利用地球化学方法判别大陆玄武岩和岛弧玄武岩

大陆地壳或岩石圈的混染作用可以给出似消减带信号,并导致将受到混染的大陆玄武岩误判为岛弧玄武岩。没有受到混染的软流圈(或地幔柱)源大陆玄武质岩石通常是以(Th/Nb)N<1、Nb/La≥1、低87Sr/86Sr(t)比值、高εNd(t)值及La/Nb和La/Ba比值与洋岛玄武岩相似并以具有缺乏Nb、Ta、Ti负异常的“隆起”状多元素地幔标准化分配型式为特征。当在所研究的火山岩系中发现有未受到混染的软流圈(或地幔柱)源玄武质岩石存在,基本上就可以排除它们有属于岛弧或活动大陆边缘火山岩系的可能。对于那些具有消减带信号的基性熔岩,可以根据Zr含量和Zr/Y比值,或利用Zr/Y-Zr图解,判断它们是否真正是岛弧或活动大陆边缘玄武岩。

新疆阿尔金山喀腊大湾地区玄武岩的地球化学特征及地质意义

对新疆阿尔金山东段喀腊大湾地区玄武岩进行了系统的岩石地球化学分析,结果表明,喀腊大湾地区的玄武岩具有低的Mg#值(Mg#=Mg/(Mg+Fe)×100)。稀土元素的含量变化范围较大,轻重稀土分异不明显,具有轻微的轻稀土富集,弱的Eu负异常。微量元素Ni、Co、Cr与MgO呈正相关,微量元素多元素标准化图解中,普遍具有Nb、Ta的负异常,部分样品具有Ti的负异常。在Th/Yb-Ta/Yb和Th/Hf-Ta/Hf构造环境判别图解中,分别落入活动大陆边缘环境和大陆拉张(或初始裂谷)环境,结合本区双峰式火山岩中玄武岩的地球化学特征,以及与北阿尔金蛇绿混杂岩带其它地区玄武岩的对比,认为喀腊大湾地区的玄武岩可能形成于紧邻北阿尔金地区古洋盆的活动大陆边缘环境。

江西会昌岽背玄武岩地球化学和Sr-Nd同位素特征及其地质意义

江西会昌岽背地区晚中生代玄武岩的SiO2含量为49.06%~50.14%,K2O含量为1.26%~1.63%。其微量元素显示出大离子亲石元素富集,高场强元素亏损,尤以明显的Nb、Ta亏损为特征;REE总量为(135.5~146.8)×10-6,(La/Yb)N≈10,表现出LREE富集的稀土元素配分模式,且无明显的Eu异常;Sr-Nd同位素具有高(87Sr/86Sr)i(0.70678~0.70695)和低εNd(t)(-2.46^-2.18)的特征。据以上特征并结合区域地质背景,反映出岽背玄武岩的源区可能为EMⅡ型富集型大陆岩石圈地幔,其形成的构造环境为活动大陆边缘。较低的Nb/U比值(7~8)暗示该玄武质岩浆在形成过程中遭受了一定程度的大陆地壳混染或与俯冲过程有关的物质的加入。岽背玄武岩具有陆缘弧型地球化学特征,指示会昌地区在晚白垩世晚期(约85Ma)处于活动大陆边缘的构造环境,该玄武岩的形成可能与燕山晚期古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲消减作用关系密切。底侵作用可能为会昌地区燕山晚期成矿岩浆的生成提供了流体和热,有利于铜多金属矿的形成。

闽台地区新生代玄武岩的对比

台湾海峡两岸的闽台地区,分布着新生代的玄武岩。本文从玄武岩的岩石学特征出发,探讨了福建内地、福建沿海和台湾、澎湖玄武岩之间的差异,初步把它们划分为三种类型,并对其岩浆成因与构造环境进行分析。

