博格达裂谷双峰式火山岩地质年代学与Nd-Sr-Pb同位素地球化学特征

东天山博格达造山带位于准噶尔和吐鲁番-哈密两个前寒武纪地块之间。已有充分的地质与元素地球化学证据证明东天山博格达陆内碰撞造山带构造属性是属于大陆裂谷,全区早石炭世火山岩的SiO_2含量在55%～64%之间出现明显的间断,其刺梅沟七角井组中玄武岩和流纹岩在时空上紧密拌生,为一典型的双峰式火山岩组合。该双峰式火山岩组合中玄武岩和流纹岩Rb-Sr同位素等时线年龄分别为:342．0±3．2 Ma和340．3±3．4 Ma。七角井组中玄武岩和流纹岩同位素等时线年龄在误差范围内与博格达古生物化石指示的早石炭世时代一致。七角井组玄武岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．7,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0．703261～0．703328,(~(206)pb/~(204)Pb)_i为17．703～17．989、(~(207)pb/~(204)Pb)_i为15．407～15．498、(~(208)Pb/~(204)Pb)_i为37．147～37．825;七角井组流纹岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．6,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0．703368～0．703469,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i为17．827～18．114、(~(207)Pb/~(204)Pb)_i为15．460～15．517、(~(208)Pb/~(204)Pb)_i为37．077～37．973,由此可见七角井组玄武岩和流纹岩在Nd-Sr-Pb同位素特征方面具有相当一致。根据Nd-Sr-Pb同位素地球化学和元素地球化学认为其玄武岩是来源于亏损地幔,而伴生的流纹岩则是由玄武岩浆分离结晶作用的产物。一般都认为岩浆分离结晶作用只产生成分连续变化的岩浆系列,但是在特定条件下也是可以产生双峰式火山岩组合。由玄武岩浆分离结晶作用形成的双峰式火山岩并不少见,但是在裂谷环境下双峰式火山岩中流纹岩是由玄武岩浆分离结晶作用形成的这种双峰式火山岩组合至今还未发现。因此,博格达双峰式火山岩是大陆裂谷环境中比较特殊的并是十分少见的或可能是一种新的双峰式火山岩构造成因类型。     

甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩火山作用及其构造含义

钾霞橄黄长岩是一种产于大洋和/或大陆环境,尤以大陆裂谷最为多见的超钾质火山岩,也是世界上出露最少的火成岩之一,目前世界只有少数几个国家和地区有这类岩石的报道.甘肃西秦岭新生代火山岩是我国目前唯一有报道的钾霞橄黄长岩产区.本文详细介绍了西秦岭新生代钾霞橄黄长岩及深源包体的岩石学特征,提供了该区13个岩体30个具代表性的全岩化学和主要矿物的化学成分分析结果,6个具代表性的Sr,Nd,Pb同位素分析结果,以及2个火山岩全岩Ar/Ar同位素定年结果.研究表明西秦岭新生代钾霞橄黄长岩主要是中新世火山作用的产物.火山岩的化学成分贫SiO2和Al2O3,富MgO,CaO,TiO2和(K2O+Na2O),以及具有高的[MgO]值(平均大于68)和NNiO 含量(平均在0.3%以上).火山岩中含有丰富的深源包体,岩石的结晶程度很差.所有这些表明西秦岭存在原生钾霞橄黄长岩浆.而且本区钾霞橄黄长岩与碳酸岩密切共生,显示了典型的大陆区钾霞橄黄长岩的特征.火山岩的∑REE在365×10-6～649×10-6之间,其中轻稀土总量(∑LREE)达319×10-6～569×10,尤以强烈富集大离子轻石元素(K、Rb、Sr、Ba)和相对亏损高场强元素(Nb、Ta等)为特征.火山岩具有相对高的143Nd/144Nd值(0.512768～0.512911),相对低的87Sr/86Sr值(0.70412～0.70525)和206Pb/204Pb(18.418～18.625).εNd介于+1. 8209～+2.1002之间,207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为15.476～15.551和38.618～38.792.本区火山岩的Sr,Nd和Pb同位素与东非裂谷,意大利,德国等地的钾霞橄黄长岩不同,也与青藏高原周边其它地区的钾质火山岩不同.结合火山岩中深源包体温压计算结果,以及火山岩的形成时代,大地构造背景及地球物理资料的分析,对火山岩产出的构造环境及起源和成因进行了初步讨论.提出本区钾霞橄黄长岩火山作用是印度-欧亚板块碰撞后青藏高原强烈隆升在周边地区的反映,本区原生钾霞橄黄长岩岩浆直接起源于地幔,其成因与岩石圈伸展的条件下,岩石圈底部热边界层(TBL)的低度部分熔融有关.这种热边界层(TBL)在发生岩浆作用之前是被来自软流圈深部的流体和/或熔体交代富集过的地幔.     

