黑龙江黑河地区早白垩世火山岩岩石地球化学特征及其构造环境意义

黑龙江省黑河地区广泛发育侏罗-白垩纪火山岩,但是该火山岩的岩石组合、成因和所表征的大地构造环境目前有很大的争议。本文对该套火山岩开展详细的岩石学、岩石地球化学等研究。该火山岩形成于早白垩世,主要以安山岩英安岩流纹岩为主,包含英安岩、安山岩、粗面岩、流纹岩、安粗岩、玄武安山岩、粗面英安岩、钾玄岩、歪长粗安岩,因此属于弧火山岩的组合。该区火山岩主要为亚碱性系列,岩石Na2O/K2O比值一般>1.2。A/CNK在1附近,为准铝质过铝质岩石。SiO2 TFeO/MgO图上既有钙碱性系列(包括低铁钙碱性系列),又有拉斑系列。SiO2 K2O图上主要为中钾钙碱高钾钙碱系列。SiO2 (Na2O+K2O-CaO)图上主要为钙碱系列、碱钙系列和碱性系列,在SiO2 MgO图中主要落入实验玄武岩的局部熔融范围和镁安山岩系列范围。痕量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素,K、La、Zr、Hf、Tb、Tm为峰,亏损Nb、Ta、Ti、Y、Yb等高场强元素。稀土元素球粒陨石标准化配分模式为缓右倾型的模式,轻稀土相对富集,重稀土内部分馏不明显,具有微弱负Eu异常。大部分岩石具有高Sr低Y的特征,其中一些岩石具有adakite岩的特征。上述特征均指示弧火山岩的特征。结合构造环境判别认为该火山岩形成于与洋俯冲有关的环境。推测岩浆可能的源区为俯冲的洋壳、上覆的地幔楔、兴安弧的下地壳。     

祁连山哈拉湖地区奥陶纪岛弧火山岩及其构造意义

通过1∶5万区域地质调查,对祁连山哈拉湖地区火山岩进行了野外地质、岩石学、锆石U-Pb同位素年龄、地球化学等研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,该火山岩年龄为466.3±2.4Ma(n=9,MSWD=1.4),形成于中奥陶世。岩石地球化学研究表明,哈拉湖地区火山岩为低钾拉斑玄武系列,绝大多数样品的亲石元素Rb、Th、U、Ce、Zr、Nd和稀土元素La、Sm富集明显;高场强元素(Sr、P、Ti)强烈亏损,Zr、Hf微弱富集,Ba明显亏损。总的特征显示,少数火山岩具有过渡型洋脊玄武岩的特征,大多数火山岩样品显示岛弧火山岩的特征。此外,哈拉湖地区的岛弧火山岩与晚奥陶世的岛弧花岗岩伴生在一起。这些特征表明,与俯冲有关的奥陶纪岛弧岩石可能与拉脊山地区古大洋的闭合有关。     

西藏松多地区晚白垩世末期弧岩浆岩岩石成因及构造意义

新特提斯洋在晚白垩世末期(68Ma左右)的构造演化一直饱受争议。西藏松多地区晚白垩世末期弧岩浆岩包括花岗斑岩和二长花岗岩。锆石定年结果显示,二长花岗岩和花岗斑岩年龄均为68Ma。松多花岗斑岩和二长花岗岩的Si O_2含量为68.5%~80.6%,K_2O含量为4.1%~6.5%,P2O5含量为0.011%~0.058%。花岗斑岩Mg#值较低,为11.3~19.0,二长花岗岩Mg~#值为24.2~43.5。花岗斑岩和二长花岗岩样品均显示轻稀土元素富集、重稀土元素亏损和明显的Eu(δEu=0.15~1.21)负异常。两者均富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K、Pb等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti。花岗斑岩εHf(t)值为-0.9~+2.9,二阶段模式年龄T_(DM)~C在955~1196Ma之间;二长花岗岩εHf(t)值为-17.1~+7.9(只有1个点为负值),二阶段模式年龄在633~2219Ma之间。最终认为,松多地区晚白垩世末期二长花岗岩和花岗斑岩岩浆源区为新生下地壳,但花岗斑岩更靠近古老下地壳。结合区域资料,认为新特提斯洋在晚白垩世末期68Ma左右属于洋脊俯冲结束阶段。     

