溧水盆地晚中生代基性火山岩成因与深部动力学过程探讨

下扬子地区溧水盆地晚中生代龙王山组基性火山岩属高钾钙碱性-钾玄岩系列,具有低MgO(3.16%～4.97%)和相容元素含量(如Cr11～34μg/g、Ni 9～27 μg/g),强烈富集大离子亲石元素(Ba/Nb=94～144)、轻稀土元素(La/Nb=3.7～4.6)和亏损Nb-Ta,稍高的Sr同位素组成[(87Sr/86Sr)i=0.705 73～0.706 17]和具弱负εNd(t)值(-3.0～-1.9).龙王山组基性火山岩的元素-同位素地球化学特征反映其来源于富集轻稀土元素和大离子亲石元素的岩石圈地幔;它们在Sr-Nd同位素组成上与大别-苏鲁造山带同时代的基性火成岩具有明显的差别,暗示其熔融源区不大可能受到俯冲陆壳的改造富集作用,更可能是早期具高Rb/Sr、低Sm/Nd和亏损高场强元素的流体/熔体交代作用的结果,总体上具有俯冲大洋板片交代作用的特征.在岩浆熔融深部动力学方面,晚中生代高钾钙碱性-钾玄岩浆的起源主要归结于深部岩石圈地幔的热扰动作用和岩石圈伸展-减薄作用,在时空上匹配于同时代郯庐断裂带的巨大走滑活动.     

大兴安岭北段塔河地区早白垩世火山岩地球化学及源区特征

大兴安岭北段塔河地区分布有大面积的晚中生代火山岩,主要岩石类型为玄武岩、玄武安山岩、玄武质粗面安山岩和粗面安山岩,并且以碱性岩石为主.SiO2含量为47.34%～58.03%,K2O含量为1.25%～3.44%.富集大离子素石元素(LILE)如Rb和Ba,δEu为0.71～1.14,高场强元素(HFSE)如Nb和Ta在原始地幔标准化图解上有强烈的负异常.从同位素组成特点来看,(87Sr/86Sr)I变化于0.705472和0.707821之间,εNd(t)为-6.81～0.58,与EMI靠近并有向EMII延伸的趋势.206Ph/204Pb为18.1497～18.5394,207Pb/204Pb为15.4886～15.5390,208Pb/204Pb为37.7608～38.3441,位于EMI和EMII之间,并也有向EMII变化的趋势.综合考虑塔河火山岩的特点并结合他人研究成果,本文认为塔河地区的这套火山岩形成于富集的大陆岩石圈地幔的重熔及其结晶分异作用.     

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虽辽西地区分布最为广泛的中代火山岩。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，市场强元素（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板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。     

三江盆地北缘晚白垩世花岗质岩石的年代学、地球化学及其构造意义

本文报道了黑龙江东部三江盆地北缘花岗质岩石的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果、全岩地球化学和锆石Hf同位素资料,以确定该区花岗质岩石的形成时代、源区性质及其构造属性.花岗质岩石中的锆石多呈自形-半自形晶,振荡环带发育,Th/U比值=0.32 ～ 1.09,指示其岩浆成因.对岩浆锆石的定年结果表明,这些花岗质岩石均形成于晚白垩世(88.9 ～95.1Ma),而非前人认为的晚印支期.该期花岗质岩石均为含角闪石黑云母花岗闪长岩,它们的SiO2含量主要在63.9％～68.1％之间,Na2O =3.03％～4.25％,K2O =2.28％ ～3.27％,Na2O/K2O=1.06 ～ 1.73,A/CNK=0.94 ～ 1.08;稀土配分模式均呈右倾型,除了个别样品外,它们的LREE/HREE=8.13 ～ 15.5,(La/Yb)N =8.61 ～21.0,δEu =0.82～1.11;在微量元素蛛网图上表现为大离子亲石元素(Rb、Ba、K)的富集和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)及P的亏损;锆石εHf(t)值介于+4.44～ +9.00之间,二阶段Hf模式年龄(tDM2)介于583 ～ 875Ma之间.上述特征表明,该期花岗质岩石具有准铝质-弱过铝质的高钾-中钾钙碱性Ⅰ型花岗岩的成因类型,源区岩石为新增生的陆壳物质,岩浆起源于深部陆壳基性火成岩的部分熔融.结合同时代火成岩的组合特征和区域构造演化历史,认为该区晚白垩世花岗质岩石形成于古太平洋板块向东亚大陆下俯冲所产生的活动大陆边缘环境,该期岩浆事件标志着古太平洋板块正向(北西向)俯冲作用的开始.     

