准噶尔盆地腹部陆西地区二叠系-石炭系火山岩地球化学特征及构造背景分析

通过对准噶尔盆地腹部陆西地区基底二叠系佳木河组-石炭系107个火山岩样品的全岩元素分析表明,其中38.7%属钙碱性系列,碱性系和强碱性系列占61.3%.该区火山岩不仅在纵向上分异、演化特征明显,在平面上也存在明显的分区分带性.研究表明,陆西地区火山岩喷发的构造环境具有岛弧体系特征,同时由于火山岩的主量元素和微量元素均具有明显的大陆稳定构造区派生的碱性火山岩特征,说明其岩浆源深度较大,可能为上地幔或洋壳物质在高等选择性熔融条件下形成.因此盆地腹部陆西地区火山岩的喷发环境应该是在岛弧发展后期,属于岛弧近大陆一侧、在地壳增厚的环境下喷发.     

中亚盆地群石炭-二叠纪岩相古地理恢复及演化

近十年来,尽管准噶尔盆地上古生界油气勘探不断获得突破,准噶尔周缘盆地也相继有油气显示,但北疆地区含油气盆地的宏观构造背景与中亚含油气盆地群的关系还不清楚,尤其缺少板块尺度的岩相古地理分析。因此深入分析中亚盆地群石炭-二叠系的构造-岩相古地理是十分必要的。本文充分调研中亚盆地群区域地质、油气地质资料,从中亚盆地群古板块、古地理环境分析准噶尔盆地与中亚盆地群的大地构造背景,并结合构造大剖面和岩相发育特征,对中亚盆地群石炭-二叠纪岩相古地理进行研究,研究结果表明：（1）中亚盆地群石炭-二叠系的岩相特征具有明显的东西分带性,西侧的滨里海盆地、图尔盖盆地和楚-萨雷苏盆地以碳酸盐岩发育为主要岩性特征,东侧的斋桑盆地、准噶尔盆地和三塘湖盆地以火山岩和砂泥岩为主要岩性特征;（2）石炭纪时期,中亚西侧盆地群处于低纬度,气温较高,具有较为稳定的台地环境,广泛沉积碳酸盐岩,而中亚东侧盆地群处于中-低纬度,多以岛弧相为主,沉积火山岩和碎屑岩;（3）二叠纪时期,中亚盆地群已由海相沉积转化为陆相沉积,晚二叠世,中亚盆地群整体遭受抬升剥蚀,地层缺失,普遍存在不整合特征;（4）中亚地区石炭-二叠系岩相上的湖相中心和残余洋盆可作为石炭-二叠系油气勘探的重点。     

西藏冈底斯带洛巴堆组火山岩地球化学及构造意义

冈底斯带中-新生代火山岩的成因和地质演化是青藏高原地质研究的热点领域,但是对晚古生代火山岩的性质及其形成的构造背景仍缺乏研究.冈底斯带二叠系显示缓慢的海退过程,并伴随基性和中酸性两期火山活动,具有活动大陆边缘特征.笔者对墨竹工卡县唐家乡和林周县勒青拉地区二叠纪洛巴堆组火山岩进行了常量、微量元素和St、Nd、Pb同位素地球化学测试.研究认为二叠纪是冈底斯岛弧的形成和演化时期.洛巴堆组玄武岩从下部(可能为早二叠世)到上部(中二叠世),MgO含量从7.43%降到3.99%,Al2O3含量从15.54%上升到17.57%,后者类似于岛弧高铝玄武岩;稀土总量∑REE从54.12(10-6)上升到108.82(10-6),LREE/HREE比值从3.00上升到5.40.洛巴堆组玄武岩均具有明显的Nb、Ta负异常,但中二叠世更显著.岩石地球化学示踪表明,冈底斯洛巴堆组玄武岩代表二叠纪初始岛弧环境.早期玄武岩形成于略亏损地幔和下地壳成分的混合源区,地壳相对较薄,源区或岩浆的壳源成分比例较低.到中二叠世地壳逐渐加厚.壳源成分在源区或岩浆中所占比例增大,代表向陆缘弧的演化过程.冈底斯带二叠纪岛弧是古特提斯洋向南的俯冲、消减的产物.     

