湘东南中生代花岗闪长岩锆石U-Pb法定年及其成因指示

湘东南中生代花岗闪长质小岩体与铜多金属成矿带在时空上密切共生, 主要岩性为花岗闪长(斑)岩. 4个花岗闪长质岩体的单颗粒锆石U-Pb同位素定年结果精确限定了带内花岗闪长质岩体的形成年龄在172～181 Ma之间, 这一年龄也代表了带内铜多金属成矿作用发生的上限年龄. 部分颗粒锆石属残留锆石, 给出了中元古代(1753 Ma左右)年龄信息, 暗示带内花岗闪长质岩浆受到了古老地壳物质的混染作用或前寒武纪岩石是其熔融源区的重要组成之一.     

云南六合深源包体与富碱斑岩成岩成矿的关系

在云南省鹤庆县六合乡富碱斑岩体中的深源岩石包体中首次发现富Na微晶玻璃体 .研究表明 ,超镁铁质包体为原始地幔部分熔融的结晶产物 ,微晶玻璃来自包体成岩后地幔去气产生的交代流体 ,是深部地幔交代作用的直接表现 .通过地幔交代作用 ,不仅导致碱质和大离子不相容元素以及成矿元素和挥发份的聚集 ,而且孕育了碱性岩浆 .因此 ,富碱斑岩中的幔源包体及其地幔流体交代作用特征为研究和揭示滇西地区新生代富碱斑岩成岩成矿的地球动力学机制提供了重要示踪物 .     

云南腾冲全新世火山源区性质及其岩浆演化

在对腾冲火山区进行野外考察的基础上,重点对区内3座全新世火山(黑空山、打莺山和马鞍山)的岩石学及地球化学特征、岩浆源区性质及其演化进行研究。对主量元素和微量元素研究表明,这套岩石属于高钾钙碱性系列,包括粗面玄武岩、玄武粗安岩、粗面安山岩和英安岩,从基性岩到酸性岩都有分布。这套火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb-Ta-Ti不相容元素,具有岛弧火山岩特征。通过微量数据模拟认为,腾冲全新世火山岩为石榴石相地幔橄榄岩在低压条件下大比例部分熔融的产物。源区富钾矿物为金云母,不含角闪石。腾冲及其邻区新生代以来的火山喷发主要受盆地内断裂控制,不受板块俯冲或者火山弧作用的控制。其活动产物为板内火山岩,表现出的岛弧火山岩特征是由于地幔源区受到古洋壳的俯冲板片的富集作用,富集作用发生在部分熔融作用之前。富集地幔部分熔融形成的富钾岩浆沿断裂上升进入地壳形成岩浆房,在岩浆房阶段经历了分离结晶作用和地壳混染作用,有钛铁氧化物、磷灰石、橄榄石、单斜辉石和斜长石的结晶分离。     

新疆北部二台北花岗岩体的两期同位素交换反应

对阿尔泰二台北花岗岩体的２０个岩石样品的共生长石、石英、黑云母做了氧、氢同位素组成测定．二台北岩体经历了两期同位素交换反应．第２期与大气水的Ｄ／Ｈ,~１８Ｏ／~１６Ｏ交换造成了第２组样品的δ~１８Ｏ_长石和δ_黑云母值显著降低;黑云母的Ｄ／Ｈ组成相对于~１８Ｏ／~１６Ｏ组成对大气水蚀变的反应更加灵敏．第１期与富~１８Ｏ的流体发生~１８Ｏ／~１６Ｏ交换,造成了反转△~Ｏ_石英－长石关系．富~１８Ｏ的流体来源于地壳深部的脱水反应;脱水熔融是花岗岩源区熔融的重要机制．深部流体具有围绕岩体分布的外封皮性质,它对地表流体构成了有效的屏蔽。     

长江中下游成矿侵入岩的特征研究

长江中下游的侵入岩体，尤其是燕山期的侵入岩体面广量大，它们与区内铜、铁、金等矿产关系密切。本文通过对侵入岩体地质特征、岩石化学成分等对比研究后，总结出如下几个特点：１、侵入体主要形成时代为１３５－９５Ｍａ，自西向东有逐渐变新的趋势；２、与成矿有关者多数是复式岩体，与铜矿化有关的主要是燕山早期侵入岩，与铁矿化有关的则主要是燕山晚期侵入岩；３、多数岩体受到过中、下三叠统燕发岩层（膏盐层）的同化混染；４     

