华北克拉通南缘栾川群大红口组形成时代及其对新元古代构造演化的制约

华北克拉通南缘豫西地区保存有较为完整的变质结晶基底和中-新元古代沉积盖层,记录了重要的前寒武纪构造演化信息。近年来的年龄研究结果表明原认为是中-新元古代的汝阳群-洛峪群可能形成于中元古代早期(1. 75～1. 60Ga),而沿着华北克拉通南缘与秦岭造山带的拼合带(洛南-栾川断裂带)分布的新元古代盖层(主要为栾川群)的形成时代尚不明确。华北南缘新元古代栾川群主要由大理岩、片岩、千枚岩和碱性火山岩组成,其上部大红口组火山岩以碱性粗面质岩石为主,高硅富钾,与侵入到栾川群中下部的辉长岩构成典型的双峰式岩石组合。栾川群大红口组三个粗面岩样品的锆石U-Pb年龄分别为840±4Ma、845±5Ma和846±6Ma,结合已有的栾川群下伏地层最年轻的碎屑锆石年龄结果(～1000Ma),限定栾川群归属于新元古代早期(1000～840Ma)。大红口组岩浆岩的岩石组合和地球化学特征表明其形成于板内裂谷环境,根据区域构造资料以及前人的研究成果,栾川群火山岩与北秦岭同时期的岩浆活动共同指示了华北南缘与北秦岭在～845Ma均处于板内拉张阶段。     

豫西栾川地区大红口组、鱼库组的特征及其大地构造背景

本文在构造变形分析的基础上,厘定了大红口组和鱼库组的地层层序及上下关系。火山岩岩石化学特征、稀土元素及微量元素特征的研究表明,大红口组火山岩应属大陆边缘裂陷槽环境下的偏碱性粗面岩。晚元古代青白口纪与震旦纪之交,由于南部秦岭洋壳开始向华北地台俯冲,在原秦岭地块的部位发育了岛弧。岛孤以北的弧后盆地发育了以二郎坪群下部为代表的火山-碎屑沉积组合。受弧后扩张影响,更北的华北地台南缘则出现了边缘裂陷槽。大红口组和鱼库组以及其上的三岔口组,就是这种构造环境下发育的火山-沉积岩组合。     

华北克拉通大红峪组高钾火山岩的地球化学特征及其岩石成因

华北克拉通中元古代大红峪组火山岩是一套高钾(K2O Na2O)、富铝、贫硅的碱玄岩-响质碱玄岩-响岩组合。地球化学特征显示其富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE)(Rb,Ba,K等)、贫高场强元素(HFSE)(Th,Zr,Hf,HREE等)和弱亏损Nb,Ta的微量元素特征。稀土元素配分模式为右倾,有轻微的Eu正异常,类似于OIB的特征。较稳定的La/Nb比值和εNd(t)值,说明岩浆在上升过程中并未遭受到明显的地壳混染作用;结合岩石Nb,Ta弱亏损以及εNd(t)值为-0.66~0.63的特征,表明其地球化学特征更多的是其地幔源区的反映。因此,岩浆来源于富集地幔,可能为被俯冲交代作用改造过的深部岩石圈地幔,并有OIB特征的软流圈组分加入。构造环境分析表明,大红峪组火山岩形成于板内裂谷,其深部地球动力学过程可能与地幔柱有关。     

洞子沟地区大红峪组富钾火山岩岩石学、地球化学特征

从矿物学、岩石学、地球化学等角度对大红峪组火山岩特征进行了详细研究,认为大红峪组火山岩为一套特殊的超钾质火山岩,形成于夭折的大陆裂谷环境,成岩物质来源于上地幔,同时混染了部分下地壳物质,这也是岩石富钾的原因.     

