甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩火山作用及其构造含义

钾霞橄黄长岩是一种产于大洋和/或大陆环境,尤以大陆裂谷最为多见的超钾质火山岩,也是世界上出露最少的火成岩之一,目前世界只有少数几个国家和地区有这类岩石的报道.甘肃西秦岭新生代火山岩是我国目前唯一有报道的钾霞橄黄长岩产区.本文详细介绍了西秦岭新生代钾霞橄黄长岩及深源包体的岩石学特征,提供了该区13个岩体30个具代表性的全岩化学和主要矿物的化学成分分析结果,6个具代表性的Sr,Nd,Pb同位素分析结果,以及2个火山岩全岩Ar/Ar同位素定年结果.研究表明西秦岭新生代钾霞橄黄长岩主要是中新世火山作用的产物.火山岩的化学成分贫SiO2和Al2O3,富MgO,CaO,TiO2和(K2O+Na2O),以及具有高的[MgO]值(平均大于68)和NNiO 含量(平均在0.3%以上).火山岩中含有丰富的深源包体,岩石的结晶程度很差.所有这些表明西秦岭存在原生钾霞橄黄长岩浆.而且本区钾霞橄黄长岩与碳酸岩密切共生,显示了典型的大陆区钾霞橄黄长岩的特征.火山岩的∑REE在365×10-6～649×10-6之间,其中轻稀土总量(∑LREE)达319×10-6～569×10,尤以强烈富集大离子轻石元素(K、Rb、Sr、Ba)和相对亏损高场强元素(Nb、Ta等)为特征.火山岩具有相对高的143Nd/144Nd值(0.512768～0.512911),相对低的87Sr/86Sr值(0.70412～0.70525)和206Pb/204Pb(18.418～18.625).εNd介于+1. 8209～+2.1002之间,207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为15.476～15.551和38.618～38.792.本区火山岩的Sr,Nd和Pb同位素与东非裂谷,意大利,德国等地的钾霞橄黄长岩不同,也与青藏高原周边其它地区的钾质火山岩不同.结合火山岩中深源包体温压计算结果,以及火山岩的形成时代,大地构造背景及地球物理资料的分析,对火山岩产出的构造环境及起源和成因进行了初步讨论.提出本区钾霞橄黄长岩火山作用是印度-欧亚板块碰撞后青藏高原强烈隆升在周边地区的反映,本区原生钾霞橄黄长岩岩浆直接起源于地幔,其成因与岩石圈伸展的条件下,岩石圈底部热边界层(TBL)的低度部分熔融有关.这种热边界层(TBL)在发生岩浆作用之前是被来自软流圈深部的流体和/或熔体交代富集过的地幔.     

滇西北中甸斑岩及斑岩铜矿

在较为详细的野外地质观测和精确的同位素测年的基础上 ,结合前人资料 ,将中甸地区的印支期岛弧斑岩体分为东、西两个斑岩带 ,东斑岩带形成于 2 1 8～ 2 0 3Ma ;西斑岩带形成于 2 4 2 .92～ 2 37.5Ma。喜马拉雅期(5 3.0 2Ma)斑岩叠加于早期的斑岩体之上 ,与斑岩铜矿化关系密切。中甸地区岛弧带内东、西两个斑岩带的斑岩型铜矿找矿远景极大 ,尤以东斑岩带前景最佳 ,普朗斑岩铜矿床远景规模在大型以上。中甸斑岩铜矿将成为我国又一重要的斑岩铜 (多金属 )矿产地     

