新疆博格达造山带西段石炭纪双峰式火山岩地球化学特征及成因

新疆博格达造山带博格达峰南侧柳树沟组出露大量双峰式火山岩组合.本文对博格达造山带西段石炭纪双峰式火山岩地球化学特征研究结果表明:①玄武岩具有贫K富Na、富Ti富Al和富Mg的特征,w(K2O)/w(TiO2)、w(K2O)/w(P2O5)值较低且范围较小,总体上玄武岩有轻度的地壳物质混染作用;HREE相对富集,轻重稀土...     

新疆博格达造山带晚古生代构造-岩浆演化过程:火山岩组合及地球化学证据

最近,笔者在博格达山东段北部的西地-伊齐-小红柳峡一带的地质调查中发现,该区发育有大量晚石炭世柳树沟组双峰式火山岩及早二叠世卡拉岗组酸性火山岩建造,但双峰式火山岩性质及成因有别于其南侧七角井早石炭世双峰式火山岩。玄武岩富钠贫钾(K_2O=0.18%～0.45%,Na_2O=2.24%～3.63%),属拉斑系列;TiO_2=1.6%～1.7%,略高于MORB,较高的Al(Al_2O_3=16.2%～16.7%)、高Mg(MgO=8.12%～9.54%,Mg~#=61～64),以及低K_2O/TiO_2和K_2O/P_2O_5比值(分别为0.1～0.27、0.63～1.68),反映了在岩浆演化过程中分离结晶作用不明显;Rb/Sr比值0.01～0.02,Zr/Nb=21.6～39.7,Zr/Y=5.38～7.47,以及不相容元素Ba、Zr、Hf相对略富集、Nb-Ta和Th相对亏损,显示岩石具有板内玄武岩的特点;稀土元素球粒陨石标准化配分图上整体接近于平坦型,(La/Yb)_N=1.8～1.9,Eu无异常至轻微正异常(δEu=1.07～1.12),正ε_(Nd)(t)值(+5.63～+5.89),(~(143)Nd/~(144)Nd)_I=0.512927～0.512944,Th/Yb0.2,Ta/Yb=0.1,表明玄武岩浆源于亏损软流圈地幔,且在演化过程中不曾发生过斜长石的分离结晶作用,并暗示当时的大陆地壳可能由于拉张而变得较薄,玄武岩浆形成后快速上升至地表喷发。双峰式火山岩中的流纹岩Rb-Sr等时线年龄为296±2Ma(1σ),具高Si(SiO_2=76%～80%),富钾贫钠(K_2O=5.1%～5.7%,Na_2O=0.94%～2.03%);低Al(Al_2O_3=7.9%～10.4%);低Ti、Ca和P含量,属高钾钙碱性系列;微量元素Rb、Th、Zr、Hf、K相对富集,Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta为显著亏损;轻稀土元素适度富集且轻、重稀土分馏程度低,(La/Yb)_N=5.1～7.1,(La/Sm)_N=2、(Gd/Yb)_N=1.6～2.2,以及强烈的负Eu异常(δEu=0.17～0.2),(~(87)Sr/~(86)Sr)_I=0.7051～0.7052,δ~(18)O=11.6‰,指示岩石源于地壳物质的部分熔融,源区存在有斜长石残留,形成于大陆裂谷环境。早二叠世末流纹岩(Rb-sr等时线年龄为278±2Ma)具高Si(SiO_2=74%),富钾贫钠(K_2O/Na_2O2),低Al(Al_2O_3=11.0%)以及较低的Ti和P含量的特征,岩石为高钾钙碱性系列;微量元素PM标准化图解上表现为Rb、Ba、Th、U、K、La、Ce不相容元素相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Ti以及Sr为明显的负异常;轻稀土轻度富集,(La/Yb)_N=5～6,(La/Sm)_N=3,(Gd/Yb)_N=1.3～1.4,以及强烈的负Eu异常(δEu=0.31～0.39),(~(87)Sr/~(86)Sr)_I为0.7069,δ~(18)O=11.97‰,指示源于地壳物质部分熔融的产物,形成于伸展垮塌的构造环境。综合研究结果表明,博格达山前身裂谷岩浆作用始于早石炭世,结束于晚石炭世末期,早二叠世末进入后造山伸展的演化阶段。     

