碧口群火山岩岩石成因研究

新元古代(846~776Ma)碧口群火山岩喷发于大陆板内裂谷环境。该火山岩系以基性火山岩为主,酸性火山岩次之,中性火山岩少见。根据岩石地球化学数据,碧口群裂谷基性熔岩总体上属于低Ti/Y(<500)岩浆类型。元素和同位素数据表明,碧口群基性熔岩的化学变化不是由一个共同的母岩浆的结晶分异作用所产生。它们极有可能是源于地幔柱源(εNd(t)≈+3,87Sr/86Sr(t)≈0.704,La/Nb≈0.7)。地壳混染作用对于碧口群裂谷基性熔岩的形成有重要贡献。我们的研究揭示,碧口群火山岩存在空间上的岩石地球化学变化。东部红岩沟和辛田坝—黑木林地区的碧口群基性熔岩以拉斑玄武岩为主,产生于幔源石榴子石稳定区的高度部分熔融。相反,西部白杨—碧口地区的碧口群基性熔岩的母岩浆则是形成于幔源的尖晶石-石榴子石过渡带:碱性熔岩是产生于部分熔融程度较低的条件下,拉斑玄武质熔岩则是产生于部分熔融条件较高的条件下。它们经受了浅层位辉长岩质(cpx+plag±ol)分离作用,化学变异较大。     

新疆西准噶尔玛依勒蛇绿岩中镁铁-超镁铁质岩的地球化学、年代学及其地质意义

玛依勒蛇绿岩出露于玛依勒蛇绿混杂岩带中,该带位于西准噶尔造山带西南缘,是区内规模较大的一条蛇绿混杂岩带,蛇绿岩中镁铁-超镁铁质岩研究对探讨古亚洲洋古生代构造演化具有重要意义。本文选取玛依勒蛇绿岩中的镁铁-超镁铁质岩进行系统的岩石学、地球化学和年代学研究。结果表明,玛依勒蛇绿混杂岩中超镁铁质岩以富集Al_2O_3、CaO为特征,TiO_2含量与俯冲带之上地幔橄榄岩中含量相当,稀土配分曲线为轻稀土富集型,微量元素受蚀变作用影响,呈现出两种不同的曲线特征。镁铁质岩石可分为两组:I组镁铁质岩具有高MgO、低Al_2O_3,LREE轻微富集,富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta的特征,形成于消减带相关的岛弧环境;Ⅱ组镁铁质岩具有富碱、TiO_2,且呈LREE显著富集的右倾稀土配分曲线特征,富集大离子亲石元素,Nb、Ta正异常特征,代表了洋盆中海山或洋岛的残片。I组镁铁质岩中两个辉长岩岩块的LA-ICP-MS锆石UPb年龄分别为512.1±7.2Ma(MSWD=0.014)和531±12Ma(MSWD=0.17),与巴尔鲁克蛇绿岩、唐巴勒蛇绿岩中镁铁质岩岩块获得的锆石U-Pb年龄相吻合,且这三条蛇绿岩都具有SSZ型蛇绿岩的地球化学特征,可能为不同环境下同一洋盆的演化产物。     

西乡群三郎铺组和大石沟组火山岩U-Pb定年及岩石成因研究

三郎铺组不整合上覆于孙家河组之上,与大石沟组呈连续过渡关系,两者均为一套火山沉积岩系。三郎铺组火山岩主要为玄武岩和流纹岩,大石沟组火山岩包括玄武岩、安山岩、流纹岩。大石沟组流纹岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示流纹岩形成时代为803.0±5.3Ma,属新元古代岩浆作用产物。元素地球化学和三郎铺组特有的陆相火山岩结构表明火山岩形成大陆板内伸展环境,属亚碱性火山岩系。三郎铺组玄武岩和流纹岩组成双峰式火山岩套,微量元素比值对模拟结果表明玄武岩浆来源于岩石圈地幔中原始石榴石二辉橄榄岩的部分熔融,部分熔融程度约为7%; 三郎铺组流纹岩浆源岩可能为白勉峡组下部的玄武质岩石,岩浆起源于斜长石稳定的下地壳源区或部分熔融形成的原生岩浆在上升过程中,经历了较为显著的斜长石结晶分异作用过程。大石沟组玄武岩、安山岩和流纹岩具有相同的微量元素比值、ε(t)值和t_DM,为同一母岩浆分离结晶的产物。玄武岩浆起源于原始石榴石二辉橄榄岩约10%的部分熔融,玄武岩浆分离结晶后残余岩浆比例约70%时形成安山岩浆,残余岩浆比例约20%~30%时产生流纹岩浆; 分离结晶的主要矿物包括斜长石和铁钛氧化物。三郎铺组和大石沟组均是新元古代晚期大陆裂谷作用的岩浆响应。     

