东昆仑中段万宝沟群玄武岩的形成时代和构造意义

万宝沟群位于柴达木地块南缘、东昆仑造山带中段,主要由溢流相玄武岩、火山和陆源碎屑岩以及灰岩组成。万宝沟玄武岩可以分为两类:高Ti碱性玄武岩和低Ti拉斑玄武岩,前者具有高的Ti/Y(502~660)、Nb/Y(0.8~1.6)值和Ti O2含量(2.76%~4.97%),与OIB类似;后者具有相对低的Ti/Y(383~439)、Nb/Y(0.3~0.4)值和Ti O2含量(1.80%~2.49%),与E-MORB类似。SIMS锆石年代学结果表明万宝沟玄武岩形成于新元古代(762±2 Ma)。野外地层和地球化学特征显示万宝沟玄武岩可能形成于大陆裂谷或者初始洋盆环境,代表Rodinia超大陆裂解的峰期阶段。     

北祁连西段双龙镁铁质-超镁铁质岩地球化学特征及构造意义

北祁连西段双龙一带出露的镁铁质-超镁铁质岩主要由蛇纹石化二辉橄榄岩、辉长岩、辉绿岩及玄武岩组成,这些岩石单元与构造卷入的前寒武纪变质岩系和深海沉积的硅质岩一起构成蛇绿混杂岩带。辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为464±2 Ma(MSWD=1.3)。Zr/TiO_2-Nb/Y图解显示辉绿岩为拉斑玄武岩系列,玄武岩为碱性系列,两者均具有低的MgO和相容元素Cr、Ni含量,指示在岩浆作用过程中发生过橄榄石、辉石的分离结晶作用。球粒陨石标准化稀土元素配分模式图显示,辉绿岩呈平坦型,(La/Yb)_N=1.35~1.45,无Eu异常(δEu=1.0~1.1),以及Lu/Yb(~0.15)、Zr/Y(~2.5)、Y/Tb(~39)比值等均类似于N-MORB;但它们又相对富集Ba、Sr,亏损Nb、Ta、Pb,以及Nb/U(~21)、Zr/Nb(~16)、Th/Ta(~5.7)比值则显示了岛弧玄武岩或弧后盆地玄武岩的特征,推测辉绿岩应源于受俯冲流体交代的尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物。玄武岩地球化学特征明显不同于辉绿岩,表现为相对富集LREE,~8.48,轻微负Eu异常(δEu=0.91),以及Zr/Y(~8)、Y/Tb(~30)、Ta/Yb(~0.6)、Th/Yb(~2.5)比值等类似于OIB,指示玄武岩应源于富集地幔部分熔融的产物,但岩石又表现出富集Rb、Ba、Th、U、Pb、Sr、Zr、Hf,亏损Nb、Ta、Ti、P,以及Th/Ta(~4.8)、Zr/Nb(~14)、Nb/Yb(~10)、Nb/U(~11)比值又具有岛弧或弧后盆地玄武岩的亲缘性,显示了玄武岩应源于地幔深部流体交代的石榴石二辉橄榄岩或尖晶石+石榴石二辉橄榄岩部分熔融的产物,表明早古生代北祁连古大洋在俯冲闭合过程中具有洋岛或海底高原的增生作用。结合区域地质背景,利用全球大数据建立的构造判别图解综合研究认为,北祁连西段熬油沟-玉石沟-双龙-小龙孔-卡瓦-东沟等镁铁质-超镁铁质岩共同构成一条重要的SSZ型蛇绿岩带,为北祁连古大洋向南俯冲形成的弧后盆地的残留体。     

扬子西缘峨边群玄武岩年代学、地球化学特征及构造意义

针对扬子西缘峨边群玄武岩进行地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。锆石U-Pb测年结果显示峨边群玄武岩形成年龄为1 018.7 Ma±4.8 Ma(MSWD=1.19),与石棉SSZ型蛇绿岩、会理辉绿岩-花岗岩及昆阳群安山质凝灰岩时代吻合。其w(SiO_2)在44.03%~48.75%之间,高w(TiO_2)(2.26%~2.71%),w(Na_2O)为3.04%~3.96%,w(Al_2O_3)=15.28%~16.40%,w(K_2O)=1.09%~2.51%,w(MgO)相对稳定(3.22%~4.9%),Mg~#为33.1~38.4,属于碱性玄武岩系列。稀土总量ΣREE=292.98×10~(-6)~334.44×10~(-6),轻、重稀土分馏较为明显((La/Yb)_N=14.41~12.62),无明显Eu异常(Eu/Eu~*=0.98~1.06),稀土配分模式类似于洋岛玄武岩(OIB)。相对富集LILE(如Rb,Ba,Th),没有明显的Nb和Ta异常,具有高的Ti/Yb(5 814~7 123)和Zr/Yb(192~219)比值,显示典型的OIB地球化学特征。综合研究认为峨边群玄武岩可能来自于地幔石榴石二辉橄榄岩的低程度部分熔融,形成于中元古代晚期的弧后盆地。     

