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。     

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。     

博格达造山带东段早石炭世火山岩地球化学特征及构造属性

博格达造山带东段克孜库都克地区七角井组玄武岩和中酸性火山碎屑岩及少量流纹岩在时空上构成双峰式火山岩组合。玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为331.0±3.0Ma,属于早石炭世晚期;Si O2含量为47.68%~48.82%,Ti O2含量(1.83%~2.17%)略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al(Al2O3含量为15.56%~16.09%),富钠贫钾(Na2O/K2O=5.44~7.76),低Mg(Mg O含量为5.97%~7.17%,Mg#为43~47),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,轻微负Eu异常(δEu=0.89~0.93),相对富集Rb、Ba、P,亏损Th、Nb、Ta、Sr、Ti等不相容元素。火山岩岩石地球化学特征表明:研究区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的产物,且在其上升过程中受到较弱程度的地壳物质混染,形成于陆内裂谷环境,其地球动力学体制可能与古亚洲洋壳向先存的准噶尔-吐哈陆块斜向俯冲,产生的侧向撕裂力拉张陆块有关。克孜库都克地区早石炭世玄武岩构造属性的确立进一步证实了博格达造山带在石炭纪时期处于大陆裂谷演化过程的观点,为进一步深入理解博格达地区石炭纪构造岩浆演化过程提供了新的地质与年代学依据。     

东天山博格达晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及意义

东天山博格达造山带晚石炭世柳树沟组为一套由玄武岩和流纹岩组成的双峰式火山岩,形成于晚石炭世,其Si O₂含量介于46.18%～46.56%和76.06%～76.25%之间,具有明显的Daly成分间断。其中,玄武岩具富Na贫K特征,Ti O₂、Al₂O₃、Ca O和MgO含量均较高,∑REE为75.54×10^-6～80.22×10^-6,LREE/HREE值为3.00～3.12,以富集Ba、Rb等大离子亲石元素(LILE)和不相容元素(P、K),相对亏损Ti、Ta、Nb等高场强元素(HFSE)和不相容元素(U、Th)为特征;流纹岩Na₂O/K₂O值为0.32～0.36,属低Ti、低Mg类流纹岩,∑REE为520.72×10^-6～595.26×10^-6,LREE/HREE值为5.60～6.53,具有Rb、Th、K、La、Ce、Zr、Hf、Sm等元素的富集以及Ba、U、Ta、N...     

博格达与哈尔里克早泥盆世火山岩成因对比及其构造意义

本次研究在东天山博格达东段下涝坝南部新确认一套以安山岩为主的火山岩,为钙碱性系列,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为397.5±4.7 Ma,属早泥盆世。该火山岩具有一致的轻稀土与重稀土分馏明显的右倾配分模式,K、Ba等大离子亲石元素显著富集,而Nb、Ta等高场强元素相对亏损,其原始岩浆可能来自于石榴石稳定域地幔橄榄岩2%~5%的部分熔融,同化混染程度较小。对应的哈尔里克南麓下泥盆统大南湖组火山岩为一套基性到酸性连续演化的钙碱性系列岩石,稀土丰度较下涝坝火山岩高,轻、重稀土之间分馏较弱,整体富集大离子亲石元素而亏损高场强元素。其岩浆可能来源于尖晶石稳定域地幔橄榄岩3%的部分熔融,受地壳物质混染明显,岩石后期蚀变较强。Hf/3-Th-Ta图解和Yb标准化的Th-Nb判别图解显示这两套泥盆纪火山岩均形成于与俯冲有关的活动陆缘环境,暗示博格达和哈尔里克地区在早泥盆世时期可能具有相同的大地构造环境。     

南秦岭镇安岛弧火山岩的厘定及其地质意义

元素和Nd同位素地球化学研究表明，分布于南秦岭陕西柞水-镇安地区原定名为耀岭河群的变质火山岩组合形成于俯冲带岛弧环境，与具大陆裂谷环境特征并同属南秦岭的鄂西北耀岭河群火山岩区别明显，根据野外地质关系和Nd同位素限制，该套岛弧火山岩应形成于元古宙晚期，镇安岛弧火山岩的厘定，表明部分原耀岭河群中存在不同构造性质甚至不同时代的岩浆岩组合。     

