华北克拉通北缘宣化一带中侏罗世双峰式火山岩的发现及其地质意义

双峰式火山岩对构造环境和地球动力学具有重要研究意义。笔者首次在宣化地区蟒头山-祁家庄和滴水崖一带髫髻山组下部发现了玄武岩与粗面岩的双峰式火山岩组合,对其开展了地质学、岩石学、岩石地球化学和同位素年代学研究,以期为中侏罗世时期华北克拉通地幔状态和构造环境研究提供新的地质证据。结果显示,玄武岩分为两类,下部玄武岩的SiO_(2)含量为42.91%~46.63%,K_(2)O含量为0.28%~0.37%,TiO_(2)含量为1.42%~1.51%;Mg^(#)为40~61,属于拉斑系列;ΣREE为56.40×10^(-6)~85.85×10^(-6),La_(N)/Yb_(N)为1.55~2.01,轻重稀土弱分馏;δEu为1.04~1.09,具弱正铕异常。上部玄武岩的SiO_(2)含量为39.49%~49.79%,K_(2)O含量为2.08%~2.74%,TiO_(2)含量为2.32%~3.39%;Mg^(#)为28~42,属于碱性玄武岩系列;ΣREE为248.60×10^(-6)~329.56×10^(-6),La_(N)/Yb_(N)为7.24~8.22,轻重稀土分馏强烈,δEu为1.08~1.20,具正铕异常。粗面岩SiO_(2)含量为61.45%~63.79%,K_(2)O含量为5.22%~5.81%,Na2O含量为4.31%~4.7%,A/CNK为0.96~0.99,属于偏铝质岩石,属于碱性系列,ΣREE=262.55×10^(-6)~323.85×10^(-6),La_(N)/Yb_(N)=8.59~9.98,δEu=0.91~0.99,无铕异常。粗面岩的锆石U-Pb年龄为(162.5±1.3)Ma。髫髻山组下部玄武岩与粗面岩构成双峰式火山岩组合,年龄为(162.5±1.3)~(164.3±2.6)Ma,时代为中侏罗世末期,形成于大陆裂谷环境。研究认为中侏罗世末期华北克拉通北缘因受太平洋板块俯冲作用而发生破坏使其地幔转变为大洋型地幔,自下部玄武岩至上部玄武岩,形成其岩浆的地幔源区物质的部分熔融程度降低,地幔源区的深度变大,地幔源区为受古亚洲洋俯冲作用和陆壳富集组分改造的大洋型地幔。粗面岩形成于加厚地壳背景,由碱性玄武岩与高分异新太古代地壳物质混合物部分熔融形成。

西昆仑地幔柱活动线索及对找矿方向的启示

基于对地幔柱的认识,采用地球物理、地球化学和来自地热学的信息,展示了谷顶雪山地球化学“环”呈围绕某一热点向外的分带特征,环内发育异常地热泉和一维延伸磁异常地质体,环外围发育辉绿岩及高铁、高钛玄武岩。电磁断面显示,其下20 km深处,有高导层(低密度层)。热模拟结果表明,莫霍面温度偏高。地震层析显示,上地幔物质活动剧烈,熔融物质上升。以TiO_(2)含量2%为界,区内玄武岩可分为高钛和低钛,二者呈共存特征。研究区玄武岩为板内碱性系列,多落入洋岛玄武岩和地幔柱玄武岩区域。矿物成分、产状、地球化学等方面均与典型地幔柱成因玄武岩相似,暗示其成因可能与地幔柱活动有关。参照地幔柱相关成矿系列,结合成矿地质背景、地球化学特征及矿化线索认为,研究区内铅-锌、稀有金属、铜-镍-铂族、银、锡-钨、金刚石具较大找矿潜力。

北祁连山石灰沟奥陶纪岛弧火山岩系岩浆性质的确定

北祁连山石灰沟地区发育一套完整的奥陶纪岛弧火山岩系。中奥陶世始岛弧形成,初期为拉斑玄武质岩浆喷发,尔后以钙碱性火山活动为主,至中奥陶世末岛弧演化成熟,产生橄榄玄武质火山作用。

