福建华安地区晚侏罗世南园组火山岩成因及其构造环境探讨

通过对华安地区晚侏罗世火山岩岩石组合、岩石地球化学特征的研究,认为晚侏罗世南园组火山岩岩浆主要来源于地壳部分熔融,并有少量地幔物质加入,属于壳幔混源型岩浆;火山岩形成可能与古太平洋板块相对欧亚大陆的俯冲消减有关,属陆缘弧火山岩。     

大兴安岭中生代火山活动构造背景

大兴安岭中生代火山岩主要为高钾粗面质火山岩, 属于一套碱质含量比较高的钙碱性火山岩系, 随时间从酸性向中基性方向演化。其元素地球化学特征和Sr、 Nd 同位素组成揭示火山岩具有壳源和幔源两部分源区特点, 玄武质岩石来源于相对未亏损的地幔, 中酸性火山岩则成因于地壳物质的混染或下地壳的重熔作用, 暗示火山岩的形成与陆内深部软流体上涌引起的壳幔相互作用有关。 此外, 本文还从火山活动中心的迁移,以及东邻洋陆板块之间的相互运动角度,阐述了大兴安岭中生代火山活动与大洋板块的俯冲作用无直接联系。     

兴宁黄槐晚三叠世火山岩的基本特征

黄槐晚三叠世火山岩受北东向河源深大断裂及北西向大埔-饶平大断裂控制,其火山机构下部是一个大型复合型层状火山的近火口部分,上部则为火山碎屑岩锥,由喷发-沉积相、火山爆发崩塌相、火山颈相岩石构成.同位素和岩石特征表明,岩浆主要应由幔壳混熔或下地壳物质部分熔融形成.火山岩年龄值为(229±5)×106 a ,属晚三叠世,有可能形成于大陆边缘活动带的构造转换阶段.     

北京西山东岭台组(J3d)火山岩的成因及其构造环境探讨

通过岩石学、岩石化学、地球化学和同位素的研究 ,作者认为北京西山东岭台组火山岩的主要起源于下地壳上部岩石的部分熔融 ;火山岩形成的构造背景为陆内造山带的拉张环境 ,与中生代古太平洋板块向亚洲板块斜向板块俯冲没有直接关系 ;由于晚侏罗世 -早白垩世燕山地区处于拉张状态 ,造成上地幔上部岩石的部分熔融 ,引起玄武岩浆的底侵和中侵作用促使下地壳岩石发生部分熔融形成了东岭台组火山岩岩浆     

大兴安岭火山喷发带北段中性、中酸性火山岩地球化学特征及其地质意义

通过对大兴安岭北段晚侏罗世吉祥峰组中酸性火山岩的岩石地球化学研究,发现其中存在高Sr低Y型火山岩,即文献上所称的埃达克质岩,笔者认为中酸性火山岩的岩浆起源于下地壳玄武质岩浆,为玄武质岩浆底辟上侵引起地热梯度增加、下地壳中-基性变质火成岩石部分熔融的之混合岩浆,是古太平洋板块向西伯利亚板块斜向俯冲过程中,蒙古-鄂霍次克海槽封闭,陆壳碰撞使地壳加厚,形成兴蒙造山带时所引起的一系列构造岩浆活动。其形成时的构造环境应是在滨太平洋构造域背景下受古亚洲构造域的影响和限制,并非是滨太平洋构造活动带的单一活动所致。早白垩世上库力组酸性火山岩属陆壳重熔型(S型)火山岩,其形成可能与印度-澳大利亚板块朝北偏东方向推挤运移、中国东部岩石圈拉张引起的下地壳拆沉作用有关。      

北祁连山元古宙末－寒武纪主动大陆裂谷火山作用

北祁连山元古宙末－寒武纪大陆裂谷火山岩系为双峰式火山岩套，主要由基性与酸性火山岩组成。基性火山岩有磁性玄武岩与拉斑玄武岩两个岩浆系列，且富集ＬＲＥＥ与ＬＩＬ，其岩浆源区为与洋岛玄武岩源相似的富集地幔柱源。软流圈地幔柱上涌导致岩石圈地慢部分熔融，其熔体与地幔柱衍生熔浆混合，形成本区具有中等钕，锶同位素比值特点的基性岩浆。基性岩浆上侵至陆壳，引起下部陆壳深熔，产生长英质岩浆。地幔柱上隆促使大陆扩张，及至形成北祁连山元古宙末－寒武纪大陆裂谷。     

