扬子地块北缘西乡群孙家河组火山岩形成时代及元素地球化学研究

西乡群孙家河组为一套低绿片岩相浅变质火山-沉积岩系,主要由基性-中基性-酸性火山岩和凝灰岩、沉凝灰岩、泥岩、硅质岩组成,火山岩岩石类型包括玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩.LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示流纹岩形成时代为832.9±4.9Ma,辉石玄武岩的形成时代为845.0±17Ma,两者在误差范围内一致,属新元古代同期岩浆作用产物.元素地球化学研究表明,孙家河组玄武岩属拉斑玄武岩系列,具有受地壳混染的板内玄武岩的地球化学特点.玄武岩-安山岩-英安岩主量元素成分投点呈规律性变化、REE球粒陨石标准化及微量元素原始地幔标准化分配型式具有一致性并相互重叠,不相容元素Th和相容元素Cr相关模拟图中沿分离结晶线分布,证明玄武岩-安山岩-英安岩为同一基性岩浆分离结晶的产物.REE和微量元素分配型式以及微量元素比值对的显著差异,暗示流纹岩与玄武岩-安山岩-英安岩来源于不同源区.Sr-Nd同位素研究表明,玄武岩-安山岩-英安岩样品的ε_(Nd)(t)值均大于0以及在ε_(Nd)(t)-(~(87)Sr/~(86)Sr)_t图解中位于OIB成分区,表明其源区应为与洋岛玄武岩类似的地幔源区;流纹岩样品具有可与基性熔岩相比拟的ε_(Nd)(t)值,暗示流纹岩最有可能是初生玄武质地壳部分熔融而成.本文所研究的原划孙家河组火山岩系列的形成时代、构造环境的确定以及扬子陆块乃至世界上同一时间内普遍发育大陆裂谷岩浆岩组合的地质事实,说明原划孙家河组以及西乡群中的确存在新元古代的组成部分,它们应是新元古代大陆裂谷的产物,它和扬子地块820M8后造山裂解环境花岗岩均是新元古代晚期Rodinia超大陆裂解作用的岩浆响应.     

赣南-粤北地区晚白垩世早期长英质火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

中国东南部晚白垩世早期广泛发育红色沉积岩系,沉积岩系底部常见玄武岩夹层,但赣南-粤北的长塘、仁居、寻乌盆地以长英质火山岩为主体,底部也夹有玄武岩层,构成"大量流纹岩-少量玄武岩"的双峰式组合。SHRIMP锆石U-Pb年龄表明,长塘、仁居盆地流纹岩和寻乌盆地碎斑熔岩的锆石206Pb/238U年龄分别为96.8Ma±1.4Ma、95.5Ma±1.3Ma、96.7Ma±1.1Ma,属晚白垩世早期。鉴于版石盆地火山岩系为长英质火山岩组合,且中部凝灰岩和上部流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为142.5Ma±1.3Ma和131.4Ma±1.3Ma,地质时代属早白垩世早期,长塘、仁居和寻乌盆地的火山岩系不能与版石盆地的火山岩系对比。赣南-粤北长塘、仁居和寻乌盆地长英质火山岩地质时代的确认,证实余姚-丽水-政和-大浦-莲花山断裂以东和以西"大量流纹岩-少量玄武岩"构成的不对称双峰式组合具有不同的地质时代,显示出东早西晚的特征,这对于研究中国东南部中生代岩浆活动和构造演化具有重要意义。     

扬子陆块北缘西大别地区定远组双峰式火山岩U-Pb年代学及其地质构造意义

西大别地区定远组由浅变质的酸性火山岩(流纹岩和流纹质凝灰岩)和基性火山岩组成,二者在空间上互层产出,具典型的双峰式火山岩系组合特征,为认识南秦岭-大别造山带及扬子陆块北缘前寒武纪物质组成和地质演化提供了极佳的研究对象.通过对2件变流纹岩、1件变流纹质晶屑凝灰岩和1件变基性火山岩样品进行LA-ICP-MS锆石原位U-Pb测年,获得其成岩年龄分别为737±5Ma、740±3Ma、740±5Ma和739±6Ma.结果表明,定远组双峰式火山岩系形成时代并非前人认识的古生代,而是新元古代约740Ma.定远组与红安岩群双峰式火山建造形成时间基本一致,指示了西大别地区新元古代一次重要的拉张构造-岩浆事件,可能形成于大陆边缘裂谷环境.扬子陆块北缘武当-随枣-大别地区新元古代800～720Ma岩浆活动广泛且强烈,其峰期为755～730Ma,可能是对Rodinia超大陆裂解事件的响应.     

