辽西早白垩世义县组火山岩的地质特征及其构造背景

早白垩世义县组火山岩是辽西地区分布最为广泛的中生代火山岩。岩石学、元素-同位素地球化学研究表明,义县组火山岩主要为高钾钙碱性系列,相容元素(Cr、Co、Ni、V等)和大离子亲石元素(如Rb、Sr、Ba等)相对富集,高场强元素(如Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等)和放射性元素(U、Th)相对亏损,轻重稀土元素分馏明显,δEu弱负异常,放射成因的Nd、Sr、Pb同位素较低,具有板内和活动大陆边缘弧地球化学特点。作者认为辽西早白垩世义县组火山岩起源于富集的岩石圈地幔的部分熔融,岩浆在演化过程中以结晶分异作用为主,伴有少量的地壳混染作用,即AFC过程。结合区域构造,作者认为义县组火山岩形成于权内岩石圈的不均匀拉伸环境,是燕山板内造山作用的产物,与中生代古太平洋板块向欧亚板块俯冲没有直接关系。

钙碱性火山岩构造背景的研究进展

通过对钙碱性火山岩的岩石学、地球化学、同位素及其构造背景的研究表明，钙碱性火山岩的形成不一定仅限于板块俯冲过程。

大兴安岭中生代火山活动构造背景

大兴安岭中生代火山岩主要为高钾粗面质火山岩,属于一套碱质含量比较高的钙碱性火山岩系,随时间从酸性向中基性方向演化。其元素地球化学特征和Sr、Nd同位素组成揭示火山岩具有壳源和幔源两部分源区特点,玄武质岩石来源于相对未亏损的地幔,中酸性火山岩则成因于地壳物质的混染或下地壳的重熔作用,暗示火山岩的形成与陆内深部软流体上涌引起的壳-幔相互作用有关。此外,本文还从火山活动中心的迁移,以及东邻洋陆板块之间的相互运动角度,阐述了大兴安岭中生代火山活动与大洋板块的俯冲作用无直接联系。

腾冲马鞍山、打鹰山、黑空山火山岩浆来源与演化

本文对马鞍山、打鹰山、黑空山火山岩主微量和Sr、Nd、Pd同位素地球化学研究认为,腾冲火山岩浆源区具有MORB与富集地幔混合之特征,推测为新特提斯俯冲洋壳重新熔融,导致腾冲地区的高钾钙碱性岩浆的火山活动,解释了腾冲在新生代大陆板内构造环境背景下出现岛弧或活动大陆边缘火山岩地球化学特征的现象。马鞍山、打鹰山和黑空山火山高钾钙碱性岩浆经历了岩浆房阶段辉石、钛铁矿的结晶分离作用和岩浆上升过程中斜长石的结晶分离作用,导致岩浆成分从中基性向中酸性演化,火山岩从玄武质粗安岩→粗安岩→粗面质英安岩演化。

大别造山带北部的中生代火山岩

大别造山带北部的北淮阳中生代火山喷发岩带形成于后造山阶段的晚侏罗世—早白垩世。火山岩可以划分为２个独立的火山旋回，分别对应于高钾钙碱性系列（ＨＫＣＡ）和钾玄岩系列（ＳＨＯ），从岩石构造组合和岩石地球化学数据提供的约束条件分析，前者形成于晚侏罗世的陆内挤压环境，造山带是有“山根”的增厚陆壳，而早白垩世钾玄岩系列岩石的出现表征着造山带已发生“去根”作用。

大兴安岭西缘玛尼吐组火山岩成因及构造指示

我国东北地区分布有大量中生代(侏罗纪至白垩纪)火山岩。选取大兴安岭西缘玛尼吐组粗安岩-粗面英安岩-流纹岩为研究对象,研究结果显示它们为高钾钙碱性的火山岩,主量、微量元素含量变化较大,SiO_2含量为56.71%~71.85%,Na_2O+K_2O含量为5.92%~10.18%,Na_2O/K_2O比值较高,为0.78~1.33,Mg~#为30.6~56.4。玛尼吐组火山岩的稀土元素配分图和微量元素蛛网图右倾明显,可见明显的Nb、Ta、Ti、Sr和Eu负异常(Nb~*=0.17~0.71,Sr~*=0.24~1.15,Eu~*=0.49~0.77)。稀土总量较高,为200×10^(-6)~949×10^(-6)。结果分析可知,玛尼吐组火山岩源岩与霍林河火山岩源岩相似,均为混合了少量先存古老地壳的新生基性下地壳。新生基性下地壳部分熔融形成安山质岩浆,并经角闪石+斜长石+钾长石+磷灰石+钛磁铁矿等的分离结晶形成了玛尼吐组粗安岩-粗面英安岩-流纹岩。玛尼吐组火山岩显著的岛弧地球化学特征说明其形成于与太平洋俯冲有关的岛弧环境。

滇西保山地区晚寒武世火山岩的发现及其构造意义

滇西保山地区上岩箐—白岩凹林场一带的晚寒武世火山岩虽不甚发育,但分布广泛。早期为拉斑玄武岩、碱性玄武岩,晚期为钙碱性玄武岩。岩石地球化学特征表明,早期火山岩形成于伸展环境,晚期火山岩为消减作用产物。保山地体构造背景在晚寒武世由伸展环境向挤压环境转换,并形成寒武系与奥陶系之间的不整合,为东冈瓦纳大陆北缘由被动大陆边缘向主动大陆边缘转换提供了岩石学证据。

西秦岭甘青交界一带晚三叠世火山岩岩石成因及构造指示意义

西秦岭甘肃、青海交界一带中生代火山岩较为发育,火山岩组成以安山质、流纹质为主,均为高钾钙碱性火山岩,主、微量元素含量变化较大。SiO_2的质量分数为56.67%~78.17%,平均69.78%,Al_2O_3含量较高(12.77%~17.29%,平均14.64%)。TiO_2含量少(0.02%~0.75%,平均0.22%),Na_2O/K_2O比值较小(0.03%~2.68%,平均0.65%)。轻稀土元素中等富集,重稀土元素相对亏损,稀土元素配分曲线明显右倾,具Eu负异常。安山质火山岩与流纹质火山岩稀土元素球粒陨石配分曲线中重稀土型式明显不同,暗示二者来自不同的源区。微量元素中P、Nb、Ti、Ta等高场强元素(HFS)相对亏损,Th、Ba、K、Rb等大离子亲石元素相对富集。研究区安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果为(236±1.2)Ma,代表了火山岩的喷发年龄。它们形成于隆务峡蛇绿岩洋壳向南俯冲的活动大陆边缘弧环境,为俯冲洋壳在地幔深部发生高程度部分熔融作用的产物,并在上升过程中受到陆壳物质作用。在岩浆演化过程受部分熔融和分异结晶作用的控制,但安山质火山岩主要受控于分异结晶作用,而流纹质火山岩受部分熔融作用较大。