天山及邻区石炭纪——早二叠世裂谷火山岩岩石成因

中国西北部天山石炭纪-早二叠世裂谷火山作用代表了一个新近被认可的大火成岩省,其分布范围至少有170万 km2.该火山岩系主要由玄武质熔岩组成,其次有中性和酸性熔岩及火山碎屑岩.它们是地幔柱活动的产物,该地幔柱的组分为:εNd(t) ≈+5,87Sr/86Sr(t) ≈ 0.704和La/Nb ≈ 0.9.根据岩石地球化学数据,石炭纪-早二叠世基性熔岩可以划分为高Ti/Y(HT, Ti/Y>500)和低Ti/Y(LT, Ti/Y<500)两个岩浆类型.LT熔岩又可进一步划分为LT1、LT2、LT3和LT4等4个亚类.LT1、LT2(天山中段和甘肃北山)、LT4(天山西段、新疆北山和准噶尔)和LT3、HT(塔里木)熔岩的化学演化系受控于橄榄石(ol)+单斜辉石(cpx)结晶分离作用;而天山东段的的LT4熔岩的化学变异则是经受了辉长岩质结晶分离作用.元素和同位素数据表明,天山及邻区石炭纪–早二叠世裂谷基性熔岩并不是单一母岩浆结晶分离的产物.遭受地壳混染的LT3和LT4熔岩的Sr-Nd同位素变化特点与其地幔柱源熔体上升喷发所通过的岩石圈的性质有关.古老(前寒武纪)岩石圈的卷入,导致天山西段的石炭纪LT4熔岩和柯坪裂谷的早二叠世LT3熔岩具有低-负εNd(t)值(-2.91～+6.1)和中等-高87Sr/86Sr(t)值(0.703 6～0.708 1);相反,天山东段和准噶尔的石炭纪LT4熔岩是以高εNd(t)值(+4.2～+9.7)和低87Sr/86Sr(t)值(0.703 5～0.704 4)为特征,这乃是与其遭受了含有早古生代-泥盆纪弧-盆系火山岩的上地壳的混染有关,或者是与其岩石圈地幔源区遭受前石炭纪消减富集有关.天山及邻区石炭纪-早二叠世裂谷基性熔岩中观察到的地球化学变异与AFC作用一致.天山及邻区石炭纪-早二叠世裂谷火山岩显示时间上和空间上的岩石地球化学变化.石炭纪时,未遭受混染的石炭纪LT1熔岩和受到轻微混染的石炭纪LT2熔岩喷发于天山中段裂谷,而遭受强烈混染的石炭纪LT4熔岩则喷发于天山中段裂谷四周的区域之中.石炭纪LT1和LT2熔岩是地幔柱的石榴子石稳定区较高程度部分熔融(10%～30%)产物;而石炭纪LT4熔岩则是温度较低的地幔柱的尖晶石-石榴子石过渡带较低程度部分熔融(<10%)产物.早二叠世时,未遭受混染的早二叠世HT、LT1熔岩和受到轻微混染的早二叠世LT3熔岩喷发于塔里木裂谷和北山裂谷,而遭受强烈混染的早二叠世LT4熔岩则喷发于北部博格达-哈尔里克裂谷区.     

南秦岭元古宙板内火山作用特征及构造意义

南秦岭元古宙火山岩主要由两大类岩石构成，一类为SiO245%-57%的基性火山岩系，另一类为SiO267%-78%的酸性火山岩系，主要岩石类型为细碧岩、玄武岩和石英角班岩、流纹岩。基性火山岩整体上属拉斑玄武岩系列，酸性火山岩属钙碱系列。火山岩强烈富集稀土元素，尤其是轻稀土元素，酸性火山岩和基性火山岩有相似的稀土元素特征，显示了源区特征的不同。基性火山岩富集强不相容元素，相对亏损Nb和Ti, 成于大陆裂谷环境，具有大陆拉斑玄武岩的特征。同位素特征表明基性火山作用与地幔柱活动密切相关。南秦岭的中、晚元古代大陆拉张及由古地幔柱活动所引发的陆裂火山岩浆活动是古秦岭洋打开的先兆。     

矿物包裹体研究现状和展望

矿物包裹体是矿物生长和后期被改造过程中捕获的流体和熔体(岩浆),代表了地质发展某一阶段实际存在的流体和岩浆样品。为了解地质作用性质、物理化学参数(温度、压力、盐度、浓度、成分、pH、Eh,体系性质、来源和时代)提供了重要的线索。矿物包裹体的研究已有近百年的历史,但作为独立的分支学科只不过是近二十多年的     

北祁连山构造—火山岩浆演化动力学

笔者以区域构造－火山岩浆演化动力学为主线，从研究区域火山岩岩石学的角度探索北祁连山古板块构造体制与火山岩浆作用的关系，主要强调区域上不同特点火山岩的成因，其形成应直接与构造环境有关。作用的研究查明，从元古代末至泥盆纪，北祁连山经历了一个由大陆裂开－大洋化－洋盆扩张并俯冲消减－沟、弧、盆体系形成和完善－洋盆收缩闭合－碰撞造山的全过程，每一阶段均发育有相应岩石地球化学特征的海相火山活动。经确定有如下５     