花岗岩结晶分离作用问题——关于花岗岩研究的思考之二

岩浆结晶分离作用是一个古老的话题,很早就有学者指出,地球内部生成的岩浆大多是玄武质岩浆,大多数花岗岩是由玄武岩结晶分离形成的。本文在考察了岩浆结晶分离作用的制约因素、比较了不同性质岩浆结晶分离作用的特征之后指出:玄武质岩浆可以发生结晶分离作用,因为有与其相关的堆晶岩产出;安山质岩浆也可以发生结晶分离作用,因为也有与其相关的堆晶岩产出。但是,花岗质岩浆似乎不大可能发生结晶分离作用,因为,很少见到有与(富硅的)花岗质岩浆相伴的堆晶岩产出。花岗质岩浆之所以不大可能发生结晶分离作用的原因在于:(1)岩浆的黏性大,它不仅阻滞了矿物的结晶作用(使斜长石不能发育为自形晶),而且阻止了密度大的矿物(例如角闪石)下沉;(2)主要造岩矿物(例如斜长石)的密度与花岗质岩浆的密度相差无几,使结晶分离作用难以进行。本文详细考察了花岗质岩浆中斜长石的行为,指出在花岗质岩浆中斜长石结晶分离几乎是不可能的。那么,文献中大量充斥的花岗岩结晶分离作用的说法是依据什么呢?作者认为,文献中的许多说法可能主要是根据哈克图解得出的,而不是根据实际观察和理论研究得出的。作者认为,玄武岩和花岗岩不仅来源不同,成分不同,而且解释也不同。哈克图解中许多适合玄武岩的解释未必适合花岗岩。由于鲍文反应原理是结晶分离作用的理论基础,因此,文中也对鲍文反应原理进行了评述,并指出文献中存在的一些需要认真对待的问题,例如,从玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩的连续演化序列是不可能的;单元-超单元填图方法是不科学的;中国东部中生代大规模花岗岩不可能是玄武质岩浆结晶分离形成的等等。本文还以 Ajaji el ai.(1998)报道的摩洛哥 Tanncherfi 花岗岩为例,指出结晶分离作用的解释是不可能的。作者认为,花岗岩类的成分变化大,主要可能与源区组成、温度、压力、挥发分、部分熔融程度和过程、混合作用、岩浆分异及结晶分离作用有关。其中,源区组成可能是花岗岩多样性的最重要的原因,而结晶分离作用的影响可能是微乎其微的。本文认为,花岗岩结晶分离作用对于花岗岩成因的意义已经被大大地夸大了,我们应当重新思考结晶分离作用对于花岗质岩浆的意义。由于花岗岩的极端复杂性,许多问题还得不到比较合理的解释,本文的认识只是初步的。

大兴安岭中生代两类流纹岩与玄武岩的成因联系

根据地质产状和地球化学特征大兴安岭中生代流纹岩类可划分为高Ti流纹岩和低Ti流纹岩。高Ti流纹岩类与亚碱性系列玄武岩类紧密伴生 ,两者在地球化学上构成连续变异系列。低Ti流纹岩类则与碱性系列玄武岩类构成地球化学双峰态。岩相学和地球化学研究表明 ,这两类流纹岩与该区同期玄武岩类有着密切的成因联系 :起源于地幔柱亏损成分的亚碱性系列玄武岩浆经过单斜辉石、斜长石、磷灰石、锆石的分离结晶 ,形成亚碱性系列低钾玄武岩→高钾玄武岩→高Ti流纹岩演化系列 ;起源于地幔柱富集成分的碱性系列玄武岩浆侵入下地壳 ,使下地壳岩石发生部分熔融 ,形成碱性系列玄武岩

南秦岭地区存在两种不同构造属性的耀岭河群

广泛分布于南秦岭构造带的耀岭河群变质火山岩对南秦岭构造带的属性，乃至整个秦岭造山带的演化起着十分重要的作用。通过对湖北两郧、陕西商南、镇安和安康凤凰山等地区耀岭河群变质岩石组合、原岩组合、岩石化学和稀土、微量元素等方面的研究表明，在不同地区耀岭河群具有不同的岩石组合、岩石化学和地球化学特征，安康-武当地区中部的耀岭河群为板内拉斑玄武岩-偏碱性玄武岩组合，形成于板内拉张-裂谷环境，而商南耀岭河、镇安和安康凤凰山等地区的耀岭河群则为钙碱性玄武岩-岛弧拉斑玄武岩组合，形成于会聚板块边缘-岛弧构造背景，进一步证实南秦岭地区在6．5～8亿年期间存在两种不同的构造体制。

