庐枞早白垩世火山岩的地球化学特征及其源区意义

从中生代到新生代,华北东部岩石圈地幔发生了减薄以及地球化学性质置换, 而扬子地块东部中生代岩石圈地幔也表现出类似的过程,对中生代火山岩的地球化学研究有助于了解这一变化过程以及发生置换时的时空关系。庐枞火山岩出露于扬子地块东部,为一套包括粗玄岩–玄武粗安岩–粗面岩的富碱橄榄安粗岩系。研究了双庙组基性火山岩,这些岩石富集Rb,K,Sr,Th和轻稀土元素,亏损高场强元素。(87Sr/86Sr)i = 0.7060~0.7063,εNd(t )=-3.9~-6.2,(206Pb/204Pb)i=17.788~18.125,(207Pb/204Pb)i= 15.511~15.546,(208Pb/204Pb)i =37.735~38.184。在喷出地表过程中,火山岩没有受到明显的地壳物质混染,因此元素和同位素组成反映了地幔源区的地球化学特征。 其地幔源区具有同位素富集特征,表明火山岩源区曾受到地壳物质的影响,是富集地幔部分熔融的产物,并经历明显的结晶分异作用。庐枞火山岩的岩浆成分和源区特征反映该地区在晚中生代岩石圈地幔的伸展和软流圈地幔上涌的演化过程。     

黄骅盆地中新生代火山岩岩相及岩石化学特征

通过对渤海地区黄骅盆地中新生代火山岩进行典型的岩芯取样、岩相及全岩分析,并结合KAr法测年、微量元素和同位素地球化学分析,得出以下结论:主要岩石类型有新生代老第三纪玄武岩、中生代晚白垩世玄武粗安岩、中生代晚白垩世粗面英安岩和流纹岩和中生代早三叠世英安岩。晚中生代火山岩岩石的主量元素丰度呈双峰分布,从老到新,火山岩主元素中SiO2减少,Fe2O3、FeO、CaO、MgO、TiO2、P2O5、MnO有所增加。新生代玄武岩可能源自亏损的软流圈地幔,晚白垩世玄武粗安岩源自玄武质组分亏损和受到富集改造的岩石圈地幔,     

大兴安岭十八站—韩家园地区晚中生代火山岩年龄、地球化学特征及其构造意义

大兴安岭十八站—韩家园地区发育晚中生代基性-中酸性火山岩。选取粗面安山岩、粗面岩、流纹岩进行年代学和岩石地球化学研究。粗面安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为125.2±0.9 Ma,为早白垩世火山作用的产物。岩石地球化学特征表明,中酸性火山岩属于高钾钙碱性-钾玄岩系列。岩石稀土元素总量∑REE=121.42×10~(-6)~154.43×10~(-6),轻、重稀土元素分异明显(La/Yb)_N=19.25~31.98,在稀土元素配分图上显示右倾型,除一个流纹岩样品具显著负Eu异常外,多数样品无明显Eu负异常(δEu=0.45~0.90)。岩石具弱富集大离子亲石元素Ba、Sr,明显亏损高场强元素Nb、Ta、Ti的特征。结合区域资料,认为十八站—韩家园地区早白垩世中酸性火山岩形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合机制下后碰撞伸展背景。粗面安山岩、粗面岩和流纹岩系同源岩浆部分熔融与结晶分异作用的结果,岩浆来源于受俯冲流体交代的富集岩石圈地幔。     

新疆伊犁北部石炭纪火山岩地球化学特征及其地质意义

石炭纪火山岩广泛分布于西天山伊犁陆块周缘,其岩性复杂,并大多与陆源碎屑岩伴生或互层。其中伊宁阿希、尼勒克和那拉提3个剖面的火山岩岩石地球化学特征显示,这些火山岩属于钙碱性系列,由玄武岩、粗玄岩、玄武质安山岩、玄武质粗面安山岩、安山岩、流纹岩、英安岩和粗面岩组成。稀土元素含量较高,轻稀土元素较重稀土元素富集。这些火山岩亏损高场强元素Nb,Ta,Zr等,而富集大离子亲石元素Th,Rb等,因而这些岩石的形成与板块俯冲有关。微量元素地球化学图解进一步表明,这些岩石形成于大陆岛弧环境。与之共生的早、中石炭世浅海—滨海相沉积地层以及伊犁陆块北缘巴音沟—莫托沙拉沟晚泥盆世—早石炭世蛇绿岩带的存在,表明伊犁陆块北缘在石炭纪时其环境为活动大陆边缘,石炭纪火山岩的形成可能与晚泥盆世—中石炭世早期北天山洋盆向南的俯冲作用有关。     

