赣南－粤北晚中生代双峰式火山岩地质特征及其意义

本文讨论了赣南—粤北晚中生代双峰式火山岩的地质时代、岩石组合、稀土元素及微量元素的特征,认为双峰式火山岩形成于板内环境,中基性火山岩和中酸性火山岩不是来源于同一个岩浆房,前者是由上地幔部分熔融形成的,后者是在前者诱发下地壳部分熔融而形成的。     

福建永泰云山晚中生代双峰式火山岩的地球化学及岩石成因

永泰云山早白垩世石帽山群第Ｉ、Ⅱ旋回岩石组合由沉积岩、基性熔岩、酸性火山岩构成,缺乏中性成分的岩石单元,为典型的双峰式岩石组合。其玄武岩富碱（尤其富钾）、富铝、富铁,贫镁,富轻稀土元素和大离子亲石元素,贫高场强元素及亲铁元素,并具偏高的ＩＳｒ值和显著偏低的εＮｄ（Ｔ）值［ＩＳｒ＝０．７０６８２￣０．７０７７０,εＮｄ（Ｔ）＝－７．４２￣－３．２２。流纹质岩石总体具富碱、富硅、富铝,贫铝、贫镁特征,     

福建永泰云山晚中生代双峰式火山岩的地球化学及岩石成因

永泰云山早白垩世石帽山群第Ｉ、Ⅱ旋回岩石组合由沉积岩、基性熔岩、酸性火山岩构成,缺乏中性成分的岩石单元,为典型的双峰式岩石组合。其玄武岩富碱（尤其富钾）、富铝、富铁,贫镁,富轻稀土元素和大离子亲石元素,贫高场强元素及亲铁元素,并具偏高的ＩＳｒ值和显著偏低的εＮｄ（Ｔ）值［ＩＳｒ＝０．７０６８２￣０．７０７７０,εＮｄ（Ｔ）＝－７．４２￣－３．２２。流纹质岩石总体具富碱、富硅、富铝,贫铝、贫镁特征,     

福建省中生代双峰式火山岩的特征及成因

福建省中生代双峰式火山岩分别发育于早侏罗世藩坑组,早白垩世石帽山群,二者在剖面上均表现为流纹质火山岩直接覆盖在玄武岩之上。两个时期的双峰式火山岩均发育于断陷带上的火山构造洼地（盆地）内,形成于活动大陆边缘板内拉张环境,玄武岩是上地幔经１０％￣２０％部分熔融形成;流纹质岩浆来源于下地壳经１５％￣２３％部分熔融,并有较多地幔物质参与。     

大兴安岭中生代双峰式火山岩的地球化学特征

大兴安岭中生代火山岩的主要活动时期为晚侏罗世至早白垩世，由碱性系列玄武岩和亚碱性系列玄武岩以及伴生的中酸性火山岩组成。它们与邻区俄罗斯和蒙古同时期火山岩构成面形展布的巨型火山岩带。碱性系列玄武岩高度富集不相容元素，其富集程度类似于板内碱性系列玄武岩，但明显亏损Nb和Ta等高场强元素这一点又类似于活动大陆边缘火山弧或岛弧钙碱性玄武岩。亚碱性系列玄武岩适度富集不相容元素而强烈亏损高场强元素的特征类似于活动大陆边缘火山弧或岛弧火山岩，其中低钾玄武岩类似于拉斑玄武岩。大兴安岭酸性火山岩根据地球化学特征可划分为高Sr流纹岩类和低Sr流纹岩类。前者富集Ti、Ba、Sr、Co和Ni而贫Rb、Zr和Th等强不相容元素，类似于大陆溢流玄武岩省分异作用形成的流纹岩；后者明显富集不相容元素Rb、Zr和Th而亏损Ti、Ba、Sr和Co，它们与碱性系列玄武岩之间形成类似于大陆裂谷环境的双峰式火山岩组合。亚碱性系列玄武岩与高Sr流纹岩的成因关系类似于大陆伸张环境的双峰式火山岩，但前者形成从基性到酸性的连续演化系列，并没有形成Daly成分间断。这表明大兴安岭火山岩在源区及其原始岩浆的性质上明显区别于世界大陆溢流玄武岩省。也就是说，大陆溢流玄武岩省的双峰模式起源于干岩浆体系，这种岩浆分异形成的中性岩浆由于其教度大于玄武岩、挥发分含量低于流纹岩而未能喷出地表。大兴安岭富含水的原始岩浆使分异形成的中性熔岩被挥发分过饱和，导致中性熔岩的爆炸性喷发。     