渤海湾黄骅盆地晚中生代—新生代火山岩地球化学：岩石成因及构造体制转换

本文研究了渤海湾黄骅盆地早白垩世基性-中性-酸性火山岩和第三纪基性火山岩的元素和Sr-Nd同位素地球化学特征。早白垩世火山岩以碱性系列为主,不同基性程度的岩石具有一致的富集Sr、Ba、K、Rb等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta、Zr等高场强元素,轻重稀土强烈分异,Sr-Nd同位素组成与EM I相似,Sr同位素初始比高于方城玄武岩和汉诺坝基性麻粒岩。主量和微量元素分析表明,酸性火山岩主要来自于地壳重熔,基性火山岩具有板片流体/熔体交代富集的特征,二者的岩浆混合作用可能是中性火山岩的成因,它们共同构成了东北亚晚中生代活动大陆边缘岛弧火山岩的一部分。第三纪基性火山岩以碱性系列为主,弱富集大离子亲石元素和Ti,不亏损Nb、Ta等高场强元素,Zr呈弱亏损,Sr-Nd同位素组成显示呈亏损型,亏损程度低于碱锅玄武岩和汉诺坝玄武岩,但总体与OIB相似,表明岩浆源区为软流圈地幔,并且高热上涌的软流圈对上部带有俯冲带印记的岩石圈地幔的萃取可能是导致弱富集的原因。从早白垩世的岛弧环境到第三纪陆内裂谷盆地,其控制因素可能归咎于东北亚东侧大洋板块的俯冲和相互转换。法拉隆板块于晚中生代向东北亚俯冲,但晚白垩世时被伊佐奈崎与北新几内亚板块取代,后两者之间的洋脊俯冲引起的“板片窗”效应,导致了渤海湾地区裂谷盆地的发育和同期软流圈地幔来源的玄武质火山活动。     

二连盆地早白垩世断陷及基底构造的耦合性

基底构造在沉积盆地的形成与演化过程中扮演着重要的角色.本文利用地球物理资料和地表地质调查数据, 对二连盆地早白垩世断陷分布规律与基底构造特征及其关系进行了研究, 并分析了基底构造对富油凹陷的控制作用.结果表明, 二连盆地早白垩世68个断陷总体上自北东向南西呈弥散式分布, 这些断陷可分为南部断陷群与北部断陷群, 断陷群夹持在隆起之间, 总体上构成了正负相间的盆岭构造格局.基底构造控制着二连盆地早白垩世断陷分布, 表现为: 断陷群沿着深断裂分布; 坳陷对应着基底先存复向斜, 隆起对应着基底先存复背斜; 刚性的锡林浩特地块分割了断陷群.深断裂作为构造薄弱区在伸展变形过程中优先重新活动, 并控制着断陷的发育与分布; 盖层演化和基底构造之间具有良好的继承性; 基底流变性发生突变的区带对断陷的发育与分布也具有控制作用.盆地基底断裂带上叠的凹陷、基底断裂带交汇处上叠的凹陷和刚性基底上新生的凹陷在伸展变形过程中构造继承性好、沉降量大、优质烃源岩发育, 是富油凹陷发育的有利区域.     

大兴安岭中段晚中生代安山岩年代学和地球化学特征及成因分析

本文通过大兴安岭中段安山岩基质40At/39Ar和SHRIMP锆石U-Pb年代学的测定,表明安山岩形成于122～125Ms和114～115Ma两个时期,即为早白垩世的两期喷发.主量元素分析表明,安山岩SiO2含量为59.18%～60.89%,Al2O3含量为15.19%～17.23%,全碱(K2O Na2O)介于6.16%～7.26%之间,MgO含量为1.55%～3.77%和Mg#值为33～54;微量元素分析表明,安山岩轻稀土元素(LREE)富集、轻重稀土元素(HREE)分馏较强、略具负Eu异常(δEu=0.74～0.92)、富集大离子亲石元素(LINE),而亏损高场强元素(HFSE),尤其强烈亏损Nb和Ta.Sr-Nd-Pb同位素组成表明,安山岩(87Sr/86Sr)i变化范围为0.70454～0.70483;εNd(t)变化范围为0.97～3.17;初始206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb组成变化范围分别为18.17～18.28、15.50～15.60和38.02～38.29.岩石学和地球化学综合研究表明,大兴安岭早白垩世安山岩的岩性主要为钙碱性系列-钾玄岩系列,安山质岩浆来源于富集LILE和水的岩石圈地幔.结合前人资料及本文研究成果,初步认为研究区安山岩形成于板内伸展环境,在岩石圈伸展和减薄背景下,软流圈地幔的上涌和地温梯度增高导致上覆岩石圈地幔中的低熔组分(水和LILE富集的交代地幔)发生部分熔融而形成.     