赣东北婺源-德兴地区新元古代浅变质火山岩的地球化学和锆石U-Pb年龄

赣东北婺源-德兴地区新元古代地层中浅变质火山岩主要由变质玄武岩、英安岩和流纹岩组成.全岩地球化学分析表明浅变质玄武岩具有拉斑玄武岩的地球化学特征,起源于尖晶石辉橄岩低度部分熔融,英安岩岩浆起源于壳源杂砂岩部分熔融,流纹岩可能为英安质岩浆结晶分异的产物.LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年揭示婺源浅变质英安岩形成于861±8Ma,德兴张村西浅变质流纹岩形成于860±3Ma,铜厂铜矿矿区凝灰质板岩形成于860±6Ma,均为早新元古代Tonian期.同时这些定年样品中保存了2.8 ～2.5Ga、2.0～1.7Ga和～1.0Ga的继承或捕获锆石记录.结合浅变质玄武岩和英安质火山岩的地球化学特征和成因,这套岩石最有可能形成于新元古代早期安第斯型活动大陆边缘弧后盆地构造背景.     

新疆西准噶尔卡拉岗组火山岩40Ar-39Ar年龄

对新疆西准噶尔盆地萨吾尔地区卡拉岗组3个火山岩样品(英安岩、玄武岩和流纹岩)进行了⁴⁰Ar-³⁹Ar精确测年,获得英安岩坪年龄为283±2Ma(2σ),玄武岩加权平均年龄为281.2±3.0Ma(2σ),流纹岩坪年龄为280±2Ma(2σ),因此确定该组火山岩形成于距今283～280Ma,为早二叠世亚丁斯克期火山活动的产物。     

北祁连东段红土堡基性火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其地质意义

为精确限定红土堡基性火山岩的形成时代,结合阴极发光分析,分别对北祁连东段红土堡枕状玄武岩和辉绿岩墙进行了LA - ICP - MS 单颗粒锆石微区U - Pb 同位素测年。红土堡枕状玄武岩获得（443.4 ±1.7 ）Ma 和（1 782 ±34 ）Ma 两组年龄值;同时,获得红土堡基性火山岩中辉绿岩墙的年龄为（385.7 ±7.9 ）Ma,并含有（1 697 ±6 ） ～（2 692 ±4 ）Ma 的捕晶锆石年龄信息。认为红土堡基性火山岩的形成时代为晚奥陶世,与其北的陈家河中酸性火山岩的形成时代大体一致,推断红土堡基性火山岩的原始岩浆不同程度遭受了陇山岩群的混染。这一新资料,对进一步研究北祁连造山带东段大地构造格局、构造演化以及北秦岭—北祁连衔接关系具有重要意义。     

