吉林色洛河晚二叠世高镁安山岩SHRIMP锆石年代学及其地球化学特征

吉林色洛河地区发育高镁安山岩类,SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明它们形成于晚二叠世(252±5Ma)。色洛河高镁安山岩类(SiO_259.08%～65.67%)具有富MgO(3.68%～5.30%),高Mg~#值(0.62～0.68,平均0.66),高Cr(203.17×10^(-6)～379.70×10^(-6),平均258.79×10^(-6))、Ni(98.13×10^(-6)～249.35×10^(-6),平均137.00×10^(-6))含量;富集大离子亲石元素(如Cs、K、Pb、Rh和Ba),亏损高场强元素(如Ta、Ti、Nb、P);富集LREE(Ce39.14×10^(-6)～48.74×10^(-6)),强烈亏损HREE (Yb 0.95×10^(-6)～1.27×10^(-6),Y 10.80×10^(-6)～13.13×10^(-6),(La/Yb)_N13.27～16.66);但它们含有较低的Sr(158.62×10^(-6)～369.77×10^(-6),平均258.52×10^(-6))。它们属于中钾、钙碱性系列,具有明显的结晶分异和同化混染特征。上述地球化学特征表明它可能与消减沉积物流体交代形成富集地幔的部分熔融有关,其后又经历了分异和混染作用。这揭示它们形成于活动陆缘的构造背景,表明晚古生代末期古亚洲洋板块仍在消减,华北地块和佳木斯-兴凯地块(中亚造山带)最终的拼合时间可能在二叠纪之后。

东昆仑祁漫塔格寒武纪岛弧:来自拉陵高里河地区玻安岩型高镁安山岩/闪长岩锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素证据

祁漫塔格构造带是东昆仑造山带的重要组成部分,在青藏高原北部早古生代汇聚板块边缘地质研究中具有重要意义。祁漫塔格构造带在早古生代通常被认为是弧或弧后盆地,但其早期形成阶段的地质记录尚未报道,初始俯冲的时代也有待进一步限定。本文选择了祁漫塔格东段拉陵高里河地区祁漫塔格群火山岩和闪长岩进行岩石学、地球化学、锆石U-Pb年龄学和Hf同位素研究,探讨了岩石成因和构造意义。火山岩以安山岩为主,安山岩SiO 2含量中等(54.02%~63.99%),具有低TiO 2(0.19%~0.24%)、Al 2O 3(10.67%~12.86%)、P 2O 5(0.03%~0.05%)和低FeO T/MgO比值(0.80%~1.04)的特征,具有高的MgO(7.86%~11.44%)和Mg#(63~69);闪长岩SiO 2含量为53.62%~55.81%,也具有低TiO 2(0.19%~0.25%)、Al 2O 3(10.58%~11.52%)、P 2O 5(0.02%~0.04%)和低FeO T/MgO比值(0.9~1.0)的特征,同样具有高的MgO(9.86%~11.63%)和Mg#(64~66)的特点。高镁安山岩和闪长岩微量元素组成相近,Th(0.22~1.23μg/g)、Rb(4.11~16.11μg/g)和Ba(66.7~166μg/g)含量低,Cr(286~668μg/g)和Ni(57~181μg/g)含量高,δEu=0.91~1.47,Sr/Y比值(19.7~36.1)较低,∑REE含量介于11.8~27.3μg/g,(La/Yb)N=1.3~4.3,轻重稀土分馏弱。在微量元素原始地幔标准化图解上大离子亲石元素Sr、Ba和Pb具明显的正异常,高场强元素Ta、Nb和Ti具有明显的负异常。高镁安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为519 Ma;闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为520 Ma和516 Ma,两者锆石Hf同位素组成相似,εHf(t)值分布在+10.5~+15.8。上述研究结果表明,祁漫塔格东段拉陵高里河地区高镁安山岩/闪长岩源于亏损的地幔楔的部分熔融,形成于原特提斯洋俯冲早期的岛弧环境。本研究进一步证明祁漫塔格构造带古洋盆俯冲时代早于520 Ma,该认识也为恢复东昆仑造山带原特提斯洋早期俯冲演化历史提供了重要地质资料。

