辽西义县组玻基方辉安山岩成因及其构造背景

辽西下白垩统义县组顶部有一套高镁的玻基方辉安山岩，它们在矿物组成和结构上存在一系列不平衡现象。斜方辉石和玻璃质的常量、微量元素研究揭示它们具有壳、幔不同来源的组分特征。本文采用下地壳、岩石圈地幔等不同来源熔体混合的观点解释斜方辉石的存在和玻基方辉安山岩的形成，根据研究区在玻基方辉安山岩快速喷发后出现的亏损地幔来源的玄武岩，笔者认为这是早白垩世末中国东部岩浆来源从富集岩石圈地幔向亏损的软流圈地幔转型的表现。     

流纹岩和安山岩熔体的热力学性质和流变学性质

根据４００Ｋ与１８００Ｋ之间的相对测量结果，研究了流纹岩和安山岩玻璃和液体的热容。对这些玻璃相来说。实验数据与计算热容的经验模式相一致，而对这些液相来说，由于碱金属与铝之间有强烈的相互作用，这种一致性不太好，用经验热容模式目前还解释不了这些相互作用。测量了这两种液体从玻璃转化点到１８００Ｋ时的粘度。通过张弛过程的构型熵理论得知，粘度与温度的关系跟构型热容具有定量关系。对流纹岩和安山岩这两者的熔体来     

俯冲带复杂的壳幔相互作用

俯冲带除俯冲板片脱水形成的富大离子亲石元素流体、交代地幔楔形成的岛弧钙碱性玄武岩安山岩-英安岩-流纹岩及相应侵入岩组合外，还存在由俯冲扳片熔融形成的埃达克质熔体交代地慢楔形成的埃达克岩-富铌玄武岩-富镁安山岩组合，从而构成了俯冲带的流体交代与熔体交代两大类壳慢相互作用体系及相应的岩石组合。熔体交代作用的显著特点是Mg、高场强元素Nb、Ti、P等含量增加，Nd／Sr值增高，而Si、K、Na及La／Yb降低。洋壳板片或洋脊俯冲、玄武质岩浆底侵使地壳增厚，或板片断离、撕裂等作用均可产生埃达克质熔体并随之产生熔体交代作用。流体和熔体与地幔橄揽岩的相互作用构成了俯冲带复杂的地球化学体系。     

辽西中生代陆内底侵作用背景下形成的安山岩

本文选择了辽西地区中生代230Ma、190Ma、159Ma、123Ma、116Ma等不同时期的安山岩及其所含的辉石,通过岩石学、岩相学、地球化学和同位素的研究,发现它们同时具有壳源和幔源的特征,而且大多数单斜辉石记录了两种或多种熔体的相互作用.据此作者认为安山岩是壳幔岩浆混熔成因的,而如此长期的热演化与大陆内部伸展背景下的底侵作用有关.     

张广才岭燕山早期白石山岩体成因与壳幔相互作用

出露于东北地区张广才岭的白石山岩体,其全岩-矿物Rb-Sr等时线年龄为196士4 Ma,表明形成于中生代的燕山早期,而非传统认识上的印支期.岩体主岩和闪长质包体均具有低ISr(≈0.705)和正εNd(t)(+1.7～+2.2)值的特点,反映岩体成因与地幔具有密切的联系.地质学、岩石学和地球化学的详细研究表明该岩体具有壳幔混合成因,闪长质包体是较基性的地幔岩浆进入主岩浆中淬火结晶而成,花岗质岩浆的源区主要为新生的地壳物质.动力学分析表明,本区在华北板块和西伯利亚板块碰撞拼合后,由于东侧大洋板块的俯冲及后续的岩石圈拆沉效应,导致软流圈地幔上隆及幔源岩浆的板底垫托,并进而造成先存和新生地壳的部分熔融和不同源区岩浆的混合作用.底垫的新生地壳是兴蒙造山带造山后晚期形成的.因此,古生代-中生代是本区地壳生长的重要时期,且这种地壳生长是在垂向构造机制下进行的.     

