华北陆块南部熊耳群火山岩的地球化学特征与成因

分布于华北陆块南部的熊耳群火山岩由玄武质到流纹质火山岩组成,并以玄武安山岩、安山岩为主,次为英安-流纹岩,SiO2=62％±的岩石较少,显示双峰特点。中基性熔岩的主要造岩矿物是辉石和斜长石,没有角闪石和黑云母,表明熊耳群火山岩形成于相对无水的环境。岩石地球化学上的显著特点是,富K2O、FeO,低Al2O3、MgO、CaO;富含大离子亲石元素(LILE,如K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),相对亏损高场强元素(HFSE,Nb、Ta、Ti),表现出岛弧型火山岩的地球化学亲合性。文中详细的岩石地球化学证据表明,熊耳群火山岩具有岛弧型地球化学特征的主要原因是其地幔源区遭受俯冲带组分的改造,而岩浆在上升到地表的过程中混染地壳物质是次要的。基于熊耳群及下伏结晶基底的地质学和地球化学特征,表明熊耳群形成于夭折的三叉裂谷环境,推断俯冲带组分的改造和富集事件发生在华北陆块南部古元古代大陆壳的形成和 拼贴过程中,由于洋壳和地壳物质再循环到上地幔中,使陆下岩石圈地幔源区富集LILE、LREE并亏损HFSE。熊耳期岩浆作用正是源于这样的保留有早期俯冲带组分改造特征的陆下岩石圈富集地幔。     

长白山区图们江流域新生代火山岩的岩石化学研究

图们江流域新生代火山岩以溢流式喷发为特征，其主要岩石类型以拉斑玄武岩为主，含少量玄武质粗安岩、碱性玄武岩、玄武质安山岩和粗面玄武岩。根据图们江流域火山岩的Mg#（Mg#=100Mg^2＋／（Mg^2＋＋Fe^2＋））值多数≤60，Ni含量〈100μg／g和主、微量元素地球化学特征综合表明，形成火山岩的岩浆不是原始岩浆，它们是原始岩浆在上地幔经历了橄榄石、辉石分离结晶作用后形成的以拉斑玄武岩为主，包括碱性玄武岩和粗面玄武岩等演化岩浆，结晶分异作用是岩浆演化过程的主要控制因素。拉斑玄武质岩浆在上升过程中发生了不同程度的壳源物质同化混染作用，发生在上地壳遭受较大程度混染的岩浆K2O含量明显偏高（〉2．6％），形成玄武质粗安岩。     

阿尔金南缘冰沟南组火山岩锆石U-Pb年龄及其前寒武纪构造演化意义

在阿尔金南缘玉苏普阿勒克塔格北侧出露的冰沟组火山岩为一套与滨浅海相细粒陆源碎屑岩和碳酸盐岩共生的中基性火山岩,主要岩石类型有蚀变熔结凝灰岩、安山质凝灰熔岩和强蚀变玄武安山岩。该火山岩作为Columbia超大陆裂解阶段的物质记录,对其年代学和产出的地质构造背景的探讨,有助于探讨阿尔金南缘前寒武纪构造演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究结果显示,强蚀变玄武安山岩样品具有两组锆石年龄,第一组年龄分别为944. 7±6. 4 Ma(n=8,MSWD=0. 057)和951. 2±6. 3 Ma(n=12,MSWD=0. 042),测点位于锆石震荡环带上,显示了典型的岩浆锆石的特征,代表火山岩的形成时代,属青白口纪早期;第二组年龄介于446±5～458±4Ma,与区域高压—超高压岩石的原岩的退变质时代(～450 Ma)一致,可能代表受该期陆壳深俯冲/折返事件改造。另外,228±6 Ma、229±4 Ma和130±1 Ma的年龄信息,可能代表火山岩还遭受了晚三叠世和早白垩世构造热事件改造。构造背景分析表明,该火山岩形成于板内裂谷环境,对应于Columbia超大陆裂解阶段的晚期,之后索尔库里群沉积盆地由拉张转换到汇聚的构造背景,转为Rodinia超大陆汇聚阶段。结合区域地质特征和该火山岩年龄信息,进一步制约了阿尔金南缘Columbia超大陆裂解和Rodinia超大陆汇聚的时限分别为945～1602 Ma和871～945 Ma。     

