Th等强不相容元素，类似于大陆溢流玄武岩省分异作用形成的流纹岩；后者明显富集不相容元素Rb、Zr和Th而亏损Ti、Ba、Sr和Co，它们与碱性系列玄武岩之间形成类似于大陆裂谷环境的双峰式火山岩组合。亚碱性系列玄武岩与高Sr流纹岩的成因关系类似于大陆伸张环境的双峰式火山岩，但前者形成从基性到酸性的连续演化系列，并没有形成Daly成分间断。这表明大兴安岭火山岩在源区及其原始岩浆的性质上明显区别于世界大陆溢流玄武岩省。也就是说，大陆溢流玄武岩省的双峰模式起源于干岩浆体系，这种岩浆分异形成的中性岩浆由于其教度大于玄武岩、挥发分含量低于流纹岩而未能喷出地表。大兴安岭富含水的原始岩浆使分异形成的中性熔岩被挥发分过饱和，导致中性熔岩的爆炸性喷发。     

郯庐断裂山东段(胶东)中生代中酸性火山岩的锆石U-Pb年代学及地球化学特征

对胶东青山群中酸性火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明,3个粗面岩-粗面英安岩和1个流纹岩的年龄分别为119.4±0.9 Ma、118.2±1.0 Ma、120.2±0.9 Ma和120.0±0.8 Ma,都形成于早白垩世120~118 Ma之间。研究表明郯庐断裂带山东段及其两侧中生代青山群火山岩的年龄与苏皖段断裂带内火山岩的年龄相似,明显小于苏皖段断裂带附近火山岩盆地的火山岩年龄。其结果表明在中国东部岩石圈减薄的大背景下,受郯庐断裂控制的岩浆喷发事件持续的时间可能更长。胶东青山群中酸性火山岩表现出富钾、富碱、贫镁、贫钛和低Ni、Cr的地球化学特征,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损。按地球化学组成可进一步分为粗面岩-粗面英安岩和流纹岩两类,前者富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P;而后者则强烈亏损Ba、Sr等大离子亲石元素和Ti、P等高场强元素。粗面岩-粗面英安岩相对流纹岩具有高的Sr和Ba含量以及La/Nb、Ba/Nb比值,而具有低的Rb/Ba比值和Eu负异常,说明它们来源于不同的岩浆源区。推测粗面岩-粗面英安岩可能是下地壳(俯冲扬子下地壳或者古老华北下地壳)部分熔融和富集地幔部分熔融混合的产物;流纹岩是由于区域拉张环境和高热异常背景下,下地壳发生深熔产生的岩浆喷出地表形成的,岩浆在上升过程中发生有分离结晶(大量斜长石的分离结晶)过程。     

黑龙江北部新生地区早白垩世龙江组火山岩年代学、地球化学特征及其地质意义

对黑龙江北部新生地区早白垩世龙江组火山岩进行年代学和地球化学研究,结果表明:龙江组底部的流纹岩年龄为120±1.3 Ma;上部的安山岩年龄为110.7±1.2 Ma。即:龙江组是由两期火山事件所构成,事件间隔约10 Ma,这两期火山事件与东北地区相关早白垩世火山事件完全可以对比。龙江组火山岩岩石组合为流纹岩-安山岩,属于钙碱性-高钾钙碱性系列。稀土元素特征显示轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,呈负铕异常。微量元素特征显示相对富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb、U、Th,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE)。结合地球化学特征和前人研究资料,笔者认为,黑龙江北部新生地区早白垩世火山岩来源于下地壳的部分熔融,与古太平洋板块向欧亚板块之下俯冲导致加厚岩石圈拆沉后的伸展作用有关。     

张广才岭五道岭组火山岩的锆石U——Pb 年代学及地球化学特征

对张广才岭五道岭组火山岩进行锆石U--Pb LA--ICP--MS 年代学和岩石地球化学研究,以确定该组火山岩形成的时代和构造背景。选取样品中的锆石均呈自形--半自形晶,具有清晰的振荡生长环带和较高的Th /U 比值( 0. 52 ～ 2. 28) ,暗示其岩浆成因。测年结果显示,五道岭组火山岩形成于289 ± 3 Ma,是早二叠世岩浆活动的产物。火山岩的岩石组合为玄武岩--流纹岩,显示双峰式火山岩的特点,属于高钾钙碱性--钾玄岩系列,玄武岩具有富集Ｒb、K 等大离子亲石元素( LILE) ,亏损Nb、Ta 等高场强元素( HFSE) 的特征; 流纹岩呈负铕异常,富集Ｒb、Th、U 和K 等大离子亲石元素( LILE) ,亏损Nb、Ta 和Ti 等高场强元素( HFSE) 及Sr、P 元素,并显示A 型流纹岩的特点。结合该时期区域构造演化史,火山岩地球化学特征揭示了五道岭组火山岩的形成与岛弧环境下的局部伸展作用有关,这种构造背景是古亚洲洋板块俯冲于松嫩-张广才岭-佳木斯陆块之下造成的。     

