东准噶尔石炭系巴塔玛依内山组火山岩全岩Sm-Nd等时线年龄及其构造意义

东准噶尔地区石炭系巴塔玛依内山组火山岩分布广泛,规模巨大,目前对其形成时代及构造背景的认识还存在着较大的争议。以火山岩中的玄武岩、玄武安山岩为研究对象,进行了岩石学、岩石地球化学和Sm-Nd同位素地球化学方面的研究。结果表明,该套火山岩属高钾钙碱性火山岩系,微量元素和稀土元素特征相似,(143Nd/144Nd)i变化幅度小,εNd(t)和T2DM近乎相同,具同源岩浆演化特征和良好的封闭条件。利用Sm-Nd等时线定年方法获得的玄武岩全岩等时线年龄为(319.7±5.9)Ma,(143Nd/144Nd)i=0.512414±0.000006,MSWD=0.34,与区域地质构造背景和已有化石证据基本吻合,代表了火山岩的形成时代。准噶尔地区晚古生代区域构造背景复杂。位于西伯利亚板块和哈萨克斯坦-准噶尔板块之间的古亚洲洋存在双向俯冲消减过程。南向俯冲带位于扎河坝-克拉玛依一线,俯冲作用至少延续至(319.7±5.9)Ma。持续的南向俯冲造就了东准噶尔地区扎河坝下泥盆统托让格库都克组火山岩代表的岛弧和卡拉麦里蛇绿岩代表的卡拉麦里不成熟弧后盆地的形成。东准噶尔地区石炭系巴塔玛依内山组火山岩就是该过程中不成熟弧后盆地的产物,成岩过程可能是:古亚洲洋持续南向俯冲,导致卡拉麦里地区幔源物质大量上隆并引起弧后扩张,并在消减沉积物和(或)俯冲洋壳脱水产生的流体作用下发生部分熔融,形成的玄武质岩浆不断底侵至壳幔边界,引起少量主体由古生代残余洋壳和岛弧体系组成的年轻下地壳物质部分熔融生成岩浆,并发生相互较完全的混合,而后随着混合岩浆的不断聚集和构造伸展作用的进一步持续,岩浆沿构造薄弱带快速上升至地表,喷发成岩。319.7~311 Ma左右的中亚造山带持续南向增生导致了卡拉麦里弧盆北侧古亚洲洋的消亡,并最终迫使卡拉麦里弧盆北向俯冲消减而闭合。     

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。     

琼西抱板群变质基性火山岩的地球化学特征及其大地构造意义

海南岛抱板群变质基性火山岩的岩石学、地球化学、Sr、Nd、Pb同位素及其形成的大地构造环境的综合研究表明 ,抱板群变质基性火山岩具有洋中脊型拉斑玄武岩和岛弧型拉斑玄武岩的双重特征 ,起源于亏损地幔 ,是古俯冲消减带上部岩石圈地幔楔、自消减带卷入地幔楔地壳物质及俯冲洋壳析出的流体构成的三元混合物部分熔融结果 ,产生于扩张弧后 (或弧间 )盆地环境。地球动力学分析表明 ,古中元古代时 ,海南岛西部可能经历了一次由“开”向“合”转变的构造演化史。     

东准噶尔晚古生代次火山侵入岩锆石SHRIMPU-Pb年龄及Sr-Nd同位素地球化学

东准噶尔地区石炭纪巴塔玛依内山组火山岩-次火山侵入岩发育。本文以卡拉麦里构造带东南部松喀尔苏地区次火山侵入岩——花岗闪长斑岩为研究对象,通过岩石学、SHRIMP锆石U-Pb和Sr-Nd同位素方面的研究发现,所有锆石都具岩浆成因,锆石U-Pb年龄可分为多组,其中最小的一组年龄为305.5~316.3 Ma,代表岩体的形成时间,其他年龄多与准噶尔地区产出的具洋壳和岛弧性质的岩浆岩时代一致。岩石具正的εNd(t)(3.0~15.1),中等的87Sr/86Sr初始值(0.703 861~0.713 151),较小的T2DM(412~839)。反映了东准噶尔地区基底可能由底侵幔源物质和奠基于有限前寒武纪结晶基底之上的古生代残余洋壳、岛弧体系组成,花岗闪长斑岩是新生地壳物质和少量幔源岩浆共同作用的产物,其形成可能与晚古生代古亚洲洋持续的向哈萨克斯坦-准噶尔板块俯冲消减诱发卡拉麦里地区弧后扩张有关。     

