北秦岭与华北地台南缘火山岩地球化学、成因及其壳幔演化、构造环境特征

豫陕境内华北地台与秦岭地槽邻接地带,由北往南有火山岩华北地台南缘的熊耳群(180—1400Ma)和大红口组(734—507Ma),北秦岭的宽坪群(1410—884Ma),二郎坪群及其相当地层草滩沟群、斜峪关群、云架山群,丹矾窑群、大河群(550—450Ma),秦岭群(2226—1800Ma)与丹凤群(448—402Ma)。按多旋回观点,秦岭群归早元古代旋回,熊耳群、宽坪群、大红口组归中、晚元古代旋回,二郎坪群、丹凤群属早古生代旋回,火山活动具有从中元古代到早古生代,由北往南迁移的特征。不同的火山岩共生组合或建造所具的地球化学特征,反映了不同的岩浆成因类型、壳幔环境和成矿作用。壳幔环境包括地壳类型、地幔能量状态和构造环境。     

秦岭、祁连细碧岩—石英角斑岩建造成因新观点——壳幔双层混合模型

1.岩石地球化学特征经研究,秦岭、祁连细碧岩-石英角斑岩建造存在C和A(或A1、A2)类地球化学趋势,这些趋势代表不同的岩浆演化系列。北秦岭早古生代二郎坪群和丹凤群细碧岩-石英角斑岩建造具有A+C类基性火山岩+C类角斑岩、石英角斑岩共生组合,A类属拉斑玄武岩浆系列。扬子地台北缘中、晚元古宙细碧岩-石英角斑岩建造具有A1±A2类基性火山岩+C类角斑岩、石英角斑岩组合,其中A1类属拉斑玄武岩浆系列,A2类属碱性玄武岩浆系列。祁连早古生代细碧岩-石英角斑岩建造具有±A1±A2±C类基性火山岩+C类角斑岩、石英角斑岩组合,A1、A2类属拉斑玄武岩浆系列及碱性玄武岩浆系列。秦岭、祁连细碧岩-石英角斑岩建造的共同特点为:(1)呈近东西向的线形带状分布,     

华北地台变火山岩的Co丰度及其地幔温度指示意义

华北地台南缘出露有晚太古宙—早古生代的变质火山岩。本文通过微量元素地球化学研究证明其Co丰度随时代的变化与上地幔的温度演化有关。 1.样品及其分析方法本文研究的样品均取自华北地台南缘的太华群、熊耳群、秦岭群、宽坪群、丹凤群和二郎坪群中的(变)火山岩。其中太华群斜长角闪岩样品取自河南灵宝、洛宁、鲁山地区,其原岩是拉斑系列的基性火山岩,形成时代为晚太古宙(2841±6Ma,2806±7Ma,锆     

东秦岭(河南段)二郎坪群铜多金属成矿环境及成矿效应

二郎坪群位于北秦岭造山带中,在二郎坪群这套火山—沉积岩系中,含有在河南省占有重要地位的铜多金属矿。文章通过对二郎坪群的沉积建造特征、变基性火山岩的形成环境和岩浆来源特征的研究,认为二郎坪群形成于弧后盆地环境,其盆地规模和岩浆来源在盆地东西方向上存在差异,而铜多金属矿床成矿作用与二郎坪群的形成环境和变基性火山岩岩浆来源有着紧密的内在联系。二郎坪群弧后盆地在海底喷流作用下形成了不同成矿元素组合的铜-锌型和铅-锌型两种矿床类型。     

中元古界宽坪群岩石化学及微量元素特征

本文根据岩石、岩石化学及微量元素等资料分析了宽坪群的原岩类型及其形成环境。认为,宽坪群有两大类型变质岩,一类源于正常沉积,主要包括云母长英片岩类、大理岩类、石英岩类和千枚岩类,另一类源于火山沉积,包括绿片岩和角闪质岩。原岩基本组合是砂屑岩—玄武岩—碳酸盐岩、硅质岩,属火山—沉积型建造,形成环境为浅海。其中火山岩系在大陆边缘裂谷近海一侧或边缘海盆地形成。     

