拉萨地块西部碰撞后富钾火山作用CO_(2)释放规模初探

估算地质历史时期火山活动的CO_(2)释放量对于理解地球深部碳释放及其气候环境效应具有重要意义。本文聚焦青藏高原拉萨地块西部的碰撞后富钾火山作用,以雄巴、赛利普、布嘎寺和麦嘎4个地区的富钾火山岩为例,开展了橄榄石、辉石等斑晶矿物中熔体包裹体的CO_(2)含量与脱气特征研究,结合火山岩体积和年龄等参数,估算了拉萨地块碰撞后富钾火山活动的CO_(2)释放量。结果表明,研究区火山岩熔体包裹体气泡中的CO_(2)含量约为0.61%~5.38%,雄巴、赛利普、布嘎寺和麦嘎火山岩的CO_(2)年释放量分别为(5.1±0.9)×10^(-5)Pg/yr、(1.3±0.6)×10^(-5)Pg/yr、(2.5±0.5)×10^(-4)Pg/yr和(1.5±0.2)×10^(-7)Pg/yr,共计约(3.2±0.6)×10^(-4)Pg/yr。粗略推算结果表明,拉萨地块碰撞后富钾火山作用的CO_(2)总释放规模约为0.006±0.001Pg/yr,与大陆碰撞带深部碳释放通量模型的计算结果相一致。本文的研究结果为地质历史时期印度-亚洲大陆碰撞导致的深部碳释放模拟提供了初步的实测数据参考。未来仍需在获取更多数据的基础上优化研究结果,以减小碰撞后火山作用的岩浆成分、规模、时空分布不均等导致的不确定性。

福建罗源鉴江火山喷发盆地火山作用及地球化学特征

罗源鉴江火山喷发盆地是福建东部晚中生代较为重要的火山喷发盆地之一,通过系统剖面测制、地质填图及采样测试分析,将盆地火山岩相划分为5种类型,并圈定了12个V级火山机构。通过对分布于盆地中的火山岩岩石地球化学分析,认为早白垩世黄坑组为分异程度中等偏高,属于过铝质中-高钾钙碱性岩系列的安山质-英安质-流纹质岩石组合;寨下组为一套分异程度中等偏高,属于过铝质中-高钾、钙碱-碱性岩系列的流纹质-粗面(英安)质岩石组合。研究区黄坑组原始岩浆主要来自下地壳和上地幔,而寨下组岩浆则主要来自中-下地壳,并有少量地幔物质的参与,成因均与板块俯冲作用有关。

大兴安岭南段晚中生代双峰式火山作用

大兴安岭南段晚中生代满克头鄂博组火山岩表现出双峰式特征 ,主要由玄武质安山岩、英安岩和流纹岩组成。基性火山岩属于低钾拉斑系列 ,轻微富集 L REE,Eu异常不明显 (Eu* / Eu=0 .99～ 1.0 4)和 HREE无明显分馏的特征 (Dy/Yb CN=1.0 30～ 1.0 89) ;富集大离子亲石元素 (L IL E)而亏损高场强元素 (HFSE) ,尤其是强烈亏损 Nb、Ta。英安岩和流纹岩为钙碱性系列 ,在 REE配分模式上为 L REE富集型 ,其中英安岩为 Eu弱负异常 (Eu* / Eu=0 .81～ 1.0 1) ,流纹岩的 Eu负异常明显 (Eu* / Eu=0 .6 5～ 0 .76 ) ;在微量元素蛛网图上 ,英安岩类似于基性火山岩 ,流纹岩除了具 L IL E富集和 HFSE亏损特征外 ,还显示出 Sr、P、Ti等元素的强烈亏损 ,可能与岩浆演化过程中斜长石、磷灰石的分离结晶作用相关。晚中生代双峰式火山岩的元素地球化学特征表明 ,基性火山岩源于受早期俯冲洋 /陆壳流体交代的地幔楔或亏损地幔 ,而英安岩则可能为基性岩浆分离结晶的结果。流纹岩表现出较高的 L a/ Sm比值和很高的 K/ P、K/ Ti比值 ,其成因可能与地壳混染作用或与大陆中、下地壳重熔作用有关。结合区域晚中生代盆岭构造格局特征 ,大兴安岭南段晚中生代双峰式火山岩形成于造山后阶段 。