超基性岩成岩温度和压力的热力学的一种计算方法及其讨论

众所周知,由于超基性岩浆岩中常含有铬、镍、钴、铜、铁、金刚石、石棉和铂族元素等重要矿产,以及它们与地幔岩相似,所以近年来受到人们的重视。弄清这类岩石的生成条件不仅为研究其中所含矿产的成矿作用和分布规律所必须,而且也是解决地球演化问题的一项重要基础工作。温度和压力是研究这类岩石生成条件的两项重要的基本参数,鉴于目前很     

实验岩石学的新进展

近年来,实验岩石学的研究对象已从研究近地表的岩石和矿物转向研究地壳以至上地幔的岩石和矿物,并相应发展了高压实验技术。电子探针和穆斯保尔摄谱议已成为这一领域中必不可少的测试仪器。最初人们运用对于具有或者不具有钙长石及各种镁铁矿物的钠长石——正长石——石英——H_2O系的各种研究,来探讨花岗岩的成因。现在通常认为花岗岩主要是从液相形成,这种液相或者是原生岩浆,或者是由先成岩石再熔融而产生的次生液体。玄武岩浆系由上地幔中的二辉橄榄岩局部熔融所产生。在大气压或高压下研究镁橄榄石一透辉石一二氧化硅系,对玄武岩浆的这一形成机制进行了探讨。这就研究证明,     

南秦岭中～晚元古代火山岩性质与前寒武纪大陆裂解

南秦岭扬子克拉通北缘,中～晚元古代陨西群、耀岭河群、西乡群及碧口群火山岩系具有大陆裂谷火山岩或大陆溢流玄武岩特征,是大陆板内拉张构造环境下形成的,火山岩富集不相容元素及高ε_(Nd)和低～中等~(87)Sr/~(86)Sr值等特点,表明其来源于软流圈地幔柱.在较强烈的岩石圈拉张作用下,地幔柱上隆并快速减压熔融形成岩浆.这种拉张作用在晚元古代发展为大陆裂解并形成洋盆.中～晚元古代火山作用是南秦岭前寒武纪大陆裂解的先兆.     

浙江桐庐、寿昌等地区火山杂岩中岩浆包裹体温压地球化学研究

浙江桐庐和寿昌中生代火山事件分别为同源和异源多期火山活动。由下地壳部分熔融产生的钙碱性岩浆,在火山岩浆房内曾发生明显分异。桐庐中生代火山岩浆房的深度约为10—11km(上限值),火山岩浆中含水4—6(重量％)。在火山活动演化史中岩浆房上部的酸性分异岩浆,fo_2相对较高,P总(H_2O)较低,先行喷出地表,形成流纹质、英安流纹质灰流凝灰岩。层位稍下的中酸性分异岩浆稍后挤出地表或挤入近地表浅部,形成侵出相碎斑英安岩。岩浆演化过程中,上升岩浆的基性度、P总和挥发组分含量不断增高,fo_2渐趋降低,从而导致矿物结晶温度逐渐降低。岩浆房下部的中性分异岩浆,fo_2最低(10~(-18.29)bar),P总(H_2O)最高(300—320MPa),最后上侵,形成石英二长岩—石英二长闪长岩等浅成侵入体。寿昌中生代钙碱性火山岩浆房的位置明显较浅(深度上限值约为2km),岩浆中水蒸汽含量偏高,从而造成该区中生代火山活动以爆发型喷发为主。     

细碧角斑质火山岩研究新进展

细碧-角斑质火山岩系普遍发育于世界各大褶皱造山带,也见于现代洋脊附近的海底玄武岩之中,其中常含有具工业意义的块状硫化物矿床及一些火山沉积铁、锰矿床。这套岩系的命名和成因研究一直比较混乱,认识上存在着许多分歧。迄今为止,它们并未被公认是独立的岩浆岩类,通用的火山岩分类中也不包含它们。但是它们是前造山或造山早期火山事件的主要产物,是大陆造山带火山岩地质矿产研究中必须涉及的地质体,因此,有必要对其最新研     

苏联托勒巴契克火山拉长石巨晶火山砾的结晶演化历史

本文根据对苏联托勒巴契克火山(1975—1976年喷发)拉长石巨晶火山砾中岩浆包裹体的研究结果,重溯该类拉长石巨晶结晶生长的热历史及其形成过程。从拉长石巨晶的中心到边缘,随着结晶温度降低(1220→1160℃)化学成分逐渐贫钙(An_(62.7)→An_(57.2))。岩浆包裹体的化学成分表明,该类拉长石巨晶于一种碱性玄武质熔浆中结晶,尔后由火山爆发作用抛出地表。作者直接利用岩浆包裹体中所捕获的天然熔浆进行实验岩石学研究,重现了天然岩浆的结晶、演化过程。实验研究还查明了该类火山砾所经受的最后热事件,从晶体边缘到中心的最大热梯度为110℃。拉长石巨晶的边缘部分在1160℃遭受淬冷,从而使得该带中的岩浆包裹体为非演化型单相玻璃包裹体;中心部分在1220至1050℃间缓慢冷却,所含包裹体属演化型。托勒巴契克火山拉长石巨晶火山砾形成过程中,温度和冷却速率乃是控制其结晶生长的主导因素。