一个晚元古代的洋内岛弧地体──东秦岭丹凤群变质火山岩的地球化学证据

一个晚元古代的洋内岛弧地体──东秦岭丹凤群变质火山岩的地球化学证据韩松，贾秀勤（中国科学院高能物理研究所，北京１０００８０）张宗清，孙勇（中国地质科学院地质研究所，北京１０００３７）（西北大学地质系，西安７１００６９）关键词丹凤群、变质火山岩、玄武岩...     

东秦岭丹凤群秦岭群宽坪群关系新探

东秦岭泥盆系分布区以北依次排列着丹凤群、秦岭群、宽坪群三套变地层、之间被两条区域性大断裂所隔开。这三套地层沉积后均经历了三次强烈的褶皱，三次区域变质及三次韧性剪切，参考测年结果，提出了它们都是早元古代沉积的新认识，根据三套地层的沉积，岩性及地球化学特点，判定宽坪群为弧后大陆斜坡堆积，秦岭群与丹凤群为火山岛弧堆积，均属华北板块的前缘。     

甘肃天水地区丹凤群变质火山岩地质地球化学特征及其构造环境研究

丹凤群是分布在北奏岭南侧重要的早古生代地层。其火山岩以基性玄武岩为主，另有部分中性安山岩及少量酸性流纹岩。岩石组合、岩石化学及地球化学特征指示其为早古生代不成熟的初始岛弧环境。     

草滩沟群、丹凤岩群火山岩对比及其构造环境分析

通过北秦岭造山带西段凤县地区1:5万辛家庄、红花铺幅区调填图及前人成果,对位于秦岭岩群南北两侧的丹凤岩群和草滩沟群火山岩的岩石类型、岩石化学及地球化学特征进行对比,认为二者均属亚碱性岩系之钙性-钙碱性系列;前者为中-基性岩组合,显示了岛弧外侧-边缘海型的构造背景特征;后者为中-酸性岩组合,具弧后盆地拉张裂谷活动背景特征。为探讨北秦岭造山带的地质发展史提供了新的资料。     

西秦岭丹凤群变质火山岩的地质地球化学特征及其成矿环境初探

位于西秦岭褶断带的甘肃省两当县太阳寺一带金及多金属矿床的规模已达大型。丹凤群是该矿床的重要的含金、银、铅岩系。其火山岩以基性玄武岩为主,另有部分中性安山岩及少量的酸性流纹岩,具有从基性-中性-酸性的岛弧火山岩的演化模式。变玄武岩表现出岛弧拉斑玄武岩特有的富Al^₂O₃、贫TiO₂的特征。构造环境图解表明,这些玄武岩多为岛弧拉斑玄武岩,微量元素特征与Condie1982年给出的岛弧拉斑玄武岩相似,微量元素投点也多落入岛弧玄武岩区。稀土含量特征及球粒陨石标准化模式与岛弧拉斑玄武岩的特征相似,W(∑REE)值高,且富轻稀土,稀土配分模式为右倾型。岩石组合、岩石化学及地球化学特 征指示其为早古生代不成熟的岛弧环境。大规模的火山活动形成了太阳寺一带原始地壳和初始矿源层,后经断裂改造,含矿热液活化转移,使成矿物质进一步富集成矿。     

北秦岭武关地区丹凤群斜长角闪岩地球化学特征、锆石SHRIMP测年及其构造意义

本文运用岩石学、地球化学和同位素年代学对分布于丹凤县武关地区的丹凤群斜长角闪岩进行了相对系统研究,岩石学和地球化学特征表明该套岩石为岛弧钙碱性玄武岩,不具备蛇绿岩单元组成特性.锆石SHRIMP测年结果表明,该套岩石中包含有古元古代～晚泥盆世(2489～360Ma)多个时期的锆石;锆石CL图像以及锆石形状研究以及区域同位素年代学、古生物化石资料共同显示,丹凤群中可能包含有泥盆纪岩石组合.分析前人对丹凤群的区域研究资料,我们认为丹凤群并非一套具有单一地层时代以及相同构造环境的岩石地层单位,而是一套由不同时代不同构造环境的岩石组合构成的俯冲-增生杂岩.区域上,丹凤群与其南侧的武关岩群、罗汉寺岩群以及部分刘岭群共同构成华北板块南缘俯冲-增生体系,其中分布有大量与俯冲作用相关的泥盆纪钙碱性侵入体,这些事实进一步证明华北板块南缘洋盆消亡时间上限至少可以持续到晚泥盆世末期.     