燕山中段大红峪组火山岩的古风化特征

燕山中段（主要是指北京市平谷县内）大红峪组火山岩,在火山活动的间歇期,存在古风化现象,古风化使火山岩的成分、结构遭受改变,以致影响对岩石岩性的确定及同位素年龄的测定等。不同的地质环境,其风化情景不同。文中论述了火山岩的三种风化带及其不同的风化环境特征,并与现代风化带进行对比,研究大红峪组的古风化现象,有利于更好地认识当时的地质环境。     

冈底斯西段第四纪钾质火山岩的发现及赛利普组的建立

冈底斯西段赛利普一带分布有大面积的钾质火山岩,以前曾被划归上新世一早更新世赛利普群。作者对这套火山岩地层进行了详细野外调查并重新测制了火山岩地层剖面,在该套火山岩下伏及层间湖相碎屑沉积层中获得ESR年龄0．268Ma与0．349Ma。岩石学、岩石化学研究表明,这套火山岩是以安粗质熔岩为主的钾玄岩系列一钾质碱性玄武岩系列火山岩,岩石类型及岩石组合稳定,岩层产状平缓,岩石新鲜,层位相对清楚,故将其命名为赛利普组,属第四纪早一中更新世。这一发现对研究冈底斯构造带新生代以来岩浆活动、构造演化,进而探讨青藏高原隆升机制有着重要的地质意义。     

内蒙古中部苏尼特左旗地区阿巴嘎组火山岩地球化学特征及成因

内蒙古中部苏尼特左旗地区阿巴嘎组火山岩主要由安山岩组成。岩石富碱、高钾和铝、低镁。富集大离子亲石元素(LILEs)Rb、Ba、U、K和轻稀土元素(LREE),相对亏损高场强元素(HFSEs),具明显的Nb、Ta和Ti负异常和Pb正异常。稀土元素总量较高,轻、重稀土元素分馏强烈且属轻稀土元素富集型,具弱负Eu异常。主量、微量元素地球化学特征表明,阿巴嘎组安山岩为钾质火山岩,岩浆上升演化过程中经历了斜长石和铁镁矿物的分离结晶作用,无地壳物质的混染。阿巴嘎组钾质火山岩的形成与新生代太平洋板片俯冲密切相关,其岩浆来源于滞留的俯冲太平洋板片释放流体交代的富集陆下岩石圈地幔,是在板内伸展体制下含金云母石榴子石二辉橄榄岩低程度部分熔融的产物。这种板内伸展体制可能是新生代滞留于地幔过渡带中的太平洋板片俯冲后撤引起的。     

关于赣东北上墅组火山岩的再认识及其地质意义

本论文对与我国南方板溪群相当的赣东北上墅组火 山岩进行了地 质学、岩石学、地球化学和定年研究。提出该火山岩应划分为形成时代不同、岩石特征各异 的两大类型：其一为红色陆相中、新元古代钙碱性中—高钾火山岩和碱性钾玄岩;其二为绿 色海相早、中古生代拉斑玄武质低—中钾火山岩。笔者认为,赣东北地区原定的板溪群(古 陆)应当解体,其中的红色陆相火山岩系为所谓的江南古陆的一部分,可与我国东南的板溪 群相当;绿色的海相火山岩系则不属于板溪群,应从江南古陆中分解出来。     

碧口群火山岩岩石成因研究

新元古代(846~776Ma)碧口群火山岩喷发于大陆板内裂谷环境。该火山岩系以基性火山岩为主,酸性火山岩次之,中性火山岩少见。根据岩石地球化学数据,碧口群裂谷基性熔岩总体上属于低Ti/Y(<500)岩浆类型。元素和同位素数据表明,碧口群基性熔岩的化学变化不是由一个共同的母岩浆的结晶分异作用所产生。它们极有可能是源于地幔柱源(εNd(t)≈+3,87Sr/86Sr(t)≈0.704,La/Nb≈0.7)。地壳混染作用对于碧口群裂谷基性熔岩的形成有重要贡献。我们的研究揭示,碧口群火山岩存在空间上的岩石地球化学变化。东部红岩沟和辛田坝—黑木林地区的碧口群基性熔岩以拉斑玄武岩为主,产生于幔源石榴子石稳定区的高度部分熔融。相反,西部白杨—碧口地区的碧口群基性熔岩的母岩浆则是形成于幔源的尖晶石-石榴子石过渡带:碱性熔岩是产生于部分熔融程度较低的条件下,拉斑玄武质熔岩则是产生于部分熔融条件较高的条件下。它们经受了浅层位辉长岩质(cpx+plag±ol)分离作用,化学变异较大。     

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。     

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.     