藏南仲巴地区混杂岩内玄武岩地球化学特征及其成因探讨

藏南仲巴地区混杂岩隶属雅鲁藏布江缝合带西段增生楔构造单元,其中玄武岩与放射虫硅质岩、硅质页岩及泥岩伴生产出,多呈枕状构造,玄武岩时代由伴生硅质岩中放射虫组合约束为早白垩世。仲巴地区混杂岩内玄武岩具有高P_2O_5(0.34%~0.87%),低Al_2O_3(13.48%~15.38%)和Mg~#值(15~35),高Fe(全Fe_2O_37.62%~13.16%)、Ti(TiO_2=1.76%~3.11%)和贫Si(SiO_2=43.57%~51.99%)特征,为一套Fe—Ti玄武岩,且呈碱性,是玄武岩浆依高铁贫硅趋势发生较高程度结晶分异演化的产物。轻重稀土元素分馏较为明显((Ia/Yb)_N=8.48~32.04),无明显Ce、Eu异常,富集大离子亲石元素(L几E)(如Ba、Th)和高场强元素(HFSE)(如Nb、Ta、Zr、Hf),无明显Nb、Ta异常,呈现典型OIB型地球化学特征。地球化学特征指示仲巴玄武岩形成于洋岛环境,且处于一个拉张的构造背景下,其岩浆源区为主要由石榴石橄榄岩组成的富集地幔,发生了6%~10%部分熔融,岩浆上升过程中没有或很少受到地壳混染。本文认为仲巴玄武岩可能为地幔热柱成因,指示新特提斯洋洋盆早白垩世可能存在热点。     

滇西高黎贡构造带东缘中侏罗世玄武岩岩石地球化学特征及其构造意义

高黎贡构造带东南缘的混杂岩带形成的构造背景复杂。产于混杂岩带以东的中侏罗世玄武岩地球化学特征可能为该岩石形成的构造背景提供依据。滇西中侏罗世玄武岩分布于高黎贡构造带东缘的凤平镇-畹町(南带)和怒江(北带)一带。其中怒江一带玄武岩具有块状构造,气孔杏仁发育,间粒结构,发生了绿片岩相变质。岩石属于亚碱性拉斑系列,具有中等的MgO(5.09%～6.20%)、较高的钛(Ti O_21.64%～2.14%)、铁(Fe O~T9.19%～12.80%),且Na_2OK_2O。岩石Mg~#值(Mg~#=Mg~(2+)/(Mg~(2+)+Fe~(2+)))为0.51～0.59,反映了源区岩浆经历了明显的辉石和橄榄石分离结晶,同时存在低氧逸度下分离结晶。岩石富含稀土元素(78.52×10~(-6)～99.41×10~(-6)),具明显的轻、重稀土分馏((La/Yb)_N=4.06～5.54),无明显Eu异常(δEu=0.91～1.00),斜长石分离结晶不明显。同时,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U)和高场强元素(Nb、Zr、Ti),具有弱的Nb、Zr、Ti负异常。较高的Zr/Y(3.58～5.88)、Ta/Yb(0.29～0.51)、Th/Yb(1.15～1.45)和(La/Nb)_N(1.03～1.41)比值,说明怒江一带玄武岩具有裂谷特征。相对高Nb含量(8.83×10~(-6)～15.60×10~(-6))和富集稀土元素不同于岛弧,周边及下部缺少洋壳和Nb负异常有别于OIB。岩浆源自富集的石榴石地幔橄榄岩部分熔融,在上涌过程中受到了地壳污染,显示Nb负异常。有限的岩浆作用规模和较短的喷发时间反映了高黎贡构造带东缘怒江一带具有被动拉张的裂谷性质,可能与古特提斯洋闭合引起的拉张作用有关。     

