西南天山下二叠统小提坎立克组火山岩地球化学特征

小提坎里克组火山岩分布于西南天山南缘的塔里木微板块之塔里木北缘古生代活动陆缘,主要由中酸性陆相火山岩组成.地球化学特征显示:该岩石富碱、富钾,其中酸性火山岩稀土总量高,轻重稀土分异不明显,负Eu异常明显,稀土分布曲线呈显著"V"字形态,明显富集Rb,Th,K亏损Ba,相对富集Ce,Sm,而相对亏损Ta.地球化学特征表明该火山岩形成于板内伸展环境.通过锆石U-Pb测年获得(296.2±6.1)Ma的年龄数据,时代为早二叠世.综合南天山已有研究成果,小提坎里克组火山岩与分布于托什干河上游一带的早二叠世高钾钙碱性的巴雷公花岗岩属同源岩浆的产物,在早二叠世时,西南天山已演变为一个统一的区域伸展背景.由此可以推断,南天山晚古生代碰撞造山的峰期在早二叠世之前已结束,南天山古洋盆在早二叠世之前已经闭合.     

羌塘盆地东部那益雄组玄武岩地球化学特征及构造意义

羌塘盆地东部那益雄组玄武岩作为裂谷演化最后阶段的喷发产物,其成岩年龄和地球化学特征为裂谷的关闭时间和二叠纪构造演化提供了重要约束.在剖面地质调查基础上,对那益雄组玄武岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及全岩分析测试,结果显示:那益雄组玄武岩锆石U-Pb年龄为257.2±2.9 Ma,形成于晚二叠世;该玄武岩属于大陆拉斑玄武岩系列,轻微富集Ta元素而轻微亏损Nb元素,是软流圈地幔物质上涌与岩石圈地幔相互作用的产物,形成于裂谷关闭碰撞后的伸展背景.羌塘地块东部二叠纪玄武岩的地球化学数据显示,早二叠世-晚二叠世玄武岩具有由OIB型玄武岩向火山弧型玄武岩过渡的演化趋势,表明羌塘地块东部板内裂谷在早二叠世打开,中二叠世进入裂谷演化阶段,于晚二叠世关闭.      

新疆西天山伊犁地块晚古生代火山岩地质特征及构造意义

对新疆西天山伊犁盆地晚古生代火山岩时空分布和地质特征、岩石化学等进行系统总结,认为该盆地晚古生代火山岩主要由晚泥盆世至早二叠世的火山岩组成,其形成与南北天山洋盆演化有关.晚泥盆—早石炭世大哈拉军山组火山岩为天山南北洋盆大洋板块俯冲而成的钙碱性火山岩,晚石炭世伊什基里克组火山岩为挤压环境向拉张环境过渡的钙碱性火山岩和碱性火山岩,早二叠世乌郎组火山岩为后造山具裂谷特征的双峰式火山岩组合.     

青藏高原北羌塘盆地东部二叠纪高Ti玄武岩的地球化学特征

在北羌塘盆地东部莫云地区早二叠世栖霞期尕笛考组中首次发现高Ti玄武岩.在当郎寨剖面上,火山岩主要产于尕笛考组第2和第4岩性段,第3岩性段中火山岩呈夹层产出,火山岩形成于浅海环境.岩石类型包括杏仁状玄武岩、粗玄岩、块状玄武岩、橄榄玄武岩和安山玄武岩,属碱性玄武岩系列.该火山岩岩石地球化学特征表现为高FeO*,极高TiO2,较高FeO*/MgO值,而Al2O3、MgO和Mg"值则低,LIL(Rb、Sr、Ba)和HFSE(Nb、Ta、Zr、Hf、Th、P2O5)富集,REE总量高,显示出LREE富集的配分型式,Eu表现为弱的负异常或无异常,具板内碱性玄武岩的地球化学特征.以上特征表明,火山岩形成于陆块边缘拉张带(初始裂谷)环境.     

