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。     

东天山觉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.     

觉罗塔格地区下石炭统雅满苏组火山岩地球化学特征及其构造意义

本文对觉罗塔格地区雅满苏组火山岩全岩地球化学进行了系统研究并比对前人数据,结果显示这些岩石主体富集大离子亲石元素Rb,Ba,Th和U,亏损高场强元素Nb,Ta,类似于岛弧火山岩。对比发现玄武岩可分为两类,I类玄武岩微量和稀土元素含量较低,轻重稀土元素分馏不明显,具亏损地幔特征;Ⅱ类玄武岩稀土和微量元素含量较高,具大陆玄武岩特征,显示出它们来自不同的岩浆源区;中酸性火山岩浆主要由新生陆壳部分熔融而成,安山岩、英安岩和流纹岩为同源岩浆演化不同阶段的产物,并在岩浆演化过程中经历幔源组分混染。结合区域地质背景资料,认为觉罗塔格地区晚古生代期间发生了洋壳的双向俯冲作用。     

东天山觉罗塔格构造带火山岩的铅同位素组成及意义

笔者报道了东天山觉罗塔格构造带中企鹅山群、雅满苏组火山岩和土屋铜矿的斜长花岗斑岩及铜矿石的铅同位素组成,进一步讨论了该成矿带的构造演化。企鹅山群火山岩的铅同位素位于地球演化线的右侧,与北半球铅同位素演化线相比,具有弱富集的特征。斜长花岗斑岩及铜矿石的铅同位素分布在企鹅山群范围之内,与之相似。雅满苏组比企鹅山群富放射成因铅,也具有弱富集的特征。在铅构造模式图解中,企鹅山群位于地幔演化线上,雅满苏组位于造山带演化线附近。雅满苏组的铅同位素具有线性排列特征,位于企鹅山群和中天山花岗岩之间,指示两端员混合的趋势。企鹅山群和雅满苏组火山岩都随着流体交代作用的加强,越来越贫放射成因铅,指示交代地幔楔的流体应主要来自蚀变洋壳,而没有泥质沉积物的参与。雅满苏组比企鹅山群富放射成因铅主要是由于其陆壳基底厚度较大,较强的陆壳混染造成的。     

东天山伊吾地区侵入岩岩石地球化学特征及构造环境

通过对东天山伊吾县解放沟、四道白杨沟、马依当等区段出露岩体的调查研究,查明了其产出形态、岩石类型、岩石组合特征、侵入期次及地球化学特征。岩石类型主要为闪长岩、闪长玢岩、石英闪长岩、花岗岩、斜长花岗斑岩、花岗斑岩等。本文将从岩石学特征、岩石地球化学特征等方面进行系统研究,分析并探讨该区侵入岩的成因及构造环境。     

新疆觉罗塔格地区却勒塔格一带小热泉子组火山岩地球化学特征及构造意义

却勒塔格一带下石炭统小热泉子组为一套滨浅海相火山岩夹少量正常沉积碎屑岩建造,上被上石炭统底格尔组不整合覆盖,火山岩组合以玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩最为发育.火山岩岩石化学、地球化学特征表明,小热泉子组火山岩主要属钙碱性系列,一般以富钠为特征,稀土元素和微量元素分布型式与火山岛弧钙碱性火山岩分布型式基本吻合.     

东天山觉罗塔格地区晚石炭世岛弧火山岩

东天山觉罗塔格地区土古土布拉克组火山岩是晚石炭世火山活动的产物,火山岩与一套陆相碎屑岩互层产出,岩石组合为岛弧拉斑玄武岩、钙碱性(高铝)玄武岩、高铝玄武安山岩、英安岩和流纹岩,火山活动总体上具有由早期中基性火山岩向晚期中酸性火山岩演化的规律.岩石化学和地球化学特征表明,火山岩的w(SiO2)基本上连续变化于47.68%～75.19%之间,无明显的成分间断,安山岩所占的比重最大,并不具有双峰式火山岩的特点.其中w(SiO2)小于57.48%的中基性火山岩具有高w(Al2O3)(16.34%～20.22%),较富钾,富集大离子亲石元素,具明显的Nb、Ta负异常;w(SiO2)介于62.11%～75.19%之间的安山岩、英安岩和流纹岩岩石化学特征与准铝质的Ⅰ型花岗质岩石相似,其地球化学特征也反映出岛弧花岗岩的特点,表明东天山觉罗塔格地区路白山一带在晚石炭世仍处于古亚洲洋向南俯冲的岛弧环境.     