东秦岭二郎坪群长英质火山岩成因及其对VMS型矿床成矿环境的制约

东秦岭二郎坪群位于宽坪群和秦岭群之间,是一套海相火山岩-沉积岩建造,形成于早古生代。二郎坪群火山岩中发育有火山成因块状硫化物矿床,该类矿床主要赋存于东二郎坪群刘山岩组和西二郎坪群火神庙组的长英质火山岩(变石英角斑岩、变凝灰岩)中。长英质火山岩富集LILE、亏损HFSE(Nb、Ta),高的Th/Ta(平均值为24.0),显示岛弧型火山岩地球化学特征,反映源区受到俯冲作用的影响。二郎坪群火山岩的¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd为0.107754~0.154978,¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd为0.512465~0.512895,ε_Nd(t>=467Ma)为+0.83~+7.63,表明它们源于亏损的地幔源区。镁铁质岩浆上升到中地壳(10~15 km),经过AFC演化形成长英质岩石。通过蚀变指数AI (alteration index)和CCPI (chlorite-carbonate-pyrite index)对二郎坪群长英质火山岩的蚀变特征进行研究,表明矿体下盘的长英质火山岩明显受到热液蚀变的影响,有别于区域成岩蚀变的岩石,反映成矿热液流体上升对围岩的热液蚀变作用。因此,有效区分热液蚀变或者区域成岩蚀变,可以指导找矿工作。根据东、西二郎坪群火山岩Zr/Y比值、Sr同位素的差异,认为西二郎坪群矿床(水洞岭和上庄坪)形成于初始的弧后盆地,受陆源物质影响较大,形成富Pb的矿床(类似于黑矿型);而东二郎坪群矿床(刘山岩)可能形成弧后盆地的成熟阶段,类似于斐济盆地,形成富Cu的矿床。     

陕西眉县——蓝田间下古生界斜峪关群的建立

眉县、周至、户县、长安、蓝田一带的秦岭北坡,发育有一套变质沉积—火山岩系。因其变质较深,未发现可靠的生物化石,长期被视为宽坪群或秦岭群的一部分,其时代也随之而变化。笔者通过近年调研发现,这套地层的原岩建造、变形变质及含矿性等与宽坪群迥然不同,但与凤(县)太(白)地区的草滩沟群和蟒岭地区云架山群的中、下部基本可以对比,故将其解体出来,另建斜峪关群。它包括下部文家山组和上部干岔沟组,时代属早古生代。     

北秦岭东段二郎坪群基性火山岩中浅色岩体的地球化学、年代学及其地质意义

豫西湾潭地区二郎坪群基性火山岩中存在颜色深浅不同的浅色岩体。它们呈透镜状或不规则脉状产出,主要由斜长石(50%~60%)和石英(40%~50%)组成,另含少量黑云母和绿泥石(3%)。地球化学研究显示,这些浅色岩体主要为英云闪长岩或为奥长花岗岩,具有高Si、富Na,极端贫K,中等Al,低Fe、Mg、Ti的特点,与大洋斜长花岗岩的成分特征相似。微量元素方面则显示出富集Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素的岛弧花岗岩特征。在多种主、微量元素判别图解中,这些不同颜色的浅色岩体之间及与二郎坪蛇绿岩中的基性火山岩之间都显示出明显的结晶分异特征,指示这些浅色岩体与二郎坪蛇绿岩一起形成在弧后盆地环境,是幔源低钾拉斑玄武质岩浆结晶分异的产物。LA-ICP-MS锆石定年结果得到两个斜长花岗岩样品的形成年龄分别为468.5±1.5Ma和470.0±2.6Ma,代表浅色岩体的结晶年龄。该年龄与新近获得的二郎坪群基性火山岩的形成年龄(475±1.5Ma)一致,表明北秦岭二郎坪群弧后盆地型蛇绿岩的形成时代为~470Ma的早古生代。二郎坪基性火山岩470Ma的形成时代和弧后盆地型蛇绿岩的构造属性与秦岭群超高压榴辉岩的原岩年龄(~800Ma)及板内玄武岩的地球化学属性截然不同,而且470Ma年龄明显晚于其南侧秦岭群中超高压榴辉岩~500Ma的峰期变质年龄,暗示二郎坪群基性火山岩与其南侧的北秦岭超高压榴辉岩可能无直接成因联系。     

