北京十三陵——西山髫髻山组火山岩年龄及其地质意义

北京西北部地区分布着大量的火山岩,对北京西山大台和十三陵地区的髫髻山组火山岩分别进行了SHRIMP锆石U-Pb和LA-ICP-MS定年,并对十三陵地区的髫髻山组火山岩进行了地球化学研究。结果表明,十三陵地区的髫髻山组火山岩地球化学特征和北京西山髫髻山组火山岩具有相似性。火山岩地球化学特征表现为高Al_2O_3、Ca O、Na_2O,低Ti O_2和Mg O,在TAS图中落入粗安岩和英安岩区域,REE分馏明显,LREE富集,HREE亏损,Eu异常不明显,富集大离子亲石元素K、Sr、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,高的Sr/Y比值,同时Yb和Y的含量较低。在大台地区,分别获得了髫髻山组火山岩底部角砾岩和中部安山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为152.1±1.9Ma、149±2Ma,侵入到髫髻山组下覆九龙山组地层中一闪长岩岩床年龄为149±3.2Ma;在十三陵地区,分别获得了髫髻山组底部凝灰岩、中部火山角砾岩和上部安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为157.2±1.2Ma、155.2±1.7Ma、153.1±2.2Ma。结合前人研究,十三陵地区髫髻山组火山时代为157~153Ma,大台地区髫髻山组火山活动时间为152~137Ma,十三陵地区的火山活动时间要稍早于北京西山大台地区。大台地区和十三陵地区地球化学、地质年代学及区域地质特征表明,北京西山和十三陵地区喷发时间的差异是由于燕山运动所形成不整合面的穿时性导致的,位于髫髻山组之下的不整合是一个主不整合面。     

北京西山髫髻山组火山岩的地球化学特征与岩浆起源

对北京西山髫髻山组粗安岩斜长石Ar-Ar年龄测定获得全坪年龄和等时线年龄分别为148.91Ma±2.98Ma和146.60Ma±2.93Ma(相关系数r=0.9997),本文将其时代划为晚侏罗世.元素-同位素地球化学显示,西山髫髻山组火山岩主要为高钾钙碱性系列,低Ti\K,高Al\Ca和Na,轻稀土元素富集,Eu异常不明显,大离子亲石元素Rb\Sr\Ba等相对富集,高场强元素Nb\Ta\Ti\Zr\Hf相对亏损,Nd\Sr和Pb同位素比值较低,反映出火山岩形成于岛弧或活动大陆边缘,其源岩为富集地幔.据此认为髫髻山组火山岩形成于陆内挤压环境,由中生代玄武质岩浆底侵于下地壳-壳幔过渡带诱发古老(太古宙)的玄武质岩石部分熔融形成的.     

北京西山东岭台组和髫髻山组火山岩同位素年龄探讨

根据火山岩样品的Rb Sr和Sm Nd同位素分析结果 ,得到北京西山沿河城地区的东岭台组的Rb Sr等时线年龄为 1 31 2Ma ,误差为± 1 2 3Ma ( 95%置信区间 ) ,或± 3 3Ma ( 1σ) ,M S W D 等于 1 4 0 ;很可能属于早白垩世Berri asian阶。北京西山大台 燕翅一带的髫髻山组火山岩受后期蚀变和变质作用的影响 ,其 1 4 6 1 4 8Ma的斜长石40 Ar 3 6Ar年龄值可能仅代表其变质年龄     

北京西山髫髻山组火山岩Sm—Nd等时线年龄初步研究

根据 6个火山岩样品的分析结果 ,得到北京西山髫髻山组的年龄为 188±19Ma。结合古生物资料分析 ,这个年龄结果表明西山地区髫髻山组的年代可能不晚于中侏罗世 Bajocian阶。因此 ,北京西山地区下侏罗统发育的褶皱构造可能代表了早侏罗世时期的燕山运动造山事件     