贺根山缝合带阿萨格图钾玄质火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

内蒙古西乌珠穆沁旗阿萨格图火山岩出露于贺根山缝合带迪彦庙蛇绿混杂岩南侧,岩石类型为粗安岩、粗面岩和粗面英安岩。粗安岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年获得火山岩形成年龄为132.1±0. 7Ma。岩石地球化学显示火山岩属于钾玄岩系列,岩石高Na2O+K2O(7.61%~10.35%)、高K2O(3.94%~6.04%)、高Al2O3 (16.32%~17.99%)、低TiO2 (0.45%~0.95%),富集Rb、Ba、U等大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）,亏损 Nb、Ta 和 Ti等高场强元素（HFSE）。稀土元素含量为109.62×10-6~174.68×10-6,稀土元素配分曲线为右倾式分布。岩石学和岩石地球化学特征表明,阿萨格图地区白垩纪火山岩与洋壳俯冲作用有关,形成于俯冲板片断离—后造山伸展构造背景。古亚洲洋俯冲洋壳析出流体交代上覆地幔形成贺根山缝合带富集地幔,随后的俯冲板片断离—后造山伸展作用触发富集地幔部分熔融产生该钾玄质岩浆。结合贺根山缝合带的壳幔电性结构和晚古生代蛇绿岩—岛弧岩浆岩、中生代后造山A型花岗岩的时空分布与演化,初步建立了该区钾玄质火山岩的板片断离—后造山伸展地球动力学模式。     

北京延庆北部地区后城组火山岩岩石化学特征与成因探讨

根据TAS图解 ,北京延庆北部地区后城组火山属于玄武粗安岩 流纹岩 (和粗面岩 )的双峰式组合。该套火山岩不属于典型的钾玄岩系列 ,在基性岩和中性岩中总体上以碱性系列和向碱性系列过渡的高钾钙碱性系列、钾玄岩系列为主 ,流纹岩类属于富钾质的拉斑系列。该套火山岩轻稀土元素明显富集。玄武粗安岩类岩石没有负铕异常或负铕异常不明显 ,而流纹岩存在明显的负铕异常。延庆北部地区后城组火山岩形成于燕山运动早期或中期阶段的造山变形事件趋于结束时的后碰撞构造环境中。     

贺根山缝合带阿萨格图钾玄质火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

内蒙古西乌珠穆沁旗阿萨格图火山岩出露于贺根山缝合带迪彦庙蛇绿混杂岩南侧,岩石类型为粗安岩、粗面岩和粗面英安岩。粗安岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年获得火山岩形成年龄为132.1±0.7 Ma。岩石地球化学显示火山岩属于钾玄岩系列,岩石高Na_2O+K_2O(7.61%～10.35%)、高K_2O(3.94%～6.04%)、高Al_2O_3(16.32%～17.99%)、低TiO_2(0.45%～0.95%),富集Rb、Ba、U等大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素(HFSE)。稀土元素含量为109.62×10~(-6)～174.68×10~(-6),稀土元素配分曲线为右倾式分布。岩石学和岩石地球化学特征表明,阿萨格图地区白垩纪火山岩与洋壳俯冲作用有关,形成于俯冲板片断离—后造山伸展构造背景。古亚洲洋俯冲洋壳析出流体交代上覆地幔形成贺根山缝合带富集地幔,随后的俯冲板片断离—后造山伸展作用触发富集地幔部分熔融产生该钾玄质岩浆。结合贺根山缝合带的壳幔电性结构和晚古生代蛇绿岩—岛弧岩浆岩、中生代后造山A型花岗岩的时空分布与演化,初步建立了该区钾玄质火山岩的板片断离—后造山伸展地球动力学模式。     

