碧口群火山岩性质及形成环境

中元古代—新元古代碧口群火山岩系分布在扬子地块北缘、秦岭造山带南侧。碧口群火山岩系具大陆裂谷火山岩特点,形成于大陆裂谷作用构造环境。火山岩系特征为：① 具双峰式火山岩组合,火山岩系由基性火山岩（细碧岩及细碧质凝灰岩）及酸性火山岩（石英角斑岩及石英角斑质凝灰岩）组成。② 基性火山岩包括两个岩浆系列的岩石,即碱性玄武岩浆系列及拉斑玄武岩浆系列。③ 火山岩富集LREE及LIL。微量元素及同位素（SmNd,RbSr）研究表明,基性火山岩形成于相似于洋岛玄武岩源的地幔柱源,酸性火山岩为地壳重熔的产物。扬子地块北缘分布有碧口群、西乡群等中元古代—新元古代大陆火山岩系,表明在这一时期大陆裂谷拉张火山作用发育,成为秦岭地壳的主要增生成壳期。     

碧口群火山岩的时代——SHRIMP锆石U—Pb测年结果

碧口群火山岩系是从原碧口系(叶连俊等,1944,后称碧口群)中解体出来的一个岩石单元(陶洪祥等,1993)。虽经过近60年的研究,但对某些关键问题,特别是碧口群火山岩系的时代,仍存在不同认识。在早期研究阶段(20世纪40～50年代)和60～70年代的区域地质调查工作中,碧口群和横丹群被视做一个整体,并通过地层层序关系探讨其时代。如,叶连俊等(1944)提出碧口系形成于志留—泥盆纪,黄振辉(1959)则认为碧口群属寒武—志留系。80年代以来对碧口群火山岩系进行的同位素年代学和地古生物学研究给出了从新元古代(赵祥生等,1990;胡正东,1990;李耀敏,1991;秦…     

扬子板块西北缘碧口群火山岩系的SHRIMP年代、Sr-Nd-Pb同位素特征及意义

碧口群中部的基性熔岩以亚碱性的拉斑系列为主,火山岩的初始Sr比值和初始钕比值较低,分别为0.701248～0.704413和0.511080～0.512341。大部分样品的εNd值>0,表明母岩浆主要来自地幔源区,近似EM型地幔源区。岩石显示明显的富~(207)pb及~(208)pb特征。在以部分熔融作用为主的演化过程中岩浆发生了一定程度的分异,LREE、大离子亲石元素等表现了从亏损到富集的变化特点。基性熔岩的稀土与微量元素表现了与俯冲碰撞型的弧区玄武岩相同的特点。分析表明:碧口群火山岩系形成于岛弧环境。最近研究表明,与碧口群火山岩关系紧密的横丹群浊积岩系为一套充填于弧前盆内的活动型浊     

碧口群火山岩岩石成因研究

新元古代(846~776Ma)碧口群火山岩喷发于大陆板内裂谷环境。该火山岩系以基性火山岩为主,酸性火山岩次之,中性火山岩少见。根据岩石地球化学数据,碧口群裂谷基性熔岩总体上属于低Ti/Y(<500)岩浆类型。元素和同位素数据表明,碧口群基性熔岩的化学变化不是由一个共同的母岩浆的结晶分异作用所产生。它们极有可能是源于地幔柱源(εNd(t)≈+3,87Sr/86Sr(t)≈0.704,La/Nb≈0.7)。地壳混染作用对于碧口群裂谷基性熔岩的形成有重要贡献。我们的研究揭示,碧口群火山岩存在空间上的岩石地球化学变化。东部红岩沟和辛田坝—黑木林地区的碧口群基性熔岩以拉斑玄武岩为主,产生于幔源石榴子石稳定区的高度部分熔融。相反,西部白杨—碧口地区的碧口群基性熔岩的母岩浆则是形成于幔源的尖晶石-石榴子石过渡带:碱性熔岩是产生于部分熔融程度较低的条件下,拉斑玄武质熔岩则是产生于部分熔融条件较高的条件下。它们经受了浅层位辉长岩质(cpx+plag±ol)分离作用,化学变异较大。     

陕甘川三角区“碧口群”的研究历史变迁与进展

在陕甘川三角区出露了一套浅变质火山－沉积岩系、即碧口群。本文在总结前人研究资料和成果的基础上，结合“八五”末新一轮区调及秦巴项目等成果，特别是利用“基底碰合带”这一对碧口群的划分与解体有重要意义的有力依据，将其解体为陈家坝岩群、大安岩群和碧口岩群下，中亚群三套火山岩及碧口岩群上亚群（火山）近源浊积岩，并阐述了“基底碰合带”对区内多金属（硫化物）矿床的控制作用。     