白鹤滩峨眉山玄武岩系熔岩层界面的鉴别标志

拟建的白鹤滩水电站的坝基为峨眉山玄武岩。对中坝址出露地层进行分析,主要为峨眉山玄武岩系第三到第六岩性段,由火山熔岩类、火山碎屑熔岩类、火山碎屑岩类和沉积火山碎屑岩类所组成。根据野外考察每一次喷发所形成的顶面构造、岩性、岩相变化,以及进行岩石力学性质分析,岩石薄片分析研究等得出火山岩地区正确划分岩层的标志。顶界主要标志为多气孔带,且多为圆形气孔,两层熔岩之间出现火山碎屑岩的夹层,以及地貌特征等。熔岩层底界主要标志为拉长状气孔,管状、人字形气孔,或"绿底"的出现。

对内蒙古贺根山蛇绿岩的新认识

本文将华北板块和中亚-蒙古陆块缝合带中前人划分的"贺根山蛇绿岩套"划分为三个不同组分、不同成因的岩系:以含金刚石和其它幔源矿物的变质橄榄岩系为主,包括堆晶杂岩在内的镁铁-超镁铁岩系;含放射虫硅质岩夹层的玄武岩系;上覆的火山-沉积岩系。根据地质学与年代学证据,可以认为蛇绿岩形成于晚泥盆-早石炭世。在此基础上,本文重点讨论了三个问题:(1)结合不同尺度的构造研究,将含金刚石等幔源矿物的超镁铁岩看作源自地幔转换带的幔源熔-流体,在软流圈底辟体上涌的背景下持续上升,在板块对接的过程中构造侵位的岩石。据此,对现有的蛇绿岩概念提出了补充;同时提出贺根山在板块汇聚过程未发生明显的俯冲和碰撞,而是通过拼贴的方式连为一体的;(2)贺根山具有OIB特征的玄武岩与朝克山MORB的对比,表明不同来源的多地块的存在及板块闭合时间的差异均反映了陆间小洋盆的特征;(3)将上覆在玄武岩系之上的火山沉积岩系看作洋盆最后充填的产物,反映了古亚洲洋闭合过程中小洋盆直接从洋壳转化为陆壳的过程,最后从时空角度进一步讨论了小洋盆闭合的特征。

山东蓬莱大黑山岛碱性火山岩地球化学特征

庙岛群岛中的大黑山岛出露碱性火山岩,对研究壳-幔过程及黄、渤海演化具重要意义。文中作者对大黑山岛火山岩的常、微量元素、K-Ar年龄及Nd-Sr-Pb同位素体系进行测试确定。结果表明,岩石属钠质碱性玄武岩系列,岩浆岩喷发可分为8Ma前和8Ma后两个阶段;岩石常量元素含量除K2O、Na2O外差异小;随着火山岩的演化,岩浆源区深度变大;大黑山火山岩Nd-Sr-Pb同位素比值与夏威夷洋岛玄武岩相似,其岩浆的地幔端元组分为PREMA+DM,又以PREMA为主,并有MORB物质混入。

江南造山带西段桂北龙胜地区金车辉长岩矿物化学研究及其地质意义

桂北龙胜地区位于江南造山带西段,本文利用电子探针对桂北龙胜地区金车辉长岩单斜辉石和斜长石进行了详细的矿物学和矿物化学研究,研究表明单斜辉石的成分为Wo27~28En47~57Fs15~22,属于普通辉石,斜长石的成分为An1.35~9.05Ab90.34~97.45Or0.36~1.05,为钠长石。单斜辉石温压估算结果显示,其形成温度为1 250~1 350℃,该温度基本与软流圈地幔温度(1 280~1 350℃)相当,其形成压力为1.31~2.25 GPa,对应深度为43.2~74.3 km。单斜辉石成分特征指示金车辉长岩为板内拉斑玄武岩,结合区域地质特征,推测金车辉长岩是裂谷构造背景下软流圈地幔物质上涌并发生减压熔融的产物。

