五大连池裂谷型富钾火山岩带的岩石学与地球化学

以五大连池火山群为中心的小古里河—科洛—五大连池—二克山近SN向的裂谷型富钾火山岩带,除了科洛火山群的火山活动从晚第三纪持续到第四纪,其它火山主要限于第四纪的喷发活动。按照岩石学和化学成分,晚第三纪和第四纪富钾火山岩分别命名为白榴碧玄岩和白榴玄武岩。富钾火山岩的岩石学、主微量元素和SrNdPb同位素地球化学特征表明,富钾火山岩来自交代的EMI地幔。     

辽吉古裂谷中的双峰式火山岩及岩浆演化

辽吉古裂谷中发育双峰式火山岩，这些火山岩以酸性火山岩为主，间夹基性火山岩。它们都属碱性火山岩系列，与都城秋穗在碱性岩成因类型的讨论中划分出的三种成因类型对比，明显类似于跨越型，并与我国康滇古裂谷带碱性火山岩相近。初步认为形成辽吉古裂谷中双峰式火山的岩浆可能是上地幔派生岩浆在上升侵位过程中，受陆壳物质混染而成的壳幔混合岩浆。     

论五大连池火山岩浆演化

五大连池第四纪火山事件为同源多期喷发。据矿物中岩浆包裹体温压地球化学研究,五大连池火山岩浆为一种含水2～4％(wt.％)的富钾玄武质岩浆,浅部结晶(压力<100MPa)。火山演化历史中,从中更新世早期至近代(1719～1721年)喷发,岩浆的MgO、CaO,FeO含量、CO_2浓度,首晶相橄榄石的结晶温度和压力不断增高;SiO_2、TiO_2、K_2O含量、氧逸度和H_2O、CH_4、H_2S的浓度趋于下降,Cl、P、F的浓度也呈现有规律变化。这些特点是岩浆房内岩浆分层作用的反映,火山岩浆的喷发序次与岩浆房内的分层次序相反。火山岩浆的低S含量(<600ppm)及Sr、O、Nd、Pb等同位素研究数据表明,它们源自上地慢,且基本未受地壳物质混染。     

辽吉古裂谷中的双峰式火山岩及岩浆演化

辽吉古裂谷中发育双峰式火山岩。这些火山岩以酸性火山岩为主，间夹基性火山岩。它们都属碱性火山岩系列，与都城秋穗在碱性岩成因类型的讨论中划分出的三种成因类型对比，明显类似于跨越型，并与我国康滇古裂谷带碱性大山岩相近，初步认为形成辽吉古裂谷中双峰式火山岩的岩浆可能是上地慢派生岩浆在上升侵位过程中，受陆壳物质混染而成的壳慢混合岩浆。     

昆阳裂谷带火山活动及其碱性（钠质）火山岩系特征

位于扬子板块西缘的古大陆“昆阳裂谷”是－铁铜金和产成矿区带。火山岩型铁、铜矿是方便民矿的主要类型。本文从火山岩时空分布、演化及火山岩系岩石学、岩石化学和火山形成条件等方面裂谷带火山活动特征及火山作用与成矿的关系。     

五大连池火山岩带的地幔富集作用

小古里河-科洛-五大连池-二克山新生代火山岩带是一条富钾火山岩带,本文选择科洛荡子山新近纪的白榴碧玄岩和其中的方辉橄榄岩地幔包体和白榴霓霞岩岩浆包体为重点研究对象,通过岩相学和地球化学研究发现大量地幔交代的证据,从而认识到以方辉橄榄岩代表的岩石圈地幔在来自软流圈富含不相容元素的流体交代作用下,形成了富集地幔,白榴霓霞岩包体和富钾的火山岩则来自这类交代型地幔不同阶段部分熔融的岩浆,因此火山岩具有低Nd、低Pb和高Sr的同位素特征。富钾火山岩带的K2O／Na2O等值线图表明长400km,宽50km的幔源富钾的火山岩带是受新生代陆内NNW走向的裂谷控制。     

五大连池钾质火山岩的Sr、Nd、Pb同位素地球化学及岩浆的化学演化

五大连池火山岩是我国东部新生代最典型的钾质玄武岩。以富Ti、Na、K为特点，结晶分异使岩浆向富Si、富碱方向演化。岩石中Rb、Sr、Sin、Nd丰度与熔岩的碱质同步增长。Pb、Sr、Nd同位素组成很特殊，富放射成因Sr和Nd，但贫放射成因Pb，^37Sr/^34Sr，高于全球未分异现代值,^143Nd/^144Nd为0．512381-0.512433，低于全球未分异现代值；^206Pb/^204Pb,^207Pb/^204Pb,^208Pb/^204Pb分别对16.712-16.992,115,371-15.407,36.315-36.948,比许多大洋玄武岩和大陆玄武岩偏低。上述数据表明，其源区为无明显地壳物质混染的，未遭改造的原始富集地幔，同大洋玄武岩明显不同，暗示地幔的物质组成有区域性和不均匀性。     

