一种新的岩浆岩分类定量方法

目前,岩浆岩的超基性、基性、中性、酸性的分类均根据SiO2的含量,但这种单一含量判别标准并不严谨,含量经常与分类不完全对应。使用TraceElem 1.0软件对各种岩浆岩进行逐步判别分析、聚类分析和对应分析研究,据此认为超基性岩由MgO和FeO组成的因子确定,基性岩则由P2O5、Fe2O3、TiO2、CaO、MnO组成的因子确定,中性岩由Na2O和Al2O3组成的因子确定,酸性岩由K2O和SiO2组成的因子确定。岩浆岩的分类宜以SiO2为主、以MgO和CaO为辅,尤其要引入MgO。在SiO2含量相同的情况下,MgO、CaO含量越高,基性程度越强。基于这一分析结果,提出一种新的酸度指数（ADI)计算方法,即ADI=w(SiO2)-0.75w(MgO)-0.23w(CaO),ADI<38.0%为超基性岩,在38.0%～52.0%之间为基性岩,在52.0%～62.5%之间为中性岩,>62.5%为酸性岩。     

中天山南缘乌瓦门蛇绿岩形成构造环境

中天山南缘乌瓦门蛇绿混杂岩主要由构造岩块和混杂基质两部分组成,构造岩块主要包括:由变质橄榄岩、辉长岩、玄武岩组成的蛇绿岩残块、中天山基底变质岩系的斜长角闪岩和片麻岩构造块体以及来源于南天山泥盆系的大理岩残块;混杂基质主要为强烈剪切变形的绿泥石英片岩、绢云石英片岩、二云母石英片岩、千枚岩和变砂岩。变质橄榄岩主要为蛇纹石化的橄榄岩,SiO2、TiO2、Al2O3和CaO含量相对较高,而MgO含量相对较低。总体特征类似于二辉橄榄岩。稀土元素总量低,是球粒陨石稀土元素总量的0.3-0.5倍,以强烈亏损LREE为特征。乌瓦门玄武岩属于拉斑系列,主量元素显示低Al2O3、高TiO2、MgO,贫K2O、P2O5,Na2O>K2O性状,并以低∑REE、LREE亏损、高场强元素不分异为特征,类似于N-MORB。同时,部分岩石样品在高场强元素地球化学性状类似的基础上,具有不同程度的LILE、Th富集和Nb、Ta亏损,以及Pb富集特征,并有Zr的轻度低谷,显示岩浆源区曾遭受不同程度的俯冲带流体交代作用的影响。综合分析认为,乌瓦门蛇绿岩形成于弧后盆地环境。     

祁连山西段蛇绿岩型超基性岩特性及其地质意义

本文对祁连山西段具有代表性的大拉排沟等6个超基性岩体的岩石学，主要元素、微量元素及副矿物铬尖晶石特征作了深入的研究，认为分布于祁连造山带的蛇绿岩型超基性岩，具有分异后的上地幔组成特点，其成岩作用比较复杂。岩体主要由方辉橄榄岩和纯橄榄岩构成，为钙碱性系列的镁质超基性岩类。岩石化学成分具高MgO,Na2O，而低Al2O3,Fe2O3,TiO2,CaO,K2O特征。同时，微量元素分析表明，该类岩体均起源于分异作用相对较小的深部地幔。     

