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。

阿尔金北缘喀腊大湾地区早古生代中酸性火山熔岩岩石地球化学特征及其构造环境

阿尔金北缘喀腊大湾地区早古生代的中酸性火山岩为一套英安岩—流纹岩—粗面英安岩(少量)组合,在岩石地球化学上高SiO2、富碱(Na2O/K2O=0.4～22.2,Na2O+K2O=2.49%～9.74%)、低钛,里特曼指数(δ)为0.20～5.52,铝饱和指数A/CNK为0.8～1.4,指示这是一套低钾—中钾钙碱性—碱性钾玄质(少量)火山岩,自北向南具有从准铝质I型向弱过铝质—强过铝质S型花岗质岩浆过渡的特征。LREE、K、Ba、Th(U)、Pb、Zr富集以及Nb(Ta)、P、Ti的亏损指示其形成于与俯冲消减作用有关的活动大陆边缘环境。岩石地球化学研究表明,英安岩和流纹岩不存在分异演化关系,其源岩分别为变质(基性)火山岩和变质泥质岩。结合区域地质特征,认为该套中酸性火山岩形成于活动大陆边缘洋壳俯冲消减后期同碰撞—碰撞后的环境,是俯冲碰撞过程中陆壳巨量增厚,碰撞后伸展阶段中下地壳(或岩石圈)拆沉,幔源岩浆底侵,诱发趋于成熟的大陆边缘弧地壳在不同深度位置上发生部分熔融的产物。这一地质过程是对同一时期阿尔金北缘地区古大洋自北向南俯冲消减到米兰—金雁山地块之下的动力学机制的响应,也为判断阿尔金北缘红柳沟—拉配泉地区蛇绿混杂岩带早古生代的俯冲极性提供了佐证。

阿尔金北缘喀腊大湾地区火山岩岩石地球化学特征及环境时代分析

喀腊大湾地区火山岩为一套以酸性岩为主的中酸性火山岩系,属钙碱性岩系列,明显富钠贫钾,并随着SiO2含量的增多由贫钠向富钠质演化,物质来源具多源性,岩石组合呈双峰式火山岩岩石组合特征;微量元素上富集大离子亲石元素Sr、Ba,高场强元素Th,贫过渡族元素,Ba、Ta随岩石的酸性程度增加而降低,Sr、Th随岩石的酸性程度增加而增高,微量元素蛛网图谱明显右倾,为强不相容元素富集型,岩石从安山岩到酸性流纹岩,Ba、Ta、Sr等元素的亏损和Th、La等元素富集的程度逐渐增强,La/Sm-La图解上显示该区火山岩与拉配泉地区具同源性特点;稀土元素上稀土总量较高,具右倾轻稀土富集型特征,轻微至中等程度的负铕异常。上述特征与拉配泉和祁漫塔格地区火山岩特征相似,显示它们在形成的大地构造环境上应具有一致性。推测认为喀腊大湾地区火山岩应形成于活动大陆边缘(岛弧)型环境,形成时代应与拉配泉地区火山岩相同,为奥陶纪的产物。

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带理塘地区硅质岩地球化学特征及沉积环境探讨

理塘地区擦岗隆洼岩组硅质岩的w(SiO2)为81.27%~92.71%,Si/Al比值为11.69~37.22,表明硅质岩的泥质成分相对较多,硅质岩样品的稀土元素总量较低,多介于22.61×10-6~41.67×10-6之间,轻稀土元素富集。硅质岩的w(V)为10.718×10-6~38.14×10-6,Ti/V比值为10.5~89.0,与大陆边缘硅质岩相应值相近。对硅质岩岩石学和地球化学的研究表明理塘洋盆于早三叠世就已经进入到洋壳俯冲消减、岛弧发育的活动陆缘演化阶段。

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。

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。

造山带构造样式的恢复及其构造环境意义

造山带主要发育在板块边界或邻近板块边界的活动大陆边缘以及陆内裂陷带。平卧褶皱伴随韧性剪切带是活动大陆边缘造山带典型的区域构造样式。轴面陡立或倒转扇形褶皱伴随逆冲断裂是陆内裂陷造山带的构造标志。往往由于经历过多期的构造变形和后天构造的干扰,不能直接辨认造山带的原始构造样式和方位。因此,需要进行系统观测,明辨变形形迹及其世代关系,分别获取必需的产状数据,因地制宜地进行构造解析,恢复造山带初始的构造样式及其方位,为鉴别它的构造环境性质和编制大陆块体的构造格架图提出可靠的依据。

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。

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。

新疆普鲁一带下古生界地层岩石组合及构造环境

西昆仑地块是西昆仑造山带的重要组成部分 ,南北边界分别为康西瓦—苏巴什华力西期缝合带和库地—其曼于特加里东期缝合带。新疆普鲁一带下古生界地层 ,分布于西昆仑地块东部 ,主要由一套海相火山岩和浅海陆棚相细碎屑岩组成 ,并遭受了绿片岩相的变质作用。通过 1∶2 5万《于田—伯力克幅》区调工作 ,将新疆普鲁一带下古生界地层厘定为下古生界奥陶—志留系 。

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。

阿拉善北大山岩带海西期中酸性岩^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地球化学特征

阿拉善北大山岩带位于阿拉善地块南缘,恩格尔乌苏缝合带以南。该岩带产出大量的海西期岩浆岩,包括基性-超基性岩、石英闪长岩、石英二长岩、石英正长岩及钾长花岗岩等一系列岩体。本文对该岩带的石英闪长岩及石英二长岩进行^(40)Ar-^(39)Ar测年,获得的坪年龄分别为277.0±3.8Ma、275.0±4Ma,系早二叠世侵入产物。元素地球化学研究表明,石英闪长岩具有高Al2O3、CaO、Mg#,低K2O、(La/Yb)N、ΣREE,表明其偏向于幔源的特点。石英二长岩具有高K2O、(La/Yb)N、ΣREE、Al2O3,低CaO、Mg#,表明其偏向于壳源的特点。结合微量元素分析与大地构造环境条件,得出了该期石英闪长岩与石英二长岩产出环境为二叠纪活动大陆边缘。

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。

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。

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。

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。

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。

北山地区辉长岩类的地球化学特征及其深部信息

据稀土元素配分曲线可将北山辉长岩类分为3组，第1组∑REE较大，LREE富集且发生了较大程度的分馏；第2组轻稀土未发生明显的分馏，曲线较为平坦，∑REE较低；第3组LREE亏损，∑REE较低。Nb亏损，指示北山辉长岩类形成于俯冲相关的构造环境，εNd（0）εNd（t）均大于0，指示来源于亏损型地幔源区。本文认为北山地区辉长岩产出于活动大陆边缘的不同次一级构造环境；原始岩浆在上升途中遭受了陆壳混染；Sm-Nd模式年龄不代表岩石的形成年龄。