二连盆地中生代构造变形主控因素:物理模拟与讨论

二连盆地是中国东北部中生代含油气盆地,与中国东部中生代裂陷盆地之间存在显著的几何学与运动学相似性,根据盆内构造线走向和典型地震剖面构造样式可划分为中央正向裂陷带和周缘斜向裂陷带。尽管前人对盆地中生代构造变形开展了大量研究,但有关同期构造控制因素的认识尚不清晰。为此,研究以二连盆地为原型,设计了3组分别改变伸展速率、伸展方向及同沉积作用的平面沙箱模型。实验结果表明伸展方向控制裂陷内部断层特征;南东向的伸展速率改变深层构造薄弱带的扩展和断裂发育规模;同沉积作用促进基底滑脱层的活动强度,且进一步抑制边界断裂的生长。模拟结果还揭示了伸展方向是该盆地构造变形的主要控制因素;同沉积作用和伸展速率为次要控制因素。同时根据中国东部及邻区典型中生代裂陷盆地的几何学与运动学相似性,认为"南东向伸展"可以提供较好的运动学解释。     

缅甸密支那早白垩世钾玄质岩石成因及其大地构造意义

缅甸地处喜马拉雅造山带东段,紧临喜马拉雅东构造结.作为喜马拉雅造山过程深部动力学在浅部的响应,该区发育了大量晚中生代-新生代岩浆岩,这些岩浆岩是揭示新特提斯演化过程及缅甸不同地块与青藏高原内部各块体之间大地构造属性的重要窗口.但是,目前该区域研究程度非常低,特别是东缅密支那地区几乎是空白.本文首次报道缅甸密支那地区的一...     

二连盆地早燕山期构造体制及原型盆地推测

本文在已有区域地质调查成果的基础上,通过钻井资料分析和三维地震资料的构造解析,确定二连盆地区及周缘侏罗系的分布存在两种型式:“叠合型”和“非叠合型”,其中前者分布在二连盆地区内;后者分布在盆地北部区域(以乌里雅思太凹陷为代表)和盆地周缘的露头区,并受“三纵四横”构造格架的控制.二连盆地区早燕山期处在南北向挤压和滨太平洋...     

大别造山带北缘后碰撞富钾火山岩：地球化学与岩石成因

大别造山带北缘晚中生代富钾火山岩分布在磨子潭-晓天断裂以北的上叠式火山盆地中，主要为一套以钾玄岩-粗安岩-安粗岩-粗面岩为主体的中偏碱性岩石组合，晚期出现少量碱性火山岩。化学成分上具有富碱、富钾、贫钛、氧化系数较高等特点。岩石的Rb、Ba、Th、Pb等大离子亲石元素含量高，富轻稀土，La/Nb、Ba/Nb及LREE/HREE比值高，并且有显著的Nb、Ti负异常和Pb正异常，而铕异常则不明显。富钾火山岩的Isr值较高（=0.70872-0.70895）,εNd(t)值显著偏低（=-14.62--18.51）。根据对岩石产出动力地质背景及地球化学特征的综合分析，结合同位素组成的混合模拟，表明本区富钾火山岩最可能起源于受俯冲陆壳析出流体交代作用所形成的富集地幔（EM I）的部分熔融。     

Early Cretaceous volcanic and sub-volcanic rocks in the Erlian Basin and adjacent areas,Northeast China: new geochemistry,geochronology and zircon Hf isotope constraints on petrogenesis and tectonic setting