天山北部石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb岛弧玄武质岩：对中亚造山带显生宙地壳增生与铜金成矿的意义

新疆天山北部地区存在有石炭纪的埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合,并且其中许多岩石与铜(金)矿床伴生(如达巴特、阿希、土屋-延东、赤湖,等等)。埃达克岩富钠、高Sr但亏损Y与Yb,无明显Eu-正Eu异常以及正Sr异常与Nb、Ti亏损。高铁安山(闪长)岩是本次研究首次报道的,这些岩石无明显Eu-正Eu异常以及Nb、Ti亏损,普遍具有高的MgO和Cr、Ni含量,其中阿希金矿区一些样品类似于日本西南新生代Setouchi弧火山岩带中的赞岐岩类。富Nb玄武质岩富钠贫钾,具有微弱负-正Ba、Nb和Ti异常以及高的Nb/La比值,不同于大多数正常岛弧玄武岩。天山北部地区石炭纪埃达克岩具有高的ε_(Nd)(t)(+3．4～+9．0)和低的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i(0．7032～0．7043)。富Nb玄武质岩具有变化的ε_(Nd)(t)(+3．6～+11．6)和(^(87)Sr/^(86)Sr)_i(0．7007～0．7067)。我们的研究表明,天山北部地区石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合可能是“埃达克岩交代的岛弧岩浆岩系列”。埃达克岩最有可能由石炭纪北天山洋的年轻洋壳在俯冲过程中熔融形成。另外,俯冲板片产生的熔体以及所释放的少量流体在上升过程中可能交代地幔楔橄榄岩或与其发生反应：一方面,触发地幔楔橄榄岩发生熔融形成富Nb岛弧玄武质岩；另一方面,地幔组分迅速进入到板片熔体中,导致其地幔组分增加,乃至形成高镁安山岩。因此,天山北部地区石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合表明：(1)天山北部地区石炭纪可能为岛孤环境而非裂谷环境；(2)天山地区石炭纪的地壳生长可能以侧向增生为主；(3)除了亏损地幔之外,俯冲洋壳的熔融可能也在地壳的生长中发挥了重要的作用；(4)俯冲板片产生的埃达克质岩浆具有高的氧逸度,而其与地幔楔橄榄岩的强烈相互作用将导致地幔中的金属硫化物分解,成矿金属元素进入到岩浆中。这可能是新疆北部铜金矿化与一些埃达克岩、高镁安山(闪长)岩或富Nb岛弧玄武质岩密切共生的基本原因。

早古生代古亚洲洋俯冲记录:来自东天山卡拉塔格高镁安山岩的年代学、地球化学证据

吐哈盆地南缘荒草坡群大柳沟组火山岩出露于大草滩断裂以北的彩霞山、土屋铜矿北和卡拉塔格地区。该组火山岩主要为基性、中酸性熔岩及火山碎屑岩组合。LA-ICP MS锆石U-Pb分析获得安山岩和英安岩的年龄分别为434.8±3.8Ma和438.4±4.9Ma,表明大柳沟组火山岩形成于早志留世。安山岩Si O2含量为54.35%~60.70%;Al2O3含量为11.8%~16.3%,Mg O含量为4.94%~8.27%,Ti O2含量为0.38%~0.52%,Na2O和K2O的含量分别为0.50%~3.83%和0.08%~1.26%,铝饱和指数（A/CNK）为0.77~1.37,低ΣREE（43×10-6~70×10-6）,为具有亏损源区特征的高镁安山岩。英安岩较安山岩Si O2含量高（63.74%~75.35%）,具有相似的Al2O3（12.3%~16.0%%）和Ti O2（0.32%~0.52%）含量;Na2O和K2O含量分别为2.01%~5.53%和0.16%~2.19%,ΣREE含量较安山岩略高（61×10-6~84×10-6）,铝饱和指数（A/CNK）为0.77~5.74。安山岩和英安岩均轻重稀土分异明显,具有中等的Eu负异常;富集大离子亲石元素（LILE）,亏损高场强元素（HFSE）,具有明显的Nb-Ta-Ti负异常。相似的岩石地球化学特征表明安山岩和英安岩可能为同源岩浆,英安岩是安山质岩浆经过角闪石等矿物结晶分异作用形成的,安山岩的母岩岩浆很可能来自亏损大洋岩石圈地幔。基于该组岩石组合、地球化学特征和区域地质资料,推测研究区高镁安山岩可能形成于洋内弧环境,这表明东天山吐哈盆地南缘卡拉塔格地区在早古生代已经存在古亚洲洋的俯冲。