内蒙古赤峰地区晚泥盆世双峰式火山岩地球化学特征与板内伸展事件

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组火山岩由变玄武岩、变流纹岩组成,是一套典型的"双峰式"火山岩组合。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,获得了流纹岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为(359±1)Ma和(360±1)Ma,形成于晚泥盆世法门期。火山岩的Si O2含量分布在46.24%~56.6%和77.59%~85.75%,分别属于变玄武岩(玄武安山岩)和变流纹岩。变玄武岩(玄武安山岩)轻稀土元素弱富集而重稀土元素略亏损,(La/Yb)N=2.4~8.76,有弱Eu负异常,富集大离子亲石元素和高场强元素,Nb、Ta、Ti有明显负异常,87Sr/86Sr初始比值为0.705076~0.707770,具有高的正εNd(t)值(+0.51~+4.90)和年轻的模式年龄TDM(964~1090 Ma),推断其源于遭受地壳物质混染的亏损地幔;变流纹岩富硅、钾和钠,贫镁,具有轻稀土元素富集而重稀土元素略亏损,(La/Yb)N=7.07~11.07,有强烈的Eu负异常(δEu=0.12~0.43),Ti、P、Sr、Ba相对强烈亏损,Nb、Ta亏损,Rb、Th、U、K相对富集;其87Sr/86Sr初始比值为0.713757~0.739647,εNd(t)值为-1.75~+2.54),和年轻的模式年龄TDM(846~1156 Ma);多数锆石的εHf(t)为-2.3~+6.9,年轻的模式年龄TDM(707~1074 Ma),具有A型花岗岩的特征,推测其来源为新元古代时新生的年轻陆壳。综合前人区域研究成果、地球化学特征,朝吐沟组"双峰式"火山岩形成于晚泥盆世板内伸展构造背景。     

准噶尔盆地南缘晚古生代双峰式火山岩成因机制及其地球动力学背景

准噶尔盆地南缘晚古生代双峰式火山岩组合以玄武岩和英安斑岩的伴生出现为特征。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,英安斑岩和玄武岩的结晶年龄分别为298±2 Ma和297~304 Ma。在地球化学组成上,英安斑岩样品富SiO_2、Al_2O_3和Na_2O,相对于原始地幔富集Th和LREE,明显亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素;而玄武岩样品相对于原始地幔明显富集Th、LREE、Zr和Hf等,明显亏损Nb、Ta和Ti。全岩Sr-Nd同位素研究结果显示,英安斑岩样品(~(87)Sr/~(86)Sr)t值为0.705,εNd(t)值分布在+6.5~+11之间,而玄武岩样品的(~(87)Sr/~(86)Sr)t值为0.704,εNd(t)值分布在+7.5~+8.4之间。这些特征指示玄武岩和英安斑岩应分别起源于相对亏损的地幔源区和新生地壳组分的部分熔融。综合野外地质、岩石学、地球化学和同位素地质学等多方面的资料,可以确定准南地区玄武岩和英安斑岩并非同源岩浆作用的产物。其中,玄武岩应起源于亏损地幔的部分熔融,并且岩浆在上升侵位过程中经历了一定程度的陆壳混染。英安斑岩的形成与玄武质岩浆的底侵导致新生地壳组分的部分熔融有关。结合区域上已有的研究成果,认为至少从早二叠世(~298 Ma)开始,天山地区已经进入后碰撞阶段,区域构造体制开始由挤压转向伸展。     