东南沿海地区新生代火山作用和地幔柱

通过本文的研究表明 ,东南沿海地区从沿海→内陆 (牛头山→闽清→明溪 )新生代玄武岩的年龄逐渐变小 ,具有火山链的特征 ;微量元素和 Sr- Nd同位素特征与洋岛玄武岩 (OIB)类似 ;上地幔具有过热状态和扰动的热结构 ;地球物理具有低的 Vs 异常及提供了在该区下面具有地幔柱的 CT模式 ;火山岩具有较高的 3He/4He同位素比值 ,因此提出了研究区下面存在地幔柱。进一步根据火山岩的热动力学参数 ,从沿海→内陆 ,随火山岩年龄变小 ,火山岩的碱性程度逐渐增加 ,岩浆起源的深度逐渐变深 ,局部熔融程度逐渐变小等特征 ,提出了地幔柱的形成是由太平洋板块俯冲诱发 ,地幔柱位于俯冲带上面 ,南海的扩张和新生代火山岩的形成是地幔柱作用的结果 ,并提出地幔柱成因演化模式。

龙岗火山群第四纪爆破式火山作用类型与期次研究

龙岗火山群位于吉林省辉南和靖宇县境内的龙岗山脉中段。火山活动始于新近纪,第四纪更新世为鼎盛期,全新世以来仍有较强的喷发活动,是中国近代活动火山区之一。火山碎屑物的堆积构造、组成、显微形貌和粒度特征表明,第四纪爆破式火山作用包括岩浆爆发、射汽．岩浆爆发和射汽爆发三种类型,以岩浆和射汽-岩浆爆发最为发育。区内爆破式火山活动具有多旋回、多期次、多阶段喷发特点。据火山地质特征,可划分为9期,由老至新为:早更新世早期、晚期;中更新世三角龙湾期、旱龙湾期和金龙顶子早期;晚更新世金川东期;全新世大翁圈期、红期林场期和金龙顶子晚期。爆破式火山灾害的范围较大,岩浆爆发中高危区的半径约10km。射汽-岩浆爆发影响的半径约4km。

藏北新生代火山作用的时空演化与高原隆升

本文通过对藏北新生代火山岩的岩石化学和同位素年龄资料的综合分析,系统确定了火山岩的岩石系列组合及其生成时序。根据岩石系列的时空演化规律将藏北新生代火山活动划分为3个构造—岩浆亚旋回,火山活动自南向北依次形成羌塘(44～24 Ma)、中昆仑—可可西里(19～7 Ma)、西昆仑—玉门(约5 Ma以来)3条火山岩亚带。各岩带分别以高钾钙碱性或钾玄岩系列构成火山活动的主体,以碱性钾质火山活动而结束。构造—火山旋回与高原脉动隆升具有明显的耦合性,旋回间歇期与高原夷平期相对应。笔者认为这一火山作用规律是高原每次脉动隆升过程中,构造性质由挤压、增厚,向伸展滑移转化的结果,火山作用旋回受岩石圈水平挤压、增厚和深部地幔热物质沿构造薄弱带挤压上升两种作用的相互消长所制约。

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 Si O2 和 Al2 O3,富 Mg O,Ca O,Ti O2 和 (K2 O+Na2 O) ,以及具有高的 [Mg O]值 (平均大于 6 8)和 Ni O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Σ REE在 36 5× 10 - 6 ～ 6 4 9× 10 - 6 之间 ,其中轻稀土总量 (Σ L REE)达 319× 10 - 6 ～ 5 6 9× 10 - 6 ,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 1

