东准噶尔奥依托浪格地区石炭纪双峰式火山岩地球化学特征及其构造意义

本文对东准噶尔造山带三塘湖盆地西北缘奥依托浪格地区石炭纪巴塔玛依内山组进行了火山岩地质、岩相学、地球化学特征研究,并结合相关年代学成果,探讨了火山岩成因、形成环境与东准噶尔造山带构造演化。研究认为：该区石炭纪巴塔玛依内山组火山岩具明显的陆相火山岩、双峰式火山岩特征,岩石组合基性端元以玄武岩为主,酸性端元为珍珠岩、英安岩;主量元素特征显示基性端元为钙碱—碱性性质,酸性端元珍珠岩、英安岩分别属于碱性、拉斑性质;微量元素特征显示基性端元相对富集Ba、K、Sr等大离子亲石元素（LILE）,亏损Th、Nb、Nd等高场强元素（HFSE）,酸性端元强烈亏损Ba、Nb、Sr、Sm、Ti等元素,富集K元素;稀土元素显示两端元均为轻稀土元素（LREE）相对富集、重稀土元素（HREE）相对亏损特征;珍珠岩主、微量元素特征与整体具有明显差异。综合研究表明：该双峰式火山岩基性端元来源于地幔岩的部分熔融,酸性端元英安岩来源于基性端元的分离结晶作用,珍珠岩则来源于下地壳的部分熔融;地球动力学背景为俯冲洋壳的拆沉作用,造成软流圈热源上涌,引发地幔岩的部分熔融与岩石圈的伸展减薄,进而诱发下地壳镁铁质岩的减压熔融;构造环境为后碰撞伸展阶段晚期,并指示了板块链式缝合的特点。     

不同构造环境中双峰式火山岩的地球化学特征

年近来的研究表明,双峰式火山岩套可以形成于大陆裂谷、洋内岛弧、活动大陆边缘、弧后盆地等多种环境。Ｓｍ－Ｎｄ同位素与不活动微量元素（ＲＥＥ〈Ｚｒ、Ｔｉ,Ｔｈ、Ｎｂ）相结合,进行综合研究,可帮助判断双峰式火山岩套面因和形成环境。本文总结了不同环境产出的双峰式火山岩组合的岩石学和微量元素,稀土元素、同位素地球化学特征,并根据对北祁连边沟双峰式火山岩研究提出了其形成环境可能为岛弧环境,这一认识对探讨该地区     

四川攀枝花二叠纪双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

攀枝花二叠纪火山岩发育有玄武岩和粗面岩的基性和碱性两个端元,区域上明显缺失中间过渡类型。玄武岩SiO_2含量处于45.65%~49.32%范围内,粗面岩SiO_2含量介于64.39%~69.17%之间,构成经典的"双峰式"火山岩特征组合。两者均具有富Na、贫K、轻稀土富集、轻重稀土明显分馏的特征。特征微量元素Nb/Ta、Th/Ta、Th/U比值变化相对较小,玄武岩分别为15.16、2.70和4.13,粗面岩分别为15.40、2.55和4.12,显示两者具有相似的地球化学属性。微量元素特征显示,除了Ti和Y等少数高场强元素不协调以外,玄武岩与粗面岩绝大多数微量元素变化规律相似,且Rb、Ce、Y、Nb、Hf、Ta等元素与洋岛玄武岩(OIB)特征一致,说明它们具有地幔柱构造系统下的岩浆属性,岩浆源于石榴石二辉橄榄岩岩石圈地幔的部分熔融。结合前人资料,攀枝花二叠纪双峰式火山岩的厘定,不仅暗示了岩浆形成于拉张的裂谷构造环境,也为西南地区二叠纪峨眉山大火成岩地幔柱成因提供支撑。     

滇西腾冲地区龙川江河谷上新世火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

报道了应用SHRIMP技术测定云南腾冲地区龙川江河谷附近上新世粗面安山岩和粗面岩的年龄结果。该区粗面安山岩与粗面岩的喷发时代接近,形成时代为2.81Ma±0.11Ma,属上新世。该区火山岩具高钾钙碱性的特点,富集大离子亲石元素、稀土元素和高场强元素（如Zr、Th、Hf）的特征明显不同于典型的岛弧钙碱性火山岩,而与遭受地壳混染的软流圈源大陆玄武岩相类似,是在板内拉张环境下地幔岩浆混染了大量下地壳物质的产物。     

滇西腾冲地区龙川江河谷上新世火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

报道了应用SHRIMP技术测定云南腾冲地区龙川江河谷附近上新世粗面安山岩和粗面岩的年龄结果。该区粗面安山岩与粗面岩的喷发时代接近,形成时代为2.81Ma±0.11Ma,属上新世。该区火山岩具高钾钙碱性的特点,富集大离子亲石元素、稀土元素和高场强元素（如Zr、Th、Hf）的特征明显不同于典型的岛弧钙碱性火山岩,而与遭受地壳混染的软流圈源大陆玄武岩相类似,是在板内拉张环境下地幔岩浆混染了大量下地壳物质的产物。     