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。     

内蒙古赤峰地区泥盆纪晚期火山岩的发现及其地质意义

运用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得华北地块北缘内蒙古赤峰莲花山地区朝吐沟组2件流纹质熔结凝灰岩的形成时代,分别为366Ma±2Ma和364Ma±2Ma。测年结果表明,莲花山朝吐沟组火山岩形成于泥盆纪晚期,而不是早石炭世。同时,这一结果也将赤峰地区朝吐沟组的时代限定为泥盆纪晚期,而非早石炭世。莲花山泥盆纪晚期火山岩总体上以富硅、碱、铝,贫铁、镁、钙、钛及过铝质为特征,与本区晚石炭世—二叠纪钙碱性火山岩（如青凤山组或大石寨组火山岩）的特征明显不同。华北地块北缘泥盆纪晚期火山岩的形成可能与早古生代末期—晚古生代初期白乃庙岛弧和华北克拉通北缘弧—陆碰撞后的伸展环境有关。这一构造环境与华北地块北缘泥盆纪碱性岩及基性—超基性岩侵位背景相似。     

内蒙古赤峰地区泥盆纪晚期火山岩的发现及其地质意义

运用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得华北地块北缘内蒙古赤峰莲花山地区朝吐沟组2件流纹质熔结凝灰岩的形成时代,分别为366Ma±2Ma和364Ma±2Ma。测年结果表明,莲花山朝吐沟组火山岩形成于泥盆纪晚期,而不是早石炭世。同时,这一结果也将赤峰地区朝吐沟组的时代限定为泥盆纪晚期,而非早石炭世。莲花山泥盆纪晚期火山岩总体上以富硅、碱、铝,贫铁、镁、钙、钛及过铝质为特征,与本区晚石炭世—二叠纪钙碱性火山岩(如青凤山组或大石寨组火山岩)的特征明显不同。华北地块北缘泥盆纪晚期火山岩的形成可能与早古生代末期—晚古生代初期白乃庙岛弧和华北克拉通北缘弧—陆碰撞后的伸展环境有关。这一构造环境与华北地块北缘泥盆纪碱性岩及基性—超基性岩侵位背景相似。     

双峰式火山岩组合探视构造—岩浆演化 ——来自博格达构造带双峰式火山岩的启示

应用岩石组合及元素地球化学组合特征,已经能够较成熟的研究区域构造一岩浆演化过程,界定区域构造演化的时空界限。双峰式火山岩组合可形成于不同的大地构造背景下,笔者对不同的大地构造背景形成的双峰式火山岩的岩石学和地球化学特征进行了总结,针对在博格达造山带发现的双峰式火山岩,讨论其对构造一岩浆演化指示作用。博格达双峰式火山岩岩石组合及元素地球化学特征表明：裂谷作用始于早石炭世,结束于晚石炭世晚期或早二叠世早期。博格达裂谷作用存在东西时空差异性,根据裂谷演化早期双峰式火山岩的空间及东西天山在石炭纪火山活动的的差异,推断博格达西段裂谷作用稍微早于东段开始,但由于区域构造演化差异,裂谷演化程度东段强于西段,而东段可能早于西段裂谷闭合。     

新疆阿克纳瓦山晚泥盆世火山岩及其构造环境

新疆北部阿克纳瓦山晚泥盆世中基性火山岩以全碱含量较高为其最突出的特点。岩相学、矿物学、岩石化学、稀土元素和微量元素地球化学的研究表明,火山岩属于碱性玄武岩系列,以碱性玄武岩组岩石为主,同时有少量橄榄玄粗岩组岩石,表现为碱性玄武岩演化的肯尼迪趋势。火山岩是地幔部分熔融作用的产物,但在岩浆上升过程中发生过橄榄石和(或)辉石的分离结晶作用。火山岩产出的构造环境为具有陆壳基底的岛弧或活动大陆边缘火山弧,不可能是洋中脊。岛弧或活动大陆边缘火山弧的产生是以阿尔曼泰—扎河坝蛇绿混杂岩带为代表的次生洋盆,自晚泥盆世起向北东方向(现代方向)俯冲作用的结果。     

西天山吐拉苏盆地大哈拉军山组火山岩地球化学特征及构造意义

吐拉苏盆地大哈拉军山组由两组火山岩组成,一组为玄武安山岩、安山岩,SiO2含量介于54.8%～59.4%之间,另一组为流纹岩,SiO2含量为70.6% ～74.1%,两组岩石具有相似的稀土和微量元素分配型式,均富集U、Th、K、Pb,而亏损Nb、Ta和Ti,同时两组岩石的一些微量元素对比值基本一致,表明流纹岩是本区玄武...     