南兴安岭晚中生代中酸性火山岩的岩石成因

南兴安岭地区的晚中生代中酸性火山岩的元素-同位素地球化学分析结果显示,区域上存在同期的两类中酸性火山岩组合。第一类火山岩以满克头鄂博组的安山-英安岩和流纹岩组合为代表,其SiO2为60．0-74．9％,MgO变化在0．36- 2．04％之间,具有LREE略富集的REE配分模式(Ce／YbCN=2．6-3．0)和富集Rb、Ba、K和不同程度的Nb-Ta、Ti-P-Sr亏损的微量元素特征;在Sr-Nd同位素组成上类似于同期的玄武安山岩(87Sr／86Sr(i)=0．70522-0．70709;εNd(t)=-1．5- -0．4),而且在空间上与玄武岩共生,为玄武质岩浆高度分异或同化混染作用(AFC)的产物。第二类以玛尼吐组英安岩为代表,以富Al2O3(15．87-16．36％)、Na2O(4．63-4．79％,K2O／Na2O<0．4)、高Sr(709-832μg/g)、低Y(6．9-10．4μg／g) 和低HREE(如Yb=0．37-0．51μg／g),具有与现代俯冲带adakite岩石相似的特征;在Sr-Nd同位素组成上,它们较同期或近期玄武安山岩更低Sr和高Nd同位素比值(87Sr／86Sr(i)=0．70409-0．70425;εNd(t)= 0．9- 2．1),为造山带下地壳镁铁质岩石的部分熔融产物,其低Y和HREE以及高Sr的特点说明残留源区中有石榴子石存在,而斜长石为主要熔融相进入熔体。在熔融动力学方面,同期的玄武岩浆底侵提供大量的热源导致下地壳镁铁质岩石的部分熔融作用。南兴安岭地区晚中生代不同成因类型中酸性火山岩为造山带伸展背景下岩石圈地幔起源的玄武岩浆底侵作用和深部岩浆房分异的结果。     

吉林东南部晚中生代中酸性火山作用成因的地球化学制约

详细的主、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素研究结果显示,延吉地区晚中生代(早白垩世)中酸性火山岩具有岛弧型微量元素特征(富集轻稀土(LREE)、大离子亲石元素(LILE)和亏损高场强元素(HFSE)),和中等放射成因Sr、Pb及类似于硅质地球的Nd同位素组成(~(87)Sr/~(86)Sr(i)=0.70437～0.70525;~(206)Pb/~(204)Pb(i)=18.19～18.37,~(207)Pb/~(204)Pb(i)=15.54～15.57,~(208)Pb/~(204)Pb(i)=38.13～38.22;ε_(Nd)(t)=-2.75～+1.61)。其Sr-Nd-Pb同位素组成特征类似于区域同期基性火山岩和大兴安岭地区同时代火山岩。这些广泛分布于吉林南部的晚中生代中酸性火山岩是岩石圈地幔来源岩浆经分离结晶或地壳物质混染/AFC过程的产物。吉林省东南部晚中生代不同区域火山岩的Sr-Nd-Pb同位素对比结果显示,辽源-延吉与通化地区分属不同构造单元,其中辽源-延吉一带则为中亚造山带的东段,而通化地区为华北克拉通的一部分,夹皮沟-松江断裂可能是华北克拉通东北缘的边界。     

大兴安岭北段晚中生代碱性侵入岩岩石地球化学特征及其意义

大兴安岭北段晚中生代碱性侵入岩处于兴蒙海西造山带大地构造单元,有十分独特的地质意义.本文通过呼中区六个碱性岩体的主量、稀土和微量元素成分分析和综合研究,首次系统讨论了碱性侵入岩的岩石地球化学特征及其时空分布规律,并在此基础上较全面地探讨了碱性岩形成的大地构造环境、岩浆物质来源、性质和深度等地质问题.研究表明,不同时期的碱性岩岩石地球化学特征差异不明显:均属于过碱性的中酸性岩类,以相对贫Sr、Ba,高Rb,富集高场强元素为特征,稀土配分曲线呈特征的V字型,显示由弱变强的轻、重稀土元素分馏作用和逐渐变小的铕负异常.由此推断兴蒙造山带内岩浆来源较浅,而源区逐渐加深.碱性岩均形成于拉张环境;可能属于A型花岗岩,形成于非造山板内裂谷或热点地幔柱环境.     