博格达造山带东段萨尔乔克地区早石炭世双峰式

博格达造山带东段萨尔乔克地区出露大量早石炭世晚期双峰式火山岩组合,其岩石类型主要有亚碱性玄武岩、英安岩和流纹岩,主体属拉斑系列。玄武岩w(SiO2)为48.69%~52.09%,w(TiO2)(1.16%~1.34%)略高于N型大洋中脊玄武岩,w(Al2O3)高(17.44%~20.86%)、w(MgO)低(3.05%~4.98%)、富钠贫钾(Na2O/K2O=1.82~3.04),表明其原始岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用;玄武岩具有近于平坦的稀土元素配分模式,Eu异常不明显(δEu=0.87~1.06),相对富集Rb、Ba、P,亏损Nb、Ta、Th等不相容元素。火山岩地球化学特征表明研究区玄武质岩浆来自于亏损石榴石地幔橄榄岩在一定深度(约75km深度)情况下发生10%~20%的部分熔融,且受到一定程度的地壳物质混染,显示了板内玄武岩的地球化学特征,形成于陆内裂谷环境。中酸性火山岩具有较高的w(SiO2)(70.29%~75.46%)和全碱[w(Na2O+K2O)=5.13%~9.90%],以及较低的w(TiO2)(0.25%~0.30%)、w(Al2O3)(12.85%~15.88%)和w(MgO)(0.36%~1.01%);显示右倾负斜率稀土元素配分模式,铕负异常明显(δEu为0.36~0.86,平均为0.64),富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,指示中酸性火山岩起源于地壳物质的部分熔融,源区有斜长石残留。萨尔乔克地区双峰式火山岩的地球化学特征表明该套火山岩应形成于大陆裂谷环境,同时获得中酸性火山岩中锆石的U-Pb年龄为(320.3±1.1)Ma,表明该套火山岩形成于早石炭世末期。结合进一步的地壳w(Rb)-w(Sr)和Zr/Y-w(Zr)判别图解,表明早石炭世早期开始的博格达初始裂谷在早石炭世晚期进一步快速拉张,发展到成熟阶段。这一发现进一步证实了博格达造山带在石炭纪处于大陆裂谷演化的观点,为进一步理解博格达地区晚古生代构造格局及板块构造体制提供了重要的地质依据。     

博格达造山带东段芨芨台子地区晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

博格达造山带东段芨芨台子地区出露大量晚石炭世早期双峰式火山岩组合,岩石类型以亚碱性玄武岩为主,含有少量的流纹岩,属拉斑系列。其玄武岩富钠贫钾(Na2O/K2O=2.84~3.01),Ti O2含量为1.32%~1.43%,略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al(Al2O3含量为19.81%~20.60%)、低Mg(Mg O含量为2.95%~3.25%,Mg#为32.33~34.50),表明其原始岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用。玄武岩具有近于平坦的稀土配分模式,轻微正Eu异常(δEu=1.02~1.10,平均为1.04),富集Rb、Ba、P等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Th、Sr、Ti等高场强元素的特征;其微量元素Zr/Nb比值41.13~41.38,Zr/Y比值4.26~4.52(均大于4.00),Rb/Sr比值0.02~0.04(均小于0.05),Dy/Yb比值1.92~2.00,La/Nb比值2.42~2.49,Ba/Nb比值113.58~126.05,Ba/La比值47.02~50.62以及火山岩Zr-Nb、La/Yb-Dy/Yb和La/Nb-La/Ba等判别图解,表明玄武岩可能是亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴石相地幔橄榄岩过渡相较高程度部分熔融的产物,且在其上升过程中受到一定程度的地壳物质混染,显示了板内玄武岩的地球化学特征,形成于陆内裂谷环境。流纹岩具有较高的Si O2(76.54%~77.74%)和全碱(Na2O+K2O=6.70%~7.70%)含量,以及较低的Ti O2(0.15%~0.16%)、Al2O3(10.70%~10.90%)和Mg O(0.17%~0.18%,Mg#为13.93~14.52)含量;显示右倾负斜率稀土配分模式,铕负异常明显(δEu为0.32~0.33),显著富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta,强烈亏损Sr、Ti、P等高场强元素,指示流纹岩应来自于玄武岩浆上升过程中提供的热量对地壳物质重熔,源区有斜长石残留。芨芨台子地区双峰式火山岩的地球化学特征表明该套火山岩应形成于大陆裂谷环境,同时获得流纹岩锆石U-Pb年龄为(312±1)Ma,表明该套火山岩形成于晚石炭世早期。进一步的Rb-Sr地壳厚度网络图投影表明当时博格达地区地壳厚度为20.0~30.0 km,而且根据Zr-Zr/Y图解推断其地壳拉张速率介于2.0~5.0 cm/a,表明早石炭世早期开始的博格达初始裂谷在晚石炭世早期进一步快速拉张,发展到鼎盛阶段,也代表着博格达地区由碰撞挤压到伸展拉张这个地球动力学环境的重大转折,这一发现进一步证实了博格达造山带在石炭纪处于大陆裂谷演化的观点,为进一步理解博格达地区晚古生代构造格局及板块构造体制提供了重要的地质依据。     