松辽盆地北部营城组火山岩地球化学特征及地质意义

松辽盆地北部早白垩世营城组发育一套以流纹岩为主的中酸性火山岩,其具有高硅、铝,富碱和低镁、铁的特征,不同类型火山岩均具有轻稀土富集、重稀土亏损、轻重分异严重的特征。其中：酸性流纹岩表现为富集Pb、U、Th、Ta、Hf和Zr等元素,亏损Sr、Ba、Eu等元素;中性安山岩、粗安岩和基性玄武岩则亏损不明显;中酸性英安岩介于两者之间。地化特征分析表明,营城组岩浆来源于亏损地幔,是地幔底侵导致地壳部分熔融,并受到地幔物质的混染,酸性岩喷出前经历了较强的岩浆分异作用。构造判别图解指示营城组火山岩形成于板内伸展环境,具有与板块俯冲作用有关的、发育于活动陆缘或岛弧的火山岩类似的演化特征。结合中国东部构造环境演化特征,认为松辽盆地北部早白垩世火山活动可能是古太平洋板块北北西方向高速俯冲导致地壳岩石圈减薄、地幔物质上涌的产物。     

The Middle Devonian Bimodal Association of Volcanic Rocks in the Northern Area of East Junggar, Xinjiang

The Middle Devonian volcanic rocks in the northern area of East Junggar, located between the Ertix andUlungur rivers of northern Xinjiang, may be divided into basic and acid ones. It is evident that a compositionalgap exists between the two groups so that the volcanic rocks are not in line with a calc-alkaline series becausethe intermediate rocks are absent in the area. The fact shows that the volcanic rocks are a typical bimodal asso-ciation. The formation of the bimodal association of volcanic rocks in the area was closely related to continen-tal rifting or continental extension in the Middle Devonian. In such a tectonic setting, magmas were first pro-duced by partial melting of the mantle. Where crustal thinning was greater, the magmas ascended and eruptedon the surface directly so that the basic volcanic rocks formed, but olivine and/or partial pyroxenefractionation occurred in the magmas during their ascent through the thinning crust. On the other hand, wherecrustal thinning was less, ascending mantle-derived magmas reached the lower crust and accumulated there, re-sulting in partial melting of the lower crust and thus giving rise to the contaminated magma which was consoli-dated as acid volcanic rocks on the surface.     

中天山奎先达坂一带晚志留世侵入岩地球化学特征及构造意义

中天山奎先达坂一带大量发育花岗质侵入岩,其中,晚志留世侵入岩位于研究区中部东侧,对其开展岩石学、岩石化学、地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb测年研究,以探讨岩体成因类型、侵位时代及形成的构造背景,旨在对南天山洋盆俯冲时限,乃至中亚造山带构造演化提供新的科学依据.结果表明,奎先达坂一带晚志留世侵入岩为过铝质、高钾钙...     

柴达木盆地东南缘晚三叠世火山岩地球化学特征及构造环境分析

柴达木盆地东南缘晚三叠世鄂拉山组火山岩主要为一套中一酸性火山岩组合,以流纹岩、英安岩为主,其次为安山岩.主量元素、稀土元素及微量元素的分析结果表明:其样品的里特曼指数δ小于4,属钙碱性岩石系列;SiO2的平均值为71.95％,大部分样品具低铝特征,且碱质含量较高,属于亚碱性火山岩.轻重稀土比值较大且负铕异常明显,具典型...     

辽河盆地东部凹陷早第三纪火山岩地球化学及形成环境

中新生代频繁的岩浆活动是辽河盆地重要特征之一,东部凹陷作为各时期岩浆活动的中心,下第三系火山岩基本覆盖了整个凹陷。受构造运动差异影响,东部凹陷各地区不同时期岩浆活动强度不同,房身泡组火山岩分布最广,从沙三段到东营组沉积时期岩浆活动具有自中部向南、北转移的特征。岩石学和地球化学研究表明,主要火山熔岩类型为碱性玄武岩、粗面岩和辉绿玢岩;岩石化学组成上具有高碱、高铝和镁,较富集轻稀土元素,Eu异常不明显（δEu为0．70～1．05）,弱亏损Ti、P、Sr、Ta元素的特征。岩石εNd（t）和（N（^87Sr）／N（^86Sr））．组成分别为-2．8～2．8和0．7046～0．7067。综合研究表明,玄武质岩浆来源于岩石圈地幔,而粗面岩和辉绿玢岩可能源于幔源玄武质岩浆的分异,但辉绿岩受地壳物质污染较重;该火山岩形成于大陆裂谷环境,反映出早第三纪辽河盆地处于拉张构造背景。     

Petrogenetic Significance of Isotope and Trace Element Variations in Volcanic Rocks From the Mid-Atlantic