中生代大兴安岭的隆起——一种可能的陆内造山机制

本文将大兴安岭中生代地表地质演化,与地壳、上地幔、软流圈不同深部的构造特征结合起来,反演大兴安岭的演化过程：从早中生代底侵作用开始,经过晚中生代的大量壳幔混合岩浆侵位-喷发,大兴安岭完成了造山第一阶段的陆壳增生过程,早白垩世伴随大兴安岭的快速隆升和两侧盆地的沉降,形成了盆-岭构造,完成了造山第二阶段的隆升过程,作者通过大兴安岭的这一独具特色的造山作用,提出陆内造山的一种可能的机制,即伸展造山,同时对陆内造山区别板缘造山的复杂性提出了初步的认识。     

大兴安岭南部钠闪石流纹岩的岩石成因:年代学和地球化学证据

本文报道了在大兴安岭南部白音高老组新发现的钠闪石流纹岩的锆石U-Pb定年结果和岩石地球化学资料,以便揭示富碱钠闪石流纹岩的成因与区域构造演化.钠闪石流纹岩中锆石为自形-半自形的长柱状、短柱状,具有明显岩浆成因的震荡生长环带,结合其Th/U比值(1.2～1.9),暗示其为岩浆成因.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,其206Pb/238U年龄介于134 ～ 149Ma之间,其加权平均年龄为141Ma,表明钠闪石流纹岩形成于早白垩世早期.锆石εHf(t)=+9.07～+12.08,二阶段Hf模式年龄介于415 ～616Ma之间.岩石地球化学资料表明,钠闪石流纹岩以富硅、碱、铁质和贫钙、镁质为特征,在地球化学上,具有典型的A型流纹岩特征.该类岩石不仅具有高的稀土元素总量(REE=307×10-6～ 1395×10-6)、显著的Ce正异常(Ce/Ce* =6.52 ～ 18.6)和显著的Eu负异常(Eu/Eu*=0.007 ～0.009),而且表现出高场强元素(如Zr、Hf、Nb、Ta)的显著富集、大离子亲石元素(如Ba、Sr)的强烈亏损和很高的Ga/A1比值(104×Ga/Al =4.88～6.41).上述资料表明,钠闪石流纹岩的原始岩浆应是古俯冲蚀变洋壳部分熔融的产物,并形成于蒙古-鄂霍茨克缝合带闭合后的岩石圈伸展构造环境.     