宽坪群的原岩建造及其形成环境浅析

早—中元古界宽坪群是经历多期变形变质的岩系。经恢复原岩,下部为火山硅质(富镁碳酸盐岩)—基性火山岩亚建造,中部为火山一类复理石亚建造;上部为类复理石—碳酸盐岩亚建造,属优地槽沉积。它不具蛇绿岩的典型特征,也非大洋扩张脊的产物。其形成环境类似大陆边缘裂陷海槽。     

秦岭造山带主要大地构造单元的新划分

根据近年来的地层、沉积、岩浆-火山和构造变形及岩石地球化学等方面研究新进展,结合前人的成果,按照大地构造相单元划分原则,将秦岭造山带分为13个主要构造单元: ①华北南缘陆坡带,包括第一层序的青白口系大庄组、震旦系罗圈组和寒武系,与之对应的豫西栾川群;第二层序的奥陶纪陶湾群;②北秦岭弧后杂岩带,以宽坪群和部分二郎坪群中的基性火山岩与碳酸盐岩的构造块体与变质的古生代深海碎屑岩混杂为特征;③秦岭岛弧杂岩带,由丹凤群不同的古洋隆块体、富水幔源岛弧基性岩浆杂岩、云架山群、斜峪关群和草滩沟群的岛弧钙碱性岩浆岩和火山岩及深海沉积物及秦岭群弧基底杂岩等构成,时间跨度为奥陶纪-石炭纪;④秦岭弧前盆地系,泥盆系及其它晚古生代地层是其主要充填物,同沉积断裂控制了一系列的次级盆地;⑤秦岭增生混杂带,由泥、砂岩组成的基质和基性、超基性岩、火山岩、灰岩、硅质岩等岩块构成,最终形成于二叠纪末-三叠纪初;⑥南秦岭岛弧杂岩带,碧口群的基性-中酸性火山岩和岩浆岩组成,称碧口弧;由三花石群的中基性火山岩以及西乡群的中酸性火山岩共同构成,称西乡弧;由耀岭河群和郧西群中基性熔岩和中酸性火山岩组成,称安康弧;⑦南秦岭弧前盆地系,碧口弧前盆地充填物是以碎屑岩为主的横丹群和关家沟群;西乡弧前沉积主要由三花岩群包括王家坝组砂岩以及由泥岩、砂岩和中酸性火山岩变质而成的片岩、片麻岩和石英岩组成.安康弧前盆地具有明显的深海扇沉积特征梅子垭群和大贵坪组;⑧南秦岭弧后盆地系,包括后龙门山的茂县群和上古生界及三叠系,大巴山的洞河群和部分耀岭河群的火山岩;⑨南秦岭弧后陆坡带,只保留大巴山弧后陆缘,是高川-毛坝以南的下古生界;⑩南秦岭前陆褶冲带,包括龙门山北段、米仓山和大巴山前陆褶冲带.三带形成于印支-燕山期,但构造线不同,且在出现的时间上,由西到东由早到晚;(11)三叠纪残余海盆;(12)中-新生代走滑拉分和断陷盆地;(13)基底断块.     