东天山觉罗塔格红云滩花岗岩年代学、地球化学及其构造意义

东天山觉罗塔格地区广泛发育的晚古生代岩浆岩及相关的矿产一直是东天山大地构造研究的焦点。觉罗塔格南缘红云滩花岗质岩体的岩石、矿物组合显示典型的钙碱性火山弧花岗岩特征。岩石地球化学研究表明,该花岗质岩石富集大离子亲石元素而亏损高场强元素,是洋壳俯冲所导致的下地壳物质部分熔融、岩浆分离结晶和上地壳同化混染作用的产物。LAM-ICP/MS锆石定年结果表明,红云滩花岗岩侵位于早-中石炭世(328．5±9．3Ma)。结合觉罗塔格地区由南至北,晚古生代矿产分布由火山沉积-热液改造型铁矿向斑岩型铜钼矿过渡的特征、火山-沉积岩分布和该区晚古生代的大地构造演化历史,作者推测:早古生代觉罗塔格洋向塔里木板块俯冲并形成中天山岛弧之后,该洋盆并未完全消亡,并于晚古生代时极性反转,向北俯冲于准-吐-哈地块之下。红云滩花岗岩正是形成于晚古生代觉罗塔格俯冲洋壳之上的火山弧环境。觉罗塔格地区晚古生代的岩浆岩,火山-沉积岩和矿产分布均不同程度受控于这一大地构造背景。     

东天山觉罗塔格带黄山地区角闪辉长岩岩体的年代学、地球化学特征及岩石成因

为了确定东天山觉罗塔格带黄山地区单一的角闪辉长岩岩体的形成时代、源区性质及其构造属性,本文对东天山觉罗塔格带黄山地区早二叠世角闪辉长岩岩体进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年与地球化学分析。结果表明：2个岩体中的锆石在CL图像上主要呈条痕状吸收,Th/U值较高（0.23~0.58）,指示其岩浆成因,成岩年龄为早二叠世（281.1~282.3 Ma）。这些岩体均由单一的角闪辉长岩构成,w（SiO₂）为46.45%~52.76%,w（MgO）为5.15%~8.42%,w（Al₂O₃）为14.52%~16.84%,Mg^#主要为0.55~0.63;稀土元素配分模式呈右倾型,LREE/HREE=3.36~5.11,（La/Yb）_N=2.64~4.41,δEu值多为1.06~1.98;在微量元素蛛网图上,Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素相对富集,高场强元素Nb、Ta及Zr、P、Hf相对亏损;ε_Nd（t）=10.66~12.54（t=282 Ma）,平均为11.60。综上所述,东天山觉罗塔格带黄山地区早二叠世角闪辉长岩的岩浆源区主要为受俯冲流体交代的亏损地幔楔。结合同时代火成岩的组合特征、沉积作用以及区域构造演化历史,认为东天山觉罗塔格带黄山地区早二叠世角闪辉长岩体形成于吐哈地块与中天山地块碰撞后的伸展背景。     

湖南前寒武纪火山岩地球化学特征及产出构造环境

湖南前寒武纪火山岩有中元古代活动陆缘（初始）岛孤拉斑玄武岩，新元古代被动陆缘裂谷碱性玄武岩（次火山岩），及活动陆缘—（成熟）岛孤拉斑系—钙碱系—碱性系之火山岩套，其中的基性岩构成复理石冲断岩片，为地体的分界标志。     

新疆东天山觉罗塔格带阿奇山南部雅满苏组火山岩的年代学、地球化学特征及其成因

东天山觉罗塔格带阿奇山南部雅满苏组火山岩的岩石学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd同位素分析结果表明阿奇山南部雅满苏组火山岩主要由安山岩、英安岩、流纹岩和相应成分的火山碎屑岩组成,夹少量玄武岩。流纹岩和安山岩中的锆石多呈自形-半自形晶,振荡环带发育,Th/U比值为0.44~1.53,指示岩浆成因。定年结果表明它们形成于早石炭末—晚石炭初(318.6~324.4 Ma)。阿奇山南部雅满苏组火山岩的地球化学特征主要为:酸性火山岩为中钾钙碱性系列,中基性火山岩主要为高钾钙碱性系列;稀土配分模式均呈右倾型,轻重稀土分馏明显(LREE/HREE为2.91~9.92);强烈富集Rb、Ba、K、La、Ce等大离子亲石元素,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素;(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.704 01~0.706 36,ε_(Nd)(t)值主要为4.14~7.21。研究结果表明,中基性火山岩的岩浆源区主要为受俯冲流体交代的亏损地幔楔,而酸性火山岩则源于年轻地壳物质。结合前人研究成果,认为阿奇山南部雅满苏组早石炭世末—晚石炭初火山岩形成于大陆边缘环境,其地球动力学机制与古亚洲洋板块向中天山地块之下的俯冲作用有关。     