祁连山新元古代中—晚期至早古生代火山作用与构造演化

祁连山地区的新元古代中-晚期至早古生代火山作用显示系统地时、空变化,其乃是祁连山构造演化的火山响应.随着祁连山构造演化从Rodinia超大陆裂谷化-裂解,经早古生代大洋打开、扩张、洋壳俯冲和弧后伸展,直至洋盆闭合、弧-陆碰撞和陆-陆碰撞,火山作用也逐渐从裂谷和大陆溢流玄武质喷发,经大洋中脊型、岛弧和弧后盆地火山活动,转变为碰撞后裂谷式喷发.850~604Ma的大陆裂谷和大陆溢流熔岩主要分布于祁连和柴达木陆块.从大约550Ma至446Ma,在北祁连和南祁连洋-沟-弧-盆系中广泛发育大洋中脊型、岛弧和弧后盆地型熔岩.与此同时,在祁连陆块中部,发育约522~442Ma的陆内裂谷火山作用.早古生代洋盆于奥陶纪末（约446Ma）闭合.随后,从约445Ma至约428Ma,于祁连陆块北缘发育碰撞后火山活动.此种时-空变异对形成祁连山的深部地球动力学过程提供了重要约束.该过程包括：（1）地幔柱或超级地幔柱上涌,导致Rodinia超大陆发生裂谷化、裂解、早古生代大洋打开、扩张、俯冲,并伴随岛弧形成;（2）俯冲的大洋板片回转,致使弧后伸展,进而形成弧后盆地;（3）洋盆闭合、板片断离,继而发生软流圈上涌,诱发碰撞后火山活动.晚志留世至早泥盆世（420~400Ma）,先期俯冲的地壳物质折返,发生强烈的造山活动.400Ma后,山体垮塌、岩石圈伸展,相应发生碰撞后花岗质侵入活动.

浙闽边界区晚中生代火山作用时序与过程分析

浙闽边界区是东南沿海晚中生代火山岩带中研究较薄弱的地区。本文对该区代表性晚中生代火山岩地层进行了系统的野外调查和锆石U-Pb年代学研究,分析了它们的岩性岩相特征,在此基础上解剖了火山作用过程。该区火山活动起止时间为143～111Ma(高峰期143～126Ma),时代属早白垩世,其间存在较长的火山活动沉寂期(126～116Ma),火山作用过程可明显划分为5个阶段。上述研究结论有助于深化对东南沿海早白垩世火山活动时空演化规律的认识。

冈底斯基性次火山岩地球化学和Sr-Nd-Pb同位素:碰撞后火山作用亏损地幔源区的约束

青藏高原隆升与伸展构造模式(地幔对流减薄、板片断离和大陆俯冲)认为地幔软流圈上涌为藏南碰撞后火山作用提供了热源,而已有研究成果没有包括碰撞后火山作用软流圈地幔源区的岩石学、地球化学证据,而是集中在富集岩石圈地幔。出露于冈底斯东段达孜-甲马地区的基性次火山岩的^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为38．07～42Ma。次火山岩具有高Mg~#值和相容微量元素含量(Cr、Ni、V、Sc),低LILE、和LREE,低LREE/HREE分离。原生样品呈现平坦的稀土配分曲线和LILE亏损的原始地幔标准化曲线,显示出OIB地球化学亲和性。岩石具有低Sr、低Pb和高Nd同位素组成[(^(87)Sr/^(86)Sr)_i=0．7048～0．7064; (^(144)Nd/^(143)Nd)_i=0．5126～0．51286;^(206)Pb/^(204)Pb=18．3722～18．5288;^(207)Pb/^(204)Pb=15．5686～15．6214;^(208)Pb/^(204)Pb=38．5203～38．7298],显示出与富集OIB非常相似的Sr-Nd-Pb同位素组成及变化范围。应用我们的分析数据并结合已有研究成果。达孜-甲马基性次火山与adakite、林子宗火山岩、钾质岩-超钾质岩构成了藏南碰撞后火山岩Sr-Nd-Pb同位素组成演化带,基性次火山岩分布于演化带的原生端元,揭示出其岩浆源区与富集岩石圈地幔存在明显的差异。研究结果证明,具有与OIB相似地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成的基性次火山岩的源区是软流圈地幔。由冈底斯带新近纪基性火山作用厘定的软流圈上涌深部过程对洋壳断离模式、基性岩浆底侵作用和西藏高原地壳加厚时限提供了有效的约束。

