新疆磁海铁矿区镁铁-超镁铁岩地球化学特征及其地质意义

磁海铁矿床地处塔里木盆地北缘北山成矿带内, 为一与镁铁-超镁铁岩有关的岩浆分异-矿浆贯入-热液交代型复成因铁矿床。对磁海矿区镁铁-超镁铁岩的岩石学特征和岩石地球化学特征等进行了较为系统的研究, 认为这套镁铁-超镁铁岩石属于铁质钙碱性玄武岩系列。稀土及微量元素特征与原始地幔成分接近,表明岩浆上升侵位过程中局部遭受陆壳混染。结合前人的研究成果, 认为该矿床形成于后碰撞拉张构造环境。原始岩浆的结晶分异和后期热液蚀变对磁海铁矿形成和富集起重要作用。     

东天山色尔特能豆荚状铬铁矿的发现及意义

色尔特能镁铁质-超镁铁质岩位于东天山小热泉子构造带和觉罗塔格构造带结合部位,由纯橄岩-辉橄岩-辉石岩和辉长岩组成。2020年发现一条铬铁矿体,长2 m,宽1 m,走向110°,豆荚状,Cr2O3品位40.71%。通过野外地质特征分析与成矿理论研究,认为其属蛇绿岩型豆荚状铬铁矿。该类型矿产的发现在康古尔断裂带一带尚属首次,表明色尔特能镁铁质-超镁铁质岩为蛇绿岩,非基性-超基性侵入岩。证明东天山康南-东恰特尕力-色尔特能蛇绿岩带的存在,大大拓展了东天山铬铁矿勘查潜力,具有重要理论和现实意义。     

新疆鄯善色尔特能蛇绿岩及构造意义

色尔特能地区蛇纹岩、辉长岩、玄武岩及其凝灰岩共生,组成蛇绿岩建造,其超镁铁岩成分接近中国二辉橄榄岩平均值,F/M 8.03～9.74,ΣREE 1.26×10-6～4.69×10-6,辉长岩低Si,高Mg,低K,低Rb,Sr,K2O 0.17%～0.29%,Rb2.41×10-6～3.41×10-6,Sr 82×10-6～163×10-6.玄武岩在主成分F1-F2-F3图、Ti-Y图上均落在洋中脊玄武岩区.辉长岩和玄武岩微量元素MORB标准化曲线图均为接近MORB的近水平曲线,表明色尔特能蛇绿岩与新疆黄山型含铜镍镁铁-超镁铁杂岩有本质区别.色尔特能蛇绿岩与东恰特尕力蛇绿岩、康南蛇绿岩一起组成卡塔尤鲁蛇绿岩带,为石炭纪北天山洋的残迹,是觉罗塔格构造带与其北哈尔里克-依连哈比尔尕构造带的缝合线.     

北大山镁铁质—超镁铁质岩体地球化学特征及形成构造环境

阿拉善地块南缘是镁铁质—超镁铁质岩体的重要分布区,自北向南可分为北大山岩带、龙首山岩带和北海子岩带。本文主要以北大山岩带为研究对象,通过对野芨里岩体、青疙瘩岩体及鄂博沟岩体的岩石学、岩石地球化学、微量元素、稀土元素等研究,探讨了北大山镁铁质—超镁铁质岩体的成因类型和形成构造环境。3个岩体主量元素特征显示Mg#=76~87,橄榄岩类w(Al2O3)=3.2%~5.2%,但辉长岩、辉绿岩类明显高于该值,说明北大山镁铁质—超镁铁质岩熔融程度整体不高,该区岩体属于镁质超基性岩,并且具有富铁趋势;稀土元素特征显示稀土总量(ΣREE)在5.68×10-6~11.5×10-6之间,野芨里岩体LREE稍富集,而青疙瘩及鄂博沟岩体LREE明显富集;微量元素特征显示北大山镁铁质—超镁铁质岩体的成岩构造环境为板内拉张环境,岩浆在侵位过程中受到上地壳的混染作用,微量元素原始地幔标准化蛛网图显示Ni明显亏损,有利于镍成矿。     

