西天山伊犁山间坳陷二叠系乌郎组玄武岩地球化学特征及构造环境判别

西天山二叠纪构造演化对哈萨克斯坦-准噶尔板块与塔里木-华北板块重建具重要意义,目前对该时期西天山构造环境认识存在争议。通过对新源县山口水电站东剖面乌郎组开展实测剖面研究发现,剖面包含玄武岩-凝灰岩-砂岩等,表现出溢流相-喷发相-沉积相组合,具5个火山喷发韵律等,表明该地区乌郎组形成于陆缘环境。通过对乌郎组玄武岩主量、微量、稀土元素进行分析发现,样品里特曼指数(σ)为1.6~6.71,AR为1.28~1.97,为钙碱-碱性准铝质玄武岩;ΣREE为-88.21×10^(-6)~285.73×10^(-6),LR/HR为3.31~6.49,属轻稀土富集型玄武岩。(Rb/Yb)_(N)为3.04~4.61,Nb/Ta为20.70~40.83,Zr/Hf为16.09~64.58,为受陆壳、火山弧影响交代地幔源残余玄武岩。通过Sm/Yb-Sm图解分析发现,火山岩浆对应俯冲深度可能起源于上地幔120~150km。据玄武岩源区特征判别岩浆物源为石榴石二辉橄榄岩带,深度熔融。结合区域以往研究和Hf/3-Th-Ta图解认为,该地区乌郎组形成于陆缘岛弧环境。

九州-帕劳脊南段基底玄武岩的单斜辉石矿物化学及成因意义

九州-帕劳脊是古伊豆-小笠原-马里亚纳弧的重要组成,对其上基底岩石开展矿物学和岩石学研究可为理解洋内岛弧演化早期的岩石成因和岩浆活动特点提供重要线索。本文对九州-帕劳脊南段基底玄武岩中的单斜辉石斑晶和微晶开展详细的岩相学和原位主微量元素分析,结果表明,单斜辉石斑晶与微晶整体上具有相似的化学组分,为普通辉石及透辉石等种属,且亏损轻稀土元素,Eu负异常不明显。多数单斜辉石斑晶具有环带结构,可划分为简单环带及韵律性环带两类;从辉石核部到边部,MgO、FeO、Al_(2)O_(3)、TiO_(2)含量与核部镁指数Mg#等呈现复杂的高低变化,指示了多期次的岩浆混合与补给事件。单斜辉石的结晶温度、压力分别为1151~1210℃和1.3×10^(8)~4.2×10^(8)Pa。通过单斜辉石组分反演获得的母岩浆含水量为0.8%~2.3%(以湿质量计)。最后,我们提出,形成于典型的洋内岛弧背景下的九州-帕劳脊南段熔岩的母岩浆为亚碱性岛弧拉斑玄武质熔体,具有高温、中压、高氧逸度的特征,岩浆房深度较浅并存在多期次原始岩浆的补给和混合。

钦州湾-杭州湾构造结合带(南段)地质演化和找矿方向

钦州湾-杭州湾结合带是位于扬子与华夏两大古陆块中间的巨型构造结合带。根据内部结构不均一性和演化历史的差异,钦-杭结合带可划分为3段:北(东)段、中段和南(西)段,分界线大致为北纬24°和北纬27°。中段与南岭带大体一致;北段指南岭以北地区,即绍兴-江山-萍乡一带;南段位于南岭以南区域,大致与云开-十万大山带相当。钦-杭结合带南段是华南大陆壳再造和矿产资源寻找的重要研究课题。它的地质演化与钦-杭结合带具有整体一致性,特别是具有一致的开-合历史。震旦系底部的粤西云浮大降坪块状硫化物矿床是海底喷流沉积的产物,它与信宜和陆川新元古代蛇绿岩等是南段洋壳存在的重要证据。在进一步的矿床勘查中,要重视斑岩型铜(钼)矿床的寻找。中酸性斑岩体来自于元古宙岛弧底部玄武质岩石(下地壳)在中生代时期的部分熔融,本质上该类矿床带有岛弧俯冲环境的基因。