小兴安岭逊克地区第四纪高镁安山岩的岩石学、K-Ar年代学及火山地质特征

黑龙江省小兴安岭北段逊克地区出露大面积的第四纪火山岩,分布面积约3000km^2。岩性主要为玄武安山岩和玄武质粗面安山岩,还有少量的粗面安山岩和安山岩。逊克火山岩的Si O2含量为54.3%~57.4%,MgO含量变化为3.82%~5.80%,镁指数(Mg#=100×Mg/(Mg+Fe^(2+))变化于49.6~57.8之间,属于高镁安山岩。逊克高镁安山岩火山口的位置分布在火山岩区的南面,根据火山岩区南高北低的地势,推测北边的火山岩是由南侧的岩浆向北流动形成的。岩浆流动形成了具有特征性的火山地貌,如沿河谷形成数公里长的石垄以及大面积的翻花熔岩形成的石海景观。火山岩的K-Ar测年结果表明,逊克高镁安山岩可以划分为早更新世(1.12~1.00Ma)和中更新世(0.68~0.25Ma)两期。在第四纪熔岩和河湖相沉积之间还夹有薄层火山灰,推测在岩浆溢流形成大面积熔岩之前有小规模岩浆爆发活动。

高镁安山岩/闪长岩类(HMA)和镁安山岩/闪长岩类(MA):与洋俯冲作用相关的两类典型的火成岩类

本文主要基于对实验岩石学成果的简要评述,讨论与洋俯冲作用有关的两类典型的火成岩类:楔形地幔在含水条件下橄榄岩局部熔融产生的高镁安山岩/闪长岩类(HMA)和俯冲洋壳局部熔融岩浆与地幔楔相互作用产生的镁安山岩/闪长岩类(MA)。提出:(1)识别HMA和MA必须同时运用两套参数系统:SiO2-MgO系统和SiO2-FeO/MgO系统;(2)区别HMA和MA是在它们均符合LF-CA(低Fe钙碱趋势)特征条件下,再用SiO2-MgO系统进一步加以鉴别;(3)识别HMA和MA的方法,或用在给定SiO2时,MgO和FeO/MgO的具体数值,或用图解法。

赣东北蛇绿岩带新元古代（~800Ma）高镁安山岩的发现及其意义

在赣东北蛇绿岩带中的樟树墩地区新发现新元古代高镁安山岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb法年龄为794.8±6.0 Ma。它们的Si O2介于54.90%~58.45%,Al2O3介于15.31%~16.77%（平均小于16%）;Ca O为2.46%~6.73%,Fe O^T/Mg O变化于0.87~1.20,具有高Mg O（6.39%~8.76%）、高Mg^#（64~71）特点;富集轻稀土元素且具弱负Eu异常,明显富集LILE而亏损HFSE,Sr含量（普遍〈200×10^-6）和Sr/Y比值（4.11~7.29）均较低,具有典型高镁安山岩的地球化学特征,类似于日本Setouchi火山带的Sanukitoids。锆石εHf（t）值介于10.23~17.79之间,反映它们起源于亏损地幔。主、微量及同位素特征均表明,本区高镁安山岩是被俯冲板片释放的含水流体交代的地幔楔部分熔融的产物,形成于大洋岛弧（洋内弧）环境,指示赣东北地区在约800Ma前时仍存在洋壳俯冲,双溪坞弧尚未增生到扬子东南缘,暗示扬子和华夏两大陆块此时尚未碰撞拼合。