东准噶尔卡拉麦里SSZ型蛇绿岩地球化学及其构造意义

卡拉麦里蛇绿岩带受控于卡拉麦里深大断裂,主要由超镁铁质岩体、镁铁质岩脉和火山熔岩组成.超镁铁质岩体主要由地幔方辉橄榄岩组成,并有纯橄岩和铬铁矿矿石产出.超镁铁质岩石具有低SiO2、高MgO、LREE富集的"V"字形和LREE略富集型稀土元素分布模式,具有SSZ(supra subduction zone)型的地幔橄榄岩特征.玄武岩、堆晶辉长岩以及辉长闪长岩岩脉具有低Al2O3、TiO2、K2O+Na2O含量,且K2O＜Na2O,具相对高的MgO和极低的P2O5含量,具低Ti/V比值(10～20)、低的稀土元素丰度和LREE弱亏损型稀土元素配分模式,显示与洋内板块俯冲作用有关的SSZ型蛇绿岩地球化学特征.碱性玄武岩则具有洋岛玄武岩特征,具有高Al2O3、TiO2(2.50%～3.43%,平均3.16%)、K2O+Na2O(7.36%～9.40%)、P2O5(0.509%～1.579%,平均0.80%)和Ti/V(＞50),相对低MgO(1.84%～2.81%,平均2.60%)的特征,富集不相容元素并具高的稀土元素总量和轻稀土元素明显富集的稀土元素配分模式,显示洋岛玄武岩特征,代表了洋盆早期洋内热点作用.卡拉麦里蛇绿岩带反映了哈萨克斯坦-准噶尔联合陆块与西伯利亚板块的古洋盆经历了洋内热点作用和大洋板块洋内俯冲消减的演化过程.     

新疆库米什北超基性岩发现及大地构造意义

新疆库米什北超基性岩的发现,为中天山南缘长阿吾子-古洛沟-吾瓦门蛇绿混杂岩带东延提供了重要地质依据。该超基性岩主要为变质橄榄岩,呈构造岩块出露于韧性剪切带中。原岩以蚀变单辉橄榄岩、二辉橄榄岩、辉橄岩为主,属钙碱性岩系。岩石普遍蛇纹石化、片理化,与围岩呈构造接触关系。M/F比值平均15.1,大于7,MgO/(MgO+FeO)平均比值0.85,TiO2含量为0.03%～0.14%,小于0.22%。轻重稀土元素分异明显,具Eu正异常特征。表明出露于中天山南缘最北部古洛沟-吾瓦门-拱拜子蛇绿混杂岩带与库米什以南地区榆树沟-铜华山-硫磺山蛇绿混杂岩带并非同一条蛇绿岩带。     

北祁连山西段奥陶系海相碱性火山岩地球化学与成岩构造环境

北祁连山西段奥陶系海相碱性火山岩,是一套基性—中酸性、由钾质粗面玄武岩、橄榄玄粗岩、歪长粗面岩、安粗岩和粗面岩等组成的橄榄玄粗岩系。岩石化学上,既具有钙碱性火山岩的FeO*MgO演化趋势,又具有较低的铁含量、较高的Al2O3含量和Fe2O3/FeO、K2O/Na2O值。稀土和微量元素地球化学研究表明他们产于岛弧的构造环境,是北祁连山西段在奥陶纪发育具成熟岛弧特征的沟弧盆体系的标志。     

南天山北缘白土塘蛇绿混杂岩构造环境

新疆南天山北缘白土塘出露一部分蛇绿混杂岩,为了解其中超基性一基性岩的形成环境,笔者主要利用地球化学的研究方法对该区的9个样品进行了测试。通过地球化学研究分析,认为本区的蛇纹岩以低SiO2、TiO2、CaO、K2O、Na2O,高MgO、Al2O3为特征,富集相容元素Cr、Co、Ni,贫不相容元素,同时大离子亲石元素含量较低,整体特征类似于大洋二辉橄榄岩,具有地幔残留物的特征。对玄武岩的地球化学研究表明,其以富TiO2、MgO,贫Al2O3、K2O,且Na2O〉K2O为特征;与MORB相比较,明显亏损Nb、Ta;与原始地幔相比较,具有类似于N-MORB的亏损地慢特征;主、微量元素的地球化学特征显示岩石应形成于类似洋中脊的构造环境,岩浆源于亏损地幔区。     