西准噶尔萨吾尔地区二叠纪火山活动规律

西准噶尔萨吾尔地区位于新疆阿勒泰的吉木乃县及塔城地区和丰县。区内泥盆纪—二叠纪均有火山活动,其中二叠纪火山作用尤为强烈。二叠纪火山岩地层包括哈尔加乌组和卡拉岗组,哈尔加乌组为一套陆相中基性-中性火山岩及火山碎屑岩,卡拉岗组为一套陆相中基性-中酸性火山岩及火山碎屑岩。哈尔加乌—卡拉岗旋回火山岩主要岩性包括橄榄玄武岩、玄武岩、粗玄岩、安山岩、粗安岩、流纹岩、火山碎屑岩等。根据火山岩地层综合剖面以及火山岩的岩石学、岩相学特征,萨吾尔地区二叠纪火山活动由早至晚可分为5个阶段:中性喷发阶段、间歇性基性喷发阶段、酸性爆发及喷溢阶段、小规模中性间歇性爆发及喷溢阶段、基性喷发阶段;火山岩为陆相火山岩,具有双峰式特征,形成于伸展的构造背景下。     

新疆柯坪库木如吾祖克地区二叠纪火山岩

新疆柯坪库木如吾祖地区二叠纪火山岩产于柯坪微地块中。为陆相火山岩，主要由基性熔岩（辉石玄武岩）和酸性凝灰岩组成，具双峰式火山岩系组合特征，火山岩为3个火山喷发旋回的产物，从下至上基性熔岩主元素成分成规律性变化，表明基性熔岩为同源岩浆分异演化的产物。基性熔岩具有大陆火山岩性质，形成于大陆拉张环境。该二叠纪火山岩为天山造山带石炭－二叠纪大规模裂谷作用在柯坪古老微地块上的反映。     

新疆北部地区上古生界火山岩分布及其构造环境

新疆北部地区石炭系火山岩主要发育于石炭纪-早二叠世由洋盆向陆内盆地转换阶段,发育碰撞与碰撞后伸展期两类构造环境火山岩; 围绕造山带构成西准噶尔、东准噶尔、准南三大岩区; 石炭系主要发育玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩组合,二叠系主要发育玄武岩-安山岩-流纹岩组合。下石炭统多表现为碰撞期活动陆缘构造环境海相中基性火山岩,上石炭统表现为被动陆缘海陆过渡相钙碱性系列中酸性火山岩; 下二叠统表现为陆相偏碱性中基性、中酸性火山岩。西准噶尔石炭系火山岩为一套海陆交互相中基性火山岩组合,具汇聚岛弧过渡壳特点。东准噶尔石炭系火山岩为一套基性、中酸性岩石组合,具早期岛弧挤压、晚期板内伸展环境特征; 准南博格达山前表现为典型裂谷环境火山岩。二叠系火山岩均为碰撞期后板内伸展构造环境,主要分布于西准噶尔岩区; 表现为东准卡拉麦里残留洋最先闭合隆升,西准达尔布特残留洋随后闭合,最后是北天山洋关闭构造演化次序。新疆北部地区上古生界石炭系-下二叠统火山岩油气成藏多遵循“源控论”,主要围绕石炭系与下二叠统烃源岩发育区、有效生烃中心于构造高部位成藏,晚石炭世伸展裂陷应为有利勘探领域。     

甘肃北山古岛弧期后张裂带及海相火山岩金矿

甘肃北山地区古生代处于塔里木、哈萨克斯坦与西伯利亚三大板块聚合部位。晚古生代(D₂-D₂)形成岛弧带和弧后盆地,之后又处于板内构造演化时期,石炭纪-二叠纪有拉张-闭合构造运动,形成规模较大的火山喷发活动和岩浆侵入作用,对金矿的形成提供了有利条件。本区划分出4条张裂带,每条张裂带控制着金矿床(点)的分布。从金矿成矿构造环境,成矿机制及矿床地质特征分析,本区金矿床属于海相火山岩型金矿。     