青藏高原北羌塘盆地东部二叠纪高Ti玄武岩的地球化学特征

在北羌塘盆地东部莫云地区早二叠世栖霞期尕笛考组中首次发现高Ti玄武岩.在当郎寨剖面上,火山岩主要产于尕笛考组第2和第4岩性段,第3岩性段中火山岩呈夹层产出,火山岩形成于浅海环境.岩石类型包括杏仁状玄武岩、粗玄岩、块状玄武岩、橄榄玄武岩和安山玄武岩,属碱性玄武岩系列.该火山岩岩石地球化学特征表现为高FeO*,极高TiO2,较高FeO*/MgO值,而Al2O3、MgO和Mg“值则低,LIL(Rb、Sr、Ba)和HFSE(Nb、Ta、Zr、Hf、Th、P2O5)富集,REE总量高,显示出LREE富集的配分型式,Eu表现为弱的负异常或无异常,具板内碱性玄武岩的地球化学特征.以上特征表明,火山岩形成于陆块边缘拉张带(初始裂谷)环境.     

新疆谢米斯台山中段二叠纪哈尔加乌组玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、岩石地球化学特征及构造意义

新疆谢米斯台山中段二叠纪哈尔加乌组玄武岩处于准噶尔盆地西北缘,是西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块和塔里木板块交汇处的中亚增生造山带关键部位,哈尔加乌组玄武岩为青灰色气孔或杏仁状玄武岩,属中低钾安山玄武岩,锆石年龄为(298.2±4.7)Ma,属早二叠世。该玄武岩大离子亲石元素Ba,Th,K,Sr相对富集,高场强元素Nb,Ta相对亏损,Zr,Hf轻微富集,不相容元素丰度整体相对较低,反映与俯冲带相关的大陆岩浆作用的地球化学特征。哈尔加乌组玄武岩以板内大陆环境为主,并形成于活动造山环境,推测该玄武岩形成于与俯冲带有关的碰撞后陆内环境,且出现在俯冲造山期后的伸展背景下。     

准噶尔盆地的类型和构造演化

准噶尔盆地的早二叠世属于裂谷还是前陆盆地 ,存在意见分歧 ;晚二叠世—老第三纪盆地的性质也不确定。文中通过对盆地构造几何学、沉降史、热史及火山岩的综合分析研究 ,对盆地类型和构造演化获得了一些新的认识 :( 1)准噶尔盆地在早二叠世为裂谷 ,晚二叠世为热冷却伸展坳陷 ,三叠纪—老第三纪为克拉通内盆地 ,新第三纪至今 ,由于印度板块与亚洲大陆碰撞才形成陆内前陆盆地。 ( 2 )对石炭纪—早二叠世的岩浆活动结合区域构造资料的研究表明 ,准噶尔地区古生代的板块运动和造山作用具软碰撞特点 ,早二叠世的裂谷盆地是在软碰撞背景下造山带伸展塌陷的产物。 ( 3)地幔热对流作用可能是软碰撞造山后伸展塌陷的主要深部动力学机制。     

新疆北山矛头山东早二叠世火山岩喷发活动时代厘定及地球化学特征分析

本文对新疆北山矛头山东一带火山岩野外地质特征、岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb年龄进行了系统研究。该区火山岩岩石组合为玄武岩、玄武安山岩、安山岩和同成分的火山碎屑岩。该套火山岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄表明,其形成时代为早二叠世。其岩石地球化学特征显示为一套钙碱性火山岩,富集轻稀土元素,无明显的负铕异常;大离子亲石元素Rb、Th、U相对富集,Ba、Sr略有波动,高场强元素Nb略有亏损、Ta亏损明显。综合分析,笔者认为该套早二叠世的火山岩形成于已经充分收缩的残余海盆环境;此时北山的构造属性更与残余海盆的陆缘火山盆地相似,而不具有裂谷的特征。     

北祁连冷龙岭蛇绿岩地质地球化学特征及构造意义

在北祁连造山带冷龙岭地区新发现一条蛇绿岩带,该蛇绿岩从下向上由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩、玄武岩、硅质岩组成。岩石地球化学特征表明,玄武岩可分类高Ti和低Ti两类,其中高Ti玄武岩具有LREE富集的稀土配分型式,富集K、Rb、Ba、Th、Nb、Ta等不相容元素,呈现隆起型(驼峰式)分布型式,显示了典型的洋岛火山岩地球化学特征,为板内岩浆作用的产物。低Ti玄武岩具有LREE亏损,类似N-MORB的稀土配分模式,同时又具有相对于N-MORB富集的大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素的岛弧火山岩的地球化学特征,代表了弧后盆地环境岩石组合。蛇绿岩岩石组合和岩石地球化学特征显示该蛇绿岩套形成于弧后盆地环境,是早奥陶世北祁连洋的残留。     

