攀西裂谷构造—岩浆活动及其成因探讨

本文主要讨论穹窿-火山型攀西裂谷的成因,岩浆深成作用与火山作用过程;穹窿构造的发生、发展的演化历史;岩浆分异趋势及双峰式岩浆演化系列及其成因。 攀西裂谷曾经历了岩石圈穹窿—陆壳穹窿一次火山穹窿三个发展演化阶段。碱性岩浆作用与地壳隆升、地幔去气、热流汇聚作用有着密切的成因联系,成穹作用最盛,岩浆碱度最高。随着陆壳破裂、开放、挥发分散逸,岩浆性质从强碱质—弱碱质—碱酸性转化。 穹窿构造的发展演化阶段有机地控制了岩浆源和二次岩浆房的深度和岩浆演化特点,随着穹窿构造的发展演化,岩浆活动由深成幔源→中浅成幔源加陆壳轻微混染→超浅成壳幔混合源逐渐演化,因而可以认为:穹窿-火山型裂谷发育的各个阶段,存在有低位→中位→高位的二次岩浆房。 攀西裂谷属不发育的夭折裂谷,以演化时间长为特点,有利于岩浆深源(二次岩浆房内)结晶分异、液体不混容性分离作用和陆壳的同化混染作用等得以彻底进行,最终形成“双峰式”岩浆组合。     

湘南汝城盆地火山岩岩石地球化学及其成因意义

汝城盆地基性火山岩系由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成，属于低钾拉斑玄武岩系。基性火山岩系具有同一岩浆源区。岩石微量元素出现弱的LILE富集和Ta，Nb，Ti的亏损。强不相容元素比值反映岩浆源区明显偏离原始地幔组分，具有富集型异常地幔岩浆源区特征。岩浆源区同时受到地壳物质混染和来自先前消减残留板片流体或熔体交代的双重改造作用。在陆内拉张构造条件下富集型异常地幔岩浆源区的部分熔融是制约汝城盆地基性火山岩形成的主要因素。     

冲绳海槽中部和南部玄武岩的区域性差异及其成因研究

本文从岩石学和岩石化学角度出发 ,对冲绳海槽中部和南部玄武岩样品进行了对比研究。结果表明中部和南部玄武岩均系亚碱性玄武岩 ,其中前者兼具钙碱性系列和拉斑玄武岩系列两种性质 ,后者则主要属拉斑玄武岩系列。根据岩石化学特征命名 ,中部样品主体为石英拉斑玄武岩 ,南部样品则为橄榄拉斑玄武岩。两区海槽玄武岩岩浆均由下伏地幔岩部分熔融而成 ,但源区地幔性质不均一 ,岩浆演化程度各异。中部样品源区地幔性质为过渡型 ,结晶分异程度较高 ;南部样品源于近亏损或富集型的地幔 ,结晶分异程度较弱 ;另外两区玄武岩样品均受到了不同程度的陆壳物质混染。中、南部海槽玄武岩在岩石学、岩石化学方面的差异与源区地幔性质不均一和岩浆演化程度各异有直接关系。海槽玄武岩构造环境属于过渡洋中脊玄武岩 (张性 )与岛弧玄武岩 (压性 )之间 ,代表的仍是海槽早期的岩浆活动。     

海南岛石炭纪双峰式火山岩及其板块构造背景

海南岛西部的石炭纪火山岩为一套大洋拉斑玄武岩-流纹斑岩的双峰式火山岩。玄武岩中的不相容元素和稀土元素的丰度和比值,以及稀土分配模式与大陆裂谷的拉斑玄武岩的地球化学特征一致,说明海南岛晚古生代裂谷作用的存在。玄武质岩浆来源于地幔深部,演化程度较低,受下地壳物质混染。流纹质岩浆不是玄武岩浆结晶分异产物,而是受裂谷区高热流影响,由陆壳部分熔融形成。     

铜陵矿集区燕山期中酸性侵入岩地球化学特征及其地质意义

铜陵矿集区燕山期中酸性侵入岩由橄榄玄粗质系列和高钾钙碱性系列岩石组成,两者的岩石化学和地球化学特征存在差异,相互间不存在岩浆分异演化关系.稀土和微量元素以及O、Pb、Sr、Nd同位素研究表明,高钾钙碱性系列侵入岩的原始岩浆以下地壳深变质岩部分熔融岩浆为主,在有幔源玄武质岩浆注入的情况下先于橄榄玄粗质系列岩浆侵位形成;起源于富集地幔的碱性玄武岩与有限的地壳物质发生同化混染并通过结晶分异作用(AFC)形成了橄榄玄粗质系列侵入岩.下地壳或岩石圈地幔拆沉继而环流热幔上涌是本区侵入岩形成的直接起因;同时,侵入岩浆的强烈活动也是本区构造环境由挤压向伸展转换的标志.     

