雁荡山世界地质公园火山作用研究

雁荡山世界地质公园位于浙江省东南部,主体为一白垩纪火山岩浆活动形成的复活破火山,由4个火山岩性段和1个中央侵入体构成,经历了4期喷发、2次塌陷、1次侵入、现代地貌形成等共8个演化阶段.火山岩为以流纹质和粗面英安质为主的高钾钙碱性系列岩石组合,中央侵入体为橄榄安粗岩系列石英正长斑岩,它们的A/CNK值集中在0.9～1.2之间,为铝饱和或铝过饱和类型.岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素,相对亏损高场强元素;δEu值为0.11～0.32,表明岩浆经历了以斜长石为主的强烈结晶分异作用;火山岩(87Sr/86Sr)i为0.707 9～0.716 1,εNd(t)为-6.90～-7.70,中央侵入体石英正长斑岩(87Sr/86Sr)i为0.708 6～0.709 8,εNd(t)为-7.10～-7.68,表明它们是同源岩浆不同阶段分异演化的产物,物质来源主要为陆壳,但也有地幔物质参与.它们形成的大地构造背景,不是典型的岛弧或安第斯型活动大陆边缘,而是活动大陆边缘靠板内的环境.     

浙东南英安质火山岩早侏罗世锆石SHRIMP年龄的首获及其地质意义

浙江中生代晚期火山岩极为发育,而有无中生代早期火山岩,则向无定论。本文在确认浙东南松阳毛弄煤矿一带煤系沉积下部火山岩属中生界毛弄组的基础上,测得其SHRIMP锆石U-Pb年龄为180±4Ma,首次证明浙江存在早一中侏罗世火山岩,同时表明浙东南尚没有确切的中侏罗世晚期至晚侏罗世火山岩活动记录,而且也缺失晚侏罗世和大部分中侏罗世地层。     

昆仑山世界地质公园哈萨山蛇绿岩地球化学特征及锆石U-Pb年龄

哈萨山蛇绿岩位于东昆中缝合带中部,为昆仑山世界地质公园三大核心地质遗迹之一,蛇绿岩出露较为完整,通过对蛇绿岩中堆晶辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年研究,获得年龄值为438.5±2.6 Ma,表明蛇绿岩形成于早志留世。岩石地球化学研究显示,蛇纹岩的原岩为橄榄岩类,蛇纹岩的稀土元素总量较低,呈右倾斜的配分曲线;辉长岩显示轻稀土较重稀土富集,具有不同程度的Eu负异常,配分曲线较为平缓,略呈右倾型;玄武岩具有轻稀土较重稀土富集的特征,具有明显的Eu负异常,相对富集大离子亲石元素,高场强元素呈平坦型,Nb、P轻微亏损,各样品配分曲线大致平行于E-MORB谱线,显示为同源岩浆,主要表现为E-MORB特征,并具有洋中脊向洋岛过渡的特征,其形成的构造环境应属初始小洋盆,可能为原特提斯洋洋壳残迹,形成于洋陆转换早期。     

南秦岭武当山群变质酸性火山岩锆石U-Pb年代学

对武当山群3个变质酸性火山岩样品的锆石U-Pb定年结果表明,武当山群变质酸性火山岩形成年龄为675.2±3.1 Ma,说明武当山群存在新元古代南华纪的地层组成.武当山群变质变形复杂,具多期岩浆活动,可能由不同时代火山岩和少量沉积岩组成,部分变质火山岩具有与耀岭河群火山岩和侵入到武当山群中的基性侵入岩相似的形成年龄,指示了武当山群变质酸性火山岩可能与基性侵入岩群和耀岭河群火山岩存在成因联系.基于现有同位素定年数据,武当山群火山岩数据具有年龄跨度大(太古宙至中生代)的显著特征,但总的趋势是新近取得的年龄数据多数比早期获得的数据要年轻.     