大兴安岭新林区中生代流纹岩年代学、地球化学特征及其地质意义

大兴安岭北段新林区满克头鄂博组火山岩主要由流纹岩、英安岩及其凝灰岩组成,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为154.5±0.68 Ma,时代为晚侏罗世.白音高老组火山岩主要由流纹岩及其凝灰岩组成,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为121.12±0.5 Ma,时代为早白垩世.满克头鄂博组火山岩属于高钾钙碱性系列-钾玄质系列.稀土元素配分模式图呈右倾型,轻重稀土分馏明显,具有中等的Eu负异常.微量元素显示相对富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P等.白音高老组火山岩属于高钾钙碱性系列.稀土元素配分模式图呈右倾型,轻重稀土分馏明显,明显Eu负异常.微量元素显示相对富集大离子亲石元素K、Rb和轻稀土元素,Ba、Sr明显亏损,高场强元素Nb、Ta,Ti强烈亏损.结合地球化学特征和前人研究资料,认为新林区满克头鄂博组火山岩来源于下地壳玄武质岩浆的结晶分异作用,与蒙古-鄂霍次克洋闭合造山后的伸展环境有关.白音高老组火山岩源于下地壳斜长角闪岩的非理想熔融,与太平洋板块俯冲影响的伸展作用有关.     

大兴安岭中段塔尔气地区流纹岩年龄、地球化学特征及其地质意义

塔尔气地区位于大兴安岭主脊中段,晚中生代广泛发育一套玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应火山碎屑岩的岩石组合。以流纹岩为研究对象,进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、岩石地球化学研究。测年结果显示,流纹岩形成于132±2Ma(MSWD=1.5,2σ),属早白垩世中期。岩石地球化学特征表明,流纹岩属于典型的弱过铝质高钾钙碱系列岩石,具有高硅(71.6%~77%)、富碱(Na_2O+K_2O=7.94%~9.64%)且富钾(K_2O=4.5%~5.46%)的特征;轻、重稀土元素分馏明显,具中等Eu负异常(δEu=0.22~0.7),亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,相对富Th、U、Zr、Hf,富集大离子亲石元素K、Rb,相对贫Ba、Sr,显示A型流纹岩特征。岩浆源区与硬质砂岩相似,具有较高的锆饱和温度,可能为地壳部分熔融的产物,形成于后碰撞伸展的大地构造环境。     

大兴安岭北段新林战备村地区早白垩世火成岩年代学、地球化学及大地构造意义

大兴安岭北段新林战备村地区广泛发育晚中生代火山岩及花岗岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb测得战备村花岗岩体侵位年龄为121.0±0.8 Ma,其周围出露的白音高老组流纹岩喷发年龄为136.9±1.3 Ma,二者均形成于早白垩世。地球化学特征上,二者均属于过铝质高钾钙碱性-钾玄质系列,高SiO_2,富K_2O、Na_2O,低Mg、Ti,微量元素富集大离子亲石元素Rb、K、Ba及LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti及HREE,轻重稀土明显分异((La/Yb)_N=11~23.2),具中等-弱的Eu负异常(δEu=0.35~0.82),二者具同源岩浆演化的特征。结合前人研究结果,新林战备村地区早白垩世火成岩形成于后造山或碰撞后的构造环境,代表了伸展的大地构造背景,这些火成岩产出可能与蒙古—鄂霍茨克洋中侏罗世至早白垩世闭合造山后的伸展作用有关。     

黑龙江东安金矿床赋矿岩浆岩锆石U-Pb年代学及岩石地球化学特征

东安金矿床是环太平洋成矿域的一处大型低硫型浅成低温热液金矿床,赋存于燕山期碱长花岗岩和中酸性火山岩中。本文通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年,获得赋矿的碱长花岗岩和光华组流纹岩的加权平均年龄分别为183.2±1.3Ma和109.1±1.2Ma,表明碱长花岗岩的侵位年代为早侏罗世,光华组火山岩的喷出时代为早白垩世。在地球化学组成上,东安碱长花岗岩具高硅、高钾和低磷的特征,富集Rb、Th和K,亏损Nb、Ta、Sr、P和Ti,属于高分异的I型花岗岩,是太平洋板块俯冲作用的产物。光华组中酸性火山岩富集Rb、Th、U和K,亏损Nb、Ta、P和Ti,为太平洋板块俯冲方向发生改变后的岩石圈伸展减薄环境下,镁铁质下地壳部分熔融而形成的。东安金矿床成矿年龄(107~108Ma)与光华组火山岩的成岩年龄在误差范围内一致,表明成矿与成岩作用为同一地质事件,均形成于早白垩世太平洋板块俯冲背景下的拉张构造环境中。结合区内其他浅成低温热液型金矿床的赋矿围岩特征,认为早白垩世陆相火山岩是东北地区寻找浅成低温热液金矿床的有利场所。     