后碰撞幔源岩浆活动、底垫作用及准噶尔盆地基底的性质

准噶尔盆地周边地区广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩类、基性_超基性杂岩和火山岩 .它们普遍具有正的εNd(t)值 ,表明岩浆起源于亏损地幔 ,并不同程度地受到地壳物质的混染 .幔源岩浆及其分异产物在上地壳侵位只是深部地质过程的浅部反映 ,大量的幔源岩浆很可能在壳幔界面附近和下地壳中发生底垫作用 ,成为准噶尔盆地基底的组成部分 .如果准噶尔盆地的基底是残留洋壳 ,除非发生高度部分熔融 ,否则不可能产生基性_超基性杂岩 .即使准噶尔盆地具有老陆壳基底 ,也会因为幔源岩浆底垫作用而受到强烈改造 .这种解释可以与地球物理资料相容 .     

安徽铜陵地区燕山期侵入岩的成因及其对深部动力学过程的制约

铜陵地区燕山期侵入岩的岩石学、元素和同位素地球化学研究表明: (ⅰ) 研究区SiO₂≤55%的侵入岩主要为橄榄玄粗质系列岩石, 来自富集地幔的玄武质岩浆在上升过程中与下地壳物质发生低程度混染, 混染后的岩浆进一步发生分离结晶作用形成了这些岩石; (ⅱ) SiO₂ >55%的侵入岩主要为高钾钙碱性系列岩石, 与埃达克岩(adakite)有许多类似地球化学特征, 如富钠, 高Al₂O₃, Sr, Sr/Y与La/Yb比值, 大部分样品的Y < 18×10^-6, Yb < 1.9×10^-6, 但与埃达克岩也有不同之处, 如同位素组成((ε_Nd(t) = -9.16 ~ -16.55, (⁸⁷Sr/^86Sr)_i = 0.7068 ~ 0.7105)以及相当一部分样品的Y>18×10^-6, Yb>1.90×10^-6. 铜陵地区SiO₂ >55%的侵入岩很可能由幔源岩浆与玄武质下地壳熔融形成的埃达克质(adakite-like)岩浆混合形成. 来自地幔的橄榄玄粗质岩浆底侵可能为下地壳熔融提供了热量.     

哀牢山-金沙江富碱侵入岩年代学和Nd,Sr同位素特征

对富碱侵入岩和共生的碱性火山岩、煌斑岩和酸性斑岩测定了29个同位素地质年龄,范围为41～27Ma,属于第三纪.其中富碱侵入岩~(143)Nd/~(144)Nd值为0.512415～0.512544~(87)Sr/~(86)Sr值为0.7054～0,7068,表明物质来源于富集地幔源区.     

长江中下游成矿带高分辨地壳三维横波速度结构及其形成的深部动力学背景

长江中下游成矿带是我国重要的矿产资源基地,高分辨的地壳速度模型有助于约束和理解该地区的成岩成矿机制和地球动力学过程.文章利用长江中下游成矿带及其周边的107个固定台和82个流动台连续背景噪声数据,给出了长江中下游成矿带及其周边地区高分辨地壳三维横波速度模型.首先通过计算背景噪声互相关函数提取周期为5～50s的瑞利波相速度频散数据,然后采用面波直接反演方法反演混合路径的频散走时数据得到三维横波速度结构.棋盘检测板实验结果表明,三维横波速度模型的横向分辨率约为0.5°～1.0°,纵向分辨率随着噪声的增强和深度的增加逐渐降低.高分辨三维横波速度模型揭示:(1)研究区下地壳-上地幔顶部存在V形高速异常带,其中V形的西支从南向北依次穿过江汉盆地、秦岭-大别造山带和南镶盆地,东支位于郯庐断裂带和长江断裂附近,与郯庐断裂带近似平行,囊括长江中下游成矿带主体区域.西支和东支所夹的低速异常体位于秦岭-大别造山带;(2)长江中下游成矿带中下地壳普遍存在高速异常体隆起,尤其是在郯庐断裂带、长江断裂以及阳新-常州断裂附近异常突出,并且高速异常体隆起的强度沿成矿带走向从西向东逐渐减弱.下地壳-上地幔顶部的V形高速异常带和成矿带中下地壳的高速异常体隆起可能代表冷却了的燕山期底侵的上地幔侵入岩.印支期华南板块与华北板块的相互汇聚,以及燕山期古太平洋板块的多向漂移及其向欧亚板块的俯冲挤压和后撤拉张,使得长江中下游成矿带区域广泛发育深大断裂系统;冷的俯冲洋壳脱水导致上地幔岩石部分熔融,以及温差导致强烈的上地幔物质对流,使得幔源岩浆底侵下地壳,然后沿广泛发育的深大断裂系统上升至地表,与地壳物质发生同化混染和分离结晶等成岩成矿作用.     