北祁连山早古生代洋脊-洋岛和弧后盆地火山作用

北祁连山系内,分布着一套类型十分齐全的新元古代-早古生代海相火山岩系。包它括有大陆裂谷火山岩、洋脊-洋岛火山岩、岛弧火山岩、弧后盆地火山岩和陆缘被动裂谷火山岩。本文重点介绍北祁连山早古生代洋脊-洋岛火山岩和弧后盆地火山岩的岩石地球化学特点,并从地幔动力学角度探讨它们的岩石成因。这无疑对于深入了解地质历史古老增生板块边缘的火山作用有重要意义。

新疆北山晚古生代克拉通裂谷火山作用特征

新疆北山构造带克拉通裂谷活动期火山活动频繁,火山作用较强烈。区内晚古生代火山岩分布广泛,集中发育于下石炭统上部、上石炭统和下二叠统,与正常沉积岩呈断续间互层状产出。据岩石地层研究、火山岩产状及接触关系,划分为4个火山旋回,共9个火山喷溢韵律。在对区内火山岩地质特征、岩石类型、岩石化学和稀土元素地球化学特征研究基础上,探讨了火山岩的演化特点和形成环境。

同沉积期火山作用对鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层形成的意义

鄂尔多斯盆地上古生界主要为一套陆源碎屑沉积体系,其中广泛发育河流一三角洲相砂岩储集体,是该区上古生界天然气聚集成藏的主要场所。但由于陆源杂基的充填以及成岩压实作用、胶结作用的改造,大部分砂层储集性能都较差而无工业性储集意义。本文通过对鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层孔隙成因的分析,提出在局部层段集中分布的孔隙性砂岩,其孔隙主要为次生溶蚀成因。进一步的研究表明,由同沉积期火山作用形成的、分布于砂岩层中的火山碎屑组分的成岩溶蚀是次生溶孔形成的主要原因。因此,同沉积期火山作用控制了该区上古生界主要砂岩储层的发育和分布。中基性火山作用由于能提供较多的"易溶组分",从而控制了次生溶孔发育的较高渗透性砂岩储层的分布;而影响更为广泛的酸性火山作用则主要形成以蚀变高岭石晶间孔为主的低渗透性储层。

吕梁地区古元古代的裂陷型火山作用及其地质意义

吕梁山中部的古元古代吕梁群 (2 3 0 0Ma)和野鸡山群 (2 10 0Ma)均由下部的碎屑建造和上部的火山建造组成。在火山建造中以基性火山岩为主 ,酸性火山岩较少。该区的玄武岩中MgO和P2 O5含量低 ,而Feo ,K2 O +Na2 O和LREE含量高 ,类似于大陆溢流玄武岩。酸性火山岩则以LIL和ΣREE富集和高 (La/Yb) N 比值为特点。沉积环境和火山岩的地球化学特征表明 ,吕梁群和野鸡山群火山岩形成于陆内或大陆边缘裂谷环境。正的εNd(tDM)值 (+ 3 .0左右 )说明玄武岩的母岩浆来源于亏损地幔 ,而近于零的εNd(tFM)值则表明原始岩浆曾受到大陆地壳物质的混染。古元古代裂谷型火山作用的出现意味着在此之前 (太古宙末 )