冈底斯岩浆带中段岩浆混合作用：来自花岗杂岩的证据

巨型冈底斯岩浆岩带横旦于青藏高原南部,主要由花岗质岩石组成,其中存在大量的镁铁质微粒包体,以辉长岩为主的基性岩相对集中在岩浆岩带南部.辉长岩类与花岗质岩石呈渐变过渡关系.辉长岩中出现有石英,暗色矿物沿着长石颗粒边部分布,花岗闪长岩中出现有基性倍长石（An＞80）,辉长岩中有中长石（An=45）出现,镁铁质微粒包体（MME）包体中倍长石-钙长石（An=72～90）和中长石（An=37）共存,这些矿物组合的不协调现象是岩浆演化过程中混合作用的表现形式;MME的化学成分相对高钾、铝和铁镁,MME、花岗岩类寄主岩及辉长岩类岩石化学成分呈直线变异趋势（相对MgO）,MME的SiO2和K2O、Na2O成分的过渡性变化也都反映出混合作用特征;基性辉长岩类、酸性花岗质岩石和MME包体的稀土配分模式基本一致,其微量元素特征也具有明显的一致性,反映了岩浆混合作用的特征;辉长岩类的^143Nd/^144Nd比值较高,^87Sr/^86Sr比值较低,而偏酸性的花岗质岩石中^143Nd/^144Nd比值较低,^87Sr/^86Sr比值较高,构成直线性分布趋势,并位于地幔演化线的延伸方向上,显示区域岩浆混合作用特征;辉长岩、花岗岩类和MME的同位素年龄值十分接近,也表明三者属于岩浆混旌献饔貌？研究证明,冈底斯岩浆岩带中不同岩性均由不同比例的基性端元和酸性端元成分混合而成,其中基性端元成分所占的比例变化在16%～90%不等,仅从侵入岩浆推算,幔源基性岩浆对冈底斯地壳垂向增厚的贡献率超过5%.可以推断,随着俯冲-碰撞过程中产生的基性岩浆底侵作用,冈底斯岩浆岩带发生壳幔岩浆混合作用,其时代为50～45Ma,属于印度-欧亚大陆碰撞开始15Ma后的主碰撞期内,岩浆混合作用是碰撞过程中壳幔物质与成分交换的主要形式之一,是研究主碰撞带北部青藏高原的陆壳增生与改造、地壳结构及成分变化重要途径之一.     

青藏高原中部中生代OIB型玄武岩的识别:年代学、地球化学及其构造环境

目前对青藏高中部的蛇绿岩类型、形成环境及其深部地幔源区特征还缺乏很好的约束。在区域地质调查基础上,本文展示了青藏高原中部龙木错—双湖缝合带嘎错玄武岩、班公湖—怒江缝合带多玛、塔仁本玄武岩及那曲盆地西侧中生代玄武岩的单斜辉石Ar-Ar测年、锆石SHRIMP定年和地球化学及Sr,Nd,Pb同位素数据,以约束形成这些玄武岩的时代、构造环境和地幔源区特征。目前的数据表明:1羌塘双湖嘎错枕状玄武岩单斜辉石的中温坪年龄为232.5±2.4Ma,可能指示嘎错玄武岩浆活动发生于中三叠世晚期,班公湖—怒江缝合带多玛枕状玄武岩、塔仁本玄武岩浆活动时代大约在早白垩世中晚期(110Ma左右);2在这些蛇绿混杂岩带中的玄武岩显示OIB而不是MORB型地球化学特征,双湖嘎错玄武岩的地球化学特征介于峨眉山高Ti玄武岩与夏威夷碱性玄武岩之间;中晚三叠世那曲嘎加组玄武岩的地球化学特征非常类似于夏威夷碱性玄武岩;班公湖—怒江缝合带内的早白垩世多玛玄武岩和塔仁本玄武岩的地球化学特征在很大程度上可比于夏威夷碱性玄武岩;3双湖嘎错OIB型玄武岩可能形成于以增生楔为基底的裂谷环境而不是以洋壳为基底的大洋板内环境,那曲嘎加组OIB型玄武岩很可能形成于以弧内—弧前沉积物为基底的陆棚—陆坡环境下的裂谷背景,塔仁本和多玛OIB型玄武岩形成于以洋壳为基底的洋岛环境,这表明班公湖—怒江洋壳在大约110Ma时尚未彻底消亡,可能暗示班公湖—怒江洋盆的关闭时间明显晚于晚侏罗世—早白垩世早期闭合的早期认识;4地球化学指标显示青藏高原中部中生代玄武岩未受到地壳物质或很少受到陆下岩石圈物质改造,一些相对新鲜样品的Nd,Pb组成似乎可以用来代表其地幔源区的成分特点,其高206Pb/204Pb比值(>18.5)指示羌塘双湖中晚三叠世嘎错玄武岩、班公湖—怒江缝合带早白垩世洋岛玄武岩所代表的中生代特提斯地幔很可能不具“Dupal”异常。然而,由于研究程度的限制和缺乏更多的可靠数据,这种观察还需要进一步确认。     

