台湾-吕宋岛双火山弧的构造意义

扼要评介了国内外关于台湾-吕宋岛双火山弧在南海沿马尼拉海沟俯冲的动力学过程和俯冲板块深部形态等方面研究的成果;认为目前的动力学模式还不够完善,没有能够对台湾-吕宋岛双火山弧中存在的第四纪火山间断做出合理的解释,为此引入“板片窗”概念,对已经提出的动力学模式进行了修改;并统计1964~2006年发生于菲律宾地区的地震震中位置,认为存在于菲律宾群岛17°~19°N之间的深源地震稀疏带和存在于14°~15°N之间的喇叭状地震稀疏带是地震作用对于南海板片窗构造存在的反映;结合研究区域已有应力场研究资料,认为俯冲的南海亚板块中板片窗两侧俯冲倾角的差异,应该是造成俯冲带内应力分布出现分带现象的原因之一。     

班公湖-怒江结合带北侧陆缘火山-岩浆弧带的厘定及其意义

在班公湖-怒江结合带西段北侧的拉热拉新岩体东、西两侧，新发现了一些早白垩世岩体、相伴的陆缘火山岩组合和矿(化)点，侵入岩和火山岩的岩石化学特征均显示其成因与中特提斯洋向北俯冲消减密切相关。本文将班-怒带北侧的火山-侵入岩带厘定为五峰尖-拉热拉新晚侏罗世-早白垩世陆缘火山-岩浆弧带，同时讨论了陆缘火山-岩浆弧带的厘定在分析中特提斯构造演化方面的研究意义。     

长白山火山的起源和太平洋俯冲板块之间的关系

近年来，尽管不同学科通过不同手段对长白山火山进行过广泛研究，然而，目前人们对它的起源仍不清楚。利用全球地震层析成像和区域层析成像结果，综合分析了长白山火山的起源。结果表明，它的起源既不同于夏威夷等板内热点火山，也不同于日本等岛弧火山，而是一种与太平洋俯冲板块在地幔转换带内的滞留和深部脱水等过程密切相 关的弧后板内火山。     

班公湖-怒江结合带北侧陆缘火山-岩浆弧带的厘定及其意义

在班公湖-怒江结合带西段北侧的拉热拉新岩体东、西两侧,新发现了一些早白垩世岩体、相伴的陆缘火山岩组合和矿(化)点,侵入岩和火山岩的岩石化学特征均显示其成因与中特提斯洋向北俯冲消减密切相关.本文将班-怒带北侧的火山-侵入岩带厘定为五峰尖-拉热拉新晚侏罗世-早白垩世陆缘火山-岩浆弧带,同时讨论了陆缘火山-岩浆弧带的厘定在分析中特提斯构造演化方面的研究意义.     

班公湖-怒江结合带北侧陆缘火山-岩浆弧带的厘定及其意义

在班公湖-怒江结合带西段北侧的拉热拉新岩体东、西两侧,新发现了一些早白垩世岩体、相伴的陆缘火山岩组合和矿(化)点,侵入岩和火山岩的岩石化学特征均显示其成因与中特提斯洋向北俯冲消减密切相关。本文将班-怒带北侧的火山-侵入岩带厘定为五峰尖-拉热拉新晚侏罗世—早白垩世陆缘火山-岩浆弧带,同时讨论了陆缘火山-岩浆弧带的厘定在分析中特提斯构造演化方面的研究意义。     

班公湖-怒江结合带北侧陆缘火山-岩浆弧带的厘定及其意义

在班公湖-怒江结合带西段北侧的拉热拉新岩体东、西两侧,新发现了一些早白垩世岩体、相伴的陆缘火山岩组合和矿(化)点,侵入岩和火山岩的岩石化学特征均显示其成因与中特提斯洋向北俯冲消减密切相关。本文将班- 怒带北侧的火山- 侵入岩带厘定为五峰尖拉热拉新晚侏罗世—早白垩世陆缘火山岩浆弧带,同时讨论了陆缘火山- 岩浆弧带的厘定在分析中特提斯构造演化方面的研究意义。     

宗乃山-沙拉扎山陆壳基底火山弧火成岩组合及地球化学特征

宗乃山-沙拉扎山火山-深成岩带是个具陆壳基底的火山弧。至少自411Ma以来．发生北侧洋壳向南的俯冲作用．形成钙-碱性火成岩组合。岩浆总体上向碱值增加的方向演化。发生于华力西末期的区域性钾交代作用，是使岛孤转变为成熟陆壳的重要标志。     