云开地块北缘构造带中变质基性火山岩的地球化学特征及其大地构造意义

对云开地块北缘构造带中变质基性火山岩的地质、地球化学综合研究结果证明,该区存在洋中脊型(MORB)和岛弧型(IAT)两类玄武岩。MORB型具有大体类似的地球化学性质,它们均含较低的TiO2(0.80%～1.62%,平均值1.50%)和P2O5(0.05%～0.15%,平均值0.13%),轻稀土元素呈亏损—平坦型,具洋中脊玄武岩特征;而IAT型含更低的TiO2(0.47%～1.26%,平均值0.80%)和P2O5(0.04%～0.07%,平均值0.06%),轻稀土元素呈富集型,具岛弧型玄武岩特征。MORB和IAT组合的出现说明位于华南板块西南端的广西云开地区在Grenville期(四堡期)可能存在过洋盆,它们很可能代表了Grenville期(四堡期)造山作用形成统一的Rodinia超级大陆以前的一个“多岛洋盆”系统,华夏古陆和扬子板块可能在该古洋盆于新元古代早期发生的全球性Grenville期(四堡期)造山运动而发生消减消失后才开始碰撞和造山,形成统一的Rodinia超级大陆。

全球大陆弧玄武岩（CAB）的特征——与岛弧玄武岩（1AB）和弧后玄武岩（BAB）的对比

摘要活动陆缘玄武岩（CAB）主要出现在安第斯，早先大多认为CAB大体相当于lAB，在许多判别图中，CAB基本上与IAB在一起，只是LILE富集和HFSE亏损的程度略有差别而已。本文的研究表明，尽管CAB富集LILE，但是，Nb-Ta亏损不是非常明显。在最新的采用大数据方法厘定的判别图中，CAB不同于IAB，不是落在IAB区，而是位于IAB与OIB的过渡区域。CAB中保留了很多OIB的印记，说明板块俯冲时伴随有来自地幔深部的岩浆的加入，故CAB中保留了OIB的印记。我们的研究还发现，在安第斯弧后盆地玄武岩具有OIB的印记，而非MORB的特征。本文按照大数据的思路，讨论了CAB的特征，并与IAB、BAB进行了初步的对比。研究表明，CAB明显不同于lAB，CAB兼具IAB和OIB的特征，但对其深度的认识还有待于今后进一步的研究。

西准噶尔谢米斯台山东段早石炭世玄武安山岩的成因及意义

本文对西准噶尔谢米斯台山东段早石炭世的火山岩进行了Ar-Ar年代学、岩石学和地球化学研究。Ar-Ar定年结果显示,这些火山岩喷发时间为338.7±6.9 Ma。在地球化学方面,它们显示钙碱性的特征,富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损高强场元素(HFSE,如Nb和Ta)以及具有高的Rb/Y和Ba/Nb比值,显示岛弧岩浆的特征。而在Th-Hf/3-Nb/16环境判别图中,所有样品落在岛弧玄武岩区域。结合古地理、古地磁、岩浆岩以及大地构造研究成果,作者认为西准噶尔地区在早石炭世处于岛弧环境,即准噶尔洋向西北侧和东南侧的双向俯冲。在亚洲洋的构造演化过程中,还存在斋桑洋、北天山洋和准噶尔洋等多个洋内俯冲系统。

吉林省延边开山屯地区蛇绿混杂岩

延边开山屯山秀岭－草坪一带有一套被前人定为含铬铁矿的超基性侵入岩，经研究它们是蛇绿混杂岩的成员。方辉橄榄岩、辉长岩、辉石岩、玄武岩、苦橄岩、硅质岩成块体产出，此外，还有合晚古生代大化石的碳酸盐外来岩块，其中，块状玄武岩主要是岛弧玄武岩，但是具有某些洋脊岩的特征。此外考察中还发现一套以角闪片岩为代表的绿片岩，经研究是由Ｎ－ＭＯＲＢ变质而来的。这两套蛇绿岩的首次确认对恢复兴凯地体的古大陆边缘有重要意义。