四川石棉蛇绿岩的地球化学特征及其构造意义

四川石棉县石棉蛇绿岩主要由变质橄榄岩和辉长岩组成,玄武岩出露零星。辉长岩中锆石U-P年龄为906±46Ma,表明它是新元古代早期岩浆活动产物。变质橄榄岩具有低的Al_2O_3和CaO含量,高的MgO含量和Mg~#值,与世界上典型蛇绿岩中方辉橄榄岩的值一致。玄武岩具有较高的SiO_2和TiO_2含量,较低的Al_2O_3和K_2O含量;LREE略亏损,基本无Eu异常;在不相容元素方面,玄武岩具有较低的(La/Yb)_N,(La/Sm)_N,Ce/Zr,Th/Y,Th/La和Ti/Y值,较高的La/Nb,Zr/Nb和Y/Nb值,Nb负异常较为明显;玄武岩的主要地球化学特征与MORB相似,但与IAT和OIB区别明显。在构造环境判别图解中,玄武岩均投影于MORB区域。根据上述特征并结合区域地质构造特征,笔者认为,石棉蛇绿岩可能形成于成熟的弧后盆地环境。     

扬子地台西南缘古元古代末的裂解事件——来自武定地区辉绿岩锆石U Pb年龄和地球化学证据

云南省武定地区广泛出露元古宙辉绿岩体,本文报道了武定地区海孜辉绿岩的地球化学特征及锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄,结果为1767±15Ma(MSWD=0.19,n=17),表明本区广泛出露的辉绿岩群侵位时代为古元古代晚期。辉绿岩岩石化学表现为低SiO2、MgO以及高TiO2(3.24%~4.02%)、碱(K2O+Na2O)和P2O5含量(0.32%~0.45%),具有偏碱性的拉斑质玄武岩的岩石化学特征。辉绿岩的大离子半径元素如K、Rb、Ba等富集,高场强元素如Ta、Nb和Zr、Hf没有明显的亏损,其地球化学参数也多与夏威夷碱性洋岛玄武岩相近。辉绿岩的微量、稀土元素的配分模式与典型的OIB和峨眉山高Ti玄武岩具有高度一致性。海孜辉绿岩原始岩浆形成于相对较富集的过渡型地幔的部分熔融,其源区为尖晶石橄榄岩相,演化过程中,有少量下地壳物质的加入。海孜辉绿岩与扬子地台西南缘广泛出露古元古代晚期的岩浆岩一致,形成于全球性Columbia超级大陆裂解的大地构造背景。海孜辉绿岩OIB的地球化学属性,为古元古代晚期全球性Columbia超级大陆裂解的地幔柱活动提供了最重要的地球化学证据。     

塔里木板块东南缘大敖包沟超镁铁质岩体地球化学特征及其构造意义

甘肃省肃北县大敖包沟超镁铁质岩体位于塔里木板块东南缘之敦煌地块内,是以辉长岩、辉石岩和橄榄辉石岩组成的超镁铁质岩体,具有较好铜镍矿化,并形成矿床。其伴生Co、Pt、Pd、Se、Te、Au、Ag等有益元素,是笔者及其研究团队在塔里木板块东南缘之敦煌地块内首次发现的一处岩浆熔离型硫化铜镍矿床。初步认为其成矿方式是深部熔离-贯入型,具有全岩矿化和小岩体成大矿的特点,其发现是近年来该区带找矿的重大突破。笔者在平硐和地表探槽中采集了分析测试样品,通过对岩相学、主量元素、微量元素和稀土元素特征的研究,探讨了岩石成因,并对其形成的构造背景进行了讨论,填补了区内硫化铜镍矿床的研究空白,对区域内寻找与超镁铁质岩有关的硫化铜镍矿床提供科学依据。