阿尔泰麦兹地区海相火山岩及其与成矿作用的关系

阿尔泰麦兹地区下泥盆统康布铁堡组火山岩,下亚组为偏碱性的富钠流纹岩夹少量的拉斑—碱性玄武岩和粗安岩;上亚组为钙碱性流纹岩类。其构造环境为大陆边缘活化带。下亚组基性火山岩来源于过渡—富集型地幔,酸性火山岩为壳幔混合源,岩浆经历了结晶分异、岩浆混合和岩浆不混熔作用;上亚组酸性火山岩来源于地壳,岩浆演化主要为与上地壳和海水的同化混染作用。本文还探讨了火山岩与铁和铅锌成矿作用的关系。     

白头山火山渣锥的岩浆演化研究

火山渣锥是白头山(或长白山)火山喷发的重要产物,主要沿熔岩台地周边呈圆锥状寄生小火山锥体分布。野外特征显示,火山渣是火山渣锥的重要组成;岩石手标本显示,火山渣具有气孔构造,样品自顶部至底部,颜色从赤色、赤褐色,向褐色、灰色发生转变。地球化学特征表明,火山渣岩性包括玄武岩、粗面玄武岩、玄武岩质粗面安山岩、粗面安山岩岩,具有较高SiO_2(46.22%~55.38%),Al_2O3含量(15.28%~22.11%),低MgO(2.05%~4.94%),FeOT(6.79%~14.76%)的特征;同时具有较高的碱Na_2O/K_2O(Na_2O/K_2O1)比值,为钠质火山岩。其轻稀土(LREE)和重稀土(HREE)分异明显,具有弱的δEu正异常,并且具有富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素(LILE)和相对亏损Nb、Ti等高场强元素(HFSE)的特征。此外,火山渣的分异指数(DI)范围为36.93~64.48,高于造盾阶段的幔源玄武岩的分异指数;其固结指数(SI)为10.73~24.09,低于早期幔源玄武岩的固结指数(SI=25~45),这些特征说明火山渣成分发生了较高程度的岩浆分异作用。同时,火山渣的Nb/La、Sm/Nd、La/Nb和Ba/Nb比值几乎全部介于幔源玄武岩和大陆地壳之间,说明具有明显的地壳混染的特征。因此,我们认为研究区火山渣的岩浆可能是由幔源基性玄武岩上升过程中发生分离结晶和地壳混染作用形成的。     

五大连池、天池和腾冲火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征与岩浆演化

在的年来对长白山天池火山、五大连池火山和腾冲火山三个火山区火山岩岩石学的主、微量元素研究的基础上，新做出18个火山岩Sr-Nd同位素数据，进一步讨论地幔源区特征与岩浆成因演化。五大连池富钾火山岩浆源区由原始地幔与EMI两个地幔端员混合而成，岩浆直接来自地幔，未受地壳物质明显混染和分离结晶作用影响；天池火山各阶段火山岩一致的似原始地幔特征，可能指示存在巨大的壳内岩浆房和持续的幔源岩浆的补给；腾冲火山岩的高钾钙碱性岩浆源区为由陆内壳－幔相互作用导致的原始地幔与EMⅡ两个地幔端员不同程度混合而成。     