三维数值模拟研究俯冲区火山的时空活动性

俯冲板块的深部脱水使得上覆地幔含水, 从而降低含水地幔的熔点, 导致上覆地幔部分熔融。 部分熔融的地幔柱一旦喷发到地表就是俯冲带火山, 也形成新的地壳。 相对于周围的地幔来讲, 具有较小密度和黏度的部分熔融地幔的时空活动性就控制着俯冲带火山的时空分布特征。 本文主要回顾近年来运用三维热力学岩石力学模型数值模拟研究与板片脱水相关的俯冲带火山活动的时空分布特性。 结果表明, 部分熔融地幔的有效黏度和密度是影响俯冲板片之上的三维地幔柱横向分布特征的主要因素。 高黏度的部分熔融地幔(10²⁰~10²¹ Pa·s )易于形成近平行于海沟的、 长波长(70~100 km)的、 薄的波状地幔柱; 低黏度(10¹⁸~10¹⁹ Pa·s )的熔融地幔易于形成平行于海沟的, 短波长(30~50 km)的蘑菇状地幔柱和垂直于海沟的山脊状地幔柱。 当部分熔融地幔和周围地幔的密度相差小于50 kg/m³时, 在俯冲板片之上只能形成长波长低幅度(宽50~100 km, 高10~15 km)的地幔山丘。 岩浆产率随着时间的变化反映了火山活动的生命周期性。 板块俯冲速度会影响地幔柱形成的深度和范围大小。 高效率熔融提取会增加新地壳增长总量。 低的板块俯冲速度和低的熔融提取效率会增加上地壳(花岗岩质)和中地壳(英安岩质)化学成分的比例。 数值模拟结果可以很好地解释如日本东北、 新西兰、 南阿拉斯加俯冲区火山的横向分布特征。     

和龙地块的构造属性与华北地台北缘东段边界

应用锆石激光剥蚀等离子体分析技术(LA-ICP-MS), 对吉林省东南部原华北地台和龙地块上的百里坪岩体进行了侵位年代测定, 确定岩体形成于285~116 Ma之间的早二叠世~早白垩世, 是由至少4次岩浆活动形成的复式岩体. 这些年代学结果显示, 百里坪岩体并不是太古宙、元古宙或者早古生代形成的, 传统认识上的以百里坪岩体为主要组成部分的金城洞花岗绿岩带不能成立. 岩石的Sr-Nd同位素特征与兴蒙造山带的显生宙花岗岩相似, 反映其源岩为年轻的新生地壳物质. Sr-Nd同位素地球化学模拟结果显示, 岩浆在上升或侵位过程中曾受到部分古老地壳物质的混染, 从而表明和龙地块的基底地壳物质与北侧的兴蒙造山带相似, 即和龙地块的深部并不存在大规模的前寒武纪结晶基底, 区内分布的金城洞太古宙杂岩可能仅是残存在地壳浅层次上的外来太古代岩片. 因此, 原定本区北部的富尔河-古洞河断裂不是华北地台与兴蒙造山带之间的界限, 其真实界限应南移50 km以上而位于长白山火山附近.     