三江北段生达残留弧后盆地晚三叠世层序地层与演化

以陆壳为基底的生达残留后盆地被厚度大于５ ０００ ｍ 的晚三叠世沉积岩层所充填。在那里堆积着主要由半深海－ 深海相的陆源、内源与火山源浊积岩沉积，以及特色的弧后拉张产生的碱性系列玄武岩与海底喷流热水沉积等构成的活动边缘沉积物。以露头剖面为基础，识别出Ⅰ类与Ⅱ类层序界面，划分出２ 个Ⅰ类和１ 个Ⅱ类层序。层序形成的主控因素为构造火山作用、沉积物补给与海平面变化。

塔里木板块东北部坡北岩体内橄榄辉长苏长岩岩石成因

坡北岩体位于塔里木板块东北部,由5个阶段的岩浆作用形成,其中,第二阶段岩浆作用形成的侵入体岩石类型单一,主要为橄榄辉长苏长岩,局部有零星的辉长苏长岩和斜长岩。岩石的SiO2—FeO/MgO图解显示其化学组成为钙碱性系列,但单斜辉石的Al2O3—SiO2及n（Si）—n（AlⅣ）图解表明母岩浆为拉斑玄武质岩浆。岩浆演化方向与岩石化学系列的转化是同化混染作用的结果,侵入体遭受了长城系古硐井岩群1.38%～3.15%的混染。原生岩浆为MgO含量约7.31%的玄武质岩浆。岩石的TiO2、Na2O、K2O、稀土元素、大离子亲石元素丰度均很低;除一件样品外,其余岩石的εNd（t）值为＋2.54～＋2.81,这些特征表明岩浆源区属亏损型大陆岩石圈地幔。岩浆在结晶过程中处于物理化学条件相对稳定的近平衡状态,局部不平衡分离结晶形成堆晶结构和纹层状构造,岩浆结晶温度约为1070℃。由于岩浆源区熔融程度低,导致原生岩浆贫硫,且岩浆在演化过程中没有经历充分的分离结晶作用,这些因素使得橄榄辉长苏长岩侵入体不具备硫达到过饱和进而发生铜镍硫化物熔离成矿的潜力。

滇东南铝土矿成矿物质来源探讨

滇东南含铝岩系为上二叠统吴家坪组(龙潭组)底部和第四系,铝土矿床类型分原生沉积型和第四系岩溶红土堆积型两大类,成矿物质分别来源于峨眉山大火成岩省的基性玄武岩的风化、剥蚀、淋沥所形成的含铝土矿碎屑—红土物质,以及邻近的原生沉积型铝土矿的风化残积、残坡积。

辽河盆地老第三纪火山岩及其构造环境分析

认为辽河盆地老第三纪火山岩属玄武岩类,这种玄武岩为碱性系列,每期火山活动的晚期存在碱性玄武岩系列与拉斑玄武岩系列的共生。与渤海湾盆地其他地区一样,它们是在稳定的构造环境,即大陆板内由断裂活动引起的喷发,属典型的大陆裂谷玄武岩。

江陵凹陷早第三纪玄武岩的地球化学特征与成岩构造环境

利用岩石化学、微量元素地球化学、同位素年代学等方法对江陵凹陷产出的基性火山岩类进行综合研究,确定其为早第三纪形成的石英拉斑玄武岩、橄榄拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩等3种岩石类型,分别属于拉斑玄武岩系列与碱性玄武岩系列。拉斑玄武岩具有高钛、轻稀土富集型、高La/Lu值的大陆裂谷盆地成岩构造环境的特征。

盘州地区峨眉山玄武岩组煤系夹层及其地质意义

本文简要介绍了盘州市马依东井田和松河井田峨眉山玄武岩组煤系夹层产出的地层层位、煤层特征;结合区域地质背景,探讨了峨眉山玄武岩组煤系夹层的地质意义,对进一步深入研究峨眉地幔柱作用的资源环境效应提供了新的重要信息。