滇西腾冲地区龙川江河谷上新世火山岩SHRIMP 锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

报道了应用SHRIMP技术测定云南腾冲地区龙川江河谷附近上新世粗面安山岩和粗面岩的年龄结果。该区粗面安山岩与粗面岩的喷发时代接近,形成时代为2.81Ma±0.11Ma,属上新世。该区火山岩具高钾钙碱性的特点,富集大离子亲石元素、稀土元素和高场强元素（如Zr、Th、Hf）的特征明显不同于典型的岛弧钙碱性火山岩,而与遭受地壳混染的软流圈源大陆玄武岩相类似,是在板内拉张环境下地幔岩浆混染了大量下地壳物质的产物。     

北山石板泉一带石炭纪双峰式火山岩地球化学特征及构造意义

北山造山带南缘石板泉一带的石炭纪火山岩(红柳园组)在时空上构成独特的双峰式火山岩组合,具有较短的Daly间断及大量酸性火山岩夹少量中基性火山岩为主要特征,其中安山岩具有富钠贫钾、高Al低Mg的过铝质高钾钙碱性系列特征,并含有相当数量亏损地幔物质,指示了安山岩源区可能源于亏损地幔,显示板内安山岩的特征;流纹岩属于低Ti流纹岩类,指示岩石可能是基性岩浆底侵作用下地壳物质发生部分熔融,源区存在有斜长石残留,形成于大陆裂谷环境,其动力学体制可能与陆内伸展拉张作用有关,表明从晚古生代形成的裂谷在早石炭世晚期-晚早石炭世早期发展到鼎盛时期,晚石炭世由伸展拉张到逐步进入碰撞挤压这个地球动力学环境的重大转折时期,二叠世末进入碰撞造山演化阶段。     

新疆东准噶尔恰库尔图地区二叠纪双峰式火山岩地质地球化学特征及构造意义

新疆东准噶尔乌伦古河两岸发育大量的二叠纪火山岩地层,其中卡拉岗组区域上以中酸性火山岩为主,局部以双峰式火山岩为主。本文以恰库尔图地区卡拉岗组双峰式火山岩——流纹岩和玄武岩为研究对象,进行了岩石学、年代学、地球化学等研究。锆石LA- ICP- MS U- Pb结果表明,流纹岩和玄武岩的年龄分别为279.5±1.4 Ma和280.4±1.3Ma,说明卡拉岗组双峰式火山岩的形成时代为早二叠世。恰库尔图地区卡拉岗组流纹岩具有较高的SiO2、K2O、Na2O,低Al2O3、CaO和MgO,稀土配分图呈右倾Eu亏损的燕式分布,在微量元素标准化图上显示出Ba、Nb、Ta、Sr、P和Ti的亏损;玄武岩样品具有铕的轻微负异常,相对富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta,并表现出Ti的亏损;流纹岩龄锆石的εHf(t)平均值为+15.3,模式年龄TDM1 (305 Ma)和TDM2 (cc)(320 Ma)与其形成年龄(279.5 Ma)相近,这表明其源区物质主要为新生地壳,是壳源岩石重熔作用的产物。本区双峰式火山岩的两个端元并非同源,流纹岩是幔源岩浆与壳源熔体混合作用的结果。恰库尔图地区在早二叠纪前准噶尔洋已完全闭合,处于后碰撞拉张体质,双峰式火山岩为后碰撞伸展构造环境的产物,准噶尔盆地古老的前寒武纪结晶基底存在的可能性说明该区具有良好的油气勘探潜力。     

滇西象达地区蚌渺岩体地球化学特征及其构造意义

蚌渺花岗岩体出露于保山微地块与腾冲微地块之间的泸水―潞西海槽内;该海槽是古生代地史时期保山微地块西侧的一个半深水沉积盆地,随着中三叠世时期古特提斯主洋盆的关闭及弧-陆碰撞作用,该海槽内的岩层普遍发生褶皱、断裂及不同程度的变质作用;在三台山一带还发育有蛇绿混杂岩。蚌渺岩体的主量元素显示了堇青石过铝花岗岩(CPG)的特点,稀土及微量元素资料表明其属典型的高Sr低Yb花岗岩类,具有类似于埃达克岩的地球化学特征。蚌渺岩体形成于中侏罗世,是三叠纪碰撞造山作用结束之后陆内应力松弛阶段的岩浆活动,属后碰撞花岗岩。可能涉及俯冲板片或造山带山根在榴辉岩相温-压条件下的部分熔融作用,是造山运动加厚的地壳向正常地壳恢复的重要机制;也是滇西地区晚中生代大规模中酸性岩浆活动及相关成矿作用的前奏。     

