火山岩岩石地球化学
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收稿日期:2010-10-14;修订日期:2011-05-30资助项目:科技部“973”项目《青藏高原南部大陆聚合过程与成矿地质背景》(编号:2011CB403101)、国家自然科学基金项目《胶东角闪岩部分熔融的地球化学特征与动力学野外实测研究》(编号:40673027)和中国地质调查局项目《西藏南部中生代以来岩浆作用与岩石圈构造动力学过程》(编号:1212010918030)作者简介:谢克家(1983-),男,硕士,助理工程师,岩石地球化学专业。
E-mail :lx606@通讯作者:曾令森(1970-)男,博士,研究员,从事岩石地球化学与构造地质学研究。
E-mail :changting1970@地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA第30卷第9期2011年9月Vol.30,No.9Sep.,2011藏南昂仁县桑桑地区林子宗群火山岩的形成时代和地球化学特征谢克家1,2,曾令森3,刘静1,高利娥3,胡古月3XIE Ke-jia 1,2,ZENG Ling-sen 3,LIU-jing 1,GAO Li-e 3,HU Gu-yue 31.中国科学院青藏高原研究所大陆碰撞与高原隆升重点实验室,北京100085;2.河南省有色金属矿产探测工程技术研究中心,河南郑州450016;3.中国地质科学院地质研究所,北京1000371.Key Laboratory of Continental Collision and Plateau Uplift,Institute of Tibetan Plateau Research,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085,China;2.Non-ferrous Mineral Exploration Engineering Research Center of Henan Province,Zhengzhou 450016,Henan,China;3.Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China摘要:桑桑地区林子宗群火山岩Sr 、Nd 同位素地球化学特征和SHRIMP 锆石U-Pb 地质年代学数据表明:①林子宗火山岩以高钾流纹岩为主,属于高钾钙碱性系列岩石,形成于49.8M a ±0.92Ma ,属于帕那组火山岩地层;②林子宗火山岩稀土元素配分模式较为一致,相对于HREE ,强烈富集LREE ;③林子宗火山岩具有相对低的初始Sr 同位素值(87Sr/86Sr(i)=0.70488~0.70569)和较高的初始Nd 值(εNd (i)=-1.38~-1.58);④总体上富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,与岛弧型火山岩的地球化学特征类似。
张家口某地区火山岩元素地球化学特征及成因摘要:张家口某地区出露的早白垩世张家口组主要由流纹岩和粗面岩组成。
本文研究了该地区张家口组火山岩主量元素和微量元素,该区流纹岩和粗面岩具有富铁,高钾和全碱,富集 REE、Rb、Th、等不相容元素,Nb、Ta 相对 LREE亏损的特点;低分异样品不具有明显负 Eu 异常。
华北克拉通拉斑质基性下地壳在高温、低氧逸度和低水逸度条件下的部分熔融产物,形成于碰撞后构造背景。
关键词:火山岩;地球化学;岩石成因;张家口组;燕山;张家口地区前人对张家口某地区火山岩的研究焦点集中在年代学和地层对比方面,缺乏系统的岩石地球化学资料,尤其是高精度的微量元素分析资料。
本文在新获得的张家口某地区的张家口组火山岩元素地球化学数据基础上,探讨其岩石成因及其反映的区域构造背景,为深入认识燕山带乃至华北克拉通东部中生代构造-岩浆活动格架转换的动力学背景提供线索。
1 区域地质背景张家口某地区张家口组火山岩不整合覆盖于太古宇之上,在大地构造上位于燕山中生代褶皱-逆冲推覆构造带西段。
张家口组火山岩 SHRIMP 锆石 U-Pb 年龄介于 143~136 Ma 之间,属于早白垩世最早期的贝里阿斯阶。