ABSTRACT

Early Cretaceous volcanic rocks are widely distributed in northeast China and being extensively observed recently. However, petrogenesis and tectonic setting of these volcanic rocks are still on debate. We present zircon U–Pb ages, whole-rock geochemistry and zircon Hf isotope for these volcanic and sub-volcanic rocks surrounding the Erlian Basin including basic-intermediate volcanic rocks, intermediate-felsic volcanic rocks, and dacites and trachyandesite from dikes. The zircon U–Pb dating results indicate that these rocks formed in the Early Cretaceous (146–129 Ma). The basic-intermediate volcanic rocks mainly consist of basaltic andesite, which are featured by low SiO₂ concentrations (49.96–58.34 wt. %), high Mg^# values (54–37) and Co contents (17.85–25.98 ppm), and positive ε_Hf(t) values (+7.11 to +13.87). Moreover, they show high La/Nb (1.79–2.87) and low La/Ba (0.02–0.08) ratios. Such features indicate that they were derived from partial melting of lithospheric mantle that had been modified by fluids. The intermediate-felsic volcanic rocks consist of trachydacite and andesite, which show medium SiO₂ concentrations (58.31–66.44 wt. %), a wide range of Mg^# values (28–53) and with A₁-type granites affinities. These features, along with slightly positive to negative ε_Hf(t) values (+0.53 to ?17.71), indicate that they originated from mixed magma of melted lower crust and mantle substances. Dacites from dikes are distinguished by high SiO₂ concentrations (65.72–67.2 wt. %), negative ε_Hf(t) values (?2.55 to ?6.72) and old zircon Hf T_DM2 ages (1453–1653 Ma), suggesting they were generated by melting of Mesoproterozoic and Palaeoproterozoic crustal material. All of the investigated volcanic and sub-volcanic rocks exhibit geochemical signatures of extension setting. In combination with previous studies, we suggest the Early Cretaceous extension in northeast China is related to the collapse of thickened lithosphere after closure of the Mongol–Okhotsk Ocean and to the slab break off of the Mudanjiang Ocean.     

庐枞盆地中生代火山岩的起源、演化及形成背景

庐枞中生代火山盆地位于长江中下游断陷带内,地处扬子板块的北缘.庐枞盆地内火山岩分布广泛,为一套包括粗玄岩-玄武粗安岩-粗面岩的富碱橄榄安粗岩系,划分为龙门院、砖桥、双庙和浮山等四个喷溢堆积旋回.盆地内火山岩浆活动起止时间约为136～124Ma,均为早白垩世火山活动.地球化学特征显示,庐枞盆地4个旋回火山岩岩浆具有同源关系,源于性质接近于EMI型富集地幔的交代地幔;各旋回火山岩岩浆演化过程中存在结晶分异作用,同时还受到了一定的地壳物质混染;火山岩由早到晚(龙门院旋回→砖桥旋回→双庙旋回→浮山旋回)具有向高钾、负Eu异常增强、结晶分异作用增强、岩浆分异程度增高方向的演化规律;庐枞盆地早白垩世存在由挤压-拉张过渡背景转为典型张性背景的构造转换,转换时间约为130.5Ma左右,龙门院、砖桥旋回火山岩形成于挤压-啦张过渡的构造背景,双庙、浮山旋回火山岩形成于典型的拉张构造背景.     

内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为2期,分别是早白垩世早期（约144Ma）吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期（约125Ma）上库力组流纹岩类与梅勒图组玄武岩类。早白垩世早期吉祥峰组流纹岩富硅、富碱、富钾（K2O/Na2O〉1）,富集轻稀土元素和Rb、Th、U等元素,亏损重稀土元素、高场强元素（Nb、Ta、Ti）及Sr、P,具有A型流纹岩的特征,暗示其形成于伸展环境。早白垩世晚期火山岩显示双峰式岩石组合特征,基性端元富碱、高钾,富含轻稀土元素和Rb、Ba,亏损重稀土元素和高场强元素（Nb、Ta、Ti、Y）,类似于钾玄质玄武岩,酸性端元显示A型流纹岩的特征。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间分布规律,认为早白垩世早期火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带的演化有关,早白垩世晚期双峰式火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系。     