琼西抱板群变质基性火山岩的地球化学特征及其大地构造意义

海南岛抱板群变质基性火山岩的岩石学、地球化学、Sr、Nd、Pb同位素及其形成的大地构造环境的综合研究表明 ,抱板群变质基性火山岩具有洋中脊型拉斑玄武岩和岛弧型拉斑玄武岩的双重特征 ,起源于亏损地幔 ,是古俯冲消减带上部岩石圈地幔楔、自消减带卷入地幔楔地壳物质及俯冲洋壳析出的流体构成的三元混合物部分熔融结果 ,产生于扩张弧后 (或弧间 )盆地环境。地球动力学分析表明 ,古中元古代时 ,海南岛西部可能经历了一次由“开”向“合”转变的构造演化史。     

Space and Time Relations of Three Plutonic Phases in the Eastern Pontides,Turkey

Granitoid plutons located between the towns of Dereli and Sebinkarahisar are differentiated into three groups, representing the products of three distinct phases; each of these phases is subdivided into several subunits. The first plutonic phase, intruding into the Santonian-Campanian volcanics, is composed of the Maastrichtian Tamdere quartz monzonite, Surmen granodiorite, and Aksu biotite monzogranite. It appears to have formed as differentiation products of a single hybrid magma source. The subunits of the second plutonic phase consist of the Paleocene Gökcebel syenite and Sebinkarahisar quartz syenite, which are intruded into the Aksu biotitemonzogranite to the north and the Santonian-Campanian volcanics to the south. The third plutonic phase consists solely of the Eocene-age Yücedere diorite/gabbro, which intrudes the subunits of the first plutonic phase. The first and second plutonic phases include microgranular mafic magmatic enclaves and display special microscopic textures, the former indicating magma mingling and the latter magma mixing. The first plutonic phase has cafemic (CAFEM)/calc-alkaline (CALK), I-type and arc-related magma characteristics. The second plutonic phase is derived from a magma exhibiting cafemic (CAFEM)/alkaline (silica oversaturated alkaline, ALKOS), I/A-type, and postcollisional characteristics. The third phase is a typical product of a cafemic (CAFEM)/low-K tholeiitic, M-type, postcollisional mafic magma source. Within a regional geologic context, the first plutonic phase is suggested as part of the well-known Eastern Pontide arc magmatism, induced by northward subduction of the northern branch of Neotethys beneath the Eurasian plate during Late Cretaceous time. The products of the second plutonic phase may have been formed from an alkaline magma generated in relation to the tensional regime after crustal thickening caused by the Anatolide-Pontide collision. The third plutonic phase appears to have orginated from a mantle-derived magma generated by the partial melting of upwelled mantle material during an advanced stage of extension.     

A-type granites of crustal origin ultimately result from open-system fenitization-type reactions in an extensional environment

The origin of A-type granites and rhyolites are ultimately relatable to mantle-derived melts and fluids in a zone undergoing extension. The basaltic magmas are accompanied by an alkaline fluid phase, dominantly H₂O + CO₂, which will induce alkali metasomatism of the granulitic crust above. The distinctive mineralogy and geochemistry are thus a direct result of the tectonic environment of formation. Metaluminous and peralkaline granites are magmatic compositions that typically contain evidence of crust and mantle in their genetic baggage, but peraluminous A-type granites may well be caused by efficient loss of alkalis during epizonal degassing. A-type granites and rhyolites are members of a vast family of rift-related magmas that include those of syenitic, nepheline syenitic and carbonatitic character. The fluid phase at work is alkaline. It can carry a host of trace elements in solution, in particular the high-field-strength elements and the rare earths. It can fenitize and fertilize a refractory lower crust, and prepare the precursor for near-complete melting. Some examples of A-type granitic magma do arise by efficient fractional crystallization of a mantle-derived basaltic magma, with or without accompanying assimilation, but many arise by partial or complete melting of an alkali-metasomatized crust.     

北阿尔金南华纪双峰式火山岩的发现及构造意义

北阿尔金恰什坎萨伊沟南口火山岩显双峰式特征, 由变玄武岩和变流纹岩组成.地球化学分析表明变玄武岩源自富集地幔, 上侵过程中遭受地壳混染, 形成于大陆裂谷环境; 而变流纹岩与铝质A型花岗岩特征类似, 为幔源岩浆底侵下地壳部分熔融成因.变流纹岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为749.8±4.6 Ma, 代表火山岩的喷发年龄, 为北阿尔金洋的初始裂解事件提供了时代证据; 与北祁连洋初始裂解时代相近, 从洋盆的初始裂解时间证明北阿尔金与北祁连同为一个带."西域板块"新元古代中期岩浆活动与Rodinia超大陆裂解事件密切相关, 与扬子板块周缘岩浆活动有相似性, 可划分为裂解初期与峰期两个阶段.所发现北阿尔金南华纪双峰式火山岩正是Rodinia超大陆裂解峰期岩浆活动的产物.      