大兴安岭南段海西期花岗岩类锆石U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学:岩石成因及构造意义

大兴安岭南段位于华北板块与西伯利亚板块之间的缝合-造山带(中亚造山带)的东段,该区广泛分布有海西期花岗岩类。已有的年代学研究表明这些花岗岩类的侵位时代集中于320~240Ma,但对该区海西期花岗岩类岩石成因及成岩背景研究的一些关键问题的看法仍不一致且存在争论。本文选取大兴安岭南段拜仁达坝等10个典型地区的海西期花岗岩类为研究对象,对其进行系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究,以探讨岩浆作用的时间、岩石成因以及构造意义。锆石U-Pb定年表明,这些花岗岩类的侵位时间为323~240Ma。据地球化学特征,该区花岗岩类可分为两类:Ⅰ类花岗岩的SiO_262.00%,Al_2O_315.00%,MgO含量较低(均2.40%);其具有较高的Sr含量(最高达700×10~(-6))、低的Y和Yb含量(分别为≤18.1×10~(-6)和1.70×10~(-6))和较高的Sr/Y比值(均20),LREE相对HREE强烈富集,显示弱的Eu异常,与经典的埃达克岩的特征相似;Ⅱ类花岗岩的SiO_257.00%,MgO和Al2O3含量范围较大(分别为0.25%~4.12%和10.55%~16.58%),绝大多数样品显示高钾钙碱性特征,Sr含量相对较低(12.2×10~(-6)~334×10~(-6)),Y和Yb含量相对较高(分别为14.1×10~(-6)~40.1×10~(-6)和1.27×10~(-6)~4.58×10~(-6)),Eu异常明显,相对富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P等高场强元素,可归为弧岩浆岩。Sr-Nd-Pb同位素结果表明,弧岩浆岩可能来源于交代(富集)地幔楔,而埃达克岩则来源于下地壳的熔融。综合前人研究认为,在晚泥盆世-中二叠世古亚洲洋洋内俯冲作用形成了区域上广泛发育的弧岩浆岩(弧下加厚地壳熔融形成~320Ma埃达克岩);晚二叠世-早三叠世,华北板块与西伯利亚板块碰撞缝合;之后至早-中三叠世,大量后碰撞花岗岩侵位,同时下地壳拆沉并熔融形成了本区250~240Ma埃达克岩。中亚造山带东段(至少大兴安岭地区)海西期造山及岩浆作用可能开始于晚泥盆世,结束于中三叠世,时间持续约140Myr,其造山作用显示独特性。     

大兴安岭南段三叠纪基性火山岩时代与构造环境

应用火山岩锆石U-Pb LA-ICPMAS法和基质Ar-Ar法定年,表明大兴安岭南段存在三叠纪玄武质岩石,其年龄为214～250Ma.主量和微量元素地球化学反映三叠纪火山岩为亚碱性和低K拉斑玄武岩系列,部分岩石具岛弧火山岩地球化学性质,但主要呈造山后伸展环境下的岩浆活动特征.Sr-Nd-Pb同位素组成说明三叠纪基性火山岩岩浆源区主要为岩石圈地幔,但局部地区有软流圈物质加入;岩浆演化过程受部分熔融和分离结晶作用控制,并有少量地壳物质的混染.综合研究表明三叠纪大兴安岭南段处于中亚造山带后造山伸展阶段,基性岩浆形成于软流圈上涌诱发岩石圈地幔的部分熔融,拉斑玄武岩和辉绿玢岩脉即为伸张条件下基性岩浆活动的产物.结合区域构造演化,本文推测西拉木伦河.长春.延吉缝合带可能具有西段造山和造山后伸张作用稍早于东段的特征.     

大兴安岭中南段中生代成矿物质的深部来源与背景

大兴安岭是我国北方一个重要的多金属成矿带。本文从成矿的物质来源和构造作用两方面讨论大兴安岭的成矿系统。Sr、Nd、O、Pb同位素的研究显示大兴安岭成矿物质的深部来源,大兴安岭晚中生代壳幔混熔花岗质岩石组成及其构造环境的研究,表明它们是在板内非造山的伸展环境下形成的A型花岗岩。与南岭花岗岩及其成矿作用的对比研究,将加深对大兴安岭中生代成矿特征的认识。深部构造特征也进一步印证了大兴安岭的成岩-成矿的背景。     