青藏高原东北缘柳坪新生代苦橄玄武岩地球化学及其大陆动力学意义

柳坪苦橄玄武岩出露在青藏高原东北缘特殊的构造部位,位于青藏、华北和扬子三大构造域的交接转换区域。岩石形成年龄在23~7.1Ma之间,属于新近纪火山岩。岩石SiO2介于41.72%~42.82%之间,Na2OK2O,K2O/Na2O平均0.51,为一套典型的幔源钠质碱性玄武岩类。岩石微量及稀土元素具板内火山岩特征,Th、Rb等元素呈较明显的富集状态,而岩石显著的低K2O特征(0.48%~0.90%)明显不同于青藏高原北缘新生代钾质-超钾质火山岩系列。岩石87Sr/86Sr(0.704158~0.704668)、143Nd/144Nd(0.512831~0.513352)、206Pb/204Pb(18.729871~18.779184)、207Pb/204Pb(15.591395~15.602454)和208Pb/204Pb(39.097372~39.181458)等同位素变化特征具有显著的混源属性,投影点位于EMI、EMII、BSE及PREMA等典型地幔储库的过渡部位,并可能存在HIUM地幔源的部分参与,明显不同于单一地幔源局部熔融形成的玄武岩的同位素组成特征。表明新生代期间青藏东缘西秦岭-松潘地区受青藏、扬子及华北三大构造体系域的控制,西秦岭-松潘构造结处于从下部地幔到上部陆壳物质的总体汇聚拼贴阶段,地幔具有显著的混合特征。柳坪苦橄玄武岩正是在这种特定的构造背景下,由于新生代青藏高原软流圈地幔物质向东的流动,诱发西秦岭-松潘构造结多源混合的地幔橄榄岩局部熔融而形成。     

甘肃西秦岭两类新生代钾质火山岩:岩石地球化学与成因

甘肃西秦岭地区存在钾霞橄黄长岩和钾质粗面玄武岩(钾玄岩)两类钾质火山岩,出露在甘肃西秦岭礼县、宕昌县等,地理坐标大致相当于104°20′～104°50′E,33°30′～34°10′N。钾霞橄黄长岩是一种不含斜长石,但普遍含有高钛金云母、黄长石、白榴石、霞石的岩石,全岩化学成分具低SiO2和Al2O3,富TiO2、CaO、MgO和高K/Na、高Mg#值的特征;钾质粗面玄武岩(钾玄岩)含有大量斜长石但是缺乏高钛金云母、黄长石、白榴石和霞石,全岩化学中SiO2、Al2O3明显高于前者,而TiO2、CaO、MgO、K/Na和Mg#值要比钾霞橄黄长岩低。钾霞橄黄长岩的全岩K/Ar和金云母单矿物的39Ar/40Ar同位素定年落在7.1～23Ma,而钾玄岩的全岩39Ar/40Ar同位素定年落在9Ma左右,因此它们同为中新世产物。两类钾质火山岩具有相似的富集不相容元素和轻稀土的特征。两类钾质火山岩的初始87Sr/86Sr分别在0.70403～0.70749和0.70412～0.70522;143Nd/144Nd分别在0.51274～0.51294和0.51265～0.51276;εNd分别在1.12～5.95和0.3～2.3。206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别落到18.3746～18.9986、15.529～15.6693和38.4971～39.4144。在火山岩源区示踪的143Nd/144Nd-87Sr/86Sr,207Pb/204Pb-206Pb/204Pb,208Pb/204Pb-206Pb/204Pb,143Nd/144Nd-206Pb/204Pb,87Sr/86Sr-206Pb/204Pb和Ba/Nb-La/Nb图解中,一致显示两类钾质火山岩具有与OIB相似的地球化学特征,源区可能与地幔柱有关,并具有EM1、DMM和HIMU端员混合特征。结合前人对该区深部地球物理和断裂构造的研究,论证了火山岩的起源与成因,指出作为对印度—欧亚大陆强烈碰撞的吸收与调节,高原下软流圈地幔流沿400km界面向北东方向的侧向流动以及西秦岭周边克拉通块体的阻挡,是形成西秦岭断裂系左行走滑特征和巨大拉分盆地的主要原因,也是导致西秦岭新生代两类钾质火山岩和碳酸岩起源与成因的动力学机制,较好地解释了西秦岭新生代岩浆作用起源深度大,具有地幔柱源的地球化学特征,岩石组合与地球化学有别于高原内部及其周边地区新生代钾质火山岩的原因。     

