东天山自然铜矿化带玄武岩的起源、演化及成岩构造背景

新疆东天山地区与玄武岩有关的自然铜矿化带位于东天山觉罗塔格构造带内,自西向东有十里坡、黑龙峰、长城山、东尖峰等主要矿(化)点,自然铜矿化主要发育在玄武岩、杏仁状玄武岩及凝灰岩夹层中。本文基于玄武岩的地球化学特征,研究东天山自然铜矿化带玄武岩是否与地幔柱有关、岩浆源区性质、岩浆演化、成岩构造背景等问题。研究显示,东天山自然铜矿化带玄武岩与地幔柱岩浆活动无直接关系,整个天山地区是否存在石炭-二叠纪地幔柱岩浆活动也需要进一步的研究; 玄武岩起源于亏损岩石圈地幔,是演化岩浆的产物; 演化的玄武质岩浆形成后,在岩浆房中或上升至地表的过程中没有发生明显的分离结晶作用,也没有受到明显的地壳物质混染; 与玄武岩对应的地幔橄榄岩平衡原生岩浆演化的高镁岩浆的产物,可能为东天山地区与铜镍硫化物成矿有关的基性-超基性岩,指示这些铜镍硫化物矿床可能与地幔柱岩浆活动也没有关系; 玄武岩形成于新疆北部后碰撞构造阶段的伸展期,是在拉张应力体制下,由于软流圈上涌导致岩石圈地幔部分熔融而形成。     

东天山石炭纪企鹅山群火山岩岩石成因

土屋矿区南北大沟企鹅山群火山岩的岩石地球化学研究表明:东天山企鹅山群火山岩主要为拉斑系列,少量为钙碱系列;岩石类型为玄武岩、玄武安山岩、英安岩和流纹岩。稀土、微量元素和Sr、Nd同位素特点揭示:该火山岩系形成于大陆裂谷环境;其源区主要为软流圈地幔,同时有岩石圈地幔源组分卷入,酸性岩浆是玄武质岩浆结晶分异的产物。     

新疆东天山泥盆纪火山岩岩石学特征及其形成的大地构造环境

新疆东天山地区泥盆纪火山活动频繁,火山岩广泛发育。火山岩系由钙碱系列(占75％)石英安山岩、英安岩、玄武岩、碱长流纹岩以及大量的火山碎屑岩,和拉斑玄武系列(约占25％)的石英拉斑玄武岩,少量橄榄拉斑玄武岩组成。岩石普遍富含Na_2O,SiO_2,而贫MgO,K_2O,以CaO,属钠质型和普通型。稀有元素配分型式具“三隆起”特征,过渡族元素呈明显的“W”形态,稀土元素为铕平坦或略具亏损的轻稀土富集型。据研究,火山岩由南至北具明显的钾元素地球化学极性。反映其板块构造环境为一俯冲带倾向北的陆壳型岛弧。     

北祁连西段香毛山一带早-中寒武世基性火山岩基本特征及其成因

香毛山一带早—中寒武世基性火岩以碱性玄武岩系列为主,具富钠,低钾、镁特点,稀土总量较低,属轻稀土富集型,分布模式为右倾平滑曲线,略具正铕异常;微量元素含量接近洋中脊过渡性玄武岩与板内拉斑玄武岩的丰度,岩浆来自富集的地幔源区;该火山岩系形成于强烈拉张产生的有限微洋盆构造环境,当时洋盆的扩张速率为l～2cm／a,属初始发育阶段。     

汉诺坝玄武岩板块构造环境及岩浆成因机理的分析

一、概述汉诺坝玄武岩是我国晚第三纪中新世的标准地层之一,也是我国新生代裂隙式喷发的典型地区之一。呈岩被产出,构成蒙古高原的东南缘。玄武岩由拉斑玄武岩系列及碱性玄武岩系列岩石组成,常周期性互层喷出,组合为2—4个韵律。拉斑玄武岩系列的岩石较多,包括石英拉斑玄武岩及橄榄拉斑玄武岩;碱性玄武岩系列的岩石较少,常见碱性橄榄玄武岩及碧玄岩。碱性玄武岩系列中,以出现高压巨晶及深源包体为特征。高压巨晶以单斜辉石、歪长石为主,钛铁矿、石榴石等少见。深源包体以绿色(Ⅰ型)为主,黑色(Ⅱ型)少见。Ⅰ型中以二辉橄榄岩为最多,属原始型地慢岩;而方辉橄榄岩、纯橄榄岩则很少,属残留型地慢岩。Ⅱ型中以二辉岩、辉长岩常见,斜长岩较少,多为玄武岩浆在地慢深处堆积产物。本区玄武岩产出的板块构造环境以及岩浆成因机理,一直是众说纷纭,观点不一。     

