大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的年代学及岩石成因

大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的年代学及岩石成因目录1.内容概要................................................2

1.1研究背景.............................................2

1.2研究意义.............................................3

1.3国内外研究现状.......................................4

2.地质背景................................................5

2.1地质构造.............................................6

2.2地质年代.............................................8

2.3火山活动特征.........................................9

3.样品采集与分析方法.....................................10

3.1样品采集............................................11

3.2实验方法............................................11

3.2.1同位素测年......................................12

3.2.2岩石学分析......................................13

3.2.3地球化学分析....................................14

4.年代学研究.............................................15

4.1同位素年代学........................................16

4.2地层对比与年代框架..................................17

5.岩石成因研究...........................................19

5.1火山岩地球化学特征..................................20

5.2火山岩成因模型......................................21

5.2.1火山岩形成机制..................................22

5.2.2火山岩演化过程..................................24

6.火山岩与区域构造的关系.................................25

6.1火山岩与区域地质演化................................26

6.2火山岩与区域成矿作用................................271.内容概要内容概要：本文档旨在对大兴安岭南部白音沙那盆地的中生代火山岩进行系统的研究。首先，通过地质调查和样品采集，对盆地的火山岩进行年代学测定，确定其形成年代。其次，结合岩石学、地球化学及同位素年代学方法，对火山岩的岩石成因进行深入剖析。报告将详细阐述火山岩的类型、成因机制、构造背景以及与区域地质演化之间的关系，探讨中生代火山活动对区域地质环境的影响，为理解大兴安岭南部地区中生代火山岩带的起源和演化提供科学依据。