青藏羌塘盆地中、新生代火山岩同位素地球化学特征及其意义

通过对羌塘盆地火山岩（含少数侵入岩）的 锶（Sr）、钕（Nd）和铅（Pb）同位素地球化学的研究,获得中、新生代不同类型火山 岩和花岗岩类Sr同位素比值大多数为０706～0710 , 〖HT5”SS〗ε〖HT5”SS〗 N d 值 为-054～-81,均为负值, 206Pb/204Pb值为 171493～ 190313, 207Pb/204Pb值为154350～15666,208Pb/2 04Pb值为 37566~39072。根据同位素地球化学特征,中生代火山岩 物质主要 来源于富集地幔区和下地壳,原始岩浆为壳幔混合型,可能与造山带的岛弧—活动陆缘环 境 有关。早第三纪火山岩岩浆来自富集幔源区,与大陆拉张环境有关。第四纪火山岩形成于高 钾熔岩区内,与俯冲环境有关。总之,本区的火山岩中生代为造山带火山岩,新生代（主要 为早第三纪）为大陆裂谷带火山岩。     

青海省共和盆地周缘晚古生代镁铁质火山岩Sr-Nd-Pb同位素地球化学及其地质意义

青海省共和盆地周缘晚古生代镁铁质火山岩分属阿尼玛卿蛇绿混杂带,宗务隆构造带和苦海-赛什塘带。阿尼玛卿带正常洋中脊玄武岩(N-MORB)样品具有较高的~(87)Sr/~(86)Sr(t)比值(0.7066～0.7084)、高的ε_(Nd)(t)(12.2～12.8)和较低的~(206)Pb/~(204)Pb初始值(17.72～17.79)。这些同位素特征类似于秦岭勉略蛇绿岩带的N-MORB以及印度洋低~(206)Pb/~(204)Pb高~(143)Nd/~(144)Nd N-MORB。该带中的洋岛玄武岩(OIB)的~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.7036～0.7044,ε_(Nd)(t)=4.4～4.8,~(206)Pb/~(204)Pb=17.45～17.62。其Sr和Nd同位素比值可与印度洋代表热点构造的洋岛玄武岩对比,但~(206)Pb/~(204)Pb低于印度洋的热点构造玄武岩,因此,具有类似印度洋低~(143)Nd/~(144)Nd比值MORB同位素特征。宗务隆构造带的N-MORB的Sr同位素比值在0.7041～0.7058,ε_(Nd)(t)=6.1～8.4,~(206)Pb/~(204)Pb=17.51～17.90,划归高~(143)Nd/~(144)Nd比值的N-MORB。苦海大陆裂谷玄武岩显示了高的~(87)Sr/~(86)Sr同位素比值(0.7115和0.7104)和低的ε_(Nd)(t)值(-1.7和-2.5),其~(206)Pb/~(204)Pb(17.64和17.46)与上述大洋玄武质岩石无显著区别。上述各岩类的同位素特征反映了它们生成的构造环境和陆壳组分混染的程度。阿尼玛卿带的N-MORB代表了典型的来自亏损地幔源区的洋中脊产物。与勉略带同类岩石可能来自同一源区。OIB可能属于热点构造成因的洋岛产物并与MORB一起构成了阿尼玛卿洋洋壳。宗务隆带MORB同样代表了主要源自相对亏损地幔的洋脊产物并指示宗务隆带曾开裂成洋。苦海大陆裂谷玄武岩极高的Sr和低的Nd同位素比值是陆壳物质组分的强烈印记,这与该类火山岩发育在前寒武纪基底之上不无关系。结合本区大洋玄武岩普遍低的Nb/U和Ce/Pb比值,推测它们可能源自EMII与DMM物质的交代混合。按照习惯的想法,明显的Dupal异常(△~(208)Pb/~(204)Pb值=46～103和△~(207)Pb/~(204)Pb值=4～18;大多样品~(87)Sr/~(86)Sr>0.704)指示这些岩石在空间上代表了来自南半球印度洋位置的古洋壳残余。但是,北半球愈来愈多的Dupal异常的发现有可能指示它们是类似现今东南亚多洋岛构造历经"汇聚式(focused)俯冲"的产物。此外,宗务隆带MORB的Dupal异常指示本区古特提斯域的北界较先前所定还要北推200km。     