东昆仑希望沟中二叠世辉长岩Sr-Nd-Lu-Hf同位素特征及其地质意义

东昆仑东段希望沟-哈陇休玛一带有多处镁铁-超镁铁质岩的出露,针对希望沟地区中二叠世辉长岩3块样品进行的全岩Sr-Nd同位素及锆石Lu-Hf同位素测试,结果表明:希望沟辉长岩87Sr/86Sr为0.707 445~0.707 676,(87Sr/86Sr)i值为0.707 045~0.707 297,高于现代深海拉斑玄武岩(0.702 0~0.703 5),143 Nd/144 Nd的初始计算值为0.512 476~0.512 543,εNd(t)值为-2.65^-1.34,Nd(t)值受蚀变影响较小,基本反映了其源区洋岛玄武岩的同位素特征;176 Lu/177 Hf在0.000 592~0.001 860间,εHf(t)在2.27~5.46间,一阶段Hf模式年龄为691Ma^816Ma,平均为758Ma,表明岩浆源区主要来源于亏损地幔并有少量壳源物质(如洋壳沉积物)的加入。结合区域构造演化特征,认为希望沟辉长岩源区主要为洋岛玄武岩,是东昆仑地区阿尼玛卿古特提斯洋向北俯冲的结果。     

新疆东准噶尔阿尔曼太蛇绿岩中玄武岩地球化学特征及其地质意义

阿尔曼太蛇绿岩带位于新疆东准噶尔地区,蛇绿岩中变质橄榄岩、堆晶岩、基性火山岩较发育,层序组合虽受构造破坏,但从总体来看仍是一套组合比较完整的蛇绿岩,岩石变形变质强烈,普遍发生绿泥石化、绿帘石化。蛇绿岩中基性熔岩可分为3种类型,即洋岛玄武岩(OIB)、洋中脊玄武岩(MORB)和岛弧玄武岩(IAT)。其中洋岛玄武岩不属于蛇绿岩成分,是后期卷入蛇绿岩带随其他组分一同构造就位而成;基性熔岩主量和微量元素特征揭示岩浆源于亏损的地幔源区,且存在消减组分加入的交代作用,表明其成因与俯冲作用有关。结合岩石地球化学特征和构造环境判别图解,基性熔岩显示出IAT和MORB兼具并呈现过渡的特点,推断该蛇绿岩的形成与岛弧相关,其形成可能介于洋脊到海沟之间的偏海沟区域。     

内蒙古迪彦钦阿木地区260Ma玄武岩地球化学特征及其地质意义

本文对中亚造山带东段内蒙古迪彦钦阿木地区玄武岩(~260 Ma)开展了岩石学和地球化学的系统研究。元素和Sr-Nd同位素地球化学研究表明,该区玄武岩具有富集LREE和亏损HREE的特征,呈现出明显的Eu正异常,而几乎无Ce异常。微量元素组成表现出富集LILE(如Rb、Th和K)和亏损HFSE(如Nb、Ta、Zr和Hf)的特征。同时,该区玄武岩具有较高的Nb/Ta比值(17),较低的初始87Sr/86Sr比值(0.7026~0.7033),以及正的Nd(t)值(3.6~4.6)。综合分析表明,该区玄武岩具有俯冲带火山岩的地球化学特征,其源区主要为亏损的岩石圈地幔,并局部有软流圈物质的加入,但岩浆演化过程中壳源物质混染程度不高。通过元素判别图解及区域地质资料分析,我们推测该区玄武岩的形成与弧后伸展环境下软流圈物质上涌而导致岩石圈地幔的部分熔融有关。因此,古亚洲洋的闭合时限应该不早于该玄武岩的喷发时间(~260 Ma),并且同期存在古亚洲洋板块向北方的西伯利亚或者南蒙古微陆块的俯冲。     