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。     

辽吉古裂谷中的双峰式火山岩及岩浆演化

辽吉古裂谷中发育双峰式火山岩，这些火山岩以酸性火山岩为主，间夹基性火山岩。它们都属碱性火山岩系列，与都城秋穗在碱性岩成因类型的讨论中划分出的三种成因类型对比，明显类似于跨越型，并与我国康滇古裂谷带碱性火山岩相近。初步认为形成辽吉古裂谷中双峰式火山的岩浆可能是上地幔派生岩浆在上升侵位过程中，受陆壳物质混染而成的壳幔混合岩浆。     

博格达裂谷双峰式火山岩地质年代学与Nd-Sr-Pb同位素地球化学特征

东天山博格达造山带位于准噶尔和吐鲁番-哈密两个前寒武纪地块之间。已有充分的地质与元素地球化学证据证明东天山博格达陆内碰撞造山带构造属性是属于大陆裂谷,全区早石炭世火山岩的SiO_2含量在55%～64%之间出现明显的间断,其刺梅沟七角井组中玄武岩和流纹岩在时空上紧密拌生,为一典型的双峰式火山岩组合。该双峰式火山岩组合中玄武岩和流纹岩Rb-Sr同位素等时线年龄分别为:342．0±3．2 Ma和340．3±3．4 Ma。七角井组中玄武岩和流纹岩同位素等时线年龄在误差范围内与博格达古生物化石指示的早石炭世时代一致。七角井组玄武岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．7,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0．703261～0．703328,(~(206)pb/~(204)Pb)_i为17．703～17．989、(~(207)pb/~(204)Pb)_i为15．407～15．498、(~(208)Pb/~(204)Pb)_i为37．147～37．825;七角井组流纹岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．6,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0．703368～0．703469,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i为17．827～18．114、(~(207)Pb/~(204)Pb)_i为15．460～15．517、(~(208)Pb/~(204)Pb)_i为37．077～37．973,由此可见七角井组玄武岩和流纹岩在Nd-Sr-Pb同位素特征方面具有相当一致。根据Nd-Sr-Pb同位素地球化学和元素地球化学认为其玄武岩是来源于亏损地幔,而伴生的流纹岩则是由玄武岩浆分离结晶作用的产物。一般都认为岩浆分离结晶作用只产生成分连续变化的岩浆系列,但是在特定条件下也是可以产生双峰式火山岩组合。由玄武岩浆分离结晶作用形成的双峰式火山岩并不少见,但是在裂谷环境下双峰式火山岩中流纹岩是由玄武岩浆分离结晶作用形成的这种双峰式火山岩组合至今还未发现。因此,博格达双峰式火山岩是大陆裂谷环境中比较特殊的并是十分少见的或可能是一种新的双峰式火山岩构造成因类型。     