五台山新太古代绿岩带中高镁安山岩(HMA)的化学特征

采用高镁安山岩(HMA)新的分类方法,描述了五台地区新太古代绿岩带中HMA的化学特征,并与实验的HMA以及自然界中典型的HMA(日本的Chichijima地区HMA和Setouchi地区HMA)进行了对比,显示该区HMA具有与上述HMA类似的化学特征。初步认为五台新太古代HMA产于洋俯冲带的环境,进而表明板块构造理论的适用时间范围可推演到新太古代。

西藏班公湖-怒江缝合带中段侏罗纪高镁安山质岩石对中特提斯洋演化的制约

班公湖-怒江缝合带中段地区南北向分布了三条分支蛇绿岩亚带,它们记录了该地区中特提斯洋复杂的构造演化过程。目前对于该地区洋盆俯冲消减动力学过程一直缺乏有效制约。为探讨这一问题,本文对班公湖-怒江缝合带中段新近厘定的安山岩和闪长岩开展了系统的野外、岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。安山岩主要呈不整合覆盖于晚三叠世沉积地层之上,或与侏罗纪俯冲增生杂岩和橄榄岩以断层接触,闪长岩主要呈岩脉体侵入于橄榄岩中。锆石U-Pb定年表明,安山岩和闪长岩均形成于中晚侏罗世(165~161Ma)。安山岩和闪长岩地球化学组成类似,它们大都具有高的MgO含量和Mg#值,这与高镁安山岩相类似。稀土和微量元素组成显示出典型的岛弧岩浆岩特征,富集轻稀土(LREE)和Rb、Th、U、Pb等元素,亏损Ba和高场强元素(HFSE;Nb,Ta和Ti)。同时,样品还显示出较低的Ba/Th和较高的(La/Sm)N比值,以及负的锆石εHf(t)值和古老的锆石Hf模式年龄。这些特征表明这些高镁安山岩和闪长岩是大洋板片俯冲沉积物部分熔融的熔体交代地幔楔的产物。结合区域地质和前人研究,认为这些岩石可能形成于靠近海沟的大陆边缘环境,是班公湖-怒江中特提斯洋中段北拉-拉弄分支洋盆初始俯冲消减的产物,该初始俯冲作用可能与安多微陆块和南羌塘地块碰撞导致的俯冲南向跃迁有关。

西藏达如错地区晚侏罗世高镁安山岩——班公湖—怒江洋壳俯冲消减的证据

对出露于拉萨地块北部的达如错接奴群安山岩进行了年代学、元素地球化学和锆石原位Hf同位素研究。用LAICP-MS技术测得的安山岩锆石206Pb/238U年龄为163.3±1.7Ma,即火山活动时限为晚侏罗世早期。安山岩地球化学研究结果表明,其具有典型高镁安山岩的地球化学特征,所有样品均具有较高的Mg O、Mg#值,低的TFe O/Mg O值(小于1.5);所有样品都显示轻稀土元素富集,具有Eu负异常,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征;锆石εHf(t)值为较均一的负值(εHf(t)=-8.5^-6.7)。研究表明,达如错高镁安山岩很可能是班公湖—怒江洋壳在俯冲消减背景下,由俯冲沉积物熔融产生的熔体与地幔橄榄岩发生交代作用的产物,形成于与班公湖—怒江洋壳俯冲消减有关的活动大陆边缘(安第斯型)的构造环境。由此认为,晚侏罗世接奴群火山岩是班公湖—怒江洋壳俯冲消减的产物,从而为班公湖—怒江洋壳的俯冲消减提供了直接的火山岩证据。