西昆仑阿卡阿孜山杂岩体的特征和成因

阿卡阿孜山杂岩体位于西昆仑昆南地体南侧,被新藏公路横切出一条南北长约2 km的剖面。在剖面范围内可见二长闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩和碱长花岗岩等多种岩石类型出露。通过详细研究岩体的野外地质特征、地球化学和同位素地球化学特征发现：岩体中出现不平衡矿物组合;镁铁质微粒包体中可见石英和长石捕虏晶;各岩石样品的痕量元素配分型式呈现相似性;岩体的Sr、Nd、Pb同位素体系同时具有地幔和下地壳的贡献等,认为岩体形成于壳幔岩浆混合作用,幔源岩浆底侵作用可能是混合作用的直接原因。由此推测,幔源岩浆底侵作用是西昆仑地区印支晚期岩浆活动的重要诱发机制。     

特提斯喜马拉雅带中段桑秀组玄武岩的地球化学和岩石成因

桑秀组玄武岩仅仅分布在特提斯喜马拉雅带中段东部,古地理属大印度北缘.分别采用 XRF、 ICP MS和全岩同位素稀释法对这些玄武岩的主元素、微量元素和 Sr Nd同位素进行了系统分析,并用来推论其成因.结果显示,桑秀组玄武岩除了 MgO含量和相容元素含量较低表明其为演化岩浆以外,其高 TiO2、 TFeO和 P2O5含量 (分别平均为 3.46%、 10.90%和 0.51% )、轻重稀土明显分馏 [(La/Yb)N=8.4～ 10.2]、 Ti/V、 Ti/Y和 Zr/Y比值高以及富集 Ba和 Th等不相容元素和高场强元素等特征与洋岛玄武岩 (OIB)相似;桑秀组玄武岩高 Sr [(87Sr/86Sr)t=0.707 370～ 0.709 904]和较低ε Nd(t)(=- 1.71～ 2.00)同位素组成以及微量元素地球化学指标等又显示了岩石圈地幔物质的印记;微量元素特征显示桑秀组玄武岩为大陆边缘裂谷背景下的碱性玄武岩,在源区物质低度部分熔融过程中不断有橄榄石等铁镁矿物的分离结晶,没有遭受地壳混染;桑秀组玄武岩的地球化学特征和同位素组成可与印度东缘的 Rajmahal玄武岩、印度洋 90° E海岭玄武岩和 Kerguelen OIB对比,提出桑秀组玄武岩可能是岩石圈地幔与地幔热柱或热点物质相互作用的产物,这种地幔热柱或热点可能与 Kerguelen热点的早期活动有联系.     

埃达克岩：斑岩铜矿的一种可能的重要含矿母岩——以西藏和智利斑岩铜矿为例

作者通过对 3个重要的斑岩铜矿带的综合研究和对比分析发现 ,最具成矿潜力的含矿斑岩不是典型的岛弧岩浆岩 ,而是一种高SiO2 〔w(SiO2 ) >5 6 %〕、高Al2 O3〔w(Al2 O3) >15 %〕、富Sr(多数wSr>40 0× 10 -6)、低Y(多数wY<16× 10 -6)的岩石 ,具有埃达克岩地球化学特征 ,显示埃达克岩岩浆亲合性。含矿的长英质岩浆并非来自地幔楔形区或壳幔过渡带 ,而是来自俯冲的洋壳板片的直接熔融。该俯冲板片熔融前通常变质为含水的榴辉岩。在安第斯弧造山带 ,大洋板块低缓、快速、斜向俯冲 ,诱发洋壳板片直接熔融 ,形成埃达克质熔体 ,后者通过分凝和封闭性演化 ,形成安第斯中新世_上新世巨型斑岩铜矿系统 ;在青藏高原碰撞造山带 ,俯冲并堆积于地幔岩石圈的古老洋壳物质的变质和拆沉 ,诱发榴辉岩部分熔融 ,产生埃达克质熔体 ,并与幔源熔体混合 ,形成西藏冈底斯和玉龙斑岩铜矿系统。     

