中-酸性火山岩与侵入岩中钛铁氧化物化学成分的对比研究

根据火成岩中钛铁氧化物的研究发现,中-酸性侵入岩与火山岩中钛铁氧化物在MnO,TiO_2,Al_2O_3的含量上存在着明显的差别.利用(Al_2O_3+Cr_2O_3+V_2O_3)-MgO-(MnO+ZnO)三角图解,MnO(Mt)-MnO((?)),Al_2O_3(Mt)-TiO_2(Mt)图解,有助于区分火山岩与次火山岩,以及推测侵入岩的定位深度和岩浆冷凝速度,笔者等以安徽庐枞火山岩盆地中巴家滩岩体为例,检验这一方法的应用效果.     

火山岩中莫来石的发现

莫来铁尖晶岩中的莫来石是首次发现的一种火山岩型莫来石。在全岩X射线粉晶衍射图上莫来石的d值(nm)为:0.5378(5),0.3428(9),0.3385(10),0.2693 (4),0.2545(5),0.2295 (2),0.1601 (2),0.1542 (4),0.1443 (2)。电子探针分析结果,莫来石的成分(%)为:SiO_2 28.96,TiO_2 0.53,Al_2O_3 67.13,FeO 3.06,MnO 0.05.MgO 0.02,Na_2O 0.21,K_2O 0.02,Cr_2O_3 0.05, NiO 0.02。这种莫来石是从玄武岩浆演化后期产生的富Al_2O_3、FeO(Fe_2O_3)和贫SiO_2的莫来铁尖晶岩浆中直接结晶而成的。     

辽西北票—义县地区义县旋回火山岩的岩石化学特征

辽西地区是中国中生代火山岩主要分布区之一。义县组分为4个岩性段。义县火山旋回可分为4个亚旋回。第一亚旋回分为4个小旋回。从早期至晚期，义县旋回火山岩逐渐由基性向中基性、中性和酸性演化，火山岩岩石组合为基性岩-中性岩-酸性岩组合，从北票-义县，火山活动显示了由老到新的迁移性。主要氧化物关系表明岩石的SiO2与K2O呈正相关，SiO2与MgO、CaO、FeO Fe2O3呈负相关。TAS图解反映了火山岩较高碱度的总体特征，硅-碱关系图和AFM图解反映了火山岩属于亚碱性系列中的钙碱性系列岩石，在SiO2-K2O关系图上，绝大部分样品落于高钾钙碱性系列区内，少量落于钾玄岩系列区，因此义县旋回火山岩以高钾钙碱性系列岩石为主，部分为钾玄岩系列，表明岩石富钾。义县旋回火山岩具有大陆板内火山岩的基本特征。     

X射线荧光光谱-电子探针在中酸性火山岩鉴定中的应用

中酸性火山岩多具斑状结构,基质可见微晶状结构、隐晶状结构、玻璃质结构等,由于基质矿物颗粒多细小,常用的偏光显微镜受放大倍数的限制,很难准确鉴定矿物种属及含量,这类岩石仅依靠偏光显微镜分类命名会存在误差。本文采用X射线荧光光谱(XRF)、电子探针(EMPA)和偏光显微镜下观察相结合的方法,对中酸性火山岩进行鉴定。结果表明:对于基质呈隐晶质、显微晶质的中酸性火山岩,基质特征相似,偏光显微镜下无法确定长石、石英的含量,因此无法对岩石准确命名;再通过XRF进行主量元素分析,并对分析结果进行标准矿物QAPF双三角图解分类、TAS图解分类及李氏火山岩定量分类,对比结果显示三种分类命名方法存在差异;通过电子探针对矿物进行校验显示,QAPF及李氏火山岩定量分类图解与显微镜下鉴定相符,TAS图解与其他分析结果存在一定偏差。因此,对于中酸性火山岩准确命名,应采用多种分析方法相结合的方式,避免测试单一引起的误差。     