冲绳海槽火山岩地球化学特征及岩浆源区地幔性质探讨

冲绳海槽是因菲律宾海板块俯冲于欧亚板块之下,在陆壳上发育起来的一个初始的弧后盆地,是研究弧后扩张作用早期盆地演化、岩浆作用和壳幔过程的天然实验室。尽管迄今对冲绳海槽已经做了大量的调查研究工作,但仍存在一些颇有争议或亟待解决的科学问题,如：冲绳海槽酸性浮岩与基性玄武岩之间的成因联系,冲绳海槽不同区段构造背景对岩浆作用的控制,冲绳海槽岩浆源区地幔的特征,俯冲板块组分(流体+熔体)对地幔楔部分熔融的贡献等。本文在系统收集和整理(剔除了一些存疑数据)了迄今已有冲绳海槽火山岩主量元素、微量元素(包括稀土元素)与Sr-Nd-Pb同位素数据的基础上,通过对资料的系统分析,进一步确认了酸性浮岩与基性玄武岩的岩浆同源性;认为在冲绳海槽北段与中段主要分布有酸性浮岩和中性安山岩,应该是两段区域目前正处于裂谷阶段的反映,而南段广泛分布的基性玄武岩说明在构造性质上已接近成熟性弧后盆地;冲绳海槽的火山岩岩浆源区具有II型富集地幔（EMII型）Dupal异常特征,岩浆源于流行地幔（PREMA）和EMII型地幔端元混合的源区地幔,其中EMII约占比15%,PREMA贡献率在85%左右;源于俯冲的菲律宾海板块(俯冲洋壳或沉积物)的流/熔体的加入是导致冲绳海槽下伏地幔具有EMII型特征的原因,这一点不同于Dupal异常源于壳幔相互作用的观点。     

小明月沟中心式火山机构遥感图像模型的建立

中心式大山机构具有环状、辐射状交织的遥感图像特征￣［１］。解译标志为环状色调（色彩），环状、向心状水系及环带状地形。该类火山机构的火山岩、火山岩相及大山断裂的分布规律是建立遥感图像模型的地质基础。在ΔＴ平面等值线图上，中心式火山机构近等轴状，反映出中心式火山机构的地球物理场模型与遥感图像模型的一致性。文中所讨论的小明月沟火山机构为典型的中心式火山机构。     

Petrogenesis of mid-Carboniferous volcanics and granitic intrusions from western Junggar Basin boreholes: geodynamic implications for the Central Asian Orogenic Belt in Northwest China

The western Junggar Basin is located on the southeastern margin of the West Junggar terrane, Northwest China. Its sedimentary fill, magma petrogenesis, tectonic setting, and formation ages are important for understanding the Carboniferous tectonic evolution and continental growth of the Junggar terrane and the Central Asian Orogenic Belt. This paper documents a set of new zircon secondary ion mass spectrometry U–Pb geochronological and Hf isotopic data and whole-rock elemental and Sr–Nd isotopic analytical results for the Carboniferous strata and associated intrusions obtained from boreholes in the western Junggar Basin. The Carboniferous strata comprise basaltic andesite, andesite, and dacite with minor pyroclastic rocks, intruded by granitic intrusions with zircon secondary ion mass spectrometry U–Pb ages of 327–324 Ma. The volcanic rocks are calc-alkaline and show low high ε_Nd(t) values (5.3–5.6) and initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0.703561–0.703931), strong enrichment in LREEs, and some LILEs and depletion in Nb, Ta, and Ti. Furthermore, they also display high (La/Sm)_N (1.36–1.63), Zr/Nb, and La/Yb, variable Ba/La and Ba/Th and constant Th/Yb ratios. These geochemical data, together with low Sm/Yb (1.18–1.38) and La/Sm (2.11–2.53) ratios, suggest that these volcanic rocks were derived from a 5–8% partial melting of a mainly spinel Iherzolite-depleted mantle metasomatized by slab-derived fluids and melts of some sediments in an island-arc setting. In contrast, the granitic intrusions represent typical adakite geochemical features of high Sr and low Y and Yb contents, with no significant Eu anomalies, high Mg#, and depleted ε_Nd(t) (5.6–6.4) and ε_Hf(t) (13.7–16.2) isotopic compositions, suggesting their derivation from partial melting of hot subducted oceanic crust. In combination with the previous work, the West Junggar terrane and adjacent western Junggar Basin are interpreted as a Mariana-type arc system driven by northwestward subduction of the Junggar Ocean, possibly with a tectonic transition from normal to ridge subduction commencing ca. at 331–327 Ma.     

大兴安岭中段突泉盆地高Mg#火山岩激光全熔40Ar/39Ar测年与地球化学特征

对大兴安岭中段突泉盆地中出露的高Mg#火山岩进行了详细的岩石学、激光全熔40Ar/39Ar测年及地球化学研究,讨论了该组火山岩成因、岩石物质来源及其地质意义.突泉盆地高Mg#火山岩为一套中酸性岩石,化学成分显示其主要为安山岩与英安岩.岩石激光全熔40Ar/39Ar测年结果显示火山岩年龄为136.0±2.0 Ma,形成于早白垩世早期.火山岩地球化学特征总体表现出了埃达克质岩石的地球化学特征：SiO2≥57.50%,A12O3≥16.66%,MgO45,贫Y（平均值17.53×10-6）,贫Yb（平均值1.84×10-6）,高Sr（>534×10-6）,高Ba（789×10-6~925×10-6）;Sr/Y=22.71~73.54,Y/Yb=8.95~11.32;REE分异明显,富集LREE,亏损HREE;无明显Eu异常（平均Eu/Eu*=0.94）.该套高Mg#火山岩可能是加厚基性下地壳发生部分熔融并与底侵的基性岩浆混合的产物.结合大兴安岭中生代盆岭构造演化的特点,突泉盆地早白垩世高Mg#的埃达克质火山岩形成于蒙古-鄂霍茨克洋（古太平洋）闭合造山阶段碰撞构造背景,岩浆源区性质主要归因于增厚的造山带下地壳部分熔融作用.     