云县-景谷火山弧带大中河晚志留世火山岩的发现及其地质意义

云县-景谷火山弧带大中河地区新识别出一套晚志留世中基性-中酸性火山岩组合,其LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为421.2±1.2Ma和417.6±5.1Ma。该套火山岩具有富铝(12.73%～16.63%)、富钠(K₂O/Na₂O=0.56～0.99)和高Mg^#(46.0～50.0)的特征,属于钙碱性系列岩石;同时富集轻稀土,Eu具有不同程度的弱亏损,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有正ε_Nd(t)值(3.86～4.39)和较高的Th/Ta比值(15～17),显示与活动大陆边缘岛弧型火山岩相似的地球化学性质。大中河晚志留世火山岩很可能是俯冲沉积物流体交代地幔楔物质部分熔融的产物,并在岩浆上升过程中经历了一定的分离结晶作用和浅部地壳物质的同化混染;结合区域同期(410～420Ma)岩浆活动及相关的高压变质事件分析,应为原-古特提斯洋在早古生代末期向东俯冲消减作用的产物,从而为扬子陆块西部边缘晚古生代"三江"多岛弧盆系的形成演化提供了前锋弧发育的岩石学证据及其动力学机制。     

西秦岭南缘康县-留坝一带白水江群碎屑岩的地球化学特征及构造背景

西秦岭南缘白水江群主要由碎屑岩基质和不同性质的岩块组成,碎屑岩为一套深水浊流沉积。碎屑岩的稀土元素球粒陨石标准化曲线以轻稀土元素富集、Eu负异常和重稀土元素平坦为特征;主量元素和微量元素的特征指示白水江群碎屑岩的物质来源具有多源性,但主要以岛弧环境为主。这表明白水江群的构造环境为活动大陆边缘,而非被动大陆边缘。     

内蒙古渣尔泰地区中生代火山岩地球化学特征及构造环境分析

内蒙古渣尔泰地区处于华北地台西北部,其分布的中生代火山岩划分为两大类,形成于两个喷发旋回。早白垩世早期喷发旋回以中基性火山岩为主,沿近东西向的深大断裂呈北东东向裂隙式喷发;晚期喷发旋回以酸性火山岩为主,沿近南北向断裂带呈裂隙-中心式喷发。中基性火山岩主要为橄榄玄武粗安岩和安粗岩,其SiO_2介于49.65%~56.64%;酸性火山岩包括次火山岩、火山碎屑岩、火山熔岩,其Si O2介于73.18%~83.82%;两者组成典型的宽双峰火山岩。中基性火山岩富碱(Na_2O+K_2O=6.70%~7.47%)、高Ti(TiO_2=2.29%~3.55%)、Fe,相对贫Ca、Mg,富含大离子亲石元素(LILE)(Rb、Ba),轻稀土相对富集,轻、重稀土元素分馏明显,LREE/HREE=4.50~6.47,(La/Yb)N=4.17~8.85,具微弱的负Eu异常(δEu=0.67~0.96),具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征,其岩浆来源于交代富集的软流圈地幔,岩浆上升过程中地壳组分混染较少。酸性火山岩富Si、高K,贫Ca、Mg、Fe、Ti,富含大离子亲石元素(LILE)(Rb、Th、U)和高场强元素(HFSE)(Nb、Ta、Zr、Hf),富集轻稀土,LREE/HREE=2.91~14.3,轻、重稀土分馏明显,(La/Yb)N=2.53~28.4,(La/Sm)N=1.16~4.57,(Gd/Yb)N=1.22~5.04,负Eu异常明显(δEu=0.02~0.25),具有A型流纹岩的特征,为幔源岩浆底侵,使上覆的先存地壳岩石发生部分熔融的产物。结合区域地质背景,认为研究区双峰式火山岩形成于西伯利亚板块与华北板块碰撞造山期后陆内拉张的构造环境。     