沂沭断裂带高桥盆地早白垩世火山岩的地球化学及岩石成因

沂沭断裂带内高桥盆地早白垩世火山岩SiO2含量为51.97%～68.94%;由玄武粗安岩、 粗面岩和流纹岩组成;都属于碱性岩。岩石富集Rb、 Ba、 K等大离子亲石元素和轻稀土元素;相对亏损Nb、 Ta、 Ti等高场强元素和重稀土元素;并具有富集的Sr-Nd-Pb同位素组成。钾质粗面岩具有高稀土Cr、 Ni含量、 La/Yb、Sr/Y和Th/U高比值;这类似于华北克拉通东南缘早白垩世富集岩石圈来源的基性岩（如方城玄武岩、 沂南辉长岩）;其可能主要来源于富集岩石圈地幔部分熔融。与之相比;钠质玄武粗安岩具有低Cr、 Ni含量 、 87Sr/86Sr（t）、 Th/U和高εNd（t）值;表明它可能由岩石圈地幔熔体与软流圈物质混合而成。沂沭断裂带高桥盆地火山岩形成于岩石圈伸展背景下;沂沭断裂带的活动可能诱使软流圈物质的上涌;导致岩石圈地幔升温发生部分熔融;并为软流圈物质的上升提供了通道。     

西天山伊犁地区石炭纪火山岩地球化学特征及构造环境

伊犁板块南北缘广泛发育石炭纪火山岩.其中阿希、巩乃斯和恰西石炭纪火山岩主要由玄武岩、安山玄武岩、玄武粗安岩、粗安岩和粗面岩组成,为基性-中性-酸性连续岩系,以中基性岩为主;它们多为钙碱性岩;轻稀土较重稀土元素富集,富集大离子亲石元素Rb,Ba,Th,U,K,相对亏损高场强元素Nb,Ta,Ti,具有大陆边缘火山岛弧火山岩亲缘性.其可能形成于准噶尔洋向南俯冲于伊犁板块之下的大陆边缘岛弧环境,伊犁板块南缘火山岩也有可能产出于南天山洋向伊犁-中天山板块之下俯冲的岛弧环境.     

大别山北缘西段双桥中生代火山岩地球化学及锆石U-Pb同位素年代学

首次对大别山北缘西段(河南省境内)中生代火山岩进行了锆石原位U-Pb同位素测年。结果表明,罗山县双桥火山岩集中区石英安山岩锆石LA-ICP-MS U/Pb年龄为133.1±1.5 Ma,与大别东段中生代火山岩主体毛坦厂组的时代一致,属早白垩世,稍早于或与大别山区大规模花岗岩岩基侵位时代相同;与长江中下游地区的宁芜和庐枞盆地火山岩喷发时间同步,可能同属中国东部中生代巨量岩浆活动的重要组成部分,与太平洋板块斜向俯冲引起的大陆岩石圈重力不稳而产生的拆沉导致岩石圈强烈减薄深部动力学过程相联系。大别山西段早白垩世火山岩属高钾钙碱性系列粗安岩-英安岩-流纹岩组合。中酸性火山岩显示轻稀土元素富集、重稀土元素强烈亏损、弱或基本无负Eu异常的稀土元素配分模式以及高Sr低Yb特征,反映岩浆部分熔融源区残余有石榴石,说明当时存在加厚的成熟陆壳。高(87Sr/86Sr)i(0.707 56)、极低的εNd(t)(-20.1)和大离子亲石元素富集、高场强元素Nb、Ta明显亏损,显示岩浆源区的壳源性质。以上特征反映大别山地区该时期岩石圈伸展程度和软流圈上涌规模远不如长江中下游同时期以幔源为主的中基性火山岩发育的宁芜和庐枞地区。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区中生代中酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和地球化学特征

西乌旗地区处于大兴安岭南部,广泛分布中生代火山岩。中生代火山岩中性岩组SHRIMP锆石U-Pb年龄为163Ma±2Ma,为岩浆上侵结晶的年龄;研究区南区下营子地区查干诺尔组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为144.2Ma±1.4Ma,表明西乌旗地区晚中生代火山岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世。在TAS图中,中性岩样品数据点落入粗面岩区,属碱性岩系列,REE分馏明显,LILE富集,Nb、Ta等元素亏损,Eu异常不明显,具有正高εNd（t）值,推断粗面岩是由地幔的碱性、过碱性岩浆经过分离结晶过程形成的;流纹岩属高钾钙碱性岩系列,REE分馏明显,部分LILE富集,Ba、Sr和HFSE强烈亏损,推测该岩石由相对较浅的中下地壳物质部分熔融形成并具有A2型花岗岩的特征。综合研究并结合前人的资料,认为从晚侏罗世（163Ma）开始,西乌旗所在大兴安岭地区已经处于伸展构造环境。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区中生代中酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和地球化学特征