西秦岭甘加地区OIB型钾质拉斑玄武岩的发现:对西秦岭晚中生代大陆裂谷作用的启示

西秦岭晚中生代火山岩出露于青海省泽库县多福屯地区、甘肃省夏河县红墙和甘加地区。初步研究表明,甘加火山岩属于一套钾质拉斑玄武岩。该玄武岩富集REE、LILE及HFSE,但轻、重稀土元素分馏程度及不相容元素含量均略低于典型OIB和西秦岭晚中生代钠质碱性玄武岩。岩浆起源于软流圈释放的小体积富挥发份硅酸盐熔体交代形成的富集岩石圈地幔,并在上升中经历了较大程度的镁铁质矿物的分离结晶作用。岩石具有典型的陆内OIB成因特点,既不同于前人提出的甘加海山玄武岩,也不属于“二叠纪隆务峡-甘加蛇绿岩”组成部分,而与西秦岭晚中生代钠质碱性玄武岩均为大陆裂谷系OIB型岩浆作用的产物。甘加玄武岩可能具有比较复杂的岩石组合,跨越了晚古生代到晚中生代的一个较长时间范围。西秦岭晚中生代的大陆裂谷作用夭折于岩石圈拉张的早期阶段,它的出现及研究区广泛发育的近SN向或NW向断裂,可能是贺兰-川滇南北构造带与大型走滑断裂系复杂叠加并相互影响与改造的表现。     

滇西马厂箐煌斑岩成因:地球化学、年代学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素约束

滇西马厂箐煌斑岩脉分为早晚两期,早期为云斜煌岩,晚期为云煌岩.对煌斑岩样品进行锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年,获得33.77±0.11Ma的岩浆侵位年龄,表明马厂箐煌斑岩为马厂箐复式杂岩体中期岩浆结晶作用的产物,也是金沙江-哀牢山断裂带新生代早期岩浆活动的产物.岩石地球化学分析表明马厂箐煌斑岩高钾(K2O/NaO=2.88 ～4.60)、富碱(K2O+ Na2O =6.40％ ～7.55％)、高Mg# (74.3～76.9),富集大离子亲石元素(LILE) (K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)(Nb、Zr、P)和重稀土元素.同位素以高(87Sr/86Sr)i(0.707406～0.706506),低εNd(t)(-1.78～-7.64),富集放射性Pb(208 pb/204 Pb=38.87 ～ 39.35,207Pb/204 Pb=15.6390～15.6431,206Pb/204 Pb=18.6579 ～ 18.8093)为特征.176Hf/177Hf为0.282712 ～0.282864,εHf(t)为-1.4～4.0,εNd(t)与εHf(t)存在Nd-Hf同位素解耦.根据岩石地球化学和同位素特征以及区域构造演化历史分析,马厂箐煌斑岩起源于金沙江洋壳俯冲交代作用形成的富集地幔,区域上软流圈物质上涌可能促使EMII的部分熔融形成煌斑岩岩浆,而金沙江-哀牢山断裂及其与其他断裂的交汇处则为岩浆上侵提供了良好的通道.     

大兴安岭北端阿乌尼地区中生代杂岩体的岩浆混合作用

通过外野地质特征、岩相学、岩石地球化学等方面的研究，从不同的角度论证了大兴安岭阿乌尼地区出露的岩浆杂岩体在成因上具有岩浆混合作用的特点。同位素上具低的Sr初始比值和正的εNd（t）值，明显具有幔源特点，而微量元素相对富集大离子亲石元素和高场强元素又具有壳源特征，表明阿乌尼地区的岩浆岩可能是壳幔相互作用的产物。