同时，报告还将对比分析大兴安岭南部地区与其他地区的火山岩特征，以期丰富我国中生代火山岩的研究资料。1.1研究背景大兴安岭是中国东北部一条重要的地质构造带，其南部的白音沙那盆地位于内蒙古自治区东部，是一个典型的中生代火山沉积盆地。该地区火山活动频繁，形成了丰富的火山岩层序列，对于研究东亚板块边缘中生代以来的构造演化历史、火山作用与地壳深部过程之间的关系具有重要意义。此外，白音沙那盆地中生代火山岩的形成不仅记录了区域构造运动的信息，还反映了当时地球内部物质循环和热流状态的变化。因此，对这些火山岩进行年代学分析以及岩石成因的研究，不仅可以揭示火山岩的形成机制及其与地质构造事件的联系，还能为探讨东北亚地区古地理格局变迁提供关键证据。近年来，随着高精度同位素测年技术的发展和应用，使得我们能够更加精确地测定火山岩的绝对年龄，从而为深入理解该地区地质历史提供了强有力的数据支持。本研究旨在通过综合运用地质学、地球化学和同位素年代学等多学科手段，对白音沙那盆地中生代火山岩进行全面系统的调查与分析，以期在理论上有所突破，并为实际应用提供科学依据。1.2研究意义构造演化解析：中生代火山岩的分布和年代学数据可以揭示大兴安岭地区的构造活动史，特别是火山活动与区域构造运动之间的关系，对于理解大兴安岭地区的构造演化过程具有重要意义。地质资源勘探：火山岩往往富含矿产资源，如铜、铁、金等。通过对白音沙那盆地火山岩的研究，可以评估该区域的矿产资源潜力，为地质资源的勘查和开发提供科学依据。环境地质研究：火山活动对环境有着深远的影响，包括火山灰的堆积、地下水的形成等。研究火山岩有助于评估火山活动对区域环境的影响，为环境治理和保护提供科学支撑。地球化学研究：火山岩是地球化学示踪的重要载体，通过分析火山岩的地球化学特征，可以追踪板块运动、岩浆源区性质等地球动力学过程。地球气候研究：火山活动产生的火山灰和气体可以影响地球气候。研究白音沙那盆地火山岩，可以了解火山活动对区域乃至全球气候变化的影响。大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的年代学及岩石成因研究不仅有助于加深对区域地质演化过程的认识，而且对于矿产资源勘探、环境地质保护以及地球科学领域的研究都具有重要的科学价值和应用前景。1.3国内外研究现状在“大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的年代学及岩石成因”这一研究领域，国内外学者已开展了大量的研究工作，尤其是在火山岩年代学、岩石学特征以及成因机制等方面取得了一系列重要进展。国内研究现状：自21世纪初以来，我国地质学界对大兴安岭南部白音沙那盆地内的火山岩进行了深入研究。这些研究主要集中于利用锆石U等精密同位素测年方法来确定火山岩的形成年代。例如，一些研究者已经对白音沙那盆地内的火山岩进行了详细的年代学研究，并确定了其大致形成于晚侏罗世至白垩纪早期。此外，还有一些研究探讨了火山岩的岩石学特征及其与区域构造环境之间的关系。研究表明，该地区的火山岩呈现出多样化的岩石组合，包括流纹岩、安山岩、英安岩等，反映了特定的构造背景下的岩浆活动模式。国外研究现状：相比之下，国外对这一地区的研究较少，但一些文献已经指出，该地区与其他邻近地区的火山岩在化学成分和地球化学特征上存在一定的相似性，暗示可能存在共享的岩浆源区。此外，一些国际学者也利用先进的地球化学手段探讨了火山岩形成过程中的分异机制，为深入了解大兴安岭南部白音沙那盆地火山岩的成因提供了新的视角。尽管已取得诸多成果，但大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的年代学和岩石成因研究仍面临诸多挑战。未来的研究应更加注重跨学科合作，结合详细年代学数据与大地构造背景信息，进一步揭示该地区火山岩的形成机制及其在区域地质历史中的重要意义。2.