冀北承德盆地髫髻山组火山岩的时代

随着近年来的研究进展,代表燕山期大规模火山喷发的髫髻山期(蓝旗期)火山岩的年代学数据得到迅速积累。本文在结合前人对燕山地区髫髻山期(蓝旗期)火山岩 U-Pb 同位素定年工作的基础上,对取自冀北承德盆地兴隆山附近髫髻山组火山岩顶、底样品的锆石进行 U-Pb LA-ICP-MS 定年,试图进一步限定该地区髫髻山期火山岩起始和结束的时代。承德盆地髫髻山组火山岩定年结果表明,其顶部晶屑凝灰岩时代为153±1Ma(2σ),底部粗安岩时代为156±3Ma(2σ)。两者时代在误差范围内一致,说明该地区髫髻山组火山岩喷发是在短时期内完成的。燕山地区髫髻山期(蓝旗期)火山岩时代综合对比分析结果表明髫髻山组(蓝旗组)火山岩初步限定的底部年龄和顶部年龄分别为158±1Ma、153±1Ma。其形成时代在晚侏罗世。土城子组(后城组)与髫髻山组(蓝旗组)火山岩的界线年龄为153±1Ma,这是第一次获得我国中生代陆相地层界线年龄。土城子组顶部的时限确定在134±2～136±2Ma 之间。其沉积时代为晚侏罗世至早白垩世。而髫髻山组火山岩之下的九龙山组的时代可能亦为晚侏罗世。区域张家口组的底部时代限定在134±2Ma。     

辽西北票、义县地区髫髻山旋回火山岩的地球化学特征

北票、义县地区髫髻山组可分为3个岩性段.髫髻山火山旋回划分为2个亚旋回.髫髻山旋回火山岩属于高钾钙碱性岩系,SiO₂=53.67%~75%,Al₂O₃=13.15%~19.16%,K₂O+Na₂O=5.17%,里特曼指数δ=1.46~6.83,平均值为3.06;富碱贫镁,Na₂O>K₂O.Cr、Ni含量低,亲石元素Rb、Sr、Ba等含量高.稀土元素总量较高,富轻稀土,稀土分布模式呈右倾型,稀土元素分馏明显,总体为负铕异常,弱铈异常.成因研究表明,髫髻山旋回火山作用是在与挤压作用相关的大陆边缘活动带构造环境下,受壳断裂控制形成的,具有造山带火山岩特征.火山岩的成岩作用以部分熔融为主,其源区物质为LREE相对富集的下部玄武质地壳.     

木吉村斑岩铜矿成矿作用:华北克拉通中生代岩石圈减薄的响应

木吉村铜(钼、金)矿位于华北克拉通太行山北段中生代岩浆岩带,为大型隐伏斑岩型矿床.矿体赋存于侏罗纪髫髻山组与火山岩相关的闪长玢岩次火山岩相中.木吉村髫髻山组安山岩中岩浆锆石的两组U-Pb年龄分别为(150.5±3.0) Ma和(140.8±3.0) Ma,与北京西山髫髻山组火山岩锆石U-Pb年龄范围(156.6～137...     

辽西髫髻山组的形成时代及地球化学特征

正髫髻山组在辽西—冀北地区广泛分布,在辽西地区,主要分布在金岭寺—羊山盆地、北票盆地、凌源地区等。在辽西—冀北地区,髫髻山组与之上的土城子组常同时出露,两者的接触关系是平行不整合;底部整合压盖于海房沟组复成分砾岩之上。髫髻山组火山岩测年数据较多,但是测年数据差异较大,导致对髫髻山组的形成时代、背景等方面的认识不同。因此,本文对辽西朝阳地区的髫髻山组火山岩进行了锆石U-Pb测试及地球化学研究。     

冀西北地区中侏罗世玄武岩的首次发现及其地质意义

笔者等在张家口市宣化区—涿鹿县一带中—上侏罗统髫髻山组底部首次发现玄武岩组合,其时代归属、地球化学性质及地质意义需要开展研究。本文对玄武岩开展地质学、岩石学、地球化学和同位素年代学研究。玄武岩SiO2含量为39. 49%～49. 74%,Mg#为28～65,里特曼指数σ主要为2. 61～33. 12。玄武岩获得LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄为164. 3±2. 6 Ma,时代为中侏罗世,代表髫髻山组底界年龄。玄武岩属于碱性玄武岩系列,与上覆粗面岩构成双峰式火山岩组合,表明髫髻山组早期火山岩形成于大陆板内拉张环境。该套玄武岩是髫髻山组中性火山岩的玄武质岩浆底侵作用的地质学、岩石学和大地构造学证据。     