东天山石炭纪雅满苏组火山岩特征及地质意义

雅满苏组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分,也是东天山地区海相火山岩型铁多金属矿床的赋矿地层。其年代学及地球化学研究对探讨该区古生代构造演化和火山岩型铁多金属矿床成因具有重要意义。本文对东天山地区雅满苏组火山岩的岩石学、地球化学和同位素年代学进行了系统研究。结果显示:雅满苏组是一套海相火山岩夹碳酸盐岩建造,其上亚组英安岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为334.4±1.7 Ma(MSWD=0.67),代表了雅满苏上亚组火山岩形成时代,切穿雅满苏铁矿区矽卡岩及矿体的正长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为325.5±1.7 Ma(MSWD=0.34),表明雅满苏铁矿床形成不晚于325 Ma。雅满苏上亚组英安岩和玄武岩显示了富集LREE、U、Sr,相对亏损Nb、Ta等元素的特征,且英安岩锆石的(176Hf/177Hf)i比值介于0.282 644~0.282 802之间,εHf(334 Ma)为3.0~8.0,表明它们是活动大陆边缘弧环境的产物,英安岩是新生地壳物质部分熔融的结果,玄武岩是软流圈地幔与受俯冲板片流体交代地幔的混合熔体演化的产物。结合前人研究成果,认为雅满苏组火山岩是早石炭世中期古亚洲洋俯冲作用的产物,石炭纪时期古亚洲洋尚未闭合,雅满苏铁矿床形成介于334~325 Ma之间,是与石炭纪火山岩有成因联系的铁矿床。     

西天山特克斯县北乌孙山大哈拉军山组火山岩地球化学特征及构造意义

对西天山特克斯西北乌孙山中部地区出露的火山岩进行了地球化学研究,结果表明玄武岩、安山岩均为拉斑质火山岩,LREE较富集[(La/Yb)N介于3.44~11.36之间],具有弱的Eu负异常(δEu=0.79~1.13),安山岩与流纹岩明显富集强不相容元素(如Cs、Rb、Ba、Th、U)和LREE。玄武岩与中酸性岩样品具有轻微的差异,但所有样品具有较明显的Nb、Ta、Ti负异常,并且除了活动性较强的元素(Cs、Rb、Ba)外,其余微量元素均接近于下地壳的含量,(Th/Nb)N介于2.02~8.12之间,(Nb/La)N介于0.40~0.45之间,远远小于1,La/Ba值低(0.01~0.07),Ba/Nb值高(90~410);Zr/Nb值平均为16.48,最为接近原始地幔(15.71)的比值;而Ta/Nb、Hf/Ta、Th/Yb值平均为0.10、3.77、0.64,较为接近上地壳(0.10、3.50、0.48)的比值,Zr含量大于90×10-6,Zr/Y值在4左右,显示了板内玄武岩的特征。结合区域上地质特征,认为该地区在石炭纪时碰撞结束进入碰撞后伸展阶段,局部具有裂谷化特征。样品的Nb、Ta、Ti负异常应为地壳混染引起,火山岩的形成环境为碰撞后伸展的构造环境。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。     

西昆仑山中元古代长城系火山岩地球化学

西昆仑山长城系塞拉加兹塔格群为一套火山-沉积岩组合,其火山岩主体为基性岩,在顶部出现少量酸性富Na的流纹英安岩。基性火山岩SiO2=47.77%～49.56%,Na2O K2O=4.64%～5.42%,Na2O/K2O=2.32～8.46,ΣREE=74.29×10-6～137.35×10-6La/YbN=6.5～10.0La/SmN=2.35～2.91微量元素经N-MORB标准化后的配分模式与板内碱性-拉斑玄武岩的相近多种不相容元素HFSE比值及相应的图解表明玄武岩形成于大陆板内裂解背景。酸性火山岩SiO2=70.01%～72.72%Na2O K2O=7.83%～8.27%ΣREE=402.97×10-6～826.55×10-6,(La/Yb)N=11.58～30.68,(La/Sm)N=5.1～10.5,δEu为0.31～0.32,稀土配分模式具有A型花岗岩特征。火山岩的沉积学、地球化学特征综合分析显示火山岩形成于大陆裂解背景。     