青海卡巴纽尔多地区中-晚三叠世火山岩地球化学特征及构造环境

青海卡巴纽尔多地区位于华南板块可可西里-松潘甘孜残留洋。该区发育有中-晚三叠世火山岩,呈夹层状产于中三叠统甘德组及上三叠统清水河组。甘德组火山岩为晶屑凝灰岩,其SiO2=46.78%~47.05%,总碱含量ALK为2.38%~2.94%,铝饱和指数A/NK为2.81,山德指数A/CNK=0.66~0.79,里特曼指数σ=1.4~2.3,为亚碱性岩石,属拉斑玄武系列;稀土总量REE在102.84×10-6~179.06×10-6,LREE/HREE比值为4.44~7.07,δEu=0.65~1.01,稀土配分曲线呈向右陡倾型。清水河组火山岩为流纹岩,SiO2含量为74.04%,总碱含量Alk为7.43%,A/NK为1.47,A/CNK=1.31,σ=1.78,为亚碱性岩石,属钙碱性系列;稀土总量REE为26.18×10-6,LREE/HREE比值为5.4,δEu=0.28,具明显铕负异常,稀土配分曲线呈海鸥型。区内火山岩均富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,为典型的岛弧火山岩特征。利用里特曼-戈蒂里图解、Ti-Zr图解等判别图解,并结合甘德组与清水河组均为巴颜喀拉边缘前陆盆地的沉积背景,认为该区中-晚三叠世火山岩形成于岛弧环境。     

东天山库姆塔格—沙泉子晚石炭世火山-沉积岩相学地质地球化学特征与构造环境

通过对本区晚石炭世沉积岩和火山岩的岩相学类型及其特征研究,划分出山前洪积相(河流相)、水下三角洲沉积相、海岸潮坪相、浅海相、火山沉积岩相、火山喷溢相、火山喷发岩相、热水沉积岩相、火山热水蚀变岩相和矽卡岩相等10种不同岩相和相应的亚相,这种特征属大陆挤压收缩体制下活动大陆边缘上的火山-沉积岩相学组合类型。垂向相序结构表明在热水沉积岩相上下均有较强的火山活动,为成矿提供所需的热能。在库姆塔格晚石炭世压陷盆地中,热水沉积岩相的纵向相序结构为热水角砾岩亚相→菱铁矿岩亚相/石膏岩亚相→铁白云石岩亚相→碧玉岩亚相→铁白云石岩亚相,这种组合是寻找“库姆塔格型”大型石膏菱铁矿矿床的岩相学标志。本区火山-沉积岩相总的沉积序列显示向上由浅变深→由深变浅趋势,沉积物源主要来源于华力西期岛弧带剥蚀区及其南侧(中天山)基底隆起带;火山喷发仍形成发生在浅海环境中,具有大陆挤压收缩体制下(中天山造山带)后陆盆地沉积特点;晚石炭世原型沉积盆地可能为后陆盆地,有利于大型石膏菱铁矿矿床保存。     

新疆阿舍勒铜矿英安-玄武-安山质火山岩的地球化学特征与构造背景

新疆阿舍勒铜矿床中泥盆统阿舍勒组的英安-安山-玄武质火山岩组合属亚碱性拉斑玄武系列,为铝过饱和、低钾、富镁系列的火山岩,相对富集MgO和轻稀土元素,亏损Ti、Nb、P和Ta,具有弱铕负异常(δEu值为0.84～0.94)和Th/Ta高比值(5.53～12.58)等特点。英安-安山-玄武质火山岩微量元素含量及比值特征、大离子半径及稀土元素配分模式、微量元素构造环境判别图的投点结果,显示它们具有同源区特点,均起源于富集地幔,属于玄武岩浆经岩浆结晶分异作用的产物,它们形成的大陆动力学背景为成熟岛弧环境。     