西准噶尔早泥盆世马拉苏组火山岩岩石成因研究

新疆西准噶尔北部地区的早泥盆世马拉苏组出露有少量富钠低钾的拉斑质中基性熔岩,这些分布于谢米斯台断裂北侧的玄武安山岩和玄武岩多呈夹层状断续产出于火山碎屑岩之中。马拉苏中基性熔岩的Mg#与主、微量元素协变关系及Th-Th/Nd图反映了其并非同源岩浆演化的结果。马拉苏火山岩中的玄武安山岩富集LILE、亏损HFSE,具有较高的Th含量及较低的Hf/Th和(Nb/Th)PM比值,显示出弧火山岩的地球化学特征。其中的玄武岩则具有略为平坦的稀土元素分配样式,较低的Th含量及较高的Hf/Th和(Nb/Th)PM比值,此同MORB地球化学特征极为相似;虽然其也显示有轻微的LILE富集、HFSE亏损,但是较高的La/Nb比值则暗示这同地壳或俯冲物质组分的卷入有关,且一系列构造环境判别图解也进一步印证了马拉苏组内的玄武岩应属似MORB基性熔岩。此外,两类岩石的高场强元素比值Zr/Nb、Hf/Ta同全球平均大洋中脊玄武岩的相应比值极为接近,反映了马拉苏组中基性火山岩的物质源区主体均为MORB地幔物质源区。La/Yb-Gd/Yb原始地幔标准化比值的模拟计算进一步显示了马拉苏组玄武安山岩与受改造(俯冲沉积物或地壳物质的混染)的石榴子石或尖晶石-石榴子石地幔橄榄岩物质源区的部分熔融作用有关,而似MORB型玄武岩则源自尖晶石地幔橄榄岩源区的部分熔融。结合区内同期的蛇绿岩、火山岩和碱性花岗岩的地球化学研究,我们可以进一步推断此类兼具有似MORB和弧火山岩地球化学特征的早泥盆世马拉苏火山岩应当是西准噶尔地块北部在早古生代受后期俯冲作用影响下经历弧后扩张形成的火山-岩浆地质记录。     

西准噶尔石炭纪洋中脊俯冲岩浆活动:以玛里雅蛇绿岩为例

玛里雅蛇绿岩位于新疆准噶尔西缘达拉布特断裂东侧的弧前增生楔内,形成于石炭纪,出露岩石类型齐全,其中硅质岩与火山岩相间出露,多表现为非构造接触。地球化学特征表明,它们大致可以分为四个系列:(1)A系列为岛弧英安岩,Th强烈富集,可能有洋壳沉积物参与,高场强元素Nb亏损,与洋壳的俯冲有关;(2)M系列与典型洋中脊玄武岩的稀土元素配分模式一致,不过Ba强烈富集,可能受到俯冲流体的影响;(3)E系列位于地幔序列N-MORB和E-MORB之间,表明它可能是地幔岩浆的混合产物,未受到地幔岩浆源区之外物质的影响;(4)O系列与典型的洋岛玄武岩基本一致,只是Ta、La和Th含量略偏低,但都处于地幔序列范围内,可能与其他岩浆源有轻微的混合。这种岩浆特征与智利洋中脊俯冲环境下所产生的岩浆特征一致;由于西准噶尔晚古生代仍然发生俯冲消减,因此推测玛里雅蛇绿岩可能形成于洋中脊俯冲环境。     

碧口群火山岩岩石成因研究

新元古代(846~776Ma)碧口群火山岩喷发于大陆板内裂谷环境。该火山岩系以基性火山岩为主,酸性火山岩次之,中性火山岩少见。根据岩石地球化学数据,碧口群裂谷基性熔岩总体上属于低Ti/Y(<500)岩浆类型。元素和同位素数据表明,碧口群基性熔岩的化学变化不是由一个共同的母岩浆的结晶分异作用所产生。它们极有可能是源于地幔柱源(εNd(t)≈+3,87Sr/86Sr(t)≈0.704,La/Nb≈0.7)。地壳混染作用对于碧口群裂谷基性熔岩的形成有重要贡献。我们的研究揭示,碧口群火山岩存在空间上的岩石地球化学变化。东部红岩沟和辛田坝—黑木林地区的碧口群基性熔岩以拉斑玄武岩为主,产生于幔源石榴子石稳定区的高度部分熔融。相反,西部白杨—碧口地区的碧口群基性熔岩的母岩浆则是形成于幔源的尖晶石-石榴子石过渡带:碱性熔岩是产生于部分熔融程度较低的条件下,拉斑玄武质熔岩则是产生于部分熔融条件较高的条件下。它们经受了浅层位辉长岩质(cpx+plag±ol)分离作用,化学变异较大。     