北京西山大灰厂东狼沟组钾质火山岩形成的构造背景探讨

北京西山大灰厂早白垩世东狼沟组火山岩为钾质粗面玄武岩、钾玄岩和安粗岩，总体属于严格意义的钾玄岩系列（橄榄安粗岩系列）。该套火山岩富集钾等大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE），是由于底侵幔源母岩浆在高压（1．2～1．5GPa，相当于42～50km深度）的岩浆房内经历结晶分离作用所致，母岩浆相对富钾也是原因之一。该火山岩形成于造山带开始发生崩塌的后碰撞阶段起始时期，在大地构造位置上处于中生代东亚大陆活动陆缘宽广的内带。深俯冲到250km或更深深度的大洋板片的脱水作用是诱发该火山岩地幔源区熔融的主要因素。东狼沟组钾玄岩的发育表明当时燕山存在约50km的厚地壳，古地形高度可达海拔3．9km。燕山中生代高原（高山）地貌和相应的气候条件可能为原始鸟类的形成演化提供了非常适宜的环境。     

辽西北票—义县地区义县旋回火山岩的岩石化学特征

辽西地区是中国中生代火山岩主要分布区之一。义县组分为4个岩性段。义县火山旋回可分为4个亚旋回。第一亚旋回分为4个小旋回。从早期至晚期，义县旋回火山岩逐渐由基性向中基性、中性和酸性演化，火山岩岩石组合为基性岩-中性岩-酸性岩组合，从北票-义县，火山活动显示了由老到新的迁移性。主要氧化物关系表明岩石的SiO2与K2O呈正相关，SiO2与MgO、CaO、FeO Fe2O3呈负相关。TAS图解反映了火山岩较高碱度的总体特征，硅-碱关系图和AFM图解反映了火山岩属于亚碱性系列中的钙碱性系列岩石，在SiO2-K2O关系图上，绝大部分样品落于高钾钙碱性系列区内，少量落于钾玄岩系列区，因此义县旋回火山岩以高钾钙碱性系列岩石为主，部分为钾玄岩系列，表明岩石富钾。义县旋回火山岩具有大陆板内火山岩的基本特征。     

新疆大红柳滩地区奇台达坂北侧新近系泉水沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

出露于大红柳滩地区奇台达坂北侧的泉水沟组火山岩主要岩性为辉石安山岩、辉石安粗岩和黑云母粗面岩。用LAICP-MS技术测得黑云母安粗岩锆石U-Pb年龄为3.71±0.05Ma,形成时代为上新世。地球化学结果显示,岩石具高Al_2O_3(13.56%~14.32%)、高K_2O(4.46%~5.79%)、高Na_2O(3.68%~4.40%),低TiO_2(1.09%~1.48%)、低MgO(2.64%~5.18%)的特征,属于钾玄岩序列。稀土元素总量为550×10~(-6)~612×10~(-6),轻稀土元素总量较高且明显富集,重稀土元素相对亏损,具有右倾型特征和弱Eu异常(δ Eu=0.55~0.63)。微量元素中大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th、U、Pb)强烈富集,高场强元素(Ti、Nb、Ta、P)亏损,具有造山成因钾玄岩的典型特征。研究表明,泉水沟组火山岩来源于有上地壳卷入的部分熔融富集地幔区。结合区域特征,认为泉水沟组火山岩的形成与上新世喀喇昆仑-甜水海造山带沿大红柳滩-泉水沟断裂和甜水海-郭扎错断裂向NNW方向逆冲推覆有关。     