博格达造山带东段芨芨台子地区早二叠世双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

博格达造山带东段芨芨台子地区早二叠世玄武岩和中酸性火山岩在时空上构成双峰式火山岩组合,其岩石类型主要为亚碱性玄武岩和流纹岩,主体属钙碱性系列。玄武岩SiO2含量为47.70%~51.71%,TiO2含量(1.26%~1.52%)略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al(Al2O3=14.06%~20.93%),富Na贫K(Na2O/K2O=2.34~28.36),低Mg(MgO=2.99%~8.62%,Mg#为27~52),表明其玄武岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用;玄武岩轻稀土元素略微富集,Eu异常不明显(δEu=0.85~1.02),相对富集Rb、Ba、P等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Sr、Ti等不相容元素。火山岩地球化学特征表明,研究区玄武质岩浆来自于亏损岩石圈地幔的部分熔融,且受到一定程度的地壳物质混染,显示了板内玄武岩的地球化学特征形成于陆内伸展环境。流纹岩具有较高的SiO2(73.58%~75.45%)和全碱(Na2O+K2O=8.56%~8.79%)含量,以及较低的TiO2(0.12%~0.18%)、Al2O3(12.77%~13.24%)和MgO(平均为0.21%)含量;显示右倾负斜率稀土配分模式,Eu负异常明显(δEu为0.52~0.70),显著富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素,具有A型花岗岩的地球化学特征,为后碰撞伸展环境下底侵玄武岩浆结晶分异的产物。博格达造山带东部芨芨台子地区双峰式火山岩的地球化学特征表明,该套火山岩应形成于碰撞后伸展环境,同时获得流纹岩锆石U-Pb年龄为(294.2±1.3)Ma,表明该套火山岩形成于早二叠世早期。这一发现进一步证实了研究区在历经石炭纪汇聚碰撞事件后进入二叠纪后碰撞伸展的演化时期,为进一步理解博格达地区晚古生代构造格局及板块构造体制提供了重要的地质依据。     

辽吉古裂谷中的双峰式火山岩及岩浆演化

辽吉古裂谷中发育双峰式火山岩。这些火山岩以酸性火山岩为主，间夹基性火山岩。它们都属碱性火山岩系列，与都城秋穗在碱性岩成因类型的讨论中划分出的三种成因类型对比，明显类似于跨越型，并与我国康滇古裂谷带碱性大山岩相近，初步认为形成辽吉古裂谷中双峰式火山岩的岩浆可能是上地慢派生岩浆在上升侵位过程中，受陆壳物质混染而成的壳慢混合岩浆。     

海南岛石炭纪双峰式火山岩及其板块构造背景

海南岛西部的石炭纪火山岩为一套大洋拉斑玄武岩-流纹斑岩的双峰式火山岩。玄武岩中的不相容元素和稀土元素的丰度和比值,以及稀土分配模式与大陆裂谷的拉斑玄武岩的地球化学特征一致,说明海南岛晚古生代裂谷作用的存在。玄武质岩浆来源于地幔深部,演化程度较低,受下地壳物质混染。流纹质岩浆不是玄武岩浆结晶分异产物,而是受裂谷区高热流影响,由陆壳部分熔融形成。     

Permian Tectonic Evolution in the Middle Part of Central Asian Orogenic Belt: Evidence from Newly Identified Volcanic Rocks in the Bilutu Area,Inner Mongolia

