第一篇 概论 3
第1章 研究区地质背景 3
1.1 全球背景 3
1.2 古亚洲构造域 6
1.3 特提斯构造域 7
第2章 与大陆火山事件相关的关键性地质问题 8
2.1 国际概况 8
2.2 研究区若干关键性地质问题 9
2.2.1 新元古代中-晚期大陆裂谷火山作用与Rodinia超大陆裂解 9
2.2.2 中亚石炭纪—早二叠世大规模裂谷火山作用与古特提斯裂解 10
2.2.3 新生代印度-亚洲大陆碰撞与高原隆升的火山作用响应 11
2.2.4 大火成岩省与地幔柱 12
第3章 古大陆火山岩研究中若干研究方法讨论 14
3.1 正确利用地球化学方法判别大陆板内玄武岩和岛弧玄武岩 14
3.1.1 引言 14
3.1.2 大陆玄武岩受到岩石圈混染的成分证据 14
3.1.3 典型事件的启示 16
3.1.4 应用实例——天山及邻区石炭纪—早二叠世火山岩的形成环境 21
3.1.5 结论 25
3.2 地质历史中古地幔柱的鉴别 25
3.2.1 引言 25
3.2.2 地幔柱说与非地幔柱说的争论 26
3.2.3 古地幔柱的若干鉴别标志 27
第二篇 新元古代中-晚期大陆裂谷火山作用与超大陆裂解 33
第4章 天山-塔里木北缘新元古代—早寒武世裂谷火山作用 33
4.1 引言 33
4.2 地质背景 34
4.3 新元古代—早寒武世裂谷火山岩时空分布特征 35
4.3.1 空间分布特征 35
4.3.2 火山岩喷发时代的判定 38
4.4 火山岩组合和类型 39
4.4.1 库鲁克塔格微地块 39
4.4.2 阿克苏-柯坪微地块 41
4.4.3 卡瓦布拉克微地块 42
4.4.4 塞里木微地块 42
4.5 岩石地球化学特征 42
4.5.1 岩浆系列和分类 46
4.5.2 主元素和微量元素变化特点 47
4.5.3 稀土元素变化特点 50
4.5.4 不相容微量元素变化特点 51
4.5.5 Sr、Nd同位素比值变化特点 53
4.6 岩石成因讨论 54
4.6.1 天山及邻区新元古代—早寒武世火山岩的形成环境 54
4.6.2 源的部分熔融条件和源区特点 55
4.6.3 天山及邻区新元古代—早寒武世裂谷玄武岩形成过程中地幔柱和岩石圈的贡献 57
4.6.4 岩石成因探讨 61
4.7 小结 62
第5章 南秦岭西段碧口群火山岩岩石成因 64
5.1 引言 64
5.2 地质概况 64
5.3 样品及测试方法 67
5.4 火山岩分类 71
5.5 岩浆结晶分离作用 72
5.6 地壳混染作用 75
5.7 碧口群火山岩的形成环境 78
5.8 幔源性质与熔融条件 78
5.8.1 幔源性质 78
5.8.2 幔源熔融条件 81
5.8.3 地幔柱成分的推断 82
5.9 小结 82
第6章 南秦岭东段耀岭河群、陨西群和武当山群火山岩岩石成因 84
6.1 引言 84
6.2 地质概况 85
6.3 火山岩分类 88
6.4 岩浆结晶分离作用 97
6.5 地壳混染作用 100
6.6 南秦岭东段新元古代中-晚期火山岩的形成环境 103
6.7 幔源性质与熔融条件 106
6.7.1 幔源性质 106
6.7.2 幔源熔融条件 108
6.7.3 地幔柱成分的推断 110
6.8 结论和讨论 111
第7章 南秦岭中段西乡群火山岩岩石成因 113
7.1 引言 113
7.2 地质概况 114
7.3 火山岩分类 128
7.3.1 西乡群(孙家河组、大石沟组、白勉峡组)各岩组特征概述 128
7.3.2 岩石类型和岩浆系列 128
7.4 岩浆结晶分离作用 135
7.5 地壳混染作用 138
7.6 南秦岭中段新元古代中期西乡群火山岩的形成环境 142
7.7 幔源性质与熔融条件 145
7.7.1 幔源性质 145
7.7.2 幔源熔融条件 147
7.7.3 地幔柱成分的推断 148
7.8 三湾组火山岩岩石成因讨论 148
7.9 结论和讨论 150