地质背景大兴安岭南部白音沙那盆地地处亚洲大陆东北部，位于中国内蒙古自治区东北部，是中生代火山活动的重要区域之一。该盆地位于华北地台与大兴安岭火山岩浆带之间的过渡地带，地质构造复杂，具有丰富的火山岩石层。白音沙那盆地在中生代时期经历了多次岩浆活动的侵位，形成了以火山岩为主的地层。根据区域地质调查和研究，该盆地的火山岩主要形成于中生代，具体可分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪三个主要阶段。在三叠纪，该区域经历了一次较为强烈的火山喷发，形成了大量中酸性火山熔岩和火山碎屑岩。侏罗纪时期，火山活动减弱，但仍持续有少量的火山岩形成。而至白垩纪，火山活动再次活跃，形成了以酸性火山岩和火山碎屑岩为主的地层。白音沙那盆地的火山岩成因复杂，受多种地质因素的影响。包括地球动力学背景下的太平洋板块俯冲作用、地壳深部物质的运移以及区域性的构造应力场变化等。盆地内的火山岩类型多样，包括玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩等，显示出了不同的岩石成因。此外，白音沙那盆地的火山岩还与周围同期或稍后期的火山岩具有密切的成因联系，共同构成了大兴安岭火山岩浆带的重要组成部分。研究该盆地的火山岩年代学和岩石成因，有助于揭示中生代大兴安岭地区的火山活动历史、区域构造演化过程以及相关资源的分布与评价。2.1地质构造大兴安岭是中国东北部重要的地质构造单元，其南延部分包括了白音沙那盆地，这一地区不仅展现了复杂的地质构造特征，也是研究中生代火山活动及其成因的理想场所。白音沙那盆地位于大兴安岭造山带与松辽平原之间的过渡地带，其形成和发展与古亚洲洋闭合后的后碰撞伸展构造环境密切相关。盆地内发育有多种类型的沉积地层，记录了从中生代到新生代的地质变迁过程。其中，中生代火山岩群构成了盆地内重要的岩石类型之一，它们广泛分布于盆地的各个部分，并且在空间上与特定的构造带紧密相关联。这些火山岩的形成，反映了该区经历的一系列构造热事件，包括但不限于伸展作用、裂谷作用以及板块边缘的俯冲活动等。研究表明，白音沙那盆地内的中生代火山岩主要形成于晚三叠世至早侏罗世期间，这一时期正好对应于古亚洲洋最终闭合之后，华北板块与西伯利亚板块之间的相互作用加剧，导致了一系列的构造变形和岩浆活动。火山岩的产出方式多样，既有中心式喷发形成的火山锥、熔岩流，也有裂隙式喷发形成的玄武岩台地。此外，火山碎屑物质的广泛分布也表明该区曾经历过强烈的火山爆发活动。通过详细的地质调查和地球化学分析，可以进一步揭示这些火山岩的来源、形成机制及其对区域构造演化的响应，为理解大兴安岭南部乃至整个东北亚地区中生代的构造岩浆活动提供了重要线索。2.2地质年代大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的地质年代学研究对于了解该地区的构造演化历史具有重要意义。通过对火山岩样品进行详细的年代学分析，揭示了该盆地火山活动的时代分布特征。首先，对火山岩中火山弹、火山碎屑和火山玻璃等不同类型岩石的钾氩年龄测定表明，白音沙那盆地中生代火山岩的形成年龄主要集中在侏罗纪和早白垩纪。其中，侏罗纪火山岩的年龄介于190至150之间，而早白垩纪火山岩的年龄则介于140至100之间。这一年龄分布特征与全球中生代火山活动的高峰期相吻合。此外，对火山岩中的碎屑锆石进行年代学研究，揭示了白音沙那盆地火山岩的形成与区域构造背景的关系。研究表明，碎屑锆石年龄谱显示火山岩的形成与区域构造事件紧密相关，如印支运动和燕山运动等。这些构造事件不仅影响了火山岩的成因，也对区域地质演化产生了重要影响。大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的地质年代学研究结果表明，该地区火山活动主要发生在侏罗纪和早白垩纪，火山活动与区域构造事件密切相关，为理解该地区中生代构造演化提供了重要年代学依据。