内蒙古苏尼特右旗晚石炭世本巴图组火山岩地球化学特征及构造意义

苏尼特右旗地区本巴图组火山岩主要由玄武安山岩及安山岩组成,含少量英安岩。安山岩的锆石U--Pb 年龄为300. 9 ± 1. 6 Ma。火山岩的化学成分总体具有拉斑系列的低钾、相对富铁的特征,微量元素组成与圣基茨岛弧火山岩十分相似,以轻重稀土的弱分馏、富集不相容元素、相对亏损高场强元素为特征。本巴图组火山岩具Eu 的负异常和贫Sr 特征,指示岩浆演化过程中经历过以斜长石为主的分离结晶作用,这一作用也导致了岩石贫铝、富钠。本巴图组火山岩初始岩浆起源于俯冲地幔楔的部分熔融,其形成与古亚洲洋板块的俯冲作用有关。     

甘肃天祝地区乌鞘岭一带双峰式火山岩的发现及其构造环境

北祁连乌鞘岭一带出露一套以玄武质岩石为主的双峰式火山岩组合,火山岩岩石类型以变质玄武岩为主,夹少量的流纹岩。玄武质岩石为蚀变玄武岩,属拉斑玄武岩系列,低SiO2、K2O,高Ti,富Na、Th、U等,轻稀土元素亏损—略富集型,无明显Eu异常,微量元素具Nb、Ta负异常。流纹质岩石属钙碱性系列,高SiO2,低K2O,为钠质系列,大离子亲石元素富集,具明显的Nb、P、Ti、Sr负异常和Th、U正异常,轻稀土元素富集,(La/Yb)N为2.98~11.46,Eu负异常明显,δEu介于0.07~0.60之间。结合区域资料分析,乌鞘岭双峰式火山岩可能形成于弧后盆地环境。     

羌塘东部治多县索加一带早石炭世杂多群火山岩特征及其构造环境

羌塘东部冶多县索加一带的杂多群火山岩是由玄武岩组成的基性熔岩,属钙碱性玄武岩系列,稀土元素特征表现为轻稀土显著富集,Eu为轻微负异常,富集大离子亲石元素,高场强元素分异,反映了板内拉张环境特征.     

西藏冈底斯带措勤地区则弄群火山岩锆石U-Pb年代学格架及构造意义

大规模的则弄群火山岩呈带状近东西向展布于西藏冈底斯带中北部地区.对出露状况较好的措勤地区则弄群火山岩进行了锆石U-Pb定年,以建立其年代学格架便于区域对比.措勤地区则弄群火山岩多数锆石具有生长振荡环带,部分锆石显示核边结构.在措勤达雄北西部上覆于中二叠统下拉组灰岩的1件则弄群英安岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Ph年龄为130±1Ma,1件则弄群流纹岩样品的SHRIMP锆石U-Pb年龄为129±3Ma;在措勤达雄北东部与下白垩统多尼组碎屑岩呈断层接触的1件则弄群英安岩样品中的锆石具有两组LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,最年轻的一组(包括增生边)为121±1Ma,较老的一组(包括核部)为131±1Ma;在措勤南西部1件则异群流纹岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为111±1Ma,与措勤地区花岗岩类的侵位时代相当.这些高质量的锆石U-Pb年代学数据表明,措勤地区的则弄群火山作用很可能开始于约130Ma,停息于约110Ma,持续时间约20Ma.区域对比表明,东西延伸约1000km的则弄群火山作用同时发生在约130Ma.区域上目前的年代学数据结合同时代岩浆作用的分布特征表明,冈底斯带中北部地区早白垩世岩浆作用不太可能由新特提斯洋壳向北的低角度或平板俯冲产生.     