滁州火山岩地球化学及其对郯庐断裂带内岩石圈减薄的指示

位于郯庐断裂带张八岭隆起北段上的滁州早白垩世火山岩,属于准铝质、硅过饱和岩石,为一套中酸性的高钾钙碱性系列火山岩,部分样品（129~125Ma）具有类似于埃达克岩的地球化学特征。该套火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损重稀土元素及高场强元素,并具有类似于EMⅠ型的Sr-Nd-Pb同位素组成。地球化学特征显示该火山岩的岩浆源区属于华北克拉通,早期火山岩（约132Ma）是富集地幔来源岩浆和古老的华北下地壳源区混合的结果;中期和晚期火山岩（129~117Ma）是幔源底侵组分和古老的华北下地壳来源岩浆不同比例混合的产物。由早到晚,滁州火山岩中古老壳源物质比例逐渐增加,源区逐渐变浅,指示软流圈顶面不断抬升、岩石圈内等温面逐渐升高的过程。研究表明,热异常背景下强烈的壳-幔相互作用是该处断裂带内岩浆形成的主要方式,其具体过程是在岩石圈底部持续减薄、软流圈上涌背景下,幔源岩浆底侵而诱发了古老下地壳的部分熔融,从而形成了壳-幔过渡带内混源的岩浆。郯庐断裂带内较浅的岩浆源区、较高的源区熔融程度、强烈而持久的伸展及岩浆活动、强烈的壳-幔相互作用以及现今较薄的岩石圈厚度,都指示郯庐断裂带是华北克拉通东部岩石圈减薄中的强减薄带,在华北克拉通破坏中起着重要的作用。     

形成闽浙火山岩带的洋陆转换作用

本文研究了闽浙火山岩带形成的洋陆转换作用。洋陆转换作用涉及整个上地幔物质运动,研究的主要根据来自对地幔调查的地球物理资料。研究表明,闽浙火山岩带形成的根源在其下方的伊佐奈崎板块,它反映为上地幔底部的高波速异常体。它向上方释放基性的熔体,使软流圈底部变为玄武质低黏度物质,并且向上继续蠕动。向上的继续蠕动在岩石圈地幔形成英安质岩浆房。由于闽浙地壳比较冷硬的克拉通性质,英安质岩浆房上涌速度缓慢,混染了大量上地壳物质,转变成为酸性的枝叉状岩浆囊。在125 Ma太平洋板块发生旋转后,由于地壳逐渐放松俯冲造成的挤压,岩浆释放造成大规模酸性火山爆发,形成闽浙火山岩带。可见,大陆增生的主要方式不仅有俯冲带大量英安质和玄武质幔源岩浆上涌的模式,还有混染了大量上地壳物质的流纹质岩浆活动。     

延边地区晚三叠世火山岩的岩石地球化学特征及其构造意义

延边地区晚三叠世火山岩主要由安山岩和流纹岩构成，其中包括少量玄武安山岩。火山岩的岩石化学和地球化学研究表明，晚三叠世火山岩属于亚碱性系列，并具有钙碱性系列演化特征，位于中钾和高钾钙碱性岩系列范围。岩石组合、主要元素和稀土元素(REE)等显示晚三叠世火山岩的形成与活动大陆边缘伸展环境有关，它标志着泛太平洋板块(法拉隆板块)对欧亚大陆作用的开始，同时也标志着古亚洲枸造域的结束。     

北京西北东岭台组（J3d）火山岩的成因及其构造环境探讨

通过岩石学、岩石化学、地球化学和同位素的研究,作者认为北京西北东岭台组火山岩的主要起源于下地壳上部岩石的部分熔融;火山岩形成的构造背景为陆内造山带的拉张环境,与中生代古太平洋板块向亚洲板块斜向块俯冲滑有直接关系;由于晚侏罗世－早白垩世燕山地区处于拉张状态,造成上地幔上部岩石的部分熔融,引赶玄武岩浆的底侵和中侵作用促使下地壳岩石发生部分熔融形成了东岭台组火山岩岩浆。     