西乌旗地区处于大兴安岭南部,广泛分布中生代火山岩。中生代火山岩中性岩组SHRIMP锆石U-Pb 年龄为163Ma±2Ma,为岩浆上侵结晶的年龄;研究区南区下营子地区查干诺尔组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb 年龄为144.2Ma±1.4Ma,表明西乌旗地区晚中生代火山岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世。在TAS图中,中性岩样品数据点落入粗面岩区,属碱性岩系列,REE分馏明显,LILE富集,Nb、Ta等元素亏损,Eu异常不明显,具有正高εNd(t)值,推断粗面岩是由地幔的碱性、过碱性岩浆经过分离结晶过程形成的;流纹岩属高钾钙碱性岩系列,REE分馏明显,部分LILE富集,Ba、Sr和HFSE强烈亏损,推测该岩石由相对较浅的中下地壳物质部分熔融形成并具有A2型花岗岩的特征。综合研究并结合前人的资料,认为从晚侏罗世(163Ma)开始,西乌旗所在大兴安岭地区已经处于伸展构造环境。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区中生代中酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和地球化学特征

西乌旗地区处于大兴安岭南部,广泛分布中生代火山岩。中生代火山岩中性岩组SHRIMP锆石U-Pb年龄为163Ma±2Ma,为岩浆上侵结晶的年龄;研究区南区下营子地区查干诺尔组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为144.2Ma±1.4Ma,表明西乌旗地区晚中生代火山岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世。在TAS图中,中性岩样品数据点落入粗面岩区,属碱性岩系列,REE分馏明显,LILE富集,Nb、Ta等元素亏损,Eu异常不明显,具有正高εNd(t)值,推断粗面岩是由地幔的碱性、过碱性岩浆经过分离结晶过程形成的;流纹岩属高钾钙碱性岩系列,REE分馏明显,部分LILE富集,Ba、Sr和HFSE强烈亏损,推测该岩石由相对较浅的中下地壳物质部分熔融形成并具有A2型花岗岩的特征。综合研究并结合前人的资料,认为从晚侏罗世(163Ma)开始,西乌旗所在大兴安岭地区已经处于伸展构造环境。     

内蒙古新巴尔虎右旗地区塔木兰沟组火山岩地球化学特征及其构造意义

新巴尔虎右旗地区塔木兰沟组火山岩为玄武岩-玄武粗安岩-玄武安山岩组合。该套火山岩属高硅钙碱性系列,偏铝质,镁指数小;富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr)和轻稀土元素(LREE),亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti等),稀土元素配分模式呈左高右低缓倾斜分布,轻重稀土分馏较强,弱的Eu负异常(δEu=0.73~0.83)。综合前人及笔者同位素测年结果显示,塔木兰沟组火山岩形成于中侏罗世末期—晚侏罗世,成岩年龄为166~133 Ma。塔木兰沟组火山岩岩浆来源于受俯冲流体交代的大陆岩石圈地幔熔融,与地壳物质发生混染作用。结合区域构造演化,塔木兰沟组火山岩的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合造山后岩石圈伸展有关。     

辽西北票蓝旗组火山岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

辽西北票常河营子地区有中生代蓝旗组火山岩分布,其中上部安山质角砾熔岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄分析结果表明,其结晶年龄为159.4±3.4Ma,属晚侏罗世.锆石~(176)Hf/~(177)Hf比值介于0.282098～0.282789之间,ε_(Hf)(t)值为-20.4～+4.1,主体分布在华北克拉通地壳演化线之上,位于古元古代地壳演化范围内,所给出的亏损地幔年龄(t_(DM))和平均地壳模式年龄(t_(crust))分别为0.7～1.6Ga和0.9～2.5Ga.结合已发表蓝旗组中酸性火山岩的岩石地球化学及Sr-Nd同位素组成特征,我们认为安山质火山岩源于古老(如晚太古代)下地壳玄武质岩石的部分熔融,其形成过程可能与中生代幔源岩浆底侵作用有关.     