内蒙古雅干地区晚石炭世白山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

弧火山岩对揭示俯冲过程中深部岩浆作用具有重要意义。内蒙古雅干地区白山组火山岩岩性主要为流纹岩、英安岩、流纹质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩。流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为309±1 Ma、308±1 Ma及300±2 Ma,时代为晚石炭世。地球化学分析显示,白山组火山岩具有较高的SiO2（70.98%~75.45%）、Na2O（2.90%~5.23%）含量,总体相对富钠,Na2O/K2O平均值为1.57。样品富集Rb、K、U等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素,显示轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾稀土元素配分模式,并且具有较明显的负Eu异常（δEu平均值为0.22）,（La/Yb）N值为3.24~9.99,（La/Sm）N值为4.47~8.31。研究发现,白山组火山岩整体具有弧火山岩的地球化学特征,可能形成于大陆边缘弧构造环境,为晚石炭世古亚洲洋俯冲作用的产物。     

甘肃天祝地区乌鞘岭一带双峰式火山岩 的发现及其构造环境

北祁连乌鞘岭一带出露一套以玄武质岩石为主的双峰式火山岩组合,火山岩岩石类型以变质玄武岩为主,夹少量的流纹岩。玄武质岩石为蚀变玄武岩,属拉斑玄武岩系列,低SiO2、K2O,高Ti,富Na、Th、U等,轻稀土元素亏损—略富集型,无明显Eu异常,微量元素具Nb、Ta负异常。流纹质岩石属钙碱性系列,高SiO2,低K2O,为钠质系列,大离子亲石元素富集,具明显的Nb、P、Ti、Sr负异常和Th、U正异常,轻稀土元素富集,(La/Yb)N为2.98~11.46,Eu负异常明显,δEu介于0.07~0.60之间。结合区域资料分析,乌鞘岭双峰式火山岩可能形成于弧后盆地环境。     

西藏冈底斯东段日多地区典中组火山岩年龄、地球化学特征及其构造环境

林子宗群火山岩为古近纪岩浆活动的典型代表,记录了印度与欧亚大陆碰撞造山过程。以冈底斯带东段日多地区林子宗群典中组火山岩为研究对象,对其基性和中酸性火山岩进行岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,典中组玄武岩、安山质晶屑凝灰岩锆石U-Pb年龄分别为57.9±1.2 Ma和57.4±1.2 Ma。典中组火山岩为钙碱性-高钾钙碱性岩石,其中,基性火山岩表现为低SiO2（48.67%~49.34%）、富Al2O3（15.25%~18.59%）、MgO（3.76%~8.69%）,轻稀土元素相对富集和正Eu异常（δEu=1.15~1.37）特征;中酸性火山岩具有高SiO2（54.92%~64.16%）、富Al2O3（15.85%~16.72%）、K2O（0.65%~2.14%）,低MgO（1.34%~3.67%）的特征,轻稀土元素富集,呈现出弱的负Eu异常（δEu=0.77~0.92）。两者不同程度富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,球粒陨石标准化稀土元素配分模式图均呈现出右倾、轻稀土元素富集型曲线。锆石Lu-Hf同位素结果显示,基性火山岩（玄武岩）εHf（t）值为4.86~8.97,中酸性火山岩（安山质晶屑凝灰岩）εHf（t）值为0.26~6.37。结合前人研究成果,认为西藏日多地区典中组火山岩形成于古新世印度-欧亚大陆碰撞对接的同碰撞阶段,基性火山岩主要源自消减板片流体交代上覆地幔楔部分熔融的产物,中酸性火山岩主要为新生地壳的部分熔融,上升过程中均受到不同程度地壳物质的混染。     

Petrogenesis and tectonic setting of Cadomian felsic igneous rocks, Sandıklı area of the western Taurides, Turkey