西南天山特克斯科桑溶洞火山岩的锆石U-Pb年代学研究

新疆特克斯县乌孙山科桑溶洞火山-沉积岩剖面由变质岩、火山-沉积岩(中酸性火山熔岩、火山碎屑岩、生物碎屑灰岩)和侵入其中的花岗质岩石组成,花岗岩中保留着英安岩-安山岩顶垂体。夹在火山岩地层之间的厚层生物碎屑灰岩(其中发育溶洞)发生褶皱变形。在剖面多处见到逆冲构造,断裂带局部塑性变形。采自剖面下部英安岩样品的锆石232Th/238U比值为0.4～0.6,U-Pb谐和年龄368.3±1.7Ma(MSWD=1.5,n=15)。剖面上部流纹岩中锆石的232Th/238U比值为0.8～2.2,U-Pb谐和年龄为356.4±1.7Ma(MSWD=1.3,n=19)。大约12Ma的时差说明存在两次火山喷发事件,在这两次火山喷发的间歇形成了巨厚生物碎屑灰岩(1000m)。这种间歇性的火山喷发在西天山地区普遍发育,形成了规模巨大的滨海相火山-沉积盆地。剖面下部的英安岩与剖面上部的流纹岩的锆石具有不同的微量元素组成,预示着其岩浆源区性质的差异。     

东天山阿奇山-雅满苏成矿带富钠火山岩年代学和矿物学特征

本文通过对东天山阿奇山-雅满苏成矿带内石炭系火山岩研究,认为其为富钠火山岩系(细碧角斑岩系)。下石炭统雅满苏组(C1y)富钠火山岩中斜长石主要为钠长石,少量更长石,并识别出两种类型钠长石(早期的Ab1和晚期的Ab2)的存在。Ab2不仅在形态和结构上与Ab1相异,而且在元素含量变化上也相异:从Ab1到Ab2,表现出Al_2O_3和CaO降低、Na_2O升高、An值降低和Ab值升高的趋势。上石炭统土古土布拉克组(C2tgt)富钠火山岩中斜长石亦为钠长石和少量更长石,但总体上土古土布拉克组火山岩中斜长石较雅满苏组火山岩中斜长石具更低的Na_2O含量和更高的An值。原位LA-ICP-MS微量元素特征显示,Ab2相对于Ab1具有较大微量元素变化范围、较高的Al、Sr、Ca、Ba、Y、Rb和较低的LREE/HREE、δEu,而且Ab2含有更高的有利成矿元素(Fe、Co、Ni、Cu、V、Zn),表明在Ab2形成过程中,更多富钠流体、更多成矿元素参与其中,这和Ab2常与磁铁矿等金属矿物共生的显微特征相一致,揭示了Ab2可能和带内的蚀变交代及矿化有关。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究获得康古尔南地区土古土布拉克组富钠安山岩年龄为313. 9±5. 8Ma,表明阿奇山-雅满苏成矿带在晚石炭世亦发育富钠火山岩。阿奇山-雅满苏成矿带内海相富钠火山岩与矿床在空间上和时间上具有耦合关系,指示找矿勘查中应重视富钠火山岩,开阔了找矿思路。     

阿尔泰南缘冲乎尔盆地酸性火山岩地球化学及年代学研究

阿尔泰南缘冲乎尔盆地发育一套浅变质长英质岩系,火山岩原岩为酸性凝灰质-流纹质岩。盆地岩石化学分析显示,该套火山岩为钙碱性系列,微量元素显示出与大洋板块俯冲有关的陆缘岛弧构造环境。晶屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年代学研究表明,该套岩石的喷发年龄为436±4Ma,与盆地北缘花岗质岩石侵入时代相近(413±4Ma),属早古生代志留纪喷发而成,说明冲乎尔盆地是一个早古生代火山沉积盆地。盆地火山岩地球化学和年代学揭示,志留纪区域构造性质已经从被动大陆边缘转变为活动大陆边缘,古亚洲洋在志留纪(甚至奥陶纪)逐渐俯冲、消减,形成早古生代弧盆体系和晚奥陶世-志留纪磨拉石建造,即加里东增生陆壳(陈毓川等,2003),这种俯冲可能一直持续到泥盆纪,甚至石炭纪。从冲乎尔盆地酸性火山岩岩石学、构造环境和火山活动时代可以推断其成矿效应,盆地内产出的矿床(点)可能属于加里东期与变质-岩浆热液作用有关的有色、稀有金属-白云母成矿系列。     