北祁连西段双龙镁铁质-超镁铁质岩地球化学特征及构造意义

北祁连西段双龙一带出露的镁铁质-超镁铁质岩主要由蛇纹石化二辉橄榄岩、辉长岩、辉绿岩及玄武岩组成,这些岩石单元与构造卷入的前寒武纪变质岩系和深海沉积的硅质岩一起构成蛇绿混杂岩带。辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为464±2 Ma(MSWD=1.3)。Zr/TiO_2-Nb/Y图解显示辉绿岩为拉斑玄武岩系列,玄武岩为碱性系列,两者均具有低的MgO和相容元素Cr、Ni含量,指示在岩浆作用过程中发生过橄榄石、辉石的分离结晶作用。球粒陨石标准化稀土元素配分模式图显示,辉绿岩呈平坦型,(La/Yb)_N=1.35~1.45,无Eu异常(δEu=1.0~1.1),以及Lu/Yb(~0.15)、Zr/Y(~2.5)、Y/Tb(~39)比值等均类似于N-MORB;但它们又相对富集Ba、Sr,亏损Nb、Ta、Pb,以及Nb/U(~21)、Zr/Nb(~16)、Th/Ta(~5.7)比值则显示了岛弧玄武岩或弧后盆地玄武岩的特征,推测辉绿岩应源于受俯冲流体交代的尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物。玄武岩地球化学特征明显不同于辉绿岩,表现为相对富集LREE,~8.48,轻微负Eu异常(δEu=0.91),以及Zr/Y(~8)、Y/Tb(~30)、Ta/Yb(~0.6)、Th/Yb(~2.5)比值等类似于OIB,指示玄武岩应源于富集地幔部分熔融的产物,但岩石又表现出富集Rb、Ba、Th、U、Pb、Sr、Zr、Hf,亏损Nb、Ta、Ti、P,以及Th/Ta(~4.8)、Zr/Nb(~14)、Nb/Yb(~10)、Nb/U(~11)比值又具有岛弧或弧后盆地玄武岩的亲缘性,显示了玄武岩应源于地幔深部流体交代的石榴石二辉橄榄岩或尖晶石+石榴石二辉橄榄岩部分熔融的产物,表明早古生代北祁连古大洋在俯冲闭合过程中具有洋岛或海底高原的增生作用。结合区域地质背景,利用全球大数据建立的构造判别图解综合研究认为,北祁连西段熬油沟-玉石沟-双龙-小龙孔-卡瓦-东沟等镁铁质-超镁铁质岩共同构成一条重要的SSZ型蛇绿岩带,为北祁连古大洋向南俯冲形成的弧后盆地的残留体。     

甘肃北山四顶黑山镁铁、超镁铁质岩地球化学特征及其地质意义

四顶黑山镁铁、超镁铁质岩分布于黄山东—镜儿泉铜镍硫化物矿床北偏东约100km处,位于甘、新交界处。主要由橄榄岩、角闪橄榄岩、辉橄岩、辉石岩、辉长岩、角闪辉长岩、橄榄辉长岩等组成。研究认为该区镁铁、超镁铁质岩是同一岩浆源在不同阶段分异的产物。超镁铁质岩属玄武质科马提岩,镁铁质岩为拉斑玄武岩;镁铁质岩的TiO2含量1.2%,Nb含量2.0×10-6,Nb/Lapm=0.25～0.50,Th/Lapm=0.25～0.46,Ti/Ti*=0.37～0.88。镁铁质岩的εNd(t)值普遍大于+3,说明其起源于软流圈地幔,为富集地幔向亏损地幔过渡类型。在原始地幔标准化曲线上镁铁质岩、超镁铁质岩均相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、U,且出现Nb、Ti的负异常。表明华力西中期哈萨克斯坦板块出现俯冲—增生的岛弧体制,在该体制下岩浆沿断裂多期次脱离地幔而上侵,为古亚洲洋闭合之前俯冲增生的产物,并非形成于碰撞后伸展环境。     

苏鲁造山带中胡家林超镁铁质岩岩石地球化学特征

苏鲁造山带中胡家林超镁铁质岩地块主要由两部分组成:南部滑石山以蛇纹岩和蛇纹石化橄榄岩为主,夹薄层状石榴橄辉岩-(石榴)单斜辉石岩;北部胡家林主要由(石榴)单斜辉石岩组成,夹厚层状蛇纹岩。蛇纹岩-蛇纹石化橄榄岩低Al2O3、低Ca O和高Mg O,REE含量低,但LREE稍富集。石榴橄辉岩和(石榴)单斜辉石岩低Mg O和Ca O,高REE含量高,其稀土配分曲线均表现出单斜辉石单矿物的配分特征。这些超镁铁岩块中不同岩石的微量元素均具有Pb的正异常,弱的Nb、Ta的负异常,显示地壳流体交代信息。Nd、Sr、Pb同位素特征显示存在亏损地幔与地壳之间的混合作用。亲石元素含量最低的蛇纹石化石榴橄辉岩的Sr、Nd、Pb同位素组成受交代流体控制明显,而石榴橄辉岩和(石榴)单斜辉石岩不明显。胡家林和滑石山超镁铁岩中所含的交代地壳成分不同,胡家林样品受到含水熔体和富水流体的双重交代,滑石山样品主要受富水流体的交代。     

