南秦岭西乡群孙家河组火山岩形成构造背景及其大地构造意义的讨论

西乡群孙家河组火山岩形成于晚泥盆-早石炭世,组内火山熔岩主要为一套亚碱性玄武岩和安山岩,具有高Ba及显著的Nb、Ta亏损,其Th/Yb、Ta/Yb、Th/Ta、Nb/La和Ti/Zr、Ti/Y等不活动痕量元素组合指示其形成于大陆边缘弧(活动陆缘)环境.这套火山岩在区域上可能与勉略带相联,指示南秦岭泥盆-石炭纪期间一个古洋盆的存在和发育.     

扬子地块北缘西乡群孙家河组火山岩形成时代及元素地球化学研究

西乡群孙家河组为一套低绿片岩相浅变质火山-沉积岩系,主要由基性-中基性-酸性火山岩和凝灰岩、沉凝灰岩、泥岩、硅质岩组成,火山岩岩石类型包括玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩.LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示流纹岩形成时代为832.9±4.9 Ma,辉石玄武岩的形成时代为845.0±17 Ma,两者在误差范围内一致,属新元古代同期岩浆作用产物.     

西乡群三郎铺组和大石沟组火山岩U-Pb定年及岩石成因研究

三郎铺组不整合上覆于孙家河组之上,与大石沟组呈连续过渡关系,两者均为一套火山沉积岩系。三郎铺组火山岩主要为玄武岩和流纹岩,大石沟组火山岩包括玄武岩、安山岩、流纹岩。大石沟组流纹岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示流纹岩形成时代为803.0±5.3Ma,属新元古代岩浆作用产物。元素地球化学和三郎铺组特有的陆相火山岩结构表明火山岩形成大陆板内伸展环境,属亚碱性火山岩系。三郎铺组玄武岩和流纹岩组成双峰式火山岩套,微量元素比值对模拟结果表明玄武岩浆来源于岩石圈地幔中原始石榴石二辉橄榄岩的部分熔融,部分熔融程度约为7%; 三郎铺组流纹岩浆源岩可能为白勉峡组下部的玄武质岩石,岩浆起源于斜长石稳定的下地壳源区或部分熔融形成的原生岩浆在上升过程中,经历了较为显著的斜长石结晶分异作用过程。大石沟组玄武岩、安山岩和流纹岩具有相同的微量元素比值、ε(t)值和t_DM,为同一母岩浆分离结晶的产物。玄武岩浆起源于原始石榴石二辉橄榄岩约10%的部分熔融,玄武岩浆分离结晶后残余岩浆比例约70%时形成安山岩浆,残余岩浆比例约20%~30%时产生流纹岩浆; 分离结晶的主要矿物包括斜长石和铁钛氧化物。三郎铺组和大石沟组均是新元古代晚期大陆裂谷作用的岩浆响应。     

南秦岭西乡群孙家河组锆石SHRIMP U-Pb年龄及其构造地质意义

南秦岭西乡群孙家河组英安质火山熔岩进行了锆石SHRIMP U-Pb年龄和岩石化学、稀土元素、微量元素等方面的研究。获得的锆石年龄为814.8±5.2Ma,属于晚青白口世。该年龄为研究南秦岭扬子陆块过渡基底的形成时代提供了有力的佐证,并为研究扬子陆块Rodinia超大陆汇聚时限及秦岭造山带的构造演化提供了新证据。     

扬子北缘西乡群大石沟组和三郎铺组凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

对采自扬子北缘西乡群大石沟组和三郎铺组的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。结果表明,大石沟组和三郎铺组的凝灰岩年龄分别为（789.0±4.4） Ma（MSWD=0.66）和（760.4±4.5） Ma（MSWD=0.43）。根据已有的资料分析,西乡群的底界年龄约为820 Ma,区域上大体可与板溪群及其相当地层进行对比,为华南新元古代裂谷盆地的早期充填,其与下伏三花石群分别代表了上下2个不同的构造-沉积旋回。结合前人研究结果,华南新元古代的岩浆活动初步显示有三幕的特征,它们的峰值年龄分别约为825 Ma、795 Ma和760 Ma,其中以前两期最为明显,分别标志着裂谷盆地的开启和全面打开。笔者报道的大石沟组和三郎铺组凝灰岩分别代表了795 Ma和760 Ma两期幕式岩浆活动,它们不仅是华南新元古代幕式岩浆活动的一部分,也与华南新元古代裂谷盆地的形成密切相关,具有不可忽视的地质意义。     