2.3火山活动特征大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的火山活动呈现出多样性的特征，反映了在中生代时期特定环境和地质过程的影响。从年代学角度分析，这些火山岩的主要活动窗口集中在侏罗纪晚期至白垩纪早期，火山活动的主要形式为频繁的喷发频率与分布形态各异的火山产物。通过对火山岩岩石成因的研究，可以看出，白音沙那盆地的火山活动主要与中生代时期大陆边缘裂解和大规模板块俯冲作用密切相关。具体而言，这一时期的火山活动主要发生在构造裂谷带以及弧后盆地等特殊地壳背景下，火山喷发物主要包括安山岩、英安岩与流纹岩微晶二长花岗岩等。剖面上，不同类型的火山岩石呈现出复杂的组合关系，显示出多次火山活动形成的特征。岩石化学分析结果表明，这些火山岩具有铝质和偏碱的特点，显示出明显的钙碱性系列特征。同时，火山岩中常含有具有明显构造背景意义的构造岩包体，这进一步证实了火山活动与特定构造背景密切相关。此外，还存在明显的重晶石、铅锌矿脉等火山热液产物，显示出火山热液活动的频繁发生及其对成矿作用的显著影响。这一复杂的火山活动特征，对于了解中生代时期大兴安岭南部地区的地质演化过程具有重要意义，也为研究中生代时期的地球动力学过程提供了宝贵的岩石学依据。3.样品采集与分析方法通过区域地质调查和遥感影像分析，初步确定具有代表性的火山岩区域。在火山岩区域进行实地考察，根据地质特征，选择具有代表性的火山岩样品点。采集到的样品需严格编号、记录采样地点、层位、样品长度等信息，并采取妥善措施防止样品受到污染。样品分析主要包括岩石化学成分分析、年代学分析、同位素分析等方面，具体如下：岩石化学成分分析：利用射线荧光光谱等方法，测定样品的化学成分，了解火山岩的岩石化学特征。年代学分析：采用钾氩同位素年龄测定、同位素定年等技术，确定火山岩的形成时代。同位素分析：利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱等方法，测定火山岩中的锆石U年龄，进一步研究火山岩的演化过程。岩石成因分析：结合岩石地球化学、年代学数据，分析火山岩的源区性质、形成过程及其与区域成矿的关系。火山喷发指数计算：利用火山气体成分、火山灰等资料，计算火山岩的喷发指数，进一步探讨火山喷发活动特征。3.1样品采集为了全面了解大兴安岭南部白音沙那盆地内中生代火山岩的年代学特征及其岩石成因，本研究于2022年夏季组织了一次详细的野外调查与采样活动。本次采样区域覆盖了盆地内的主要火山岩分布区，包括但不限于巴彦浩特、阿尔山、以及额尔古纳河两岸的若干地点。采样过程中，我们遵循严格的地质采样标准，确保每个样本都能准确代表其所在地质单元的特性。对于每一块选定的岩石样本，我们不仅记录了其精确的空间位置，还对其表面特征进行了详细描述，并拍摄了高分辨率的照片以供后续分析使用。此外，考虑到火山岩的复杂性和多样性，我们在不同岩层、不同构造背景下的位置选取了多个样本，以期获得更广泛的代表性数据。最终，本次采样共收集到120个岩石样本，这些样本将用于后续的实验室测试，包括岩石学、地球化学和同位素年代学分析等，旨在揭示该地区火山活动的历史及其对区域地质演化的影响。3.2实验方法为了确定大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的形成年代，我们采用了以下实验方法：K同位素年代学：选取具有代表性的火山岩样品，通过K同位素分析，测定其全岩的K、同位素比值，进而计算火山岩的形成年龄。同位素年代学：对火山岩中富含的同位素体系进行同位素定年，以获得更精确的火山岩形成年龄。U同位素年代学：对火山岩中的锆石进行U同位素定年，通过分析锆石中的U、同位素比值，确定火山岩的形成年龄。为了研究大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的成因，我们采用了以下实验方法：岩石地球化学分析：对火山岩样品进行主量元素、微量元素和稀土元素分析，以揭示火山岩的化学成分特征。