福建早侏罗世火山岩岩石地球化学特征及岩石成因研究

选择较有代表性的永定、平和、长泰—同安、闽清—永泰等地早侏罗世火山岩岩石主量、微量和Sr、Nd同位素分析测试成果,开展岩石地球化学特征对比研究,探讨岩浆起源、演化和不同类别的岩石成因。研究认为,早侏罗世火山岩主要属亚碱性钾质-普通系列,玄武岩属亚碱性高铁拉斑玄武岩系列。玄武岩稀土含量较高,配分曲线与典型OIB玄武岩变化趋势一致;高场强元素(HFSE)除Nb略亏损外,Ti、Zr、Nd具有明显正异常,Ta具有弱正异常;原始地幔标准化曲线位于典型大陆弧玄武岩之上。流纹岩稀土含量高,轻稀土富集,Eu负异常明显,高场强元素Nb、Zr等具有清晰正异常,Ti、P负异常明显。岩石地球化学特征研究表明早侏罗世火山岩岩石成因与地幔岩浆作用有关:基性单元——玄武质岩石岩浆主要来自于软流圈,亏损的地幔源区可能有早期富集岩石圈物质加入或是由于软流圈地幔上涌萃取了岩石圈地幔富集组分。酸性单元——流纹质岩石主要形成于上地壳,但不排除有幔源物质的混合。安山岩-英安岩是底侵的镁铁质岩浆与下地壳部分熔融岩浆混合均一化形成典型的MASH岩浆。早中生代处于印支运动后造山大陆裂解的地球动力学背景,后造山岩石圈伸展拉张致使软流圈减压上涌和部分熔融,所产生的岩浆沿北东向展布的裂解区域喷出地表形成火山岩带。     

松辽盆地营城组两类酸性火山岩地球化学特征与成因

松辽盆地断陷期营城组发育一套厚层火山岩,钻井岩心及薄片观察发现,火山岩以流纹岩、英安岩、流纹质凝灰岩及熔结凝灰岩等酸性火山岩为主,中基性岩相对较少。在对样品精细挑选基础上,开展了岩石主量元素、微量元素及Sr-Nd同位素测试分析。结果显示,该套酸性火山岩依据TiO2含量可明显分为两类,其中高Ti酸性火山岩(TiO2>0.45%),规模较小,SiO2含量介于64.87%～68.79%之间,其主量元素、微量元素与亚碱性中基性岩呈连续变化趋势且具有相似的Sr-Nd同位素组成;低Ti酸性火山岩(TiO2<0.4%)SiO2含量为68.93%～76.69%,该类岩石为营城组酸性火山岩主体,与碱性基性岩呈双峰式组合,元素含量及同位素比值变化范围较大。研究表明,两类酸性火山岩的形成都与晚中生代东北地区受古太平洋板块俯冲引起的岩石圈拆沉减薄软流圈上涌有关。在板块俯冲影响下,被富集的亏损地幔源区发生部分熔融,在岩浆演化过程中经历了一定分离结晶作用形成了少量高Ti酸性火山岩岩浆。与此同时,在底侵作用下新生地壳与下地壳物质发生混合熔融,受上地壳不同程度混染后形成了大规模的低Ti酸性火山岩岩浆。     

大兴安岭南段三叠纪基性火山岩时代与构造环境

应用火山岩锆石U-Pb LA-ICPMAS法和基质Ar-Ar法定年,表明大兴安岭南段存在三叠纪玄武质岩石,其年龄为214～250Ma。主量和微量元素地球化学反映三叠纪火山岩为亚碱性和低K拉斑玄武岩系列,部分岩石具岛弧火山岩地球化学性质,但主要呈造山后伸展环境下的岩浆活动特征。Sr-Nd-Pb同位素组成说明三叠纪基性火山岩岩浆源区主要为岩石圈地幔,但局部地区有软流圈物质加入;岩浆演化过程受部分熔融和分离结晶作用控制,并有少量地壳物质的混染。综合研究表明三叠纪大兴安岭南段处于中亚造山带后造山伸展阶段,基性岩浆形成于软流圈上涌诱发岩石圈地幔的部分熔融,拉斑玄武岩和辉绿玢岩脉即为伸张条件下基性岩浆活动的产物。结合区域构造演化,本文推测西拉木伦河-长春-延吉缝合带可能具有西段造山和造山后伸张作用稍早于东段的特征。     