丰城县洛市—铁路头地区晚元古代早期火山活动及沉积建造特征

在赣中丰城地区出露一套厚达数千米的晚元古界神山群偏碱性的细碧岩、细碧质角砾熔岩,与上覆震虫系下统类复理石沉积变质岩夹基性火山岩呈渐变关系。该区基性火山岩与区域上的神山群岩系可类比。基性火山岩中基性元素V,Ti,Cr和Ni均偏高,而造矿元素Cu,Pb,Zn含量较低,稀土元素总量较高,为轻稀土富集型,其中以Ce,La较高,见有氟碳铈矿。偏碱性火山熔岩为两次火山活动旋回产物,早期火山旋回以灰紫色火山熔岩为主,晚期火山旋回以灰绿色火山熔岩为主,二者在矿物或分、结构构造上均相似。神山群基性火山熔岩与上覆震旦系类覆理石建造中的基性岩夹层为一套火山活动产物,后者为前者活动的余波。本区的钨、铜、金和铀矿床、矿点均赋存在上述建造为基底地层中。故研究该建造的产出地质背景及其演化历史,对在本区寻找上述矿产有一定的现实意义。

柴达木盆地周边火山岩产出地质特征和含矿性

柴达木盆地周边火山岩十分发育,形成巨大的环状火山岩带。本文着重于研究火山岩的时空分布、产出古地理环境、以及它们的岩石学和岩石化学,以指出其产出构造环境和演化地质历史。根据火山成矿作用与铜多金属等矿产的密切关系和该区火山岩含矿特征,探讨了其含矿可能性。

新疆阿克纳瓦山晚泥盆世火山岩及其构造环境

新疆北部阿克纳瓦山晚泥盆世中基性火山岩以全碱含量较高为其最突出的特点。岩相学、矿物学、岩石化学、稀土元素和微量元素地球化学的研究表明,火山岩属于碱性玄武岩系列,以碱性玄武岩组岩石为主,同时有少量橄榄玄粗岩组岩石,表现为碱性玄武岩演化的肯尼迪趋势。火山岩是地幔部分熔融作用的产物,但在岩浆上升过程中发生过橄榄石和(或)辉石的分离结晶作用。火山岩产出的构造环境为具有陆壳基底的岛弧或活动大陆边缘火山弧,不可能是洋中脊。岛弧或活动大陆边缘火山弧的产生是以阿尔曼泰—扎河坝蛇绿混杂岩带为代表的次生洋盆,自晚泥盆世起向北东方向(现代方向)俯冲作用的结果。

南太平洋社会群岛塔希提岛(TAHITI)火山岩——一种典型的大洋岛屿玄武岩

塔希提岛火山岩属典型的大洋岛屿玄武岩(OIB)。该岛是法属波利尼西亚群岛中社会群岛链之一部分,火山活动可分三期:早期(1.7—1.3Ma),中期(1.3—0.6Ma)和晚期(0.6—0.3Ma)。早期火山岩兼有碱性和拉斑系列岩石,包括苦橄玄武岩、碱性玄武岩、拉斑玄武岩及少量玄武安山岩;中期火山岩主要有粗面玄武岩—粗面岩、碱性玄武岩和少量碧玄岩;晚期则以碧玄岩为主,并有部分碱玄岩出现。火山岩的这种岩性变化表明其岩浆由早到晚从富镁、硅弱不饱和向富碱和硅强烈不饱和演化。 社会群岛火山链的火山活动以平均11cm/a的速率从西北向东南迁移,与MORB相比,所有塔希提的岩石皆富大离子亲石元素并有较高的^(87)Sr/^(66)Sr比值,这一特征可能与其特殊的源区成分有关,即富集的地幔热柱或大洋岩石圈。早期岩石是地幔热柱和少量洋壳的部分熔融产物的混合体,故既有拉斑系列又有碱性系列。随着火山活动远离存在热柱的热点区域,洋壳部分熔融的程度逐渐降低,因而其产生的熔融体也越来越富碱,^(87)Sr/^(66)Sr比值也相应有所降低。