燕山造山带中-晚侏罗世髫髻山期（蓝旗期）火山岩的成因及其动力学意义

中国东部燕山造山带发育着大量的中—晚侏罗世髫髻山期(蓝旗期)中酸性钙碱性火山岩,它们具有类似于埃达克岩的地球化学特征,如SiO_2(≥55.48%)、Al_2O_3(≥14.25%)和Na_2O(≥3.11%)含量高,而MgO(<3.0%,Mg~#≤0.49)含量低;微量元素Sr(≥554×10~(-6))、Ba(≥819×10~(-6))含量及Sr/Y比值(29～101)较高,而Yb(<1.70×10~(-6))、Y(<21×10~(-6))含量及Rb/Sr比值(0.01～0.19)较低;轻重稀土分馏十分明显((La/Yb)_N>14.5),Eu负-正异常弱(0.79～1.01),高场强元素(如Nb、Ta)相对亏损。火山岩的Nd、Sr、Pb同位素比值变化小,具有富集地幔特征。作者认为其岩浆起源于增厚下地壳玄武质岩石的部分熔融。中—晚侏罗世髫髻山期(蓝旗期)火山岩是燕山运动的产物,其火山喷发标志着燕山地区从古亚洲洋构造体系转入到古太平洋构造体系,这对探讨燕山造山带中生代岩浆演化和区域构造演化具有重要意义。     

GEOCHEMISTRY OF EARLY CRETACEOUS TRACHYTES OF DONGLINGTAI FORMATION FROM THE XISHAN AREA, BEIJING： CONSTRAINTS ON MELTING OF LOWER MAFIC CRUST

Felsic igneous rocks are of widespread magma types in continental orogenic belt, the petrologic genesis of which provides very important indication for understanding crustal evolution and melting geodynamic process within orogenic belt. Because of the differences of meltingdynamic condition, e.g. (1) composition of source rock; (2) physical chemistry conditions such as temperature, pressure etc.; (3) composition of residual phases and so on, felsic igneous rocks exhibit distinctly diverse petro…     

北京西山东岭台组粗面质火山岩地球化学:下地壳熔融成因

北京西山东岭台组粗面岩表现出LREE富集和HREE平坦的稀土配分型式 ,富集LILE (Ba、K和Sr)、和亏损Nb Ta、Th U和Ti,Sr Nd同位素组成富集 (87Sr/ 86Sr(t) =0 .70 6 38～ 0 .70 6 72 ,Nd(t) = 1 6 .3～ - 1 5 .7)。结合所表现出的明显Nb/Ta分馏和高的Zr/Sm比值 ,认为它们来源于大陆下地壳含石榴子石的角闪岩部分熔融作用而成 ,主要的残留相为石榴子石 +斜长石±角闪石±辉石。根据地壳岩石熔融实验研究结果 ,西山地区东岭台组粗面岩的熔融要求有外来的热源参与 ,与区域上同时代发生的玄武岩浆底侵作用具时空上的密切联系 ;这些岩石所显示的高Sr和Ba特征也暗示至少有部分底侵的玄武质岩石参与了部分熔融作用     

俯冲陆壳部分熔融形成埃达克质岩浆

在岛弧背景,埃达克质岩浆形成于俯冲洋壳板片的部分熔融已得到共识,但在大陆碰撞背景,埃达克质岩浆是否形成于俯冲陆壳的部分熔融尚未有研究报导。对祁连山东南部关山花岗岩（229 Ma）的地球化学和岩石成因研究提供了俯冲陆壳部分熔融形成埃达克质岩浆的一个实例。关山花岗岩以高K（K2O=4.12%~5.16%,K2O/Na2O=0.97~1.64）、高Sr/Y比值（13.6~84.1）、低Y （6.8×10-6 ~15.7×10-6 ）和低HREE（eg. Yb=0.62×10-6~1.31×10-6）为特征,并具有强分异的稀土元素组成模式[（La/Yb）N=17.5~41.6]和演化的Sr-Nd同位素组成[初始87Sr/86Sr=0.70587~0.70714, εNd（t）=-10.9~-5.16, tDM=1.10~1.49 Ga]。这些地球化学特征表明关山花岗岩属于大陆型（C型）埃达克质岩石,而明显不同于俯冲洋壳板片或底侵玄武质下地壳部分熔融形成的埃达克岩。关山花岗岩Pb-Sr-Nd同位素组成与商丹断裂北侧的祁连山前寒武纪基底岩石、早古生代火山岩和花岗岩类存在显著差异,但类似于商丹断裂南侧秦岭早中生代花岗岩类的Pb-Sr-Nd同位素组成,由此认为具有埃达克质的关山花岗岩的岩浆来自于南部俯冲陆壳物质的部分熔融,并提出了大陆碰撞背景中埃达克质岩浆产生的一个新的地质模型。     