大敖包沟岩体样品具有低钛(Ti O2含量0.20%~0.59%)、低钙(Ca O含量3.00%~12.55%)、低钾(K2O含量0.10%~0.99%)和高镁(Mg O含量8.49%~30%,Mg#值0.73~0.86)特征,m/f比值为1.73~6.10,平均4.05(表1),属于铁质基性-超基性岩,其岩浆具有幔源来源和岩浆分异特征。微量元素原始地幔标准化蛛网图上,样品具有大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr)、LREE和高场强元素U、Pb相对富集,Nb、Ta、Zr、Hf相对亏损特征。岩石ΣREE=28.25×10-6~45.87×10-6,平均34.91×10-6,(La/Yb)N=2.56~10.06,平均7.82,δEu=0.76~1.06,平均0.91,具有相似的LREE相对富集配分曲线特征,说明岩浆来源于一个相对富集的源区。然而,相对较高的Ti/Y值(240~304,平均267)和相对较低的Hf/Ta(2.35~16.67,平均8.77),又说明区内岩石具有类似板内玄武岩的特征。大敖包沟岩体表现相对富集轻稀土元素和具有Nb、Ta的亏损特征说明岩浆不可能来源于大洋中脊和洋岛。与典型的大洋岛弧玄武岩(Zr/Y3,Ta/Yb0.1,25Zr/Nb70)相比,岩体具有相对高的Zr/Y(0.83~6.41,平均4.41)和Ta/Yb(0.14~0.19,平均0.15)以及低的Zr/Nb(2.65~31.92,平均18.23),显示具有明显的大陆亲缘性,表明岩浆可能来源于活动大陆边缘或者受陆壳混染的大陆裂谷玄武岩浆。变化的微量元素Nb/U(4.33~11.33)、Ce/Pb(2.50~7.97)、Th/Ta比值(4.29~21.43)值也进一步说明了原始岩浆在上侵过程中明显受到地壳物质的混染。区域大地构造研究表明,塔里木克拉通曾经是冈瓦纳大陆的一部分,中元古代时塔里木板块东北缘已出现活动大陆边缘后方伸展体制,源于地幔的岩浆多次上侵,形成诸如黑山、马鬃山和红柳河等矿化基性、超基性杂岩体;新元古时期,随着Rodinia超大陆的裂解,塔里木克拉通脱离冈瓦纳大陆,塔里木板块南缘出现了与大陆裂谷有关的环境,板内火山活动在东昆仑至北祁连广泛发育。位于塔里木板块东南缘的大敖包沟可能在新元古代时形成了一定范围的大陆裂谷,基性-超基性岩浆沿断裂带上侵形成大敖包沟超镁铁质岩体,因此大敖包沟铜镍矿床是与大陆边缘裂谷超镁铁质岩有关的硫化铜镍矿床。综上所述,大敖包沟超镁铁质岩体形成于塔里木板块东南缘的大陆边缘裂谷环境,其机理是新元古代塔里木板块东南缘地区地幔部分熔融,形成拉斑玄武质岩浆,岩浆沿构造薄弱带上升过程中,岩浆分离结晶作用不断进行,形成了富含铜镍硫化物的熔体,加之岩浆侵入过程中受到了来之地壳的混染,破坏了原始岩浆的平衡环境,使岩浆中硫含量增加的同时降低了其溶解度,形成了大敖包沟含矿超镁铁质岩体,因此地壳混染也是形成该铜镍矿床的必要因素之一。     