阿尔金断裂南缘约马克其镁铁-超镁铁岩的性质和年代学研究

阿尔金南缘断裂带中的约马克其镁铁-超镁铁岩具有蛇绿岩的岩石组合特征,是卷入到阿尔金断裂带的蛇绿岩片,其下部的超镁铁质组分m/f=9.49~9.64,为镁质超基性岩;上部的镁铁质组分具有与大洋中脊玄武岩类似的REE球粒陨石标准化分布模式和微量元素原始地幔标准化分配模式,在基性岩Zr/Y-Zr和Ti/100-Zr-Y×3环境判别图解中均位于大洋中脊环境。对辉长岩进行锆石LA-ICP-MS原位U-Pb定年,表明该蛇绿岩形成于500.7±1.9Ma的晚寒武世,它们是Rodinia超大陆裂解的产物。约马克其地区铜镍综合异常中的铜异常是由产于蛇绿岩单元上部的玄武岩中铜矿化所致,而镍地球化学异常则是蛇绿岩下部单元超镁铁质组分中含镍蛇纹石引起,因而,约马克其镁铁-超镁铁岩具有找寻与蛇绿岩有关的铜矿床的可能。     

北祁连山与斑岩有关的碲金型金矿床地质特征和成因模型

车路沟金矿床是北祁连山发现的首例与斑岩有关的碲 -铋 -金型矿床。金矿床成矿地质特征显示 ,矿床形成于岛弧火山期后次火山 -深成中酸性侵入岩体中 ,直接赋存于浅成 -超浅成英安斑岩内 ,其成矿背景为碰撞造山环境。矿床受区域断裂裂隙、同建造期古火山穹隆边缘继承性断裂裂隙 ,尤其受次火山岩体边缘节理、裂隙及接触破碎带控制。同位素研究资料显示 ,成矿流体 δ18OH2 O为 - 6 .5 8‰～ - 2 .30‰ ,δD为 - 5 8.2‰～ - 4 1.8‰ ,δ3 4S为 - 3.84‰～ + 3.2 0‰ ,δ13 CPDB为 - 8.5 4‰～ - 1.32‰ ,盐度为9.37‰～ 11.83‰ [w (Na Cl) eq],密度为 0 .982～ 1.0 0 6 g/ cm3 ,均一温度为 137.6～199.4℃。成矿流体总特征为低温、低气相、中 -高密度、并含有较高 CO2 的 H2 O- CO2 -Na Cl (KCl)体系。厘定了成岩年龄为 4 2 7.7± 4 .5 Ma,成矿年龄在 35 0～ 4 10 Ma。矿床是在岩体固结定位后 ,由深部岩浆房 (源 )分异出的富含 Au、Te、Cu等成矿元素 ,CO2 、SO2 、H2 O等挥发组分的岩浆热液沿控岩构造裂隙带上升 ,不断从沿途已固结的英安斑岩及围岩中萃取成矿物质 ,并与大量大气降水混合作用的产物。矿床成因类型属与斑岩有关的低温热液型碲金矿。     

西天山特克斯县北乌孙山大哈拉军山组火山岩地球化学特征及构造意义

对西天山特克斯西北乌孙山中部地区出露的火山岩进行了地球化学研究,结果表明玄武岩、安山岩均为拉斑质火山岩,LREE较富集[(La/Yb)N介于3.44~11.36之间],具有弱的Eu负异常(δEu=0.79~1.13),安山岩与流纹岩明显富集强不相容元素(如Cs、Rb、Ba、Th、U)和LREE。玄武岩与中酸性岩样品具有轻微的差异,但所有样品具有较明显的Nb、Ta、Ti负异常,并且除了活动性较强的元素(Cs、Rb、Ba)外,其余微量元素均接近于下地壳的含量,(Th/Nb)N介于2.02~8.12之间,(Nb/La)N介于0.40~0.45之间,远远小于1,La/Ba值低(0.01~0.07),Ba/Nb值高(90~410);Zr/Nb值平均为16.48,最为接近原始地幔(15.71)的比值;而Ta/Nb、Hf/Ta、Th/Yb值平均为0.10、3.77、0.64,较为接近上地壳(0.10、3.50、0.48)的比值,Zr含量大于90×10-6,Zr/Y值在4左右,显示了板内玄武岩的特征。结合区域上地质特征,认为该地区在石炭纪时碰撞结束进入碰撞后伸展阶段,局部具有裂谷化特征。样品的Nb、Ta、Ti负异常应为地壳混染引起,火山岩的形成环境为碰撞后伸展的构造环境。     