闽北政和洋后变质超镁铁岩的岩石地球化学及矿物化学研究

岩石化学研究表明，洋后变质超镁铁岩是由变质方辉橄榄岩和变质超镁铁堆积岩组成。变质方辉橄榄岩的微量元素地球化学及矿物化学特征表明，应为亏损的残余地幔产物。通过系统的岩石地球化学、矿物化学及年代学研究，认为洋后变质超镁铁岩可能为华南晚震旦－早古生代的蛇绿岩组成部分。     

德兴地区新元古代镁铁-超镁铁岩的地球化学特征及其地质意义

镁铁-超镁铁质岩的成岩过程、原始岩浆的成分特征及岩浆源区性质的判别对探讨大地构造演化的动力学过程具有重要意义。对赣东北德兴地区年龄约838 Ma的镁铁-超镁铁岩的主、微量元素、REE和Sm-Nd同位素进行了分析研究,认为它们多属亚碱性系列,地球化学特征既有共性,又有明显的差异性。它们都一致具有较高的εNd(t)值;但有些样品具有明显的“弧玄武岩”的地球化学特征,有些则显示板内拉张的信息等。作者据此探讨了赣东北地区新元古代镁铁质岩的成因、岩浆演化过程和构造背景。     

张家界地区志留系岩石地球化学与构造背景

张家界地区志留系出露有兰多弗里统及文洛克统,其中兰多弗里统泥岩中SiO₂含量平均61.59%,SiO₂/Al₂O₃值平均3.63,K₂O/ Na₂O值平均4.80,Al₂O₃/(K₂O+Na₂O)值平均3.49,∑REE含量平均238.58×10^-6,LREE含量平均213.89×10^-6, LREE/HREE值平均8.68, B含量平均98.29×10^-6,B/Ga值平均3.99,Th/U值平均5.61。通过构造环境判别图解认为: 兰多弗里统泥岩以活动大陆边缘物源为主,混入部分大陆岛弧物源,其古老物源则可能来自被动大陆边缘; 已经拼合在一起的华夏、扬子陆块,在志留纪时期继续向北西挤压,形成多处隆升(黔中隆起、雪峰隆起等),随着进一步挤压,雪峰隆起升出海面,为张家界地区提供了泥质沉积物,挤压导致岛弧形成并提供了部分物源。     

甘肃天水地区红土堡变基性岩的地球化学特征及其构造意义

红土堡变基性岩以灰绿色变质玄武岩为主,有少量同时代同成分的辉绿岩墙顺层侵入其中。变基性岩属于拉斑玄武岩系列。稀土元素分布型式呈LREE弱富集型,具有较高的∑REE,无明显的Eu异常或弱的正异常,有明显的Ce负异常。弱富集大离子亲石元素(K、Rb、Sr、Ba),富集Th,贫Cr、Ni,具有Ng、Ta负异常,La／Nb比值大于1,无明显Ti负异常这些微量元素特征及其构造环境判别显示该基性岩可能形成于汇聚板块边缘的弧后裂陷——小洋盆构造环境。     

内蒙古满都拉泥盆纪基性火山岩特征及其形成环境

满都拉西部出露的蛇绿混杂岩中橄榄辉长岩的单颗粒锆石U-Pb年龄(385.6±1.7)Ma,显示该蛇绿岩形成于早泥盆世晚期.其中的基性火山岩岩块为一套浅变质的枕状玄武岩、橄榄玄武岩,多与超基性岩岩块伴生.玄武岩的SiO2为47.16%~51.93%,TiO2为1.44%~2.13%,Al2O3 14.08%~17.51%,Na2O 3.42%~5.39%,K2O 0.22%~0.83%;具低钾特点,显示拉斑玄武岩特征.其富集大离子亲石元素Rb,Ba,Th和U,贫高场强元素Zr,Ti,Y等,似岛弧玄武岩或岛弧-洋中脊过渡型玄武岩或弧后盆地玄武岩.ΣREE为(113.130~189.560)×10-6,LREE/HREE为0.684~1.369,配分曲线呈右缓倾、平坦型,显示岛弧、洋中脊或E-洋中脊玄武岩特征.根据岩石学、岩石地球化学特征,结合区域构造背景,认为该套火山岩或该蛇绿岩的形成环境为弧后盆地.     