中亚造山带中新生代壳幔相互作用特征与过程——新疆北部幔源岩浆岩系对比研究

新疆北部中新生代幔源岩浆岩多位于大型走滑断裂带或者裂谷带附近,岩石系列均具有高的TiO_2含量,富碱、高度富集不相容元素和轻稀土(LREE),ε_(Nd)(t)值低正值到负值,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值较高,不相容元素比值La/Nb和Nb/U显示中新生代玄武岩浆在形成过程中的壳幔作用明显不同于古生代造山过程,岩浆来源于类似OIB源的富集地幔。而新疆北部地区的二叠纪幔源镁铁-超镁铁岩来源于亏损地幔,陆壳物质参与了岩浆的形成,源区可能混入了早期的弧组分或俯冲的洋壳。由于古生代多个洋盆闭合和增生造山作用致使中亚造山带的岩石圈不断增厚,于古生代晚期发生拆沉去根作用,软流圈亏损地幔上涌形成二叠纪镁铁-超镁铁岩系,而拆沉的岩石圈以及俯冲下沉的洋壳及其沉积物,在地幔环境熔融交代改造原始地幔,使中亚地区的地幔自古生代晚期以后逐渐转换为整体富碱、富含轻稀土(LREE)和不相容元素的富集地幔。被改造了的富集地幔在中新生代沿裂谷带或大型走滑断裂薄弱带上涌,形成了中新生代幔源岩浆的喷发和侵位。     

东天山板块缝合带石炭纪火山岩地球化学和Sr-Nd同位素特征及其大地构造意义

对东天山沿康古尔塔格缝合带分布的企鹅山群和梧桐窝子组火山岩的地球化学特征及Rb-Sr和Sm-Nd同位素进行了系统研究。结果显示：企鹅山群火山岩富集LREE,Eu异常变化较大（从明显负异常到微弱正异常）,富集Sr、Ba和U等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Zr、Ti等高场强元素,Sr-Nd同位素特征是I_Sr=0.703 97~0.704 26,ε_Nd(t)=5.61~6.99,具有亏损地幔性质,表明其岩浆源区可能来自古生代期间被古亚洲洋俯冲板片释放的流体/熔体交代过的岩石圈地幔楔;梧桐窝子组玄武岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素,而高场强元素没有明显负异常,样品的ε_Nd值都在9以上,I_Sr(330 Ma)为0.704 71~0.705 33,表明梧桐窝子组玄武岩可能来自亏损的软流圈地幔的部分熔融。企鹅山群和梧桐窝子组火山岩在Zr-Zr/Y判别图解中分别落在岛弧拉斑玄武岩（IAB）和板内玄武岩（WPB）范围内,表明企鹅山群可能为准噶尔洋盆向南俯冲形成的石炭纪岛弧火山岩,而梧桐窝子组火山岩可能形成于在弧后盆地的基础上拉张为裂陷槽的伸展环境。     