西天山尼勒克一带大哈拉军山组火山岩地球化学特征及构造意义

对西天山尼勒克一带大哈拉军山组流纹岩类研究表明,岩石具富硅(SiO_2=70.78%~76.85%)、富铝(Al_2O_3=11.05%~15.54%)、富碱(K_2O+Na_2O=7.87%~9.71%)、贫钙(CaO=0.16%~1.42%)、低钛(TiO_2=0.08%~0.41%)特征,属钙碱性低钛流纹岩类。稀土元素总量较低(∑REE=50.77×10~(-6)~88.77×10~(-6)),稀土分布模式为轻稀土富集右倾型,铕负异常明显(δEu=0.59~0.81),相对富集Rb,Th,K等大离子亲石元素,亏损Nb,Ta,Ti等高场强元素,具较高的Rb/Sr、Nb/Ta和Th/Ta比值和较低的Ti/Zr、Ti/Y及Ta/Yb比值,表明其可能为上地壳部分熔融产物,同时具大陆边缘弧亲缘性。结合区域构造演化,认为伊犁地块北缘早石炭世处于大陆边缘弧环境。     

博格达造山带东段芨芨台子地区晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

博格达造山带东段芨芨台子地区出露大量晚石炭世早期双峰式火山岩组合,岩石类型以亚碱性玄武岩为主,含有少量的流纹岩,属拉斑系列。其玄武岩富钠贫钾(Na2O/K2O=2.84~3.01),Ti O2含量为1.32%~1.43%,略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al(Al2O3含量为19.81%~20.60%)、低Mg(Mg O含量为2.95%~3.25%,Mg#为32.33~34.50),表明其原始岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用。玄武岩具有近于平坦的稀土配分模式,轻微正Eu异常(δEu=1.02~1.10,平均为1.04),富集Rb、Ba、P等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Th、Sr、Ti等高场强元素的特征;其微量元素Zr/Nb比值41.13~41.38,Zr/Y比值4.26~4.52(均大于4.00),Rb/Sr比值0.02~0.04(均小于0.05),Dy/Yb比值1.92~2.00,La/Nb比值2.42~2.49,Ba/Nb比值113.58~126.05,Ba/La比值47.02~50.62以及火山岩Zr-Nb、La/Yb-Dy/Yb和La/Nb-La/Ba等判别图解,表明玄武岩可能是亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴石相地幔橄榄岩过渡相较高程度部分熔融的产物,且在其上升过程中受到一定程度的地壳物质混染,显示了板内玄武岩的地球化学特征,形成于陆内裂谷环境。流纹岩具有较高的Si O2(76.54%~77.74%)和全碱(Na2O+K2O=6.70%~7.70%)含量,以及较低的Ti O2(0.15%~0.16%)、Al2O3(10.70%~10.90%)和Mg O(0.17%~0.18%,Mg#为13.93~14.52)含量;显示右倾负斜率稀土配分模式,铕负异常明显(δEu为0.32~0.33),显著富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta,强烈亏损Sr、Ti、P等高场强元素,指示流纹岩应来自于玄武岩浆上升过程中提供的热量对地壳物质重熔,源区有斜长石残留。芨芨台子地区双峰式火山岩的地球化学特征表明该套火山岩应形成于大陆裂谷环境,同时获得流纹岩锆石U-Pb年龄为(312±1)Ma,表明该套火山岩形成于晚石炭世早期。进一步的Rb-Sr地壳厚度网络图投影表明当时博格达地区地壳厚度为20.0~30.0 km,而且根据Zr-Zr/Y图解推断其地壳拉张速率介于2.0~5.0 cm/a,表明早石炭世早期开始的博格达初始裂谷在晚石炭世早期进一步快速拉张,发展到鼎盛阶段,也代表着博格达地区由碰撞挤压到伸展拉张这个地球动力学环境的重大转折,这一发现进一步证实了博格达造山带在石炭纪处于大陆裂谷演化的观点,为进一步理解博格达地区晚古生代构造格局及板块构造体制提供了重要的地质依据。     

西秦岭天水地区李子园群变质火山岩的地球化学特征及其地质意义

西秦岭天水地区的早古生代李子园群为一套中浅变质的沉积-火山岩系。沉积岩系主要由变质碎屑岩和碳酸盐岩组成,火山岩系主要由变玄武岩、变玄武安山岩和变安山岩组成,包括岛弧型火山岩和玻安岩。岛弧型火山岩SiO2含量介于48.79%~54.64%之间,TiO2含量较低(0.29%~0.88%);稀土元素分布型式呈LREE略富集型,富集大离子亲石元素(LILE)Cs、Sr、Th、U,相对亏损Rb、K和高场强元素(HFSE)Nb、P、Sm、Ti和Y,具Nb负异常,类似于低钾岛弧拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩特征。玻安岩具有中等的SiO2含量(53.59%~59.28%),低的TiO2含量(0.24%~0.48%);相对中等的MgO含量(4.90%~4.96%)、较低的CaO/Al2O3比值(0.39~0.54)和较高的Mg#值(0.54~0.58)、Al2O3/TiO2比值(33.88~64.29);同时具有较低的Ti/Zr比值(15~83)、V/Zr比值(2.18~8.35)和较高的Zr/Y比值(3.82~12.08),相对富集大离子亲石元素(LILE),特别是Rb、Ba、Th,而亏损高场强元素(HFSE),如Nb、Ta、P、Ti、Y、Yb,显示为亏损MREE的U型稀土元素分布型式。岛弧型火山岩和玻安岩的存在表明,李子园群及其中的中基性火山岩系形成于俯冲带之上的岛弧或弧前环境。     

东天山博格达晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及意义

东天山博格达造山带晚石炭世柳树沟组为一套由玄武岩和流纹岩组成的双峰式火山岩,形成于晚石炭世,其Si O_2含量介于46.18%～46.56%和76.06%～76.25%之间,具有明显的Daly成分间断。其中,玄武岩具富Na贫K特征,Ti O_2、Al_2O_3、Ca O和MgO含量均较高,∑REE为75.54×10~(-6)～80.22×10~(-6),LREE/HREE值为3.00～3.12,以富集Ba、Rb等大离子亲石元素(LILE)和不相容元素(P、K),相对亏损Ti、Ta、Nb等高场强元素(HFSE)和不相容元素(U、Th)为特征;流纹岩Na_2O/K_2O值为0.32～0.36,属低Ti、低Mg类流纹岩,∑REE为520.72×10~(-6)～595.26×10~(-6),LREE/HREE值为5.60～6.53,具有Rb、Th、K、La、Ce、Zr、Hf、Sm等元素的富集以及Ba、U、Ta、Nb、Sr、P和Ti元素的亏损特征。柳树沟组双峰式火山岩形成于大陆裂谷环境,具板内成因特征,玄武岩可能为亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴石相地幔橄榄岩过渡相较高程度部分熔融的产物,受到地壳物质混染;流纹岩具典型的A型花岗岩的地球化学特征。     