试论雁荡山岩石地貌

雁荡山岩石地貌由叠嶂、方山、石门、柱峰、锐峰、岩洞、天生桥和峡谷、涧溪、瀑、潭、湖等岩石地貌组合而成。其形成的地质学、岩石学基础是白垩破火山岩相与构造。不同类型地貌景观反映了这一破火山构造。断裂切割、重力崩塌与流水侵蚀是形成此类地貌的主要外动力地质作用。雁荡山岩石地貌在形态、成因和审美学意义上均有别于我国砂砾岩岩石地貌、碳酸岩岩石地貌和花岗岩岩石地貌。雁荡山地貌可作为流纹质火山岩地貌的代表。     

萨吾尔山松树沟地层形成时代及火山岩地球化学研究

西准噶尔松树沟地区地层主要由碎屑沉积岩和火山岩组成,以玄武岩、安山岩和火山碎屑岩为主,其中玄武岩属于钙碱性系列,安山岩属于拉斑系列。对岩石中锆石开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,安山岩锆石年龄表明其形成于(317.1±6.4)Ma,粗砂岩56颗锆石中仅有1颗锆石年龄((389±9)Ma)属于中泥盆世,其余主要集中在319~359 Ma,最小年龄(319±6)Ma。因此,该套地层并非形成于中泥盆世,很可能形成于晚石炭世早期。地球化学研究表明,玄武岩和安山岩具有相似的稀土配分曲线,轻稀土富集的右倾REE分配模式,富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Th、Zr、Hf等,呈现出Ta、Nb、Ti负异常,认为该火山岩形成于岛弧环境,岩浆来源于俯冲板片脱水产生的流体不均一交代的地幔楔。该套岛弧火山岩的形成时代限定了斋桑洋盆的关闭时限(晚于317.1 Ma)。     

吉林南部长白盆地中生代火山岩锆石U-Pb年代学研究

长白盆地是中生代形成的一个火山-沉积盆地,位于吉林省南部,即松辽盆地外围油气勘探的地区之一。由于缺乏地质年代学研究,长白盆地充填的所谓“长白组”火山岩的划分和形成时代一直存在争议,严重制约了区域地层对比工作。本文对采自长白盆地的2件中生代火山岩样品开展了锆石U-Pb测年工作,结果显示这套火山岩形成于约116—113 Ma,即早白垩世阿普特晚期,而非前人认为的晚三叠世或中—晚侏罗世。根据测年结果,长白盆地充填的火山岩地层与临江市四道沟地区的四道沟组、通化盆地的三棵榆树组、辽源盆地的安民组及松辽盆地的营城组可以对比。通过考证前人在长白组层型所在的义和盆地开展的地层学研究,本文认为长白盆地的中生代火山岩与长白组的定义不符。此外,通过总结已有的研究成果,本文认为前人建立的长白组仅分布于义和盆地。本文的研究结果为吉林南部中生代地层的区域对比提供了新的证据。     

