扬子陆块北缘西大别地区定远组双峰式火山岩U-Pb年代学及其地质构造意义

西大别地区定远组由浅变质的酸性火山岩(流纹岩和流纹质凝灰岩)和基性火山岩组成,二者在空间上互层产出,具典型的双峰式火山岩系组合特征,为认识南秦岭-大别造山带及扬子陆块北缘前寒武纪物质组成和地质演化提供了极佳的研究对象.通过对2件变流纹岩、1件变流纹质晶屑凝灰岩和1件变基性火山岩样品进行LA-ICP-MS锆石原位U-Pb测年,获得其成岩年龄分别为737±5Ma、740±3Ma、740±5Ma和739±6Ma.结果表明,定远组双峰式火山岩系形成时代并非前人认识的古生代,而是新元古代约740Ma.定远组与红安岩群双峰式火山建造形成时间基本一致,指示了西大别地区新元古代一次重要的拉张构造-岩浆事件,可能形成于大陆边缘裂谷环境.扬子陆块北缘武当-随枣-大别地区新元古代800～720Ma岩浆活动广泛且强烈,其峰期为755～730Ma,可能是对Rodinia超大陆裂解事件的响应.     

大别山南北缘中—新元古代火山岩系列、类型、组合及意义

大别深变质基底杂岩外缘中—新元古代双峰式火山岩系,均以钙碱性系列为主,少量的拉斑玄武岩系列和碱性玄武岩系列,但南缘出现少量的钾玄岩系列。南、北缘火山岩系的主要岩石组合种属也基本相同。南缘火山岩稍复杂一点,除玄武岩类、玄武安山岩、流纹岩外,还有少量英安岩,以及很少量钾玄岩系列的夏威夷岩和橄榄粗安岩,这是本区新发现的火山岩类型。     

杭州南部新元古代双峰式火山岩的厘定及其构造意义

杭州南部新元古界青白口系上墅组火山岩,由基性岩和酸性岩组成,缺乏SiO2在57×10-2～68×10-2的中性及中酸性成分,构成一套双峰式火山岩组合。基性火山岩与酸性火山岩的稀土元素和微量元素特征存在明显差异,表明酸性火山岩并不是由基性岩浆分离结晶产生,而是分别由不同的源区熔融形成,基性火山岩起源于亏损程度较低的地幔或来源于亏损地幔的岩浆受到陆壳物质的混染,酸性火山岩主要由上地壳经不同程度的部分熔融而形成,其形成的构造环境为陆内至陆缘张裂环境。上墅组双峰式火山岩的形成,是华南Rodinia超大陆裂解事件的岩石学记录,揭示了华南Rodinia超大陆裂解始于青白口纪。     

大别山北淮阳构造带柳林辉长岩:新元古代晚期裂解事件的记录

大别山北坡北淮阳构造带的柳林-定远-王母观一线, 断续分布着带状产出的辉长岩体, 构成一条NWW向的基性岩带, 以往被认为是形成于海西期的造山后伸展环境.对该带西缘鸡公山北坡柳林辉长岩进行了锆石SHRIMPU-Pb定年和辉石、斜长石的矿物化学研究.辉长岩中的岩浆锆石SHRIMPU-Pb年龄为(611±13) Ma, 代表岩体结晶时代, 这一年龄远远老于其围岩上奥陶统定远组的时代.岩体主要矿物辉石属普通辉石, Na₂O、FeO和MnO较高, 长石属中长石, 低CaO, 这些特征明显区别于岛弧或活动大陆边缘环境中的同类矿物, 而与板内伸展环境中形成的辉长岩的矿物特征相似.研究表明, 大别山北部新元古代晚期(610Ma左右) 发育了一次陆内裂解事件.      

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.      