西秦岭南缘康县-留坝一带白水江群碎屑岩的地球化学特征及构造背景

西秦岭南缘白水江群主要由碎屑岩基质和不同性质的岩块组成,碎屑岩为一套深水浊流沉积。碎屑岩的稀土元素球粒陨石标准化曲线以轻稀土元素富集、Eu负异常和重稀土元素平坦为特征;主量元素和微量元素的特征指示白水江群碎屑岩的物质来源具有多源性,但主要以岛弧环境为主。这表明白水江群的构造环境为活动大陆边缘,而非被动大陆边缘。

新疆阿舍勒铜矿英安-玄武-安山质火山岩的地球化学特征与构造背景

新疆阿舍勒铜矿床中泥盆统阿舍勒组的英安-安山-玄武质火山岩组合属亚碱性拉斑玄武系列,为铝过饱和、低钾、富镁系列的火山岩,相对富集MgO和轻稀土元素,亏损Ti、Nb、P和Ta,具有弱铕负异常(δEu值为0.84～0.94)和Th/Ta高比值(5.53～12.58)等特点。英安-安山-玄武质火山岩微量元素含量及比值特征、大离子半径及稀土元素配分模式、微量元素构造环境判别图的投点结果,显示它们具有同源区特点,均起源于富集地幔,属于玄武岩浆经岩浆结晶分异作用的产物,它们形成的大陆动力学背景为成熟岛弧环境。

南辽河群斜长角闪岩的地球化学特征及地质意义:以三家子地区为例

基于详细的野外地质调查,对南辽河群下部里尔峪组斜长角闪岩进行了岩相学和地球化学研究。岩相学研究表明,南辽河群下部里尔峪组斜长角闪岩属于正变质岩。地球化学研究显示,这些斜长角闪岩原岩属于高铁拉斑玄武岩系列(Nb/Y=0.16~0.4),SiO_2含量为47.27%~50.68%,具有较低的TiO_2含量(0.92%~1.61%),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf等),表明其原岩形成于岛弧或活动大陆边缘,而非前人所说的大陆裂谷。综合岩相学和地球化学特征,初步认为其岩石成因与活动大陆边缘有关。

东疆雅西371-西北坡铜金矿化带下石炭统火山岩地球化学特征与成矿背景

新疆东天山雅西371-西北坡铜金化带中下石炭统火山岩属钙碱性系列。流纹岩类中SiO_2(73．96%～78．01%)和Al_2O_3(11．3%～14．63%)含量高,含Na_2O为2．04%～4．15%,K_2O为2．74%～3．74%,(Na_2O+K_2O)为5．34%～7．03%；流纹岩类属过铝质、中钾—高钾火山岩系列。微量和稀土元素分析结果显示：流纹岩类具有Ti、Nb、P和Ta明显负异常、Sr中等负异常,LREE明显富集,La/Nb值为0．4～2．3,La/Th值0．4～1,Th/Ta值高(6～36．5),具有明显δ_Eu(0．17～0．29)负异常,地球化学特征表明流纹岩类可能形成在活动大陆边缘上的陆缘岛弧构造背景中。本区(含矿)酸性火山岩特征对于寻找与长英质火山岩有关的金属硫化物矿床十分有利,因此认为本区具有较大找矿前景。

西秦岭关家沟组地层时代、物源及其构造响应

在西秦岭关家沟组贾昌沟砂板岩所夹的硅质岩层中发现晚石炭世和晚二叠世的古生物化石;在关家沟组砾岩中所采的花岗质和火山质砾石,利用氩-氩（40Ar/39Ar）法测年所获得的年龄为晚三叠世。对关家沟组物源及其古水流分析,其古水流方向230°-356°,其物源主要来自南东侧活动大陆边缘的碧口岛弧,且秦岭全面碰撞造山期为早中生代。由此,初步推测关家沟组形成时代可能与秦岭全面碰撞造山为同期——早中生代。