西藏南冈底斯叶巴火山弧的构造-地层属性及其演化

南冈底斯岩浆岩带出露的一套早—中侏罗世火山-沉积建造经历了多期构造变形,致使这套火山-沉积层序发生了强烈的面理置换,形成了典型的构造-岩石地层。依据造山带地层划分方法将叶巴火山弧厘定为叶巴岩群,并根据内部岩性组合特征和构造变形特征将其进一步划分为邦堆岩组、叶巴岩组、甲玛岩组。运用构造解析原理划分了3期构造变形事件。第一期构造变形为脆-韧性剪切变形,剪切方式为纯剪占优的一般剪切变形,透入性面理S₁普遍置换层理S₀(S₁∥S₀),伴生倾伏向85°~100°陡倾的拉伸线理,运动学指示顶面朝西运动,存在左行和右行两个方向的剪切旋转碎斑共存的现象;EBSD实验结果显示变形的温度≤380 ℃,石英颗粒细粒化明显,重结晶方式为亚颗粒旋转重结晶;⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学结果表明该期构造变形时代约为79 Ma,其可能代表新特提斯洋板片低角度(平板式)俯冲引起在弧后挤压背景下形成的挤出构造。第二期构造变形表现为S₁面理发生纵弯褶皱变形形成的轴面劈理S₂,轴面产状倾向北或南,倾角40°~70°,枢纽向西或北西西倾伏;结合区域地质演化特征,认为其可能是在晚白垩世(79~68 Ma)南北向持续的挤压应力条件下,南冈底斯弧后盆地整体向上挤出,引发上地壳缩短、加厚进而导致褶皱作用的发生。第三期主要为浅层次膝折构造和近东西向正断层,最大主压应力方向为铅直向,最小主压应力方向(伸展方向)为近南北向;结合区域构造演化特征,认为该期变形可能代表渐新世末—中新世初期(23.74~21.1 Ma),印度岩石圈或青藏高原岩石圈或两者组合的拆沉作用引起冈底斯岩基隆升(主要动力学机制)和GCT活动并共同作用导致近南北向伸展滑覆事件发生。     

西藏冈底斯南缘火山-岩浆弧带中桑日群adakite的发现及其意义

冈底斯南缘火山-岩浆弧带,位于雅鲁藏布江缝合带与冈底斯陆块之间。近年来的研究表明,它是新特提斯洋多次俯冲消减的产物。洋壳大致经历了早(中侏罗世)、晚(晚侏罗—早白垩世)两次俯冲作用,由此形成的火山岛弧带在空间上呈北、南两条平行展布。本文,通过对晚期俯冲形成的南带岛弧火山岩(桑日群)的研究,并与新生代(＜25Ma)环太平洋adakite的对比研究表明,桑日群火山岩具有与adakite相似的特征:缺乏玄武岩,以安山岩-英安岩-流纹岩组合为主;地球化学特征表现为SiO_2平均为61．57%(≥56%)、Al_2O_3平均为16．36%(≥15%)、MgO平均为2．63%(＜3%),Na/K高(3．05);具有低的Yb(1．39×10~(-6),≤1．9×10~(-6))、Y(13．57×10~(-6),≤18×10~(-6))和高的Sr(646×10~(-6),＞400×10~(-6));REE配分型式为亏损重稀土,Eu异常不明显;Sr同位素组成与大洋板片熔融形成的adakite非常相近。这意味着,该弧南带(桑日群)的弧火山岩(＞25Ma)是新特提斯洋壳经俯冲部分熔融形成的;同时也暗示,它的形成可能是一种特殊动力学机制的产物——新特提斯主洋有关的小洋盆快速俯冲。而其成矿意义在于:它是超大型斑岩铜矿和中低温热液矿床成矿的标志之一。     