东天山博格达晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及意义

东天山博格达造山带晚石炭世柳树沟组为一套由玄武岩和流纹岩组成的双峰式火山岩,形成于晚石炭世,其Si O₂含量介于46.18%～46.56%和76.06%～76.25%之间,具有明显的Daly成分间断。其中,玄武岩具富Na贫K特征,Ti O₂、Al₂O₃、Ca O和MgO含量均较高,∑REE为75.54×10^-6～80.22×10^-6,LREE/HREE值为3.00～3.12,以富集Ba、Rb等大离子亲石元素(LILE)和不相容元素(P、K),相对亏损Ti、Ta、Nb等高场强元素(HFSE)和不相容元素(U、Th)为特征;流纹岩Na₂O/K₂O值为0.32～0.36,属低Ti、低Mg类流纹岩,∑REE为520.72×10^-6～595.26×10^-6,LREE/HREE值为5.60～6.53,具有Rb、Th、K、La、Ce、Zr、Hf、Sm等元素的富集以及Ba、U、Ta、N...     

东天山觉罗塔格带东段早志留世中酸性侵入岩的年代学、地球化学及构造意义

为了确定东天山觉罗塔格带东段玉海地区中酸性侵入岩的形成时代、源区性质及其构造属性,本文对该区中酸性侵入岩进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学以及Sr-Nd同位素分析。2个样品中的锆石在CL图像上具明显振荡环带,Th/U值为0.28～0.59,指示其岩浆成因。对岩浆锆石定年结果表明,它们主要形成于早志留世(433.2～431.2Ma),代表了寄主岩石的形成时代。样品w(SiO_2)=57.88%～69.01%,w(Na_2O)=3.46%～5.07%,w(K_2O)=0.50%～1.65%,Na_2O/K_2O=4.26～6.79,Mg#=45.1～52.3,A/CNK=0.89～1.00;稀土配分模式呈右倾型,LREE/HREE=5.55～11.47,(La/Yb)N=4.18～13.54,δEu=0.82～1.25;在微量元素蛛网图上表现为大离子亲石元素(Ba、U、K、Sr等)相对富集和高场强元素(Th、Ti、Nb、Ta)相对亏损;全岩εNd(t)值介于6.1～7.0之间。研究表明,早志留世中酸性侵入岩的岩浆源区主要为年轻地壳物质,结合火成岩的组合特征、岩浆作用性质以及区域构造演化历史,认为早志留世中酸性侵入岩形成于康古尔洋板片向北(吐—哈地块)俯冲的活动大陆边缘环境,从而将康古尔大洋板片北向俯冲的时限追溯至早志留世。     

西天山昭苏北部石炭纪火山岩的岩石地球化学特征、成因及形成环境

西天山昭苏北部早石炭纪大哈拉军山组火山岩由碱性橄榄玄武岩和少量的拉斑玄武岩组成。火山岩TiO2（1．10～1．99％）和P2O5（0．22～0．70％）含量较高,富集大离子亲石元素（Rb,Ba,K）并强烈亏损高场强元素（Nb,Ta,Ti）（（Nb／La）N=0．20～0．36）,轻重稀土分异,其地球化学特征总体上与美国盆岭地区新生代（中新世中期之前）火山岩以及中美洲和南美洲的弧后“过渡型”基性火山岩相似,但与典型火山弧岩浆岩有些不同。大量元古代继承锆石的出现以及主量、微量元素和Nd同位素地球化学特征均表明火山岩经历了相当程度的结晶分异和陆壳混染（AFC）。与碱性玄武岩相比,拉斑玄武岩的SiO2含量和K2O／Na2O比值较高,而εNd（t）,MgO和Mg^#值较低,可能由碱性玄武岩浆经AFC演化形成。碱性橄榄玄武岩中含富Fe,Ti贫Si的火山岩夹层（Fe-Ti玄武岩）,是碱性玄武质岩浆依Fenner趋势发生较高程度结晶分异的产物。火山岩的元素地球化学特征指示岩浆源区可能为俯冲流体交代富集的岩石圈地幔,然而,Fe-Ti玄武岩的出现以及地球化学特征随时间的规律性变化均指示它们形成于拉张的构造环境。我们提出,昭苏北部大哈拉军山组火山岩可能形成于具有元古代陆壳基底的活动大陆边缘弧后拉张环境。这一认识与前人提出的大哈拉军山组火山岩为地幔柱活动影响的大陆裂谷岩浆岩的认识有所不同。