青海南部三叠纪结扎群火山岩地球化学特征及其构造环境分析

对青海南部治多-杂多一带晚三叠世结扎群火山岩进行了主量元素、稀土元素、微量元素及Sr、Nd同位素分析.结果表明:该火山岩是一套主要由玄武质粗面安山岩、粗面安山岩组成的偏碱性岩石,岩石化学上表现为低Ti,高Al;稀土元素特征表现为轻稀土元素富集,轻重稀土呈现较强的分馏并具有轻微的负铕异常;在微量元素地球化学方面,表现为富集大离子亲石元素,高场强元素Nb、Zr、P、Ti相对亏损,略具Ta、Nb槽;在Hf/3-Th-Nb/16及10TiO2-Al2O3-10K2O图解中,样品均落入岛弧火山岩区.火山岩的ISr、εNd(t)变化在0.70728～0.70818、-2.4～-4.2之间,表明形成晚三叠世火山岩的原始岩浆是壳幔混合型.综合上述火山岩的各种地球化学特征,表明该套火山岩形成于岛弧环境,由于晚三叠世班公湖-怒江洋发生海底扩张,甘孜-理塘洋向南西俯冲消减,产生强烈的碰撞造山,地幔物质在上涌过程中,受到陆壳的混染,结扎群火山岩为挤压造山机制下的陆缘火山弧岩石.     

华北板块南缘熊耳群火山岩岩石学及其形成环境讨论

熊耳群火山岩系以熔岩为主,其岩石学、岩石化学及地球化学特征表明为双模式火山岩套:下、上熊耳群的主要岩石类型为钾细碧岩及细碧岩、钾角斑岩及角斑岩,属碱性玄武岩浆系列,其源岩浆来自地幔,在上升过程中曾在中间岩浆房停顿并与壳层物质混染。中熊耳群的主要岩石类型为钾石英角斑岩,属拉斑玄武岩浆系列,岩浆来源于下地壳的熔融。火山岩系的岩石地球化学特征及区域分布特征表明熊耳群火山岩系产于活动大陆边缘裂谷带,豫西—陕西这一裂谷带从下熊耳群至上熊耳群火山活动从北向南移动,从东向西扩展,上熊耳群形成时裂谷深度最大,东西范围也最广。中熊耳群形成时期裂谷带为相对闭合阶段,壳层熔融物质上升喷发。     

华北板块南缘熊耳群火山岩岩石学及其形成环境讨论

熊耳群火山岩系以熔岩为主,其岩石学、岩石化学及地球化学特征表明为双模式火山岩套:下、上熊耳群的主要岩石类型为钾细碧岩及细碧岩、钾角斑岩及角斑岩,属碱性玄武岩浆系列,其源岩浆来自地幔,在上升过程中曾在中间岩浆房停顿并与壳层物质混染。中熊耳群的主要岩石类型为钾石英角斑岩,属拉斑玄武岩浆系列,岩浆来源于下地壳的熔融。火山岩系的岩石地球化学特征及区域分布特征表明熊耳群火山岩系产于活动大陆边缘裂谷带,豫西-陕西这一裂谷带从下熊耳群至上熊耳群火山活动从北向南移动,从东向西扩展,上熊耳群形成时裂谷深度最大,东西范围也最广。中熊耳群形成时期裂谷带为相对闭合阶段,壳层熔融物质上升喷发。     