张家口组主要火山岩类的岩相学特征:①流纹岩具斑状结构,流动构造,斑晶以石英、透长石和奥长石为主,基质以石英、长石微晶为主;②流纹质熔结凝灰岩具熔结凝灰结构,假流动构造,由岩屑、晶屑、浆屑、玻屑等组成;③粗面岩具粗面结构、块状构造,斑晶以钾长石为主,少量斜长石斑晶,基质主要为隐晶质长石、石英和暗色矿物组成。
2 分析方法将张家口组火山岩样品进行无污染碎样至 200 目,在中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所分析主量、稀土和微量元素。
主量元素采用熔片法 X-射线荧光光谱法(XRF)分析,主要氧化物的分析误差一般小于2%;稀土元素采用等离子质谱法(ICP-MS)分析;微量元素采用 ICP-MS 和 XRF 法分析。
西藏聂荣地区甲丕拉组火山岩岩石化学特征西藏聂荣地区位于青藏高原南部,是一个富含火山岩的地区。
甲丕拉组是该地区一个重要的火山岩地层,其形成时代为白垩纪晚期至古新世早期。
甲丕拉组火山岩主要分为火山碎屑岩、玄武岩和流纹岩等,这些岩石具有独特的矿物成分和岩石化学特征。
甲丕拉组火山碎屑岩中含有大量的火山碎屑、角砾、砂石,岩石结构杂乱,呈块状或厚层状。
这些岩石富含二氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3),其中SiO2含量达到60%-76%,Al2O3含量为12%-16%。
此外,甲丕拉组火山碎屑岩中还富含铁氧化物,例如氧化铁(Fe2O3)含量为4%-7%。
玄武岩是甲丕拉组中比较常见的岩石,其含有丰富的黑云母、辉石和长石等矿物成分。
玄武岩中二氧化硅、氧化铝和氧化镁(MgO)含量较高,分别为44%-52%、10%-12%和9%-11%。
此外,玄武岩中富含钙(CaO)和钾(K2O)等元素,其中CaO含量为10%-12%,K2O含量为1%-2%。
玄武岩的铁氧化物含量较低,通常在2%以下。
流纹岩是甲丕拉组中的另一种重要岩石类型,其因为其独特的纹理和构造受到广泛的关注。
流纹岩中含有大量的斜长石、黑云母、磁铁矿等矿物,其SiO2含量为52%-65%,Al2O3含量为13%-16%,MgO含量为4%-7%,K2O含量为3%-4%,而Na2O含量却比较低,通常在2%以下。
总体来说,甲丕拉组火山岩的岩石化学特征表明其富含硅、铝、镁和钙等元素,并且含有较少的铁氧化物。
这些特征与其形成时代和环境密切相关,同时为我们了解地球演化和构造变化提供了重要的信息和证据。
花岗岩研究一、花岗岩的系列划分根据花岗岩化学成分划分为准铝(metaluminous)、过铝(peraluminous)和过碱性nous)和亚碱性(peralkaline)的成分分类。
由于花岗岩通常具有较高的Si02含量,一般岩浆岩中的拉斑、钙碱性和碱性系列的划分在花岗岩研究中并不经常被采用。
所以花岗岩的系列划分时只用投K2O-SiO2 和ANK-ACNK就可以了。
碱性-钙碱性-高钾钙碱性和准铝质-过铝质这些系列的划分,是因为通过大量数据证明,这些划分对岩石成因等方面有一些指示意义。
例如:钙碱性花岗岩石是岛弧岩浆活动产物,碱性和过碱性与板内背景有关,过铝质花岗岩石(ACNK要大于1.1)是沉积岩深熔作用形成,尤其是大陆碰撞时期。
二、花岗岩的成因分类MlSAMlsA(即M、I、S和A型)是目前最常用的花岗岩成因分类方案。
其英文分别是I(infraerustal或igneous)、s(supraerustal或sedimentary)、A(alkaline,anorogenie 和anhydrous)和M(mantle derived)。
分类依据:花岗岩的岩浆源区性质划分,及火成岩、沉积岩、碱性岩和有地幔参与成分的源区。
A型特征及成因A型:岩石学和实验岩石学(Clemensetal.,1986;patino Douce,1997)证据表明,A型花岗岩形成温度高,而且部分A型花岗岩形成压力还很低(即较浅部的中上地壳)。
因此,正常的I或者S型花岗岩经分异作用是形成不了A型花岗岩的。
A型花岗岩都表现出低Sr、Eu和富集Nb、Zr等元素的特点,反映其源区存在斜长石的残留(形成的压力较低),因此它也不可能是慢源岩浆分异而来(在极端情况下,慢源岩浆的强烈结晶分异可能会产生有限的低Sr、Eu的碱性岩石,但此时应与大规模的镁铁质岩石伴生),或来源于镁铁质源岩的部分熔融。