青藏高原北羌塘盆地多彩地区蛇绿岩地球化学特征及构造环境

多彩蛇绿岩是通天河蛇绿混杂岩的组成部分,区域上隶属西金乌兰—金沙江缝合带北延部分。多彩蛇绿岩各岩石组分呈构造岩块、岩片产出,出露零星,面积小,但岩石组分较齐全,主要由异剥橄榄岩、单斜辉石岩、辉长岩、玄武岩、辉绿岩及硅质岩等组成,缺乏地幔橄榄岩,蛇绿岩组分均与围岩呈构造接触关系。异剥橄榄岩以富MgO、贫TiO2、贫P2O5为特征,Eu不显异常或显弱负异常,是具有SSZ型蛇绿岩的重要岩石组分;辉长岩具高TiO2、Al2O3;玄武岩与辉绿岩具相似的特性,玄武岩Th/Ta平均为1.78,Ta/Hf0.15,而Ta/Hf=0.15～0.2,与大洋板内玄武岩相似;硅质岩Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)比值为0.9,(La/Ce)N值为1.81,可能具有陆源海特性。由上述特征并结合蛇绿岩形成时代及构造环境判别图解,推测多彩蛇绿岩形成于俯冲带构造环境。     

内蒙古杜尔基构造混杂岩物质组成及构造属性研究

杜尔基构造混杂岩是一套由"基质"和"岩块"构成的混杂堆积地质体。通过岩石学、岩石地球化学特征研究,查明其"基质"主要为一套强变形浅变质的海相碎屑岩,局部具有复理石沉积建造的特点,形成于活动大陆边缘构造环境;"岩块"岩石类型为辉石角闪岩、角闪石岩、玄武岩、辉绿岩、闪长岩,其中玄武岩、辉绿岩具有低Ti、高Mg和Al的特点,为一套富钠贫钾岩系,具有洋中脊和岛弧拉斑玄武岩的双重构造属性,形成于洋内初始俯冲背景下的弧前构造环境,属"外来岩块";闪长岩SiO_2均值53.41%, MgO均值5.57%,Mg~#均值51,FeO/MgO均值1.08,属镁闪长岩(MA),相比玄武岩、辉绿岩更加富集Ti、Ta、亏损Nb,形成于俯冲消减背景下活动大陆边缘构造环境,与基质大地构造环境基本一致,应属"原地岩块"。通过对杜尔基构造混杂岩的物质组成及其构造属性的研究,结合其各组成物质的同位素年龄信息、区域地质背景及区域构造演化史研究成果,认为杜尔基构造混杂岩可能反映了晚石炭世洋内俯冲-早二叠世洋陆俯冲-中二叠世洋盆关闭的过程。     

湖南中—新元古代火山—侵入岩地球化学及成因意义

江南造山带西段湖南中、新元古代火山－侵入岩具有截然不同的地球化学特征。中元古代火山－侵入岩金属亚碱性玄武岩类，MgO,Ni,Cr含量及Al2O3/TiO2比值高，稀土元素分馏形式多样，更多地具有岛弧火山岩的特征，新元古代中基性火山－侵入岩MgO,Ni,Cr含量较低；其中的基性岩大多属碱性玄武岩类，并较富TiO2,Al2O3/TiO2比值较低，HFSE明显富集，微量元素标准化曲线与OIB类似，具有裂谷玄武岩的特征。中元古代南桥玄武岩εNd(t)为6．86－8．98，具有明显的N－MORB特征，是俯冲带附近的古洋壳残片，为九岭古岛弧提供了新的证据。中元古代的益阳玄武岩εNd(t)为1．56－1．76，Nb,Ti,Zr亏损，Th相对富集，具俯冲带火山岩的地球化学特征，同时这些玄武岩具有高MgO、高Al2O3/TiO2比值和Ni,Cr含量，具科马提质玄武岩的特性，可能是局部地幔柱－弧相互作用的产物。新元古代早期益阳安山质集块岩Th,La,Sm和Nd富集，Nb,Ti,Zr和Hf亏损，εNd(t)值为－0．53－－1．05，是格林威尔造山运动的产物。新元古代黔阳，古丈、高桥火山－侵入岩原始地幔标准化曲线近似于OIB，具裂谷玄武岩的特征，黔阳，古丈基性岩εNd(t)值在1．09－1．69，来源于软流圈地幔，湖南这些中－新元古代火－侵入岩的地球化学特征记录了Radinia超大陆在该区从拼合到裂解的演化踪迹。     