江达-维西火山岩浆弧中段德钦岩体年代学、地球化学及岩石成因

本文对江达-维西火山岩浆弧德钦岩体的寄主岩石——花岗闪长岩及其镁铁质微粒包体(MME)——闪长岩进行了详细研究。二者LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分别为254.6±1.8Ma和253.5±1.6Ma,二者形成时代一致。地球化学研究结果表明,花岗闪长岩富K₂O和Na₂O,且K₂O>Na₂O,富Al₂O₃,A/CNK平均为0.96;闪长岩富K₂O和Na₂O,但K₂O2O,富Al₂O₃和MgO,A/CNK平均为0.72;花岗闪长岩的稀土总量低于闪长岩,二者轻重稀土分馏明显,配分曲线为右倾的轻稀土富集型;二者均富集大离子亲石元素而亏损高场强元素Nb、Ta等;二者均具有相对较高的Mg^#(58.8~65.8),并具有相对较高的相容元素Cr、Ni含量(花岗闪长岩平均值分别为115×10^-6和31.6×10^-6,闪长岩平均值分别为398×10^-6和98.2×10^-6;花岗闪长岩和闪长岩¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf的平均值分别为0.282383和0.282287,二者ε_Hf(t)平均值分别为-8.3和-11.8,反映了二者属于I型花岗岩,可能为岩浆混合作用的产物。地球化学特征及Hf同位素组成一致显示岩浆来源于地壳的部分熔融,伴有不同比例的地幔物质加入,形成于弧陆碰撞-后碰撞的构造背景,暗示金沙江结合带在~255Ma已经进入了弧陆碰撞-后碰撞的地质时期。     

冈底斯地区林子宗群火山岩岩石地球化学特征及地球动力学意义

错卧莫-惩香错火山-沉积盆地位于西藏冈底斯陆块中部南缘。盆地内火山-沉积地层称古新世-渐新世林子宗群，岩石地球化学数据分析表明：这套火山岩系属钙碱性系列，轻稀土富集，不同程度表现出负Eu、负Ce、负Nb异常。微量元素K、Rb、Th、Ce富集，Sr、Ba，尤其是Nb、P、Ti亏损。初步认为这套火山-沉积岩系形成于俯冲造弧的构造背景中，是来自于俯冲带的地幔源区基性分异岩浆与陆壳重熔的酸性岩浆在不同的时间段内，按不同的比例混合形成的。同时，俯冲板块上深海沉积物与基性岩浆混合作用也是不容忽视的因素。在综合分析基础上，笔者认为印度板块与欧亚板块的碰撞启动时间在45Ma以后。     

扬子板块新元古代中期的持续俯冲作用:来自南华纪岛弧火山岩年代学和岩石地球化学新证据

产于扬子板块东南缘皖南祁门北部地区的铺岭组和扬子板块东北缘皖东张八岭地区的西冷岩组分别发育一套火山岩。前者为陆相火山岩,岩性以玄武安山岩为主;后者为海相火山岩,岩性以细碧-角斑岩系为主。两者之上均角度不整合覆盖着一套砂泥质沉积岩。铺岭组玄武安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(765±15) Ma,西冷岩组石英角斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(726.8±1.4) Ma,均属南华纪(新元古代中期)。二者主量元素含量差别较大(铺岭组为玄武-安山岩;西冷岩组为石英角斑岩),但它们均属于钙碱性系列,并具有相似的微量元素特征:它们均富集轻稀土元素和Ba、Th、U等大离子亲石元素,高场强元素Nb、Ta、Ti强烈亏损,δEu、Zr、Hf异常不明显。这些特征显示它们与岛弧火山岩类似,可能是受俯冲板片流体影响的亏损地幔楔和新生地壳熔体的混合形成的。这些火山岩系形成于华夏向扬子俯冲形成的沟弧盆体系消失之后。结合前人研究成果,我们认为:扬子板块晋宁期深部的俯冲作用可能一直持续到约700 Ma,新元古代中期可能存在多岛弧拼贴过程,到了南华纪晚期才正式进入板内伸展阶段。     

皖南屯溪盆地火山岩的地球化学、年代学及其构造意义

安徽南部侏罗至白垩纪屯溪盆地位于NE向中下扬子火山岩带和NNE向中国东南部火山岩带的交接部位,其火山岩的年代学和成因研究可以提供华南晚中生代构造演化的信息。4个火山岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其岩石地球化学数据指示屯溪盆地发育两期火山岩:早期火山岩形成于156~152 Ma,为中、高钾钙碱性系列,稀土元素分布型式为轻稀土元素富集的右倾型,铕负异常不明显,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ti、P;晚期火山岩形成于136~130 Ma,具有双峰式火山岩特征,其酸性组分属中钾钙碱性系列,稀土元素分布型式为右倾斜的"V"型,铕负异常明显,同样具有富集轻稀土元素、大离子亲石元素及亏损高场强元素Nb、Ti、P的特征。皖南屯溪盆地晚侏罗世-早白垩世火山活动类似于中国东南部火山岩带。结合前人资料,认为屯溪盆地晚侏罗世火山岩形成于挤压构造环境,而早白垩世火山岩形成于伸展环境,其成因与晚侏罗至早白垩世古太平洋板块俯冲角度变化和俯冲板片后撤作用有关。     