长江中下游繁昌盆地火山岩年代学和地球化学:岩石成因和地质意义

长江中下游地区发育多个中生代火山盆地,自西向东依次为金牛、怀宁、庐枞、繁昌、宁芜、溧水和溧阳盆地.繁昌盆地自下而上发育中分村组、赤沙组和蝌蚪山组火山岩.中分村组下段和上段流纹岩的LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果分别为131.2±1.1Ma和129.1±1.3Ma,和蝌蚪山组流纹岩的形成时代(130.7±1.1Ma)在误差范围内一致,表明繁昌盆地火山岩喷发持续时间较短.中分村组发育英安岩和流纹岩,赤沙组以粗安岩为主,并有少量的流纹岩,两者的SiO2含量分别为64.36％ ～75.45％和63.08％ ～69.75％.中分村组和赤沙组火山岩的稀土和微量元素特征基本一致,均富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nd、P和Ti,其中,流纹岩表现为Eu的负异常.中分村组样品的87Sr/86 Sr(t)为0.7060 ～ 0.7074,εNd(t)为-7.91～ -8.11,赤沙组样品的87Sr/86Sr(t)为0.7073,εNd(t)为-6.62～ -6.71,和蝌蚪山组玄武岩的Sr-Nd同位素组成很相似.综合分析表明,中分村组火山岩为岩石圈地幔部分熔融的岩浆底侵形成的下地壳再次部分熔融的产物,并经过辉石、角闪石、斜长石和磷灰石的结晶分异.赤沙组粗安岩为岩石圈地幔部分熔融形成的玄武岩浆,经过橄榄石、辉石、斜长石和钛铁氧化物结晶分异形成.岩石圈地幔的部分熔融在长江中下游地区中生代火山岩中表现的最为集中,表明～ 130Ma时期为本地区的拉张峰期.     

西秦岭太白地区岩湾－鹦鸽咀蛇绿混杂岩的 地质特征及形成时代

岩湾-鹦鸽咀蛇绿混杂岩是秦岭商丹蛇绿混杂岩带的重要组成部分,由变质基性火山岩(玄武岩)、蛇纹岩、变辉长岩、硅质岩、变复理石(云母石英片岩)等构造岩块组成.其中变基性火山岩具有N-MORB的地球化学特征,安山岩具有与俯冲作用密切相关的岛弧火山岩的性质.玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为483 Ma±13Ma,与天水关子镇和丹风蛇绿混杂岩的时代相一致.对岩湾-鹦鸽咀蛇绿混杂岩的岩石组成和形成时代进行研究,可为进一步探讨商丹蛇绿混杂岩带和秦岭造山带的增生造山作用提供重要证据.     

冀东双山子群变质火山岩的地球化学、锆石U-Pb年代学及其对岩石成因和构造背景的制约

冀东双山子群是一套出露于青龙县东部变质程度较低的火山沉积地层,其中火山岩地层主要由变质玄武岩、安山岩和英安岩-流纹岩组成。全岩地球化学分析表明变玄武岩呈现拉斑玄武岩的地球化学特征,起源于尖晶石二辉橄榄岩12%~25%的部分熔融,变质安山岩与变质英安岩-流纹岩形成于弧下地幔部分熔融,该熔体受到地壳物质混染。LA-ICPMS锆石U-Pb定年表明本群变质安山岩形成于2514±16Ma,而变质流纹岩形成于2522±8Ma,二者均受到~2450和~2300Ma的后期热事件扰动。结合本群变质火山岩的岩石组合、地球化学特征和岩石成因,该套岩石可能形成于活动大陆边缘弧相关构造背景。     

黑龙江富源沟晚三叠世中-基性火山岩的厘定及地质意义

黑龙江省西北部漠河市西部地区新厘定出非正式填图单元——富源沟中-基性火山岩,其岩石组合为灰色、灰绿色玄武安山岩、辉石玄武岩、英安质火山碎屑岩等.获得安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年的加权平均年龄为245±3 Ma,其最小的岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U谐和年龄为201±2 Ma,另外获得火山口附近英安质火山角砾岩加权平均年龄为201±1 Ma,其形成时代应为晚三叠世.岩石地球化学特征显示,富源沟中-基性火山岩为一套钙碱性系列岩石,富集大离子亲石元素Ba、K、Sr等和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P等和重稀土元素,具有弧岩浆岩地球化学特征.该火山岩的厘定说明,大兴安岭北部地区存在晚三叠世中-基性火山岩浆活动事件.综合本区火山岩的特征并结合区域上研究成果,认为其形成与蒙古-鄂霍次克大洋板片南向俯冲作用相关.     