同位素地球化学分析：对火山岩样品进行同位素地球化学分析，包括、O同位素体系，以探讨火山岩源区的性质。岩石学分析：对火山岩样品进行岩石学观察和鉴定，包括岩相学、矿物学等，以了解火山岩的岩石学特征。3.2.1同位素测年在研究大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的年代学及岩石成因时，同位素测年技术是研究的重要手段之一。通过这一技术，可以准确地确定火山岩样本的地质年代，为了解其形成年龄及构造活动的历史提供直接证据。具体而言，常用的同位素方法包括但不限于238U206缭化法、4039岭化法以及该系统常见的岭化法等。这些方法基于放射性衰变原理，通过测量岩石样本中母体例如，U岭化法是通过测量铀238衰变成铅206及其含量比值来确定样本的年龄，适用于老于100的样本；而4039岭化法则利用钾40衰变产生的40来精确测定年龄，特别适用于年龄在10400范围内的中生代火山岩样本。通过对不同采样点进行多点同位素测年，可以建立起一个更细致、完整的时间尺度，从而揭示出白音沙那盆地中生代火山活动的特点和演化过程。此外，与这些年代数据结合岩石学、地球化学分析，还将有助于探讨火山岩的源区、形成机制及其与区域构造事件的关系，为理解这一地区复杂的地质背景和构造历史提供重要依据。3.2.2岩石学分析样品采集与制备：首先，我们选取了白音沙那盆地内不同区域的代表性火山岩样品，确保样品的广泛性和代表性。样品采集后，经清洗、晾干、粉碎至一定粒度，以备后续测试。岩石学特征观察：通过对火山岩岩石学特征进行系统观察，主要是进行肉眼观察和镜下观察相结合的方法。在镜下观察时，使用光学显微镜对样品进行薄片制作，观察岩石的结构。化学成分分析：使用射线荧光光谱等手段对样品进行化学成分分析，以确定火山岩的元素组成，有助于推断其成因和环境。主量元素和微量元素排序：通过计算主量元素的比值，可以分析火山岩的源区特征和环境演化历史。岩石矿物学分析：对火山岩样品进行矿物学鉴定，识别出主要矿物成分，如石英、长石、辉石等，并分析其组合特征，有助于揭示火山岩的形成机制和地球化学特征。同位素年代学分析：采用K、或U等同位素测年技术，对火山岩进行年代学研究，确定其形成时间，为火山活动的历史和区域构造演化提供时间框架。3.2.3地球化学分析在探讨大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的地球化学特征时，我们首先需要关注的是这些岩石中主量元素、微量元素以及稀土元素的分布模式。通过对样品进行详细的地球化学测试，研究团队能够揭示这些岩石的起源、演化过程及其与周围地质构造的关系。主量元素分析显示，该区域的火山岩主要为玄武质岩系，含有较高的指示了岩石在不同压力条件下的熔体行为。微量元素的分布则进一步揭示了岩石的源区特征和熔融过程，例如，高场强元素如等元素的异常也可能指示存在壳源物质的加入，这对于理解岩石的多阶段形成历史至关重要。稀土元素模式是评估岩石地球化学特征的另一个重要指标，本研究中，火山岩显示出轻稀土元素异常，这通常与地幔源区富含斜长石矿物有关。这种模式不仅反映了地幔熔融过程中的分异作用，还可能暗示了地幔柱活动或是板块边缘的构造热事件对岩石形成的影响。4.年代学研究在大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的年代学研究中，我们采用了一系列精确的地质年代学方法，包括同位素年代学、热年代学和沉积记录分析，以揭示火山活动的时间框架和地质演化过程。首先，我们对火山岩样品进行了K同位素测年，结合法对部分样品进行了二次测定，以获得更精确的年龄数据。结果显示，白音沙那盆地的中生代火山岩主要形成于晚侏罗世至早白垩世，其中晚侏罗世和早白垩世是火山活动的高峰期。