沂沭断裂带北段早白垩世高钾钙碱性火山岩地球化学特征与岩石成因

沂沭断裂带内发育了大量的中生代火山岩,其成因研究对剖析断裂带活动规律具有重要意义。本文对断裂带北段潍坊、安丘、鄌郚地区中生代火山岩进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和主量元素、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素分析。探讨了沂沭断裂带中生代火山岩成因及其形成的地球动力学过程。断裂带北段火山岩年龄集中在131~124Ma之间,喷发于早白垩世。岩石为一套高钾钙碱性火山岩,包括玄武安山岩、粗安岩、粗面岩、英安岩。火山岩富集Rb、Ba等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素。稀土元素含量高（∑REE=140.5×10^-6~433.1×10^-6）,富集轻稀土、亏损重稀土（∑LREE/∑HREE=9.8~31.0）,无明显的Eu负异常。火山岩具有富集且变化范围较大的Sr-Nd-Pb同位素组成,（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i=0.708054~0.711692,ε_Nd（t）值为-15.3~-7.4,（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb）_i=17.213~17.962,（²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb）_i=15.425~15.590,（²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb）_i=37.597~38.365。研究表明,高钾钙碱性火山岩的源区与区域基性岩源区一致,均为富集岩石圈地幔。玄武安山岩、粗安岩、粗面岩经基性岩浆分离结晶作用形成,英安岩则遭受了华北下地壳强烈混染。三叠纪末期,由于扬子板块向华北克拉通俯冲,扬子地壳析出的流体/熔体交代了华北古老岩石圈地幔,形成富集岩石圈地幔。早白垩世,受古太平洋板块俯冲和后撤作用,富集岩石圈地幔部分熔融形成基性岩浆,岩浆在上升过程中发生分离结晶作用,受沂沭断裂深切作用影响,部分地区遭受华北下地壳混染,最终形成区内各类高钾钙碱性火山岩。

     

内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代 火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为2期,分别是早白垩世早期(约144Ma)吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期(约125Ma)上库力组流纹岩类与梅勒图组玄武岩类。早白垩世早期吉祥峰组流纹岩富硅、富碱、富钾(K2O/Na2O>1),富集轻稀土元素和Rb、Th、U等元素,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)及Sr、P,具有A型流纹岩的特征,暗示其形成于伸展环境。早白垩世晚期火山岩显示双峰式岩石组合特征,基性端元富碱、高钾,富含轻稀土元素和Rb、Ba,亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti、Y),类似于钾玄质玄武岩,酸性端元显示A型流纹岩的特征。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间分布规律,认为早白垩世早期火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带的演化有关,早白垩世晚期双峰式火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系。     

内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为2期,分别是早白垩世早期(约144Ma)吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期(约125Ma)上库力组流纹岩类与梅勒图组玄武岩类。早白垩世早期吉祥峰组流纹岩富硅、富碱、富钾(K2O/Na2O>1),富集轻稀土元素和Rb、Th、U等元素,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)及Sr、P,具有A型流纹岩的特征,暗示其形成于伸展环境。早白垩世晚期火山岩显示双峰式岩石组合特征,基性端元富碱、高钾,富含轻稀土元素和Rb、Ba,亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti、Y),类似于钾玄质玄武岩,酸性端元显示A型流纹岩的特征。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间分布规律,认为早白垩世早期火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带的演化有关,早白垩世晚期双峰式火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系。     

大兴安岭北段牙克石地区玄武质火山岩的元素、 同位素地球化学特征及其地质意义

牙克石地区出露一套早白垩世玄武质火山岩,其SiO2含量为52．81%-53．39％,K2O含量为1．86％-2．87％,岩性为玄武质粗面安山岩。富集大离子亲石元素Rb和Ba,高场强元素Nb和Ta亏损明显,Zr和H阮明显异常,8Eu为0．77-0．82。从同住素的特点看,（^87Sr／^86Sr）,变化于0．704762-0．704941之间,εNd（t）为2．00～2．54;在εNd（t）-（^87Sr／^86Sr）闺解上,样品投影点落入洋岛玄武岩（OIB）和美国盆岭省范围内。^206Pb／^204pb为18．3288-18．4225,^207b／^204Pb为15、4566-15．4893,^208Pb／^204Pb为37．9401-38．0523：在。^207Pb/^24Pb-^206Pb.^204pb和,^208b／^304pb-^306Pb／^204pb图解上．样品投影点都落在亏损洋中脊玄武岩地幔附近。综合考虑本区火山岩的地质、地球化学特点,认为其来源于被俯冲洋壳交代的岩石圈地幔。