新疆博乐地区下二叠统乌郎组火山岩特征与构造环境分析

乌郎组火山岩分布于哈萨克斯坦-准噶尔板块（Ⅰ级）伊犁微板块（Ⅱ级）阿拉套晚古生代陆缘盆地（Ⅲ级）与准噶尔微板块（Ⅱ级）接壤带附近.火山活动相对较弱,火山岩浆从基性-中性-酸性均有活动.区内碱玄岩为板内玄武岩,安山岩及流纹岩为陆内碰撞造山带环境形成.乌郎组碱玄岩的碱度为强碱性;安山岩、流纹岩、流纹斑岩的碱度为亚碱性.中性安山岩铷锶等时线同位素年龄为282.5±2.6 Ma,时代为早二叠世.由此推断,阿拉山口地区伊犁微板块与准噶尔微板块在早二叠世时就已经缝合,形成陆内断陷盆地,并发育陆相火山岩-碎屑岩建造.     

内蒙古敖汉旗地区晚泥盆世-早石炭世双峰式火山岩的发现及其地质意义

在内蒙古中东部荒漠草原浅覆盖区1∶5万填图试点工作基础上,对内蒙古敖汉旗北部波罗和硕-萨力巴-步登皋一带原划分为二叠系额里图组火山岩进行了岩石学、地球化学及同位素年代学研究。岩石学特征表明这套火山岩以玄武岩和流纹岩组合为主,局部发生弱变质作用,两者呈相间或互层出露。地球化学成分上由基性和酸性两个岩石端元组成,在中性岩的范围出现了明显的间断,表现出典型的"双峰式"火山岩组合特征。选取4件代表性流纹岩样品开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年研究,分别获得了(361±2) Ma、(359±2) Ma、(350±28)Ma和(338±1)Ma的成岩年龄,时代上属于晚泥盆世末期-早石炭世,根据区域对比应将其划为朝吐沟组(D3-C1ch)。流纹岩表现出高硅富碱贫铝铁的地球化学特征,属于高钾钙碱性系列,与典型的A型花岗岩或碱性流纹岩平均成分接近,属于造山后火山岩。玄武岩相对低MgO、高FeO,具有板内玄武岩的特征,成因上可能与弧陆碰撞后伸展造山环境有关;结合区域已有研究成果及认识,认为华北板块北缘赤峰地区晚泥盆世伸展作用持续到早石炭世,根据本文获取的最近年龄结果,将该期伸展作用的时间上限确定为3...     

青藏高原祁漫塔格地区早古生代火山岩岩石构造组合和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

祁漫塔格地区早古生代海相火山岩发育,初步确定该地区早古生代海相火山岩的形成时代为中晚奥陶世,可划分出4个火山岩带,分别为公路沟-乱石沟带、宽沟-小狼牙山带、巴音郭勒-苏海图带和那陵格勒河带。公路沟-乱石沟带火山岩为富铌玄武岩组合,具有相对高的Nb（7.4×10-6～10.1×10-6）、TiO2（1.56%～2.24%）和P2O5（0.24%～0.34%）含量。宽沟-小狼牙山带火山岩岩石类型复杂,SiO2质量分数集中分布于2个端元,可进一步分为玄武岩＋玄武安山岩组合和英安岩＋流纹岩组合,玄武岩中获得了440.2Ma±2.4Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄值,流纹岩中获得了450.3Ma±1.2Ma的年龄值。巴音郭勒-苏海图带为拉斑玄武岩组合,具低钛（1.1%）、富钠（2.17%,）、低钾（0.14%）的特点。那陵格勒河带火山岩也为拉斑玄武岩组合,特征与巴音郭勒-苏海图带相似,但具有更高的Ti含量（1.64%）。这3类岩石组合均代表了弧后裂陷环境中形成的火成岩岩石构造组合。     