In this study, zircon U-Pb ages, geochemical and Lu-Hf isotopic data are presented for the newly identified volcanic rocks which were considered as Bainaimiao group in Bainaimiao Arc Belt(BAB), Inner Mongolia, which could provide important constraints on the evolution of the northern part of North China Block(NCB) and BAB. Basalt to basaltic andesite and andesite to dacite were collected from two sections, which showed eruption ages of 278.2±4.1 Ma and 258.3±3.0 Ma respectively. All samples are characterized by high abundances in Al_2O_3, LREEs, and LILEs, but depleted in HFSEs. Together with high Mg# ratios and low K/tholeiite to calc-alkaline series, these features indicated that basalt to andesite was likely derived from relatively low degree partial melting of the subduction-fluid related mantle in the spinel phase. And dacite was mainly from the partial melting of crust, then affected by mantle. All samples barely went through fractional crystallization process with the slight Eu anomaly. Compared with the contemporary basalt in NCB, rocks in BAB have a complex composition of zircon and a more positive ε_(Hf)(t) value(-6.6–6.4), indicating that they had different magma sources of rocks. Though with different basements, NCB and BAB have become an integrated whole before 278 Ma. Therefore, it could be concluded that NCB and BAB belonged to the active continental margin and the PAO had not closed yet until late Permian and then it disappeared gradually and the CAOB developed into a condition of syn-post collision.     

东昆仑造山带海德乌拉一带早侏罗世火山岩特征及其构造意义

对东昆仑造山带哈拉郭勒地区海德乌拉山一带的火山岩进行了较系统的岩石学、地球化学研究．在实测剖面研究、同位素年代学及区域地层对比的基础上,把该套火山岩厘定为早侏罗世火山岩．火山岩岩石组合主要为基性和酸性熔岩,成分上具典型的裂谷“双峰式”特征,缺乏中性岩石,基性火山岩碱性程度较高,酸性火山岩主要为钙碱性岩石,其形成的构造环境为俯冲过程中在岛弧靠近大陆一侧弧后拉张形成的陆内裂谷的构造环境．     

阿尔泰晚古生代早期长英质火山岩的地球化学特征及构造背景

新疆北部哈巴河一带出露的一套晚古生代早期长英质火山岩主要由英安质—流纹质火山岩组成。其Rb-Sr等时线年龄为405±57Ma,为早泥盆世。地球化学特征显示它们具有Ti含量低,Mg#含量中等—富集(42.2~88.7),Th/Ta为8.6~16.4,低—中等Ti/Zr值(介于4.9~53.46);稀土配分型式为LREE富集,无Eu或中等的负Eu异常;且在蜘蛛网图上显示LILE富集,Nb和Ta亏损的特征。Y-Nb和Rb-(Y+Nb)构造判别图解显示这些长英质火山岩形成于岛弧环境。结合前人的研究成果,认为新疆北部哈巴河晚古生代早期长英质火山岩是在古亚洲洋北侧岛弧构造环境下形成的,是作为古亚洲洋从SW至NE方向朝西伯利亚古板块俯冲的产物。     

博格达陆内碰撞造山带挤压—拉张构造转折期的侵入活动

博格达造山带位于准噶尔与吐鲁番-哈密前寒武纪地块之间,是一个早-中石炭世的陆内裂谷带,该裂谷带于中-晚石炭世闭合.岩相学、岩石化学、稀土元素、微量元素和同位素研究表明,该造山带侵入岩以辉绿岩岩床、岩株和岩墙为主,仅有少数中-酸性岩岩株.这些侵入岩的橄榄拉斑玄武质原始岩浆可能来自轻度亏损的地幔源区,并在地壳深部形成过分层岩浆房.辉绿岩和中-酸性岩分别是分层岩浆房的上部和下部层位岩浆先后上侵和演化产物.野外地质关系及上大河沿中-酸性侵入体的298.4±0.76 Ma Rb-Sr等时线年龄,不但表明博格达地区晚于海西期的侵入活动并不重要,还表明该造山带侵入岩的定位紧随博格达裂谷的陆内碰撞,并代表了地球动力学环境由挤压变为拉张这个重大转折时期.     