中国东南部晚中生代-新生代玄武岩与壳幔作用

中国东南部的火山活动在早中生代时期仅有很小规模,晚中生代最早的、较大规模的岩浆活动始于中侏罗世早期,至早白垩世是火山岩浆活动的鼎盛期,在近100个Ma的时间内形成了大面积分布的晚中生代火山-侵入岩,而在新生代则以面积较小的玄武岩浆喷出活动为主,局限分布于沿海一带。以晚中生代湘南、赣南和闽西南的近EW向火山岩带和浙、闽沿海地区的近NNE向火山岩带,以及新生代近NNE向火山岩带为研究对象,对这些火山岩的地球化学特征对比研究,结合时空分布,讨论了它们的起源及其与壳幔相互作用的关系,以及它们形成的构造环境,其结果显示,EW向晚中生代火山岩带（180～170Ma）的西段玄武岩独立产出,且明显属碱性系列;而中段和东段玄武岩和流纹岩伴生,其中的玄武岩均为亚碱性系列的拉斑玄武岩。它们形成于板内拉张构造环境,是中国东南部特提斯构造域向太平洋构造域转换、晚中生代大规模岩浆作用的序幕。研究表明,该火山岩带自西向东表现出不同程度的壳幔相互作用,玄武岩在成岩过程中有少量陆壳组分加入。NNE向晚中生代火山岩带（130～90Ma）主要为流纹质岩石,安山岩和玄武岩很少。即使是双峰式火山岩也以酸性岩为主,玄武岩仅占全部火山岩体积的30％以下。其中的玄武岩主要属钙碱性系列,少数属拉斑系列。它们形成于火山弧构造环境,是中国东南部受太平洋构造域影响发生大规模火山岩浆作用的主旋律。其中玄武岩岩浆成分受到了较高程度的陆壳物质混染,同时代的中性火山岩是由底侵的玄武岩岩浆和陆壳物质来源的酸性岩浆发生岩浆混合作用而形成的,反映了强烈的壳幔相互作用。NNE向新生代火山岩带,分布在浙闽沿海,以碱性系列玄武岩为主,均含幔源包体,并受NNE向大陆边缘断裂构造的控制。它们形成于板内裂谷环境,是中国东南沿海由晚中生代火山弧构造环境转换为新生代板内裂谷环境的标志,起源于软流圈地幔,并有EMII岩石圈地幔的混合组分,但基本没有受到陆壳物质的混染。     

西昆仑库地蛇绿岩的构造背景:来自玻安岩系岩石的新证据

通过对依莎克群火山岩的地球化学研究，首次在西昆仑库地蛇绿岩中发现了玻安岩系岩石。这些岩石具有高SiO2、低TiO2、高Al2O3/TiO2比值和高Cr含量，亏损Y和REE，呈现轻稀土富集的分布模式以及相对低的Ti/Zr比值和高的Zr/Y比值。其中一些样品还具有相当于MORB的Nb、Ta含量和相应较小的La/Nb比值，表明在其形成过程中可能有富集地幔端员的介入。玻安岩系岩石的发现以及火山地层序列的岩性变化表明，依落克群火山岩形成于初始的大洋岛弧或弧后盆地拉张的早期阶段，火山岩的地球化学组成变化以及玻安岩在依莎克群火山序列中的位置表明，原特提斯的消减方向应当是向北的。     

新疆特克斯东南大哈拉军山组玄武安山岩地球化学特征:岩石成因和构造背景探讨

特克斯东南大哈拉军山组玄武安山岩具有钙碱性火山岩的地球化学特征,Nb、Ta等高场强元素强烈亏损,强不相容元素比值明显不同于原始地幔、亏损地幔和富集地幔而倾向于地壳,具有岛弧火山岩的特点,与新源县南及其东部大哈拉军山组火山岩一起指示了西天山在早石炭世-晚石炭世处于汇聚而不是伸展的大地构造背景。与岛弧作用有关的俯冲沉积物的交代作用是其源区受改造的最主要方式,岩浆演化以包括橄榄石、单斜辉石在内的分离结晶作用为主。     

岩浆不混溶对岩石成分和结构的控制———川西乡城地区玻镁安山岩成岩特征探讨

川西乡城地区的球颗状玻镁安山岩是一种玻璃质、含辉石斑晶、具淬火结构的中性熔岩．它相对富硅富镁、贫钛贫磷，产于三叠纪川西义敦岛弧早期火山活动阶段．外观最醒目特征是具有球颗构造，从化学成分和岩浆性质分析，球颗构造是成岩过程中岩浆不混溶的直接产物．不混溶对岩石成分和结构起着控制作用；岩石中球颗相富硅碱，以玻璃质结构为主，而基质相富铁镁，以微晶结构为主．成岩时化学成分随岩浆不混溶发生相对分离，该岩浆属于一种低程度不混溶．结构差异是两相中矿物结晶能力不同的结果     