碧口群不同岩片火山岩微量元素组成差异与古构造意义

对碧口群内部大茅坪和筏子坝2个岩片变火山岩微量元素的研究表明,二者在岩石组合、源区组成及产出的构造环境等方面均存在系统差异。大茅坪岩片主要由偏碱性与非碱性的玄武质岩石组成,二者分别具有类似OIB和MORB的微量元素组成,起源于相对富集和相对亏损的地幔,并受到陆源物质不同程度的混染。偏碱性与非碱性的玄武质岩石分别显示板内火山岩（WPB）与洋脊玄武岩（MORB）的属性,表明大茅坪岩片火山岩主要形成于裂谷－有限洋盆环境。筏子坝岩片由玄武质与中酸性火山岩组成,岩石化学显示明显的“双峰式”组成特征,二者分别具有类似MORB和壳源岩石的微量元素组成,为亏损地幔与壳源岩石部分熔融的产物,形成于大陆裂谷环境。根据不同火山岩构造属性及组合特征,推断碧口群主要形成于陆内裂谷－有限洋盆构造环境。     

陕西略阳铜厂铜矿床Sr,Pb同位素组成特征及其意义

结合岩体产出环境,时代及其与碧口火山岩的关系,认为铜厂石英闪长岩体是由碧口火山岩的局部熔融作用形成的。铜厂铜矿硫化物Ｐｂ同位素特征显示出以浅源的地壳铅为主,并与碧口火山岩铅同位素组成的壳源端员重合,指示矿质与碧田火山岩之间存在密切关系。由于岩体与火山岩的同源性,所以脉状铜矿石既可能来自岩体也可能来自围岩。     

陕、甘、川交界处摩天岭区碧口群层序及时代划分

长期以来,对碧口群的时代归属、碧口群的总体构造形态、碧口群的基底及上覆层等问题众说纷纭,争论不休。经笔者通过寻找碧口群基底、剥开碧口群的上覆层等项研究,把广义的碧口群解体为3部分:下伏基底晚太古代鱼洞子群、中元古代碧口群(狭义)和上覆上震旦统一下寒武统。并进一步将碧口群内部区分出具有不同特征的3个构造分区,分别论述各区总体构造特征、层序建立的依据及碧口群上、下亚群间不整合关系的特征和划分原则,着重论述了与此问题紧密相关的广泛分布于碧口群中的“片理化凝灰质砂砾岩”的产出特征、层序位置及其成因,指出该“片理化凝灰质砂砾岩”为海沟重力流相沉积,而非冰碛岩。最后论述了碧口群分布区新建立的晚太古代地层单位鱼洞子群。     

陕、甘、川交界处摩天岭区碧口群层序及时代划分

长期以来,对碧口群的时代归属、碧口群的总体构造形态、碧口群的基底及上覆层等问题众说纷纭,争论不休。经笔者通过寻找碧口群基底、剥开碧口群的上覆层等项研究,把广义的碧口群解体为3部分:下伏基底晚太古代鱼洞子群、中元古代碧口群(狭义) 和上覆上震旦统一下寒武统。并进一步将碧口群内部区分出具有不同特征的3个构造分区,分别论述各区总体构造特征、层序建立的依据及碧口群上、下亚群间不整合关系的特征和划分原则,着重论述了与此问题紧密相关的广泛分布于碧口群中的“片理化凝灰质砂砾岩”的产出特征、层序位置及其成因,指出该“片理化凝灰质砂砾岩”。为海沟重力流相沉积,而非冰碛岩。最后论述了碧口群分布区新建立的晚太古代地层单位鱼洞子群。     

南秦岭碧口群海相火山岩岩石学研究

中晚元古代碧口群海相火山岩分布于扬子古板块西北缘,本文通过火山岩岩相学及微量元素研究,对该群火山岩的岩浆系列,岩浆作用以及产出地质构造环境等一系列问题进行了论述。碧口群海相火山岩由火山相细碧岩、角斑岩、石英角斑岩及次火山相的钠质辉绿岩组成,岩相学资料表明本区细碧-角斑岩系是由偏富钠的细碧岩浆直接结晶形成,可借用“海底热卤水与岩浆混染”成因模式来说明细碧岩浆成因。火山相细碧角斑岩属钙碱岩浆系列,次火山相钠质辉绿岩属拉斑玄武岩浆系列,它们与产于火山岩系中的超基性岩组成蛇绿岩套,产于岛弧环境,按都城(1975)分类属I类蛇绿岩。该蛇绿岩组合为橄榄拉斑玄武岩浆深部分异序次喷发-侵入的产物。     