马鞍桥金矿床中香沟岩体锆石U-Pb定年、地球化学及其与成矿关系研究

摘要对出露马鞍桥金矿床中香沟二长花岗斑岩进行了单颗粒锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究．结果表明,锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄值为（242．0±0．8）Ma,与前人确定的秦岭造山带的主造山时间（（242±21）Ma）致,显示香沟岩体可能和印支期华北与扬子板块的碰撞事件有关．香沟岩体以高硅富碱为特征,属于高钾钙碱性系列花岗岩类．香沟岩体高A1（Al2O3=14．49％～15．61％）和Sr（457．10～630．82gg／g）、亏损Y（〈16μg／g）和HREE（Yb〈0．45μg／g）,并具有较高的Sr／Y（76．24～97．34）和（La／Yb）N（29．65～46．10）比值及强分异的稀土元素组成模式,其地球化学特征显示香沟岩体花岗岩类属于C型埃达克质（adakitic）岩石．岩石初始Sr同位素比值Isr=0．70642-0．70668,CNd（t）=-4．5～-4．0,TDM=1152～1220Ma．香沟岩体具有较低的εNd（t）,Isr值和较高的TDM值,同时其Na2O／K2O接近1（Na2O／K2O=0．95～1．10）,显示香沟花岗岩不是俯冲洋壳部分熔融形成的Ⅰ型埃达岩或底侵玄武质下地壳熔融所产生的埃达克质岩,而为增厚下地壳非底侵成因的玄武质下地壳部分熔融的产物．香沟岩体锆石Hf同位素组成均一,εHr（t）=-9．7～-5．9,均小于0,指示其成岩物质主要来自古老地壳物质的熔融,并非来自亏损地幔源区．香沟二长花岗斑岩富集大离子亲石元素和轻稀土,亏损高场强元素、重稀土和Y,微量元素和稀土元素分布与同碰撞花岗岩相似．香沟岩体的岩石产出地质特征及地球化学共同揭示,它是在陆．陆挤压碰撞和壳内构造剪切作用的地球动力学条件下,由大陆碰撞作用所诱发的加厚下地壳玄武质岩石发生部分熔融的产物．由于香沟花岗岩浆侵入于242Ma的挤压造山环境,而金矿化集中发生于170Ma左右的挤压-伸展环境,金矿化比岩浆侵入事件滞后约70Ma,同?     

浙赣皖相邻地区A2型花岗岩

浙赣皖相邻地区燕山期大茅山、铜山、里山岭、黄山、伏岭等岩体主要由黑云母花岗岩组成,其中斜长石属钠长石和富钠更长石,黑云母呈它形填隙状,结晶晚于浅色矿物。岩石化学成分富ＳｉＯ２（７３．９２－７７．５５％）、富碱（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ为７．８１－８．６７％）,贫ＣａＯ（０．２６％－０．９２％）、ＭｇＯ（０－０．４５）;微量元素中富集Ｙ、Ｎｂ、Ｚｒ等ＨＦＳＥ,贫过渡元素及Ｓｒ、Ｂａ;稀土配分曲线呈“海鸥型”     

俯冲隧道中的部分熔融和壳幔相互作用:实验岩石学制约

俯冲隧道模型提出,俯冲板片界面相互作用是实现地球表层与内部之间物质和能量交换的基本机制.由于大陆岩石圈与大洋岩石圈在物质组成和状态上的显著差异,其深部物理和化学过程及壳幔相互作用产物必然出现一系列差异.许多实验岩石学研究已经为大洋俯冲隧道中可能发生的硅酸盐和碳酸盐岩石的部分熔融和壳幔相互作用提供了资料.无论是基性还是中酸性硅酸盐岩体系,取决于部分熔融发生的压力或深度,熔体是具有或不具有埃达克岩性质的花岗质熔体.微量CO2即可大幅降低橄榄岩的熔点,所形成的碳酸盐熔体可有效萃取岩石体系中不相容微量元素.这些硅饱和或不饱和熔体均可以在俯冲隧道或地幔深部条件下与地幔楔橄榄岩发生反应,形成复杂的反应过程和产物.但已有的实验结果主要是针对大洋岛弧环境条件而不是大陆俯冲带的环境.因此,高温高压实验需要充分考虑大陆俯冲隧道中板片-地幔界面上各种不同成分地壳及其衍生的熔/流体成分与不同橄榄岩之间的反应,并结合大陆俯冲带岩石部分熔融和壳幔相互作用的地质证据,以阐明大陆俯冲隧道过程中的变质脱水、部分熔融和地幔交代等问题.     