大兴安岭中生代玄武岩的地球化学特征：壳幔相互作用的证据

大兴安岭中生代玄武岩类由北区碱性系列岩石和南区亚碱性系列岩石组成, 主要活动时期为晚侏罗世至早白垩世, 在时间、空间上显示大体呈北北东向展布的环状 “热向斜构造”。北区碱性系列岩石高度富集轻稀土元素和大离子亲石元素, 其丰度类似于板内碱性玄武岩, 但明显亏损高场强元素这一特点又类似于火山弧钙碱性玄武岩。南区亚碱性系列岩石强烈亏损高场强元素的特征类似于火山弧钙碱性玄武岩, 但轻稀土元素和大离子亲石元素富集程度又类似于洋中脊拉斑玄武岩和岛弧拉斑玄武岩。显然, 大兴安岭中生代玄武岩系列显示地球化学双重性, 也就是既有板内特征又有火山弧特征, 既有富集特征又有亏损特征。这种地球化学双重性表明, 大兴安岭地区存在若干不同性质的地幔源： 富集性的、亏损性的、过渡性的地幔源。解释一个地区存在多元地幔源区模式的最佳方案是地幔柱。这种包含富集成分和亏损成分的地幔柱源区的形成是与古生代地质时期古亚洲域闭合过程中俯冲洋壳与亏损地幔相互作用的动力学、地球化学过程有关。     

基于大数据方法的玄武岩大地构造环境智能挖掘判别与分析

通过玄武岩判别图推断其所形成的大地构造环境的方法由来已久,自1971年Pearce提出了构造-岩浆判别图解法之后,已涌现出了几十种不同的判别图。然而,判别图的制作过程中使用的元素的信息量少,数据样本量少,缺乏代表性,以至于其适用范围有限,且准确率不够。为提高构造环境判别过程的效率和准确性,本文提出以大数据智能挖掘方法建立判别模型,通过玄武岩的化学成分,迅速准确地对其大地构造环境进行判别。所用到的玄武岩包括三类:洋中脊玄武岩(MORB)、洋岛玄武岩(OIB)和岛弧玄武岩(IAB),样品总量为755个。首先,本文分别利用主量元素判别图和微量元素判别图对三类数据的大地构造环境进行判别,包括Ti O_2-MnO-P_2O_5、Fe O~T-MgO-Al_2O_3、Ti-Zr-Y、Zr/Y-Zr和Ti-Zr判别图。由于判别图法针对的是特定的元素或化合物,而有些样品的成份记录不完善或没有测量到有指定物质,导致无法对该样品在判别图中绘制,因此在绘制不同的判别图之前,需要筛选掉一部分数据。判别结果表明,在不考虑无效数据的情况下,Zr/Y-Zr判别图的准确率最高,可达90%以上。但如果考虑到已筛选掉的数据,上述五种图对三种岩石的判别准确率均低于75%。在利用数据挖掘算法进行判别的过程中,本文分别试验了朴素贝叶斯(NB)、K邻近(KNN)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)四种算法。为达到较好的识别效果,本文将所有的化合物和微量元素组成51维的参数组用于训练模型,并且不会进行任何的数据筛选,即全部被视作有效数据。训练结果表明,NB的分类结果最差,但也超过了75%,而RF训练准确率高达100%。在算法的进阶分析中,测得RF算法验证准确率可达88.46%;为提升智能算法的实用性,本文利用贝叶斯定理对算法的判别结果求逆概率,以实现"由果及因"的合理推断;同时,本文通过人为模拟数据缺失,进一步验证不同的算法的鲁棒性,并认为RF和NB是应该被优先考虑的两种算法;最后,通过提取RF中的决策树,本文对样本中元素的重要性进行了分析,并找到了对判别效果影响最大的几个主量元素和微量元素。综上所述,利用数据挖掘算法判别大地构造环境要比判别图法更为准确、迅速且功能多样,可在该领域做进一步推广应用。     

西准噶尔哈拉阿拉特山一带晚石炭世赞岐岩的发现及其地质意义

西准噶尔哈拉阿拉特山一带广泛分布晚石炭世玄武安山岩、辉石安山岩,属钙碱性系列,岩石具有较高的SiO_2(52.88%~56.89%)、MgO(3.47%~6.88%,Mg#为48.5~63.7)、Sr(442×10~(-6)~970×10~(-6))、Ba(199×10~(-6)~796×10~(-6))含量,K/Na为0.22~0.70,P_2O_5变化范围较大(0.18%~0.52%),富集大离子亲石元素和轻稀土元素((La/Yb)N为1.88~15.9),亏损Nb、Ta、Hf等高场强元素和重稀土元素,弱负Eu异常(δEu=0.77~0.94),(87Sr/86Sr)i=0.70366~0.70409,(~(143)Nd/~(144)Nd)i=0.51247~0.512564,εNd(t)=4.41~6.19,~(206)Pb/~(204)Pb=18.220~18.405,~(207)Pb/~(204)Pb=15.482~15.522,~(208)Pb/~(204)Pb=37.991~38.296,与典型赞岐岩地球化学特征一致。该赞岐岩的厘定,为研究西准噶尔构造演化提供了新的思路,约束了本区残余洋盆的闭合时限并非前人确立的早石炭世,而应延迟至晚石炭世末期。     