内蒙古锡林浩特早石炭世构造环境：来自变质基性火山岩的年代学和地球化学证据

内蒙古锡林浩特地区变质基性火山岩位于锡林浩特市东南部,大地构造上隶属于兴蒙造山带东段,其野外产出状态为锡林郭勒杂岩中的斜长角闪岩。应用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,测得两组年龄为334.5±3.5 Ma和323.4±2.4 Ma,表明岩石的形成时代为早石炭世。地球化学特征显示研究区变质基性火山岩具有高Fe(TFeO=6.07%~10.55%)、高Mg(MgO=3.90%~11.29%)、高Al(Al_2O_3=12.68%~17.22%)、贫Ti(TiO_2=0.56%~1.69%)、富Na贫K(K_2O+Na_2O=2.12%~7.37%,K_2O/Na_2O=0.02~0.59)的特征,属于低钾—中钾低钛高镁铝钙碱性玄武岩或者安山岩,部分变质基性火山岩表现出高镁安山岩的特征。变质基性火山岩的稀土元素总量较低(∑REE=15.97×10~(-6)~176.0×10~(-6)),轻、重稀土分异不太显著(LREE/HREE=0.77~6.26),无明显Eu异常(δEu=0.48~1.13)。多数样品微量元素表现出强烈富集大离子亲石元素K、Rb等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf。以上地球化学特征表明研究区变质基性火山岩的原岩可能为玄武岩或安山岩,形成于岛弧环境。岩石Sr-Nd同位素分析结果显示研究区变质基性岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i较低,为0.701828~0.704096,ε_(Nd)(t)为+2.83~+6.61,表明其直接来源于亏损的岩石圈地幔。综上所述,基本可以判定锡林浩特地区变质基性火山岩的原始岩浆应起源于受俯冲板片脱水交代的亏损地幔楔,是岛弧环境岩浆活动的产物。结合区域上前人的研究成果,认为该基性火山岩应该是在古亚洲洋洋壳向北俯冲,俯冲板片脱水形成的富集大离子亲石元素的流体进入上覆地幔楔,使地幔楔橄榄岩发生部分熔融而形成的,表明在早石炭世,古亚洲洋在研究区并没有关闭,而是正处于俯冲消减阶段。     

印度大陆与亚洲大陆早期碰撞过程与动力学模型——来自西藏冈底斯新生代火成岩证据

为了揭示青藏高原的形成演化及其隆升历史,本文主要立足于西藏冈底斯带新生代岩浆岩,研究了印度—亚洲大陆碰撞早期阶段的关键岩石记录、详细碰撞过程和深部动力机制。西藏新生代火山-岩浆活动贯穿于主碰撞造山过程的始终,形成规模巨大的冈底斯火成岩浆岩带,其中,火山活动形成著名的林子宗第三纪火山岩系(64~43Ma),岩浆作用则形成3个时间连续、但组合不同的岩浆序列,即:1壳源花岗岩组合(65~50Ma)、2正εNd花岗岩-辉长岩组合(52~47Ma)和3幔源玄武质次火山岩-辉绿岩组合(53~42Ma)。林子宗第三纪火山岩系形成于印度—亚洲大陆对接碰撞之后(~65Ma),不整合覆盖于中生代褶皱构造层之上,中下部钙碱性—高钾钙碱性火山岩显示岛弧/陆缘弧地球化学特征,主要来自于洋壳板片流体交代的地幔楔形区,上部钾玄岩系火山岩则更多地显示壳源特征。壳源花岗岩主要侵位于冈底斯东段腾冲地区,成因类型为白云母过铝花岗岩和富钾钙碱性花岗岩,其高(87Sr/86Sr)i(>0.710)和低εNd(<-7)同位素组成反映其源于碰撞加厚的砂泥质地壳的深熔作用。正εNd值(+2~+5)花岗岩和辉长岩沿冈底斯带成对侵位,花岗岩具有埃达克岩与弧花岗岩过渡特征,其形成有较多的幔源物质贡献;辉长岩正εNd值特征(+2.5~+7.0)、REE平坦型或弱富集型以及亏损大部分不相容元素(Nb,P,Ti,U,Th,LREE)特征,反映软流圈地幔对岩浆形成产生重要贡献。幔源玄武质次火山岩主要为钙碱性岩系,REE平坦型,低(87Sr/86Sr)i(<0.7060)、高εNd(高达+4.3),同位素组成接近于MORB,证明其来源于亏损的软流圈地幔。根据这些构造-岩浆事件的时空分布、岩石组合特征、岩石地球化学以及岩浆演变序列,提出了一个青藏高原大陆碰撞的四阶段演化模式。这个模式强调了170~60Ma,新特提斯洋板片回转,印度大陆与亚洲大陆发生碰撞(≥65Ma),并导致加厚地壳深熔;260~54Ma,印度大陆板片向北陡深俯冲,下地壳缩短加厚,地壳深熔作用持续;353~41Ma,新特提斯洋板片发生断离,并向下拆沉。软流圈物质透过板片断离窗上涌,诱发地幔楔、上覆加厚的镁铁质下地壳熔融;4陡深俯冲的印度大陆板片因特提斯洋板片断离而发生折返,开始低角度俯冲(<40Ma),导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短,造成冈底斯岩浆间断(40~26Ma)和拉萨地体初始抬升。因此,在青藏高原碰撞造山过程中,主碰撞期造山(65~41Ma)的动力机制主要是印度大陆板片的陡角度俯冲和特提斯洋板片断离,晚碰撞期造山(40~26Ma)的动力机制主要为印度大陆板片的低角度俯冲。     