中祁连东段化隆群中斜长角闪岩地球化学特征及构造意义

中祁连东段化隆群中斜长角闪岩岩相学特征及主、微量元素地球化学分析结果显示,其原岩为碱性玄武岩。斜长角闪岩表现出轻稀土元素富集、Nb-Ta不亏损,与典型洋岛玄武岩(OIB)的微量元素分布模式和特征元素比值(Nb/La=1.24～1.48,Th/Ta=1.19～1.40)类似,但与典型OIB相对亏损高场强元素(如Th、Nb)不同,且在大地构造环境判别图上落入板内大陆玄武岩区,反映了化隆群斜长角闪岩原岩来源于软流圈地幔交代大陆岩石圈地幔熔融源区,为Rodinia超大陆在新元古代汇聚过程中局部裂解或Rodinia大陆整体上汇聚未完成局部地区就开始裂解的产物。     

特提斯喜马拉雅北带中段遮拉组OIB型玄武岩地球化学及岩石成因

遮拉组OIB型玄武岩分布于特提斯喜马拉雅北带中段,围岩为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。地球化学特征表明,岩石具有较明显的低K_2O、中MgO和高TiO_2、P_2O_5、TFeO特征,(La/Yb)_N值为3.79～12.50,δEu=0.92～1.12,其稀土配分曲线呈略右倾的轻稀土富集模式,在原始地幔标准化蛛网图上,富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素及Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,为大陆边缘裂谷背景的具有OIB型地球化学特征的碱性玄武岩。遮拉组OIB型玄武岩与含石榴石、尖晶石二辉橄榄岩部分熔融(Gt> Sp)有关,显示出岩石圈地幔物质的印记。玄武岩中捕获锆石年龄可能说明其源区存在古老的大陆碎块。岩石成因模式可以解释为正在孕育的地幔柱诱导的上涌软流圈物质与岩石圈地幔物质混合后在拉张背景下发生减压熔融的产物,这种地幔热柱或热点可能与Kerguelen热点的早期活动有联系,岩浆演化过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用。     

西昆仑阿卡孜达坂绿片岩：受大陆地壳混染的板内玄武岩

形成于震旦-早寒武纪的西昆仑阿卡孜达坂变质火山岩是一套绿片岩相的中基性岩石,其构造性质对于西昆仑的构造演化历史具有重要的制约意义。这些变质火山岩具低到中的SiO2(42.3%-64.7%),MgO(2.69%-7.54%),宽的TiO2(0.94%-3.05%)和Fe2O3T(7.64%-18.47%)含量,显示出玄武质或安山质的母岩特征。这些岩石富含高场强元素(Nb,Ta,Zr,Hf)和稀土(∑REE=-407μg/g),并具有相对高的Ti/Y(183-673),Th/Yb(0.5-3.9)以及较低的Hf/Ta(1.6-8.6)比值。它们相对富集轻稀土(La/Yb=5.4-20),除了两个具有Nb正异常的样品外多数样品具有不同程度的负Nb异常(Nb/Nb*=-0.2)并呈现介于板内和消减带有关岩浆之间的过渡特征。这些变质火山岩所具有的消减带特征排除了其来自大洋中脊,洋岛,板内海山和大洋台地玄武岩的可能性,而岩石所具有的板内特征以及两个具Nb正异常的样品表明这些变质火山岩并非形成于破坏性的板块边缘环境(如岛弧或活动大陆边缘)。它们相对高的Gd/Yb比值(1.4-2.9)明显不同于典型的岛弧拉斑玄武岩,同时其较高的Zr/Y(3.1-12),Ta/Yb(0.27-0.73)和较低的Zr/Nb(多数小于12)显示出强烈的大陆板内特征。这些特征表明阿卡孜达坂变质火山岩的原岩是受陆壳物质混染的板内玄武岩,很可能形成于一个陆内裂谷环境。阿卡孜达坂变质火山岩与东昆仑和北祁连所发育的同时代的板内火山岩一起,可能反映了塔里木克拉通从冈瓦纳大陆的裂解事件。在上述研究的基础上,结合已有资料对震旦纪至早古生代期间的西昆仑构造演化历史进行了讨论。     