新疆东部-甘肃北山地区二叠纪玄武岩对比研究及其构造意义

通过对新疆东部三塘湖盆地、甘肃北山柳园地区以及邻区二叠纪玄武岩的地球化学特征对比研究，认识到新疆东部-甘肃北山地区及邻区二叠纪形成的系列断陷带内，同期产生的玄武岩具有不同的地球化学特征和岩浆来源，其形成的统一动力学机制主要是可能由于造山带增厚的岩石圈大范围拆沉而导致的大范围亏损地幔部分熔融岩浆和源自上、下地幔边界的小型地幔柱岩浆的作用。这种地幔柱不是核幔边界深部地幔柱的成因，而可能是早期俯冲洋壳的分离掉落后，中亚造山带范围内可能在上、下地幔之间存在更广泛的部分熔融岩浆的原因。由造山带增厚岩石圈大范围拆沉作用而导致的大范围亏损地幔部分熔融岩浆和源自上、下地幔边界的小型地幔柱岩浆的作用，可能是中亚造山带二叠纪深部壳幔作用最壮观的表现方式。同时也以大范围玄武岩喷发、裂谷、大规模后造山幔源花岗岩和超镁铁岩的侵位以及大规模成矿作用而成为独特的“中亚型造山带”而有别于其它造山带。     

华南震旦纪基性火山岩的地球化学及构造环境

华南地区产于震旦纪地层中的火山岩主要见于震旦纪裂谷盆地两侧的边缘,湖南新化和广东高思火山岩为其中的二个发育地区,镜下鉴定为玄武岩系。在ＳｉＯ２－Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ的分类图中主要为玄武岩类,有一样品为碧玄岩类,含有较多石英杏仁体玻璃质火山岩角砾的样品为玄武质安山岩类。在ＦｅＯ＊－Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ－ＭｇＯ三角图中所有样品均为拉斑质岩系。样品的重元素丰度模式具大陆－初始裂谷－Ｅ－ＭＯＲＢ拉斑玄武岩的过渡特征,在Ｎｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔｉ图上属板内环境。在ＴｉＯ２－Ｋ２Ｏ－Ｐ２Ｏ５三角图上显示以大洋环境为主、大陆环境为次。湖南新化拉斑玄武岩的Ｓｍ、Ｎｄ同位素特征反映岩浆来源于亏损的地幔,并受到了老基底的污染。     

北山造山带古生代浊积岩构造环境探讨及其大地构造意义

北山造山带是研究中亚造山带增生造山的关键地区之一,浊积岩是增生造山带的重要组成部分。北山古生代浊积岩主要出露于营毛沱、柳园和黑山口地区。营毛沱浊积岩发育于下奥陶统,古水流方向由南向北,内部砂岩具中高等风化程度的长英质源区,构造背景为被动陆缘。早二叠世柳园浊积岩内部砂岩具低到中等风化程度的中基性源区,构造背景为大洋岛弧。早二叠世黑山口浊积岩中的砂岩源区具中等风化程度,环境相对柳园砂岩较为稳定,和长英质源区的沉积岩具相似性,构造环境可能为活动陆缘弧。对北山古生代浊积岩的解剖揭示北山古生代经历了复杂的俯冲增生过程。早古生代花牛山-火石山一带发育向北的俯冲,火石山南部被动陆缘形成营毛沱浊积岩,之后的俯冲带局部后撤形成泥盆纪墩墩山岛弧。柳园地区晚古生代洋壳向花牛山和石板山岛弧带俯冲分别形成了柳园和黑山口浊积岩。本研究支持北山增生时间持续到早二叠世的观点,对认识天山、索伦缝合带的衔接对比研究具有重要的意义。     

新疆西昆仑库地复理石源区性质及构造背景分析

出露于库地北一些克沟中的复理石作为西昆仑库地蛇绿岩的基本组成单元之一，其本身具有重要的大地构造位置，但长期以来，有关其形成的构造环境分析却尚属空间。笔者等在对该套复理石沉积序列详细分析的基础上，本文从沉积大地构造学的角度，利用岩石矿物，主量元素，微量元素及稀土元素等地球化学数据对其母源区性质及构造背景进行了一系列分析判别，确定其形成的构造环境为大洋岛弧的弧前盆地。     