云南大坪超大型金矿床铅同位素组成及成矿物质来源探讨

云南大坪超大型金矿床是哀牢山金矿带内最具代表性的金矿床之一,矿体赋存于华力西期桃家寨闪长岩体内,矿化类型以石英脉型为主。对该矿床石英脉型矿石中方铅矿进行了系统的铅同位素测定,测定结果表明,矿石铅具有较窄的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb比值和相对较高的²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb比值及²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值,但变化范围均不大,均分布于正常铅范围。通过计算获得相关特征参数,并利用铅构造模式图及相关图解综合分析表明,大坪金矿矿石中的铅主要来源于下地壳及地幔。铅同位素特征反映了大坪金矿床成矿物质来源于壳幔混合区。     

青藏高原东北缘红墙玄武岩的年代学、地球化学特征及成因初探

西秦岭地处青藏高原东北缘,是古亚洲构造域、特提斯构造域和滨太平洋构造域的交接转换带,也是分野中国大陆东、西部地理与地质构造的关键部位。该区广泛分布了大量中生代火山岩。由于该区基础地质研究程度很低,特别是缺少可靠的年代学和地球化学资料,对该区中生代火山岩的成因及地球动力学背景一直存在争议,影响了人们对西秦岭大地构造属性及发展演化历史的全面认识。文中提供了甘肃西秦岭夏河县麻当乡红墙村中生代玄武岩的岩相学、地球化学和同位素年代学研究资料和数据,对火山岩的成因与动力学条件进行了初步讨论。红墙玄武岩中分离出的锆石LA ICP MS U Pb定年结果表明,该玄武岩形成于(104.8±0.99) Ma(MSWD=0.63),与野外观察结果一致,证明红墙玄武岩是早白垩世火山作用产物。岩相学和地球化学的观察和研究显示,该套岩石以出现斜长石斑晶、基质中出现大量斜长石微晶或微斑晶为特征,岩石具有较高的SiO2、Al2O3、Na2O和较低的CaO,属于钠质碱性玄武岩,而不同于该研究区东部礼县-宕昌一带新生代超钾质火山岩。红墙玄武岩在地球化学方面具有富集轻稀土和部分高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等),亏损大离子亲石元素(Rb、K等),正的εNd(t)=5.9~7.5和低的87Sr/86Sr(t)=0.703 3~0.705 6以及206Pb/204Pb(t)=17.707~18.319、207Pb/204Pb(t)=15.398~15.626和208Pb/204Pb(t)=37.266~38.454等特征。所有这些特征一致表明,红墙早白垩世玄武岩具有与大陆OIB相似的地球化学特征,其源区可能具有DMM和PREMA端员混合的特点,推测其主要来自亏损的软流圈地幔。结合对火山岩产出大地构造背景的综合分析及与礼县-宕昌新生代超钾质火山岩的对比,提出红墙早白垩世钠质碱性玄武岩是大陆裂谷岩浆作用的产物,其成因和动力学背景与自中生代以来南北构造带的裂谷性质及其发展演化有关。西秦岭东、西两段新生代与早白垩世火山岩在岩相学、全岩化学以及岩石系列和类型方面的差异,可能与不同时期软流圈地幔源区的演化、岩浆起源深度和部分熔融程度等有关。     