扬子地块西南缘大红山群老厂河组变质火山岩的锆石U-Pb定年及其地质意义

大红山群是扬子地台西缘相对较老的地层单元,普遍经历了绿片岩相-低角闪岩相变质作用。其中部的曼岗河组、红山组已获得古元古代晚期～1.68Ga的成岩年龄,其底部的老厂河组却未有相关年龄的报道。大红山群的变质时代目前也无精确的年龄结果。本文以老厂河组厚层变质沉积岩中的薄层变质火山岩样品为研究对象,在岩相学研究的基础上,运用LA-ICP-MS方法对变质火山岩锆石进行原位U-Pb同位素定年及相关的微量、稀土元素测试,获得变质火山岩的原岩年龄和变质年龄:(1)老厂河组变质中酸性岩和变质基性岩中岩浆锆石微区的207Pb/206Pb加权平均年龄分别为1711±4Ma和1686±4Ma,限定老厂河组的形成年龄范围为1711～1686Ma;(2)变质基性岩(石榴斜长角闪岩)中变质锆石的206Pb/238U年龄为849±12Ma。本文结果表明,大红山群的形成时代可提早至1711±4Ma,又一次证明了扬子地台西缘古老结晶基底的存在;大红山群在～850Ma经历了一期新元古代变质事件,这期变质可能是与扬子地台西缘新元古代岩浆事件有关的区域变质事件。     

陕西西乡群火山—沉积岩系形成构造环境：火山岩地球化学约束

详细的地球化学解析表明，西乡群火山岩系具有Nb,Ta亏损等弧岩浆系列特征，其中白勉峡组火山岩与一个部分亏损的地幔源地区有关，形成于洋内岛弧（或初始岛弧）的大地构造环境，而局限于柳树店－孙河－三郎铺一带分布的孙家河组，三郎铺组和大石沟组火山－沉积岩系可能为一外来构造移置体，形成了泥盆－石炭组，与一个活动大陆边缘及加积增生岛弧型地壳裂陷形成的初始弧间盆地环境有关，并在区域上与勉略缝合带相关联，原应为该缝合带的一个组成部分。     

拉萨地块西部狮泉河地区典中组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

广泛分布于拉萨地块南部的林子宗群火山岩被认为是新特提斯洋北向俯冲消减到陆陆碰撞构造背景转化过程中的岩浆作用产物，记录了从新特提斯洋俯冲到印度-欧亚板块碰撞、后碰撞的丰富信息.对狮泉河地区的林子宗群典中组火山岩样品进行了详细的年代学、元素及同位素地球化学研究.结果显示典中组火山岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄集中在67.1±1.7 Ma至70.8±1.1 Ma，表明其形成于白垩纪晚期.火山岩岩性主要包括玄武安山岩、安山岩、流纹岩等，其中，中基性火山岩为一套低钾拉斑-钙碱性系列岩石，具有低TiO₂（平均值< 1%），高Al₂O₃（平均值>15%），均富集K、Rb、Th、U等大离子亲石元素（LILE），亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素（HFSE），具有弧岩浆岩的地球化学特征.两件中基性岩样品（87Sr/86Sr）_i比值分别为0.707 437、0.707 672，ε_Nd（t）值分别为-5.06和-4.31.酸性火山岩为一套高钾钙碱性岩石，具有高的SiO₂（76.01%~76.77%）、高K₂O（4.93%~4.98%）、高K₂O/Na₂O（1.41%~1.45%）以及相对高的Mg#（平均值为45.38），富集K、Rb、Th、U等大离子亲石元素（LILE），亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素（HFSE），具有明显的Eu和Sr负异常.以上特征暗示典中组中基性火山岩可能是新特提斯洋北向俯冲消减过程中板片流体引起上覆地幔楔部分熔融的产物，且在上升过程中受到地壳混染的影响，酸性岩则可能来源于上覆地壳的部分熔融，且受到少量幔源物质的影响.此外，年代学及地球化学特征均表明本研究样品不属于前人认为的则弄群火山岩，而应重新厘定为林子宗群典中组火山岩.      

扬子地块西缘河口群的时代:来自火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

扬子地块西缘的河口群长期以来被认为是早元古代的火山—沉积地层,这种认识缺乏高精度同位素年龄的支持。为精确标定河口群的时代,采用激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)对川西南拉拉铜矿区河口群中的石英角斑岩进行锆石U-Pb定年。结果表明所有锆石均为岩浆锆石,单点分析结果均为谐和年龄,锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为1722±25Ma(2σ,MSWD=0.5,n=11)。由此认为河口群浅变质火山—沉积岩系的精确沉积时代为1722±25Ma,为早元古代晚期的火山—沉积地层。     