东天山十里坡地区自然铜矿化的地质特征及成因初步分析

东天山十里坡自然铜矿化主要赋存于马头滩组第一段玄武岩夹层中的蚀变凝灰岩中，硅化、绿帘石化、黝帘石化、绿泥石化、沸石化与自然铜矿化关系密切。初步分析认为东天山十里坡自然铜矿化与同生火山热液作用有关，形成于伸展的构造背景，矿化时代可能为二叠纪，成矿特征与滇黔边境峨嵋玄武岩自然铜矿化具有相似性。     

冲绳海槽中部和南部玄武岩的区域性差异及其成因研究

本文从岩石学和岩石化学角度出发 ,对冲绳海槽中部和南部玄武岩样品进行了对比研究。结果表明中部和南部玄武岩均系亚碱性玄武岩 ,其中前者兼具钙碱性系列和拉斑玄武岩系列两种性质 ,后者则主要属拉斑玄武岩系列。根据岩石化学特征命名 ,中部样品主体为石英拉斑玄武岩 ,南部样品则为橄榄拉斑玄武岩。两区海槽玄武岩岩浆均由下伏地幔岩部分熔融而成 ,但源区地幔性质不均一 ,岩浆演化程度各异。中部样品源区地幔性质为过渡型 ,结晶分异程度较高 ;南部样品源于近亏损或富集型的地幔 ,结晶分异程度较弱 ;另外两区玄武岩样品均受到了不同程度的陆壳物质混染。中、南部海槽玄武岩在岩石学、岩石化学方面的差异与源区地幔性质不均一和岩浆演化程度各异有直接关系。海槽玄武岩构造环境属于过渡洋中脊玄武岩 (张性 )与岛弧玄武岩 (压性 )之间 ,代表的仍是海槽早期的岩浆活动。     

秦安葫芦河基性火山岩特征及其成因

葫芦河基性火山岩以钙碱性玄武岩系列为主,少部分属拉斑系列;稀土总量高,属轻稀土富集型,无明显Eu异常,微量元素经N-MORB标准化,其曲线具明显"三隆起"形式,表现为Sr、Ba、K、Rb、Th等大离子亲石元素的强烈富集及Nb、Zr、Hf的亏损,岩浆来自富集地幔源区;该火山岩系形成于近弧的弧后扩张背景下的有限微洋盆环境,葫芦河基性火山岩构成该微洋盆型蛇绿岩上部岩石单元。     

秦安葫芦河基性火山岩特征及其成因

葫芦河基性火山岩以钙碱性玄武岩系列为主,少部分属拉斑系列;稀土总量高,属轻稀土富集型,无明显Eu异常,微量元素经N-MORB标准化,其曲线具明显"三隆起"形式,表现为Sr、Ba、K、Rb、Th等大离子亲石元素的强烈富集及Nb、Zr、Hf的亏损,岩浆来自富集地幔源区;该火山岩系形成于近弧的弧后扩张背景下的有限微洋盆环境,葫芦河基性火山岩构成该微洋盆型蛇绿岩上部岩石单元。     

祁漫塔格地区十字沟蛇绿岩地质特征

十字沟蛇绿岩产出于东昆仑西段祁漫塔格结合带东部,主要由蛇纹岩、辉长岩、辉绿岩、基性火山岩及硅质岩等组成。其中,从超基性岩—基性岩—基性火山岩,具稀土总量逐渐增加,轻稀土弱亏损型特征,基性火山岩为洋脊玄武岩,总体岩石化学成分与大洋中脊低钾拉斑玄武岩相当,三者的配分型式基本一致,说明其继承了源区地幔的特征,微量元素显示基性火山岩具弧后盆地玄武岩特点。Nεd(t)比值表明玄武岩来自亏损地幔源区,总体地球化学特征显示以N-M ORB型为主,兼具有E-M ORB型的特征,形成于与俯冲作用有关的弧后盆地环境,形成时代为晚奥陶世。后期至少经历了3期以上构造变形变质作用的叠加改造,于早志留世运移至地表。     