大兴安岭中段塔尔气地区中酸性火山岩成因及构造背景

为探讨大兴安岭中段塔尔气地区中酸性火山岩成因及构造背景,深化大兴安岭中生代火山岩带的对比研究,对该地区满克头鄂博组、白音高老组火山岩开展了锆石U-Pb定年、岩石地球化学及Hf同位素分析.满克头鄂博组年龄为154±2 Ma和154±3 Ma,白音高老组年龄为132±2 Ma.样品富碱质,贫镁和钙,为弱过铝质.富K、Rb、Zr、Hf,贫Eu、Ba、Sr、P、Ti等元素,具有中等到较强的Eu负异常.锆石饱和温度平均值分别为915℃和841℃,表现出A型流纹岩的特点.样品ε_Hf（t）值分别介于+6.9~+8.4和+6.7~+7.9,t_DM2分别介于624~670 Ma和611~682 Ma,指示岩浆来源于新元古代亏损地幔增生年轻地壳物质.本地区满克头鄂博组形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后伸展早期阶段,白音高老组则形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后岩石圈伸展及拆沉作用,同时受到太平洋板块俯冲引发的弧后伸展作用叠加的影响.      

幔源岩浆氧化还原状态及对岩浆矿床成矿的制约

岩浆的氧化还原状态是控制许多基本地质过程的关键热动力学参数之一。估算玄武质岩浆和源区岩石氧化还原状态的常用方法主要包括多价元素的价态、多价元素的分配系数、共存矿物对的化学平衡和全岩化学比值。岩石学实验的深入和分析技术手段的快速发展使精确估算岩浆氧逸度成为可能。这有力地促进了对地幔源区成分、岩浆的部分熔融程度和熔融方式与分异演化历史,以及岩浆矿床的成因机制及成矿过程的研究。幔源岩浆的氧化还原状态复杂多变,不仅与构造背景有关,还与地幔深度(压力)、交代作用和部分熔融有着密切联系。而在岩浆到达浅部地壳后,结晶分异、岩浆去气和同化混染等过程也能不同程度地改变岩浆的氧逸度。因此,即使来自同一构造背景的幔源岩浆也呈现出明显的氧逸度不均一性。氧逸度的高低对源区部分熔融过程中金属元素的地球化学行为、岩浆的分异演化趋势、Fe-Ti-V氧化物饱和时间的早晚和S在岩浆中的溶解度具有明显的控制作用。因此,岩浆的氧逸度对钒钛磁铁矿矿床和汇聚板块边缘的岩浆硫化物矿床的成矿过程具有显著的影响。     

The Yenshanian—type Twin Granite Belts in Intracontinental Compression—subduction Environments in the Northern Part of East Qinlin Area

Calc-alkaline granites (excluding A-and M-type) could be divided into two petrogenic series,I,e,the syntexis series and the transformation series according to their genetic mechanisms.In the light of this classification we found that granites of these two series often aligne in paired zones parallel to contemporaneous B-type or intracontinental compression-subduction zones within ascended slabs,re-sulting in a regular zonal pattern together with subduction zones.Thus,they are defined as twin granite belts.According to the spatial relations between the granite belts and the subduction zones,the twin granite belts could be classified as A, AB and B-type .The zonation of granites of the two series in the northern part of the East Qinlin area could be cited as a typical example of A-type twin granite belts related to the Yenshanian intracontinenta compression-subduction movement in the area.In this paper the tectonic settings and petrogenic features of the twin granites belts in East Qinlin are systematically described,and a tectonic model for granitic magma genesis in intracontinental compression-subduction environments has been proposed.In this model the forma-tion of A-type twin granite belts is closely connected with tectonic movements in terms of the prince-ple,rule and dynamics of material differentiation in the lithosphere.     