北祁连山石灰沟奥陶纪岛弧火山岩系岩浆性质的确定

北祁连山石灰沟地区发育一套完整的奥陶纪岛弧火山岩系。中奥陶世始岛弧形成,初期为拉斑玄武质岩浆喷发,尔后以钙碱性火山活动为主,至中奥陶世末岛弧演化成熟,产生橄榄玄武质火山作用。

皖南鹤城科马提质变玄武岩地球化学特征及大地构造意义

江南造山带新元古变基性岩为区域构造事件和演化模型的建立提供地质依据。对江南造山带东段皖南鹤城地区变玄武质岩的地球化学及岩石成因进行研究。鹤城变玄武岩呈北东—南西向沿瑶里—鹤城—江潭一带分布。元素地球化学的研究表明:休宁鹤城变玄武岩同科马提质玄武岩及岛弧玄武岩相类似;富集Rb、Ba、Th、U等强不相容元素,亏损高场强元素Nb和Ta,指示其成因可能与富集地幔的部分熔融有关,同时有地壳物质的混染,其可能属于皖南伏川蛇绿岩西延组成部分,与伏川蛇绿岩组成一个弧后杂岩带,形成于与俯冲有关的弧后小洋盆环境。结合区域资料,表明新元古代板块俯冲、岛弧岩浆活动以及拼合是江南造山带形成的比较合理的构造演化过程。

内蒙古温都尔庙和巴彦敖包-交其尔蛇绿岩的元素与同位素地球化学:对古亚洲洋东部地幔域特征的限制

内蒙古中部发育的三条蛇绿岩带是华北板块和西伯利亚板块之间的缝合带。本文系统研究了其中的温都尔庙和巴彦敖包-交其尔两个蛇绿岩带中变质玄武岩的元素和 Sr、Nd、Pb 同位素地球化学。苏右旗温都尔庙碱性玄武岩为轻稀土富集型;岩石具有板内和大陆裂谷区玄武岩的特征,可能代表了600Ma 左右,温都尔庙地区开始发育的新洋盆。采自苏左旗的巴彦敖包-交其尔玄武岩分为两类,一类呈现轻稀土富集型,呈洋岛玄武岩特征;另一类具有明显的 Nb、Ta 负异常,显示大洋岛弧玄武岩特征,洋岛玄武岩的存在表明古亚洲洋曾经发育洋盆,大洋岛弧玄武岩的存在表明古亚洲洋内部有大洋岩石圈之间的俯冲。将本文的古亚洲洋洋岛玄武岩与中国西南地区的特提斯洋岛玄武岩进行系统的元素和同位素地球化学特征对比表明,古亚洲洋的洋岛玄武岩显示高 U/Pb(HU)和北大西洋和太平洋省的特征,而特提斯洋岛玄武岩属于印度洋省。这些说明古亚洲洋地幔域与特提斯地幔域是两个独立的构造域,它们代表了长期演化的两个不同的地幔地球化学域。

新疆西准噶尔巴尔努克早石炭世富Nb岛弧玄武岩的发现及其地质意义

黑山头组玄武岩-玄武安山岩组合是西准噶尔早石炭世海相火山-沉积建造的重要组成部分,其与高Mg安山岩及O型adakite共生。此次分析的所有样品均为玄武质岩石,Si O2含量为49.62%~55.68%,平均为52.70%;明显高Ti O2（1.16%~1.99%）,平均为1.56%;显著富Na2O而贫K2O,Na2O为3.17%~6.35%,平均为4.90%,Na2O/K2O为1.19~26.08,绝大多数样品该比值〉4（平均8.93）。样品明显富集Nb、Sr、Zr等,Nb含量均〉7×10-6（7.29×10-6~12.32×10-6,平均为9.48×10-6）;全部样品Sr均〉400×10-6（618×10-6~1107×10-6,平均为825×10-6）;Zr〉158×10-6（159×10-6~217×10-6,平均为182.6×10-6）;Zr/Y比值〉4（6.63~11.09,平均为8.62）。显著高于一般岛弧玄武质岩类。轻稀土明显富集而重稀土亏损显著,且有基本一致的弱正Eu异常。（La/Nb）PM比值〉0.7（1.23~2.26,平均1.94）,（87Sr/86Sr）i=0.7035~0.7039;143Nd/144Nd=0.5128~0.5129;εNd（t）=5.49~7.13。这些地球化学特征与Sajona et al.（1993,1994,1996）确立的富Nb岛弧玄武岩基本一致,而与一般岛弧玄武岩有显著区别。这一发现,为确认西准噶尔早石炭世存在富Nb岛弧玄武岩提供了地球化学佐证,丰富了新疆乃至我国富Nb岛弧玄武岩的产地与层位,也为确认本区早石炭世岛弧构造环境提供了重要依据。