滇东南八布蛇绿岩地球化学特征及构造背景

八布蛇绿岩出露在北西向文山-麻栗坡和富宁走滑断裂之间的断块内,主要由蛇纹岩、辉长岩、玄武岩三个单元组成,彼此间均以断裂相接.地球化学研究表明,蛇纹岩SiO2、Al2O3、TiO2、MgO含量变化较大,依据主、微量元素组成可以分为两类,第一类球粒陨石标准化稀土元素分配模式整体较为平坦,推测原岩为镁铁质堆晶岩;另一类呈U型配分,推断原岩是方辉橄榄岩.玄武岩属拉斑系列,主量元素具有富MgO、TiO2,低Al2O3、K2O、P2O5,并且Na2O﹥K2O等特征,类似于MORB型玄武岩;REE配分模式也显示出N-MORB型玄武岩的特征;同时,微量元素普遍具有LILE、Th富集, Nb、Ta、Zr、Hf等元素具明显亏损特征,又暗示源区曾遭受不同程度的俯冲带流体交代作用.综合分析认为,八布蛇绿岩形成于弧后盆地环境,其形成可能是古太平洋从SE至NW向华南大陆俯冲的产物.     

藏北中生代火山岩的岩石化学与地球化学初步研究

在西藏冈底斯山以北、唐古拉山以南地区,分布着侏罗纪到白垩纪的基性和中性火山岩。它们与本区的超基性岩空间上接近,或者呈断层接触。对这些岩石组合的成因有不同的解释。有人认为是大陆碰撞缝合带的蛇绿岩(常承法与郑锡澜,1974),有人认为是岛弧与边缘海的产物。近来,张旗(1983)在丁青发现了比较连续的蛇绿岩组合。要正确地对这些岩石的构造环境进行解释,必须进行详细的岩石学、岩石化学和微量元素地球化学研究。本文对采自拉弄沟、罗布中(图1)两地的玄武岩和采自切里湖的安山岩的岩石化学和微量元素地球化学做了初步研究,这里将初步结果及讨论作一报道。     

西藏白朗地区蛇绿岩火山岩中单斜辉石的化学特征

近年来,应用岩石的地球化学和矿物学特征区分不同构造位置的现代火山岩,已被人们所注意。同时,根据这种观测资料所确定的一般特征,亦已广泛地应用于古火山岩,并获得了一些古地质环境的概念。     

哀牢山北段蛇绿岩中构造蚀变岩型金矿床特征

哀牢山北段蛇绿岩中构造蚀变岩型金矿床主要产于蛇绿岩上部的玄武岩和火山碎屑岩中,并受北西向断裂构造控制。区内分布有喜玛拉雅期煌斑岩和花岗闪长斑岩等脉岩,其与成矿作用密切相关。围岩蚀变以碳酸盐化为主,其次是绢云母化和黄铁矿化。矿石主要金属矿物为黄铁矿、毒砂、辉锑矿;包裹体成分以Na⁺、Zn²⁺、Cl^-、SO₄^2-、H₂O和CO₂为主;主要微量元素是As、Sb、W;稀土元素表现出轻稀土降低和重稀土相对增加的演化特征。硫、氧同位素研究表明,该矿床属于以岩浆热液为主,伴有部分地下水加入的中低温热液矿床。     

西南极菲尔德斯半岛第三纪钙碱性火山岩的生成与演化

西南极菲尔德斯半岛第三纪火山岩的岩石学和岩石化学特征表明,它们基本属于钙碱性火山岩系列,是岛弧火山作用的产物。该岩石组合中,随岩石中SiO_2含量的增加,斜长石斑晶数量减少,微量元素Cr、V丰度降低,Sr、Ba丰度下降,这些揭示了岩浆中斜长石和单斜辉石的分离结晶作用。稀土元素的系统变化也证明了这一点。主元素和微量元素的定量计算所验证了岩浆的分离结晶作用演化过程。     

雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩OIB型玄武岩的厘定及其形成环境

雅鲁藏布江缝合带(YZSZ)西段分为两支,南带蛇绿岩的成因对整个缝合带的性质和构造背景的探讨起到十分关键作用,但由于地区偏远、交通不便,研究程度一直十分薄弱.本文报道了南带的东波蛇绿岩中洋岛型玄武岩及有关沉积岩的发现和成因探讨.东波蛇绿岩主要由地幔橄榄岩(方辉橄榄岩、含单辉方辉橄榄岩和透镜状纯橄岩)和上覆火山-沉积岩组成,未见堆晶岩和枕状熔岩等典型洋壳端元.火山-沉积岩盖层为一套稳定的海相层序,主要由硅质灰岩、红色硅质岩等沉积岩和玄武岩和玄武火山碎屑岩组成.OIB型玄武岩的特征表现为低SiO2和MgO,高TiO2、P2O5和(K2O+Na2O),富集Nb、Ta,亏损Th、K、Pb、Sr.微量元素和Sr、Nd、Pb同位素数据显示,该玄武质源区来自石榴石尖晶石二辉橄榄岩2％ ～ 5％的部分熔融.成分研究显示,硅质岩形成于大陆边缘环境,为洋岛或海山和大陆边缘物质在生物作用下形成的.以上证据表明,东波火山-沉积岩层序具有典型海山特征,与世界上典型的地幔柱型蛇绿岩可对比,属于地幔柱热点活动的产物.因此,可以认为,地幔柱热点在与冈瓦纳大陆北缘岩石圈地幔相互作用过程中,不但促使YZSZ西段南带(达巴-休古嘎布)特提斯洋盆打开,还可能与YZSZ蛇绿岩中普遍包含金刚石等异常地幔矿物群有直接的动力学关系.     

华北陆块南缘熊耳期次火山岩地质地球化学特征

熊耳期次火山岩广泛分布于熊耳群火山岩及接近熊耳群底部的基底变质岩系中，活动时间贯穿整个熊耳期，以早期和晚期最为发育。次火山岩与围岩呈侵入接触，主要以岩脉(墙)、岩带、岩株、岩床等形态产出。岩石类型多样，包括超浅成一浅成的基性、中性、酸性岩石。岩石地球化学研究表明：次火山岩富FeO^*、K2O而贫CaO、MgO、Al2O3，为钾质岩系，具岛弧型火山岩的地球化学，不同岩性的次火山岩是由同源岩浆结晶分异形成的。     

中国东部中-新生代玄武质火山岩的主量元素地球化学特征

用MgO=8％标准化后,中国东部中-新生代玄武质火山岩表现为高Al2O3／TiO2、SiO2,低CaO／Al2O3的特征;新生代玄武质火山岩表现为低SiO2和低Al2O3／TiO2;高Fe8.0、Na8.0、CaO／Al2O3的特征。与区域软流圈地慢上涌和岩石圈伸展构造环境下形成的桂东南钾玄质岩石的高Fe8.0、低Na8.0和CaO／Al2O3值有明显的差异。中国东部中一新生代玄武质火山岩主量元素的特征,可能反映了与桂东南钾玄质岩石不同的形成环境。而中、新生代玄武质火山岩主量元素特征上的差异反映了岩浆来源区的变化。     

海南岛石炭纪双峰式火山岩及其板块构造背景

海南岛西部的石炭纪火山岩为一套大洋拉斑玄武岩-流纹斑岩的双峰式火山岩。玄武岩中的不相容元素和稀土元素的丰度和比值,以及稀土分配模式与大陆裂谷的拉斑玄武岩的地球化学特征一致,说明海南岛晚古生代裂谷作用的存在。玄武质岩浆来源于地幔深部,演化程度较低,受下地壳物质混染。流纹质岩浆不是玄武岩浆结晶分异产物,而是受裂谷区高热流影响,由陆壳部分熔融形成。