东昆仑造山带诺木洪郭勒早古生代火山活动

诺木洪郭勒一带发育早古生代火山岩, 可明显分为2种类型: 一类为基性火山岩组合, 岩石主要为具枕状构造的玄武岩, SiO₂碱度均较低, 为拉斑系列玄武岩, 稀土、微量元素特征及构造环境判别显示其形成于洋中脊的构造环境; 另一类为中基性火山岩组合, 火山岩岩石类型复杂, 熔岩和火山碎屑岩均较发育, 熔岩成分从基性到中酸性均有, 火山岩SiO₂成分变化较大, 既有亚碱性, 又有碱性, 亚碱性系列岩石多属钙碱性系列.稀土、微量元素特征及构造环境判别其形成于火山弧的环境.      

塔里木板块东北部笔架山东基性-超基性岩体地球化学特征与岩石成因

笔架山东基性—超基性岩体位于塔里木板块东北部的新疆北山地区,是笔架山岩带中最东边的一个岩体,岩体形态为椭圆状,出露面积约5 km2.由含长单辉橄榄岩、橄榄辉长岩、含橄辉长岩、辉长岩以及辉绿岩组成.含橄榄石较多的岩石属拉斑玄武岩系列,而辉长岩属钙碱性系列.岩相学、岩石化学和微量元素地球化学特征表明岩浆演化过程中经历了橄榄石、辉石、斜长石的分离结晶作用.Nd、Sr、Pb同位素组成和岩石地球化学特征反映出岩浆与围岩之间存在物质交换.笔架山东岩体的岩浆源区为OIB型地幔源区,原生岩浆为高镁拉斑玄武岩浆[w(MgO)=11.2％],这些性质与塔里木板块东北部其他基性-超基性岩体的特征相似,表明塔里木板块东北部二叠纪基性—超基性岩体的源区主要为OIB型地幔,可能与地幔柱有关.     

新疆西天山大哈拉军山组火山岩岩石化学特征及地质意义

下石炭统大哈拉军山组主要分布于西天山伊犁盆地,不整合在志留纪地层或老地层之上,其上被阿克萨克组角度或平行不整合覆盖.火山岩组合为玄武岩、安山岩、流纹岩及安山岩、流纹岩组合,以安山岩发育为特征.玄武岩属岛弧拉斑玄武岩和钙碱性系列,属太平洋型钠质类型,稀土、微量元素显示具岛弧特征,大地构造位置为岛弧中心靠近大洋一侧,与南侧那拉提晚泥盆—早石炭世侵入岩共同组成火山弧,同为古亚洲洋向北俯冲的产物.     

新疆黄山镁铁-超镁铁岩带锆石Hf同位素特征及源区性质探讨

黄山东、香山及土墩岩体均为多阶段侵入的杂岩体,岩体与围岩为侵入接触关系,显示热侵位特征。岩石组成单元主要为超镁铁质橄榄岩和镁铁质辉长岩。岩石化学组成以拉斑玄武岩系列为主,存在部分钙碱性系列和碱性系列。稀土元素具平坦的分配型式或轻稀土略富集的分配型式。锆石Hf同位素指示岩石来源于亏损型地幔源区。黄山东、香山及土墩镁铁-超镁铁岩不是俯冲洋壳的残余或者岛弧环境的阿拉斯加型岩体,而是来源于亏损型地幔源区的岩浆底侵形成。     