准噶尔盆地中拐地区石炭-二叠纪火山岩特征及构造环境分析

中拐地区位于准噶尔盆地西北缘,是在石炭纪-早二叠世挤压应力场作用下形成的宽缓鼻状古隆起。石炭-二叠纪火山岩是主要的含油层系之一,到目前为止已发现了多个油气藏和出油气点,显示出良好的勘探前景。根据系统、精细的地震资料解释,中拐地区在石炭-二叠纪时期主要存在4期构造运动,分别对应4个不整合面: 1)石炭系与二叠系之间; 2)二叠系佳木河组与下乌尔禾组之间; 3)二叠系下乌尔禾组与上乌尔禾组之间; 4)二叠系上乌尔禾组与三叠系百口泉组之间。通过对中拐地区石炭-二叠纪火山岩的全岩元素分析表明,该区域主要为中-酸性的安山岩、英安岩和流纹岩及火山角砾岩和凝灰岩为主,其中SiO₂的含量普遍较高,平均含量达到了67％,判定中拐地区的石炭-二叠纪火山岩喷发环境应位于岛弧体系的大陆内侧,在喷发过程中经历过陆壳的熔融作用。结合前人对周缘火山岩的研究,认为石炭-二叠纪时期中拐地区由岛弧环境逐渐进入陆内演化阶段,三叠纪开始进入稳定的沉积演化时期。     

藏南古堆地区基性岩锆石U-Pb年龄、岩石成因及构造背景

藏南古堆地区处于喜马拉雅带北东段, 雅鲁藏布江缝合带南部, 措美大火成岩省东南部, 区内基性岩分布较广泛, 主要呈脉状侵位于侏罗纪—三叠纪地层中。为探讨古堆地区基性岩的成因及其构造动力学背景, 对区内基性岩进行了锆石U-Pb年龄、岩石地球化学等研究。结果表明, SHRIMP锆石206Pb/238U同位素测年得出辉绿岩年龄加权平均值为137.7±0.9 Ma;辉长岩年龄加权平均值为133.8±0.8 Ma, 其形成时代为早白垩世, 与措美大火成岩省OIB型基性岩形成时代相近(130~136 Ma)。岩石地球化学证据表明, 基性岩具有高TiO2和P2O5特点, 不具有Nb-Ta槽特征, 微量元素比值(Ce/Zr、Zr/Nb、Zr/Y、Th/Yb)及稀土元素配分模式与板内洋岛玄武岩(OIB)相似。综合研究表明, 古堆地区基性岩源于富集地幔, 并且基性岩浆在上侵过程中未受到地壳混染, 其形成于板内构造环境, 可能是Kerguelen地幔柱早期活动的产物。对古堆地区基性岩的研究, 为近一步认识藏南地区早白垩世基性岩的成因及其大地构造背景提供了地质年代学和岩石地球化学方面的证据。     

新疆阿合奇地区志留系砂岩地球化学特征及大地构造背景*

塔里木板块西北缘沉积地层的研究,对于恢复南天山洋的演化过程有重要意义。文中利用岩石地球化学的手段,对新疆阿合奇地区志留系砂岩进行物源和构造背景分析。研究表明,阿合奇地区志留系砂岩样品的SiO₂含量范围变化较大,为61.97%~93.91%,平均含量为76.76%;稀土元素球粒陨石标准化配分型式为右倾型,(La/Yb)_N值较高,δEu值较低,Ce异常不明显。中-顶志留统塔塔埃尔塔格组砂岩的成熟度高于下志留统柯坪塔格组。地球化学物源分析图解和大地构造背景判别表明: 研究区沉积物源区逐渐由活动型向稳定型转换,下志留统部分沉积物来自于火成岩物源区,具有主动大陆边缘和大陆岛弧性质;中-顶志留统沉积物全部来自于成熟大陆的石英岩沉积物源区。结合广泛分布的奥陶系-志留系平行不整合,认为晚奥陶世研究区为活动大陆边缘,南天山洋盆向南俯冲到塔里木板块之下;早志留世,向南俯冲结束,研究区大地构造背景开始由活动大陆边缘向稳定的被动大陆边缘转换,来自活动型物源区的沉积物逐渐减少,稳定型物源区的碎屑物质逐渐增多;中-末志留世,研究区构造背景完全转变为被动大陆边缘,碎屑物质全部来自于稳定型物源区。上述成果表明,南天山洋的演化过程中确实存在双向俯冲。     

新疆哈密南部北山地区基性岩墙群的地质特征及形成构造环境

新疆北山地区广泛发育一系列相互平行的基性岩(墙)脉群,总体呈北北西-北北东向展布,与区域构造线(北东东向)大角度相交,岩石类型主要为辉绿岩、辉绿玢岩,岩石地球化学特征与库鲁克塔格地区的基性岩墙群相似.基性岩(墙)脉群的形成与北山地区二叠纪裂谷作用有关,可能是地幔柱上涌、"三连点式"破裂之后,在废弃的石炭纪裂谷或裂谷陆缘上侵位的产物.     

