辽西中侏罗世高Sr低Y型火山岩的成因及其地质意义

通过对辽西阜新地区中侏罗世蓝旗组火山岩的岩石地球化学研究,燕山地区存在着中侏罗世高Sr低Y型火山岩。这些高Sr低Y型火山岩为高铝高钠低镁(Al2O3>15％,Na2O≥3.37％,MgO≤1.33％,Mg＃≤0.35)的安山岩-英安岩,高Sr(≥541μg/g)低Y、Yb(Y≤19μg/g,Yb≤1.35μg/g)含量及高Sr/Y(≥40)比值,强烈的稀土元素分馏((La/Yb)N>17,(No/Yb)N>1.2)),Eu异常不明显(0.82～0.96),高场强元素(如Nb、Ta)相对亏损。这些特征与太古代英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)岩套相似。我们认为这些火山岩起源于古老的下地壳玄武质岩石的部分熔融,其形成可能与玄武质岩浆的底侵作用有关。辽西中侏罗世蓝旗组高Sr低Y型火山岩对探讨燕山造山带岩浆起源及地球动力学具有重要意义。     

辽西北票晚侏罗世蓝旗组火山岩的岩浆演化及其岩石成因

辽西北票晚侏罗世蓝旗组火山岩由下段安山质角砾熔岩夹凝灰岩和上段粗安岩组成.通过火山岩的地球化学研究,安山质角砾熔岩具有埃达克质火山岩特征,其中,SiO₂含量为56.99%~58.22%,含有较高的Al₂O₃(＞15.00%),较高的MgO(≤4.22%,Mg#=0.44~0.49)和较低的K₂O(＜2.20%)含量,较高的微量元素,如Sr(＞500.00 μg/g)、Cr(＞125.00 μg/g)和Ni(＞47.00 μg/g)及Sr/Y比值(＞28.00),和较低的∑REE(＜112.00 μg/g)、U(＜0.30 μg/g)、Th(＜2.00 μg/g)和重稀土(Y＜20.00 μg/g,Yb＜1.60 μg/g),且轻稀土分馏明显((La/Yb)_N=10.49~10.59),具有明显的Sr正异常和弱的Eu负异常(Eu/Eu*=0.62~0.99);粗安岩不具有埃达克质火山岩特征,其中,SiO₂含量为52.09%~61.08%,含有较高的Al₂O₃(＞16.60%)和K₂O(＞2.00%),较低的MgO(≤2.64%,Mg#=0.08~0.38)、Cr(＜28.00 μg/g)和Ni(＜19.00 μg/g)及Sr/Y比值(≤23.00),和较高的∑REE(＞180.00 μg/g)、U(≥0.80 μg/g)、Th(＞4.00 μg/g)和Sr(＞350.00 μg/g),且轻稀土分馏明显((La/Yb)_N=10.22~16.28),具有明显的Sr和Eu负异常(Eu/Eu*=0.74~0.80).这些火山岩普遍具有Ba、Pb富集和Nb、Ta亏损的特征,Nd、Sr同位素具有中等的ε_Sr(t)(20.15~23.34),T_DM(1.45~1.50 Ga)和低的ε_Nd(t)(-7.69~-8.62),表明蓝旗组安山质岩浆和粗安质岩浆均起源于下地壳玄武质岩石的部分熔融.其中,安山质岩浆起源较深,位于壳幔过渡带,并发生明显的壳幔相互作用.蓝旗组火山岩由早期的安山质岩浆到晚期的粗安质岩浆演化可能预示着地壳由厚变薄的过程,这对理解华北克拉通中生代岩石圈减薄的深部过程具有重要意义.      

辽西中侏罗世高Sr低Y型火L山岩的成因及其地质意义

通过对辽西阜新地区中体罗世蓝旗组火山岩的岩石地球化学研究,燕山地区存在着中侏罗世高Sr低Y型火山岩.这些高Sr低Y型火山岩为高铝高钠低镁(A12O3＞15%,Na2O≥3.37%,MgO≤1.33%,Mg#≤0.35)的安山岩-英安岩,高Sr(≥541μg/g)低Y、Yb(Y≤19μg/g,Yb≤1.35μg/g)含量及高Sr/Y(≥40)比值,强烈的稀土元素分馏((La/Yb)N＞17,(Ho/Yb)N＞1.2)),Eu异常不明显(0.82～0.96),高场强元素(如Nb、Ta)相对亏损.这些特征与太古代英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)岩套相似.我们认为这些火山岩起源于古老的下地壳玄武质岩石的部分熔融,其形成可能与玄武质岩浆的底侵作用有关.辽西中侏罗世蓝旗组高Sr低Y型火山岩对探讨燕山造山带岩浆起源及地球动力学具有重要意义.     

