西北天山吐拉苏盆地火山岩SHRIMP年代学和微量元素地球化学研究

吐拉苏盆地位于西北天山西段,盆地中大面积出露晚古生代火山—沉积岩地层,该地层的火山—沉积岩是区内阿希、京希—伊尔曼德金矿的主要赋矿围岩,由凝灰岩、流纹岩、安山岩和少量玄武岩组成。对火山岩剖面下部流纹岩中锆石开展的SHRIMP年代学研究表明,火山喷发开始的时间早于386Ma(中泥盆世晚期)。因此,下石炭统地层单位“大哈拉军山组”不再适合代表吐拉苏盆地中广泛出露的这套火山—沉积岩地层,本文建议创建中-上泥盆统“伊尔曼德组”。京希—伊尔曼德金矿区及其外围火山熔岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素,具有典型大陆岛弧火山岩的地球化学特征。因此,吐拉苏盆地晚古生代火山岩代表北天山洋洋壳向伊犁板块俯冲过程中形成的火山岛弧,该岛弧的演化至少持续到晚泥盆世晚期(~363Ma)。受俯冲带流体交代的地幔楔是吐拉苏岛弧火山岩(玄武岩和安山岩)的岩浆源区,大量流纹岩应该是大陆地壳物质熔融的产物。     

陕西商县—丹凤地区丹凤群变质玄武岩的微量元素和同位素地球化学

丹凤祥变质玄武岩可以分为两类：一类是ＬＲＥＥ富集型的钙碱性玄武岩，另一类是ＬＲＥＥ平坦型的拉斑玄武岩。ＬＲＥＥ富集型的变质玄武岩［（Ｃｅ／Ｙｂ）Ｎ为５～２０］贫Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ，Ｔｈ＞Ｔａ，Ｎｂ／Ｌａ＜０．８，Ｈｆ／Ｔｈ＞８，Ｚｒ／Ｙ＜３，表明其形成于消减带之上的洋内岛弧环境。该玄武岩的εＮｄ（ｔ）＝＋４．９～＋７．３，εＳｒ（ｔ）＝３．０～＋３２，可能是亏损地幔端元（ＤＭＭ）与第二类富集地幔端元（ＥＭⅡ）混合形成的。大多数玄武岩的（２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ）ｉ比值（１６．５～１７．６）较低，（２０８Ｐｂ／２０４Ｐｂ）ｉ和（２０７Ｐｂ／２０４Ｐｂ）ｉ比值（分别为３６．２～３６．９和１５．３～１５．５）较高，ε１８Ｏ变化较大（５．５‰～９．２‰）。因此，根据微量元素和同位素地球化学资料，丹凤群变质玄武岩的源区可能包括下述组分：１）亏损的软流圈地幔（ＤＭ）；２）富集地幔（ＥＭ）；３）洋内岛弧下地壳（镁铁和超镁铁质岩）；４）消减带岩片带入的组分。而ＬＲＥＥ亏损的拉斑玄武岩具ＭＯＲＢ的特征，Ｔｈ／Ｔａ和Ｌａ／Ｔａ比值近似等于１，ＴｉＯ２＝１．６５％，Ｔｉ／Ｖ＝２２，指示来自亏损的软流圈地幔，形成在与消减作用无关的拉张     

班公湖—怒江结合带南侧弧-盆系时空结构与演化特征

本文在1：25万邦多区幅、措麦区幅填图成果基础上，运用多岛弧造山模式分析了班公湖—怒江结合带南侧弧-盆系时空结构与演化特征。认为中晚侏罗世—早白垩世，伴随班公湖—怒江洋向南俯冲消亡，其南侧形成多岛弧—盆系的空间配置格局；早白垩世晚期—晚白垩世，残余海盆沉积、闭合消亡及其随后的碰撞造山，完成了班公湖—怒江带南侧弧-盆系时空演化史。     