华北克拉通早前寒武纪基性火山作用与地壳增生

大量的年代学资料表明,华北克拉通在早前寒武纪阶段有两个主要的基性火山活动时期,一期发生在2.7Ga左右,另一期发生在2.5Ga左右,代表了两期强烈的地壳增生事件。太古宙末期基性火山岩的分布、地球化学特征、基性火山岩与其他岩石的关系和组合特征表明,华北克拉通在新太古代时期,在陆块之间基性火山岩的喷溢使地壳面积增大并把原本分离的小陆块拼合到一起,造成地壳的增生。在陆块内部,地壳的增生主要通过地幔柱的方式进行,在较均匀的地壳部分主要通过基性岩浆的垫托方式使地壳增厚,部分岩浆侵位到地壳较浅部位,甚至溢出地表。这两种地壳增生方式是相辅相成的,它们的联合作用形成了太古宙末的华北古大陆。

龙岗火山群单成因火山作用

长白山区龙岗火山群内分布有100多座由玄武质岩渣锥、熔岩流、低平火山口等火山结构组成的新生代火山。单成因火山作用决定着龙岗火山区内火山结构与规模,这对指导当地减轻火山灾害工作也有一定意义。

四川盆地西部二叠系火山作用特征与天然气勘探潜力

过去一直都认为四川盆地西部(以下简称川西地区)火山岩不发育,因而制约了对该类型气藏的勘探。最近,中石化风险探井——YS1井在川西地区二叠系钻遇厚约300 m的火山岩,储层物性好、气显示强烈。为了评价该区火山岩气藏的勘探前景,基于对已钻探井的新认识,结合构造演化及其对火山活动控制作用的分析成果,对该区二叠系火山岩的形成发育特征、储层特征、天然气成因及成藏组合等开展了研究,确定了火山喷发机制、火山机构分布模式及火山岩气藏成藏模式,并评价了天然气勘探潜力。研究结果表明:①该区二叠系火山岩发育,具有与峨眉山玄武岩一致的构造环境,是峨眉山地幔热柱的产物;②火山岩受垂向断裂的控制,发育多个火山机构,存在着多个喷发旋回,火山岩纵向叠置、横向连片分布;③该区的火山岩岩性、岩相及储层特征与川西南地区存在着一定的差异,前者以爆发相凝灰岩为主,存在着部分溢流相玄武岩,火山岩储集空间类型以角砾之间的骨架孔隙、溶蚀孔隙及基质微孔隙为主。结论认为,围绕该区火山岩储层段发育有多套有效烃源岩,并且与前者构成了有效的天然气成藏组合,具有较好的天然气勘探前景,是一个值得重视的新领域。

北祁连山早古生代弧后盆地火山作用及成矿特点——以肃南石居里沟富铜块状硫化物矿床为例

呈狭长带状分布于北祁连山走廊南山北坡的中—晚奥陶世弧后盆地海相火山岩,兼具洋中脊玄武岩和岛弧火山岩的特点。以基性火山岩为主,含有一定量的中性、中酸性火山岩;主要为熔岩,并有相当数量的火山碎屑岩。弧后盆地型火山岩发育的地段,即弧后扩张强烈的部位利于富铜(锌)型(塞浦路斯型)矿化,近来在甘肃省肃南石居里沟地区发现的富铜块状硫化物矿床为典型代表。矿体明显受火山机构制约的原生裂隙控制,矿化稍晚于火山作用,为海底热卤水(热液)对流循环成因。

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SiO2 4 5 %～ 5 7%的基性火山岩系 ,另一类为SiO2 6 7%～ 78%的酸性火山岩系 ,主要岩石类型为细碧岩、玄武岩和石英角斑岩、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,形成于大陆裂谷环境 ,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。

北祁连山古海底火山作用与成矿

概要介绍了北祁连山造山带造山之前的构造火山岩浆演化历史、成矿类型和成矿背景条件。文章指出：在北祁连山早古生代洋盆开合过程中，相伴发生的大规模海相火山作用和受海底热液循环体系制约的块状硫化物成矿作用，是该造山带地质历史发展中两个最鲜明的特色，也是该区地质研究中两个最为关键且互相关联的应当给以特别关注的领域。