南秦岭西乡群锆石SHRIMP U—Pb年龄及其构造地质意义

2009年陕西省地质志修编项目组,重点对出露于西乡县城东孙家河附近,南秦岭西乡群孙家河组英安质火山熔岩进行了锆石SHRIMP U-Pb同位素年代学和岩石化学、稀土元素、微量元素等方面的研究,获得了新的同位素年龄为814.8±5.2 Ma。认为该岛弧火山系的形成时代为青白口纪晚期,属晋宁期古扬子板块西缘与青康滇古板块汇聚的产物,为研究南秦岭扬子陆块过渡基底的形成时代,提供了有力的佐证。对进一步详细研究扬子陆块Rodinia超大陆汇聚时限及秦岭造山带的构造演化提供了新的时代证据,具有重要的地质构造意义。     

西藏那曲中酸性火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学特征及岩石成因

西藏拉萨地块北部广泛分布着中生代岩浆岩,然其岩浆源区和岩石成因仍存在多种争议。本文对那曲地区中酸性火山岩进行了全岩地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb年龄和Hf同位素的研究。结果显示:1)那曲地区粗面安山岩的时代为111.9±1.2Ma,英安岩为109.2±3.5Ma,二者在误差范围内一致,均为早白垩世;2)火山岩Si O2为51.88%~74.62%,具有低MgO含量(0.37%~3.65%),并且样品大多显示较低的Mg#(16~40)值。岩石为过铝质特征,在原始地幔标准化蛛网图上显示Th-U正异常,而Nb、Ta、P、Ti等负异常。稀土元素整体表现为轻稀土富集、重稀土亏损的趋势,且轻重稀土分异程度强,(La/Yb)N=8.79~14.85,具负Eu异常(δEu=0.46);3)那曲中酸性火山岩体的锆石Ti温度计为720℃左右。锆石Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)300,普遍在2~250之间,指示岩浆具有低的氧逸度;4)那曲中酸性火山岩锆石εHf(t)值大多集中在-7.7~0.5之间,对应的Hf模式年龄(tCDM)为918~1336Ma。综合以上岩石学和地球化学数据,认为那曲中酸性火山岩为壳幔混合成因,可能是在班公湖-怒江洋壳南向俯冲引起板片断离背景下,羌塘与拉萨地块碰撞引起地壳加厚继而发生部分熔融,并加入了少量的受早期流体交代的安多微陆块古老岩石圈地幔物质,且其熔融产物经历了不同程度的分离结晶作用。     

青藏高原北部查保马组火山岩的锆石SHRIMP U-Pb定年和地球化学特点及其成因意义

查保马组火山岩位于青藏高原北缘、可可西里东部,为一钾质C型埃达克岩,形成于新近纪中新世(Nt)时期,锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为13.2±0.6～18.3±1.1Ms.火山岩具有SiO2为59.48%～64.63%,富碱(Na2O k2O=7.52%～8.30%),高K2O(4.21%～4.62%),高MgO(0.76%～2.48%)和高Mg#值(0.26～0.51),以及钾玄岩系列的岩石地球化学特征.稀土总量非常高(∑REE=482.26×10-6～592.11×10-6),轻稀土强烈富集(LREE=466.47×10-6～571.69×10-6),重稀土显著亏损(HREE=14.00×10-6～20.43×10-6),Y含量(13.29×10-6～19.87×10-6,平均16.27×10-6)和Yb含量(1.11×10-6～1.66×10-6,平均1.37×10-6)普遍偏低.稀土元素配分模式呈轻稀土强烈富集的右倾斜型,(La/Yb)N值为61.02～91.67,负铕异常不明显(Eu/Eu*=0.74～0.86).Sr含量及Sr/Y比值高,分别为949×10-6～1497×10-6和54～108.微量元素比值蛛网图上强烈地表现出Nb、Ta、P、Ti、Y的负异常.查保马组(N1c)钾质C型埃达克岩是青藏高原北部在中新世时期因大陆地壳巨量增厚(75～80km)引起榴辉岩相的下地壳物质发生部分熔融的岩浆产物.     

新疆准噶尔北缘北塔山组火山岩年龄及岩石成因

对准噶尔北缘北塔山组辉石玄武岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄测定, 获得了玄武岩的喷发年龄380.5±2.2Ma,表明北塔山组火山岩形成于中泥盆世。该地层火山岩中辉石玄武岩和无斑玄武岩的SiO₂含量为47.55%~52.97%、Al₂O₃的含量为8.44%~20.00%、TiO₂为0.5%~1.2%,MgO含量为2.8%~15.35%、CaO为3.98%~14.83%、FeO^T为9.46%~19.23%,具有亚碱性拉斑玄武岩的特征。其微量元素显示富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta和Ti,Eu异常不明显。它们具有极低的初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值(0.703835~0.704337)和高的ε_Nd(381Ma)值(+6.84~+12.3,t=381Ma)的亏损地幔源区特征。结合区域地质背景,北塔山组火山岩形成于与俯冲作用相关的构造环境,是准噶尔古洋盆于泥盆世时发生的俯冲-消减所引发的岛弧岩浆作用的地质记录。岩浆源区为被流体或沉积物熔体交代改造的地幔楔和软流圈地幔,不同类型的岩石系不同成分的原始岩浆经不同演化过程的产物。     