西藏林周县扎雪地区林子宗群帕那组火山岩的地球化学特征及其地质意义

分布于西藏林周县扎雪地区的林子宗群帕那组火山岩,主要由流纹质-粗安质熔岩和火山碎屑岩组成。岩石总体上反映出高Al高K的特点,Al₂O₃的质量分数平均为14.55%,K₂O+Na₂O的质量分数平均为8.78%,K₂O质量分数平均为.77%,K₂O/Na₂O比值平均为2.07,显示了高钾钙碱性-钾玄质火山岩的特征。稀土配分曲线呈轻稀土富集的右倾形式,并具有中等-强烈的负Eu异常。微量元素Rb、Th强烈富集,Ta、Ba、U相对富集,而Y、Yb、Sr等相对亏损。岩石地球化学特征显示了陆壳重熔的特点。研究表明,扎雪地区帕那组火山岩是40 Ma左右陆壳加厚并部分熔融形成的,是印度板块和欧亚板块后碰撞作用的产物。     

羌塘雀莫错始新世石英二长岩的年代学、地球化学与岩石成因

正长岩以及富碱的石英二长岩常常被认为起源于富集地幔的熔融。本文报道了起源于增厚陆壳熔融的石英二长岩。雀莫错岩体是分布在羌塘北部(青藏高原中部)的雀莫错(湖)东北部雀莫山上的一个侵入体,前人认为其由正长斑岩组成,形成时代不确定(45~23 Ma)。近期,我们对该侵入体进行了详细的野外地质调查和室内岩石学、地球化学以及年代学研究。雀莫错侵入岩主要由石英二长岩组成,激光锆石U-Pb测年显示,该岩体的侵位时代为始新世(41.71±0.29 Ma),与区域上大面积始新世火山岩同期。雀莫错侵入岩高硅(SiO_2=65.12%~66.71%)、富碱(Na_2O+K_2O=9.08%~9.71%)、富钾(K_2O=5.50%~5.92%)和高铝(Al_2O_314.79%),同时高Sr(1874~2001μg/g),亏损重稀土Yb(1.24~1.34μg/g)和Y(14.4~15.7μg/g),高Sr/Y(124~136)和La/Yb(67~74)比值,富集大离子亲石元素(LILEs),亏损高场强元素(HFSEs),具有不明显的Eu负异常、Sr正异常和略高的Mg~#(47~56),与区域上大面积的同期埃达克质火山岩类似。岩石具有非常均一的(~(87)Sr/~(86)Sr)i同位素比值(~0.7069)和ε_(Nd)(t)值(-2.6~-2.8)。结合区域地质、岩石和构造资料,认为雀莫错侵入岩形成于印度-欧亚大陆汇聚诱发的高原中部挤压阶段:挤压导致陆内俯冲,俯冲地壳发生部分熔融,岩浆在上升的过程中与地幔橄榄岩发生小规模反应,然后岩浆上升侵位形成了该区侵入岩。     

白银厂矿田早中寒武世火山岩地球化学及成因分析

白银厂矿田早中寒武世火山岩主要为玄武岩－碱性玄武岩－安山岩－玄武安山岩－玄武粗安岩－英安流纹岩－流纹岩。其中基性和中基性岩类为碱性系列和亚碱性系列,碱性玄武岩主要为钾质玄武岩系列。酸性岩类为钙碱性系列。岩石全碱含量平均为５．７６％,Ｋ２Ｏ／,Ｋ２Ｏ／Ｎａ２〈１,Ｆｅ２Ｏ／ＦｅＯ平殚为０．７４;ＴｉＯ２绝大部分样品含量小于１％（在酸性火山岩中含量较低：０．２％～０．８３％,平均为０．５３％;基性和中     