第8章 华南新元古代中期裂谷火山作用 153
8.1 引言 153
8.2 地质概况 153
8.3 火山岩分类 155
8.3.1 岩浆类型 155
8.3.2 岩石类型 157
8.4 岩浆结晶分离作用 163
8.5 地壳混染作用 166
8.6 华南新元古代中期火山岩的形成环境 170
8.7 幔源性质与熔融条件 174
8.7.1 幔源性质 174
8.7.2 幔源熔融条件 175
8.7.3 地幔柱成分的推断 177
8.8 新元古代大陆裂谷火山作用与Rodinia超大陆裂解 178
8.9 结论和讨论 179
第三篇 天山及邻区(中亚)石炭纪—早二叠世大火成岩省裂谷火山作用 185
第9章 天山及邻区(中亚)石炭纪—早二叠世基性熔岩岩石成因 185
9.1 引言 185
9.2 地质背景 185
9.3 样品采集和分析方法 197
9.4 岩石地球化学基本特征 209
9.4.1 天山石炭纪—早二叠世裂谷基性熔岩分类 209
9.4.2 岩石学特征简述 211
9.4.3 主量元素变化特点 212
9.4.4 微量元素变化特点 215
9.4.5 Sr、Nd、Pb同位素比值的变化特点 222
9.5 岩石成因讨论 224
9.5.1 蚀变作用对岩浆成分的影响 224
9.5.2 天山及邻区石炭纪—早二叠世裂谷火山岩的形成环境 224
9.5.3 岩浆结晶分离作用 229
9.5.4 天山及邻区石炭纪—早二叠世裂谷基性熔岩中保存的地幔柱信号 230
9.5.5 地壳混染作用 232
9.5.6 天山大火成岩省形成中岩石圈地幔的作用 238
9.5.7 源区性质和源区熔融程度的鉴别 239
9.5.8 地幔柱的鉴别和地幔柱组分成分的推断 241
9.6 石炭纪基性熔岩和早二叠世基性熔岩间的时空关系 244
9.7 天山(中亚)大火成岩省的成矿背景意义 245
9.8 小结 246
第10章 天山石炭纪酸性火山岩岩石成因:大陆裂谷环境中基性和酸性岩浆作用的关系 250
10.1 引言 250
10.2 地质背景 250
10.3 样品采集和分析技术 251
10.4 岩石地球化学基本特征 255
10.4.1 天山石炭纪裂谷酸性火山岩的分类 255
10.4.2 主量元素变化特点 257
10.4.3 微量元素变化特点 259
10.4.4 Sr、Nd和Pb同位素比值变化特点 260
10.5 岩石成因讨论 261
10.5.1 前寒武纪地壳的熔融 265
10.5.2 年轻底侵玄武岩壳的熔融和玄武岩分离结晶作用的区分 266
10.5.3 天山东段泥盆纪岛弧玄武岩的熔融 269
10.5.4 同化作用和分离结晶作用(AFC) 270
10.5.5 双峰式火山作用与正常火山作用之间的空间分布关系 270
10.6 小结 271
第11章 巴音沟蛇绿岩:古特提斯裂解的地质纪录 273
11.1 引言 273
11.2 地质背景 274
11.3 岩石学 275
11.4 样品采集与分析技术 276
11.5 岩石地球化学基本特征 280
11.5.1 巴音沟地区“基底单元”和“蛇绿岩单元”中火成岩的分类 280
11.5.2 主量元素和相容性微量元素变化特点 281
11.5.3 微量元素变化特点 282
11.5.4 放射性同位素比值变化特点 284
11.6 岩石成因讨论 286
11.6.1 巴音沟地区早石炭世镁铁质熔岩产出构造环境的判别 286
11.6.2 分离结晶作用 286
11.6.3 地壳混染作用 287
11.6.4 幔源信号 287
11.6.5 岩石成因演化 290
11.7 小结 291
第12章 天山石炭纪火山岩系中不含有富Nb岛弧玄武岩、埃达克岩和高镁安山岩组合 294
12.1 引言 294
12.2 背景 294
12.3 典型富Nb岛弧玄武岩和大火成岩省大陆玄武岩的基本地球化学特点 296
12.3.1 富Nb岛弧玄武岩 296