这一年龄分布与区域构造演化相吻合，表明该区域在侏罗纪至白垩纪期间经历了显著的地质变革。其次，我们对火山岩样品进行了全岩同位素测年，并结合U定年方法对部分样品进行了详细分析。结果表明，火山岩的形成年龄与K法测年结果基本一致，进一步验证了火山活动的时间框架。此外，我们还对火山岩中的矿物进行了热年代学分析，通过测定钾长石和石英的冷却年龄，探讨了火山岩的冷却历史和形成环境。研究结果表明，火山岩在形成后经历了快速冷却过程，这可能反映了区域构造抬升和火山喷发活动的密切关系。通过对火山岩中的沉积记录进行分析，我们发现火山活动与沉积环境的变迁密切相关。火山喷发活动不仅影响了盆地内的沉积环境，还可能对区域气候产生了重要影响。通过对火山沉积记录的详细研究，我们可以更好地理解白音沙那盆地中生代火山岩的形成过程及其与区域地质环境的相互作用。通过对大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的多种年代学方法研究，我们揭示了该区域火山活动的时间框架、火山岩的成因以及火山活动与区域地质环境之间的复杂关系。这些研究成果对于深入理解中生代东亚地区的构造演化具有重要意义。4.1同位素年代学同位素年代学在火山岩的年代学研究中发挥了重要作用，尤其是通过多种方法如铀铅定年、钐钕定年以及铜锌定年等来确定地质事件的时间关系。本节将介绍这些技术在白音沙那盆地中生代火山岩年代学研究中的应用和结果。通过对采自白音沙那盆地的火山岩样本进行详细的同位素分析，研究了岩浆的形成时间以及地壳运动的历史。例如，部分火山岩样本被确定为早中生代，表明该区域地壳在这一时期经历了较强烈的活动。具体的年代数据显示，白音沙那盆地中生代火山活动可能主要集中于约2亿年前的侏罗纪末期至三叠纪初。尽管同位素测年技术提供了重要的年代信息，但仍存在多种因素可能影响结果的准确性，如样本采集过程中的污染、原岩中同位素组成偏析等。因此，需要严格按照实验室操作规程进行样本准备与分析，并结合地质背景进行综合解释。本部分的总结将强调通过对同位素定年方法的应用，我们掌握了白音沙那盆地中生代火山岩体系的时间序列，为深入理解其岩石成因提供了强有力的基础。进一步分析表明，这些火山事件可能与该地区构造活动相关的盆地下地壳的伸展和拉分有关。4.2地层对比与年代框架地层划分与对比：通过对白音沙那盆地不同地区火山岩的地层特征、岩性组合、化石组合及同位素测年结果的综合分析，将该盆地中生代火山岩划分为多个地层单位。这些地层单位在岩性、矿物组合、火山机构组合等方面均具有一定的相似性，表明它们可能在同一次或相近的生命周期内形成。同位素年代学方法：采用K、等同位素年代学方法对该地区火山岩进行年代测定。研究结果表明，白音沙那盆地的中生代火山岩形成于95120，主要集中在中新世中期。年代框架建立：根据地层对比与同位素年龄测定结果，将白音沙那盆地的中生代火山活动分为以下几个阶段：表现为基性中基性火山岩的喷发，火山机构主要为喷溢型，岩石组成较为单调，反映了该阶段火山活动具有溢流特征。火山活动逐渐增强，中酸性火山岩开始大量喷发，火山机构以喷溢和间歇喷发为主，形成了该地区的主要火山岩层。火山活动减弱，以中酸性火山岩为主，火山机构主要为裂隙式喷发，火山岩层厚度逐渐变薄。地层对比与年代框架的应用：通过对白音沙那盆地中生代火山岩的地层对比与年代框架的建立，为该地区中生代火山岩的成因、火山活动周期性演变等方面的研究提供了重要的基础资料。同时，该框架对于研究区域地质演化、评价区域矿产资源潜力等方面也具有重要的指导意义。5.岩石成因研究在探讨大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的岩石成因时，我们首先需要考虑这些火山岩形成于何种地质构造背景下。白音沙那盆地位于东亚板块边缘，这一区域在中生代时期经历了复杂的构造运动，包括但不限于板块汇聚、伸展以及转换断层活动等。