内蒙古渣尔泰地区中生代火山岩地球化学特征及构造环境分析

内蒙古渣尔泰地区处于华北地台西北部,其分布的中生代火山岩划分为两大类,形成于两个喷发旋回。早白垩世早期喷发旋回以中基性火山岩为主,沿近东西向的深大断裂呈北东东向裂隙式喷发;晚期喷发旋回以酸性火山岩为主,沿近南北向断裂带呈裂隙-中心式喷发。中基性火山岩主要为橄榄玄武粗安岩和安粗岩,其SiO_2介于49.65%~56.64%;酸性火山岩包括次火山岩、火山碎屑岩、火山熔岩,其Si O2介于73.18%~83.82%;两者组成典型的宽双峰火山岩。中基性火山岩富碱(Na_2O+K_2O=6.70%~7.47%)、高Ti(TiO_2=2.29%~3.55%)、Fe,相对贫Ca、Mg,富含大离子亲石元素(LILE)(Rb、Ba),轻稀土相对富集,轻、重稀土元素分馏明显,LREE/HREE=4.50~6.47,(La/Yb)N=4.17~8.85,具微弱的负Eu异常(δEu=0.67~0.96),具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征,其岩浆来源于交代富集的软流圈地幔,岩浆上升过程中地壳组分混染较少。酸性火山岩富Si、高K,贫Ca、Mg、Fe、Ti,富含大离子亲石元素(LILE)(Rb、Th、U)和高场强元素(HFSE)(Nb、Ta、Zr、Hf),富集轻稀土,LREE/HREE=2.91~14.3,轻、重稀土分馏明显,(La/Yb)N=2.53~28.4,(La/Sm)N=1.16~4.57,(Gd/Yb)N=1.22~5.04,负Eu异常明显(δEu=0.02~0.25),具有A型流纹岩的特征,为幔源岩浆底侵,使上覆的先存地壳岩石发生部分熔融的产物。结合区域地质背景,认为研究区双峰式火山岩形成于西伯利亚板块与华北板块碰撞造山期后陆内拉张的构造环境。     

青海卡巴纽尔多地区中-晚三叠世火山岩地球化学特征及构造环境

青海卡巴纽尔多地区位于华南板块可可西里-松潘甘孜残留洋。该区发育有中-晚三叠世火山岩,呈夹层状产于中三叠统甘德组及上三叠统清水河组。甘德组火山岩为晶屑凝灰岩,其SiO2=46.78%~47.05%,总碱含量ALK为2.38%~2.94%,铝饱和指数A/NK为2.81,山德指数A/CNK=0.66~0.79,里特曼指数σ=1.4~2.3,为亚碱性岩石,属拉斑玄武系列;稀土总量REE在102.84×10-6~179.06×10-6,LREE/HREE比值为4.44~7.07,δEu=0.65~1.01,稀土配分曲线呈向右陡倾型。清水河组火山岩为流纹岩,SiO2含量为74.04%,总碱含量Alk为7.43%,A/NK为1.47,A/CNK=1.31,σ=1.78,为亚碱性岩石,属钙碱性系列;稀土总量REE为26.18×10-6,LREE/HREE比值为5.4,δEu=0.28,具明显铕负异常,稀土配分曲线呈海鸥型。区内火山岩均富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,为典型的岛弧火山岩特征。利用里特曼-戈蒂里图解、Ti-Zr图解等判别图解,并结合甘德组与清水河组均为巴颜喀拉边缘前陆盆地的沉积背景,认为该区中-晚三叠世火山岩形成于岛弧环境。     

新疆哈密南部北山地区基性岩墙群的地质特征及形成构造环境

新疆北山地区广泛发育一系列相互平行的基性岩(墙)脉群,总体呈北北西—北北东向展布,与区域构造线(北东东向)大角度相交,岩石类型主要为辉绿岩、辉绿玢岩,岩石地球化学特征与库鲁克塔格地区的基性岩墙群相似。基性岩(墙)脉群的形成与北山地区二叠纪裂谷作用有关,可能是地幔柱上涌、“三连点式”破裂之后,在废弃的石炭纪裂谷或裂谷陆缘上侵位的产物。