青藏高原祁漫塔格地区早古生代火山岩岩石构造组合和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

祁漫塔格地区早古生代海相火山岩发育,初步确定该地区早古生代海相火山岩的形成时代为中晚奥陶世,可划分出4个火山岩带,分别为公路沟-乱石沟带、宽沟-小狼牙山带、巴音郭勒-苏海图带和那陵格勒河带。公路沟-乱石沟带火山岩为富铌玄武岩组合,具有相对高的Nb(7.4×10-6～10.1×10-6)、TiO2(1.56%～2.24%)和P2O5(0.24%～0.34%)含量。宽沟-小狼牙山带火山岩岩石类型复杂,SiO2质量分数集中分布于2个端元,可进一步分为玄武岩+玄武安山岩组合和英安岩+流纹岩组合,玄武岩中获得了440.2Ma±2.4Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄值,流纹岩中获得了450.3Ma±1.2Ma的年龄值。巴音郭勒-苏海图带为拉斑玄武岩组合,具低钛(1.1%)、富钠(2.17%,)、低钾(0.14%)的特点。那陵格勒河带火山岩也为拉斑玄武岩组合,特征与巴音郭勒-苏海图带相似,但具有更高的Ti含量(1.64%)。这3类岩石组合均代表了弧后裂陷环境中形成的火成岩岩石构造组合。     

海拉尔盆地中生代火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

本文报导了海拉尔盆地巴彦呼舒凹陷楚2井南屯组(K1n)和楚3井兴安岭群(J3xn)6个流纹岩中锆石的LA-ICPMS U-Pb定年结果,以便精确限定盆地内火山岩形成的时代以及火山活动与盆地形成和演化之间的关系.6个流纹岩中的锆石均呈自形-半自形晶,显示典型的岩浆生长环带或条痕状吸收,并具有较高的Th/U比值(0.48 ～2.41),表示其为岩浆成因.楚2井南屯组(K1n)1个流纹岩中锆石的206Pb/238U年龄介于123～ 134Ma之间,其加权平均年龄为127±2Ma,代表了该火山岩的形成时代为早白垩世晚期;楚3井兴安岭群5个样品的锆石206Pb/238U年龄分别为120±1Ma、127±4Ma、125±1Ma、125±1Ma和126±1Ma,表明其形成时代为早白垩世晚期,并非前人确定的晚侏罗世.除了上述年龄外,流纹岩中还存在140～168Ma的捕获锆石,这与区域上出露的塔木兰沟组火山岩的形成时代相吻合.根据上述定年结果并结合前人的资料,海拉尔盆地南屯组和兴安岭群火山岩的形成时代为早白垩世晚期,火山活动时间为中生代晚侏罗世-早白垩世,这与我国东部中生代火成岩活动的年代一致.从东北地区中生代火山岩的定年结果及其空间展布来看,海拉尔盆地的形成与演化应与环太平洋构造体系有关,即古太平洋板块的俯冲作用.     

扬子陆块西缘安益南华纪火山岩的厘定及其地质意义

扬子陆块西缘安益大湾山地区出露一套由变质玄武岩等组成的变质基性火山岩,前人将其归为中元古界,并作为寻找磁铁矿的主要对象。调查发现,安益大湾山变质基性火山岩与下伏浅变质岩系间发育一套稳定沉积的砾岩。应用LA-ICP-MS技术对其底砾岩之上最底部的变质玄武岩进行了锆石U-Pb年龄测定,获得了781.3±1.9Ma的岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值和1008±14Ma、1142±15Ma、2714±10Ma的继承性岩浆锆石~(207)Pb/~(206)Pb年龄,指示该套变质基性火山岩形成于南华纪,并将其从浅变质岩系中解离出来,对比为澄江组。继承性锆石年龄数据指示,扬子地块西缘安益地区存在新太古界和中元古界物质记录。结合前人研究成果和近来获得的年龄数据,将滇中澄江组的时代界定于820～740Ma,并将南华系的底界界定于820Ma。大湾山中-大型磁铁矿产于扬子地块西缘澄江组的变质基性火山岩中,其主成矿期为南华纪,可能属于热液氧化物-铜-金矿床。     