青藏高原北羌塘盆地东部二叠纪高Ti玄武岩的地球化学特征

在北羌塘盆地东部莫云地区早二叠世栖霞期尕笛考组中首次发现高Ti玄武岩。在当郎寨剖面上,火山岩主要产于尕笛考组第2和第4岩性段,第3岩性段中火山岩呈夹层产出,火山岩形成于浅海环境。岩石类型包括杏仁状玄武岩、粗玄岩、块状玄武岩、橄榄玄武岩和安山玄武岩,属碱性玄武岩系列。该火山岩岩石地球化学特征表现为高FeO,极高TiO2,较高FeO/MgO值,而Al2O3、MgO和Mg″值则低,LILE(Rb、Sr、Ba)和HFSE(Nb、Ta、Zr、Hf、Th、P2O5)富集,REE总量高,显示出LREE富集的配分型式,Eu表现为弱的负异常或无异常,具板内碱性玄武岩的地球化学特征。以上特征表明,火山岩形成于陆块边缘拉张带(初始裂谷)环境。     

Review Section

ABSTRACT

The petrology, geochronology, and geochemistry of the early Permian volcanic rocks from Houtoumiao area, south Xiwuqi County in central Inner Mongolia of China, are studied to elucidate the early Permian tectonic setting of the region. The volcanic rocks, which are interbedded with sandstone, feature both mafic and felsic compositions and show a bimodal nature. Zircon U–Pb dating reveals that the volcanic rocks formed at 274–278 Ma, similar to the ages of bimodal magmatism in neighbouring areas. The mafic rocks are composed of tholeiitic basalt, basaltic andesite, basaltic trachyandesite, and trachyandesite. They are rich in Th, U, and LILEs, depleted in HFSEs Nb, Ta, and Ti, and have positive ε_Nd(t) values (+3.6 to +7.9). Geochemical analyses indicate that the mafic rocks originated from metasomatized lithospheric mantle. The felsic volcanic rocks are mainly rhyolite, with minor trachyte and dacite. They have different evolutionary tendencies of major elements, chondrite-normalized REE patterns, and isotopic compositions from the mafic volcanic rocks, which preclude formation by fractional crystallization of mafic melts. The ε_Nd(t) values of the felsic rocks are similar to those of the Carboniferous Baolidao arc rocks in the region. It is suggested that Permian felsic melts originated from the partial melting of Carboniferous juvenile arc-related rocks. By comparison with typical Cenozoic bimodal volcanism associated with several tectonic settings, including rift, post-collisional setting, back-arc basin, and the Basin and Range, USA, the bimodal volcanic rocks in central Inner Mongolia display similar petrological and geochemical characteristics to the rocks from back-arc basin and the Basin and Range, USA. Based on the analysis of regional geological data, it is inferred that the early Permian bimodal volcanic rocks in the study area formed on an extensional continental margin of the Siberian palaeoplate after late Carboniferous subduction–accretion.     

四川攀枝花二叠纪双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

攀枝花二叠纪火山岩发育有玄武岩和粗面岩的基性和碱性两个端元,区域上明显缺失中间过渡类型。玄武岩SiO_2含量处于45.65%~49.32%范围内,粗面岩SiO_2含量介于64.39%~69.17%之间,构成经典的"双峰式"火山岩特征组合。两者均具有富Na、贫K、轻稀土富集、轻重稀土明显分馏的特征。特征微量元素Nb/Ta、Th/Ta、Th/U比值变化相对较小,玄武岩分别为15.16、2.70和4.13,粗面岩分别为15.40、2.55和4.12,显示两者具有相似的地球化学属性。微量元素特征显示,除了Ti和Y等少数高场强元素不协调以外,玄武岩与粗面岩绝大多数微量元素变化规律相似,且Rb、Ce、Y、Nb、Hf、Ta等元素与洋岛玄武岩(OIB)特征一致,说明它们具有地幔柱构造系统下的岩浆属性,岩浆源于石榴石二辉橄榄岩岩石圈地幔的部分熔融。结合前人资料,攀枝花二叠纪双峰式火山岩的厘定,不仅暗示了岩浆形成于拉张的裂谷构造环境,也为西南地区二叠纪峨眉山大火成岩地幔柱成因提供支撑。     