东天山自然铜矿化带玄武岩的起源、演化及成岩构造背景

新疆东天山地区与玄武岩有关的自然铜矿化带位于东天山觉罗塔格构造带内,自西向东有十里坡、黑龙峰、长城山、东尖峰等主要矿(化)点,自然铜矿化主要发育在玄武岩、杏仁状玄武岩及凝灰岩夹层中。本文基于玄武岩的地球化学特征,研究东天山自然铜矿化带玄武岩是否与地幔柱有关、岩浆源区性质、岩浆演化、成岩构造背景等问题。研究显示,东天山自然铜矿化带玄武岩与地幔柱岩浆活动无直接关系,整个天山地区是否存在石炭-二叠纪地幔柱岩浆活动也需要进一步的研究; 玄武岩起源于亏损岩石圈地幔,是演化岩浆的产物; 演化的玄武质岩浆形成后,在岩浆房中或上升至地表的过程中没有发生明显的分离结晶作用,也没有受到明显的地壳物质混染; 与玄武岩对应的地幔橄榄岩平衡原生岩浆演化的高镁岩浆的产物,可能为东天山地区与铜镍硫化物成矿有关的基性-超基性岩,指示这些铜镍硫化物矿床可能与地幔柱岩浆活动也没有关系; 玄武岩形成于新疆北部后碰撞构造阶段的伸展期,是在拉张应力体制下,由于软流圈上涌导致岩石圈地幔部分熔融而形成。     

内蒙古金厂沟梁金(铜)矿床的PGE、铁族和亲硫元素的地球化学特征与物质来源、形成环境

首次采用盐酸-过氧化氢封闭熔矿与ICP-MS相结合的方法,对金厂沟梁金(铜)矿床东、西两矿区典型矿石的铂族元素(PGE)、亲铁以及亲硫元素的含量进行了系统测定,结果显示矿石中上述元素的含量均高于实验的检测限;地球化学演化特征显示含矿流体具有岩浆性质,PGE对原始地幔/球粒陨石标准化后的配分曲线均呈强烈左倾斜的分馏模式,其配分曲线和与幔源岩浆有关的富铜硫化物和富铜镍硫化物熔体的形式相似,并与幔源玄武岩、碳酸盐熔体的配分模式基本一致,反映含矿流体具有幔源岩浆属性;从区域构造、岩浆热事件角度出发,结合典型斑岩铜(钼)矿床的PGE特征,初步确定其含矿流体形成于中生代大陆边缘环境,其直接的热动源是中生代底侵的玄武岩浆。成矿阶段富含金、铜矿石的Pd/Pt、Pd/Ir比值接近低钛玄武岩浆以及玄武安山岩,而成矿早阶段贫金、铜样品的Pd/Pt、Pd/Ir比值接近地幔;反映早期含矿流体可能是直接来自中生代幔源玄武质岩浆结晶分异,而富金(铜)流体的形成可能是玄武质岩浆演化晚期被地壳物质强烈混染后的富超临界流体岩浆(低钛熔体)发生岩浆与流体分离而产生;含矿流体演化过程的PGE地球化学行为与Cu或S(As)的饱和度有关,即主要受亲硫(铜)元素或结晶分异的硫化物矿物相所制约。     

深部过程对埃达克质岩石成分的制约

埃达克岩、太古宙TTG和中国东部广泛出露的燕山期埃达克质中酸性火山-侵入岩在岩石地球化学特征方面有许多相似之处,也有一些显著的差异。与典型的埃达克岩相比,太古宙TTG具有相对高Si和低Mg^#的特点：中国东部埃达克质岩石多表现为低Mg^#贫A120,和高K特征。埃达克岩相对高Mg^#是由于俯冲洋壳部分熔融产生的原生埃达克岩熔体受到了地幔橄榄岩的混染,太古宙TTG多无明显的地幔混染印记,反映其可能主要形成于下地壳底侵玄武岩的部分熔融,而与洋壳俯冲没有直接联系。中国东部埃达克质岩石相对低Mg^#畜K,暗示其可能是下地壳底侵玄武岩部分熔融或拆沉-熔融的产物,而幔源富钾熔体的混合、壳内分异和混染过程都有可能影响其成分特征中国东部部分地区的高镁埃达克质岩石可能揭示了下地壳拆沉一熔融和地幔混染过程。钾质埃达克岩的源区可能是被小比例软流圈熔体交代富集的底侵玄武岩层(增厚的下地壳)。结合燕山期岩浆作用和构造转换的特点来看,埃达克岩的形成是中国东部晚中生代岩石圈强烈减薄和大规模岩浆作用产物的一部分,这一重大构造体制的转换可能与地幔柱上涌对岩石圈的侵蚀和导致的伸展作用有关。     

豫西新生代基性火山岩地球化学特征及源区性质

豫西新生代基性火山岩主要为粗面玄武岩,少量碱玄岩和玄武岩。其地球化学特征表明该区基性火山岩基本代表了幔源原始岩浆的成分,结晶分异作用及地壳物质混染作用并未对本区基性火山岩产生明显影响。初步的研究表明,本区基性火山岩是富集型地幔熔体和亏损型地幔熔体混合的产物。     