新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系

新疆北部与幔源岩浆有关的矿床种类齐全,成矿环境复杂,时代和类型繁多,在中国乃至世界颇具特色。主要矿床类型包括铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铂族元素(PGE)矿床、铜镍-钒钛铁复合型矿床、含钴磁铁矿矿床、玄武岩自然铜矿床、热液型钴-多金属矿床,以及非金属矿床等。按照含矿地质体的类型,可分为6种类型:蛇绿岩型、层状杂岩型、小侵入体型、阿拉斯加型、浅成岩型和喷出岩型。这些幔源岩浆矿床可划分为3个成岩成矿系列:铜镍系列、钛铁系列和铬铁系列。钛铁系列以碱性层状岩体型钒钛磁铁矿、铁磷矿为代表,岩石具有明显的富Fe特征,属于碱性富铁质的高钛玄武岩系列;铜镍系列以小侵入体型铜镍矿、阿拉斯加型铜镍-PGE矿为代表,岩石属于铁质的拉斑玄武岩-钙碱性系列;铬铁系列主要为蛇绿岩型铬铁矿,岩石具富Mg贫Fe特征,属于镁质系列。3个系列的岩浆都具有亏损地幔源特征,可能都与地幔柱活动有关;岩浆源区富含相应的成矿元素,是形成3个系列矿床相应成矿地质体的主要条件。3个系列矿床的成矿机制可分为深部熔离/岩浆分异、就地分凝、矿浆贯入、岩浆热液等过程。根据各系列矿床之间存在的紧密联系,建立了与幔源岩浆作用有关的3个系列矿床综合模式: 亏损地幔部分熔融产生的幔源岩浆在上升过程中发生熔离/分异,分离为3个系列,由于外部物质加入在地壳深部发生分异和熔离,在不同深度富集形成铬铁矿、钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿床,临近地表时流体富集和分离成含矿流体,分别形成浅成岩型磁铁矿和喷出岩型自然铜矿。新疆北部各类幔源岩浆矿床从早到晚主要产于3期构造阶段/构造类型: 大陆裂解期、板块俯冲期、碰撞/后碰撞造山期(又分3个阶段: 碰撞后伸展阶段、幔柱叠加造山阶段、后碰撞结束阶段)。     

福建早侏罗世火山岩岩石地球化学特征及岩石成因研究

选择较有代表性的永定、平和、长泰—同安、闽清—永泰等地早侏罗世火山岩岩石主量、微量和Sr、Nd同位素分析测试成果,开展岩石地球化学特征对比研究,探讨岩浆起源、演化和不同类别的岩石成因。研究认为,早侏罗世火山岩主要属亚碱性钾质-普通系列,玄武岩属亚碱性高铁拉斑玄武岩系列。玄武岩稀土含量较高,配分曲线与典型OIB玄武岩变化趋势一致;高场强元素(HFSE)除Nb略亏损外,Ti、Zr、Nd具有明显正异常,Ta具有弱正异常;原始地幔标准化曲线位于典型大陆弧玄武岩之上。流纹岩稀土含量高,轻稀土富集,Eu负异常明显,高场强元素Nb、Zr等具有清晰正异常,Ti、P负异常明显。岩石地球化学特征研究表明早侏罗世火山岩岩石成因与地幔岩浆作用有关:基性单元——玄武质岩石岩浆主要来自于软流圈,亏损的地幔源区可能有早期富集岩石圈物质加入或是由于软流圈地幔上涌萃取了岩石圈地幔富集组分。酸性单元——流纹质岩石主要形成于上地壳,但不排除有幔源物质的混合。安山岩-英安岩是底侵的镁铁质岩浆与下地壳部分熔融岩浆混合均一化形成典型的MASH岩浆。早中生代处于印支运动后造山大陆裂解的地球动力学背景,后造山岩石圈伸展拉张致使软流圈减压上涌和部分熔融,所产生的岩浆沿北东向展布的裂解区域喷出地表形成火山岩带。     

东天山地区黄山东与香山镁铁质- 超镁铁质杂岩体对比

黄山东与香山镁铁质-超镁铁质杂岩体隶属于东天山北部黄山-镜儿泉镁铁质-超镁铁质岩带, 受北东东走向的黄山-镜儿泉韧性剪切带控制, 二者岩石组成差异较大, 黄山东杂岩主要由辉石橄榄岩和辉长岩组成, 主量元素化学组成属钙碱性-拉斑玄武系列, 而香山杂岩主要由辉石橄榄岩、橄榄辉石岩、角闪辉长岩、辉绿岩组成, 属拉斑玄武系列.微量元素地球化学特征显示二者相对富集大离子亲石元素(K、Sr、Ba), 高场强元素(Pb、U), 而相对亏损高场强元素(Nb、P), 适度亏损(Zr、Hf), 但其稀土配分模式不同, 黄山东杂岩显示轻稀土弱富集, 具OIB型的特征, 而香山岩体为平坦型.二者均为尖晶石稳定域不同熔融程度的产物, 侵位过程中主要发生了橄榄石、辉石、斜长石的分离结晶和不同程度的地壳混染.采用LA-ICP-MS法获得黄山东辉长岩与香山角闪辉长岩锆石U-Pb年龄分别为277±1.1 Ma、285±1.1 Ma.二者形成于相同的构造背景下, 是岩石圈地幔根部发生拆沉, 软流圈地幔物质底侵并导致岩石圈地幔发生部分熔融的产物, 构造环境为后碰撞向板内阶段转变的岩石圈间歇性伸展期.      