西准包古图含铜斑岩的埃达克岩特征及其地质意义

西准达尔布特—包古图地区出露两类中酸性侵入岩,一类为海西晚期(<270Ma)花岗岩基,另一类为海西中晚期(330～320Ma)中酸性小斑岩体,包古图斑岩铜矿赋存于后者。岩石主量和微量元素分析表明,包古图含矿小斑岩基本满足埃达克岩的条件,即SiO2>56%,Al2O3>15%,MgO<3%,贫Y和Yb(Y<18×10-6,Yb<1.9×10-6),高Sr(>400×10-6),HREE明显亏损,其Nd和Sr同位素组成与洋中脊玄武岩(MORB)组成接近。但部分样品MgO含量较高(>3%),轻稀土元素丰度较低,偏离埃达克岩的组成范围。根据斑岩的地球化学组成并结合区域地质特征,笔者认为包古图含矿斑岩形成于与洋内俯冲有关的岛弧环境,但洋壳板片的初始熔体在上升过程中受到了地幔橄榄岩的不均匀混染。     

西天山温泉布拉格达瓦一带托斯库尔他乌组沉积特征及构造环境分析

西天山温泉地区广泛发育泥盆—石炭纪火山—沉积地层,布拉格达瓦一带出露的托斯库尔他乌组发育一套由滨海间夹陆相—滨浅海相—浅海相过渡的碎屑岩夹火山碎屑岩的沉积建造,沉积物源主要为中酸性火山岩,碎屑颗粒沉积速度较快,属于近源沉积,蚀源区构造环境具活动性质,形成于未切割的活动岛弧。火山岩呈夹层、透镜体状分布于托斯库尔他乌组地层中,火山作用具周期性间歇喷发的特征,岩相表现为爆发—喷溢—沉积—爆发—沉积—爆发的周期性特点。火山岩属钙碱性岩石系列,火山岩浆对应的俯冲深度为上地幔。火山岩微量元素Nb,Sr,P,Ti,Ba为亏损型,Th,Zr元素富集,与岛弧环境密切相关;Nb/Ta为11.96~15.19,略低于原始地幔值,Zr/Hf为30.17~38.20,与原始地幔值相近。稀土总量∑REE为(186.57~208.58)×10^-6,轻重稀土比值为5.38~6.13;(Ce/Yb)_N为3.90~4.48,(La/Yb)_N为4.67~6.70,δEu为0.28~0.49,属于轻稀土富集型,显示为负铕异常。根据沉积物源区分析及主、微量元素特征,结合区域构造背景,认为晚泥盆世托斯库尔他乌组沉积建造所反映的构造环境为消减带俯冲碰撞的岛弧环境。     

华北克拉通东部辽河群中两类斜长角闪岩年代学、地球化学特征及其地质意义

对辽东桓仁地区辽河群高家峪组中出露的斜长角闪岩进行岩石学、地球化学及年代学研究,显示高家峪组中的斜长角闪岩原岩为基性玄武岩,可划分为低Ti-E-MORB及高Ti-OIB两种类型:低Ti型样品原岩属拉斑玄武岩系列,轻微亏损Nb、Ta、Zr,明显亏损P,弱轻稀土富集、重稀土亏损,具有E-MORB地球化学特征;高Ti样品原岩属碱性玄武岩系列,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,轻稀土富集、重稀土亏损,具有OIB地球化学特征。两类斜长角闪岩具有较低的MgO、Cr、Ni含量及Mg~#值,说明它们原岩不是原始岩浆,而是通过不同矿物相分离结晶作用形成。锆石U-Pb测年表明低Ti型和高Ti型斜长角闪岩成岩年龄分别为2158±15 Ma、2173±12 Ma,变质年龄分别为1870±6 Ma、1861±7 Ma。区域地质特征及岩石成因研究共同指示两类斜长角闪岩形成于弧后盆地环境,辽吉地区在古元古代早期可能处于活动大陆边缘弧后盆地构造环境,辽吉造山带的形成与弧-陆碰撞有关。     