扬子板块西北缘碧口群火山岩系的SHRIMP年代、Sr-Nd-Pb同位素特征及意义

碧口群中部的基性熔岩以亚碱性的拉斑系列为主,火山岩的初始Sr比值和初始钕比值较低,分别为0.701248～0.704413和0.511080～0.512341。大部分样品的εNd值>0,表明母岩浆主要来自地幔源区,近似EM型地幔源区。岩石显示明显的富~(207)pb及~(208)pb特征。在以部分熔融作用为主的演化过程中岩浆发生了一定程度的分异,LREE、大离子亲石元素等表现了从亏损到富集的变化特点。基性熔岩的稀土与微量元素表现了与俯冲碰撞型的弧区玄武岩相同的特点。分析表明:碧口群火山岩系形成于岛弧环境。最近研究表明,与碧口群火山岩关系紧密的横丹群浊积岩系为一套充填于弧前盆内的活动型浊     

新疆东准噶尔早志留世埃达克岩——来自锆石U-Pb年龄、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素的证据

新疆东准噶尔野马泉地区索尔巴斯塔乌石英闪长岩锆石U-Pb年龄为442.5±5.6 Ma。该岩体SiO_2为63.75%~65.40%,Al_2O_3为17.07%~18.00%,Na_2O/K_2O比值为5.28~6.82,MgO为1.11%~1.35%;富集大离子亲石元素(LILE,如K、Rb、Ba和Sr),而亏损高场强元素(HFSE,如Ta、Nb、Zr和Ti)及P,Sr为783×10~(-6)~1 030×10~(-6),Y为8.10×10~(-6)~10.80×10~(-6),Yb为0.84×10~(-6)~1.04×10~(-6),Sr/Y比值为82.59~112.32,具埃达克岩的典型特征;具有相对低的(~(87)Sr/~(86)Sr)i值(0.703 77~0.704 04)和相对高的εNd(t)值(+6.9~+7.2),且锆石具有相对高的εHf(t)值(+10.7~+13.7),暗示岩浆很可能起源于亏损的年轻地幔源区,与俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩相似。结合区域地质背景,认为索尔巴斯塔乌石英闪长岩是由俯冲的大洋板片边缘受到来自板片窗高温软流圈地幔物质的烘烤发生部分熔融形成的,为阿尔曼泰蛇绿岩代表的古亚洲洋于早志留世向南俯冲消减过程中形成的岩浆弧记录。     

豫西新生代基性火山岩地球化学特征及源区性质

豫西新生代基性火山岩主要为粗面玄武岩,少量碱玄岩和玄武岩。其地球化学特征表明该区基性火山岩基本代表了幔源原始岩浆的成分,结晶分异作用及地壳物质混染作用并未对本区基性火山岩产生明显影响。初步的研究表明,本区基性火山岩是富集型地幔熔体和亏损型地幔熔体混合的产物。     