新疆卡拉麦里地区早石炭世火山岩地球化学特征及构造意义

卡拉麦里断裂带西段南侧下石炭统山梁砾石组中基性火山岩分布广泛,呈夹层整合产出。岩石具有变化的Si O2(49.43%~59.08%)、Mg O(3.81%~6.28%)、K2O(0.16%~1.55%)含量,高Ti O2(1.18%~2.49%)、Na2O(2.89%~5.44%)、P2O5(0.21%~0.92%)含量,为玄武岩、玄武安山岩及安山岩,属钙碱性系列。样品具相对高的HFSE含量(Ti,Zr,Y)和高的La/Nb(1.96~2.98)、Zr/Y(3.65~9.36)比值,微量元素原始地幔标准化蛛网图显示岩石富集大离子亲石元素Rb,Ba,K和U,Pb,相对亏损高场强元素Nb,Ta和Ti,在球粒陨石稀土元素配分图上,LREE轻微富集,(La/Yb)N=2.04~10.11,弱的负Eu异常(δEu=0.87~0.95),显示出该火山岩兼有板内玄武岩和火山弧玄武岩的地球化学特征。结合区域地质背景研究认为,山梁砾石组中火山岩形成于后造山伸展的构造背景,是由先前被俯冲流体交代过的富集地幔发生部分熔融,并有俯冲沉积物参与,经历一定的结晶分异作用和地壳混染后喷出地表而形成,且该区在晚石炭世早期伸展运动最为强烈,火山活动达到顶峰。     

新疆博格达造山带晚古生代构造-岩浆演化过程:火山岩组合及地球化学证据

最近,笔者在博格达山东段北部的西地-伊齐-小红柳峡一带的地质调查中发现,该区发育有大量晚石炭世柳树沟组双峰式火山岩及早二叠世卡拉岗组酸性火山岩建造,但双峰式火山岩性质及成因有别于其南侧七角井早石炭世双峰式火山岩。玄武岩富钠贫钾(K_2O=0.18%～0.45%,Na_2O=2.24%～3.63%),属拉斑系列;TiO_2=1.6%～1.7%,略高于MORB,较高的Al(Al_2O_3=16.2%～16.7%)、高Mg(MgO=8.12%～9.54%,Mg~#=61～64),以及低K_2O/TiO_2和K_2O/P_2O_5比值(分别为0.1～0.27、0.63～1.68),反映了在岩浆演化过程中分离结晶作用不明显;Rb/Sr比值0.01～0.02,Zr/Nb=21.6～39.7,Zr/Y=5.38～7.47,以及不相容元素Ba、Zr、Hf相对略富集、Nb-Ta和Th相对亏损,显示岩石具有板内玄武岩的特点;稀土元素球粒陨石标准化配分图上整体接近于平坦型,(La/Yb)_N=1.8～1.9,Eu无异常至轻微正异常(δEu=1.07～1.12),正ε_(Nd)(t)值(+5.63～+5.89),(~(143)Nd/~(144)Nd)_I=0.512927～0.512944,Th/Yb0.2,Ta/Yb=0.1,表明玄武岩浆源于亏损软流圈地幔,且在演化过程中不曾发生过斜长石的分离结晶作用,并暗示当时的大陆地壳可能由于拉张而变得较薄,玄武岩浆形成后快速上升至地表喷发。双峰式火山岩中的流纹岩Rb-Sr等时线年龄为296±2Ma(1σ),具高Si(SiO_2=76%～80%),富钾贫钠(K_2O=5.1%～5.7%,Na_2O=0.94%～2.03%);低Al(Al_2O_3=7.9%～10.4%);低Ti、Ca和P含量,属高钾钙碱性系列;微量元素Rb、Th、Zr、Hf、K相对富集,Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta为显著亏损;轻稀土元素适度富集且轻、重稀土分馏程度低,(La/Yb)_N=5.1～7.1,(La/Sm)_N=2、(Gd/Yb)_N=1.6～2.2,以及强烈的负Eu异常(δEu=0.17～0.2),(~(87)Sr/~(86)Sr)_I=0.7051～0.7052,δ~(18)O=11.6‰,指示岩石源于地壳物质的部分熔融,源区存在有斜长石残留,形成于大陆裂谷环境。早二叠世末流纹岩(Rb-sr等时线年龄为278±2Ma)具高Si(SiO_2=74%),富钾贫钠(K_2O/Na_2O2),低Al(Al_2O_3=11.0%)以及较低的Ti和P含量的特征,岩石为高钾钙碱性系列;微量元素PM标准化图解上表现为Rb、Ba、Th、U、K、La、Ce不相容元素相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Ti以及Sr为明显的负异常;轻稀土轻度富集,(La/Yb)_N=5～6,(La/Sm)_N=3,(Gd/Yb)_N=1.3～1.4,以及强烈的负Eu异常(δEu=0.31～0.39),(~(87)Sr/~(86)Sr)_I为0.7069,δ~(18)O=11.97‰,指示源于地壳物质部分熔融的产物,形成于伸展垮塌的构造环境。综合研究结果表明,博格达山前身裂谷岩浆作用始于早石炭世,结束于晚石炭世末期,早二叠世末进入后造山伸展的演化阶段。     