非洲乍得盆地火山岩地球化学特征及成因

钻井揭示了乍得盆地中新生代有大量玄武岩喷发,主要为橄榄拉斑玄武岩,少数为石英拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩。主量、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,乍得盆地玄武岩岩浆在上升过程中经历了橄榄石、单斜辉石的分离结晶作用,且未受到陆壳物质的混染;岩石明显富集轻稀土元素、大离子亲石元素和高场强元素,Nb、Ta、Zr、Hf具正异常。晚白垩世玄武岩(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i比值（0.704167~0.706564）高于古近纪玄武岩（0.703545~0.705380）,(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i比值（0.512451~0.512703）低于古近纪玄武岩（0.512690~0.512847）;晚白垩世玄武岩ε_Nd(t)u值变化范围较大（-1.4~3.5）,且明显低于古近纪玄武岩（2.6~5.6）。两者具有相似的Pb同位素比值,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.14~18.96,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.56~15.62,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.33~38.88。乍得盆地玄武岩主要来自于亏损地幔DM和富集地幔EMⅡ两种端元组分混合产生的,石榴石橄榄岩的母熔体可能是本区玄武岩产生的源区,是地幔高度部分熔融的结果（15%左右）。乍得盆地玄武岩的地幔组份随时间的演化可能与中生代以来中、西非地区软流圈上涌、岩石圈减薄作用密切相关。     

滇东师宗-弥勒带北段基性火山岩地球化学及其对华南大陆构造格局的制约

滇东地区的师宗-弥勒构造带是解决古特提斯东延问题的关键,综合研究表明,该带是以多条断层为骨架,包容不同性质构造岩块的构造带.明显分隔两侧不同岩石-构造组合、变质作用、岩浆活动.师宗-弥勒构造带北段的火山岩地球化学研究表明,其主要为碱性玄武岩,主元素以低TiO2、高Al2O3为特征,区别于高TiO2、低Al2O3特征的峨眉山大陆溢流玄武岩.高场强元素丰度类似于板内玄武岩平均丰度,Zr/Nb、Hf/Th值分别变化在5.6～13.5和0.9～1.3范围内,类似于板内玄武岩.球粒陨石标准化的稀土元素配分模式为LREE富集型,MORB标准化的微量元素配分型式为大隆起型,显示岩浆形成于板内裂谷构造环境.不活动元素协变关系也支持这一结论.同位素地球化学研究表明,岩石以低143Nd/144Nd、高87Sr/86Sr值为特征,类似于Rio Grande裂谷玄武岩的同位素组成,εNd(t) 值变化在+0.9～+3. 2之间,显示岩浆源于轻微亏损地幔,并受到富集地幔物质影响. (206Pb/204Pb)i、(207Pb/204Pb)i 和(208Pb/204Pb)i 分别变化在17.131～19.119, 15.386～15.670 和 37.780～39.266之间,(206Pb/204Pb)i 和(207Pb/204Pb)i 具有正相关关系. Δ206Pb/204Pb 和Δ207Pb/204Pb 分别变化在 5～24 和 21～61之间, 显示本次研究的玄武岩来源于DMM和 EMII混合组成的地幔,明显区别于具EMI特征的峨眉山玄武岩.地质、地球化学及年代学综合分析研究表明,滇东师宗-弥勒带北段的基性火山岩形成于晚古生代裂谷构造环境,指示华南大陆内部存在连通滇西特提斯的裂谷型深水海道.     

Geochemical and geochronological study of the Sanshui basin bimodal volcanic rock suite,China: Implications for basin dynamics in southeastern China

Sanshui basin is one of the typical Mesozoic–Cenozoic intra-continental rift basins with voluminous Cenozoic volcanic rocks in southeastern China. Thirteen cycles of volcanic eruptions and two dominant types of volcanic rocks, basalt and trachyte–rhyolite, have been identified within the basin. Both basalt and trachyte–rhyolite members of this bimodal suit have high values of εNd (+2.3 to +6.2) and different Sr isotopic compositions (initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios are 0.70461–0.70625 and 0.70688–0.71266 for basalts and trachyte–rhyolite, respectively), reflecting distinct magma evolution processes or different magma sources. The results presented in this study indicate that both of the trachyte–rhyolite and basaltic magmas were derived from similar independent primitive mantle, but experienced different evolution processes. The trachyte-rhyolitic magma experienced significant clinopyroxene and plagioclase fractionational crystallization from deeper magma chamber with significant crustal contamination, while the basaltic magmas experienced significant olivine and clinopyroxene fractionational crystallization in shallower magma chamber with minor crustal contamination. New zircon U–Pb dating confirms an initial volcanic eruption at 60 Ma and the last activity at 43 Ma. Geologic, geochemical, and geochronological data suggest that the inception of the Sanshui basin was resulted from upwelling of a mantle plume. The Sanshui basin widened due to subsequent east–west extension and the subsequent volcanism constantly occurred in the center of the basin. Evidence also supports a temporal and spatial association with other rift basins in southeastern China. The upwelling mantle plume became more active during late Cenozoic time and most likely triggered opening of other basins, including the young South China Sea basin.     