12.3.2 大陆玄武岩 301
12.4 讨论 301
12.4.1 富Nb大陆玄武岩不同于富Nb岛弧玄武岩 301
12.4.2 天山大火成岩省中是否有“埃达克岩”产出? 304
12.4.3 天山大火成岩省中存在有高Mg安山岩吗? 306
12.5 结论 307
第四篇 亚洲若干大火成岩省火山作用 311
第13章 亚洲三个大火成岩省(峨眉山、西伯利亚、德干)对比研究 311
13.1 引言 311
13.2 地质背景 312
13.2.1 峨眉山大火成岩省 312
13.2.2 西伯利亚大火成岩省 314
13.2.3 德干大火成岩省 315
13.3 玄武岩岩石成因 317
13.3.1 岩石类型划分 317
13.3.2 峨眉山、西伯利亚和德干玄武岩中的地幔柱信号 320
13.3.3 地幔柱-岩石圈相互作用 325
13.3.4 熔融条件和源区特点 326
13.3.5 峨眉山、西伯利亚和德干溢流玄武岩地球化学特征对比 328
13.4 与大火成岩省相伴的区域性隆升 331
13.4.1 峨眉山大火成岩省 331
13.4.2 西伯利亚大火成岩省 332
13.4.3 德干大火成岩省 333
13.5 大火成岩形成与生物灭绝间的关联 334
13.6 大火成岩省和成矿 335
13.7 结论 336
第五篇 新生代印度-亚洲大陆碰撞与高原隆升的火山作用响应 339
第14章 青藏高原古新世—始新世早期(65~40Ma B.P.)火山岩-同碰撞火山作用的产物 339
14.1 引言 339
14.2 地质背景 340
14.3 古新世—始新世早期(65~40Ma B.P.)火山岩系 340
14.3.1 林子宗火山岩系 340
14.3.2 拉嘎拉玄武岩(LB) 343
14.3.3 邦达错碱性玄武岩(BAB) 343
14.3.4 主量元素和微量元素变化特点 344
14.3.5 古新世—始新世早期(65~40Ma B.P.)基性熔岩(SiO2≤56%)分类 351
14.3.6 Sr-Nd同位素变化特点 352
14.4 讨论 355
14.4.1 岩浆结晶分离作用 355
14.4.2 古新世—始新世早期(65~40Ma B.P.)基性熔岩——软流圈-岩石圈相互作用的产物 356
14.4.3 利用REE模型约束源区特点 358
14.4.4 西藏中部和南部古新世—始新世早期火山岩浆作用成因模式 359
14.4.5 碰撞期(或同碰撞)成矿作用和成矿类型 361
14.5 讨论和结论 361
第15章 青藏高原中部(羌塘地区)始新世晚期—渐新世早期(45~26Ma B.P.)火山作用 363
15.1 引言 363
15.2 地质和地球物理背景 364
15.3 始新世晚期—渐新世早期(45~26Ma B.P.)火山岩性质 365
15.4 岩浆结晶分离作用 375
15.5 岩石圈同化-混染作用 377
15.6 “碰撞后”埃达克岩及其成矿背景意义 382
15.7 源区成分与特点 384
15.8 青藏高原中部羌塘地块始新世晚期—渐新世早期碱性钾质-超钾质火山岩浆作用成因模式 385
15.9 小结 388
第16章 青藏高原渐新世晚期—全新世(26~0Ma B.P.)火山作用 390
16.1 引言 390
16.2 渐新世晚期—全新世(26Ma B.P.至今)火山岩性质 393
16.2.1 青藏高原南部拉萨地块中的渐新世晚期到中新世晚期(26~8Ma B.P.)火山岩 393
16.2.2 青藏高原北部中新世到第四纪(20Ma B.P.至今)火山岩 404
16.3 岩浆结晶分离作用 414
16.4 岩石圈同化-混染作用 415
16.5 “碰撞后”埃达克岩及其成矿背景意义 426
16.6 源区成分与特点 429
16.7 青藏高原新近纪构造岩浆演化模式 431
16.8 小结 434
结论 437
参考文献 442