北祁连构造带冷龙岭地区火山岩地球化学特征及年代学

门源冷龙岭地区位于北祁连造山带的东段,该区火山岩以中基性为主,有少量酸性火山岩;对安山岩进行单颗粒锆石微区U-P bLA-ICP-MS同位素测定,获得(460.17±0.92)Ma加权平均年龄,代表岩石的形成年龄。主量元素中w(SiO2)=48.94%~60.97%,w(K2O)/w(Na2O)1,w(TFeO)-w(K2O+Na2O)-w(MgO)图解显示样品全部属于拉斑玄武岩系列,低钛、高铝铁等显示具岛弧火山岩的特点。岩石富集LILE元素(Rb、Ba、Th、K等),亏损HFSE元素(Ta、Nb、Ti等);稀土元素总量较低[w(∑REE)为9.88×10-6~42.21×10-6),轻重稀土元素分馏不明显[w(∑LREE)/w(∑HREE)为0.81~5.70],稀土元素分配模式为轻稀土平坦型,具弱Eu负异常[δ(Eu)=0.59~1.10]。w(Zr)/w(Y)-w(Zr)、w(Ti)-w(Zr)、w(Y)/15-w(La)/10-w(Nb)/8和w(Hf)/3-w(Th)-w(Ta)等火山岩构造环境判别图解均显示该套火山岩形成于岛弧环境,形成时代为中奥陶世。     

藏北安多县白垩纪马登火山岩地球化学特征及地质意义

安多白垩系上统马登火山岩(K2md)出露于班公湖-怒江缝合带中段。对马登火山岩的岩石学和地球化学研究表明,火山岩属低钾钙碱性和钙碱性系列,主量元素以富Al2O3(14.40%~17.70%)、低MgO(0.31%~1.36%)、低TiO2(0.33%~0.68%)、贫K2O(0.74%~1.95%)、Na2OK2O为特征。安多马登火山岩稀土总量较高,约96.15×10-6~126.05×10-6,无Eu异常(δEu=0.80~1.20,平均0.96)。分配型式属于轻稀土富集型(LREE/HREE=7.88~11.12,平均9.51)。微量元素相对富集Rb,U,K,Hf,Zr,La和Ce;相对亏损Ba,Sr,Nb,P,Ta和Ti。亏损高场强元素Nb,P,Ta和Ti,具有典型岛弧火山岩特征。常量微量元素地球化学特征研究表明马登火山岩最有可能来源于下地壳部分熔融。结合地质背景和构造环境判别图解综合分析,安多马登火山岩形成于大陆岛弧构造环境,是与班公湖-怒江特提斯洋向北向南双向俯冲的产物。     

新疆西天山备战铁矿区火山岩地球化学特征与构造环境

西天山备战铁矿赋存于以玄武岩、玄武质凝灰岩、安山质凝灰岩、安山岩和英安岩为主的晚石炭世火山岩中,属于高钾钙碱性系列。本文通过对矿区火山岩进行岩石地球化学分析探讨火山岩形成的构造环境。地球化学分析表明,火山岩表现为轻稀土(LREE)相对于重稀土(HREE)富集的配分形式,具有"左陡右缓"的特征;相对富集大离子亲石元素(LILE)Ba、Rb、Th和U等,亏损高场强元素(HFSE)Ta、Nb、Y和Hf等,且具有高LREE/HREE(平均5.2)的特征,类似于大陆边缘岛弧火山岩的特征。在构造环境图解中,火山岩样品落在岛弧火山岩区域内,并显示出偏向富集地幔源区演化的趋势。结合区域地质背景资料,笔者认为矿区内的火山岩应属南天山洋向伊犁-中天山板块俯冲末期大陆边缘岛弧环境的产物。     

西昆仑新生代钾质火山岩的地球化学及其对源区的约束

对西昆仑大红柳滩、普鲁北和普鲁东新生代火山岩的地球化学研究表明 ,其总体特征相似。但是南带的大红柳滩和北带的普鲁火山岩区 (普鲁北和普鲁东 )存在一定的区别。大红柳滩火山岩的 Ti O2 相对较低 ,但富集碱和 K,同时更加富集轻稀土和大离子亲石元素。在同位素特征上 ,大红柳滩火山岩具有相对低的 Sr同位素比值以及高的εNd值和 2 0 7Pb/2 0 4 Pb、2 0 8Pb/2 0 4 Pb比值。其微量元素和同位素特征指示了火山岩的源区为岩石圈地幔 ,为含有黑云母和角闪石的石榴子石二辉橄榄岩。但在部分熔融前经历了交代富集的过程。原始地幔标准化图解…     