青海可可西里地区新生代火山岩的岩石特征与时代

可可西里地区的新生代火山岩属于藏北火山岩带的东段。火山岩主要以熔岩台地、桌状山的形式产出，熔岩厚约４０—１００ｍ。除少量的高钾流纹岩、粗面岩和粗面英安岩外，在数量和分布上以普遍含二辉石斑晶的安粗岩占优势。岩石以富碱（尤其富钾）和富ＬＲＥＥ为特征。火山活动发生在中新世，根据Ｋ／Ａｒ定年结果划分为早、中、晚三期。本区火山岩的特征与西藏境内的同时代岩石完全可以对比。火山活动与高原新生代以来的岩石圈演化有密切的关系     

Geochemistry, U-Pb Geochronology and Sr-Nd-Hf Isotopes of the Early Cretaceous Volcanic Rocks in the Northern Da Hinggan Mountains

Whole-rock geochemical, zircon U-Pb geochronological and Sr-Nd-Hf isotopic data are presented for the Early Cretaceous volcanic rocks from the northern Da Hinggan Mountains. The volcanic rocks generally display high SiO2(73.19–77.68 wt%) and Na2O+K2O(6.53–8.98 wt%) contents, with enrichment in Rb, Th, U, Pb and LREE, and depletion in Nb, Ta, P and Ti. Three rhyolite samples, one rhyolite porphyry sample, and one volcanic breccia sample yield weighted mean 206Pb/238 U ages of 135.1±1.2 Ma, 116.5±1.1 Ma, 121.9±1.0 Ma, 118.1±0.9 Ma and 116.9±1.4 Ma, respectively. All these rocks have moderate(87Sr/86Sr)i values of 0.704912 to 0.705896, slightly negative εNd(t) values of –1.4 to –0.1, and positive εHf(t) values of 3.7 to 8. Their zircon Hf and whole-rock Nd isotopic model ages range from 594 to 1024 Ma. These results suggest that the Early Cretaceous volcanic rocks were originated from melting of subducted oceanic crust and associated sediments during the closure of the Mongol-Okhotsk Ocean.     

Review Section

ABSTRACT

The petrology, geochronology, and geochemistry of the early Permian volcanic rocks from Houtoumiao area, south Xiwuqi County in central Inner Mongolia of China, are studied to elucidate the early Permian tectonic setting of the region. The volcanic rocks, which are interbedded with sandstone, feature both mafic and felsic compositions and show a bimodal nature. Zircon U–Pb dating reveals that the volcanic rocks formed at 274–278 Ma, similar to the ages of bimodal magmatism in neighbouring areas. The mafic rocks are composed of tholeiitic basalt, basaltic andesite, basaltic trachyandesite, and trachyandesite. They are rich in Th, U, and LILEs, depleted in HFSEs Nb, Ta, and Ti, and have positive ε_Nd(t) values (+3.6 to +7.9). Geochemical analyses indicate that the mafic rocks originated from metasomatized lithospheric mantle. The felsic volcanic rocks are mainly rhyolite, with minor trachyte and dacite. They have different evolutionary tendencies of major elements, chondrite-normalized REE patterns, and isotopic compositions from the mafic volcanic rocks, which preclude formation by fractional crystallization of mafic melts. The ε_Nd(t) values of the felsic rocks are similar to those of the Carboniferous Baolidao arc rocks in the region. It is suggested that Permian felsic melts originated from the partial melting of Carboniferous juvenile arc-related rocks. By comparison with typical Cenozoic bimodal volcanism associated with several tectonic settings, including rift, post-collisional setting, back-arc basin, and the Basin and Range, USA, the bimodal volcanic rocks in central Inner Mongolia display similar petrological and geochemical characteristics to the rocks from back-arc basin and the Basin and Range, USA. Based on the analysis of regional geological data, it is inferred that the early Permian bimodal volcanic rocks in the study area formed on an extensional continental margin of the Siberian palaeoplate after late Carboniferous subduction–accretion.     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。     