东昆仑野马泉地区矽卡岩矿床地球化学特征及其成因意义

东昆仑西段(祁曼塔格)的野马泉地区,是青海省内一个重要的多金属成矿区.该区以往的工作程度较低,与花岗岩有关的铁、铜、多金属矿床多是近几年地质大调查中新发现的.本文通过对野马泉地区铁、铜、多金属矿床矿石矿物组合、围岩蚀变分带、黄铁矿Co/Ni比值、矿石稀土元素特征、矿床硫、铅同位素组成特征等的研究.结果表明,野马泉地区矽卡岩型多金属矿床的形成与东昆仑晚古生代-早中生代构造岩浆旋回造山后期的伸展引张环境形成的碱性A型花岗岩有关,成矿物质主要来自岩浆,具有深部来源特征,与幔源基性岩浆底侵及其与壳源酸性岩浆的混合作用有关,属于典型的钙、镁矽卡岩型矿床.     

东天山哈尔里克地区早石炭世A型花岗岩年代学、地球化学及地质意义

A型花岗岩对研究天山造山带壳幔相互作用和构造演化具有重要意义.对东天山哈尔里克地区的碱长花岗岩和正长花岗岩进行了详细的岩石学、地球化学和年代学研究,旨在阐明其成因及构造意义.其中碱长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为350.7±2.0 Ma和351.8±2.0 Ma,表明该花岗岩体形成于早石炭世早期.岩石含大量碱性长石,暗色矿物以黑云母为主,见钠铁闪石等碱性暗色矿物.岩石高硅、富碱、贫钙镁,富集Rb、Th、K等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素,而强烈亏损元素Ba、Sr、Eu,具弱右倾“Ⅴ”字型的稀土分配曲线（（La/Yb）_N=3.23~5.55,δEu=0.19~0.28）.这些矿物学和地球化学特征表明哈尔里克早石炭世花岗岩属高钾准铝质-弱过铝质花岗岩,为典型的A型花岗岩.花岗岩正的ε_Nd（t）值（+4.2~+4.8）和新元古代的二阶段Nd模式年龄（t_DM2=0.71~0.75 Ga）,表明其源区可能为新生年轻地壳,源岩可能是亏损地幔来源的下地壳中基性岩和少量大洋沉积物.结合前人对东天山岩浆活动和构造环境的研究,认为早石炭世哈尔里克与博格达处于同一构造背景下,早石炭世早期A型花岗岩可能形成于博格达弧后裂谷的伸展早期阶段.      

东天山党罗塔格构造带晚古生代火山岩地球化学特征及意义

本文报道了觉罗塔格构造带中企鹅山群和雅满苏组火山岩的元素和Sr-Nd同位素地球化学研究结果。企鹅山群和雅满苏组火山岩分别以低钾拉斑系列和钙碱性系列为主，玄武岩和安山岩均相对于N-MORB富集轻稀土元素和Sr、Ba、Th等大离子亲石元素，而亏损Nb、Zr和Ti等高场强元素，具有较高的Th/Ta和Ta/Yb比值，表明这些火山岩形成于具有陆壳基底的岛弧环境。但是，雅满苏组比企鹅山群具有偏高的K2O、Rb、Th、U、Nb、Zr和REE等不相容元素含量和较高的K2O／Na2O比值。Sr-Nd同位素组成表明企鹅山群和雅满苏组都来自亏损的地幔源区，但后者遭受了明显的陆壳物质混染。这种地球化学组成的差异反映了陆壳基底性质和厚度的不同。结合已有的地质调查结果，我们认为康古尔断裂作为俯冲带是比较合理的，早石炭世存在康古尔洋，而且它很可能发生了南北双向俯冲作用。企鹅山群火山岩是向北侧俯冲在大南湖泥盆纪岛弧南侧增生的产物，而雅满苏组火山岩是通过向南俯冲在中天山地块北缘形成的陆缘弧火山岩。