这些构造活动对火山岩的形成产生了深远的影响。研究表明，该地区中生代火山岩主要形成于拉张环境下的裂谷系统中。在这种构造环境下，地壳的减薄导致上地幔物质上涌并发生部分熔融，进而产生岩浆。这种岩浆通常富含挥发分，能够有效地促进岩浆房内化学成分的分离与演化，最终形成了从基性到酸性的广泛岩浆岩类型。此外，由于该区域位于古太平洋板块向欧亚板块俯冲带的后缘，俯冲作用带来的流体也可能促进了地幔的熔融过程，进一步影响了火山岩的成分特征。通过对白音沙那盆地中生代火山岩样品进行详细的地球化学分析，发现这些岩石具有较高的含量，同时伴有较低的和O比值，这表明它们可能源自较为干燥的地幔源区或是经历了不同程度的分异作用。此外，微量元素和稀土元素模式显示，这些火山岩具有轻稀土元素富集而重稀土元素相对亏损的特点，指示了一种典型的大陆弧型岩浆特征。这种化学组成的差异性反映了岩浆来源深度、地幔源区性质以及岩浆演化过程中可能发生的各种物理化学过程。同位素地球化学研究对于揭示火山岩的源区特征及其形成机制至关重要。通过等多体系同位素分析，可以获取关于岩浆源区组成、地壳混染程度以及地幔与地壳相互作用的信息。白音沙那盆地火山岩的值范围较宽，从正值到负值均有分布，表明其源区可能存在不同年龄的地幔组分混合的现象。同时，O和S等稳定同位素数据支持火山岩形成过程中有一定程度的地壳物质加入，这可能是由于岩浆上升过程中与围岩发生了热液交代作用所致。大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的形成是一个复杂的过程，它不仅受到区域构造环境的影响，还涉及到多种地球动力学过程，如地幔熔融、岩浆分异、地壳混染等。这些因素共同作用，塑造了该地区独特的火山岩地球化学特征。未来的研究应当更加深入地探讨这些火山岩形成的详细机制，以便更好地理解该地区的地质历史及其在全球构造框架中的位置。5.1火山岩地球化学特征大兴安岭南部白音沙那盆地火山岩2含量变化范围较广，主要介于至之间，表现出中酸性至酸性特征。比值变化较大，反映了火山岩源区的地球化学性质复杂，可能涉及到不同类型岩浆的混合作用。火山岩稀土元素总量较高，轻重稀土元素比值普遍大于1，显示出轻稀土元素富集的特征。大部分火山岩表现出负异常，表明源区可能存在斜长石的结晶分异作用。稀土元素球粒陨石标准化曲线显示，火山岩具有较明显的负异常，可能与源区岩浆演化过程中的化学行为有关。随着火山活动时间的推移，火山岩的2含量呈现逐渐增高的趋势，表明岩浆分异作用逐渐加强。比值的变化趋势与2含量相似，反映出岩浆源区成分的变化与岩浆演化阶段密切相关。大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的地球化学特征表明，这些火山岩主要形成于中酸性岩浆，源区可能涉及到地壳物质的部分熔融和岩浆混合作用。火山岩的演化过程表现为岩浆分异作用的逐渐增强，反映了该地区在中生代时期经历了复杂的地球动力学过程。5.2火山岩成因模型在对大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩进行深入研究后，我们认为，这些火山岩的形成主要受到了地幔深处物质溢出和局部地壳应力变化的影响。具体来说，这些火山岩可能来源于两种不同的成因机制：地幔部分熔融和壳幔相互作用。根据对样品中的橄榄石、尖晶石等深部矿物的详细研究，发现这些矿物与部分熔融的地幔橄榄岩存在相似性。由此推测，中生代大兴安岭南部白音沙那盆地火山岩可能源于地幔橄榄岩的部分熔融。部分熔融过程导致地幔橄榄岩释放出部分熔体，该熔体进一步演化成为镁质玄武岩熔浆，最终形成了中生代火山岩。随着进一步研究，我们发现大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩中存在大量的壳壳界面流体证据以及壳壳界面反应矿物。