大兴安岭南段东麓中生代O型埃达克质火山岩及其成因、古构造环境和找矿意义

蒙东西拉木伦河北侧查干木伦河流域,属中生代大兴安岭火山-侵入杂岩带南段.最近区内晚侏罗世满克头鄂博组陆相火山杂岩火山盾中,发现有埃达克质火山岩,与少量钠质流纹岩和玄武岩共生.埃达克岩Al2O3＞15%,MgO＜3.4%,K2O平均=1.77%,Na2O/K2 O＞1,LREE富集,HREE及LIRE强烈亏损,无负铕异常,高Sr(497.91～896.40×10-6),低Y(4.33～15.77＜18×10-6),低Yb(0.35～1.54＜1.9×10-6),ISr=0.70374～0.70594,εNd(t)为-0.45～+6.58,在K-Na-Ca、Rb-Sr-Ba、Sr/Y-Y和Sr/Yb-Yb等图中属埃达克岩,具奥长花岗岩演化趋势,是典型的O型埃达克岩.其与共生岩石εNd(t)、ISr与晚古生代玄武岩的接近,部分岩石tDM(677～845Ma)与晚古生代俯冲洋壳(tDM=627～998Ma)相同,Sr-Nd同位素及Zr/Hf-Nb/Ta比值具有亏损地幔与下地壳混合特征,另有岩石(tDM=343～453Ma)源于古生代年轻地幔.据此推论其源岩是以晚元古代俯冲洋壳为主,多源物质混合的增生地体下地壳.LaN/YbN-YbN及La/Sm-La图证明埃达质岩浆是榴辉岩化源岩部分熔融的原始岩浆,钠质流纹岩是该原始岩浆分离结晶产物,玄武岩浆则可能是源岩深度熔融的结果.岩石成分及微量元素判别该火山活动环境是大陆边缘弧.大兴安岭地区在中生代出现埃达克质火山岩及该类火山弧,未必与环太平洋或者鄂霍茨克海俯冲构造直接相关,而是晚古生代古亚洲洋残存洋壳在中生代沿续存俯冲断裂继续向增生地体下地壳俯冲并发生部分熔融结果.区内与满克头鄂博组有关的铁、铜、金矿化,应有大矿前景.     

大兴安岭中生代伸展造山过程中的岩浆作用

概括地介绍了大兴安岭中生代伸展造山过程,重点讨论了晚中生代火山岩、深成岩的岩石学及同位素地球化学特征：存在一套板内拉张环境下的Ａ 型花岗岩,火山岩为一套钾质粗面质岩石,大多数花岗岩和火山岩具有低的Ｎ（８７Ｓｒ）／ Ｎ（８６Ｓｒ） 值（０７０４ ～０７０８） 和正的ε（Ｎｄ ,ｔ） （１ ～４） 值,据此认为这是底侵作用形成的一套壳 幔混熔岩浆的产物,结合岩浆喷发与侵位过程中的伸展构造分析,认为这是大陆内部伸展造山的重要证据。此外,笔者还在该区发现早中生代的一套幔源镁铁质堆晶岩和侵入岩、早 中侏罗世及早白垩世的基性岩墙群、早白垩世（１３０ ～１２０ Ｍａ） 超基性的角闪岩、玻基橄辉岩和碱性橄榄玄武岩。由此可以证明,大兴安岭晚中生代的花岗岩 火山岩活动只是伸展背景下的岩浆演化的一个阶段。     

大兴安岭中南段甘珠尔庙地区晚中生代两期花岗岩的时代、成因、物源及其构造背景

大兴安岭晚中生代岩浆活动在东北亚晚中生代构造岩浆演化研究中具有重要意义。本文首次报道了大兴安岭中南段甘珠尔庙地区5个晚中生代花岗岩体的锆石U-Pb年龄和地球化学研究结果。这些岩体形成于晚侏罗世(154Ma)和早白垩世(139~125Ma),显示高硅富碱特征,属高钾钙碱性系列,为高分异钙碱性I-A过渡型花岗岩,其中,早白垩世花岗岩分异程度高于晚侏罗世花岗岩。锆石Hf同位素特征显示,这些花岗岩源区以年轻物质为主,其中,晚侏罗世花岗岩εHf(t)值(+9.9~+15.9)高于该区底侵的新生下地壳,源区可能有更年轻的新底侵物质参与。早白垩世花岗岩εHf(t)值略低(+3.4~+13.9),其物源主要为底侵的新生下地壳和古生代俯冲增生杂岩混源,可能还混有少量更年轻的新底侵物质。结合区域资料分析,甘珠尔庙地区晚中生代花岗岩形成于后造山伸展背景,这种背景可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合碰撞后伸展有关。