湘东南玄武质岩石地球化学特征及构造环境

湖南东南部是我国大规模钨，锡，锑及铅锌，稀有，稀土元素矿床集中区，其控矿构造环境倍受人们关注。幔源暗色岩系是深构造环境的产物，其地球化学特征是了解构造环境的有效途径。湘东南玄武质岩石包括碱性玄武岩和拉斑玄武岩两个系列，以碱性玄武岩系列为主。玄武质岩石稀土元素总量较高，无负铕异常，为轻稀土富集的右倾型。稀土元素反映岩浆形成主要受部分熔融作用控制。岩石形成于大陆拉张构造环境。微量元素具有明显OIB型分布特征，地壳混染程度很低，具有富集地幔特征。岩石地球化学，同位素地球化学和地球物理研究表明，软流圈地幔上涌并交代岩石圈地幔，形成以宁远－道县为中心的热地幔柱构造。该热幔柱构造控制该区的成岩，成矿作用。     

东天山云海铜镍矿地球化学特征及成因分析

云海铜镍矿位于觉罗塔格构造带西段,成矿岩体为多期次侵入的杂岩体,岩体分异演化充分,镁铁质和超镁铁质岩石均有发育,主要岩石类型为角闪辉石岩、橄榄苏长岩、辉长岩、闪长岩。主量元素化学组成表明,该杂岩体属拉斑玄武岩系列,岩石具同源演化特征,显示高铁、高镁、低钛、低铝特征,富集大离子亲石元素Rb,Ba,亏损Nb,Ta,轻稀土富集。岩浆源区有部分熔融而交代的岩石圈地幔,岩浆在上升过程中受到地壳物质混染,发生橄榄石、斜方辉石、斜长石的分离结晶。岩体形成于早二叠世,为构造活动和地幔柱双重作用下的产物。     

峨眉山溢流玄武岩省高钛玄武岩的两种不同地幔源特征

为探讨和揭示峨眉山高钛玄武岩的幔源特征,以二滩高钛玄武岩为研究对象进行了主要元素、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素的系统研究。研究表明:二滩高钛玄武岩可分为A和B两组玄武岩;两组岩石间的微量元素(Rb﹑K﹑Ba﹑Th﹑Nb和Ta)富集程度和微量元素比值(Ba/Nb﹑Ba/Th﹑Zr/Nb﹑Th/La、Zr/Hf)以及同位素比值(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、²⁰⁸Pb^*/206Pb^*)均存在较为明显的差异。造成这种差异的原因不是岩浆过程(结晶分异、地壳混染、部分熔融)的不同,而是A组和B组具有不同的地幔源。A组具有EM II特征,可能为富含辉石岩的交代地幔部分熔融所形成;B组则具有EM I和C组分的混合特征,可能为交代谱系较宽的地幔物质熔融所形成。     

长白山火山活动历史、岩浆演化与喷发机制探讨

广义的长白山火山在我国境内包括著名的天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,是我国最大的第四纪火山岩分布区。图们江火山和望天鹅火山活动都始于上新世,喷发活动分别介于上新世—中更新世（5.5~0.19 Ma）和上新世—早更新世（4.77 ~2.12 Ma）。天池火山和龙岗火山属于第四纪火山,喷发活动从早更新世（~2 Ma）持续到全新世。图们江火山岩为溢流式喷发的拉斑玄武岩,望天鹅火山、天池火山和龙岗火山母岩浆都是钾质粗面玄武岩,但经历了不同的演化过程。天池火山和望天鹅火山都经历了钾质粗面玄武岩造盾、粗面岩造锥和晚期碱性酸性岩浆（碱流岩和碱性流纹岩）的喷发;龙岗火山来自地幔的钾质粗面玄武岩浆则未经演化和混染直接喷出地表。图们江火山岩以溢流式喷发的拉斑玄武岩为主,少量玄武质粗安岩等。天池火山造盾之后,地壳岩浆房和地幔岩浆房具互动式喷发特点,来自地幔的钾质粗面玄武岩浆一方面在天池火山锥体内外形成诸多小火山渣锥,另一方面持续补给地壳岩浆房发生岩浆分离结晶作用和混合作用,分别导致双峰式火山岩分布特征和触发千年大喷发。火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素示踪揭示,长白山东（图们江火山、望天鹅火山和天池火山）、西（龙岗火山）两区显示地幔非均一性,东区岩浆源区具有软流圈地幔与富集岩石圈地幔混合特征,西区岩浆源区具有相对亏损的较原始地幔特征。西太平洋板块俯冲—东北亚大陆弧后引张是长白山火山活动的动力学机制。     