辽西白塔地区侏罗纪火山岩岩石学、同位素年代学与地球化学特征

出露于辽西白塔地区的侏罗纪中酸性火山岩及火山碎屑岩组合,主要是由粗安岩、流纹质岩屑晶屑熔结凝灰岩、粗面英安岩和流纹岩组成。通过系统的LA-ICPMS锆石的U-Pb同位素年代学研究,研究区火山岩形成年代为165~149 Ma。岩石地球化学特征显示,酸性火山岩属于钙碱性火山岩系,中性火山岩分别属于碱性火山岩系和中-高钾钙碱性火山岩系,中性岩具有埃达克质岩的地球化学特征,SiO_2≥56.20%、Al_2O_3≥15.09%、MgO≤2.89%、Sr≥561×10~(-6)、Y≤13.15×10~(-6)、Yb≤1.47×10~(-6)和无明显Eu异常。研究区火山岩普遍具有富集大离子亲石元素(Rb、K、Ba、Sr、Pb)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Ti、Nb、Ta、P)的特征。其原始岩浆来源于基性下地壳物质的部分熔融,形成于古太平洋板块俯冲影响下板内挤压造山的构造环境。     

扬子陆块北缘西大别地区新元古界定远组双峰式火山岩地球化学特征、成因及其地质意义

西大别地区定远组双峰式火山建造主要由流纹岩、流纹质凝灰岩和玄武岩组成,受区域变质作用影响较小,保留了良好的新元古代火山岩构造,成为理解扬子地块北缘大别山地区前寒武纪地质演化的极佳研究对象.为深化理解其成因和动力学背景,对该火山岩系开展了详细的岩相学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究.流纹岩具较高的SiO₂（70.06%~75.46%）、总碱（7.13%~7.89%）和Al₂O₃（12.96%~14.84%）含量,属于过铝质（A/CNK=1.05~1.27）、钙碱性系列,具S型花岗岩的亲缘性.岩石富集轻稀土（（La/Yb）_N=5.30~19.81）,负Eu异常不明显.流纹岩锶同位素初始比值I_Sr为0.703 5~0.707 7,钕同位素ε_Nd（t）值为-10.6~-6.5,两阶段Nd模式年龄T_DM2=1.69~2.00 Ga.其锆石ε_Hf（t）值介于-19.2~-7.2,两阶段Hf模式年龄T_DM2=1.77~2.59 Ga.玄武岩发育典型的气孔和杏仁构造,SiO₂含量为48.26%~51.71%,Mg#值为0.32~0.59,轻稀土元素弱富集（（La/Yb）_N=3.21~10.23）.锶同位素初始比值I_Sr为0.706 1~0.708 1,钕同位素ε_Nd（t）值为-6.6~+3.4,单阶段Nd模式年龄T_DM=1.44~2.02 Ga.岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素特征显示,定远组流纹岩起源扬子古老陆壳物质的部分熔融;玄武岩原始岩浆可能起源于富集地幔物质的部分熔融.该玄武质岩浆演化过程以分离结晶为主,可能存在少量陆壳物质混染.在陆缘拉张背景下岩石圈地幔部分熔融产生热的基性母岩浆,其底侵或上侵使得地壳岩石部分熔融,产生酸性岩浆,基性岩浆和酸性岩浆交替喷出形成了定远组双峰式火山岩系.扬子地块北缘大别地区新元古代中期（740 Ma左右）岩石圈地幔表现为富集特征,并处于岩石圈持续伸展的动力学背景.      