康滇裂谷带火山活动及其碱性（钠质）火山岩系特征

元古代，夹持于现今安宁河－元谋深断裂与小江深断裂之间的地区，是扬子古大陆的边缘裂谷，本文以“康滇裂谷带”命名。研究结果表明，该区广泛发育的元石代碱性火山岩系列及细碧－角斑岩类火山岩组合，是裂谷火山活动的产物，火山活动时限１９５０－９００Ｍａ，可划分为大红山群及昆阳群两个火山旋回。火山岩系多属碱性玄武岩系列，火山活动的中晚期，分异出少量亚碱性拉斑紊武岩系列和高铝玄武岩系列。裂谷带火山喷发区地壳厚度１     

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。     

西秦岭新生代双峰式火山作用及南北构造带成因初探

本文提供了西秦岭新生代流纹岩的全岩化学、稀土微量元素和Pb、Sr、Nd同位素分析数据,以及新生代双峰式火山岩27个同位素定年结果。研究表明,西秦岭新生代双峰式火山岩具有与东非裂谷完全相同的岩石组合。K/Ar和³⁹Ar/⁴⁰Ar同位素定年确定新生代双峰式火山岩的年龄从23~7.1Ma。双峰式火山岩中的钾霞橄黄长岩与钾玄岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr在0.704031~0.70525之间, ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.408~19.062,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.476~15.677,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.061~39.414,ε_Nd=0.3~5.3,几乎全部为正值,与新特提斯地幔端元地球化学域非常相似,岩浆起源于与Ontong Java和FOZO地幔柱相似的亏损地幔源区。由此推测,火山岩的成因与印-亚大陆碰撞诱发的软流圈地幔流向东移动和上涌有关,也是青藏高原向东扩展的一种响应。西秦岭新生代双峰式火山岩的厘定为查明南北构造带的性质提供了岩石探针,它证明南北构造带是一条大陆裂谷。但是,将西秦岭的双峰式火山岩产出的大地构造背景,深部地球物理以及地幔热结构与贝加尔裂谷和东非裂谷的地幔相比较可以看出,南北构造带的裂谷特征不同于东非大陆裂谷,也与贝加尔裂谷不尽相同。南北构造带的裂谷成因与印-亚大陆碰撞诱发的软流圈物质向东的移动和上涌有关,其特征受西秦岭周边各个小块体间相对运动速度与方向以及东昆仑断裂-西秦岭北缘断裂运动性质的联合制约。由此推测,南北构造带是一条复杂的裂谷带,也可能是一个发展中的板块边界。     

新疆博格达造山带西段石炭纪双峰式火山岩地球化学特征及成因

新疆博格达造山带博格达峰南侧柳树沟组出露大量双峰式火山岩组合.本文对博格达造山带西段石炭纪双峰式火山岩地球化学特征研究结果表明:①玄武岩具有贫K富Na、富Ti富Al和富Mg的特征,w(K2O)/w(TiO2)、w(K2O)/w(P2O5)值较低且范围较小,总体上玄武岩有轻度的地壳物质混染作用;HREE相对富集,轻重稀土...     

Tectonomagmatic origin of some volcanic and sub-volcanic rocks from the Lower Benue rift,Nigeria

Petrological and geochemical studies on some volcanic and sub-volcanic rocks from the Lower Benue rift indicate that they are basalts, basaltic and doleritic sills, trachybasalt and trachyte which generally belong to the alkali basalt series. The alkaline affinity is clearly evident in both their normative and modal mineral compositions, as well as their chemical compositions. The generally high fractionation indices [(La/Yb)N] are 7.06 to 17.65 for the basaltic rocks and 23.59 to 135. 35 for the trachytic rocks, against low values commonly seen in subalkaline (tholeiitic) series, with strong enrichments in the incompatible elements. All this strongly supports their alkaline affinity. The basaltic rocks are generally fine-grained and porphyritic, consisting of phenocrysts of clinopyroxene and olivine in the groundmass of the same minerals together with plagioclase. The clinopyroxene is either diopside or clinoenstatite. The trachyte consists of oligoclase, orthoclase, biotite, quartz and exhibits typical trachytic, flow structure. The basaltic and doleritic sills are commonly altered, with calcite and epidote as common alteration prod-ucts. This alteration, which is reflected in the erratic behaviour of K2O, MnO and P2O5 on Harker variation diagrams, high values of LOI, strong depletions in the more mobile LILE (Rb, K, Ba and Sr) and high Th/Ta ratios, is attributed to the effects of an aqueous fluid phase and crustal contamination. On the whole, the mineralogical, as well as major-, trace-elements and REE data suggest that the rocks are co-genetic and most likely derived from differentiation of an alkali olivine-basalt magma, generating through variable low degrees of partial melting of probably an enriched lithospheric (upper) mantle following an asthenospheric uplift (mantle plume or intumescence) with HIMU signa-tures in a within-plate continental rift tectonic setting. This corroborates earlier results obtained for the intrusive rocks in the region.     