幔源岩浆氧化还原状态及对岩浆矿床成矿的制约

岩浆的氧化还原状态是控制许多基本地质过程的关键热动力学参数之一。估算玄武质岩浆和源区岩石氧化还原状态的常用方法主要包括多价元素的价态、多价元素的分配系数、共存矿物对的化学平衡和全岩化学比值。岩石学实验的深入和分析技术手段的快速发展使精确估算岩浆氧逸度成为可能。这有力地促进了对地幔源区成分、岩浆的部分熔融程度和熔融方式与分异演化历史,以及岩浆矿床的成因机制及成矿过程的研究。幔源岩浆的氧化还原状态复杂多变,不仅与构造背景有关,还与地幔深度(压力)、交代作用和部分熔融有着密切联系。而在岩浆到达浅部地壳后,结晶分异、岩浆去气和同化混染等过程也能不同程度地改变岩浆的氧逸度。因此,即使来自同一构造背景的幔源岩浆也呈现出明显的氧逸度不均一性。氧逸度的高低对源区部分熔融过程中金属元素的地球化学行为、岩浆的分异演化趋势、Fe-Ti-V氧化物饱和时间的早晚和S在岩浆中的溶解度具有明显的控制作用。因此,岩浆的氧逸度对钒钛磁铁矿矿床和汇聚板块边缘的岩浆硫化物矿床的成矿过程具有显著的影响。     

俄罗斯贝加尔裂谷带中呼兰霍博克火山岩岩石学及地球化学研究

位于贝加尔裂谷带通京盆地中的呼兰霍博克火山火山锥由火山弹、火山灰等火山碎屑岩和基性熔岩(橄榄玄武岩)组成.橄榄玄武岩中橄榄石可分为具有较高Mg#值的捕虏晶和Mg#值相对较低的斑晶.部分斜长石斑晶具有核.幔.边结构,且幔部发生减压分解,一些单斜辉石晶体(俘虏晶)边部发生了减压分解.根据岩石的化学成分,该玄武岩属于橄榄粗玄岩系列,轻稀土强烈富集,重稀土相对亏损,轻重稀土之间分异较大,具有与OIB相似的微量元素和同位素地球化学特征.岩石学和元素地球化学研究表明,该橄榄玄武岩的源区和岩浆的形成可能与地幔柱活动有关;岩浆演化经历了压力骤减的过程,在岩浆快速上升过程中,深部形成的矿物(可能是地幔矿物的俘虏晶)减压分解.快速上升的岩浆几乎未受大陆地壳的混染,仅捕获了少量流纹质熔体.     

南极罗斯岛及泰勒谷地区火山岩的地球化学特征及成因讨论

利用微量元素和Ｓｒ，Ｎｄ，Ｐｂ同位素资料，得出了南极罗斯岛及泰勒谷地区火山岩来自于上地幔，五个地区火山岩具有相同的源区。岩石具有大洋岛屿玄武岩（ＯＩＢ）的特征。来自地幔的火山喷发的岩浆未遭受地壳物质的混染作用。地幔源区是具有高μ（＝２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ）比值的地幔组分ＨＩＭＵ与亏损地幔组分ＤＭＭ混合作用的结果，其中以ＨＩＭＵ组分为主，原生岩浆由具ＨＩＭＵ组分特征的深部地幔柱与浅部的ＤＭＭ混合而成。     

湘东南汝城盆地火山岩的元素地球化学及源区性质讨论

湘东南汝城盆地火山岩系由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成 ,属于低钾拉斑玄武岩系。玄武岩全岩K Ar年龄为 ( 12 8 4± 4 2 )Ma ,辉绿岩全岩K Ar年龄为 ( 112 1±3 2 )Ma。元素地球化学分析表明火山岩系具有同一岩浆源区 ,其形成以部分熔融方式为主。岩石微量元素出现大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U的富集和高场强元素Ta、Nb、Ti的亏损。强不相容元素含量的比值表明岩浆源区明显偏离原始地幔组分 ,具有富集型地幔的特征。岩浆源区主要受到地壳物质混染以及来自消减残留板片析出流体的交代改造作用。