扬子板块北部古被动大陆边缘的地球化学特征

本文初次提出扬子板块北部古被动大陆边缘的地球化学特征是:a、裂陷早期阶段,发育碱性双峰式火山岩,但在裂陷的晚期和移离的早期阶段,发育碱性而不具双峰特征的火山岩、岩脉群;b、发育具两类不同地球化学特征的砂页岩,裂陷阶段形成的砂页岩与活动大陆边缘形成的砂页岩具相似的地球化学特征,移离阶段所形成的砂页岩才真正具被动大陆边缘砂页岩的地球化学特征。     

南天山南缘早二叠世酸性火山岩的地球化学、同位素年代学及其构造意义

南天山南缘小提坎里克组酸性火山岩高碱（Na2O＋K2O=6．03％～7．70％）且富钾（K2O／Na2O=2．35,5．03）,铝饱和指数A／CNK=0．89～1．59（平均1．24）,里特曼指数（σ）为1．48,属于过铝质高钾钙碱性火山岩系。轻稀土强烈富集,亏损Ba、Cs、Nb、Ta、Sr等大离子亲石元素,Hf、Zr等高场强元素基本无亏损,具有明显的负铕异常（δEu=0．44～0．66）,总体具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。岩石的Nd／Th（1．78—3．50）、Th／U（4．10～9．79）、La/Ta（17．69～35．77）和Nb／Ta（10．48～11．84）比值显示了壳源特征。对火山岩中锆石进行的激光探针等离子体质谱（LA-ICP—MS）U—Pb微区测定获得了289．4±5．5Ma的形成年龄。结合区域构造分析认为,早二叠世初南天山地区处于碰撞晚期冲断造山作用阶段,小提坎里克组火山岩是对南天山造山带南缘碰撞晚期冲断变形和前陆盆地发育的响应。     

拉萨地块内部古特提斯洋早中三叠世仍在俯冲——来自火山岩和高压变质岩的证据

重点对拉萨地块查曲浦组火山岩地球化学特征和工布江达地区岔萨岗岩组变质基性火山岩矿物特征、时代进行了研究。查曲浦组火山岩以中基性岩为主,具有从基性向酸性演化的特征,富集大离子亲石元素K、放射性生热元素U和Th,相对亏损高场强元素Nb、Ta和Ti,轻稀土元素明显富集,具有类似于俯冲带火山岩的地球化学特征。岔萨岗岩组变质基性火山岩发育石榴石、角闪石等变斑晶,前者以铁铝榴石和钙铝榴石为主,后者包括镁质普通角闪石、铁质普通角闪石、韭闪石和铁阳起石等,它们是在高压、相对低温环境下形成的。变质基性火山岩中的锆石为具有新壳和老核的复合型锆石,新壳不具振荡环带结构,Th/U比值小于0.1,系后期构造-热事件形成;SHRIMP定年结果显示,新壳的U-Pb年龄分为2组:8个测点加权平均年龄为237.7±7.1 Ma(MSWD=1.3),与早中三叠世造弧运动对应;6个测点加权平均年龄为273.4±5.5 Ma(MSWD=0.15),与早中二叠世造弧运动对应;4个测点年龄值在304~346 Ma之间,为混合年龄,反映变质基性岩原岩时代至少为石炭纪。在以上基础上,结合前人资料,认为拉萨地块古特提斯洋在早中三叠世时期还在俯冲,于晚三叠世消亡。     

北祁连洋早古生代双向俯冲的花岗岩证据

笔者主要对北祁连山中段的牛心山岩体、民乐窑沟岩体进行了锆石SHRIMP定年研究。结果表明：牛心山花岗岩的年龄为476Ma，民乐窑沟花岗闪长岩的年龄为463Ma。岩石地球化学显示．两岩体均具有大陆活动边缘的岩浆作用特征，结合岩体产出的区域构造位置及区域地质资料，笔者认为早古生代北祁连洋板块分别发生了向南、向北俯冲，其中向南俯冲形成牛心山花岗岩（476Ma），向北俯冲，形成了民乐窑沟花岗岩侵入体（463Ma）。     

华北板块北缘中段二叠纪的构造属性:来自火山岩锆石U-Pb年代学与地球化学的制约

为了探究苏吉组基性岩岩浆的起源和演化,对华北板块北缘中段土牧尔台地区苏吉组玄武安山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学研究,并用此来制约该地区的构造演化历史。苏吉组玄武安山岩中的锆石形态较好,均为自形—半自形,具有明显的震荡环带,且Th/U值为0.61~1.06,反映其为典型的岩浆成因。测年结果显示,苏吉组玄武安山岩形成于早二叠世((279.0±2.1)Ma)。地球化学特征表明,苏吉组玄武安山岩贫硅(49.0%~55.2%)和HFSEs,富铝(15.70%~17.80%)、镁(Mg#=49.84~67.02)和LILEs,具有较低的稀土元素总量和较平缓的稀土分配方式,显示了岛弧火山岩的地球化学特征,加之本组安山岩具有高镁安山岩的属性,所以该组火山岩源区应为受俯冲板片流体交代的亏损地幔楔。综上,笔者认为苏吉组安山岩形成于俯冲的构造背景下,在早二叠世古亚洲洋未闭合。     

Seismic activity along the central america volcanic arc: is it related to subduction of the Cocos plate?