准噶尔盆地腹部二叠系火山岩

准噶尔地区晚古生代火山岩及岩浆演化研究主要集中于准噶尔盆地周边褶皱造山带,盆地腹部地区因被中、新生代连续沉积覆盖,研究较少.通过对准噶尔盆地腹部二叠系火山岩岩石学特征及岩浆分异演化地球化学特征研究,得到如下认识:①准噶尔盆地腹部二叠系火山岩岩性从下向上逐步由玄武岩演化成为安山岩,表明岩浆不断地从基性向酸性演化;②通过分异指数、SI(固结指数)、地球化学及火山岩K2O和Na2O含量随深度变化关系分析,得知该区火山岩向富含碱铝硅酸盐方向演化;③准噶尔盆地腹部二叠系火山岩岩浆从基性向中酸性及不断富碱分异演化的结论,与二叠纪准噶尔处于大洋消亡、闭合阶段后期,碰撞活动趋于减缓的整体构造背景相吻合.     

西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪岛弧造山作用：火山岩和地球化学证据

系统地研究了西藏冈底斯带石炭纪-二叠纪火山岩的时空分布,岩相学,元素及Sr、Nd、Pb同位素地球化学,以及构造环境、源区性质,并与喜马拉雅带二叠纪火山岩进行了对比研究.冈底斯带石炭纪-二叠纪火山岩近东西向集中分布在冈底斯构造带的中北部,空间上从东至西火山活动的强度和规模渐次减小,时间上从早至晚火山活动的强度和规模总体由弱到强.冈底斯带石炭纪-二叠纪火山岩形成于活动大陆边缘的岛弧构造环境,从早到晚岛弧造山作用经历了初始岛弧→早期岛弧→成熟岛弧的发展演变过程,火山岩浆来源于富集型地幔的部分熔融物质,原始岩浆在形成和演化的过程中有俯冲洋壳、随带的深海沉积物和再循环进入地慢的地壳物质组分的强烈混染,明显不同于受地壳物质组分强烈混染的喜马拉雅带二叠纪陆缘裂陷型火山岩.综合分析冈底斯带及其邻区近年来的最新调查与研究成果,从北向南拟建了石炭纪-二叠纪冈底斯岛弧→雅鲁藏布江弧后裂谷盆地→喜马拉雅陆缘裂陷盆地的弧盆系时空结构演化模式,探讨了冈瓦纳大陆北缘石炭纪-二叠纪活动大陆边缘的岛弧造山作用与青藏高原古特提斯演化的耦合关系及其动力学机制,讨论了冈底斯带松多乡榴辉岩的形成过程.     

藏南喜马拉雅北坡色龙地区二叠系基性火山岩的发现及其构造意义

藏南喜马拉雅北坡二叠系基性火山岩位于聂拉木县色龙东山。岩石地球化学特征表明,无论是基龙组火山岩还是色龙群火山岩,都具有大陆拉伸-大陆裂谷环境火山岩系的主、微量元素地球化学特征。据此,判断两套基性火山岩的性质和喷发构造环境相同。该区二叠纪大陆拉伸-裂谷火山活动标志着冈瓦纳超级古大陆开始裂离、解体。     

从岛弧向裂谷的变迁—来自阿吾拉勒地区火山岩的证据

阿吾拉勒地区早、中石炭世火山岩以碱性系列为主，少部分属钙碱性系列；稀土元素具有岛弧和活动陆缘区橄榄安粗岩和高钾安山岩的特征：微量元素具有大陆型岛弧火山岩的特征。由此证明本区在早、中石炭世处于内弧环境。二叠纪火山岩属碱性系列；稀土元素和微量元素明显有板内碱性玄武岩的特征。     

东昆仑东段青海战红山地区早三叠世火山岩的发现及其地质意义

在东昆仑东段都兰县沟里乡战红山地区开展1∶2.5万区域地质矿产调查工作时,新填绘出一套早三叠世火山岩地层,主要为一套酸性火山岩局部夹灰岩组合,具海相喷发特点。火山岩主量元素显示为弱过铝质中钾-高钾钙碱性系列岩石,轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,Eu中等负异常。大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th富集,高场强元素Ti、Nb、Ta等亏损,构造环境显示具有岛弧火山岩特征。通过LA-ICP-MS方法获得流纹岩锆石U-Pb年龄为244.1±1.8 Ma,认为该套火山岩形成于早三叠世。结合东昆仑区域构造演化,认为战红山地区酸性火山岩地层是与东昆仑东段同时期大规模岛弧型花岗岩配套的弧火山岩,为早三叠世阿尼玛卿古特提斯洋向北俯冲阶段岩浆活动的产物,是继东昆仑中段晚二叠世大灶火沟组的发现与建组之后,在东昆仑地区晚二叠世—早三叠世存在火山活动的又一力证。     