准噶尔盆地二叠纪盆地属性的再认识及其构造意义

准噶尔盆地及其邻区野外剖面、钻井剖面的系统对比和地震剖面的精细解释表明,二叠系沉积演化、断裂控制沉积、箕状断-超反射特征及大地构造背景均显示,二叠纪准噶尔盆地是形成于张性背景下的断陷-裂陷盆地。准噶尔盆地及邻区火山岩地化特征、年代学数据及区域构造研究成果也证明,二叠纪是张性的大地构造背景。早二叠世—中二叠世早期以发育冲积扇沉积为特征,各构造部位的沉积环境差异较大,强烈断陷并逐渐形成坳隆相间的沉积格局,为断陷盆地的裂陷期;中二叠统中晚期由早二叠世隆坳分割的局面逐渐转化为统一的大型内陆湖盆,吐哈盆地与准噶尔盆地水体相通,形成统一的沉积体系,为断陷盆地扩张期;晚二叠世时期以出现冲积-河流相红色粗碎屑沉积为特征,准噶尔盆地和吐哈盆地分割自成沉积体系,是断陷盆地的萎缩期。因此,中生代盆地演化是建立在二叠纪张性背景的基础之上,二叠纪断陷-裂陷盆地的提出对重新认识中生代盆地演化历程将具有重要启示意义,也将对今后的油气勘探具有重要指导意义,值得进一步研究。     

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系中、基性火山岩地球化学及其形成环境

准噶尔盆地是发育在前寒武纪结晶基底与古生代褶皱基底双重基底之上的中、新生代沉积盆地。盆地东北缘陆东—五彩湾地区发育大量的石炭系中、基性火山岩,主要由玄武岩、熔结玄武岩、气孔-杏仁玄武岩与辉绿岩组成。其中、基性火山岩具有低钾高钛、高∑REE的特征,球粒陨石标准化的REE配分曲线表现轻稀土富集,轻、重稀土分异的谱线特征,微量元素具有大离子亲石元素富集,Ta、Nb亏损的现象,可能与板内拉张环境下地壳混染或地幔源区有富Ta、Nb的残留体有关,微量元素环境判别图解中大部分样品点落入板内玄武岩区域,少量漂向岛弧火山岩区,表现出主体为板内构造环境;高场强元素Th/Nb、Nb/Zr比值进一步表现出火山岩具有板内火山岩的特征。综合区域地质特征及前人的研究结果,认为准噶尔盆地陆东—五彩湾地区中、基性火山岩应属造山期后伸展背景下的火山作用产物,但岩浆源区可能受到古洋壳板片俯冲作用的影响。     

西准噶尔萨吾尔地区二叠纪火山活动规律

西准噶尔萨吾尔地区位于新疆阿勒泰的吉木乃县及塔城地区和丰县。区内泥盆纪—二叠纪均有火山活动,其中二叠纪火山作用尤为强烈。二叠纪火山岩地层包括哈尔加乌组和卡拉岗组,哈尔加乌组为一套陆相中基性-中性火山岩及火山碎屑岩,卡拉岗组为一套陆相中基性-中酸性火山岩及火山碎屑岩。哈尔加乌—卡拉岗旋回火山岩主要岩性包括橄榄玄武岩、玄武岩、粗玄岩、安山岩、粗安岩、流纹岩、火山碎屑岩等。根据火山岩地层综合剖面以及火山岩的岩石学、岩相学特征,萨吾尔地区二叠纪火山活动由早至晚可分为5个阶段:中性喷发阶段、间歇性基性喷发阶段、酸性爆发及喷溢阶段、小规模中性间歇性爆发及喷溢阶段、基性喷发阶段;火山岩为陆相火山岩,具有双峰式特征,形成于伸展的构造背景下。     