南秦岭碧口群海相火山岩岩石学研究

中晚元古代碧口群海相火山岩分布于扬子古板块西北缘,本文通过火山岩岩相学及微量元素研究,对该群火山岩的岩浆系列,岩浆作用以及产出地质构造环境等一系列问题进行了论述。碧口群海相火山岩由火山相细碧岩、角斑岩、石英角斑岩及次火山相的钠质辉绿岩组成,岩相学资料表明本区细碧-角斑岩系是由偏富钠的细碧岩浆直接结晶形成,可借用“海底热卤水与岩浆混染”成因模式来说明细碧岩浆成因。火山相细碧角斑岩属钙碱岩浆系列,次火山相钠质辉绿岩属拉斑玄武岩浆系列,它们与产于火山岩系中的超基性岩组成蛇绿岩套,产于岛弧环境,按都城(1975)分类属I类蛇绿岩。该蛇绿岩组合为橄榄拉斑玄武岩浆深部分异序次喷发-侵入的产物。     

陕南东沟坝金银矿床地质特征

陕南东沟坝金银矿床位于秦岭东西向构造带南缘、摩天岭褶皱带东端、“勉略宁三角地区”之中部。金银矿体产于中、上元古界浅海相火山岩——细碧角斑岩中。区内地质构造复杂,岩浆活动强烈,各类矿产重叠共生(图1)。东沟坝金银矿床是在评价东沟坝铅锌矿床程中发现的。为在火山岩地区寻找金银矿,现将矿床作一介绍。不妥之处,请批评指正。一、矿床地质特征矿区出露一套海相火山岩层。按其岩浆作用特点及成岩条件,可分为二个喷发旋回、五个沉积韵律、八个岩相岩性层,总厚度642m,归属于中、上元古界碧口群(AnZbk)中岩     

碧口群火山旋回及其地质构造意义

通过详细的野外剖面观察和室内岩石地球化学研究,将碧口群火山岩划分为3个火山旋回,每个旋回下部为基性火山岩(细碧岩及细碧质凝灰岩),上部为酸性火山岩(石英角斑岩或石英角斑质凝灰岩).基性火山岩富集LREE及LIL.第一旋回基性火山岩属碱性系列,第二、三旋回基性火山岩属拉斑玄武岩系列.基性火山岩浆形成于与洋岛玄武岩类似的地幔柱源,其中第三旋回基性火山岩浆晚期受岩石圈地幔混染;酸性火山岩为地壳重熔作用的产物.碧口群火山岩属大陆裂谷双峰式火山岩系,是中一新元古代扬子地块北缘大陆拉张作用的产物.这种拉张作用是秦岭造山带从震旦纪开始的大规模扩张作用的先兆.     

地面高精度磁测在筏子坝铜矿勘查中的应用效果

筏子坝铜矿矿体与围岩磁性差异显著,各矿体均有明显的磁异常反映,说明地面高精度磁法测量是寻找碧口群中火山岩型铜矿的一种有效手段。通过对磁异常特征分析研究,建立了该区火山岩型铜矿的地质—地球物理综合找矿模型。提出了碧口—阳坝铜矿带火山岩型铜普查应按综合研究圈定成矿远景区,地质测量和地面高精度磁法测量、异常检查验证三步进行的工作建议。     

地面高精度磁测在筏子坝铜矿勘查中的应用效果

筏子坝铜矿矿体与围岩磁性差异显著,各矿体均有明显的磁异常反映,说明地面高精度磁法测量是寻找碧口群中火山岩型铜矿的一种有效手段。通过对磁异常特征分析研究,建立了该区火山岩型铜矿的地质—地球物理综合找矿模型。提出了碧口—阳坝铜矿带火山岩型铜普查应按综合研究圈定成矿远景区,地质测量和地面高精度磁法测量、异常检查验证三步进行的工作建议。     

冈底斯南缘泽当地区林子宗群典中组火山岩相和火山机构分析

冈底斯南缘泽当地区林子宗群典中组火山岩极为发育。文章根据泽当地区典中组火山岩地质特征,结合地质剖面测制和岩石学、矿物学研究,对火山岩相和火山机构进行分类,将典中组火山岩分为爆发相、溢流相、火山通道相、过渡相和火山沉积相。根据火山活动喷发旋回特征,将研究区典中组火山作用分为下亚旋回和上亚旋回,下亚旋回包含3个喷发期次,4个喷发韵律,上亚旋回包含3个喷发期次、6个喷发韵律。根据火山岩岩性组合、岩相特征及其相互叠置关系,在研究区识别出1个破火山机构,2个层状火山机构,即结巴乡东破火山机构、多颇章西层状火山机构和擦结日层状火山机构。     