扬子西缘黄水河群玄武岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

分布于龙门山逆冲推覆带内的黄水河群夹片,为一套典型的浅变质(绿片岩)岩系,局部变质程度可达低角闪岩相,其中火山岩广泛发育.本文在野外地质调查基础之上,结合岩石学、岩相学分析,对干河坝组中采集的玄武岩锆石进行SHRIMP U-Pb测年,获得(799±8)Ma和(875±12)Ma两个206pb/238U加权平均年龄值,前者为玄武岩结晶(成岩)年龄,表明该玄武岩形成于新元古代中期,后者为捕获锆石年龄信息,代表晋宁运动的一次构造岩浆事件.结合区域上的成果资料,认为黄水河群与盐井群、苏雄组为晚青白口纪同时代沉积的地层.     

满洲里南部玛尼吐组火山岩锆石U-Pb年龄与地球化学研究

满洲里南部玛尼吐组火山岩的岩相学鉴定为安山岩、粗安岩和粗面岩,化学成分显示其以粗面岩为主,少量流纹岩.LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示其形成于146 ～ 158Ma之间的晚侏罗世.火山岩富碱高钾,属碱性系列;稀土总量较高(∑REE=328.2×10-6 ～419.2×10-6),轻重稀土分馏较明显((La/Yb)N=12.87～23.10),中等负铕异常(δEu=0.41 ～0.70);富集大离子亲石元素Rb、K和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti.具有高Rb/Sr比值(0.34 ～ 1.88)和正的εHf(t)值(3.68 ～8.65),锆石176Hf/177 Hf介于0.282780 ～0.282922之间,两阶段Hf模式年龄为652 ～972Ma的新元古代.岩浆源区物质为新元古代增生的基性火成岩地壳,火山岩形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合造山岩的岩石圈伸展构造环境.     

辽北德仁组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及岩石地球化学特征

通过对辽北平岗盆地中德仁组火山岩的岩石学、地球化学和年代学的研究,探讨了其岩石成因、形成时代、构造环境,以及华北克拉通东部岩石圈减薄时间和减薄机制。用LA-ICP-MS技术测定了平岗盆地中德仁组中部英安质角砾晶屑岩屑凝灰岩和上部流纹岩中的锆石U-Th-Pb同位素组成。获得前者的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为246.8±3.5Ma和169.6±4.6Ma,代表了2期岩浆活动的年龄,是平岗盆地基底早三叠世和中侏罗世岩浆活动的表现;后者的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为117.0±0.9Ma,表明流纹岩形成于早白垩世。德仁组火山岩富集大离子亲石元素K、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Y、Yb;富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,稀土元素配分曲线呈右倾型,表现出壳源特征。德仁组火山岩形成于活动大陆边缘火山弧环境,原始岩浆来源于盆地基底岩浆岩重熔。研究区在117~135Ma期间,发生了由正地形向负地形的重大转变,区域上发育伸展盆地和变质核杂岩,并在基底岩石重熔过程中受到地幔混染作用,表明研究区在早白垩世发生了岩石圈减薄,且减薄的起始时间早于117.0±0.9Ma,减薄机制为拆沉作用。     

张广才岭五道岭组火山岩的锆石U——Pb 年代学及地球化学特征

对张广才岭五道岭组火山岩进行锆石U--Pb LA--ICP--MS 年代学和岩石地球化学研究,以确定该组火山岩形成的时代和构造背景。选取样品中的锆石均呈自形--半自形晶,具有清晰的振荡生长环带和较高的Th /U 比值( 0. 52 ～ 2. 28) ,暗示其岩浆成因。测年结果显示,五道岭组火山岩形成于289 ± 3 Ma,是早二叠世岩浆活动的产物。火山岩的岩石组合为玄武岩--流纹岩,显示双峰式火山岩的特点,属于高钾钙碱性--钾玄岩系列,玄武岩具有富集Ｒb、K 等大离子亲石元素( LILE) ,亏损Nb、Ta 等高场强元素( HFSE) 的特征; 流纹岩呈负铕异常,富集Ｒb、Th、U 和K 等大离子亲石元素( LILE) ,亏损Nb、Ta 和Ti 等高场强元素( HFSE) 及Sr、P 元素,并显示A 型流纹岩的特点。结合该时期区域构造演化史,火山岩地球化学特征揭示了五道岭组火山岩的形成与岛弧环境下的局部伸展作用有关,这种构造背景是古亚洲洋板块俯冲于松嫩-张广才岭-佳木斯陆块之下造成的。