德化石牛山晚白垩世火山岩岩浆来源及其演化

石牛山位于福建的东部,其平面呈椭园形,面积约600平方公里,四周为环状、放射状断裂与充填其中的岩墙和岩脉。中部堆积的火山喷发-沉积岩系,厚度达1200米以上,它是福建东部一个具代表性的晚白垩世破火山口。火山岩为中酸-酸偏碱性,属于欧文(1964)分类的高钾钙碱系列。从锶的初始比值,可知其原始岩浆属于幔壳混源型,原始成份为英安质岩浆。火山岩戈蒂里-里特曼指数图解,说明本区火山岩是活动大陆边缘环境中的造山晚期岩浆活动的产物。从岩石稀土分布模式、铕亏损明显等说明岩浆经历了与晶洞花岗岩相似的分异和演化,具有由中酸性向酸偏碱性演化的趋势。     

东天山博格达东北部泥盆纪火山岩的确立、成因 及其地质意义

东天山博格达造山带东北部发育一套钙碱性玄武岩-安山岩,实验测得该套火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为366.1±1.1Ma,属晚泥盆世。全岩主微量分析显示其SiO2含量较为集中,具有高铝（Al2O3=15.81%~17.74%）、相对低钛（TiO2=0.99%~2.44%）以及贫钾富钠（Na2O=2.82%~3.82,K2O=0.17%~1.62%）的特征;稀土总量在103.75×10-6~137.26×10-6之间,在球粒陨石标准化的配分曲线中表现出一致的轻稀土略富集而重稀土亏损的右倾模式,存在弱的负Eu异常;原始地幔标准化的蛛网图中Ba、U等大离子亲石元素选择性富集,Nb、Ta、Ti、Y一致显著亏损,表现出一定与岛弧火山岩的地球化学特征;而Nb/U、Nb/Th、Th/U等微量元素比值具有明显的N-MORB亲和性。火山岩样品Mg#=54.46~64.34,Ni=73.56×10-6和Cr=156.37×10-6,相似的TFe2O3和TiO2与SiO2的相关趋势表明岩浆发生了包括钛铁氧化物在内的结晶分异作用;La/Nb-Sr、Nb/Ta-La/Yb均存在相关关系,(Th/Nb)N和(Nb/La)N比值（分别为1.06~6.16和0.31~0.51）显示岩浆受到了一定程度的地壳混染;模拟曲线和Zr-Zr/Y图解显示岩浆形成于以尖晶石稳定域（深度<80Km）为源区的板内环境,是弧后盆地伸展环境下地壳变薄后减压导致地幔楔\岩石圈地幔部分熔融的产物。结合该区域地质背景及本研究中火山岩的形成年龄和构造属性,揭示博格达造山带东北部火山岩是康古尔塔格洋盆向北俯冲的岩浆响应,同时为博格达石炭纪裂谷是在康古尔塔格洋早古生代到晚石炭世持续向北俯冲形成的弧后盆地的基础上进一步演化形成的这一认识提供新的证据。     

准噶尔盆地石炭纪火山岩岩石地球化学特征及其构造环境意义

准噶尔盆地石炭纪发育区域性的火山岩建造,火山岩岩性以中基性为主,主要为玄武岩、玄武安山岩,同时发育少量酸性的流纹岩,基本属于钙碱性系列。样品全碱(Na_2O+K_2O=2.99%～8.07%)和TiO_2(0.30%～2.57%)含量较高,K_2O含量(0.13%～3.29%)较低,稀土元素含量(∑REE)中等。球粒标准化的REE配分表现轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集((La/Yb)_N=2.47～7.45)、轻重稀土分异的特征,部分样品的Eu和大部分样品的Ce显示轻微的负异常(δEu=0.543～1.088,δCe=0.787～0.987)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)富集及高场强元素Nb、Ta亏损的特征,大部分样品(Rb/Yb)_N均远大于1。这些特征结合元素相关环境判别图解表明,准噶尔盆地石炭纪火山岩是原始岩浆经历了一定程度分异作用后的产物,以板内大陆环境为主,兼具有部分岛弧特征,形成于俯冲碰撞造山期后伸展背景下,火山岩所具有的岛弧特征是碰撞前混染弧组分的继承。     