帕米尔地区穆尔尕布辉长岩-闪长岩的成因:锆石U-Pb年龄、Hf同位素及岩石地球化学证据

穆尔尕布岩体位于塔吉克斯坦帕米尔地区中部,中帕米尔和南帕米尔之间的Rushan-Pshart缝合带中,岩石类型主要由辉长岩和少量闪长岩组成,呈岩株状侵入于新元古代(?)萨雷吉尔加组浅变质碎屑岩中。根据LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果,穆尔尕布岩体中辉长岩的年龄为(232.0±1.5)Ma,闪长岩的年龄为(231.5±1.9)Ma,两者在误差范围内一致,代表了该岩体的形成时代。辉长岩和闪长岩中锆石的εHf(t)值变化范围分别为4.8~12.1、6.4~10,加权平均值为8.1±1.5(MSWD=6.5)和7.9±0.8(MSWD=2.4),显示其原岩来源于地幔物质,其单阶段Hf模式年龄TDM1分别为477~621 Ma,391~672 Ma,指示其原岩为寒武纪—前寒武纪基底。岩石地球化学研究表明,辉长岩类具有贫碱、低Al、富Mg特征,属于低钾(拉斑)系列,闪长岩类则显示富Si、Al,贫Mg、低Ti的特征,属于钙碱性-高钾钙碱性系列;两者的稀土和微量元素特征相似,稀土总量高,呈轻稀土富集的右倾型配分型式,无Eu异常或轻微正Eu异常,微量元素富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,指示穆尔尕布岩体可能形成于岛弧环境。综合区域地质资料,认为在晚三叠世Rushan洋陆俯冲尚未结束,表明洋盆闭合时限晚于232 Ma。     

新疆北部古生代构造演化的几点认识

最近的地质调查和研究资料揭示,新疆北部古生代存在"三块两带"的构造格局,并经历了复杂的洋陆转换过程。地质、地球物理和碎屑锆石年龄结果显示,准噶尔盆地南部应存在一个至少发育前震旦系的古老陆块;初步认为东准噶尔北自额尔齐斯构造带东南的玛依鄂博地区至南部的卡拉麦里构造带南界,整体为一增生杂岩体,西准噶尔自额尔齐斯构造带南缘至谢米斯台南缘亦为一增生杂岩体。提出新疆北部加里东运动表现为准噶尔-吐哈陆块、中天山陆块群、伊犁地块等拼合形成哈萨克斯坦板块的一部分。从新疆北部泥盆系建造组合和沉积环境演变视角,探讨了早古生代形成的哈萨克板块北部洋盆从早泥盆世开始,至晚泥盆世拼合,洋盆经历了逐渐变浅直至消亡的演化过程。结合区域地质调查资料,提出南天山为一巨大的增生杂岩体,代表了哈萨克斯坦板块与塔里木板块最后增生拼合的位置,亦是古亚洲洋在中国境内最后闭合的位置,闭合的时限为早石炭末期。在以上认识的基础上,提出新疆北部晚古生代构造演化的"三块两带"基本框架:即在统一哈萨克斯坦板块形成后,自北而南依次存在西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块、塔里木板块及其间的准噶尔洋盆和南天山洋盆。晚泥盆世哈萨克斯坦板块与西伯利亚板块完成增生拼贴;早石炭世末,塔里木板块与西伯利亚-哈萨克斯坦联合板块完成增生拼贴,古亚洲洋结束洋陆转换;晚石炭世至早二叠世,新疆北部进入后碰撞伸展至大陆裂谷演化阶段。     

青藏高原古新世一始新世早期（65-40Ma）火山岩——同碰撞火山作用的产物

印度-亚洲大陆的碰撞开始于65Ma左右,大约在45／40Ma完成,之后转入碰撞后阶段至今。碰撞过程（～65～40Ma）中,已消减的新特提斯大洋板片回转,不仅导致会聚速率提高,还诱使青藏岩石圈之下的对流软流圈上涌,并发生减压熔融,产生碰撞期（或同碰撞）火山作用。西藏中部和南部的古新世一始新世早期（～65～40Ma）火山岩即是此碰撞期（或同碰撞）火山作用的产物。该碰撞期（或同碰撞）火山岩系并非是单一的长英质中酸性火山岩,其成分变化很宽．从玄武质到流纹质均有发育。它们源于成分为ENd（t）≈＋3、87Sr／88Sr（f）≈0．705和La／Nb≈0．8的软流圈源。根据岩石地球化学数据,古新世一始新世早期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熔岩又可以进一步划分为LT1和LT2等两个亚类。HT和LT1熔岩为未遭受地壳混染的基性熔岩,以具有高Nb／La值（0．88～1．53）和原始地幔标准化分配曲线上缺乏Nb、Ta和Ti负异常为特征;而LT2熔岩却为受到了强烈地壳混染的基性熔岩．其Nb／La值很低（O．20～0．49）,Nb、Ta和Ti明显亏损。西藏中部拉嘎拉玄武岩和邦达错碱性玄武岩的化学演化受控于橄榄石（ol）＋单斜辉石（cpx）结晶分离作用;而西藏南部林子宗火山岩系的化学变异则是经受了辉长质结晶分离作用。元素和同位素数据表明．青藏高原古新世一始新世早期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LT2熔岩的Sr—Nd同位素变化特点与其软流圈源熔体上升过程中所卷入的不同岩石圈组分有关。下地壳组分的卷入导致典中组、帕那组和拉嘎拉玄武岩的LT2熔岩具有低-负εNd（t）值（＋1．3～-3．9）和较低87St／86Sr（f）值（0．7046～-0．7065）;而达孜基性火山岩和年波组的LT2?