高镁安山岩及其地球动力学意义

高镁安山岩是当前国际地质研究的一个热点之一。本文重点介绍了高镁安山岩的分类、成因、成矿和地球动力学意义。高镁安山岩主要包括高镁埃达克岩、巴哈岩、赞岐岩和玻安岩等四类。高镁安山岩的成分复杂,可以包含地幔源区组分,以及俯冲大洋板片(玄武质洋壳或洋壳沉积物)或俯冲陆壳沉积物熔体或流体组分,有时也可能包含拆沉下地壳熔体组分。高镁安山岩可以通过地幔橄榄岩的直接熔融形成,也可通过熔体与地幔的相互作用形成。高镁安山岩的形成环境特殊:除青藏高原中部的一些新生代高镁安山岩外,几乎所有其它新生代的高镁安山岩都形成在会聚板块边界,且大都与年轻的、热的洋壳或洋脊的俯冲有关。高镁安山岩对揭示大陆地壳的形成以及金属矿化方面都有非常重要的意义。最后,对当前高镁安山岩的研究中存在的问题进行了探讨。

北祁连扎柯山寒武纪高镁安山岩地球化学及构造动力学特征

北祁连扎柯山高镁安山岩铷锶同位素年龄为早—中寒武世[(516±7)Ma(1σ)],高镁安山岩类(SiO_2=51.45%～59.62%,平均为56.33%),具有比典型岛弧安山岩更高的MgO(4.85%～9.64%,平均为6.2%,Mg~#=66.68～74.15,平均为71.44),高Cr(21.6×10^(-6)～476×10^(-6),平均为196.26×10^(-6))、高Ni(14×10^(-6)～102×10^(-6),平均为56.14×10^(-6)),低Al贫Ca(Al_2O_3=13.22%～17.37%,均值为15.69%,CaO=2.01%～10.33%,均值为5.64%),富Na、贫K(Na_2O=1.57%～5.2%,K_2O=1.04%～2.79%,Na_2O/K_2O=0.59～5.0,均值为2.36),弱负Eu异常以及富集Rb、Th、K大离子不相容元素(LILE),亏损Sr、Ti、P、Nb、Ta等高场强元素(HFSE),富集LREE,强烈亏损HREE,LREE/HREE=7.19～13.58,Yb=1.47×10^(-6)～3.26×10^(-6),Y=11.6×10^(-6)～22.5×10^(-6),含有较低的Sr(119×10^(-6)～278×10^(-6),平均为193×10^(-6))。综合区域地质背景等资料研究表明,扎柯山寒武纪高镁安山岩可能是蚀变洋壳和俯冲的沉积物熔融进入地幔楔诱发橄榄岩部分熔融的产物,形成于岛弧环境。

吉南新太古代高镁安山岩及其地质意义

吉南张三沟岩组和金银别岩组发育一套高镁安山岩类，S H RIM P锆石 U Pb定年为（2493＆#177;12）Ma ，形成于新太古代。高镁安山岩类属于钙碱性系列，w （SiO2）为53．93％～57．90％，富 MgO （w（MgO）为6．54％～8．82％），高Mg＃值（0．68～0．71，平均0．69），高铬（w（Cr）为（270．66～1117．30）＆#215;10-6，平均443．62＆#215;10-6），高镍（w（Ni）为（141．74～542．98）＆#215;10-6，平均250．50＆#215;10-6），这种高MgO、Cr、Ni的特征表明其成因与地幔部分熔融有关。另一方面，该岩石富集大离子亲石元素（如Sr、Cs、K、Pb、Rb和Ba），亏损高场强元素（如Nb、Ta、Ti、P），富集LREE（w（Ce）为（38．34～59．34）＆#215;10-6），亏损 HREE （w（Yb）为（1．38～1．57）＆#215;10-6），显示弧火山岩的特点。上述地球化学特征表明，岩石可能是消减板片脱水流体或者消减板片部分熔融的熔体与地幔橄榄岩相互作用的结果，揭示它们形成于消减带的构造环境，表明新太古代已经存在现代类型的板块构造。