扬子块体西缘新元古代双峰式火山岩的锆石U-Pb年龄和岩石化学特征

川西地区早震旦世苏雄组火山岩以流纹岩为主,夹有少量玄武岩。苏雄组流纹岩的SHRIMP锆石UPb年龄为803±12Ma,代表了火山岩的喷发年龄。系统的岩石化学资料表明,苏雄组火山岩是一套典型的弱碱性双峰式火山岩,形成于大陆裂谷环境。扬子块体西缘康滇裂谷非常类似于现代与地幔柱活动有关的高火山活动型裂谷,支持约825Ma华南地幔柱模式。     

川西新元古代双峰式火山岩成因的微量元素和Sm-Nd同位素制约及其大地构造意义

系统的微量元素和Sm-Nd同位素分析表明,川西地区早震旦世苏雄组双峰式火山岩中的大多数玄武岩具有高的正ε_Nd(T)值(+5～+6)、大离子亲石元素和LREE富集,与现代典型的洋岛玄武岩和大陆溢流玄武岩省中的碱性玄武岩有非常相似的地球化学和同位素组成特征。酸性火山岩的ε_Nd(T)值较低(+1.1～+2.6),地球化学特征总体上与A₂-型花岗岩相似,它们是受地壳混染的OIB型玄武质岩浆在地壳中部的一个“双扩散”岩浆房通过结晶分异形成的。苏雄组双峰式火山岩形成于典型的大陆裂谷环境,非常类似于现代与地幔柱活动有关的高火山活动型裂谷火山岩,扬子块体西缘 800Ma前的裂谷作用和火山活动应是约825Ma前的华南地幔柱活动引发的结果。     

西大别造山带新元古代中期双峰式火山岩的发现对扬子陆块北缘构造演化的约束

扬子陆块北缘新元古代中期的构造机制（是俯冲- 增生造山、还是后造山- 裂谷）是华南新元古代构造演化研究中长期争论的重要科学问题。本文在西大别造山带红安桃花地区新识别出双峰式火山岩,为进一步揭示扬子陆块新元古代中期岩浆- 构造演化过程和动力学机制提供了新的制约信息。SIMS和LA- ICP- MS锆石U- Pb定年结果表明,桃花双峰式火山岩形成年龄为750~740 Ma。基性火山岩为拉斑玄武质,显示由正常洋中脊型玄武岩向弧型玄武岩演化的微量元素特征,且具有变化的全岩εNd(t)值（0. 05~+5. 96）。这些基性火山岩可能是亏损的软流圈地幔在减压条件下部分熔融的产物,岩浆经历了结晶分异和围岩混染。酸性火山岩中,徐门寨样品富硅（SiO2≥75%）和碱（K2O+Na2O≥7%）,富集REE和HFSE（如Zr、Hf、Nb、Y）,其Zr+Ce+Y+Nb≥600×10-6,10000Ga/Al≥2. 6,与分异Ａ型花岗岩类相似。它们同时具有富集的Hf- Nd同位素组成,其锆石εHf(t)值主要集中在12. 32~1. 88,而全岩εNd(t)值为13. 29~9. 60,可能是区域上新元古代早期的岩浆岩在高温低压条件下部分熔融形成的产物。综合本文和前人的资料表明,南秦岭- 桐柏- 大别- 苏鲁造山带在新元古代中期（780~635 Ma）的双峰式岩浆组合形成于一个软流圈上涌、岩石圈拉张减薄的大陆裂谷环境;高温- 低压条件下的软流圈、岩石圈地幔和地壳的熔融及其相互反应,是这一时期不同性质岩浆形成的主要原因。     

塔里木盆地西南缘叶城地区新元古代冰期事件

新元古代冰期事件记录了“雪球地球”事件重要的地质信息。塔里木盆地周缘新元古代冰碛岩地层露头发育,是研究新元古代冰期事件的理想基地。由于发育多套新元古代火山岩,盆地东北缘库鲁克塔格地区新元古代冰碛岩地层时代已获得较多年代学数据约束;但盆地周缘其他地区新元古代冰碛岩地层公开报道年代学数据较少,不能准确限定其沉积时代,导致冰期事件对比存在争论。为此,本文选择塔里木盆地研究程度较低的西南缘叶城地区新元古代冰碛岩地层,开展岩石学、同位素年代学、岩石地球化学等研究,明确其冰期沉积特征,约束其沉积时代,开展冰期事件对比,讨论古气候风化条件等。南华系波龙组和雨塘组冰碛岩地层具有较低的化学蚀变指数(CIA),分别代表新元古代2次寒冷的冰川气候记录。冰川沉积及其相邻层位的碎屑锆石U-Pb年代学数据显示,波龙冰期的起始年龄晚于(710±13) Ma,与全球Sturtian冰期对应;雨塘冰期的起始年龄不会早于(656±18) Ma,其结束年龄可被南华系顶界年龄635 Ma或上覆震旦系库尔卡克组碎屑锆石年龄(634±9) Ma限定,与全球Marinoan冰期对应。     