新疆东昆仑木孜塔格蛇绿混杂岩中发现富Nb玄武岩

富Nb 玄武岩以相对高的TiO2 含量、低的LILE/HFSE和LREE/HFSE比值以及(La/Nb)MN＜2为特征,是岛弧环境的典型产物。首次报道发现于新疆东昆仑木孜塔格蛇绿混杂岩中的富Nb玄武岩,并分析了它们的典型地球化学特征和构造环境,表明了它们形成在岛弧环境。

新疆乌鲁木齐东部早二叠世枕状玄武岩火山岩系的发现及大地构造意义

新疆乌鲁木齐东部野生动物园附近的下二叠统下部发育了一套以枕状玄武岩为代表的火山岩系。该玄武岩在公路上发育有两层,上部一层较厚,可达7～8m,下部一层2～3m。岩枕近圆形、肾状、枕状、条带状或蠕虫状等,多呈顶突底凹。岩枕长轴平行排列,长轴基本顺层面分布;有的岩枕中含大量海百合茎、珊瑚及腕足等生物化石。在TAS图中大部分样品位于玄武粗安岩,而在K_2O-SiO_2图上主要落在低K拉斑玄武岩区间。MnOTiO_2-P_2O_5图解显示以岛弧为主,常量元素的特征总体上更接近岛弧玄武岩。在Hf/3-Th-Ta图解上也以岛弧为主;在Zr/4-2Nb-Y图解显示以火山弧为主,常量元素的特点总体上更接近岛弧玄武岩。微量元素原始地幔标准化蛛网图表明为同源岩浆产物,具高度相似的演化过程,多种微量元素判别图揭示岛弧-弧后盆地环境;稀土总量明显较低,在稀土元素球粒陨石标准化图解上,其稀土分布曲线一致性较好,呈轻稀土富集右倾型,Eu为负异常,揭示了乌东玄武岩岩浆有一定分异。稀土元素配分曲线与弧后盆地玄武岩(BABB)具有很好的一致性。U-Pb和谐年龄为283±8Ma,结合地层及古生物资料推测乌东玄武岩喷发的时间为早二叠世早期。乌东枕状玄武岩-灰岩之下有一套(磨拉石)底砾岩,初定为石炭-二叠系的界限。底砾岩之下为下石炭统的中厚层灰岩,具有明显的喀斯特化,为不整合接触,揭示在两者之间发生了造山作用。通过对新疆乌东早二叠世早期的枕状玄武岩的地质特征、地球化学特征、形成环境和时代的研究,表明乌东一带早二叠世主要为一个岛弧和弧后盆地环境,进一步揭示了北天山北缘石炭-二叠世碰撞闭合造山之后又发生了松弛扩张形成了弧后盆地,海水再度大规模入侵。最终的闭合碰撞造山的时间最早可能在晚二叠世。由于乌东枕状玄武岩在喷出地表后受到了生物化石和陆源碎屑的污染,再加上侵入过程中地壳的污染,使其具有非常复杂的地球化学特点和多解性。乌东玄武岩的研究对于了解博格达山、甚至天山中段在晚古生代的构造沉积演化及造山作用具有重要意义,同时对准噶尔盆地、吐哈盆地及三塘湖盆地油气资源的形成与分布具有重要意义。