内蒙古西乌旗地区大石寨组火山岩时代及地球化学特征

西乌旗地区大石寨组火山岩以流纹岩为主,LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测定结果及全岩主量、微量和稀土元素分析结果表明,本区流纹岩的年龄为280.3Ma±1.4Ma,形成于早二叠世;大石寨组火山岩属高钾过铝质钙碱性火山岩,其中SiO2、K2O、Al2O3含量均较高。稀土元素配分曲线总体向右缓倾斜,轻稀土元素相对于重稀土元素富集,Eu呈明显的负异常,重稀土元素亏损不明显。Rb、Th、U、K等大离子亲石元素富集明显,Ba表现为弱亏损,高场强元素具有明显的Ta、Sr、P及Ti亏损,Zr、Hf相对富集。研究认为,该地区流纹岩可能是由玄武岩、安山岩等中基性火山岩分离结晶作用形成的,且形成的构造环境为大陆边缘弧。     

二连盆地北缘晚中生代火山岩Ar-Ar年代、地球化学及构造背景

中国东北二连盆地周缘分布有三组时代不同的晚中生代火山岩,其中早、中期为两套地球化学性质不同的流纹岩,晚期为玄武质火山岩。本文通过测定火山岩基质Ar-Ar同位素年龄,表明早期查干诺尔组流纹岩形成于142Ma,晚期不拉根哈达组基性火山岩形成于129Ma,可见二连盆地北缘晚中生代火山岩时代均为早白垩世。通过对主、微量元素地球化学特征和Sr-Nd-Pb同位素组成研究,以及与邻区同期满克头鄂博组英安岩和流纹岩、玛尼吐组英安岩、霍林河地区查干诺尔组英安岩、流纹岩对比,认为早期查干诺尔组流纹岩来源于新成下地壳,岩浆演化过程经历了强烈分异作用;中期流纹岩源区为中上地壳或下地壳岩浆经历了上地壳强烈同化混染作用;晚期不拉根哈达组基性火山岩则源于受俯冲洋壳流体交代的富集岩石圈地幔。结合早白垩世区域岩石圈减薄背景,本文认为研究区早白垩世火山岩形成于陆内伸展构造环境。     

浙西开化地区新元古代(~800 Ma)洋陆俯冲:来自活动陆缘弧火山岩序列组合的制约

浙西开化地区处于江南造山带东段,沿下庄-树范断裂北西侧发育一套浅变质的玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩组合.地球化学分析结果显示,玄武岩、安山岩和英安岩、流纹岩表现为连续演化的岩浆序列,岩石多富集Ba、K、Rb,亏损Sr等大离子亲石元素,富集Pb,亏损P、Ti、Ta、Nb等高场强元素.玄武岩Nb含量介于11.8×10-6~15.2×10-6,Nb/Ta=15.36~18.10,Nb/U=8.90~19.32,具有富Nb特点;安山岩MgO含量为5.31%~8.56%,Mg#值为56.89~68.83,FeOT/MgO介于0.82~1.36,显示高Mg特征;英安岩和流纹岩Ga/Al比值高,且FeOT/MgO多介于5.66~18.50,锆石饱和温度为837~920℃,表现出A型酸性火山岩特征.锆石U-Pb定年结果表明,玄武岩、安山岩和流纹岩的成岩年龄分别为800.5±9.2 Ma、799.3±7.1 Ma和798.3±6.2 Ma,均系新元古代（~800 Ma）构造岩浆活动的产物.富Nb玄武岩和高Mg安山岩组合为活动陆缘弧的典型代表,而英安岩和流纹岩则可能形成于俯冲机制下的拉张环境,进一步表明新元古代（~800 Ma）左右,古华南洋北西向扬子陆块的俯冲仍在继续.      

赣南临江盆地余田群双峰式火山岩的Rb-Sr年代学研究

位于南岭构造岩浆带东段,受三南—寻邬断裂带控制的临江中生代火山沉积盆地内发育一套由玄武岩及流纹质火山岩组成的十分典型的双峰式火山岩组合。对临江地区余田群菖蒲组中存在的双峰式火山岩组合进行了Rb-Sr同位素定年研究,确定其基性端元(玄武岩)和酸性端元(流纹岩)的Rb-Sr等时线年龄分别为(173.7±2.5)Ma和(174.9±3.9)Ma,从而确认余田群菖蒲组双峰式火山岩的形成时代为中侏罗世。这为南岭东段在燕山早期发生的伸展裂解构造事件提供了可信的同位素年龄证据。