东天山博格达晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及意义

东天山博格达造山带晚石炭世柳树沟组为一套由玄武岩和流纹岩组成的双峰式火山岩,形成于晚石炭世,其Si O₂含量介于46.18%～46.56%和76.06%～76.25%之间,具有明显的Daly成分间断。其中,玄武岩具富Na贫K特征,Ti O₂、Al₂O₃、Ca O和MgO含量均较高,∑REE为75.54×10^-6～80.22×10^-6,LREE/HREE值为3.00～3.12,以富集Ba、Rb等大离子亲石元素(LILE)和不相容元素(P、K),相对亏损Ti、Ta、Nb等高场强元素(HFSE)和不相容元素(U、Th)为特征;流纹岩Na₂O/K₂O值为0.32～0.36,属低Ti、低Mg类流纹岩,∑REE为520.72×10^-6～595.26×10^-6,LREE/HREE值为5.60～6.53,具有Rb、Th、K、La、Ce、Zr、Hf、Sm等元素的富集以及Ba、U、Ta、N...     

云南腾冲全新世火山岩地球化学特征及其成因

通过对腾冲火山群的黑空山、打莺山和马鞍山火山岩主量元素、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素地球化学的研究表明,腾冲全新世火山岩为高钾钙碱性系列,包括粗面玄武岩、玄武粗安岩、粗面安山岩和英安岩。该套火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb-Ta-Ti不相容元素,具有高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值(0.705862～0.710614),低的¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值(0.511941～0.512526)和较高的放射性成因Pb同位素组成(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.962～39.155;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.620～15.659;²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.872～18.269)。主量、微量和同位素地球化学研究表明,腾冲全新世三座火山的岩浆源区为富集地幔,地幔富集与古洋壳俯冲有关。它们是由相同的地幔源区经历了不同的岩浆演化阶段的产物,打莺山岩浆演化程度最高,黑空山次之,马鞍山岩浆演化程度最弱。通过腾冲全新世火山岩与藏南碰撞后钾质火山岩的地球化学成分对比,Sr-Nd-Pb同位素地球化学成分存在着明显的不同,暗示两者的源区存在差异。     

滇西保山地区晚寒武世火山岩的发现及其构造意义

滇西保山地区上岩箐—白岩凹林场一带的晚寒武世火山岩虽不甚发育,但分布广泛。早期为拉斑玄武岩、碱性玄武岩,晚期为钙碱性玄武岩。岩石地球化学特征表明,早期火山岩形成于伸展环境,晚期火山岩为消减作用产物。保山地体构造背景在晚寒武世由伸展环境向挤压环境转换,并形成寒武系与奥陶系之间的不整合,为东冈瓦纳大陆北缘由被动大陆边缘向主动大陆边缘转换提供了岩石学证据。     

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。     

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。     

云南腾冲火山岩岩石学特征

腾冲火山岩群是我国著名的新生代火山岩群之一。岩相学特征表明,该火山群为典型的钙碱性系列玄武岩安山岩英安岩弧火山岩组合。它喷发于晚上新世-晚更新世,但这一时期腾冲地区已为大陆板内环境,腾冲弧火山岩的形成至少在俯冲作用停止以后60Ma,属于一种滞后型弧火山。     

云南富宁地区晚二叠世基性火山岩的发现及其构造意义

笔者在云南富宁地区厘定出一套较大面积展布的火山岩,为讨论该火山岩岩石地球化学特征及其构造意义,对该火山岩进行了地质学、岩石学、地球化学分析。结果表明：（1） 该套火山岩是研究区全新发现,结合其地质学特征及邻近地区测年数据,认为其时代可能为晚二叠世;（2）该火山岩主要由灰色致密状玄武岩、灰色（球颗）玄武岩、灰色气孔状玄武岩等基性岩石构成,多具有间粒结构,致密块状构造、气孔状构造,主要由斜长石、辉石组成,局部可见微弱热液蚀变发育;（3）该火山岩属亚碱性系列,SiO2含量处于46.08%~51.80%之间,全碱alk=2.94~5.21,K2O/Na2O=0.03~1.03,钠质多,为基性中-高钾钙碱性玄武岩;（4）该火山岩呈现轻稀土富集、重稀土亏损的弱分异右倾式稀土元素配分特征,δEu=1.02~1.10,呈现Eu正异常,δCe=0.93~0.96,表现Ce负异常。（Rb/Yb）N=1.6~11.4,强不相容元素富集;（Ce/Yb）N=2.03~7.59,（La/Lu）N=2.4~9.93,稀土元素分异明显;微量元素表现为Sr、Ti、Zr、Nb亏损,而P、Th富集特征。Nb/Ta介于11.8~18.5,显示出岩浆源遭受过来自消减板块的影响;（5）火山岩构造判别图显示该火山岩既具有大陆板内环境特征,又具有大洋板内构造背景,是一种叠加的构造环境,这可能是因为该地区大洋演化过程中同时受到了峨眉山玄武岩影响造成的。     

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。