中亚造山带西准噶尔晚古生代洋陆转换与构造演化——来自晚石炭世流纹岩的证据

本文在中亚造山带西部的西准噶尔地区新发现晚石炭世柱状节理流纹岩,并根据其地球化学特征探讨了其形成的构造环境。岩石化学分析的结果表明,柱状节理流纹岩的主量元素具有高钾低钠的特征,属于高钾钙碱性和钙碱性岩浆系列;球粒陨石标准化稀土元素分配模式表现为V字型,Eu亏损,说明发生了斜长石的结晶分异。大离子亲石元素(LILE)Rb、K相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta出现负异常,反映了俯冲带岩浆的特征。研究表明该流纹岩属于A2型,形成于后造山的伸展构造环境;与该地区晚石炭世大型花岗岩类岩基具有同源性,同属于后造山伸展环境下的富碱岩浆作用。对比我国东部沿海中生代柱状节理流纹岩的大陆边缘构造环境,本研究认为西准噶尔地区在晚石炭世存在由大洋俯冲向陆内环境转变的洋陆转换特征;之前的大洋俯冲主要发育在克拉玛依-包古图一带,具有准噶尔洋板块向西北方向在哈萨克斯坦微陆块之下俯冲的构造极性。正是由晚石炭世柱状节理流纹岩所代表的后造山伸展环境下的富碱岩浆作用,终结了该地区洋陆过渡带环境。     

西准噶尔地区洋陆转换时代:来自锆石U-Pb定年与Lu-Hf同位素的约束

中亚造山带西部的西准噶尔地区是古生代洋陆构造转换最显著的地区之一,但是关于该地区洋陆转换的具体时间和地壳演化至今仍存在诸多争议。本文以西准噶尔地区的庙尔沟岩体及其西北侧新发现的柱状节理流纹岩为研究对象,通过锆石U-Pb定年的方法,判断庙尔沟岩体的年龄为302.8～308.8 Ma,柱状节理流纹岩的年龄为303.6～294.5 Ma。锆石Lu-Hf同位素测试结果显示,庙尔沟岩体和柱状节理流纹岩都具有相似的高~(176)Hf/~(177)Hf值和高正ε_(Hf)(t)值,具有亏损地幔的源区属性,可能来源于下地壳底部残余洋壳或火山岛弧等新生地壳发生部分熔融。结合区域地质资料和前人研究成果,将西准噶尔地区由大洋俯冲向陆内环境转变的时间限定为晚石炭—早二叠世,其基底可能是以新元古代晚期—晚古生代形成的年轻洋壳和岛弧为主,不存在古老的结晶基底。     

大兴安岭北部早白垩世上库力组流纹岩的地球化学特征及成因

大兴安岭北部早白垩世上库力组流纹岩具有富碱(w(K2O+Na2O)>6.10%)、高w(K2O)(3.25%～5.30%)、高K2O/Na2O(0.67～2.48)的特点,属于高钾钙碱性系列。强烈富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),明显亏损Ba、Sr、Nb、P、Ti,较高的Th质量分数和高的Rb/Ba、Rb/Sr和Zr/Ba表明,该流纹岩形成于大陆板内拉张构造环境,是蒙古-鄂霍茨克造山带形成后伸展作用的结果。现有资料表明,形成流纹岩的原生岩浆可能是下地壳部分熔融的产物。     

滇西龙陵-瑞丽低钠流纹岩年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素组成及其地质意义

龙陵-瑞丽早白垩世流纹岩带断续延伸约100km，其形成的构造背景是揭示怒江洋演化及腾冲与保山地块关系的重要证据。笔者在野外调研的基础上，对本区流纹岩开展了岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年和Hf同位素等方面的研究。结果表明流纹岩具有高硅贫钠、高钾钙碱性和高分异特征；锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分布在129~123Ma区间，代表流纹岩的喷发时代。流纹岩锆石ε_Hf（t）值分布于-12.3~-6.3之间，对应的地壳模式年龄为1591~1826Ma；其微量元素蛛网图、稀土元素配分模式图和Nb/Ta比值、Th/U比值等与大陆中上地壳相似；岩石中无斜长石斑晶、Sr含量极低以及在Al₂O₃/（MgO+FeO^T）]-[CaO/（MgO+FeO^T）]和Rb/Ba-Rb/Sr图解上，样品都分布在变泥质岩部分熔融区；表明流纹岩岩浆来源于古老地壳物质部分熔融的产物，其低钠是源区中斜长石含量低或斜长石未参与部分熔融造成的。流纹岩轻稀土元素和大离子亲石元素（Th、U和K）富集，Nb、Ta、Ti、P和Sr强烈负异常；在构造环境判别图解上样品全部落在活动大陆边缘区；在空间上，这些流纹岩呈带状分布，构成俯冲增生杂岩带的一部分，并与同时代侵入岩紧密相邻，成因上类似于区域内同期S型花岗岩。这些特征表明研究区内流纹岩与高黎贡构造带内同时代花岗岩类相似，形成于俯冲的大陆边缘弧环境，即幔源岩浆底侵至下地壳，这一过程提供了足够的热源使壳源物质（可能为富云母、贫斜长石的变沉积岩类）发生部分熔融生成酸性岩浆，它们在经历了高度的结晶分异后喷出地表形成低钠流纹岩，并在弧前或弧间盆地内被浅海相碎屑沉积物覆盖。     

大兴安岭柴河白音高老组流纹岩锆石U-Pb定年及成因探讨

为了研究大兴安岭中段柴河地区白音高老组流纹岩的形成时代和岩石成因,进行了锆石U-Pb同位素年龄测试和地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,白音高老组流纹岩形成于年龄为129~137 Ma的早白垩世.岩石地球化学研究表明,白音高老组流纹岩具有高硅富碱、贫钙镁的特征;稀土丰度总量m(∑REE)=121.35×10-6~194.92×10-6,轻重稀土分馏明显,m(La)/m(Yb)N=12.2~21.7,Eu负异常(δ_(Eu)=0.39~0.61),微量元素以富集Rb,Ba,Th,K,亏损Nb,Sr,P,Ti为特征;白音高老组流纹岩原始岩浆来源于上地壳岩石的部分熔融.     

大兴安岭中生代两类流纹岩成因的地球化学研究

大兴安岭地区晚侏罗世—早白垩世流纹岩类广泛分布.根据岩石学和微量元素地球化学特征将其划分为两类, 分别称其为Ⅰ型流纹岩和Ⅱ型流纹岩.稀土和微量元素分析结果显示: (1) Ⅰ型流纹岩呈右倾的稀土分布曲线, 不相容元素以强烈富集Rb, Ba, Th, K和亏损Sr, Ti, P, Nb为特征, 其形成与钙碱性系列玄武岩浆的结晶分异作用有关; (2) Ⅱ型流纹岩具有与大陆裂谷流纹岩一致的稀土和不相容元素分布模式, 以Ba, Sr的强烈亏损与I型流纹岩相区别, 与碱性系列玄武岩类构成双峰式火山岩组合, 其成因与地壳岩石的非理想熔融作用相联系.两类流纹岩的形成与地幔柱上涌导致上覆岩石圈伸展作用有关.