新疆东准噶尔北塔山一带泥盆纪火山岩地球化学特征及构造意义

以东准噶尔北塔山一带泥盆纪火山岩为研究对象,通过岩石地球化学分析,获得安山岩及玄武岩样品SiO_2含量47.26%~68.03%,Al_2O_3含量14.61%~20.08%。Na_2O含量1.01%~4.39%,K_2O含量0.26%~3.02%,Na_2O/K_2O为0.55~10.50。酸性火山岩SiO_2含量67.55%~70.46%,Al_2O_3含量13.7%~14.92%。Na_2O含量2.93%~3.53%,K_2O含量3.06%~3.34%,Na_2O/K_2O为0.96~1.06。所有样品里特曼指数0.32~4.08。稀土元素总量44.91×10~(-6)~247.98×10~(-6),轻稀土略富集((La/Yb)N=1.83~5.76),δEu=0.74~1.13。大离子亲石元素(Sr,K,Rb,Ba)富集,Ta,Nb亏损强烈,绝大部分样品Nb含量小于11×10~(-6),K*(2KN/(TaN+LaN)、Sr*(2SrN/(CeN+NdN))多大于1,显示消减带火山岩特征。结合区域构造演化,认为北塔山一带泥盆纪火山岩形成于卡拉麦里小洋盆的洋壳向北俯冲过程中的岛弧环境。     

西准噶尔克拉玛依OIB型枕状玄武岩地球化学及其地质意义研究

克拉玛依西山的枕状玄武岩与浊积岩-凝灰岩共生,厚度大于400米的枕状玄武岩层被火山角砾岩-安山岩-硅质岩-凝灰岩覆盖,岩枕之间充填着硅质泥岩。锆石 SHRIMP 定年结果表明,枕状玄武岩可能在早寒武世形成(>517Ma,这套地层曾经一直被认为属于石炭系)。枕状玄武岩的稀土元素含量(117.4×10~(-6)～153.6×10~(-6))和配分模式与洋岛玄武岩(OIB)基本一致。枕状玄武岩中大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba、K、Pb 和 Sr)的含量变化较大(明显偏离 OIB),高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti 和 P)相对 OIB 和原始地幔没有表现出明显异常[e.g.,(Nb/Ta)_(PM)=0.92～0.98,(Zr/Hf)_(PM)=1.08～1.18]。西准噶尔地区存在这套 OIB 型海相火山-沉积建造说明古亚洲洋在西准噶尔地区于寒武纪就已经存在。这套海相玄武岩岩枕中存在大量古元古代—新太古代(1883～2536Ma)岩浆锆石的事实说明,早古生代洋岛玄武岩岩浆源区存在古老大陆地壳物质。     

Geochemistry of Basalt from the Barleik Ophiolitic Mélange in West Junggar and its Tectonic Implications

西准噶尔地区巴尔雷克蛇绿混杂岩中的玄武岩与蛇纹岩、放射虫硅质岩和晚泥盆世铁列克提组的泥质粉砂岩与沉凝灰岩形成混杂堆积.对玄武岩进行详细的岩石地球化学研究表明,SiQ含量为42.15％～44.71％,高TiO2 (3.17％～3.77％)、Na2O(1.73％～2.28％),低Al2O3 (13.54％～14.31％)、K2O(1％～1.82％),MgO含量相对稳定(6.75％～8.14％),Mg#为43～46,属于碱性玄武岩系列.稀土总量∑REE=186×10-6～219.06×10-6,轻、重稀土分馏较为明显((La/Yb)N=11.37～12.62),无明显Eu异常(Eu/Eu* =0.96～1),稀土配分模式类似于OIB.相对富集LILE(如Rb、Ba、Th),亏损HFSE(如Zr、Hf),没有明显的Nb和Ta异常,具有高的Ti/Yb(7395～8724)和Zr/Yb(120～136)比值,为典型的OIB地球化学特征.综合研究认为玄武岩形成于弧后盆地的海山环境,其岩浆源区可能为EMI型富集地幔,即软流圈的上涌导致尖晶石相二辉橄榄岩地幔源区大比例部分熔融形成的玄武岩.在区域上,蛇绿混杂岩中的玄武岩所代表的泥盆纪古洋盆是西准噶尔古洋盆向北收缩的残余洋盆.