陕西商县-丹凤地区丹凤群变质玄武岩的微量元素和同位素地球化学

丹凤祥变质玄武岩可以分为两类：一类是ＬＲＥＥ富集型的钙碱性玄武岩，另一类是ＬＲＥＥ平坦型的拉斑玄武岩。ＬＲＥＥ富集型的变质玄武岩［（Ｃｅ／Ｙｂ）Ｎ为５～２０］贫Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ，Ｔｈ＞Ｔａ，Ｎｂ／Ｌａ＜０．８，Ｈｆ／Ｔｈ＞８，Ｚｒ／Ｙ＜３，表明其形成于消减带之上的洋内岛弧环境。该玄武岩的εＮｄ（ｔ）＝＋４．９～＋７．３，εＳｒ（ｔ）＝３．０～＋３２，可能是亏损地幔端元（ＤＭＭ）与第二类富集地幔端元（ＥＭⅡ）混合形成的。大多数玄武岩的（２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ）ｉ比值（１６．５～１７．６）较低，（２０８Ｐｂ／２０４Ｐｂ）ｉ和（２０７Ｐｂ／２０４Ｐｂ）ｉ比值（分别为３６．２～３６．９和１５．３～１５．５）较高，ε１８Ｏ变化较大（５．５‰～９．２‰）。因此，根据微量元素和同位素地球化学资料，丹凤群变质玄武岩的源区可能包括下述组分：１）亏损的软流圈地幔（ＤＭ）；２）富集地幔（ＥＭ）；３）洋内岛弧下地壳（镁铁和超镁铁质岩）；４）消减带岩片带入的组分。而ＬＲＥＥ亏损的拉斑玄武岩具ＭＯＲＢ的特征，Ｔｈ／Ｔａ和Ｌａ／Ｔａ比值近似等于１，ＴｉＯ２＝１．６５％，Ｔｉ／Ｖ＝２２，指示来自亏损的软流圈地幔。

两广交界处岑溪二叠纪岛弧型玄武岩及其古特提斯性质的讨论

两广交界处的岑溪二叠纪岛弧型玄武岩是华南地区(狭义)首次报道的、有较为可靠同位素年龄的晚古生代活动大陆边缘型玄武岩.对该地区玄武岩和细碧角斑岩的主量元素、微量元素(包括稀土元素)和同位素年代学进行了综合研究,论证了岑溪细碧角斑岩建造是与古特提斯域大陆边缘岛弧或弧间盆地有关的二叠纪火山喷发产物.

西藏中部狮泉河-纳木错蛇绿岩带的构造属性——来自阿索混杂岩带岛弧玄武岩的地球化学制约

明确狮泉河-纳木错蛇绿岩带的构造属性是重建西藏中部中特提斯演化的关键之一。报道了西藏中部阿索地区蛇绿混杂岩带中岛弧玄武岩的岩石学、地球化学特征,并讨论了该岩石的构造意义。野外和镜下观察结果显示,该样品具有枕状构造并具有细碧岩的岩石特征,表示其形成于海底喷发环境。全岩地球化学分析结果显示,该样品属于亚碱性系列中的钙碱性玄武岩。该岩石富集轻稀土元素,具有平坦的重稀土元素分布特征,轻、重稀土元素分异较强。岩石富集Ba、Th、Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素。地球化学分析结果显示,岩石起源于被俯冲沉积物熔体交代的亏损地幔的部分熔融,形成于洋内岛弧环境之下。结合前人研究,发现狮泉河-纳木错蛇绿岩带并非仅存在洋壳成因的蛇绿岩,还保存了一些岛弧成因的岩浆岩。这些岛弧成因岩浆岩的存在表明,狮泉河-纳木错蛇绿岩带中的岩浆岩并非单一构造背景下形成的蛇绿岩,而是包含了多种构造背景之下的岩浆产物。研究表明,狮泉河-纳木错蛇绿岩带并非仅保留了弧后盆地的遗迹,其包含了洋内俯冲环境中多种成因的岩浆作用产物。