陕南勉略宁地区铜厂闪长岩岩石地球化学及SHRIMP锆石 U-Pb同位素年代学

本文对位于陕南勉略宁地区铜厂铜矿区与铜成矿作用有关的闪长岩进行了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学研究,讨论铜厂岩体的岩石成因、成岩物质来源及其地质意义和与铜厂铜矿床的关系.研究结果表明,铜厂闪长岩属于钙碱性-低钾岩系列岩石,以富大离子亲石元素和贫高场强元素为特征,其稀土配分模式为具Eu负异常和Ce异常不明显的轻稀土富集型,与碧口群海相火山岩具有一定相似性和继承性.闪长岩主要来源于壳源或曾受到地壳物质的强烈混染,并没有经历过显著的结晶分异演化,且与铜成矿有密切的关系,为该区主要成矿物质来源之一.岩体形成的大地构造背景属于碰撞隆起-岛弧火山,成矿作用晚于岩体侵入.铜厂闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄为842±6.5Ma,早于秦岭造山带的主造山期.该区晋宁期俯冲-挤压造山作用,形成了碧口岩群岛弧火山岩系,铜厂闪长岩可能属于地层.碧口群细碧角斑岩末期火山侵入杂岩,由碧口群火山岩的局部熔融作用形成,其轻稀土的相对富集可能与岩体继承源岩的稀土特征有关.     

陕西省大茅坪铜矿床火山岩与成矿关系研究

陕西省大茅坪铜矿床产于碧口群火山岩地层中，矿床的成因与成矿物质的来源均与火山岩相关。通过矿石和围岩微量元素，稀土元素、Sr和Pb同位素的示踪，认为矿床是喷流沉积的产物，成矿年龄与碧口群火山岩形成年龄相近，在1200Ma左右。矿石铅同位素特征显示大茅坪铜矿床有后期热液改靠成矿作用的参与这与地质认识相吻合，从而得出矿床成矿物主要来源于赋矿火山岩，在喷流沉积成矿的基础上，有后期变质流体的叠加改造，早先形成的矿质在一定范围内发生迁移和局部富集作用。     

秦巴地区碧口群时代层序、火山作用及含矿性研究

碧口群分布于扬子板块西北缘陕、甘、川三省毗邻地区,地质构造复杂。长期以来,由于其时代和层序问题得不到解决,直接影响了对该区的进一步找矿和构造性质的认识,并成为秦巴地区引人瞩目的重大基础地质问题之一。通过近几年的工作,取得了重大进展。建立了碧口群的层序和统一地层系统。主要根据接触关系、火山活动演化规律、物质成分来源、变形变质特点及时代依据等建立了碧口群的基本层序。并根据岩石建造特征、沉积旋回、生物群、冰川作用、地球化学、同位素年龄及含矿层位等综合分析,自下而上将其划分为前震旦系、震旦系和寒武系。寒武系和震旦系时代依据比较充分,已从碧口群内解体出来,前震旦系由于下限尚不明确,仍保留碧口群(狭义)名称。火山岩为解体后“碧口群”的重要组成部分,进行了较系统地研究和总结。从分布情况和发育程度来看,火山作用横向东强西弱;纵向上,自下而上是弱-强-弱的演化规律。大体可分为3个大的喷发旋回。该火山岩为一套以细碧岩、角斑岩、石英角斑岩及次火山岩相的辉绿岩为主的建造。主要岩石类型有辉绿岩、辉绿玢岩、细碧岩、细碧玢岩、玄武岩、玄武玢岩、安山玢岩、角斑岩、石英角斑岩、流纹岩、流纹斑岩及同质火山碎屑岩等。根据大量岩石化学分析结果及稀土元素配分模式判断,大部分属大洋拉斑玄武岩系列,部分为钙碱玄武岩系列。主要形成于大洋板块洋中脊构造环境,部分为岛弧一洋岛环境下的产物。碧口群具有多期变质和变形作用。根据大量同位素资料分析,碧口群大体经历了晋宁、澄江、加里东、华力西、印支-燕山五期热事件及构造运动。变质作用主要表现为区域动力变质作用所形成的绿片岩相。部分地区受区域动力热流和区域高温变质作用影响达高绿片岩相和角闪岩相。空间上具有由北往南、由上部层位向下部层位变质程度逐渐加深的特点。沿青川-勉县大断裂带的北侧尚伴有高压低温蓝闪片岩带。变形作用在不同层位表现强弱不同,根据变形特点,可将碧口群划分为前震旦系和震旦-寒武系两个大的构造层和四个变形期次。而后一构造层又可分为下震旦统秧田坝组和下震旦统南沱组一下寒武统两个次一级构造层。上述构造层都具有独特的构造变形序列和构造样式。早期构造变形以线状褶皱为主。后期构造产生倒转以及次一级褶皱的叠加、韧性剪切、片理、劈理,以至脆性断裂的产生。反映出各构造层处于不同的构造环境,经历了不同的演化历史。对碧口群的有关矿产进行了较系统地总结。碧口群分布区内目前已知矿产地共193处,其中以铁、锰、金、镍、重晶石、磷、石棉等矿产为主。成因类型包括火山沉积(变质)型、沉积(变质)型、热液型、岩浆型和风化淋滤型。并从层位、岩石、沉积坏境、构造及火山机构等方面,分析探讨了不同矿种和成因类型的成矿规律,提出了进一步找矿的意见。     