陕西商州地区丹凤变质火山岩的地球化学特征

陕西商州地区丹凤变质火山岩具有洋内岛弧火山岩地球化学特征,它们是分别来自不同源区的拉斑玄武和钙碱性2个系列共存的一套变质火山岩。其Th/Ta比值高及Ni、Ta、Ti、Y和Yb含量低,表明岩石受到消减带组分的影响。种种证据表明,丹凤变质火山岩是早古生代华北地块南缘消减带之上洋内岛弧环境的产物。     

秦岭造山带丹凤变质岛弧火山岩系的岩石组合与地球化学特征

本文通过对秦岭造山带内的早古生代丹凤交火山岩系岩石组合和地球化学特征的研究,探讨了该变火山岩系的形成环境和构造意义,指出丹凤变火山岩系为秦岭古洋内弧地壳的构造残片。     

西秦岭北带丹凤群发育特征及金找矿方向

位于西秦岭北带的丹凤群是一套浅—中等变质的绿片岩系,原岩为一套以基性—中酸性火山岩为主夹正常陆源碎屑岩、碳酸盐岩的岩石组合。该变质岩系分布区金的地球化学丰度高,断裂作用和岩浆活动十分强烈。丹凤群兼具基性—中酸性火山岩、印支—燕山期断裂构造及中酸性岩体“三位一体”成矿条件的地段是成金的有利部位     

东秦岭商丹断裂南侧变质基性火山岩的时代和岩石地球化学特征

对东秦岭商丹断裂南侧变质基性火山岩进行了全岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素研究，获得等时线年龄为１３８２±３０Ｍａ，εＮｄ（ｔ）＝＋６．５１，代表了其原岩的形成时代。岩石的主元素、微量元素和稀土元素地球化学特征表明，变质基性火山岩成分相当于板内（大陆）拉斑玄武岩，形成于板内（大陆）拉张裂陷构造环境，其源区可能是亏损地幔（ＤＭ）和富集地幔（ＥＭ）组分的混合物，与中元古代时秦岭造山带的裂谷→小洋盆的发生和北秦岭活动大陆边缘的发育有密切成因联系。     

北秦岭黑河丹凤群岛弧火山岩建造的发现及其构造意义

陕西省周至县黑河丹凤群有大规模安山岩浆活动的证据，地球化学研究表明这些安山岩形成于典型的岛弧环境，如：轻稀土富集；在痕量元素原始地幔标准化丰度模型图上，所有样品均具有明显的Ｎｂ、Ｔｉ和Ｐ负异常；在Ｂａ－Ｎｂ－Ｔｈ－Ｌａ图解上，所有样品均落在岛弧区等。由此可以推断黑河丹凤群有一套安山岩为主的岛弧火山岩建造。这一发现为证明北秦岭古生代岛弧构造环境提供了重要的证据，为进一步揭示秦岭造山带的构造格架和演化历史提供了信息。     

柴北缘滩间山群火山岩岩石化学特征及构造环境

滩间山群海相火山-沉积岩广泛分布于柴北缘带,西起小赛什腾山,经过赛什腾山、绿梁山、锡铁山,一直延续到乌兰的赛坝沟,是一套活动型沉积,其中的火山岩构成了柴北缘地区早古生代火山弧。研究针对所采集的92件柴北缘滩间山火山岩样品进行主量元素,有49件属于钙碱系列、33件属于拉斑系列、10件属于碱性系列。再结合微量元素分析,结果主要有两种:1轻稀土中等富集,(La/Yb)N介于2~8之间,亏损Nb,Ta等高场强元素,以小赛什腾山和赛什腾山为例;2轻、重稀土分馏程度低,(La/Yb)N介于0.6~3之间,较弱或不亏损Nb,Ta等高场强元素,以绿梁山和双口山为例。最后结合年代学的系统综合分析认为,柴北缘滩间山群火山岩的稀土和微量元素标准化图型大体可以分为两种类型:第一种属拉斑系列,具有岛弧火山岩的大地构造属性,形成于晚寒武世的柴北缘洋盆俯冲消减;第二种与洋脊火山岩较为相似,具有弧后盆地的大地构造属性,形成于早奥陶世的弧后拉张。     