A型花岗岩的最重要之处是,如果浅部地壳能够发生高温部分熔融,显然暗示其深部存在热异常,而这大多只会在拉张情况下出现。
海南岛中部五指山地区早白垩世火山岩地球化学特征及其形成构造背景林义华;吕昭英;袁勤敏;王超;官军;胡在龙【摘要】海南岛中部五指山地区发育一套中酸性向酸性演化的火山岩系,总厚度>2 299m,岩性自下而上主要由英安质—流纹质熔岩及相应的火山碎屑岩组成,在TAS火山岩分类图上大部分落入流纹岩区,仅个别落入英安岩、玄武安山岩、粗面安山岩区.岩石具有SiO2、Al2O3、Na2O、K2O偏高,而CaO、MgO、TiO2等偏低的特点.稀土配分模式均表现为呈右倾的轻稀土富集型曲线,轻、重稀土分异较强,LREE/HREE=10.17~22.34(平均13.56).岩石富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有正常弧花岗岩浆的特点,推断其形成于伸展的大地构造背景.【期刊名称】《华南地质与矿产》【年(卷),期】2017(033)003【总页数】14页(P215-228)【关键词】火山岩;地球化学;构造环境;五指山地区;海南中部【作者】林义华;吕昭英;袁勤敏;王超;官军;胡在龙【作者单位】海南省地质调查院,海口570206;海南省地质调查院,海口570206;海南省地质调查院,海口570206;海南省地质调查院,海口570206;海南省地质调查院,海口570206;海南省地质调查院,海口570206【正文语种】中文【中图分类】P581海南岛白垩系火山岩可划分为火山-沉积岩系和陆相火山岩系两大类,前者进一步分为鹿母湾组和报万组两个岩石地层单位,主要分布在白沙、乐东、儋州市、琼海市、定安等地,后者自下而上可划分为六罗村组、汤他大岭组和岭壳村组三个岩石地层单位,主要分布于海南岛南部九所-陵水断裂带两侧的乐东、保亭、三亚市及海南岛中部五指山一带。
海南岛中生代火山岩主要分布在同安岭、牛腊岭、五指山火山盆地中,较为全面的调查研究最早是由广东省地质局764队于1964年在1∶20万区调时进行的,将这些大面积连续分布的火山岩称作岩被,时代限定为K2-E[1]。
旁开门地区甘河组火山岩岩石化学特征【摘要】呼玛县旁开门地区甘河组(K1g)火山岩形成于早白垩世,是一套以基性为主夹少量中基性及中性火山岩。
岩性以玄武岩为主,次为玄武安山岩、玄武质火山碎屑岩;平行不整合在光华组之上,被孤山镇组潜流纹岩侵入。
通过对该组火山岩地球化学特征探讨,阐述了本区该组火山岩的成因和地质构造背景。
综合研究表明,呼玛县旁开门地区甘河组火山岩形成于板内环境,该组火山岩可能形成于大陆裂谷环境。
【关键词】甘河组;微量元素;稀土元素;板内环境;大陆裂谷大兴安岭地区中生代火山岩一直受到众多地质学者的关注,其主要的火山活动期间为晚侏罗世至早白垩世,并与有色、贵金属成矿密切相关。
早白垩世受板块活动影响,本区火山活动剧烈,喷发了大量中酸性、中基性火山岩;火山活动为各种矿产的形成创造了成矿条件。
前人在大兴安岭地区作了较多的工作,对该地区中生代火山岩构造环境的解释一直是研究的热点问题之一。
近年来先后提出了太平洋板块的俯冲作用裂谷作用边缘陆块型火山岩、大陆根—柱构造等不同观点。
本文就大兴安岭旁开门地区甘河组玄武岩地球化学特征进行研究,探讨其形成机制和构造环境。
1地质背景旁开门地区地处大兴安岭火山活动带呼玛火山沉积盆地,属大兴安岭火山活动带古力库—呼玛火山断陷盆地。
早白垩世,旁开门地区形成了大面积分布的甘河期火山建造。
该期火山活动强烈,分布范围较广,受断裂控制,其构造线方向为北东向;火山活动以裂隙式喷发为主,主要岩性为玄武岩。
2甘河组地质特征甘河组集中分布在中景山、青云山、新山及胡通河一带;以熔岩为主夹少量火山碎屑岩;熔岩类基本保留了原始结构构造,主要有玄武岩、气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩、橄榄玄武岩、橄榄玄武粗安岩、安山玄武岩、玄武安山岩;火山碎屑岩类较少,有橄榄玄武质熔结角砾岩、玄武(安山)质自碎角砾岩、多见于火口周围。
甘河期火山活动受控于区域性深大断裂,整体火山活动较强,火山喷发以溢流相为主,火山机构以盾状为主。
火山岩氢氟酸
火山岩是一种由火山活动形成的岩石,它在地球上的表面和地壳深层中都有发现。