冀北承德盆地髫髻山组火山岩的时代

随着近年来的研究进展,代表燕山期大规模火山喷发的髫髻山期(蓝旗期)火山岩的年代学数据得到迅速积累。本文在结合前人对燕山地区髫髻山期(蓝旗期)火山岩 U-Pb 同位素定年工作的基础上,对取自冀北承德盆地兴隆山附近髫髻山组火山岩顶、底样品的锆石进行 U-Pb LA-ICP-MS 定年,试图进一步限定该地区髫髻山期火山岩起始和结束的时代。承德盆地髫髻山组火山岩定年结果表明,其顶部晶屑凝灰岩时代为153±1Ma(2σ),底部粗安岩时代为156±3Ma(2σ)。两者时代在误差范围内一致,说明该地区髫髻山组火山岩喷发是在短时期内完成的。燕山地区髫髻山期(蓝旗期)火山岩时代综合对比分析结果表明髫髻山组(蓝旗组)火山岩初步限定的底部年龄和顶部年龄分别为158±1Ma、153±1Ma。其形成时代在晚侏罗世。土城子组(后城组)与髫髻山组(蓝旗组)火山岩的界线年龄为153±1Ma,这是第一次获得我国中生代陆相地层界线年龄。土城子组顶部的时限确定在134±2～136±2Ma 之间。其沉积时代为晚侏罗世至早白垩世。而髫髻山组火山岩之下的九龙山组的时代可能亦为晚侏罗世。区域张家口组的底部时代限定在134±2Ma。     

石臼坨凸起西南陡坡带扇三角洲锆石定年与源汇示踪

为了示踪渤海湾盆地石臼坨凸起西南陡坡带扇三角洲源汇体系,对其东三段层序（Ed₃）的6个砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年分析.西部扇体（C6-4-4井）富含白垩纪（K）锆石并具有110 Ma峰值,母岩以白垩系义县组火成岩为主;中部（C6-4-3、C6-4-6D井）、东部扇体（C6-4-5D）富含侏罗纪（J）锆石并具有152 Ma或168 Ma峰值,母岩以侏罗系蓝旗组火成岩为主,古生代（Pz）锆石则来自中生界碎屑岩.所有样品都含有太古代（Ar）、元古代（Pt）锆石,母岩为花岗岩基底.研究表明,除古生界碳酸盐岩外,源区的母岩地层均可通过碎屑锆石U-Pb年龄示踪,各扇体物源的差异性是由母岩地层倾向控制的,由于中生界向西北倾斜,白垩系主控西部扇体沉积,侏罗系则是中部、东部扇体的主要物源区.      

辽西北票蓝旗组火山岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

辽西北票常河营子地区有中生代蓝旗组火山岩分布,其中上部安山质角砾熔岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄分析结果表明,其结晶年龄为159.4±3.4Ma,属晚侏罗世.锆石~(176)Hf/~(177)Hf比值介于0.282098～0.282789之间,ε_(Hf)(t)值为-20.4～+4.1,主体分布在华北克拉通地壳演化线之上,位于古元古代地壳演化范围内,所给出的亏损地幔年龄(t_(DM))和平均地壳模式年龄(t_(crust))分别为0.7～1.6Ga和0.9～2.5Ga.结合已发表蓝旗组中酸性火山岩的岩石地球化学及Sr-Nd同位素组成特征,我们认为安山质火山岩源于古老(如晚太古代)下地壳玄武质岩石的部分熔融,其形成过程可能与中生代幔源岩浆底侵作用有关.     

河北秦皇岛石门寨中生代火山岩的地球化学特征和锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄

中国东部中生代火山岩比较发育,在冀北—辽西、山东、北淮阳、太行山等地区均有分布。在冀北的秦皇岛石门寨地区存在着一套分布广泛的中生代蓝旗组与孙家梁组火山岩,不整合在侏罗系北票组砾岩之上。蓝旗组与孙家梁组之间为整合关系,蓝旗组主体为碱玄岩和玄武粗安岩,孙家梁组主体为英安岩和流纹岩,前人研究认为其时代为晚侏罗世。本研究对该地区火山岩样品进行了全岩地球化学分析和锆石U- Pb定年。蓝旗组火山岩样品总体上以富K、Na和Al为特征,部分样品有较高的Mg和Fe含量,在微量元素组成上,粗面岩和玄武粗安岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素和重稀土元素,碱玄岩轻微亏损高场强元素,轻重稀土元素分馏较为明显,玄武岩无明显高场强元素异常,轻稀土无明显富集,重稀土不亏损。孙家梁组火山岩样品均为流纹岩,也以富K、Na和Al为特征,Mg和Fe含量较低,在微量元素组成上,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具有强烈的Eu负异常。蓝旗组火山岩主要为钾玄岩系列,孙家梁组火山岩为高钾钙碱性系列,蓝旗组粗面岩和玄武粗安岩地球化学特征类似岛弧,可能与受上地壳俯冲脱水交代作用有关,碱玄岩地球化学特征类似HIMU型OIB,源区可能为受俯冲洋壳交代所形成的富集型软流圈地幔,玄武岩地球化学特征类似N- MORB,源区可能为亏损的软流圈地幔。孙家梁组流纹岩可能由早白垩世华北克拉通强烈的伸展作用导致幔源岩浆底侵下地壳,使其部分熔融或古太平洋板块俯冲后撤所导致俯冲洋壳岩石发生部分熔融产生。孙家梁组流纹岩中锆石的LA- ICP- MS U- Pb定年获得了23个颗粒的加权平均年龄1180±11 Ma,为早白垩世,可以与辽西地区义县组相对比。河北秦皇岛石门寨地区蓝旗组和孙家梁组火山岩的成因及形成时代对于探讨中生代华北克拉通减薄的机制与时限具有重要意义。