黑龙江三道湾子金矿床火山岩-次火山岩年代学、地球化学和地质意义

三道湾子金矿床位于小兴安岭北麓,是典型的以碲金化合物为主的矿床,为了限定其成矿时代和厘定其成矿地质背景,笔者对同成矿地质体火山岩和成矿期后的玄武粗安玢岩的单颗粒锆石U-Pb年龄和元素地球化学进行测定,获得同成矿地质体粗面英安斑岩及玄武粗安玢岩的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为(124.2±0.9)Ma(MSWD=0.5,n=18)和(118.9±2.3)Ma(MSWD=0.5,n=6);赋矿围岩为玄武粗安岩与同成矿地质体粗面英安斑岩,Si O2含量为52.75%~62.30%,K_2O和Na_2O含量分别为2.02%~2.85%和3.96%~4.24%。里特曼指数(δ)在0.85~3.67之间,属于钙碱性到高钾钙碱性岩系特征;成矿期后脉岩玄武粗安玢岩,SiO_2含量为51.53%~52.32%,K_2O含量为2.30%~2.36%,Na_2O含量为3.78%~4.14%,里特曼指数(δ)在4.05~4.86之间;微量和稀土元素均显示富集大离子亲石元素(Cs、K、Rb、Ba、LREE等),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf等)和HREE,特别是强烈亏损Th、U和Nb、Ta的特征,与岛弧钙碱性玄武岩相似。研究揭示了该矿床形成于早白垩世(124~119 Ma)或晚中生代造山后伸展构造环境,成矿热动源可能是交代大洋性质的岩石圈地幔。     

赤峰地区晚中生代火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征

内蒙古赤峰地区发育大面积的晚中生代火山岩,是我国东部巨型火山岩带的重要组成部分。锆石U-Pb定年结果显示,火山岩主要形成于晚侏罗世160~147 Ma和早白垩世132~129 Ma两个时期,早期以中酸性火山岩为主,晚期主要为酸性火山岩,局部夹少量的基性火山岩。晚侏罗世早期的安山岩SiO_2含量较低,MgO含量较高,可能是岩石圈地幔部分熔融的产物,流纹岩是安山质熔浆底侵导致下地壳发生部分熔融的产物。晚侏罗世晚期的流纹岩具有与A型花岗岩相似的地球化学特征,表明其形成于伸展构造背景下。早白垩世晚期的流纹岩属于钾玄岩系列,与同时代的玄武岩构成双峰式岩石组合,流纹岩来源于地壳的部分熔融。结合前人研究成果,认为赤峰地区晚中生代的两期火山活动都与蒙古–鄂霍次克缝合带的演化有关,它们分别形成于两次陆壳加厚之后的陆内伸展环境。     

辽北德仁组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及岩石地球化学特征

通过对辽北平岗盆地中德仁组火山岩的岩石学、地球化学和年代学的研究,探讨了其岩石成因、形成时代、构造环境,以及华北克拉通东部岩石圈减薄时间和减薄机制。用LA-ICP-MS技术测定了平岗盆地中德仁组中部英安质角砾晶屑岩屑凝灰岩和上部流纹岩中的锆石U-Th-Pb同位素组成。获得前者的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为246.8±3.5Ma和169.6±4.6Ma,代表了2期岩浆活动的年龄,是平岗盆地基底早三叠世和中侏罗世岩浆活动的表现;后者的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为117.0±0.9Ma,表明流纹岩形成于早白垩世。德仁组火山岩富集大离子亲石元素K、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Y、Yb;富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,稀土元素配分曲线呈右倾型,表现出壳源特征。德仁组火山岩形成于活动大陆边缘火山弧环境,原始岩浆来源于盆地基底岩浆岩重熔。研究区在117~135Ma期间,发生了由正地形向负地形的重大转变,区域上发育伸展盆地和变质核杂岩,并在基底岩石重熔过程中受到地幔混染作用,表明研究区在早白垩世发生了岩石圈减薄,且减薄的起始时间早于117.0±0.9Ma,减薄机制为拆沉作用。