北山石炭纪-二叠纪火山岩成因及构造背景

北山古生代火山岩尤其是石炭纪-二叠纪火山岩的形成环境及成因备受学者关注且长期以来存在争议。本文收集了近年来发表的关于北山石炭纪-二叠纪火山岩研究的地球化学数据,岩石地球化学特征显示北山石炭纪玄武岩主要为安山玄武岩,属拉斑系列,二叠纪火山岩主要为安山玄武岩和亚碱性玄武岩,落入拉斑系列及过渡区;石炭纪玄武岩和二叠纪玄武岩均具有LREE富集的球粒陨石标准化稀土元素配分模式,轻重稀土元素分馏程度均较低。在微量元素蛛网图上,石炭纪-二叠纪遭受地壳混染的玄武岩呈现出明显的Nb-Ta亏损和微弱的Ti亏损特征,而未遭受地壳混染作用的绝大多数石炭纪-二叠纪玄武岩主要呈现出与OIB相似的"隆起"状不相容元素标准化配分模式。岩石成因分析认为,石炭纪-二叠纪玄武质岩浆可能主要来源于地幔柱,部分石炭纪-二叠纪玄武岩在形成演化过程中遭受了明显的大陆地壳混染作用,导致其出现十分相似于岛弧或活动大陆边缘的地球化学特征。结合区域构造演化分析及构造环境判别,认为石炭纪-二叠纪玄武岩均形成于大陆板内环境。     

西准噶尔恰达地区哈尔加乌组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

恰达地区的二叠系哈尔加乌组火山岩分布于唐巴勒蛇绿岩带东侧、准噶尔盆地西南缘,主要岩性为灰绿色-紫红色(气孔)(杏仁)玄武岩-玄武安山岩-安山岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(296.6±8.1) Ma,MSWD=7.7(93%置信度),时代属早二叠世。地球化学研究表明:该火山岩属亚碱性系列,全碱含量较高(w(Na₂O+K₂O)=3.95%~6.39%)且相对富钠。轻稀土(LREE)相对富集((La/Yb)_N=3.49~14.66)且分馏较好((La/Sm)_N值均大于1.00(1.68~3.51)),重稀土分馏较差((Gd/Yb)_N=1.38~2.56)。仅部分样品有微弱的负铕异常(δEu=0.88~1.15)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损,Zr、Hf轻微富集的特征。综合火山岩的地球化学特征,结合相关构造判别图解及火山岩所处的区域地质背景,认为哈尔加乌组火山岩的形成背景以板内大陆环境为主,兼有部分弧火山岩的特征,形成于俯冲碰撞造山期后的区域伸展背景下,火山岩的岛弧特征是对碰撞前混染弧组分的继承。     

辽河盆地东部凹陷早第三纪火山岩地球化学及形成环境

中新生代频繁的岩浆活动是辽河盆地重要特征之一,东部凹陷作为各时期岩浆活动的中心,下第三系火山岩基本覆盖了整个凹陷。受构造运动差异影响,东部凹陷各地区不同时期岩浆活动强度不同,房身泡组火山岩分布最广,从沙三段到东营组沉积时期岩浆活动具有自中部向南、北转移的特征。岩石学和地球化学研究表明,主要火山熔岩类型为碱性玄武岩、粗面岩和辉绿玢岩;岩石化学组成上具有高碱、高铝和镁,较富集轻稀土元素,Eu异常不明显（δEu为0．70～1．05）,弱亏损Ti、P、Sr、Ta元素的特征。岩石εNd（t）和（N（^87Sr）／N（^86Sr））．组成分别为-2．8～2．8和0．7046～0．7067。综合研究表明,玄武质岩浆来源于岩石圈地幔,而粗面岩和辉绿玢岩可能源于幔源玄武质岩浆的分异,但辉绿岩受地壳物质污染较重;该火山岩形成于大陆裂谷环境,反映出早第三纪辽河盆地处于拉张构造背景。     

新疆昭苏卡拉盖雷铜(金)矿床酸性火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

新疆昭苏卡拉盖雷铜(金)矿床位于中天山北缘构造带西段,矿区主要出露一套基性、中-酸性的亚碱性火山岩。本次研究对其中的流纹岩、安山岩、霏细岩等酸性火山岩的锆石U-Pb测年结果为451~437Ma(前人对研究区的地质调查显示火山岩归属下石炭统大哈拉军山组),为晚奥陶世。地球化学测试结果显示主要呈高钾(2.26%~9.27%)、高铝(11.77%~16.66%)及亚碱性的特征,稀土元素中Eu呈现不同程度的负异常且轻稀土相对富集,微量元素特征显示主要富集Ba、Tu、U等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、Sr等元素。综合分析认为岩石具有大陆岛弧性质,岩浆主要经历了结晶分异作用,可能形成于造山后期的伸展背景下。