准噶尔盆地火山岩分类研究与应用

岩石分类一直是人们长期探索的课题。由于油气勘探的需要,针对储层研究的盆地火山岩分类已经成为火成岩研究的重要新方向。在综合分析国内外火山岩分类研究的基础上,根据3条野外剖面和21口钻井岩心岩屑的观察描述、岩石薄片鉴定和化学成分分析等资料,依照结构-成分-成因分类原则,建立了适于储层评价的准噶尔盆地石炭系火山岩及其他岩类的岩性分类体系和识别标准。将本区火山岩划分为火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩、沉火山碎屑岩等4大类;同时将盆地内与火山岩共生的其他岩类也进行分类和识别,共划分出8大类45种基本类型。与我国东部的中新生代盆地火山岩不同,本区古生代火山岩普遍遭受较长期风化改造和蚀变作用,常见有绿泥石化、碳酸盐化和黏土矿化。这些蚀变会影响到TAS图解岩性判别的结果,因此笔者探讨了蚀变条件下的岩石识别和定名方法。本文分类体系针对火山岩储层研究,结果显示,基于该分类体系岩性与储集空间的类型及其变化规律呈现明显相关性,不同岩性的储集空间类型、组合方式和发育程度存在差异,由此可指导火山岩油气勘探。     

阿尔山地区银江沟火山岩岩石学和地球化学特征

通过银江沟上侏罗统火山岩典型剖面的研究,认为该地区为一套中酸性、酸性火山岩及火山碎屑岩的岩相组合,中酸性火山岩与酸性火山岩成分交替韵律变化非常清楚,显示共有两次爆发-溢流相旋回。地球化学测试表明,SiO2含量为68.14%～75.40%,富碱,高铝,高钾,低镁,为高钾钙碱性火山岩;稀土总量(∑REE)及LREE富集,LREE和HREE分馏较强,强烈负Eu异常以及弱负Ce异常,富集Ba、Rb、Sr等大离子亲石元素(LILE),亏损Pb、Ti等高场强元素(HFSE)。中酸性火山岩均反映了岛弧火山岩和大陆弧火山岩的一些特征。     

中基性火山岩成分的ATK图解与构造环境

本文主要讨论中基性火山岩与构造环境的关系.岩浆作用与构造作用有内在的联系.事实证明,岩浆岩的特点可以判定构造环境的性质.中基性火山岩广泛分布于不同的构造单元.基于191个采自不同构造环境的中基性火山岩的全岩化学成分,利用 AI_2O_3—Tio_2×10—K_2O×10(氧化物质量百分数)作成ATK三角图解,可以发现大洋的、大陆的、岛弧或造山带的中基性火山岩的成分点分别集中成三个区.又将不同构造环境其它典型的中基性火山岩在ATK图上投点验证,对上述三种构造环境有比较好的区别效果.     

藏北蚕眉山地区中新世火山岩地球化学特征及成岩过程研究

青藏高原北部蚕眉山地区中新世火山熔岩属于可可西里新生代火山岩带中段的羌巴欠岩省,从早至晚由玄武粗安岩、粗安岩、粗面英安岩等3类岩石组成,全岩K-Ar法年龄为12.81~14.51Ma。玄武粗安岩、粗安岩和粗面英安岩的Si O2含量分别为53.85%~56.02%、59.22%~61.84%、64.81%~67.70%。火山岩K2O+Na2O含量为6.21%~8.20%,K2O含量为3.17%~4.94%,K2O/Na2O=1.01~1.52,Ti O2含量为0.77%~1.88%,属钾玄岩系列,ACNK=0.54~0.90,KNA=0.57~0.72,属偏铝质岩石。LREE强烈富集,ΣREE=297×10-6~939×10-6,(La/Yb)N=45.1~127.4,δEu=0.73~0.95,高度富集LILE(K、Rb、Cs、Sr、Ba、U、Th),相对贫HFSE(Nb、Ta、Zr、Hf)。根据地球化学特征并结合区域对比,认为岩浆应来源于EMⅡ型地幔的部分熔融。氧化物Harker图解、Mg#值对微量元素协变图解、La/Sm La图解以及Mg#值和稀土元素含量变化特征等表明玄武粗安岩和粗安岩属同源岩浆演化产物,并经历了较高程度的结晶分异演化;而粗面英安岩则属于另一岩浆系列,由先期经一定程度演化的岩浆在地壳深部冷却固结的岩石后期经再次部分熔融所形成。据此认为,青藏北部新生代深部地幔熔融等岩浆作用过程应有比地表火山岩更宽的时、空尺度,区域挤压构造体制使部分幔源岩浆被封闭在深部而冷却成岩,因此,新生代火山岩的时空分布规律,一定程度上与区域构造体制的发展和迁移有关。     

