松辽盆地深层断裂体系对火山岩成因和火山岩相带的控制:以徐深地区为例

松辽盆地深层包括古中央隆起带、东部断陷带和西部断陷带3个一级构造单元,每个构造单元又可划分为断阶带、洼槽带、斜坡带和单元间的隆起带,每个构造带由受断裂控制的多个断背斜、断块组成;深层断裂体系由基底断裂、同沉积断层及局部小断裂构成。指出各构造单元具有火山活动与构造运动双重成因机制,断裂与火山活动共同控制了深层的构造格局及地层发育,也控制了火山岩相的类型与分布;断裂活动引起的或与断裂活动伴生的火山活动导致火山物质对盆地的充填、改造或塑造盆地次级单元构造样式和盆地构造格局,使得不同构造部位地层发育具有明显的差异性;火山岩的特征表现为高位喷发,低位填充的特征,沿火山口一带厚度较大。

湖北金牛火山岩盆地火山岩成因及构造环境

通过岩石学、岩石化学、地球化学的研究,笔者认为金牛火山岩盆地中生代岩浆活动存在多个发展阶段,经历了晚侏罗世—早白垩世初期的岩浆侵入及火山初始爆发—间歇、白垩纪的鼎盛—减弱—衰亡。这些差异性和过渡演化趋势,反映中生代火山活动是受同一构造机制作用而发生与发展的,同时也反映不同阶段热动力作用具有一定的差异。

福建华安地区晚侏罗世南园组火山岩成因及其构造环境探讨

通过对华安地区晚侏罗世火山岩岩石组合、岩石地球化学特征的研究,认为晚侏罗世南园组火山岩岩浆主要来源于地壳部分熔融,并有少量地幔物质加入,属于壳幔混源型岩浆;火山岩形成可能与古太平洋板块相对欧亚大陆的俯冲消减有关,属陆缘弧火山岩。

青藏高原北部巴颜喀拉与东昆仑地区新近纪以来火山岩的地球化学特征及其成因

青藏高原北部巴颜喀拉构造区和东昆仑构造区,新生代火山岩形成于中新世、上新世和更新世,岩性为碱玄岩、玄武粗安岩、粗面安山岩(或安粗岩)、粗面岩、粗面英安岩、流纹斑岩和流纹岩。火山岩的分布与区域深大断裂的位置关系密切,与下伏地层之间均为角度不整合接触。火山岩为钙碱性、高钾钙碱性系列和钾玄岩系列。根据最新的火山岩年代资料和分布特征,研究区火山岩可划分为三个大的区域:①可可西里-鲸鱼湖地区,以可可西里湖北为中心向"四周"时代逐渐变新;②木孜塔格-银石山地区,以银石山西南为中心向"四周"时代逐渐变新;③黑石北湖地区。三个区域相比较,其火山岩的范围与规模从东向西变小,时代从东向西变新。微量元素的K、Rb、Ba、Th活动性元素及La、Ce轻稀土元素富集明显,高场强元素Nb、Ta、Ti亏损。流纹斑岩和流纹岩具强的负Eu异常,δEu的变化范围为0.04～0.39,其他岩石具有弱的负Eu异常,δEu值为0.61～0.95,经球粒陨石标准化,稀土分布曲线均为右倾负斜率轻稀土强烈富集型,从微量元素特征和稀土元素特征判断具有岛弧火山岩的成分特征。研究区从东向西火山岩从酸性到中基性演化,伴随这一规律各类岩石Na2O和K2O的平均值总体呈减小的趋势,TiO2、Al2O3、TFe、MnO、MgO、CaO、P2O5、δSr、Sr/Y、∑REE、δEu、La/Yb平均值呈增加趋势,对于同一类火山岩,MgO随时代变新含量降低。部分火山岩的Sr、Nd同位素反映出富集Ⅱ型地幔(EMⅡ)的地球化学特征。包体特征显示,具有少量浅源包体,又具有深源包体。研究区火山岩形成于大陆内部,可能是在青藏高原自中新世以来的隆升过程中形成的,可能与青藏高原岩石圈减薄或大陆内部的俯冲过程有关。

陆东地区火成岩形成时代与构造背景及火山岩储层成因

在岩心观察基础上,通过常规与铸体薄片显微镜下鉴定与定量统计,孔隙度与渗透率、包裹体均一温度与成分、全岩主微量元素、LA-ICPMS锆石微区U-Pb定年等分析测试,对准噶尔盆地陆东地区火成岩岩性、火成岩形成时代、储层成因进行了研究,建立了火成岩的岩相模式。结果表明,研究区火山喷发活动发生于早石炭世(321～369 Ma)与板块俯冲作用相关的活动大陆边缘岛弧挤压构造环境。早二叠世(约283 Ma±)是辉绿岩的主要侵位时期,表明准噶尔地块东部已进入陆内伸展拉张的大陆裂谷构造体制演化阶段。火成岩在侏罗纪(190～149 Ma)曾遭受过热地质事件的改造。火山岩储层的形成与储集性能的改善主要与石炭系顶部风化剥蚀面的风化淋滤溶蚀作用有关,主要属于风化型火山岩气藏。可分为火山爆发相、火山溢流相、火山通道相、火山沉积相与浅成侵入相5个岩相及9种亚相类型。