辽西黄半吉沟早白垩世义县组高镁安山岩的成因

利用橄榄石和熔体包裹体,结合全岩的方法对辽西地区早白垩世义县组黄半吉沟火山岩的成因进行了研究。黄半吉沟火山岩SiO_2=53.41%~53.74%,MgO=8.15%~8.23%,Mg#=~70(Mg#=mol Mg/(Mg+Fe2+)),为高镁安山岩;全岩在TAS图解上,落在玄武安山岩范围内,属于亚碱性系列;它们具有较高Ni(119×10-6~125×10-6)和高Cr(467×10-6~521×10-6),显示幔源岩浆特征;在微量元素组成上,黄半吉沟高镁安山岩Sr=920×10-6~930×10-6,Y=16.1×10-6~16.4×10-6,Sr/Y=57~58;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,黄半吉沟高镁安山岩显示轻重稀土分异,明显的Nb-Ta-Ti和弱的Zr-Hf负异常,Ba、Sr和Pb正异常,这些特征与大陆下地壳非常相似。熔体包裹体MgO为6.5%~9.7%,SiO_2为51%~53%,不符合典型高镁安山岩的定义;在TAS图解上它们落在玄武粗安岩内,属于碱性系列;MgO与其它主量元素成分呈明显或者弱的负相关关系,说明它们的成分主要受控于橄榄石结晶分离过程。黄半吉沟高镁安山岩的橄榄石Fo值为75~91;CaO含量为0.10%~0.18%,NiO为0.05%~0.41%,Fe/Mn比值为60~80。黄半吉沟高镁安山岩的全岩和熔体包裹体成分存在显著差异,如熔体包裹体具有更高的Al2O3和更低的SiO_2。结合全岩微量元素特征,我们认为黄半吉沟高镁安山岩在地壳深度的岩浆演化过程中加入了来自下地壳的酸性熔体,是壳幔相互作用的结果。全岩较低Ni高Mg#,熔体包裹体低CaO并落在CATS-Olivine-Quartz相图的热障碍边界线富硅一侧,以及橄榄石低Ca和陡倾的Fo-Ni关系,指示黄半吉沟高镁安山岩的幔源岩浆是来自以斜方辉石为主辉石岩的源区。我们认为广泛发育于辽西地区的早白垩世义县组高镁安山岩可能经历了壳幔相互作用,因而不能作为拆沉作用导致岩石圈大规模减薄的重要证据。

西秦岭造山带三叠纪大规模成矿作用背景:来自恰冬铜矿高镁安山岩的证据

西秦岭造山带广泛发育与三叠纪岩浆活动密切相关的金、铜、钼等多金属矿床,表明该地区存在一期三叠纪大规模成矿事件,但其成矿地球动力学背景一直存在争议。恰冬铜矿是西秦岭造山带内与早三叠世高镁安山岩有关的铜矿床。本文对高镁安山岩开展了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析,对其岩石成因及构造环境进行了探讨,以进一步约束西秦岭造山带三叠纪大规模成矿作用的地球动力学背景。安山岩的锆石U-Pb年龄为246.1±1.6Ma,形成于早三叠世。岩石属于高钾钙碱性-钙碱性系列,SiO_(2)含量为54.60%~56.21%,具有较高的MgO含量(3.78%~4.57%)和Mg^(#)(49.7~62.1),与日本Setouchi火山岩带中典型赞岐岩相类似。安山岩富集轻稀土元素(LREE)和Cs、Rb、U、Sr等大离子亲石元素(LILEs),显著亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSEs),其初始^(87)Sr/^(86)Sr比值、ε_(Nd)(t)值和锆石ε_(Hf)(t)值分别为0.7073~0.7090、-9.72~-11.03和-2.1~-18.6,是俯冲沉积物熔融产生的熔体与地幔楔发生交代反应的产物,并经历了一定程度的结晶分异。以上研究表明,恰冬铜矿高镁安山岩形成于早三叠世古特提斯洋俯冲背景下的活动大陆边缘环境。结合区域成矿资料分析,西秦岭造山带在早-中三叠世处于洋壳俯冲环境,发育岩浆-热液成矿系统。