大兴安岭嫩江地区中生代双峰式火山岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

本文对嫩江地区中生代双峰式火山岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学和岩石地球化学研究。测年结果显示嫩江地区中生代双峰式火山岩形成于127.5Ma的早白垩世晚期。岩石地球化学研究表明,早白垩世晚期火山岩具有双峰式组合特点,基性端员富碱,富含轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素（Nb、Ta、Ti、Y）,形成于富集的岩石圈地幔的部分熔融和分离结晶作用,形成的过程可能含有少量的陆壳混染。酸性端员显示A型流纹岩的特征,为幔源岩浆底侵,使中下地壳岩石发生部分熔融的成因。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间展布特征,嫩江地区早白垩世晚期双峰式火山岩的形成应与太平洋板块向欧亚大陆的俯冲作用有关。     

吉林省中部大口钦地区营城组流纹岩地球化学特征

本文对吉林省中部大口钦地区营城组流纹岩进行了岩石学和地球化学研究,结果表明:流纹岩以富硅、贫钙、贫镁、贫铁为特征,在地球化学上具有典型A型流纹岩特征。在痕量元素组成上,富集LREE和LILE元素(如K、Rb、Th、U),亏损HREE和HFSE元素(如P、Ti),具强烈的负Eu异常。其原始岩浆来源于下地壳的部分熔融,形成于滨太平洋板块俯冲引起的加厚岩石圈拆沉后的伸展环境。     

藏南墨竹工卡叶巴组双峰式火山岩岩石成因、时代及构造环境

青藏高原南部早中生代岩浆岩的研究对反演区域构造演化具有重要意义,其中早侏罗世叶巴组火山岩被认为是新特提斯洋俯冲的早期岩浆记录,目前对于其形成的构造环境仍存在争议。选取西藏南部墨竹工卡县地区新发现的叶巴组火山岩为研究对象,对其进行了锆石U-Pb同位素、全岩地球化学成分测试。火山岩主要岩性为玄武岩(181.0±5.0 Ma,n=1)和流纹岩(181.4±4.4 Ma,MSWD=0.017, n=18),具有双峰式火山岩特征。玄武岩具有较高的TiO2、P2O5和Nb含量,(La/Nb)PM＜2,具有富铌玄武岩的特征,Mg#值为54.9~57.3,Ti/V＞50,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素。流纹岩具有较高的SiO2、Na2O含量,Mg#值为49.1~50.4,Th/Ce值为0.1~0.15,Th/La值为0.22~0.31,Nb/Ta值为14.06~14.32,Sr/Y值较低(4.15~4.82),富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素。研究结果揭示,玄武岩岩浆源区为板片熔体交代的地幔楔,并在后期演化过程中混入部分地壳物质。流纹岩为幔源岩浆与大陆地壳混染成因。玄武岩具有板内玄武岩及岛弧岩浆岩特征,流纹岩具有岛弧岩浆岩特征,结合区域地质背景推测,墨竹工卡叶巴组火山岩形成于新特提斯洋北向俯冲的弧后盆地环境,区域上叶巴组火山岩的形成时代及构造环境存在差异,可能代表了俯冲不同阶段的产物。     

新疆新源县城南石炭纪火山岩岩石学和元素地球化学研究

新疆新源县南部那拉提山北坡出露的石炭纪火山岩主要由玄武岩、玄武质粗面安山岩、粗面安山岩、安山岩、流纹岩和火山碎屑岩组成。该火山岩中玄武岩属于钙碱性系列,安山质岩石和流纹岩属于高钾钙碱性系列,其中轻稀土轻微富集而重稀土相对亏损,玄武岩富集大离子亲石元素、U、Th和Pb,亏损高场强元素。研究表明,该火山岩岩浆可能是由俯冲板片脱水产生的流体交代地幔楔后,地幔楔发生部分熔融的结果。微量元素模拟计算表明,该玄武岩岩浆可以由石榴石二辉橄榄岩经3％～6％的部分熔融得到;安山质岩浆可由玄武岩岩浆经15％-28％的分离结晶形成。     

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。