新疆博格达中段木垒地区基性侵入岩岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及其构造意义

博格达造山带大量分布基性岩,其成因研究对区域构造演化具有重要意义。本次对博格达造山带中段木垒地区的基性岩进行了系列研究工作,初步对岩石成因和构造环境进行了探讨,为博格达造山带研究提供了新的依据。岩石地球化学特征显示,辉绿岩的SiO2含量为47.71%~53.7%,K2O含量为0.61%~1.87%,Na2O含量为2.97%~5.14%,显示富钠贫钾特征,属准铝质中-高钾钙碱性岩石系列。Mg#值为29.80~47.89,远低于原始玄武质岩浆的参考数值65,表明区内基性岩可能是原始岩浆经历较强程度分异作用后的产物;分异指数（DI）均大于35.00,固结指数均远小于30,均显示辉绿岩分异程度较高。稀土元素特征显示较高稀土总量、轻稀土强烈富集的右倾模式,相对富集Rb、Ba、K、Th等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ti、Hf、Zr等高场强元素。辉绿岩锆石U-Pb年龄为（305.9±3.1）Ma;辉绿岩岩浆可能源于亏损尖晶石橄榄岩相至原始尖晶石橄榄岩相之间,为较低程度部分熔融及分异演化综合作用形成的产物,为晚石炭世博格达弧后裂陷盆地晚期局限性伸展作用的产物。     

西秦岭新生代双峰式火山作用及南北构造带成因初探

本文提供了西秦岭新生代流纹岩的全岩化学、稀土微量元素和Pb、Sr、Nd同位素分析数据,以及新生代双峰式火山岩27个同位素定年结果。研究表明,西秦岭新生代双峰式火山岩具有与东非裂谷完全相同的岩石组合。K/Ar和³⁹Ar/⁴⁰Ar同位素定年确定新生代双峰式火山岩的年龄从23~7.1Ma。双峰式火山岩中的钾霞橄黄长岩与钾玄岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr在0.704031~0.70525之间, ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.408~19.062,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.476~15.677,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.061~39.414,ε_Nd=0.3~5.3,几乎全部为正值,与新特提斯地幔端元地球化学域非常相似,岩浆起源于与Ontong Java和FOZO地幔柱相似的亏损地幔源区。由此推测,火山岩的成因与印-亚大陆碰撞诱发的软流圈地幔流向东移动和上涌有关,也是青藏高原向东扩展的一种响应。西秦岭新生代双峰式火山岩的厘定为查明南北构造带的性质提供了岩石探针,它证明南北构造带是一条大陆裂谷。但是,将西秦岭的双峰式火山岩产出的大地构造背景,深部地球物理以及地幔热结构与贝加尔裂谷和东非裂谷的地幔相比较可以看出,南北构造带的裂谷特征不同于东非大陆裂谷,也与贝加尔裂谷不尽相同。南北构造带的裂谷成因与印-亚大陆碰撞诱发的软流圈物质向东的移动和上涌有关,其特征受西秦岭周边各个小块体间相对运动速度与方向以及东昆仑断裂-西秦岭北缘断裂运动性质的联合制约。由此推测,南北构造带是一条复杂的裂谷带,也可能是一个发展中的板块边界。     

大别-苏鲁造山带南北两侧晚中生代富钾火山岩的成因：微量元素及Sr-Nd-Pb同位素制约

大别-苏鲁造山带南、北两侧广泛发育晚中生代富钾火山岩，主要岩石组合为粗面玄武岩-玄武粗安岩-粗安岩-安粗岩姐面岩，这套岩石总体具有富碱、富钾、富轻稀土和大离子亲石元素(如Rb、Th等)，贫高场强元素(如Nb、Ti等)，(^87Sr／^86Sr)，值偏高，εNd(t)值偏低等特点，但南、北两侧富钾火山岩的地球化学特征存在较显著的差异，主要表现在造山带北侧富钾火山岩稀土总量更高，轻、重稀土分异更明显，且(^87Sr／^86Sr)，值更高，eNd(t)值和^206Pb/^204Pb值显著偏低。元素-同位素综合示踪显示，区内富钾火山岩均起源于富集地幔的部分熔融，但南、北两侧源区地幔的富集机制存在差异，南侧富集地幔的形成主要与俯冲洋壳析出流体的交代作用有关，而北侧富集地幔的形成除受到俯冲洋壳析出流体的交代作用外，在更大程度上主要起因于俯冲的扬子陆壳析出流体的交代作用，即其源区遭受了多次富集事件的影响，后者是导致南、北两侧富钾火山岩地球化学特征差异的主要原因。