大火成岩省及地幔动力学

大火成岩省由一个体积巨大的、连续的、以富镁铁岩石占优势的喷出岩及其伴生的侵入岩组成 ,是一个全球现象。它包括大陆溢流玄武岩和伴生的侵入岩 ,火山被动边缘玄武岩 ,大洋高原、海岭、海山群和洋盆溢流玄武岩。OntongJava和Kerguelen_BrokenRidge大洋高原、北大西洋火山被动边缘、德干和哥伦比亚河大陆溢流玄武岩是 3个主要大火成岩省的典型代表。各种不同的大火成岩省在时空分布及组成上都具有相似性 ,它们具有非常大的体积、高的喷发速率 ,岩石类型以拉斑玄武岩为主。大火成岩省代表了地球上已知的最大的火山岩浆活动 ,记录了物质和能量从地球内部向外的大量转换。大火成岩省难以用板块构造来解释 ,可用热柱模式来解释 ,通常被认为是与来自下地幔的热柱“头”有关。大火成岩省是地球动力学过程在地壳的表现 。

内蒙古赤峰北部下二叠统于家北沟组碎屑沉积岩地球化学特征

内蒙古赤峰北部下二叠统于家北沟组碎屑沉积岩主要分布于华北克拉通北缘的内蒙古隆起。碎屑沉积岩主要以杂砂岩为主,源区岩石没有经过充分的搬运、分选,成熟度比较低。常量及稀土元素分析结果显示,轻重稀土元素分异明显,轻稀土元素富集,重稀土元素含量稳定,δEu的值在0.72～0.99之间,表现出一定的负Eu异常,与NASC或PAAS配分模式相似,说明物源来自于上地壳。结合前人的研究成果,认为其母岩原岩可能以沉积岩和花岗岩为主,或有少量的玄武岩;物源区大地构造背景为活动大陆边缘或者大陆岛弧,说明研究区在早二叠世或更早处于西伯利亚板块与华北克拉通缝合阶段。

北祁连山加里东期聚敛作用的构造转换及其成矿响应

北祁连造山前的构造聚敛样式的诸多争议 ,主要源于北祁连山东西段的巨大差异。甘肃肃南白泉门以东主要表现为 ,自北而南发育有弧后、岛弧和洋中脊、洋岛海相火山岩系 ,产出岛弧裂谷白银厂式 (黑矿型 )和弧后扩张脊石居里沟式 (塞浦路斯型 )块状硫化物矿床 ,少见陆壳基底碎块 ,花岗岩侵入体不发育 ;而西段以镜铁山微地块为特点 ,岛弧钙碱性火山岩系发育 ,分布有大面积花岗质岩基 ,产出夕卡岩型钨矿床。这种东西段区域岩石组合和成矿特征上的差异 ,反映了早古生代北祁连洋盆在中奥陶世—早志留世向北俯冲消减构造聚敛上的不同 ,东段为洋—洋俯冲的马里亚纳型的沟—弧—盆系大陆边缘 ,西段则转换为洋—陆俯冲的智利型活动大陆边缘 ,并由于深部消减物质的差异而形成不同的碰撞岩浆作用形式和相应的成矿组合。

内蒙古红格尔苏木地区奥陶系乌宾敖包组火山岩特征及构造环境探讨

通过对红格尔地区中下奥陶统乌宾敖包组中的火山岩进行系统研究,对其岩石类型、岩石地球化学、稀土元素、微量元素等特征、岩浆形成的温压条件等进行分析研究,对该组火山岩的岩浆起源及构造环境进行探讨。认为该组所夹火山岩具岛弧火山岩性质,岩浆起源于下地壳,并形成于岛弧或活动大陆边缘构造环境。该成果对研究本区大地构造演化及成矿地质背景具有重要意义。

大别山超高压变质带表壳岩地球化学特征及启示

大别山南部出露较多的变质表壳岩，主要由片麻岩、片岩、长英质粒状岩石、大理岩、斜长角闪岩类等组成，经历了超高压、高压变质作用。通过岩石学、岩石化学、地球化学的研究，对其形成时代、原岩建造、构造背景等作了较深入的分析，认为其成岩时代可能属于早中元古代，原岩为一套碎屑岩，碳酸盐岩夹火山岩建造，构造背景应为与大陆岛弧有关的活动大陆边缘环境。这些研究成果为探讨大别造山带的形成环境、演化、榴辉岩等超高压变质带的形成、折返机制等提供了较充分的地质依据。