甘肃北山西部新元古代陆块汇聚与裂解事件的岩石记录

甘肃北山西部地处塔里木、柴达木和达华北（阿拉善）三个前寒武纪地块的交汇部位,是受显生宙天山造山带、祁连造山带和阿尔金造山带多次叠加改造的地区。近几年,随着新元古代榴辉岩、花风岩的新发现,结合新元古代伟晶岩脉群、辉绿岩墙群和震量纪未变质沉积盖层,初步确定了该地区新元古代陆块汇聚与裂解的地质事件框架。在新元工早期,塔里木地块与柴达木地块可能发生斜向汇聚,并以深层次韧性剪切带进行焊接,其时间在９１３Ｍａ     

扬子陆块北缘西大别地区新元古界定远组双峰式火山岩地球化学特征、成因及其地质意义

西大别地区定远组双峰式火山建造主要由流纹岩、流纹质凝灰岩和玄武岩组成,受区域变质作用影响较小,保留了良好的新元古代火山岩构造,成为理解扬子地块北缘大别山地区前寒武纪地质演化的极佳研究对象.为深化理解其成因和动力学背景,对该火山岩系开展了详细的岩相学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究.流纹岩具较高的SiO2(70...     

双峰式火山岩组合探视构造—岩浆演化 ——来自博格达构造带双峰式火山岩的启示

应用岩石组合及元素地球化学组合特征,已经能够较成熟的研究区域构造一岩浆演化过程,界定区域构造演化的时空界限。双峰式火山岩组合可形成于不同的大地构造背景下,笔者对不同的大地构造背景形成的双峰式火山岩的岩石学和地球化学特征进行了总结,针对在博格达造山带发现的双峰式火山岩,讨论其对构造一岩浆演化指示作用。博格达双峰式火山岩岩石组合及元素地球化学特征表明：裂谷作用始于早石炭世,结束于晚石炭世晚期或早二叠世早期。博格达裂谷作用存在东西时空差异性,根据裂谷演化早期双峰式火山岩的空间及东西天山在石炭纪火山活动的的差异,推断博格达西段裂谷作用稍微早于东段开始,但由于区域构造演化差异,裂谷演化程度东段强于西段,而东段可能早于西段裂谷闭合。     

大陆边缘扩张型活动带火山岩组合——松辽盆地周边中生代火山岩研究

松辽盆地周边中生代火山岩高峰期为Ｊ３—Ｋ１,与煤系地层共生,距古俯冲带１０００～２０００ｋｍ。盆地东侧（Ⅰ带）、西南端（Ⅱ带）、西侧（Ⅲ带和Ⅳ带）火山岩,均以高钾钙碱系列为主,少数为钾玄岩系列和钙碱系列,主要岩石组合为钾质粗面玄武岩－钾玄岩－安粗岩－粗面岩－粗面安山岩－高钾流纹岩。火山岩的地球化学特征显示出造山带火山岩之属性,但又有别于俯冲带弧火山岩;火山岩同位素比值显示中等Ｓｒ、低Ｎｄ及源区无洋壳组分参与等特征。故而认为松辽盆地周边中生代火山岩形成于叠加陆缘活动带,是岩石圈调整过程中伸展构造背景下的产物,而不是太平洋板块俯冲的直接产物。可称为大陆边缘扩张型活动带的火山岩组合。     

内蒙古西乌旗晚石炭世–早二叠世伸展事件——来自大石寨组火山岩的证据

内蒙古西乌旗地区发育一套中酸性火山岩,空间展布特征显示其为大石寨组火山岩的西延部分。为查明该火山岩的形成时代及构造属性,对其进行了岩石学、年代学和岩石地球化学研究。研究结果表明该火山岩主要由安山岩及流纹岩组成。锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年结果显示其喷发时代为275~311 Ma,属晚石炭世–早二叠世。岩石地球化学特征表明中性岩富钙贫镁,富集LREE及K、Rb、Ba,亏损Nb、Ta,具有弱Eu异常,安山质岩浆可能是由基性岩浆分离结晶形成的,但在形成过程中受到了陆壳物质混染。酸性岩贫钙镁,富硅碱,具有显著的Eu负异常,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti,反映岩石成因与中下地壳的熔融及其后期的分离作用有关。在构造判别图解中,中性岩具有板内玄武岩特征,而酸性岩具有A2型花岗岩特征。结合区域已发表资料推断,西乌旗大石寨组火山岩形成于造山后伸展环境,暗示古亚洲洋至少在早二叠世之前已经闭合。     