秦巴地区碧口群时代层序、火山作用及含矿性研究

碧口群分布于扬子板块西北缘陕、甘、川三省毗邻地区,地质构造复杂。长期以来,由于其时代和层序问题得不到解决,直接影响了对该区的进一步找矿和构造性质的认识,并成为秦巴地区引人瞩目的重大基础地质问题之一。通过近几年的工作,取得了重大进展。建立了碧口群的层序和统一地层系统。主要根据接触关系、火山活动演化规律、物质成分来源、变形变质特点及时代依据等建立了碧口群的基本层序。并根据岩石建造特征、沉积旋回、生物群、冰川作用、地球化学、同位素年龄及含矿层位等综合分析,自下而上将其划分为前震旦系、震旦系和寒武系。寒武系和震旦系时代依据比较充分,已从碧口群内解体出来,前震旦系由于下限尚不明确,仍保留碧口群(狭义)名称。火山岩为解体后“碧口群”的重要组成部分,进行了较系统地研究和总结。从分布情况和发育程度来看,火山作用横向东强西弱;纵向上,自下而上是弱—强—弱的演化规律。大体可分为3个大的喷发旋回。该火山岩为一套以细碧岩、角斑岩、石英角斑岩及次火山岩相的辉绿岩为主的建造。主要岩石类型有辉绿岩、辉绿玢岩、细碧岩、细碧玢岩、玄武岩、玄武玢岩、安山玢岩、角斑岩、石英角斑岩、流纹岩、流纹斑岩及同质火山碎屑岩等。根据大量岩石化学分析结果及稀土元素配分模式判断,大部分属大洋拉斑玄武岩系列,部分为钙碱玄武岩系列。主要形成于大洋板块洋中脊构造环境,部分为岛弧—洋岛环境下的产物。碧口群具有多期变质和变形作用。根据大量同位素资料分析,碧口群大体经历了晋宁、澄江、加里东、华力西、印支—燕山五期热事件及构造运动。变质作用主要表现为区域动力变质作用所形成的绿片岩相。部分地区受区域动力热流和区域高温变质作用影响达高绿片岩相和角闪岩相。空间上具有由北往南、由上部层位向下部层位变质程度逐渐加深的特点。沿青川—勉县大断裂带的北侧尚伴有高压低温蓝闪片岩带。变形作用在不同层位表现强弱不同,根据变形特点,可将碧口群划分为前震旦系和震旦—寒武系两个大的构造层和四个变形期次。而后一构造层又可分为下震旦统秧田坝组和下震旦统南沱组—下寒武统两个次一级构造层。上述构造层都具有独特的构造变形序列和构造样式。早期构造变形以线状褶皱为主。后期构造产生倒转以及次一级褶皱的叠加、韧性剪切、片理、劈理,以至脆性断裂的产生。反映出各构造层处于不同的构造环境,经历了不同的演化历史。对碧口群的有关矿产进行了较系统地总结。碧口群分布区内目前已知矿产地共193处,其中以铁、锰、金、镍、重晶石、磷、石棉等矿产为主。成因类型包括火山沉积(变质)型、沉积(变质)型、热液型、岩浆型和风化淋滤型。并从层位、岩石、沉积坏境、构造及火山机构等方面,分析探讨了不同矿种和成因类型的成矿规律,提出了进一步找矿的意见。