We determine seismic strain rate of tectonic earthquakes along the Central America Volcanic Arc. We then compare this result to those obtained from earthquakes related to the convergence of the Cocos and Caribbean plates and to earthquakes in the back-arc region of northern Central America.

The seismic strain-rate tensor for shallow-focus earthquakes along the Central America volcanic arc since 1700, has a compressive eigenvector with a magnitude of 0.7 × 10⁻⁸ year⁻¹, and oriented in a 357° azimuth. The extensive eigenvector is oriented in a 86° azimuth, with a magnitude of 0.82 × 10⁻⁸ year⁻¹. When only Centroid Moment-tensor solutions (CMT) are considered, the respective eigenvectors are 1.2 × 10⁻⁸ year⁻¹ and 1.0 × 10⁻⁸ year⁻¹.

The compressive eigenvector from the seismic strain-rate tensor for earthquakes along the Cocos-Caribbean convergent margin is 2.0 × 10⁻⁸ year⁻¹, plunging at 25°, and oriented in a 29° azimuth. Its magnitude and direction are similar to those of the compressive eigenvector for earthquakes along the volcanic arc. The extensive eigenvector along the convergent margin, on the other hand, has a large vertical component. The compressive and extensive eigevenvectors are 4.9 × 10⁻⁸ year⁻¹ and 4.6 × 10⁻⁸ year⁻¹, using only CMTs as the database.

Earthquakes along the grabens of northern Central America yield a seismic strain-rate tensor whose extensive eigenvector has a magnitude of 2.4 × 10⁻⁸ year⁻¹, oriented in a 109° azimuth. Magnitude and direction are similar to those of the extensive eigenvector for earthquakes along the volcanic arc. The compressive eigenvector along the grabens is practically vertical.

Similarities in magnitudes and directions for compressive and extensive eigenvectors suggest to us that the strain field along the Central America volcanic arc is the result of compression along the convergent Cocos-Caribbean margin, and extension in the back-arc region, along the grabens of northern Central America. This field is resolved as strike-slip faulting along the arc.     

Geochemistry of peridotite and granite xenoliths during the early stage of weathering in the Nyos volcanic region (NW Cameroon): Implications for PGE exploration

Peridotite and granite xenoliths, in the early stage of weathering, occur in the Nyos volcanic region (NW Cameroon). Geochemical data shows that peridotites are marked by high concentrations of MgO (42.30 wt.%, with SiO₂/MgO ∼ 1), chromium (2100 ppm), nickel (2100 ppm) and cobalt (104 ppm), as well as by low lanthanide contents (ΣREE: 7.41 ppm). Granites display SiO₂ contents (70–73 wt.%), and are mostly peraluminous (1.40 > A/CNK < 1.6). They are also characterized by low contents in chromium (<24 ppm), nickel (ranging from 6 to 15 ppm) and cobalt (ranging from 3 to 6 ppm). Granites possess high lanthanide contents (ΣREE varying between 248.00 and 463.00 ppm), particularly in light lanthanides (LREE/HREE ratios ranging from 21 to 32). The chondrite-normalized patterns of the studied xenoliths are characterized by: (i) LREE enrichments in both rock types; (ii) negative Eu anomalies ([Eu/Eu*] ranging from 0.45 to 0.64) and weak positive Ce anomalies ([Ce/Ce*] ranging from 1.06 to 1.46) in granites. The weathering process provokes a remobilization of several trace elements notably light lanthanides.The geochemical survey of Platinum-Group Elements (PGE) done in these rocks in the early stage of weathering shows that PGE contents are less than 7 ppb in the peridotites. The highly concentrated elements are ruthenium (6.26 ppb) and platinum (5.53 ppb). The total PGE content is 14.57 ppb. These concentrations normalized with respect to chondrites display a flat spectrum from iridium to platinum. PGE contents in the granites are below detection limit except for two samples (LNY01 and LNY02) whose platinum content is close to 0.23 ppb.