青藏高原北羌塘祖尔肯乌拉山地区查保马组陆相火山岩地球化学特征及锆石U-Pb测年

祖尔肯乌拉山地区查保马组陆相火山岩岩石类型主要为粗安岩和安山岩,属新近纪中新世。地球化学特征显示:主量元素SiO2含量为42.45%~62.60%,绝大部分为58.08%~62.60%,相对富集FeO、MgO、K2O、TiO2、P2O5,属幔源岩浆岩系列。里特曼指数σ=2.87~3.41,平均3.19,属于钙碱性岩系。火山岩的全碱(Na2O+K2O)含量高,且Na2O-22O,K2O/Na2O=1.12~1.43,属钾玄岩系;微量元素强不相容元素Rb、Ba、Th、U、K呈强富集,弱不相容元素Ta、Nb、La、Ce、P、Zr、Hf、Sm弱富集,过度元素Ti、Y、Yb弱亏损,相容元素Lu强亏损。富集强不相容元素,指示火山岩源区为富集地幔(EMⅡ);稀土元素为右倾型,轻重稀土分馏显著,具有弱的负Eu异常特征,显示岩浆在上涌过程中有地壳的物质混入,发生同化混染作用。构造环境分析为板内。根据ICP-MS锆石U-Pb法测得火山岩锆石结晶年龄为(20±1)Ma,属新近纪中新世。     

五大连池世界地质公园中“火山弹”与“喷气锥”景点定名商榷

位于中国东北黑龙江省的五大连池世界地质公园是世界上著名的自然景点,其引人之处就是新生代玄武岩火山地貌。然而,景点中有些火山构造的命名却存在着明显的错误,如：熔岩丘和增生熔岩球分别被错误地命名为“喷气锥”和“火山弹”。笔者根据著名专业网站（如：美国地质调查局网站）和经典教材中的相应定义讨论了这些火山构造。通过分析这些构造的形态、大小和成因,笔者将它们分别重新命名为熔岩丘和增生熔岩球。笔者建议：地质公园中所有景点的定名都应该经专家核实和评价,从而给出科学的、符合地质实际的名称。     

老挝南部帕莱通双峰式火山岩锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征

老挝南部帕莱通（Phlaythong）矿区出露了一套双峰式火山岩组合,其基性端元为致密块状玄武岩,酸性端元为流纹岩。流纹岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为（229.0±2.0）Ma,属中-晚三叠世,代表双峰式火山岩形成时代。地球化学数据显示：玄武岩SiO₂质量分数均值为50.70%,富TiO₂、MgO、CaO和TFeO,具较低的全碱和P₂O₅,富集LILE(Sr、Rb、Ba、Th)和轻微亏损HFSE,轻稀土略微富集,Eu负异常不明显;流纹岩具有高的SiO₂（平均质量分数为76.33%）和全碱,富钾（w(K₂O）＞w(Na₂O)）,极低的TiO₂、MgO、CaO和TFeO,富Th、U和Zr,明显亏损Ta、Nb、Ba、Sr和Ti,轻稀土富集,显示明显的Eu负异常（δEu=0.31~0.82）特征。初步研究表明,玄武岩和流纹岩来自不同的岩浆源区,玄武岩由亏损的软流圈地幔受陆壳物质混染作用形成,流纹岩为壳源物质受幔源岩浆底侵加热之后熔融的产物。结合南海-印支地块构造演化特征,认为该双峰式火山岩形成于大陆板内裂谷环境。     

浙东南中生代晚期火山岩Nd同位素组成及其他地层学意义

浙江东南部中生代晚期火山地层可划分为三个火山旋回，通过对不同层位火岩岩Nd同位素组成的研究，得出结果：第一至第三旋回火山岩（自下而上）εNd(t)值依次为－14．1－6．2，平均－9．9；－7．7－－6．4，平均－7．0及－7．5－＋0．1，平均－4．6。t2DM值依次为1．6－1．8Ga，平均1．7Ga；1．4－1．6Ga，平均1．5Ga及0．9－1．5Ga。由此可见，在不同的火山旋回之间具有明显的Nd同位素组成特征差异，它反映了该区中生代晚期火山活动随时间的推移，在构造环境和岩浆来源上所发生的有序变化，从而，Nd同位素示踪信息也就有可能作为火山地层划分和对比的重要依据之一。     