辽西100Ma火山事件的动力学过程及其构造背景

通过辽西及邻区106Ma来源于软流圈亏损地幔玄武岩的年代学及玄武岩底部不整合面的研究,认识到：（1）这一时期伴随岩石圈地幔物质的更新,存在着“岩浆间隙”和强烈构造运动的现象,从而推断软流圈底辟体上涌、岩石圈减薄、岩浆活动间隙、强烈构造运动这四者之间的因果关系,其中被软流圈熔体带上来的物质和热能是主导因素,岩石圈减薄是关键;（2）106Ma与116Ma、93Ma、80Ma、45Ma火山岩之间的对比研究,表明106Ma开始的岩石圈地幔的更新是一个漫长的不可逆转的过程.（3）通过本区火山岩的演变与相邻大洋板块同期热扩张历史的对比研究,推测晚中生代（120～80Ma）大洋与大陆岩石圈板块同步的演化特征可能反映了它们共同受到岩石圈板块之下同一深部热扰动的控制.     

西天山伊犁地区石炭纪火山岩地球化学特征及构造环境

伊犁板块南北缘广泛发育石炭纪火山岩.其中阿希、巩乃斯和恰西石炭纪火山岩主要由玄武岩、安山玄武岩、玄武粗安岩、粗安岩和粗面岩组成,为基性-中性-酸性连续岩系,以中基性岩为主;它们多为钙碱性岩;轻稀土较重稀土元素富集,富集大离子亲石元素Rb,Ba,Th,U,K,相对亏损高场强元素Nb,Ta,Ti,具有大陆边缘火山岛弧火山岩亲缘性.其可能形成于准噶尔洋向南俯冲于伊犁板块之下的大陆边缘岛弧环境,伊犁板块南缘火山岩也有可能产出于南天山洋向伊犁-中天山板块之下俯冲的岛弧环境.     

甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩火山作用及其构造含义

钾霞橄黄长岩是一种产于大洋和/或大陆环境,尤以大陆裂谷最为多见的超钾质火山岩,也是世界上出露最少的火成岩之一,目前世界只有少数几个国家和地区有这类岩石的报道.甘肃西秦岭新生代火山岩是我国目前唯一有报道的钾霞橄黄长岩产区.本文详细介绍了西秦岭新生代钾霞橄黄长岩及深源包体的岩石学特征,提供了该区13个岩体30个具代表性的全岩化学和主要矿物的化学成分分析结果,6个具代表性的Sr,Nd,Pb同位素分析结果,以及2个火山岩全岩Ar/Ar同位素定年结果.研究表明西秦岭新生代钾霞橄黄长岩主要是中新世火山作用的产物.火山岩的化学成分贫SiO2和Al2O3,富MgO,CaO,TiO2和(K2O+Na2O),以及具有高的[MgO]值(平均大于68)和NNiO 含量(平均在0.3%以上).火山岩中含有丰富的深源包体,岩石的结晶程度很差.所有这些表明西秦岭存在原生钾霞橄黄长岩浆.而且本区钾霞橄黄长岩与碳酸岩密切共生,显示了典型的大陆区钾霞橄黄长岩的特征.火山岩的∑REE在365×10-6～649×10-6之间,其中轻稀土总量(∑LREE)达319×10-6～569×10,尤以强烈富集大离子轻石元素(K、Rb、Sr、Ba)和相对亏损高场强元素(Nb、Ta等)为特征.火山岩具有相对高的143Nd/144Nd值(0.512768～0.512911),相对低的87Sr/86Sr值(0.70412～0.70525)和206Pb/204Pb(18.418～18.625).εNd介于+1. 8209～+2.1002之间,207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为15.476～15.551和38.618～38.792.本区火山岩的Sr,Nd和Pb同位素与东非裂谷,意大利,德国等地的钾霞橄黄长岩不同,也与青藏高原周边其它地区的钾质火山岩不同.结合火山岩中深源包体温压计算结果,以及火山岩的形成时代,大地构造背景及地球物理资料的分析,对火山岩产出的构造环境及起源和成因进行了初步讨论.提出本区钾霞橄黄长岩火山作用是印度-欧亚板块碰撞后青藏高原强烈隆升在周边地区的反映,本区原生钾霞橄黄长岩岩浆直接起源于地幔,其成因与岩石圈伸展的条件下,岩石圈底部热边界层(TBL)的低度部分熔融有关.这种热边界层(TBL)在发生岩浆作用之前是被来自软流圈深部的流体和/或熔体交代富集过的地幔.