西准噶尔阔尔真阔腊金矿区玄武安山岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

萨吾尔地区位于西准噶尔东北缘,广泛发育古生代岩浆岩,这些岩浆岩的年代学以及地球化学研究对于限制西准噶尔地区区域构造演化具有重要的意义.阔尔真阔腊金矿床是萨吾尔地区最重要的金矿床,矿区内主要出露玄武安山岩、安山岩、闪长玢岩和少量闪长岩,其中玄武安山岩和安山岩是直接赋矿围岩.玄武安山岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄为339.4±4.8 Ma,表明其形成于早石炭世.矿区内玄武安山岩和安山岩属于高钾钙碱性系列,相对洋中脊玄武岩富集Sr、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti等高场强元素.玄武安山岩和安山岩具有较高的Th/Yb值（0.87～4.84）,较低的Th/Zr值（0.023～0.071）,这些特征与形成于岛弧环境中的火山岩相似,其原始岩浆可能为受俯冲板片析出流体交代的地幔部分熔融形成,板片熔体交代作用并不明显.同处于西准噶尔地区的哈图金矿床赋矿玄武岩具有岛弧玄武岩和N MORB的地球化学特征,受俯冲流体交代作用弱,可能形成于弧后盆地环境.在西准噶尔地区,岛弧和弧后盆地环境中都可以形成火山热液型金矿床.

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。

南盘江盆地南缘富宁—那坡地区早—中三叠世火山-沉积组合形成环境

南盘江盆地南缘发育大量早—中三叠世岩浆岩和巨厚三叠系,为研究沿中越边界一带是否发生洋盆俯冲消亡过程提供了重要的岩浆-沉积证据。选取中越边界地区出露面积最大的富宁—那坡地区早—中三叠世火山岩及相关沉积作为研究对象,通过系统的地质填图和剖面测量,查明这套火山-沉积组合具有下部玄武安山岩,上覆碳酸盐岩质砾岩、含砾粗砂岩和钙质砂岩的沉积序列,与岛弧环境火山-沉积序列相似。玄武安山岩SHRIMP锆石U-Pb定年结果为247±1 Ma和246±3 Ma,与野外产于中三叠统碎屑岩之下的地质事实相符。结合前人研究成果,确定这套火山岩形成于早—中三叠世(247~242 M a)。全岩地球化学分析结果显示,玄武安山岩富集大离子亲石元素(LILEs,R b、T h和U)和轻稀土元素(LR EE),其具有明显的Nb、Ta和Ti负异常。火山-沉积序列和火山岩地球化学特征表明,富宁—那坡地区早—中三叠世火山-沉积组合形成于与俯冲相关的弧环境。中越边界地区早—中三叠世弧火山岩与蛇绿混杂岩带的时空展布特征表明,该地区晚古生代洋盆发生了向北的俯冲消减。

青藏高原沱沱河地区晚泥盆世高铝玄武岩的发现及意义

在青藏高原腹地的沱沱河—开心岭地区的区域地质调查中新发现的高铝玄武岩,利用激光等离子体质谱法(LA-ICP-MS)测试的锆石206Pb-238U年龄(380.1±5.6)Ma(MSWD=0.21),表明其形成时代为晚泥盆世。玄武岩具有高Al2O3(平均20.16%)和低SiO2(平均48.32%)、低Na2O(平均2.29%)、低K2O(平均0.39%)、低TiO2(均值0.754%)、低Alk(均值2.68%)的特点,并有(低钾)拉斑玄武系列向钙碱性系列过渡的特征,CIPW标准矿物属石英拉斑玄武岩(Q含量2.77%～9.32%),高铝、低钾、贫碱的特点与典型的高铝玄武岩一致。岩石的稀土总量均一且总体偏低,ΣREE含量为32.69×10-6～41.01×10-6,稀土配分模式近水平,δEu为1.12～1.28,均值为1.2,具有较强的正Eu和Ce异常。岩石富集亲石元素LILE,亏损高场强元素,具有较高Sr、Ba、Ce正异常和Nb负异常,岩石化学特点及相关的一系列岩石化学图解均表明其为岛弧玄武岩,表明分布于昌都—兰坪地块的晚泥盆世高铝玄武岩形成于岛弧环境,它的发现为三江地区古生代火山地层的确定、古特提斯洋的演化提供了丰富的资料。