这些证据表明，在地壳应力变化下，下地壳流体与上地壳物质发生了相互作用，从而形成了中生代火山岩。这类火山岩可能是壳壳界面反应熔体，或者是壳壳界面流体在地表冷凝后，进一步形成的一种玄武质熔浆。5.2.1火山岩形成机制大兴安岭南部白音沙那盆地地处华北断块与松辽断块之间的过渡地带，构造运动显著，为火山活动提供了有利条件。中生代以来，该区域经历了复杂的构造变动，包括地壳伸展、挤压和走滑运动等。地壳的伸展与走滑运动为火山岩的形成提供了应力释放的窗口，为岩浆上升并形成火山岩创造了条件。大兴安岭南部白音沙那盆地的火山岩形成与地幔热源密切相关。该区域的火山岩显示了较高的2含量，表明地幔物质在岩浆形成过程中起到重要作用。地幔热源可能来源于地壳减薄、软流圈上升以及构造热背景等因素。这些因素促使地幔物质发生部分熔融，形成富挥发分的岩浆，进而喷发形成火山岩。火山岩形成过程中，地幔部分熔融形成的岩浆在重力、地壳孔隙和围岩裂缝的作用下上升至地表。上升过程中，岩浆与上覆地壳物质发生相互作用，形成不同的岩浆类型和地球化学性质。火山活动包括喷发和潜火山活动，表现为火山穹丘、火山锥、火山碎屑堆积和喷出岩等不同形式。岩相：火山岩相发育，包括火山穹丘、火山锥、火山碎屑堆积和喷出岩等。地球化学：火山岩呈现出富挥发性的地球化学特征，如高的、K和低的等，表明岩浆来源与地幔物质有关。大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩的形成机制主要与地壳伸展、地幔热源、岩浆上升与火山活动以及火山岩特征密切相关。了解这些形成机制，有助于进一步揭示该区域火山岩的成因与演化规律。5.2.2火山岩演化过程初期裂谷阶段：大约在晚三叠世至早侏罗世时期，由于板块边缘的拉张作用，导致地壳减薄，深部热物质上涌，形成了大量的基性熔岩。这一时期的火山活动主要表现为裂隙式喷发，熔岩流覆盖面积广泛，形成了一系列玄武质火山岩。中期火山穹窿发育阶段：进入中侏罗世，随着裂谷作用的减弱，局部构造抬升促进了火山穹窿的形成。此阶段的火山活动相对集中，形成了以中酸性火山岩为主的火山结构，如安山岩和英安岩等。这些岩石通常含有较高的硅含量，反映了岩浆房内部分异作用的加强。晚期火山爆发与沉积阶段：晚侏罗世至早白垩世，该地区进入了火山活动的衰退期，但仍然有间歇性的爆发活动发生。此时，火山活动的特点是喷发规模减小，同时伴随着大量火山碎屑物的堆积。此外，由于气候条件的变化，这一时期也出现了显著的沉积作用，火山碎屑物质与沉积物混合形成了独特的火山沉积序列。后期改造与变质作用：经过长时间的地质作用，包括地壳运动、热液活动等，原有的火山岩体遭受了不同程度的改造和变质。特别是在某些热点区域，强烈的热液活动导致了矿物成分的重新组合，形成了特有的蚀变带，如绿泥石化、绢云母化等。通过对不同阶段火山岩的地球化学特征分析，可以进一步揭示岩浆来源、岩浆演化路径及其与区域构造背景之间的关系。例如，微量元素和同位素比值的变化能够提供关于岩浆源区性质、岩浆混合作用、结晶分异程度等方面的重要信息。白音沙那盆地中生代火山岩的演化是一个复杂而漫长的过程，它不仅记录了该地区的地质历史，也为研究东亚大陆边缘构造演化提供了宝贵的资料。6.火山岩与区域构造的关系大兴安岭南部白音沙那盆地的中生代火山岩的形成与区域构造背景密切相关。该区域位于华北板块与西伯利亚板块的交界地带，这一地区在地质历史上经历了多次构造运动和板块相互作用，对火山岩的形成和分布产生了重要影响。首先，火山岩的形成与板块边缘的拉张作用密切相关。在大兴安岭南部白音沙那盆地，中生代时期，华北板块与西伯利亚板块之间的拉张作用导致了岩石圈伸展和地壳减薄，为岩浆的上侵和喷发提供了空间条件。这种伸展环境为火山岩的形成提供了有利条件，使得该区域成为火山活动的高发区。其次，火山岩的分布与区域构造单元的边界密切相关。在大兴安岭南部，火山岩主要分布在盆地边缘和断裂带附近，这些地区往往是区域构造单元的边界地带，如盆缘断裂和深大断裂。这些断裂