内蒙古查干拜兴晚石炭世埃达克岩的成因及其洋内俯冲作用的约束

由于缺少可靠的埃达克岩石的发现和系统研究,内蒙古索伦地区有无洋内初始弧火成岩组合和洋内俯冲作用尚不清楚,制约了古亚洲洋东段古生代古大洋俯冲消亡过程的进一步认识。本文报道在内蒙古苏尼特右旗蛇绿混杂岩带中新发现的晚石炭世埃达克岩,岩性为英云闪长岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示,查干拜兴埃达克岩的形成时间为322.3±5.2 Ma,时代为晚石炭世。该埃达克岩属于低钾拉斑系列-中钾钙碱性系列岩石,SiO₂含量为65.57%～67.89%,Al₂O₃为15.48%～16.55%,MgO为0.76%～1.63%,Na₂O/K₂O为2.39～18.09,Sr为371×10^-6～486×10^-6,Yb为0.60×10^-6～1.76×10^-6,Y为4.87×10^-6～7.82×10^-6。相对富集大离子亲石元素K、Rb和Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Z...     

A Detailed Geochemical Study of Island Arc Crust: the Talkeetna Arc Section, South-Central Alaska

The Early to Middle Jurassic Talkeetna Arc section exposed inthe Chugach Mountains of south–central Alaska is 5–18km wide and extends for over 150 km. This accreted island arcincludes exposures of upper mantle to volcanic upper crust.The section comprises six lithological units, in order of decreasingdepth: (1) residual upper mantle harzburgite (with lesser proportionsof dunite); (2) pyroxenite; (3) basal gabbronorite; (4) lowercrustal gabbronorite; (5) mid-crustal plutonic rocks; (6) volcanicrocks. The pyroxenites overlie residual mantle peridotite, withsome interfingering of the two along the contact. The basalgabbronorite overlies pyroxenite, again with some interfingeringof the two units along their contact. Lower crustal gabbronorite(10 km thick) includes abundant rocks with well-developed modallayering. The mid-crustal plutonic rocks include a heterogeneousassemblage of gabbroic rocks, dioritic to tonalitic rocks (30–40%area), and concentrations of mafic dikes and chilled mafic inclusions.The volcanic rocks (7 km thick) range from basalt to rhyolite.Many of the evolved volcanic compositions are a result of fractionalcrystallization processes whose cumulate products are directlyobservable in the lower crustal gabbronorites. For example,Ti and Eu enrichments in lower crustal gabbronorites are mirroredby Ti and Eu depletions in evolved volcanic rocks. In addition,calculated parental liquids from ion microprobe analyses ofclinopyroxene in lower crustal gabbronorites indicate that theclinopyroxenes crystallized in equilibrium with liquids whosecompositions were the same as those of the volcanic rocks. Thecompositional variation of the main series of volcanic and chilledmafic rocks can be modeled through fractionation of observedphase compositions and phase proportions in lower crustal gabbronorite(i.e. cumulates). Primary, mantle-derived melts in the TalkeetnaArc underwent fractionation of pyroxenite at the base of thecrust. Our calculations suggest that more than 25 wt % of theprimary melts crystallized as pyroxenites at the base of thecrust. The discrepancy between the observed proportion of pyroxenites(less than 5% of the arc section) and the proportion requiredby crystal fractionation modeling (more than 25%) may be bestunderstood as the result of gravitational instability, withdense ultramafic cumulates, probably together with dense garnetgranulites, foundering into the underlying mantle during thetime when the Talkeetna Arc was magmatically active, or in theinitial phases of slow cooling (and sub-solidus garnet growth)immediately after the cessation of arc activity. KEY WORDS: island arc crust; layered gabbro; Alaska geology; island arc magmatism; lower crust     