THE ROCK ASSOCIATION IN JINSHAJIANG MELANGE BELT

THE ROCK ASSOCIATION IN JINSHAJIANG MELANGE BELT     

东天山伊吾地区早石炭世火山岩地球化学特征及其构造意义

通过对东天山伊吾马依当地区早石炭世火山岩分布、成因与构造环境关系的调查研究,查明了该时期火山岩相从次火山相-爆发相-喷溢相-火山沉积相的分布特点;火山岩组合主要为一套岛弧相的中基性-中酸性火山碎屑岩、火山熔岩及火山沉积岩.结合该区火山岩地球化学特征及沉积岩特征综合研究认为:研究区早石炭世早期处于大陆裂谷向大洋裂谷转变的...     

东昆仑大灶火沟—万宝沟晚二叠世陆缘弧火山岩的发现及意义

东昆仑地区物质组成复杂、构造演化历史悠久,现保存的建造物质记录了从古元古代以来该区发生的地质事件,在多次洋陆转化中中泥盆世—中三叠世造山阶段尤为重要,同时也是该区岩浆活动和成矿作用的主要时期之一,长期以来缺失二叠纪火山岩记录。最近开展的1∶25万大灶火幅区调工作新发现一套中酸性高钾钙碱性系列火山岩组合,用LA-ICP-MS技术测得次流纹英安岩锆石U-Pb年龄为254.7±0.6Ma。根据剖面研究和区域对比,将这套陆缘弧环境下喷发的火山岩命名为晚二叠世大灶火沟组,主要分布在大灶火沟—万保沟一带,地层严格受昆南断裂控制,出露面积大于74km~2。这一发现不仅为东昆仑岩浆弧长期争论的是否存在二叠纪火山岩提供了明确的证据,而且填补了东昆仑地区晚二叠世火山岩地层的空白。东昆仑地区从二叠纪开始昆南洋向北俯冲,形成了规模巨大的碰撞型花岗岩,大灶火沟组火山岩的形成标志着晚二叠世东昆仑处于区域性挤压阶段。     

南祁连盆地上三叠统阿塔寺组碎屑岩地球化学特征及其源岩

南祁连盆地在晚三叠世时期处于陆相沉积,上三叠统阿塔寺组碎屑岩十分发育。盆地三叠系砂岩的岩性及岩相特征与二叠系非常相似,但是源岩构造背景、物质组成及物质来源与二叠系有所差异。根据地球化学主量元素、微量元素分析结果,上三叠统阿塔寺组源岩构造背景活动性较强,以活动性较强的大陆岛弧及活动大陆边缘为主,源岩物质组成以长英质火成岩为主。结合区域地质构造背景判断,南祁连盆地上三叠统阿塔寺组沉积物源区以北物源为主,以南物源为辅,中祁连的前震旦系及下古生界变质结晶岩系及花岗岩为其主要物源。     

内蒙古巴彦敖包地区宝力高庙组火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

内蒙古东乌旗巴彦敖包一带出露的宝力高庙组地层可划分为三段,可对应于查干敖包剖面二、三、四段。二段为一套杂色中酸性火山熔岩和火山碎屑岩类,火山喷发以喷溢相为主;三段为一套灰黄、灰白色火山-沉积碎屑岩类和陆源沉积岩,含Annularia植物化石,为火山间歇期沉积;四段为一套灰色、浅灰色酸性熔岩夹少量火山-沉积碎屑岩,火山喷发以溢流相为主。四段紫红色含晶屑流纹岩和二段灰黑色流纹岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为(305±4.1)Ma和(315.2±4.6)Ma,结合所含化石确定地层时代为晚石炭晚期—早二叠世早期。宝力高庙组中酸性火山岩为安山质、英安质、流纹质高钾钙碱性-钾玄岩系列火山岩组合,岩石呈现富硅、碱,贫钙、镁,A/NK值和Fe Ot/Mg O值高,富Rb、Nb,贫过渡族元素,并具有显著的铕负异常,为A2亚类花岗岩类,其可能是幔源岩浆底侵形成的晚古生代新生下地壳物质部分熔融而成,岩浆演化经历了钛铁矿物、铁镁矿物及斜长石分离作用。宝力高庙组中酸性火山岩形成于后碰撞构造背景环境,其特征揭示兴蒙造山带内蒙古东乌旗地区晚石炭世—早二叠世已处于同碰撞-碰撞后阶段,早二叠世已经进入碰撞后伸展阶段。     