扬子地块北缘西乡群孙家河组火山岩形成时代及元素地球化学研究

西乡群孙家河组为一套低绿片岩相浅变质火山-沉积岩系,主要由基性-中基性-酸性火山岩和凝灰岩、沉凝灰岩、泥岩、硅质岩组成,火山岩岩石类型包括玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩.LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示流纹岩形成时代为832.9±4.9Ma,辉石玄武岩的形成时代为845.0±17Ma,两者在误差范围内一致,属新元古代同期岩浆作用产物.元素地球化学研究表明,孙家河组玄武岩属拉斑玄武岩系列,具有受地壳混染的板内玄武岩的地球化学特点.玄武岩-安山岩-英安岩主量元素成分投点呈规律性变化、REE球粒陨石标准化及微量元素原始地幔标准化分配型式具有一致性并相互重叠,不相容元素Th和相容元素Cr相关模拟图中沿分离结晶线分布,证明玄武岩-安山岩-英安岩为同一基性岩浆分离结晶的产物.REE和微量元素分配型式以及微量元素比值对的显著差异,暗示流纹岩与玄武岩-安山岩-英安岩来源于不同源区.Sr-Nd同位素研究表明,玄武岩-安山岩-英安岩样品的ε_(Nd)(t)值均大于0以及在ε_(Nd)(t)-(~(87)Sr/~(86)Sr)_t图解中位于OIB成分区,表明其源区应为与洋岛玄武岩类似的地幔源区;流纹岩样品具有可与基性熔岩相比拟的ε_(Nd)(t)值,暗示流纹岩最有可能是初生玄武质地壳部分熔融而成.本文所研究的原划孙家河组火山岩系列的形成时代、构造环境的确定以及扬子陆块乃至世界上同一时间内普遍发育大陆裂谷岩浆岩组合的地质事实,说明原划孙家河组以及西乡群中的确存在新元古代的组成部分,它们应是新元古代大陆裂谷的产物,它和扬子地块820M8后造山裂解环境花岗岩均是新元古代晚期Rodinia超大陆裂解作用的岩浆响应.     

辽宁辽河群高家峪组火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

处于龙岗地块和狼林地块之间的古元古代辽吉构造带内分布有大量的变质沉积-火山地层,在辽宁地区称为辽河群.对于辽河群沉积时限及其内部各岩组之间关系的认识一直存在分歧.为了限制古元古代变沉积岩（辽河群）的沉积时限及其内部各层位间关系,选择辽东地区高家峪组火山岩进行锆石U-Pb LA-ICP-MS年代学研究.测年结果显示高家峪组代表岩石成岩年龄的岩浆活动有4期2 179~2 145 Ma、2 079 Ma、1 985 Ma、1 928 Ma.结合前人已发表辽河群火山岩年代学数据显示,辽河群火山活动主要集中在3期:第1期（2 210~2 140 Ma）早期岩浆活动主要为酸性火山岩,在末期显示双峰式火山岩组合;第2期（2 100~2 050 Ma）岩浆活动以基性岩浆活动为主;第3期（2 000~1 960 Ma）岩浆活动也显示双峰式火山岩组合.辽河群火山岩的形成年龄将其沉积时限限制于2 229~1 928 Ma,沉积作用至少持续了300 Ma.火山岩年代学结果显示,辽河群浪子山组、里尔峪组、高家峪组和大石桥组火山岩形成时代呈现互相交替穿插关系,没有显示规律性的上下有序关系.结合野外辽河群各岩组之间多以韧性剪切带形式接触,认为辽河群各岩组之间不是从底到顶的有序沉积,而是“整体无序,局部有序”.      