High precision ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr analyses, together with determinationsof Rb, Sr, K₂O, Na₂O and, in a few cases, other elements, arereported for about fifty volcanic rocks (mainly basaltic) fromthe Atlantic Ocean basin. Results for dredged basalts from theReykjanes Ridge and Charlie Gibbs Fracture Zone, and an enstatite-forsteritebasalt from Kolbeinsey islet, support the general observationthat ocean-ridge tholeiites have uniformly low ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios(0.70294±4) and lithophile element contents comparedwith the most primitive basalts on ocean islands, includingthe Neovolcanic zones of Iceland, although progressive decreasein these quantities away from Iceland has not been confirmed.In contrast, the ocean island alkali basalts generally havehigher ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios (0.70334±5 for the Snaefellsnespeninsula of Iceland, 0.70343±4 for Jan Mayen, 0.70509±4for Tristan da Cunha and 0.70369±3 for Bouvetøya).The chief exception is Ascension Island, where volcanic rocksranging from alkali-olivine basalt to trachyte give a mean valueof 0.70284±4. The constancy of this ratio throughouteruptive sequences on any single island indicates that Sr-isotopecharacteristics are primary features. These variations, which are far outside analytical errors, areconsidered in the light of the geochemistry and isotope systematicsof ocean basalts in general. The implied isotopic (and lithophileelement) heterogeneities of the source regions have to be interpretedaccording to either equilibrium or disequilibrium melting models.The former, which is normally assumed, requires large-scale(domain) isotopic inhomogeneities within the mantle, which musthave existed over thousands of m.y. unless the Rb/Sr ratio ofextracted liquids is lower than that of the bulk source (aswould be the case if phlogopite were a residual phase). In thecase of disequilibrium melting, the inhomogeneities are reducedto the mineral scale, as observed in some studies of ultramaficnodules. It is shown that disequilibrium melting models couldgenerally account for the observed isotopic variations of oceanicrocks, although difficulties are again encountered unless phlogopiteis a stable residual phase. Evaluation of the relative importanceof these melting processes cannot be made at the present time.     

西天山北部石炭纪火山岩特征与沟弧盆体系

本文据岩石化学资料确定了西天山北部石炭纪火山岩的化学系列和岩石组合,并论述了其地球化学特征,探讨了该地区的沟弧盆体系。北天山中石炭统上部岩石单元代表了准噶尔板块的活动陆缘,而下部岩石单元属于弧前盆地沉积物。北天山蛇绿岩套是扩张速度缓慢的古洋壳残片。中天山北缘的下石炭统火山岩和海西中期的花岗岩类岩石组合代表了厚度甚大的大陆型岛弧部分,而阿吾拉勒带中、下石炭统则属于内弧环境的火山岩岩石组合。伊什基里克带是有限拉张的弧后盆地。     

拉萨地块中北部尼雄地区早白垩世火山岩的成因及构造意义

以往的研究多侧重于拉萨地体中南部,对拉萨地块中北部地区的火山岩浆活动的分布特点、火山岩成因及构造意义关注相对较少,且对该地区中生代火山岩的成因机制存在不同认识.尼雄地区广泛发育的白垩纪火山岩保存了大量青藏高原新生代之前的地质演化信息.岩石学和锆石U-Pb定年研究表明,火山岩类型主要为玄武安山岩、粗面安山岩和流纹岩,其SiO₂含量为55.76%～77.78%,铝饱和指数（A/CNK）为0.89～3.04,属高钾钙碱性-碱钙性、偏铝质-过铝质岩石;其富集Th、U,亏损Nb、Ta等高场强元素,显示出A型花岗质岩石特征;此外,流纹岩具有较高的SiO₂含量和极低的MgO、TiO₂、P₂O₅含量及δEu值,相对亏损Ba、Nb、Ta、Sr和Eu等元素,与高分异的A型流纹岩特征一致.从1个玄武安山岩、1个粗面安山岩和2个流纹岩样品中获得的岩浆锆石U-Pb年龄分别为117 Ma、127 Ma和126～127 Ma,代表了尼雄地区早白垩世火山岩的形成年龄,否定了前人把尼雄地区火山岩全归属为始新世林子宗群年波组或渐新世日贡拉组的认识.综合研究表明,玄武安山岩、粗面安山岩和流纹岩可能为壳幔熔体混合的结果,并伴随着一定的分离结晶作用.它们可能同时受到班公湖-怒江洋壳向南、雅鲁藏布江新特提斯洋壳向北双向俯冲的影响.