壳内岩浆层演化的盆地效应:以中国东南部中生代盆地为例

中国东南部中生代发育有拗陷型、断裂型、断陷型3种不同类型的盆地,其中前者发育于晚三叠世-早侏罗世,其内多为含煤建造;次者发育于中侏罗世-早白垩世,主要为火山岩建造;后者发育于白垩纪-古近纪,主要为陆相红岩建造。研究结果表明,盆地构造类型的演化与该区中生代壳内岩浆层的演化密切相关。与联合古陆解体相伴随的古太平洋板块俯冲使得东亚陆缘岩石圈的内能逐渐升高,其结果是壳内岩浆层的形成和增厚以及其上盖层岩石的弯曲变形,导致中生代早期众多拗陷盆地的形成;燕山早期的构造运动使印支期已强烈变形的地壳进一步破裂,为壳内岩浆层的物质溢出或喷发提供了通道条件,从而在重熔界面(岩浆层上界面)埋深较浅的本区东部形成众多火山岩盆地;系统内能在晚侏罗世后逐渐下降,地壳冷却收缩使得断块的重力调整逐渐占主导位置,形成众多由正断层控制的断陷盆地。     

浙江晚元古代火山岩系形成环境的稀土元素证据

双溪坞群中酸性火山岩为浙皖赣晚元古代活动带的组成部分。其 REE 分布曲线较平滑,具 Eu 异常,有不太明显的轻重稀土分馏,(Ce/Yb)_N 平均为3.49。这些特征均与现代板块敛合边界,尤其是岛弧区的同类火山岩类似。所有样品均具有 Ce 亏损,Ce/Ce~*=0.84—0.91,平均0.88。对研究区晚元古代构造格局以及海水成分的认识表明,双溪坞火山岩的 Ce 亏损与现代板块敛合边界火山岩 Ce 亏损具有同样的岩石成因意义,指示岩浆起源于俯冲洋壳,与洋壳上覆的深海沉积物及海水蚀变玄武岩的部分熔融有关。     

滇西"三江"地区高镁钾质火山岩地球化学特征及其地质意义

本文报导了位于金沙江-哀牢山断裂带中段6个暗色超基性-基性火山岩的岩石学特征与稀土微量及Sr-Nd-Pb同位素地球化学数据,并对其成因和起源条件等进行了讨论。研究表明这6个暗色超基性-基性火山岩属于钾质碱性-钙碱性系列,依SiO₂含量包括超基性、基性(或中基性)岩类。岩石的Mg^#值较高(54.53~79.81),属于高镁火山岩。所有岩石样品具有富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素的特征。Sr-Nd-Pb同位素显示,源区具有具有较明显的Dupal异常和EMⅡ型富集地幔端元的特征。火山岩的岩石学与地球化学一致表明,本区多数暗色基性火山岩具有原生岩浆性质,其成因与富集地幔的部分熔融有关。源区显著的EMII富集地幔端元可能是扬子古陆和古特提斯洋的双向俯冲及俯冲的下地壳物质和古特提斯洋壳沉积物的再循环的物质记录。这套岩石形成于印度-欧亚大陆碰撞后的剪切和拉张构造环境,软流层地幔的上涌与俯冲的古特提斯洋壳沉积物和扬子古陆壳物质的混合,是诱发源区发生部分熔融的主要原因。金沙江-哀牢山断裂带强烈的剪切和拉张,使这些岩浆直接快速喷发至地表,因此形成具有原生岩浆性质的火山岩。     

南中国海形成演化的动力学模式分析

南中国海位于三大板块的汇聚地带,分布范围广、地球动力学背景复杂,因此其成因及动力学模式仍然存在争议。根据南中国海的地质和重磁资料对南中国海进行平面和剖面构造特征分析,在此基础上进行了数值模拟。模拟结果表明较弱的下地壳使得壳幔脱耦,裂谷向一侧迁移,由于后续岩浆热供给不足,上涌地幔冷却而停滞;新的岩浆供给跃迁至相反方向,形成新的扩张中心,流变性弱的下地壳和区域高伸展速率共同控制了洋脊的向西迁移。结合构造解译和数值模拟结果分析,认为南中国海的形成主要受印澳板块与欧亚板块的碰撞、古南海的俯冲拖曳和深部地幔上涌3个因素的影响,印澳板块与欧亚板块的碰撞及古南海的俯冲拖曳控制了南中国海的构造应力场,深部地幔上涌控制岩浆迁移。