滇西吉义独蛇绿混杂岩的岩石地球化学特征、成因和构造环境探讨

滇西吉义独蛇绿混杂岩位于金沙江缝合带的南端,岩石组合出露较齐全,包括堆晶橄榄岩、堆晶辉石岩、堆晶辉长岩以及玄武岩等,它们呈构造岩片的形式产出并与外来岩块组成蛇绿混杂岩.堆晶橄榄岩和辉石岩具低Al_2O_3,低TiO_2,而高Mg~#值(Mg~#=0.88～0.92),富集Cr和Ni,稀土总量偏低(∑REE=14.82×10~(-6)～27.75×10~(-6)),倒"U"型的稀土元素分布特征.堆晶辉长岩和玄武岩的Mg~#值较低,分别为0.70～0.79和0.51～0.66,具拉斑系列的演化趋势.玄武岩可以细分为2组:第一组玄武岩以平坦型稀土配分模式,低Mg~#(Mg~#=0.44～0.46),低稀土总量(∑REE=52.29×10~(-6)～60.26×10~(-6))为特征;第二组玄武岩则为LREE弱富集型的稀土配分模式,其Mg~#较高(Mg~#=0.54～0.68),稀土总量也较高(∑REE=62.13×10~(-6)～101.87×10~(-6)).在原始地幔标准化的微量元素配分图解中,两组玄武岩均相对富集大离子亲石元素而亏损Nb、Ta和Ti,与岛弧岩浆岩类似,明显不同于N-MORB.岩石的Sr-Nd同位素组成较为均一和稳定,堆晶橄榄岩和辉石岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7051～0.7056,5_(Nd)(t)=2.8～4.1,玄武岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7050～0.7056,ε_(Nd)(t)=5.1～5.8,且显示出原始地幔的同位素组成特征,暗示这些岩石为同源岩浆分异演化而成的岩浆产物.岩浆演化的主要方式为分离结晶作用,受地壳混染不明显.岩浆结晶形成岩石的顺序为:堆晶橄榄岩→堆晶辉石岩→堆晶辉长岩→玄武岩2组→玄武岩1组.岩石地球化学特征表明,吉义独蛇绿岩的形成与俯冲作用有关,且形成于金沙江洋内俯冲的消减环境.     

滇西古特提斯俯冲-碰撞过程的岩浆作用记录

三叠纪岩浆作用广泛发育于澜沧江南带,锆石U-Pb年代学结果及岩石组合特征显示:(1)该区残留有少量的早三叠世火山岩(约248Ma),主要为一套薄层的以安山岩为主的火山岩;(2)中三叠世以大规模的酸性岩浆作用为主,部分地段的中部夹有少量的玄武岩,其中晚期的流纹岩与该区出露巨大的临沧花岗岩基主体具有一致的形成时代(约230Ma);(3)晚三叠世则以基性火山岩为主,夹少量流纹岩为特征的"双峰式"火山岩组合。元素地球化学特征表明,早三叠世火山岩具有典型的岛弧火山岩的特征,暗示其很可能形成于俯冲的构造环境;中三叠世晚期的流纹岩与临沧花岗岩基主体具有非常相似的地球化学特征,结合其流纹岩具有A型花岗岩属性,表明该区中三叠世火成岩形成于碰撞后的构造背景;而晚三叠世基性火山岩虽然在地球化学特征上显示出与岛弧火山岩相似的高铝和Nb-Ta的亏损,但其中部分火山岩具有高镁和板内玄武岩的微量元素比值特征,说明这些火山岩可能形成于碰撞后裂谷(post-collisional rifting)环境。结合区域上前人的研究资料,我们认为西南三江地区古特提斯主洋盆的俯冲闭合可能直到早三叠世晚期才完成,其后的陆-陆/弧碰撞作用可能发生在中三叠世早期,中三叠世中晚期该区进入碰撞后演化阶段,晚三叠世开始处于碰撞后的裂谷阶段,古特提斯在该区的演化最终结束于三叠纪末。