柴北缘牦牛山组火山岩锆石U Pb年龄及其地质意义

柴北缘牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系之上,记录了该地区早古生代洋盆关闭的时间。对柴北缘牦牛山一带牦牛山组上部火山岩段两个流纹质熔结凝灰岩样品进行锆石U Pb同位素测定,两个样品的岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为(3965±24) Ma(n=17,MSWD=33)和(3958±12) Ma(n=20,MSWD=11),均被解释为火山岩喷发年龄。结合东昆仑造山带牦牛山组测年结果,认为柴达木盆地周缘牦牛山组火山岩形成时代为晚志留世—晚泥盆世,且东昆仑与柴北缘加里东造山作用结束的时间均为早泥盆世之前,而非传统认为的晚泥盆世。     

南秦岭城口火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学研究

南秦岭大巴山城口断裂带出露一套玄武安山岩、安山岩组合,火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测试结果为716±4Ma,表明其为新元古代岩浆产物;岩石地球化学研究表明火山岩富集轻稀土元素,原始地幔标准化微量元素蛛网图显示以富集大离子亲石元素Cs、Ba、Th、U及高场强元素分异为特征,Nb、Ta强烈亏损以及低的Ti(Ti O_20.85%)含量,与典型的岛弧火山岩相似;微量元素La/Nb、Th/Yb及Hf/Ta比值特征也显示岛弧岩浆属性,相对高的Zr/Y、Ta/Yb和低的Zr/Nb比值区别于大洋岛弧火山岩,具有明显的大陆亲缘性,表明城口火山岩形成于陆缘岛弧环境。综合已有的地质、地球化学及同位素年代学研究表明新元古代晚期扬子板块北缘及南秦岭地区为一活动陆缘岩浆杂岩弧,暗示中国华南板块很可能位于Rodinia超大陆的边缘部位。     

大别山北坡上天梯一带火山岩相构造

通过对大别山北坡中生代火山岩（罗山皇城山一带）的区域分布,地层序列,火山岩相构造以及构造变形的系统研究认为：上天梯-皇城山一带的火山碎屑岩为同源二次熔结凝灰岩喷发产物。本文从火山岩的喷发相入手,建立上天梯-皇城山一带的火山岩相构造;以火山岩相为基础,提出了上白垩统陈棚组的划分对应于韵律,层的划分对应于相序的新认识。     

东准噶尔晚石炭世双峰式火山岩年代学、地球化学及其构造意义

新疆东准噶尔卡拉麦里造山带晚石炭世双峰式火山岩很好地记录了中亚造山带晚古生代时期洋陆转换阶段复杂的岩浆作用过程,对该过程的详细剖析能更好地理解中亚造山带的地质历史.通过该区域晚石炭世巴塔玛依内山组火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Pb同位素组成的研究,并结合区域上已有的研究成果,获得了如下认识:(1) 该套火山岩组合形成于晚石炭世早期320.2±4.2 Ma,为晚石炭世早期陆相喷发的产物.火山岩具明显的双峰式组合的特征,基性端元由碱性系列和拉斑系列的玄武岩、玄武质粗面安山岩组成;酸性端元由粗面岩和流纹岩组成,成分上相当于A型花岗岩;(2) 岩石地球化学和同位素特征显示,该套双峰式火山岩来源于不同的岩浆源区,基性岩来自于亏损的地幔源区,在岩浆上升过程中发生橄榄石及单斜辉石的分离结晶作用并遭受了地壳混染,而酸性岩来自于下地壳的部分熔融;(3) 该套双峰式火山岩产出于后碰撞末期的构造环境,由于洋壳的拆沉作用而引发软流圈上涌,使得上覆的地幔发生部分熔融产生岩浆,同时由于底侵作用导致地壳下部发生部分熔融,喷发出地表形成该双峰式火山岩套,这套双峰式火山岩的出现,标志着东准噶尔卡拉麦里地区造山作用进入尾声.