大兴安岭南段东麓中生代O型埃达克质火山岩及其成因、古构造环境和找矿意义

蒙东西拉禾伦河北侧查干木伦河流域,属中生代大兴安岭火山-侵入杂岩带南段。最近区内晚侏罗世满克头鄂博组陆相火山杂岩火山盾中,发现有埃达克质火山岩,与少量钠质流纹岩和玄武岩共生。埃达克岩 Al_2O_3>15%,MgO<3.4%,K_2O 平均=1.77%,Na_2O/K_2O>1,LREE 富集,HREE 及 LIRE 强烈亏损,无负铕异常,高 Sr(497.91～896.40×10~(-6)),低 Y(4.33～15.77<18×10~(-6)),低 Yb(0.35～1.54<1.9×10~(-6)),I_(Sr)=0.70374～0.70594,ε_(Nd)(t)为-0.45～ 6.58,在 K-Na-Ca、Rb-Sr-Ba、Sr/Y-Y 和 Sr/Yb-Yb 等图中属埃达克岩,具奥长花岗岩演化趋势,是典型的 O 型埃达克岩。其与共生岩石ε_(Nd)(t)、I_(Sr)与晚古生代玄武岩的接近,部分岩石 t_(DM)(677～845Ma)与晚古生代俯冲洋壳(t_(DM)=627～998Ma)相同,Sr-Nd 同位素及Zr/Hf-Nb/Ta 比值具有亏损地幔与下地壳混合特征,另有岩石(t_(DM)=343～453Ma)源于古生代年轻地幔。据此推论其源岩是以晚元古代俯冲洋壳为主,多源物质混合的增生地体下地壳。La_N/Yb_N-Yb_N 及 La/Sm-La 图证明埃达质岩浆是榴辉岩化源岩部分熔融的原始岩浆,钠质流纹岩是该原始岩浆分离结晶产物,玄武岩浆则可能是源岩深度熔融的结果。岩石成分及微量元素判别该火山活动环境是大陆边缘弧。大兴安岭地区在中生代出现埃达克质火山岩及该类火山弧,未必与环太平洋或者鄂霍茨克海俯冲构造直接相关,而是晚古生代古亚洲洋残存洋壳在中生代沿续存俯冲断裂继续向增生地体下地壳俯冲并发生部分熔融结果。区内与满克头鄂博组有关的铁、铜、金矿化,应有大矿前景。     

北秦岭斜峪关群和草滩沟群火山岩成因的地球化学和同位素约束、SHRIMP年代及其意义

地球化学分析结果表明:北秦岭斜峪关群基性熔岩的LREE轻度富集,(La/Yb)N=1.31~3.27,中—酸性熔岩的LREE显著富集,(La/Yb)N=4.22~26.54。草滩沟群基性火山岩LREE中度富集,(La/Yb)N=2.50~2.97,中—酸性熔岩的LREE显著富集,(La/Yb)N=4.57~10.15。低δEu值(0.62~1.14)暗示斜峪关群和草滩沟群火山岩初始玄武质岩浆的分离结晶程度很低、初始岩浆中斜长石分异作用很弱,大离子亲石元素明显富集,而相对N-MORB较低的高场强元素丰度,特别是明显的Ta、Nb低谷,展示了典型的岛弧火山岩的特征。同位素地球化学分析揭示,斜峪关群和草滩沟群火山岩的初始Sr比值为0.703438~0.708329,初始Nd比值为0.511948~0.512327,多集中于0.512003~0.512327间,εNd均为正值( 5.42~ 12.81),表明二群火山岩主要来自富集地幔源区。斜峪关群和草滩沟群火山岩的岩浆源区为混染的富集地幔源区,是俯冲板片熔融和地壳混染的产物,形成于岛弧构造环境。SHRIMP锆石U-Pb测年表明斜峪关群基性熔岩形成时代为早奥陶世(472±11Ma),其中的古老捕晶锆石(1294±34Ma)表明斜峪关群火山岩的岩浆源区存在元古宙地壳混染。     

大兴安岭中生代火山活动构造背景

大兴安岭中生代火山岩主要为高钾粗面质火山岩, 属于一套碱质含量比较高的钙碱性火山岩系, 随时间从酸性向中基性方向演化。其元素地球化学特征和Sr、 Nd 同位素组成揭示火山岩具有壳源和幔源两部分源区特点, 玄武质岩石来源于相对未亏损的地幔, 中酸性火山岩则成因于地壳物质的混染或下地壳的重熔作用, 暗示火山岩的形成与陆内深部软流体上涌引起的壳幔相互作用有关。 此外, 本文还从火山活动中心的迁移,以及东邻洋陆板块之间的相互运动角度,阐述了大兴安岭中生代火山活动与大洋板块的俯冲作用无直接联系。