中太平洋CP25岩心的矿物、稀土元素及Sr、Nd同位素组成--晚新生代海底火山活动的证据

中太平洋ＣＰ２５岩心沉积物中钙十字沸石、蒙脱石／伊利石比值（Ｍ／Ｉ）、稀土元素含量、铈异常（δＣｅ）、铕异常（δＥｕ）及Ｓｒ、Ｎｄ同位素特征作为海底火山活动的证据,揭示了中太平洋海盆晚新生代以来火山活动和沉积的历史。其结果是,早中新世约２０～１７ＭａＢ．Ｐ．间,火山活动逐渐强烈,在１７ＭａＢ．Ｐ．最强烈,使得沉积物具有高Ｍ／Ｉ和∈Ｎｄ、低δＣｅ和８７Ｓｒ／８６Ｓｒ。１７～１ＭａＢ．Ｐ．发生沉积间断。１ＭａＢ．Ｐ．至现代,火山活动较早中新世减弱     

西昆仑普鲁新生代火山岩的矿物化学特征及其对岩浆演化过程的约束

对西昆仑普鲁新生代火山岩的矿物学进行了系统的研究。结果表明：该地区火山岩主要由橄榄石、单斜辉石和斜长石组成,并有少量的斜方辉石、黑云母、角闪石、碱性长石和铁钛氧化物。其矿物学特征指示了岩浆的性质有点类似于碱性岩浆,但与典型的碱性玄武岩又有明显的区别,属于橄榄安粗岩系列。利用橄榄石-熔体平衡原理估算了进入高位岩浆房中的熔体的MgO含量约为6．2％,Mg^#为0．57,说明其不是地幔熔融形成的原始岩浆,而是经历了深部岩浆房的分离结晶过程。由单斜辉石估算的高位岩浆房的深度约7～9km。岩浆在高位岩浆房中发生了较长时间的强烈分离结晶作用,分离结晶相主要为橄榄石、单斜辉石和斜长石以及少量的斜方辉石、黑云母、角闪石、碱性长石和铁钛氧化物。不同时期形成的铁钛氧化物指示了分离结晶过程由相对高温高氧逸度向相对低温低氧逸度演化。与此相对照的是岩浆在深部岩浆房中可能只发生了橄榄石和辉石等铁镁矿物的分离结晶作用,且分异作用时间较短。深部岩浆房可能存在于岩石圈地幔或壳幔过渡带中,岩浆由深部岩浆房上升到高位岩浆房中的过程是近绝热的,从浅部岩浆房到地表是快速上升的过程。     

柴达木北缘超高压变质带中的岛弧火山岩

青藏高原北部柴北缘发育一套与超高压变质带并行的早古生代岛弧火山岩带,岛弧火山岩以玄武岩类为主,包括一些中酸性岩类,岩石以普遍遭受绿片岩相蚀变为特征,区别于该地区普遍遭受角闪岩相区域变质的元古代的基性火山岩。该早古生代的岛孤火山岩显示三组地球化学特征:①VTG-Ⅰ,岛弧拉斑玄武岩(IAT);②VTG-Ⅱ,高Al次钙碱性-碱性过渡型玄武岩;③VTG-Ⅲ,较N-MORB更亏损的拉斑玄武岩(异常MORB)。研究认为前两组火山岩是成熟岛弧两个发育阶段的特征性产物:洋壳俯冲到陆壳的初用,由俯冲洋壳和地幔楔的部分熔融形成岛弧拉斑玄武岩(IAT),随着俯冲板块的速度加快和岛弧周围地壳的加厚,则形成钙碱性玄武岩(CA)、高Al玄武岩。第三组火山岩形成于弧间盆地,由亏损的地幔楔高度部分熔融形成比N-MORB亏损的的火山岩(异常MORB)。岛弧火山岩的锆石LA-ICP-MS法U-Pb年龄为514.2±8.5 Ma,说明柴北缘在早古生代发生过洋壳向陆壳的俯冲作用。鉴于该地区代表陆-陆俯冲作用的柴北缘超高压变质岩石也是形成于早古生代(494Ma),认为陆-陆俯冲作用发生在洋-陆俯冲作用之后,二者时间和空间相伴随。