青藏高原祖尔肯乌拉山地区火山岩Ar-Ar年代学初步研究

对祖尔肯乌拉山地区 4个火山岩样品进行了Ar -Ar年龄测定 ,其坪年龄分别为 (40 91± 1 18)Ma、(41 0 7± 0 80 )Ma、(42 0 0± 1 31)Ma、(39 0 0± 2 0 6 )Ma。它们代表了这些火山岩的形成时代 ,表明本区在古近纪始新世中期发生过大规模的火山活动     

伊勒呼里山中生代火山岩:锆石U-Pb年代学及其对岩浆事件的制约

伊勒呼里山地区中生代火山岩由安山岩、粗面英安岩、流纹岩、流纹质凝灰岩和流纹质玻屑凝灰岩等组成。中生代火山岩中的锆石多呈半自形-自形晶,振荡环带发育,Th/U值略高（0.30~2.56）,为岩浆成因。锆石U-Pb同位素年代学研究表明：塔木兰沟组安山岩年龄为（161.0±1.0）Ma（n=22）,形成于中侏罗世;满克头鄂博组流纹岩年龄为（157.8±2.3）Ma（n=24）,形成时代属于晚侏罗世;玛尼吐组火山岩2个样品的年龄分别为（154.0±2.0）Ma（n=23）和（151.7±1.4）Ma（n=25）,形成时代属于晚侏罗世;白音高老组火山岩2个样品的年龄分别为（124.1±1.1）Ma（n=25）和（125.1±0.7）Ma（n=23）,形成时代为早白垩世。捕获锆石的定年结果显示,本区存在前寒武纪岩浆事件（774 Ma）、加里东期岩浆事件（472 Ma）、印支期岩浆事件（214、210 Ma）,这与周边基底岩石中锆石U-Pb的定年结果相吻合。     

浙江徐家墩鹅湖岭组含铜多金属矿火山岩的地球化学与年代学

浙江江山徐家墩鹅湖岭组流纹质熔结凝灰岩的断裂构造中含有铜多金属矿物,然而其形成时代及成因目前尚不清楚。该岩石为浅粉红色,具有流纹构造和斑状结构。其化学成分显示出富硅(SiO2 = 72.99%～77.56%)、富碱(Na2O + K2O = 6.57%～8.61%),低钙、镁(CaO = 0.03%～0.05%和MgO = 0.01%～0.08%)的特征。稀土配分显示强烈负铕异常(δEu介于0.028～0.0038之间)的“海鸥型”特征．岩相学和地球化学特征均显示其为具有A型花岗岩特征的流纹质熔结凝灰岩,推测属板内构造环境。其内锆石SHRIMP的U-Th-Pb测年结果显示该火山岩的形成年龄为138.0±2.4 Ma,显示其就位时间为中生代白垩纪燕山运动的中晚期。中生代具有A型花岗岩特征的流纹质熔结凝灰岩的发现有助于建立所在盆地岩浆-构造活动序列,及理解该区铜多金属成矿作用和选定找矿靶区。     

松辽盆地长岭断陷中基性火山岩的时代与其成因

锆石U-Pb定年结果显示,松辽盆地长岭断陷松南180井中基性火山岩形成于101～116 Ma的早白垩世晚期,属于营城组,非火石岭组火山岩。岩相学观察主要由安山岩和橄榄玄武岩组成,化学成分显示为玄武岩、粗面玄武岩和玄武质粗面安山岩,属碱性系列,镁质量分数较低,镁值较小（Mg^#=0.27~0.53）。稀土元素总量较高（w（∑REE）=（164.98~257.27）×10^-6）,轻重稀土分馏明显（（La/Yb）_N=6.60~10.96）,铕异常微弱（δEu=0.85~1.02）。富集大离子亲石元素和轻稀土元素, Rb,K 相对亏损,相容元素（Cr、Co、Ni）质量分数低,高场强元素Nb、Ta弱富集,整体表现出与 OIB(洋岛玄武岩)一致的稀土图谱和微量元素特征。岩浆源区为软流圈地幔,经历了深部地幔流体的交代富集作用,岩浆未遭受地壳物质的混染。