内蒙古北山地区小黄山蛇绿岩地质特征

小黄山蛇绿岩产出于塔里木陆块东北缘,北山造山带东端,主要由全蛇纹石化橄榄岩、辉橄岩、辉石岩、辉长岩、辉绿岩及基性火山岩等组成.其中,蛇纹石化橄榄岩属变质橄榄岩,辉石岩、辉长岩为堆晶杂岩,其物质组成和空间展布反映出该蛇绿岩具有构造蛇绿混杂岩的一般特征.基性火山岩具弱亏损的稀土特征,同时微量元素显示岛弧拉斑玄武岩的特点,综合特征反映来源于富集型地幔源区,具有岛弧拉斑玄武岩与N-MORB型的双重特点.依据本区蛇绿岩的产出规模、岩石组合及地球化学特征分析,为弧后扩张时的产物,形成时代为晚寒武-早奥陶世.后期至少经历了4期以上构造变形变质作用的叠加改造,于晚泥盆世运移至地表.     

长白山天池火山造锥阶段玄武质火山活动期次划分及成因探讨

在天池火山造锥阶段,长白山火山区玄武质火山活动频繁。文章在野外调查的基础上,通过年代学及地球化学研究,对其活动期次进行划分,并探讨其岩浆来源与演化。天池火山造锥阶段的玄武质火山岩主要呈火山渣锥或小型河谷玄武岩形式分布,其形成可划分为两期:一期为老房子小山期,形成时限为0.87~0.54 Ma,属碱性岩石系列;另一期为老虎洞期,形成时限为0.34~0.1 Ma,属碱性岩石系列和拉斑岩石系列。地球化学特征显示,碱性系列玄武岩具高Al、Ti、K、P和低Mg特征,拉斑系列玄武岩具高Mg、富Fe、Ca和低Na特征;二者稀土和微量特征较为一致,稀土元素配分曲线呈右倾型,略显正铕异常,并富集Ba、K、Pb、P、Ti,亏损Th、U、Sr,但拉斑系列玄武岩的稀土元素和微量元素含量及轻重稀土分馏强度均低于碱性系列。天池火山造锥阶段形成的玄武质火山岩均来源于进化岩浆,具有同源特征,经历了一致或相似的演化过程,岩浆房赋存位置相当于上地幔—下地壳的过渡部位,结晶分异岩浆作用显著、地壳混染作用微弱,其成分变化受控于多期次结晶分异作用和早期结晶再循环的岩浆作用过程。     

东天山大地构造演化的成矿示踪

矿床是大地构造演化的重要指示标志,矿床特征和时空分布格局为重建东天山地区大地构造演化提供了新的制约。研究表明,夹于吐哈地块和中天山地块之间的东天山古生代造山带,在空间上可分为吐哈盆地南缘铜矿带(北带)、康古尔金矿带(中带)和阿齐山—雅满苏铁(铜)-银多金属矿带(南带)3个不同的构造-地层(岩浆)-成矿带。在时间上东天山造山带具有明显的三阶段演化性:(1)吐哈盆地南缘奥陶—泥盆纪为活动大陆边缘,形成了包括VMS型铜锌矿床和斑岩型铜矿床在内的古陆缘成矿系统;晚泥盆世末—早石炭世初古洋壳向北俯冲关闭,中天山地块增生拼贴到吐哈地块(属哈萨克斯坦—准噶尔板块组成部分)南缘。(2)早石炭世(维宪期)沿康古尔缝合带再次拉张,形成石炭纪裂陷槽火山-沉积岩系及相应的层控成矿系统(VMS型铜锌矿床、火山岩型铁(铜)矿床、自然铜矿床),裂陷槽封闭过程中发育了夕卡岩型银多金属矿床。(3)早二叠世形成与幔源岩浆底侵作用有关、跨构造单元发育的铜镍硫化物成矿系统和与剪切活动有关的金矿床。依据上述认识,对东天山地区的矿产勘查提出了新建议。