拉萨地块内部古特提斯洋早中三叠世仍在俯冲——来自火山岩和高压变质岩的证据

重点对拉萨地块查曲浦组火山岩地球化学特征和工布江达地区岔萨岗岩组变质基性火山岩矿物特征、时代进行了研究。查曲浦组火山岩以中基性岩为主,具有从基性向酸性演化的特征,富集大离子亲石元素K、放射性生热元素U和Th,相对亏损高场强元素Nb、Ta和Ti,轻稀土元素明显富集,具有类似于俯冲带火山岩的地球化学特征。岔萨岗岩组变质基性火山岩发育石榴石、角闪石等变斑晶,前者以铁铝榴石和钙铝榴石为主,后者包括镁质普通角闪石、铁质普通角闪石、韭闪石和铁阳起石等,它们是在高压、相对低温环境下形成的。变质基性火山岩中的锆石为具有新壳和老核的复合型锆石,新壳不具振荡环带结构,Th/U比值小于0.1,系后期构造-热事件形成;SHRIMP定年结果显示,新壳的U-Pb年龄分为2组:8个测点加权平均年龄为237.7±7.1 Ma(MSWD=1.3),与早中三叠世造弧运动对应;6个测点加权平均年龄为273.4±5.5 Ma(MSWD=0.15),与早中二叠世造弧运动对应;4个测点年龄值在304~346 Ma之间,为混合年龄,反映变质基性岩原岩时代至少为石炭纪。在以上基础上,结合前人资料,认为拉萨地块古特提斯洋在早中三叠世时期还在俯冲,于晚三叠世消亡。     

青海省同仁地区上二叠统石关组上部火山岩的新发现及其地球化学特征和构造环境意义

青海省同仁地区位于秦、祁结合部,构造演化历史悠久.在该区隆务河两侧广泛发育着二叠、三叠纪地层,通过两套地层岩石组合分析,我们认为晚二叠世晚期至早三叠世早期该区属于半深海浊积扇相沉积环境.在该区晚二叠世晚期地层中新发现一套火山岩,火山岩的岩石组合主要为玄武岩、安山岩、玄武安山岩等.根据岩石的常量元素特征,可以将本区火山岩分为两部分:下部岩石的SiO2含量为49.04%~52.43%,平均为51.28%,TiO2含量为0.67%~1.11%,平均为0.9%,ALK值为2.64%~3.6%.通过常量元素投点图分析,本组火山岩岩性偏基性,属于拉斑玄武岩系列,显示高钛玄武岩特征.上部岩石的SiO2含量为56.25%~60.36%,平均为58.76%,TiO2含量为0.52%~0.63%,平均为0.58%,ALK值在5.26%~5.54%之间.岩性偏中性,属于钙碱性系列,显示低钛玄武岩特征.火山岩的稀土元素也有明显差异,下部稀土总量较低,∑REE=(61.7~97.17)×10-6,(La/Lu)N比值平均为3.07,轻重稀土分馏不明显,显示与过渡型洋中脊玄武岩相似的特征;而上部稀土总量较高,∑REE=(107.51~143.32)×10-6,(La/Lu)N比值平均为7.78,轻重稀土分馏明显,稀土分配曲线显示与岛弧安山岩相似的特征.该区火山岩的微量元素比值蛛网图显示与岛弧钙碱性玄武岩-过渡类型玄武岩具有较强的相似性.构造环境判别显示出本区火山岩具有从拉张的过渡型洋中脊环境到闭合的岛弧环境的演化特征.