青藏高原东部贡觉盆地新生代火山岩特征及其构造意义

藏东贡觉盆地古近纪火山岩形成于印度-欧亚板块碰撞造山后的伸展环境中,火山活动受水平剪切-走滑断裂带控制。火山岩以高Si O2、Al2O3、K2O、Na2O和低MgO、Ti O2为特征,属高钾钙碱性中酸性火山岩。火山岩中富集大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和一部分相容元素(Co、Ni、V、Sc);无Eu异常但有弱的Ce负异常。火山岩源区可能是经历了壳源混合作用的富集交代地幔。富集组分来自壳源,它们沿古俯冲带以再循环方式进入地幔楔,并与地幔发生交代作用。     

天山西段木扎尔特河和独库公路沿线火山岩与晚古生代板块构造的关系

描述了天山西段两条调查路线上的古生代火山岩的分布和岩相，划分了火山岩的碱度和系列，大多数酸度较低的火山岩碱度较高。根据各种判别图解和方法，运用火山岩岩石化学资料对其构造环境进行了详细的判别分析，结合地质特征对晚古生代火山岩的构造环境进行了推测。     

西藏措勤地区则弄群火山岩源区——地球化学及Sr-Nd同位素制约

西藏中冈底斯带出露大面积早白垩世则弄群火山岩。措勤地区则弄群火山岩具有较高的SiO2含量(61.91%~74.28%),轻稀土元素相对富集,富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta等,并具Sr负异常,同时具有高的初始Sr同位素(0.707 89~0.710 17)和低的Nd的同位素(-3.4~-9.3)特征,与壳源岩浆的地球化学特征类似。在εNd(t)-(87Sr/86Sr)i图解上,措勤地区则弄群火山岩所有样品均投于第四象限,而且都分布在上地壳与雅鲁藏布江MORB型亏损地幔混合线附近。微量元素构造环境判别图解显示,则弄群火山岩形成于岛弧环境。综合已有研究成果以及最新1∶25万区域地质调查资料,认为措勤地区则弄群长英质火山岩很可能是幔源基性岩浆的热量促使地壳物质脱水发生重熔的产物,其形成的大地构造背景很可能与班公湖-怒江特提斯洋南向的俯冲作用有关。     

上海地区燕山旋回火山岩

上海地区燕山旋回火山岩约占基岩总面积的70%左右,有基性、中性、中酸性及酸性岩类,后两类分布最广。火山岩为一套钙碱系列的玄武岩——安玄岩——安山岩——英安岩——流纹岩组合。火山活动始于晚侏罗世初期,晚侏罗世中,晚期为鼎盛时期,至白垩纪初停息,区内燕山旋回又可进一步划分为三个亚旋回,即第一亚旋回为酸性火山岩(相当于劳村组);第二亚旋回火山活动强烈,具基性——中性——酸性岩演化趋势(黄尖组);第三亚旋回为中酸性——酸性火山岩(寿昌组)。     

川东华蓥山地区二叠纪火山岩特征及演化过程

以川东华蓥山地区火山岩实测剖面为基础,利用镜下薄片观察和电子探针分析,探讨华蓥山地区上二叠统火山岩岩石学和矿物化学特征及其演化过程。结果表明华蓥山地区火山岩可细分为7种岩石类型,其中玄武岩发育两期溢流相韵律旋回。辉石探针数据显示,辉石成分=Wo_(41-44)En_(35-40)Fs_(15-20),Mg~#=68～85之间,Ca/(Ca+Mg)=0.51～0.55,w(TiO_2)-w(Al_2O_3)图解和(Ca+Na)-Ti图解投点均落在亚碱性区域,表明研究区内辉石为普通辉石,其形成时的温度和压力较低,是亚碱性岩浆上升到地壳浅部经历结晶分异作用而形成的。斜长石探针数据显示长石斑晶成分为An_(1-76)Ab_(22-98)Or_(1-13),在An-Ab-Or三角图中绝大部分点位落入拉长石区域;对发育环带结构长石斑晶连续打点,结果显示An和Ab值呈明显的负相关关系且与Fe和Sr等微量元素含量变化无关联,说明是由岩浆房温度压力迅速改变导致的反环带。推测该地区演化过程为:茅口组地层受到地幔柱影响而抬升接受剥蚀;在华蓥山断裂和同沉积正断层的控制下,早期玄武岩喷溢并在茅口组顶部发育凝灰-砾石层;火山灰掉落至安静的水体沉积了沉凝灰岩;河流切割了早期玄武岩并将多孔熔岩岩屑搬运至华蓥山地区而形成了凝灰质砂岩。以上结果表明川东玄武岩至少有三期喷发,但仅有两期在华蓥山地区出露。