右江盆地晚侏罗世钾玄质高镁安山岩的厘定及其构造意义

右江盆地在大地构造上处于特提斯和滨太平洋构造域的结合部位。本文报道了该盆地东部杨屯安山岩的岩相学、年代学和地球化学特征。杨屯安山岩具斑状结构和气孔状构造,斑晶主要为辉石,基质以针状斜长石微晶为主,含少量辉石。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明杨屯安山岩的喷发时代为159.3±2.8Ma,即晚侏罗世。样品的Si O2含量为53.13%~55.71%,具高MgO(6.74%~8.85%)、Mg#值(63~72)、Cr(416×10^(-6)~565×10^(-6))和Ni(207×10^(-6)~246×10^(-6)),低Fe OT/MgO(0.83~1.23)等特征,与典型高镁安山岩的特征相似。所有样品具高K2O(3.39%~4.77%)和K2O/Na2O(1.31~2.33),同时也具钾玄质岩石的地球化学特征。样品强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而亏损高场强元素,具较高的Rb/Sr(0.20~0.46)和较低的Ba/Rb(7.17~9.30),富集的Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.70738~0.70739,εNd(t)=-3.6^-3.4)。元素和同位素特征表明杨屯钾玄质高镁安山岩是含金云母的富集岩石圈地幔部分熔融的产物,形成于板内伸展环境而不是岛弧环境。晚侏罗世杨屯钾玄质高镁安山岩的厘定,反映了该时期右江地区处于岩石圈伸展-减薄阶段。

东马努斯盆地高镁安山岩物质来源及演化过程——基于全岩主微量和同位素分析

对东马努斯盆地高镁安山岩做了全岩主微量和Sr-Nd-Pb同位素分析,并结合前人测试数据,探究了岩浆物质来源及演化过程。由主量元素[MgO、CaO、FeOT(全铁)、Al_2O_3、TiO_2和P_2O_5]含量随着硅含量的升高而降低和La/Sm随着La含量的升高而保持不变可知,岩浆在演化过程中只发生了矿物的分离结晶,分离的矿物可能为橄榄石、辉石、斜长石、钛铁矿和磷灰石。东马努斯盆地高镁安山岩的Pb和大离子亲石元素(K,Rb,Sr,Ba和U)的富集、高场强元素(Nb,Th,Ta和Ti)的亏损说明岩浆受到了俯冲板块脱水作用的影响。推测该区高镁安山岩是流体交代的地幔楔部分熔融形成的。由Sr-Nd同位素混合模拟结果可知东马努斯盆地高镁安山岩主要来源于马努斯MORB(洋中脊玄武岩),少量来自于太平洋蚀变洋壳和海底沉积物。根据Sr-Nd-Pb同位素特征推测岩浆混合作用发生在地幔源区,属于源区混染,岩浆在喷发的过程中没有发生同化混染作用,也没有加入其他体系的物质。

大兴安岭新生代高镁安山岩的确认

高镁安山岩为一类相对富镁的中性火山岩(SiO_2=54~65 wt%,Mg~#≥45),一般分布于岛弧环境,其形成往往与板块俯冲密切相关。位于大兴安岭中段的内蒙古阿尔山市五岔沟地区分布了面积达700 km^2的新生代火山岩,其岩性为安山质熔岩,这在中国东部新生代火山岩(以玄武岩为主)中非常罕见。这些新生代安山岩与新生代玄武岩一样,均是板内岩浆作用的产物,其元素地球化学特征与岛弧高镁安山岩相似:SiO_2变化于54.10~57.97 wt%之间,Mg~#范围在53~60之间;在微量元素标准化图上,具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征,类似于典型的弧火山岩。因此,笔者定义五岔沟地区的新生代火山岩为板内高镁安山岩。五岔沟新生代高镁安山岩的主量元素变化范围非常小。与该区中生代火山岩相比,在一定的SiO_2下,具有偏高的MgO(4.95~6.64 wt%)和Fe_2O_3~T(7.78~10.28 wt%)含量,偏低的CaO(5.77~7.55wt%)、Al_2O_3(14.33~15.61 wt%)和K_2O(0.06~1.45 wt%)含量。在Harker图解上,这些高镁安山岩没有表现出明显的演化趋势,反映其未经历明显的岩浆演化过程,化学组成接近原始岩浆。与实验熔体对比,五岔沟高镁安山岩的成分大致与榴辉岩来源熔体相吻合,但具有相对偏高的MgO含量。因此,五岔沟高镁安山岩的源区很可能是地幔中再循环的地壳物质(榴辉岩),在熔体上升过程中可能与地幔橄榄岩发生了反应。