In the Sandıklı (Afyon) region, western Taurides, the Late Proterozoic rocks of the Sandıklı basement complex are composed of low-grade meta-sedimentary rocks (Güvercinoluk Formation) intruded by felsic rocks (Kestel Cayı Porphyroid Suite, KCPS). The KCPS is a deformed and highly sheared, dome-shaped rhyolitic body with a granitic core. Quartz porphyry dikes intrude both the slightly metamorphic igneous and the sedimentary rocks of the basement complex. Both the quartz porphyries and rhyolites were converted into mylonites with relict igneous textures. Geochemical data show that these felsic igneous rocks are subalkaline and mainly granitic in composition with SiO₂ >72 wt% and Al₂O₃ >11.5 wt%. The chondrite-normalized incompatible trace element patterns are characterized by distinct negative Rb, Nb, Sr, P, Ti, and Eu with enrichment in Th, U, La, Ce, Nd, Sm, and Zr. The REE patterns of the felsic rocks indicate a strong enrichment in LREE but display slightly flat HREE patterns. According to geochemical characteristics and petrogenetic modeling, extrusive and intrusive rocks of the KCPS were probably derived from an upper continental crustal source (partial melting of granites/felsic rocks) by 18–20% fractional melting plus 18–20% Rayleigh fractional crystallization, which seems to be the most effective igneous process during the crystallization of the KCPS. Single zircon age data from the granitoids and fossils from the disconformably overlying sedimentary successions indicate that the metamorphism and the igneous event in the Taurides are related to the Cadomian orogeny. Based on the geological, geochemical and petrogenetic correlation of the post-collisional granitoids it is further suggested that the Tauride belt in western central Turkey was in a similar tectonic setting to the Gondwanan terranes in North Africa (Younger Granitoids) and southern Europe (Spain, France, Bohemia, Brno Massifs) during the Late Cadomian period.     

藏北高原新生代火山岩地球化学系列划分及成因分析

根据K—Ar法和Ar-Ar法定年数据，藏北新生代火山岩从早到晚可划分为多格错仁和走构油茶错高钾钙碱性系列(40—30Ma)、巴毛穷宗和鱼鳞山白榴石碧玄岩—响岩系列(29—24Ma)以及黑石北湖钾玄岩系列(1．5Ma)。从岩石化学和同位素方面对区内新生代火山岩进行了研究，认为藏北新生代火山岩同时具有板内碱性玄武岩和岛弧玄武岩的双重地球化学特征。在成因和源区上各系列存在着差异，高钾钙碱性系列为富集地幔玄武岩底侵作用导致地壳物质部分熔融的产物，并经历了地壳的AF过程。而白榴石碧玄岩—响岩系列和钾玄岩系列来自与古俯冲有关的“古老富集地幔”，为岩浆分离结晶作用的产物。岩浆起源深度随时间变新逐渐变大。     

滇西保山地区晚寒武世火山岩的发现及其构造意义

滇西保山地区上岩箐—白岩凹林场一带的晚寒武世火山岩虽不甚发育,但分布广泛。早期为拉斑玄武岩、碱性玄武岩,晚期为钙碱性玄武岩。岩石地球化学特征表明,早期火山岩形成于伸展环境,晚期火山岩为消减作用产物。保山地体构造背景在晚寒武世由伸展环境向挤压环境转换,并形成寒武系与奥陶系之间的不整合,为东冈瓦纳大陆北缘由被动大陆边缘向主动大陆边缘转换提供了岩石学证据。     

新疆阿克纳瓦山晚泥盆世火山岩及其构造环境

新疆北部阿克纳瓦山晚泥盆世中基性火山岩以全碱含量较高为其最突出的特点。岩相学、矿物学、岩石化学、稀土元素和微量元素地球化学的研究表明,火山岩属于碱性玄武岩系列,以碱性玄武岩组岩石为主,同时有少量橄榄玄粗岩组岩石,表现为碱性玄武岩演化的肯尼迪趋势。火山岩是地幔部分熔融作用的产物,但在岩浆上升过程中发生过橄榄石和(或)辉石的分离结晶作用。火山岩产出的构造环境为具有陆壳基底的岛弧或活动大陆边缘火山弧,不可能是洋中脊。岛弧或活动大陆边缘火山弧的产生是以阿尔曼泰—扎河坝蛇绿混杂岩带为代表的次生洋盆,自晚泥盆世起向北东方向(现代方向)俯冲作用的结果。