常见的火山岩包括玄武岩、安山岩、流纹岩等。
这些岩石形成于火山作用下,可以分为火山喷发时喷出的火山岩和火山颈内冷却凝固形成的岩石。
氢氟酸(HF)是一种无机酸,由氢气和氟气反应而成。
它是一种强酸,有腐蚀性,并且在许多工业和实验室过程中被广泛使用。
关于火山岩和氢氟酸的详细介绍:
火山岩:
成分:火山岩的主要成分包括硅酸盐矿物,如二氧化硅、氧化铝、氧化铁等。
具体成分取决于火山活动的类型和岩浆的组成。
形成过程:火山岩是由火山活动中的岩浆在地表或地下冷却凝固形成的。
不同的冷却速度和成分会导致不同类型的火山岩。
常见类型:
玄武岩:富含镁铁矿物,呈黑色或暗绿色。
安山岩:主要成分为钙长石、辉石、角闪石等,颜色较浅。
流纹岩:具有细小的矿物晶体,呈灰色或黑色。
氢氟酸:
化学组成:氢氟酸的化学式为HF,由氢和氟两种元素组成。
性质:是一种无色的液体,有强烈的刺激性气味。
在常温下,它是液体,但也可以存在为气体或溶于水中。
用途:氢氟酸在工业中用于许多过程,如玻璃刻蚀、金属表面处理等。
同时,在实验室中也用于一些化学实验。
危险性:氢氟酸对皮肤和呼吸道有腐蚀性,需要在使用时小心处理。
它还可以腐蚀许多材料,包括玻璃。
总体而言,火山岩和氢氟酸都是地球科学和化学领域中重要的研究对象,分别代表了地质过程和化学反应的一部分。
辽西中生代火山岩地球化学特征及成因【摘要】辽西地区在中生代时期断裂构造和岩浆活动十分强烈。
由于多期多组断裂构造的迭加和交切,形成了复杂的网状构造格局。
沿着这些构造,尤其断裂的交叉部位,火山活动频繁发生,出现多期、多次的基性-中性-中酸性-酸性火山喷溢、爆发活动,形成了与火山活动有关的能源矿产。
因此本文通过研究本区中生代岩浆活动的地球化学特征,总结火山活动和成矿之间的规律。
【关键词】中生代;辽西;火山岩;地球化学;成矿1.区域地质背景辽西地区位于华北地台燕山台褶带与山海关隆起的交接部位,以承德-北票、青龙-葫芦岛两条东西大断裂为界,北部为内蒙地轴、南部为山海关古隆起,分布着大面积中生代火山碎屑岩及火山熔岩。
中生代以来,受太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲的影响,辽西构造活动强烈,造成区域内火山活动具多期次、多旋回特点,自下而上可划分五个旋回:兴隆沟旋回、髫髻山旋回、张家口旋回、义县旋回、大兴庄旋回。
火山岩呈北东向带状平行分布,主要受北东向壳断裂控制,以裂隙式或裂隙-中心式喷发为主,岩性有火山碎屑岩、安山岩、流纹岩等。
同时形成了与火山活动有关的多金属矿产。
2.火山岩地球化学特征2.1岩石化学特征玄武岩:产出层位有早白垩世义县组、早侏罗世兴隆沟组、中侏罗世髫髻山组。
岩石常呈灰黑色、灰绿色,块状构造部分具气孔构造或杏仁状构造。
斑晶成分为斜长石、橄榄石、单斜辉石。
基质为玻晶交织结构或间隐-间粒结构,主要由隐晶质和微晶斜长石组成。
安山岩:产出层位有早侏罗世北庙组、晚白垩世大兴庄组。
岩石呈灰绿色、灰紫色、灰色。
斑状或少斑结构,块状构造为主,少量气孔状-杏仁状构造。
斑晶成分主要为斜长石,其次为单斜辉石、角闪石、黑云母。
基质以间隐-间粒结构为主,玻晶交织结构、微晶交织结构或玻基结构。
流纹岩:主要发育在早白垩世火山岩组的中上部。
岩石为白-灰白色、浅灰色。
流纹构造普遍,还可见石泡构造、球粒构造。
斑状结构、雏晶结构。
斑晶主要为斜长石、石英、钾长石、角闪石等。
图3
(该图显示现今松辽盆地莫霍面深度,最浅处为29千米)
( 该图显示的主要断裂为前中生代断裂,火山岩样品主要选自安达两侧)
松辽盆地中生代火山岩构造环境判别作业要求说明
1. 该资料是松辽盆地中生代火山岩的实测资料,一般认为松辽盆地是拉张裂谷盆地,通过
火山岩地球化学资料,可以得出不同认识,请大家根据上面的图件和火山岩岩石地球化
学资料认真分析。
2. 利用表1的资料,将该区火山岩的SiO2、〈FeO〉、Ti O2、MgO计算后投影到图2。判断
出火山岩属于哪种构造环境?
3. 利用表1中的资料,计算出lgτ、lgδ,投影到图3的(a)图中,并根据图2、参考图
1和相关图件综合分析判断该区火山岩形成的板块构造环境。
评分标准
本作业占成绩的10%。
1.计算投影准确程度,占4分。
2.分析依据充分,占3分。
3.结论全面、正确占3分。
4.有深入见解,附加1~2分。