Tectonomagmatic origin of some volcanic and sub-volcanic rocks from the Lower Benue rift, Nigeria

Petrological and geochemical studies on some volcanic and sub-volcanic rocks from the Lower Benue rift indicate that they are basalts, basaltic and doleritic sills, trachybasalt and trachyte which generally belong to the alkali basalt series. The alkaline affinity is clearly evident in both their normative and modal mineral compositions, as well as their chemical compositions. The generally high fractionation indices [(La/Yb)N] are 7.06 to 17.65 for the basaltic rocks and 23.59 to 135. 35 for the trachytic ...     

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。     

我国东北小古里河-科洛-五大连池-二克山火山带钾质矿物成因及地质意义

东北黑龙江小古里河-科洛-五大连池-二克山火山岩带是我国近代保存最好的火山群之一,此带火山岩的岩石化学特点全都强碱富钾,K₂O/Na₂O>1.2,属于一套高钾过碱性火山岩。通过对东北钾质火山岩及金云母橄榄岩地幔捕虏体中钾质矿物金云母、白榴石的成分、结晶环境与岩浆成分及来源关系的研究,认为在岩石圈伸展构造背景下,地幔金云母橄榄岩的低度部分熔融形成钾质岩浆,钾质岩浆上升到地壳浅部经历了白榴石的结晶作用。岩浆演化晚期,因钾质矿物大量晶出导致岩浆相对富钠而出现他形霞石和方钠石等填隙矿物。火山岩及地幔捕虏体中富挥发分矿物金云母、白榴石、磷灰石、霞石和方钠石还提供了钾质岩浆富含H₂O、F、Cl、P等挥发分的证据。     

大陆碰撞过程的火山岩响应：以西藏林周林子宗火山岩为例

印度-亚洲大陆碰撞伴生有大量火山活动,其中,林子宗火山岩发育最广,遍布碰撞带北侧的冈底斯带,形成长逾1200 km的火山岩带。林周地区作为林子宗火山岩的命名地,该套火山岩发育相对齐全,为安山岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩夹沉积碎屑岩组合,顶部发育巨厚流纹质凝灰岩,可以划分出三个火山旋回,其生成时代介于63.89~48.73 Ma。岩石学和地球化学资料显示,林子宗火山岩自下而上SiO₂和K₂O含量以及Al₂O₃饱和度增加,其岩浆从早到晚由中性、中钾和准铝质变化到酸性、高钾和过铝质,晚期喷发巨厚的火山灰流,反映区域地壳明显的加厚,由早期的30~40 km变化到晚期的50~60 km。火山岩相对富集Cs、Rb、K、U,亏损Ta、Nb、Ti、Sr、Ba、P,早期与桑日组安山岩地球化学特征相近,而中—晚期与乌郁、扎嘎等地渐新世高钾火山岩相似,表明早期岩浆具有新特提斯洋俯冲板片印迹,而中—晚期具有后碰撞作用特点。林子宗火山岩作为印度-亚洲大陆碰撞过程的响应,记录着古新世至始新世（64~48 Ma）印度-亚洲大陆之间的碰撞向碰撞后演化过程。     

西藏冈底斯中段孔隆至丁仁勒地区林子宗群火山岩锆石SHRIMP年龄和地球化学特征的区域对比

本文对冈底斯中段孔隆-丁仁勒地区的林子宗群火山岩进行了地球化学和锆石SHRIMP定年测试,在年波组下部的英安质岩屑晶屑熔结凝灰岩(LZ06022-2)中获锆石SHRIMP年龄为59.64±0.72Ma,在典中组下部的安山质晶屑凝灰岩(LZ06017-4)中获锆石SHRIMP年龄为69.97±0.72Ma,这是目前为止林子宗群火山岩底部的最老年龄。结合前人资料,对冈底斯地区林子宗群火山岩的火山活动、地球化学及形成年代等进行了区域对比,结果显示整个冈底斯带林子宗群火山岩以喷溢相和爆发相为主,从早期到晚期爆发强度逐渐减弱,早期典中组以爆发相为主到晚期帕那组以喷溢相为主,且随着时间的演化火山活动强度表现为由强→弱,早期东段比中段和西段火山活动强,中期西段和中段比东段火山活动强,晚期均较弱,年波组火山活动强烈且频繁,持续时间长,从而形成了冈底斯中段林子宗群火山岩的独特性;岩石地球化学特征显示随着时间的演化具有从基性→中性→酸性岩浆演化的规律,全碱含量逐渐升高,岩石系列由钙碱性系列→高钾钙碱性系列→钾玄岩系列逐渐过渡;林子宗群火山岩具有陆缘弧火山岩的特征,是印度-亚洲大陆碰撞的产物,碰撞的起始时限在冈底斯带东、中、西段具有一定的差异,中段略早于东段和西段发生大陆碰撞。