辽西早白垩世义县组火山岩的地质特征及其构造背景

早白垩世义县组火山岩虽辽西地区分布最为广泛的中代火山岩。岩石学、元素－同位素地球化学研究表明，义县组火山岩主要为高钾钙碱性系列，相容元素（Cr,Co,Ni,V等）和大离子亲石元素（如Rb,Sr,Ba等）相对富集，市场强元素（如Nb,Ta,Ti,Zr,Hf等）和放射性元素（U,Th）相对亏损，轻重稀土元素分 馏明显，δEu弱负异常，放射成因的Nd,Sr,Pb同位素较低， 具有板内和活动大陆边缘弧地球化学特点。作者认为辽西早白垩世义县组火山岩起源于富集的岩石圈地幔的部分熔融。岩浆在演化过程中以结晶分异作用为主，伴有少量的地壳混染作用，即AFC过程。结合区域构造，作者认为义县组火山岩形成于板内岩石圈的不均匀拉伸环境，是燕山板内造山作用的产物，与中生代古太平洋板块向欧亚板块俯冲没有直接关系。     

冀西北早白垩世岩浆岩的地球化学特征及其地球动力学背景

冀西北张家口地区晚中生代发生了大规模的中酸性岩浆活动,通过精确的锆石 U-Pb 年代学研究,获得东坪金矿东侧北栅子碱性花岗岩的侵位年龄为(130.5±1.5) Ma,其周围出露的张家口组粗面质火山岩的喷发年龄为(127.8±3.9) Ma,为早白垩世同期岩浆作用的产物.这些岩浆岩总体属于高钾钙碱性-钾玄质系列,富碱,低 Mg#(30~43);微量元素组成上具有大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE)相对富集(ΣLREE/ΣHREE =14.1~23.0,(La/Yb)N =20.8~42.2), Eu 弱负异常(δEu =0.62~0.97),高场强元素(Nb、Ta、Ti和 P)不同程度亏损的地球化学特征,显示出同源岩浆演化的趋势.火山岩和花岗岩(87Sr/86Sr)i 平均值分别为0.7075和0.7078,全岩εNd(t)和锆石εHf(t)值差别明显,火山岩εNd(t)=–15.9~–13.6,εHf(t)=–18.7~–13.5,而花岗岩εNd(t)及εHf(t)则显著低于火山岩,分别为–16.8~–15.9和–24.7~–18.4.地球化学以及同位素特征表明它们是经历过强烈改造的前寒武纪下地壳与中生代底侵形成的玄武质下地壳部分熔融的产物,花岗岩岩浆主要源于经历过强烈改造的前寒武纪下地壳部分熔融,而张家口组粗面质火山岩的源区可能含有相对较多的年轻地幔物质,两者可能存在源区混合作用.北栅子碱性长石花岗岩和大面积张家口组火山岩的喷发,反映了该地区在早白垩世构造体制从挤压-伸展的转折,这种构造体制转变可能与早白垩世燕山构造带开始垮塌以及岩石圈强烈伸展减薄有关     

华北克拉通南缘早白垩世中基性火山岩成因及其地质意义

平顶山早白垩世大营组中基性火山岩样品为钾质和钾玄岩石系列,主要由粗安岩组成,属于偏铝质岩石。低MgO(2.25%~2.88%)和Cr(17.5~30.0μg/g)、Ni(17.4~23.3μg/g),高Al2O3(17.32%~17.56%)和K2O(4.43%~4.56%),K2O/Na2O>1。稀土表现出LREE富集的右倾平滑分布型式,(La/Yb)CN=14.0~14.7,HREE弱分馏,(Gd/Yb)CN=2.42~2.66,富集Rb、Ba、K、LREE和亏损Nb-Ta、Th,弱的Sr正异常。Sr-Nd同位素较富集87Sr/86Sr(t)=0.706877~0.707005,εNd(t)=-10.9~-11.6。大营组中基性火山源区岩的稀土、微量元素地球化学和同位素组成类似于晚中生代苏鲁造山带基性火山岩,北大别镁铁-超镁铁质侵入体和北淮阳中基性火山岩(Fanetal.,2001,2004;Wangetal.,2005),暗示其可能具有相似的岩石成因,即大营组中基性火山来自于古老陆下岩石圈地幔和深俯冲的扬子下地壳混合源区的部分熔融作用,说明华北和扬子陆块在三叠纪碰撞过程中,扬子陆壳深俯冲再循环进入华北岩石圈地幔,其形成与板块俯冲作用没有直接的动力学关系,而形成于陆内伸展拉张环境下。