松辽盆地营城组火山岩储层成因及储集性能演化过程

在岩心观察基础上,通过应用全岩主量元素分析、显微镜下常规与铸体薄片观察鉴定和定量统计、图像孔喉分析、物性测试、X-射线衍射分析、包裹体荧光分析、均一温度与激光拉曼探针成分分析等多种手段,研究了松辽盆地营城组火山岩岩性和火山岩储层成因;结合成岩作用与储集空间特征研究,分析了火山岩储层孔隙演化过程。结果表明,火山岩经历了冷却成岩作用、岩浆期后热液作用、风化淋滤剥蚀作用以及埋藏成岩作用等4个成岩作用阶段。火山岩储层的形成、孔隙演化和储集性能的改善主要与火山岩在浅埋A期后期-深埋成岩B期成岩过程中的断裂、不整合面及构造裂缝的发育以及热液流体沿断层、不整合面和构造裂缝流动的过程中对火山岩产生溶蚀作用密切相关,营城组火山岩属于构造-岩性火山岩气藏。

新疆伊吾县姜巴斯套组火山岩地球化学特征及构造意义

通过对新疆伊吾县姜巴斯套组火山岩分布、成因与构造环境关系的调查研究,查明了该时期火山岩相从次火山相-爆发相-喷溢相-火山沉积相的分布特点;火山岩组合主要为-套岛弧相的中基性-中酸性火山碎屑岩、火山熔岩及火山沉积岩。结合该区火山岩地球化学特征及沉积岩特征综合研究认为:研究区早石炭世早期处于大陆裂谷向大洋裂谷转变的动力学环境;到了早石炭晚期(姜巴斯套组沉积时期),研究区构造活动由伸展机制转换为挤压机制,其火山岩表现为岛弧型火山岩系列。因此,认为研究区早石炭世构造演化为一次“开”“合”构造。

中国新生代火山岩岩石学、地球化学与年代学研究进展

回顾了我国近五年来在新生代火山岩的岩石学、地球化学与年代学方面所取得的主要进展。重点总结了中国东部与青藏高原的新生代火山岩的时空分布特征,包括年代学数据成果和岩石学资料;回顾中国东部与青藏高原新生代火山岩的岩石成因和深部动力学过程研究,介绍了目前对于长白山天池火山、中国东部新生代玄武岩、青藏高原的地球动力学过程、钾质-超钾质火山岩、高镁钾质火山岩等研究已获得的主要成果和认识;提出了中国新生代火山岩研究中存在的问题以及进一步工作的建议。

东天山伊吾地区早石炭世火山岩地球化学特征及其构造意义

通过对东天山伊吾马依当地区早石炭世火山岩分布、成因与构造环境关系的调查研究,查明了该时期火山岩相从次火山相-爆发相-喷溢相-火山沉积相的分布特点;火山岩组合主要为一套岛弧相的中基性-中酸性火山碎屑岩、火山熔岩及火山沉积岩。结合该区火山岩地球化学特征及沉积岩特征综合研究认为:研究区早石炭世早期处于大陆裂谷向大洋裂谷转变的动力学环境;到了早石炭中-晚期(姜巴斯套组沉积时期),研究区构造活动由伸展机制转换为挤压机制,其火山岩表现为岛弧型火山岩系列。因此,认为研究区早石炭世构造演化为一次"开""合"构造。

华北克拉通中东部新太古代晚期变质火山岩及动力学体制

热状态和壳幔岩浆作用是理解早期地壳形成演化动力学机制的关键。华北克拉通是世界范围内为数不多的保存有大量新太古代晚期(约26~25亿年)变质火山岩记录的克拉通之一,对揭示全球新太古代晚期壳-幔动力学演化过程具有重要的指示意义。在我们研究组近期关于华北克拉通中东部中新太古代热状态和地壳厚度研究基础上,本文收集并整理了726个华北克拉通中东部(包括中部带)新太古代晚期变质火山岩样品的有效地球化学资料。按照现代通用岩石地球化学标准来分类,这些样品主要包括超铁镁质岩石(其中含苦橄岩、苦橄质玄武岩和科马提岩,~7%)、稀土未分异型玄武岩(~14%)、稀土分异型玄武岩(~27%)、玻安岩(~4%)、高镁安山岩(~12%)、低镁安山岩(~26%)和英安岩-流纹岩(~10%)。然而不同区块之间火山岩岩石组合及其量比存在较大差异,其中吉林南部和赞皇等地区以大量稀土分异型玄武岩、高镁和低镁安山岩为主,含有少量的长英质火山岩;胶东、登封和阜新等地区以稀土未分异和稀土分异型玄武岩占有绝对优势,存在少量安山岩和长英质火山岩;冀北、冀东北部、冀东南部(迁安-滦县)、五台-云中山、辽北、辽南和鲁西等地区岩石组合比较复杂,最突出的特点是出现不同比例的玻安岩,组合有稀土未分异和大量稀土分异型玄武岩、高镁和低镁安山岩,出现少量超铁镁质岩石和长英质火山岩。岩石成因研究揭示稀土未分异型和分异型玄武岩、高镁安山岩和玻安岩主要形成于俯冲板片流体、熔体和沉积物熔体交代地幔的部分熔融,而低镁安山岩、英安岩和其它长英质火山岩则大都经历了上述俯冲相关初始岩浆的结晶分异或地壳物质熔融和地壳混染等过程。新太古代晚期胶东地区表现为相对较薄的地壳厚度和较高的地热梯度(18℃/km),而冀东地区表现为厚的地壳厚度和低的地热梯度(最低8.7℃/km),满足现代俯冲地热梯度需求,其它区域的地温梯度介于热俯冲和现代冷俯冲之间。综合以上资料,我们认为新太古代晚期板块构造体制已经是最主要的壳-幔动力学体制,地幔柱构造体制和板块构造-地幔柱联合作用体制可能仍然在局部地区存在,但其作用范围和强度已经明显减小。因此,随着地幔温度的下降,中太古代到新太古代晚期地幔柱和板片俯冲的转化可能是相互关联、此消彼长的动力学过程,而不是一个突变过程。