四川省黑牛洞里伍含矿岩系形成的大地构造背景及其暗示

里伍含矿岩系分布于江浪穹隆核部,扬子地台西缘、南北向康滇地轴的北西侧,松潘-甘孜造山带东南缘,木里弧形滑脱-推覆构造带东翼;黑牛洞矿区则位于穹窿西南翼,其块状、准块状和角砾状为主的矿石组成的矿体赋存于中元古代里伍岩群(1 437 Ma,U-Pb法,石英片岩中的锆石,傅昭仁等,1997;继承年龄1 838.6 Ma和1 930 Ma,K-Ar法,许志琴等,1992)发育的韧性剪切带中(李建忠等,2006)。

滇西谦迈地区惠民组变质火山岩特征及构造环境

滇西澜沧县谦迈地区惠民岩组(Pt_(2)h)中含有较多的绿泥片岩,这些绿泥片岩的岩石学特征和岩石地球化学特征,表明其原岩至少可分为安山岩类和流纹岩类,前者具岛弧钙碱性火山岩特征,后者具火山弧花岗岩特征,总体上看惠民岩组中变质火山岩具有岛弧火山岩的性质。另外在钠长绿泥片岩中获得473.6±6.IMa、459.5±9.2Ma和481.9±2.7Ma三个锆石LA-ICP-MS年龄值,这为该区惠民岩组的形成时代提供了新的依据。

黑龙江省双鸭山地区界兴东岩群岩石地球化学特征及环境探讨

晚元古界兴东岩群为佳木斯地块的古老结晶基底,由于出露面积较小,且变质程度较麻山群较弱,因此前人研究程度较低,本次工作通过1:25万佳木斯等2幅区调修测项目工作,采取各类分析样品,经过详细调查,认为兴华渡口岩群兴华岩组在本区出露岩性为片麻岩类、片岩类、角闪岩类、大理岩类、石英类,通过对上述岩石类型的岩石化学、地球化学分析,该区兴华渡口岩群兴华岩组原岩为一套基性、中基性火山岩、陆源碎屑沉积岩及碳酸盐岩建造,构造环境属于岛弧低钾拉斑玄武岩系列,形成构造环境可能为岛弧及活动性大陆边缘环境。

黑龙江省依兰地区上古生界黑龙江岩群岩石地球化学特征及环境探讨

上古生界黑龙江岩群是黑龙江省东部一套变形组构独特的构造-岩石组合单元。由于这套岩石组合中含有以蓝闪石、青铝闪石、黑硬绿泥石、多硅白云母及红帘石等为代表的高压变质矿物组合,其地质意义一直为国内外学者所关注。笔者通过1:25万佳木斯等2幅区调修测项目工作,采取各类分析样品,经过详细调查,认为依兰地区黑龙江岩群的主要岩石类型为片岩、片麻岩、角闪岩、石英岩、大理岩、变粒岩、板岩和变火山岩等,特征变质矿物有石榴石、白云母、阳起石、蓝闪石、红帘石、堇青石和矽线石等,局部形成强构造变形的构造片岩和糜棱岩化岩石,并出现退变质现象。通过对上述岩石类型的岩石化学、地球化学分析,本区黑龙江岩群原岩为一套海相中基性火山岩以及陆源碎屑沉积岩。形成的环境较为复杂,但总体上应为岛弧或者活动大陆边缘环境,但MORB的出现及本区中出露的同时代的蛇纹岩又指示出黑龙江岩群还存在有残余的蛇绿岩套,表明起码在某个特定的时间内,黑龙江岩群的环境应为洋脊扩张环境。

探索大地怒吼的规律——科学大洋钻探介绍之五

如果将地震比喻为大地的颤抖,那么,火山喷发则是大地的怒吼。两者均给人类带来巨大的灾难。探索地震和火山喷发的机理并进行准确预报,已成为中外地球科学家多年来追求的一个目标。科学大洋钻探为此也作出了不懈的努力。