内蒙古林东地区晚二叠世高镁安山岩的成因及产出背景

兴蒙造山带中部二叠纪火山岩分布广泛,主要岩性为玄武岩、玄武安山岩、英安岩、流纹岩及火山碎屑岩等,记录了兴蒙造山带晚古生代的构造演化。本文在内蒙古东部林东一带识别出一组新的高镁安山岩,对其开展了地球化学和锆石U-Pb年龄研究,以探讨其岩石成因和地质意义。该高镁安山岩呈灰黑色—灰色,斑状结构,气孔-杏仁构造,斑晶矿物组合主要为斜长石(15%-20%),斜方辉石(5%-10%),单斜辉石(5%)和角闪石(5%),基质中有较多磁铁矿和钛铁矿等,指示富水、氧化的岩浆特点。锆石U-Pb年龄为253±1-255±1 Ma(2σ),ε_(Hf)(t)=+7.8-+14.3,全岩SiO_(2)含量52.3%-56.5%,具高的MgO (7.2%-12.7%),Cr (264×10^(-6)-382×10^(-6)),Ni (168×10^(-6)-407×10^(-6)),Ba (318×10^(-6)-1130×10^(-6))和Sr (288×10^(-6)-906×10^(-6))含量,Mg^(#)为60.0-77.2,(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)=0.70348-0.70454,ε_(Nd)(t)=+3.79-+7.57,与赞岐型(sanukite)高镁安山岩地球化学特征相似,揭示其岩浆起源于俯冲交代的地幔;同时,全岩所具有的高La/Sm比值(1.68-8.67),指示可能有沉积组分的贡献。我们解释这些高镁安山岩的形成与俯冲的沉积物析出富水流体交代岩石圈地幔的部分熔融有关。此外,与高镁安山岩伴生的玄武岩具有典型的岛弧火山岩特征。因此,我们认为林东高镁安山岩及其伴生的玄武岩形成于岛弧环境,并与古亚洲洋向北俯冲有关,为古亚洲洋最终闭合提供了年代学和岩石学约束。

三叠纪西秦岭西北部洋俯冲的记录:来自镁安山岩/高镁安山岩的证据

三叠纪以来,西秦岭地区构造-岩浆活动极为强烈,中酸性侵入岩呈北西向弧状分布,前人做了大量卓有成效的工作,但对出露较少的火山岩鲜有研究。本次工作选取青海省同仁县麦秀和甘肃省夏河县甘加、德乌鲁3个地区的安山岩,从岩石学、岩石地球化学、年代学等进行分析。结果显示安山岩均属于钙碱性系列,具有富钾火山岩的特征。其中,麦秀安山岩中既有高镁安山岩,也有镁安山岩,而甘加与德乌鲁安山岩属于镁安山岩,为洋壳俯冲作用形成的两种典型火山岩类型。西秦岭地区安山岩形成时间东早西晚,由西向东安山岩基性程度降低,K2O、Na2O、∑REE等含量增高,MF、FL、DI、La/Sm等值变大,SI、Mg#等值降低,并且呈明显的线性特征,构成同仁-合作镁安山岩(镁闪长岩)岩浆弧组合,和北部隆务峡蛇绿岩带一起,组成岩性分布极性,从而判断出西秦岭西北部在三叠纪存在隆务峡蛇绿岩代表的洋壳板块向南俯冲作用。