松辽盆地白垩纪火山期后热液活动的岩石地球化学和年代学及其地质意义

在松辽盆地东南隆起区营城组标准剖面营三段古火山口附近识别出岩浆期后热液活动的地质记录。岩石学特征表现为隐爆角砾岩,即,原有的近火山口相岩石(原岩)被高压流体炸碎形成原地角砾、之后又被灌入的富含矿物质"岩汁"胶结形成的原地角砾岩。采集隐爆角砾岩及其上覆和下伏三个层位共10个样品进行地球化学和年代学对比研究,包括两套4个对应的原岩和岩汁、下伏4个玄武粗安岩和上覆2个流纹岩。原岩高精度~(39)Ar/~(40)Ar坪年龄113.4±0.7Ma;岩汁为含铁酸性流体的隐晶质析出物,其~(39)Ar/~(40)Ar坪年龄112.9±19.6Ma;二者的年龄差反映岩浆主期与期后热液活动的时代间隔(1Ma之内)。10个样品的共性是:(1)稀土总量中-高(∑REE=81×10~(-6)～202×10~(-6))且轻重稀土分异明显((La/Yb)_N=4.91～11.45);(2)MORB标准化蛛网图上P和部分不相容元素(Cs、Th、La和Zr)正异常,而另一部分不相容元素(Sr和Pb)负异常。整体表现为双峰式裂谷火山岩特点。主要差别在于:(1)铕和钡表现为两种情况,下伏玄武粗安岩和隐爆角砾岩中的粗面岩具正异常,而隐爆角砾岩中的流纹岩和岩汁及其上覆的流纹岩具负异常;(2)只有2个岩汁样品显示K负异常,其它8个岩石样品均为K正异常;(3)下伏玄武粗安岩(4个样)显弱的Ti正异常且Rb/Sr比低(0.04～0.05),而其它6个样品为Ti负异常且Rb/Sr比高(0.62～2.83),其中的2个岩汁样品Ti负异常最强。岩汁与其下伏粗面质原岩差别显著,而与其上覆流纹岩(SHRIMP年龄110.6Ma)的地化特征相似(见正文)。该火山期后热液活动是深源热流体萃取壳源物并沿古火山通道(构造薄弱带)运移到近地表的,可能是后续流纹质火山活动的先驱。这种高压的岩浆期后热液导致围岩炸裂、发生角砾岩化、形成大量角砾间孔和裂缝。这是造成火山口-近火山口相带成为优质储层的重要因素。该类火山岩储层改善作用早于烃类运移,可构成有利于成藏的时空配置。与该期热液活动相伴生的深源天然气早于上覆圈闭的形成,因此对成藏没有贡献。     

雷州半岛第四纪火山岩激光40Ar/39Ar等时线定年研究

雷州半岛是我国新生代火山岩最重要的分布地区之一,火山活动主要集中在中晚更新世。前人对雷州火山岩的年代学研究以K-Ar法为主。研究表明,雷州火山岩测年结果大致分布在0.38～3.04Ma范围内。根据地层和火山岩层的叠置关系,雷州第四纪火山岩由于覆盖在被确定是1.87Ma和0.76Ma沉积的地层之上,故火山岩年龄应小于该地层年龄。K-Ar法定年结果与雷州地区地层叠置关系存在矛盾。本文通过对雷州半岛第四纪火山岩进行野外考察及采样,利用激光40Ar/39Ar年代学方法进行了精细定年。结果表明,雷州火山岩的喷发主要集中18万年前后。定年结果还表明,对于年轻样品,基于尼尔值计算的K-Ar年龄及40Ar/39Ar表观年龄偏老,等时线年龄相对较为可靠。对同一样品的斑晶、基质作斑晶-基质等时线计算,只有在斑晶基质满足同源条件时才有意义。本文首次提出,通过对比未照射样品的初始36Ar/38Ar值的均一性,以检验样品是否同源,确认斑晶-基质等时线年龄的可信度。据此,等时线的处理方法可以推广应用于特定区域内全部同源同时样品。     

赣南-粤北地区晚白垩世早期长英质火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

中国东南部晚白垩世早期广泛发育红色沉积岩系,沉积岩系底部常见玄武岩夹层,但赣南-粤北的长塘、仁居、寻乌盆地以长英质火山岩为主体,底部也夹有玄武岩层,构成"大量流纹岩-少量玄武岩"的双峰式组合。SHRIMP锆石U-Pb年龄表明,长塘、仁居盆地流纹岩和寻乌盆地碎斑熔岩的锆石206Pb/238U年龄分别为96.8Ma±1.4Ma、95.5Ma±1.3Ma、96.7Ma±1.1Ma,属晚白垩世早期。鉴于版石盆地火山岩系为长英质火山岩组合,且中部凝灰岩和上部流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为142.5Ma±1.3Ma和131.4Ma±1.3Ma,地质时代属早白垩世早期,长塘、仁居和寻乌盆地的火山岩系不能与版石盆地的火山岩系对比。赣南-粤北长塘、仁居和寻乌盆地长英质火山岩地质时代的确认,证实余姚-丽水-政和-大浦-莲花山断裂以东和以西"大量流纹岩-少量玄武岩"构成的不对称双峰式组合具有不同的地质时代,显示出东早西晚的特征,这对于研究中国东南部中生代岩浆活动和构造演化具有重要意义。