北淮阳晚侏罗世金刚台组火山岩岩石化学和地球化学特征及构造环境

晚侏罗世金刚台组火山岩分布在北淮阳中生代火山岩带的中部，主要岩石类型为火山碎屑岩类。据岩石化学成分，金刚台组火山岩可划分为安山质、英安质、粗面英安质和流纹质几种类型，并属于高钾钙碱性系列。其岩石化学和地球化学显示岩浆起源于下地壳，并经历了正常的分离结晶作用，有轻微的混染，岩浆开始结晶温度为９３６～１１２２℃，压力约为０２４ＧＰａ。据岩石地球化学方法判别，其构造环境具有类似于火山弧的特点，结合区域构造动力学背景分析，其形成可能与大别山造山带后期的陆内俯冲而引起的陆壳增厚有关     

新疆博格达东缘色皮口地区晚石炭世裂谷火山岩地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

新疆色皮口地区位于博格达造山带东段北部,区域内的上石炭统柳树沟组火山岩为玄武岩-玄武安山岩、角斑岩-石英角斑岩和流纹岩,组成双峰式火山岩建造。岩石SiO 2含量为48.07%~77.62%,赖特碱度率(AR)为1.35~4.7,Na2O+K2O含量为3.74%~9.02%,K2O/Na2O值为0.04~1.04,为低钾高钠钙碱性-碱性岩石。玄武岩、玄武安山岩TiO 2=0.86%~1.7%,较高的Al、低Mg,以及低K2O/TiO 2和K2O/P2O5比值(分别为0.13~1.81、0.36~6.00),反映了在岩浆演化过程中发生了不明显的分离结晶作用。玄武岩、玄武安山岩、角斑岩不相容元素K、Rb、Th、Ba强富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf无富集,Ti亏损不明显,玄武岩(Th/Nb)N值为1.36~6.55,Nb/La值为0.29~0.44,具有较低的Nb/Zr比值(0.03~0.05)。由玄武岩到石英角斑岩,稀土元素组成略右倾平行曲线簇,倾斜度(轻重稀土分异度)略增大,铕负异常趋于明显(δEu=0.81~1.17)。流纹岩不相容元素K、Rb、Th、Ba富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf富集,流纹岩稀土总量增高,轻重稀土分异增大,明显铕负异常(δEu=0.27~0.50),显示后期较强的岩浆分异作用。石英角斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为314.9±1.2Ma(n=16,MSWD=0.4,Th/U比值在0.56~1.21之间),这表明石英角斑岩形成时代为晚石炭世。石英角斑岩中锆石的176Hf/177Hf比值均分布在0.282897~0.283097之间,并具有较高的正εHf值(11~18),平均值为14,Hf的模式年龄tDM2介于180~628Ma。所有锆石的176Hf/177Hf比值和εHf值位于亏损地幔演化线与下地壳之间,并靠近亏损地幔演化线。上述特点反映晚石炭世火山岩形成于板内裂谷环境,下部玄武岩与角斑岩-石英角斑岩具有同源特征,暗示岩浆源区来源于亏损地幔,并受地壳混染。     

辽宁宽甸地区辽河群里尔峪组基性火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

辽东古元古代构造带内辽河群的形成时代及其演化一直是学者研究的热点.本文对宽甸地区里尔峪组变沉积岩夹层的基性火山岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究.7件基性火山岩样品的锆石分为岩浆锆石和变质锆石.测年结果显示代表岩石成岩年龄的岩浆活动有2期:2 150~2 130 Ma、2 050~2 020 Ma,结合本区出露的酸性火山岩,表明宽甸地区辽河群形成时代至少处于2.17~2.03 Ga.获得的5件斜长角闪岩变质年龄显示变质作用发生在1 900 Ma以后,持续时间比较长为1 870~1 780 Ma;进一步可分为3个阶段1 870~1 861 Ma、1 845~1 842 Ma、1 790~1 780 Ma,变质作用峰期为~1 850 Ma,属于本区古元古代第2个强烈的变质峰期,第3阶段与~1 800 Ma左右的变质事件一致.变质闪长岩（D015）脉体形成时代为1 314±24 Ma,斜长角闪岩（D1465-1）变质年龄为1 290±21 Ma,这是首次在辽东地区识别出中元古代岩浆和变质事件,结合辽西和冀北地区1 320~1 380 Ma岩浆活动,认为这些事件是华北板块对Columbia超大陆的裂解过程的响应.