东昆仑万保沟群火山岩(Pt2w)岩石地球化学特征及其构造背景

东昆仑万保沟群火山岩(Pt2w)为一套溢流相的基性火山岩夹少量的碳酸盐岩-硅质岩、泥质岩,形成时代为中元古代(Pt2),其玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为1343 Ma±30 Ma。火山岩的爆发指数Ep=0.18,岩石类型以变质玄武岩为主体,变质玄武质火山角砾岩和变质玄武质凝灰岩少量。万保沟群火山岩(Pt2w)在主量元素成分上表现为低SiO2(42.95%～52.68%,平均为47.52%)、低K2O(0.06%～1.62%,平均0.53%)和高Na2O(1.53%～4.23%,平均2.76%),火山岩中碱性系列与拉斑系列并存。稀土元素含量高(ΣREE=83.71×10-6～232.59×10-6),稀土元素配分模式呈轻稀土强烈富集的右倾斜型,其(La/Yb)N=1.92～10.72,无铈异常(Ce/Ce*=0.92～1.06),铕异常也不明显(Eu/Eu*=0.83～1.10)。普遍高U(0.42×10-6～4.2×10-6)、Th(0.93×10-6～7.0×10-6)、Nb(9.9×10-6～44×10-6)、Ta(0.83×10-6～2.7×10-6)、Zr(141×10-6～357×10-6)和Hf(4.6×10-6～9.6×10-6),微量元素比值蛛网图呈现为一个“大隆起”的分布型式。火山岩以典型的洋岛玄武岩为绝对主体,洋脊型玄武岩少量。Pt2w洋岛玄武岩与Pt2q碳酸盐岩共同构成了洋岛(或海山)的“双层型”结构,洋岛(或海山)的下部为Pt2w玄武岩,上部沉积的则为Pt2q的碳酸盐岩。火山岩的形成环境为东昆仑地区在中元古代时期的一有限洋盆。     

北秦岭基性火山岩地球化学特征与上地幔岩浆源区性质

元古代和早古生代是北秦岭两个主要的火山岩浆作用时期,地球化学研究表明,元古代基性火山岩具有相对低SiO_2、Al_2O_3和高TiO_2特征,基性火山岩TiO_2-P_2O_5、MgO/FeO-Y、的变化显示了正常的、稳定的岩浆作用过程,相容元素分配模型表明这一时期基性火山岩与华北区上地幔部分熔融岩浆作用相吻合,早古生代基性火山岩除普遍具有高、低特征外,突出地表现出地球化学成分的不均匀性,多源、混合岩浆作用的干扰使单源岩浆演变特征遭受破坏,相容元素分配模型表明:这一时期基性火山岩浆与引起秦岭区、华北区上地幔岩浆共同作用有关系,北秦岭基性火山岩浆作用的特征与这一地区从元古代到早古生代的构造发展是相适应的,反映了该区上地幔性质及岩石圈构成的重大改变。     

南秦岭西乡群孙家河组火山岩形成构造背景及其大地构造意义的讨论

西乡群孙家河组火山岩形成于晚泥盆-早石炭世,组内火山熔岩主要为一套亚碱性玄武岩和安山岩,具有高Ba及显著的Nb、Ta亏损,其Th/Yb、Ta/Yb、Th/Ta、Nb/La和Ti/Zr、Ti/Y等不活动痕量元素组合指示其形成于大陆边缘弧(活动陆缘)环境.这套火山岩在区域上可能与勉略带相联,指示南秦岭泥盆-石炭纪期间一个古洋盆的存在和发育.     

中国东部中生代产铀火山岩的基本特征

产铀火山岩与非产铀火山岩存在岩石、岩石化学成分、微量元素及稀土元素的特征性差异;中国东部产铀火山洼地均形成于幔隆翼部重力高梯度带基底隆起构造环境,而火山洼地中铀的晚期主成矿作用,则以白垩纪拉张环境下贯入的中基性岩脉为先导,随后与之同步进行。     

东秦岭峡河岩群及有关问题讨论

峡河岩群是从原秦岭岩群中部新解体出的中元古代地层单位,分布于豫陕交界处,呈北西向展布。在晋宁期,峡河岩群原岩下冲深埋,形成变质地体;加里东—海西期韧性抬升改造并遭受花岗热穹叠加。这些过程伴随有榴辉岩的构造侵位及高压变质。