太行山北段中生代岩基的成因和意义:主要和微量元素地球化学证据

太行山北段中生代岩基主要由中酸性岩和淡色花岗岩组成, 还出露少量同深成的、来自富集地幔的基性岩. 中酸性岩具有高钾钙碱性、高La/Yb比值和高Sr(和Ba)、Eu异常不明显以及低Y等特点, 这些地球化学特点与来自富集地幔的基性岩的特点一致. 中酸性岩的形成可能与来自富集地幔部分熔融并经历充分演化的基性岩浆与壳源花岗质岩浆相互混合形成混浆、再经历一定程度的分离结晶作用的复杂过程有关. 淡色花岗岩富硅和钾而贫铁镁组分, 可能代表中酸性岩分离结晶晚期的残余岩浆. 因此, 太行山中生代岩基代表相当规模的年轻陆壳增生. 在上涌的软流圈物质的作用下, 富集的岩石圈地幔发生部分熔融并转化成规模巨大的中生代岩浆活动, 这可能是华北克拉通中生代以来岩石圈减薄的重要途径之一. 太行山(以及整个东部)花岗岩虽然在稀土特征方面具有与埃达克岩类似的一面, 但在其他方面仍有本质的不同, 不宜叫做埃达克质岩石.     

川西新元古代基性岩墙群的SHRIMP锆石U-Pb年龄、元素和Nd-Hf同位素地球化学: 岩石成因与构造意义

扬子块体西缘新元古代岩浆活动非常强烈, 其成因对研究Rodinia超大陆的演化有重要意义. 目前对这些岩浆岩的成因和形成的构造背景存在地幔柱和岛弧两种截然不同的观点. 本文对川西康滇裂谷中康定-泸定-石棉地区广泛分布的基性岩墙群, 进行了SHRIMP锆石U-Pb年龄、元素和Nd-Hf同位素研究, 结果表明这些基性岩墙群形成于780 ~ 760 Ma, 与康定花岗质杂岩在时-空上密切共生. 岩浆起源于亏损的软流圈地幔, 虽然在上升侵位过程中受到年轻岛弧地壳物质不同程度的混染, 但元素和Nd-Hf同位素仍表现出板内玄武岩的特征, 很可能是高温地幔柱部分熔融的产物. 本文的研究结果支持华南位于澳大利亚和Laurentia大陆之间的Rodinia超大陆重建模式.     

华北克拉通北缘姚家庄过钾质超镁铁岩-正长岩杂岩体的锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学特征

姚家庄超镁铁岩-正长岩杂岩体是华北克拉通北缘晚三叠世碱性岩带的代表性岩体之一.本文通过对该岩体细致的年代学、岩石学、矿物学和地球化学研究,对岩浆体系性质、岩石成因和地幔源区性质等进行了探讨,这对该碱性岩浆岩带的起源和构造背景提供了新的限制.岩体由堆晶超镁铁岩、辉石正长岩和伟晶正长岩三大类岩石组成.其中正长岩的锆石U-Pb年龄为209Ma.透辉石-普通辉石、黑云母和透长石-正长石是主要组成矿物,其次为磷灰石和磁铁矿.岩体富集LILE和LREE,亏损HFSE和HREE,初始87Sr/86Sr=0.7057～0.7061,εNd(t)=?9.4～?11.4.矿物学和地球化学数据表明姚家庄杂岩体的母岩浆为SiO2不饱和的过钾质碱性岩,富CaO,富P2O5,H2O和CO2等流体,高氧逸度,高温;源区为富含金云母-单斜辉石的富集岩石圈地幔,位于石榴石稳定区(>80km);此性质的地幔曾经历来自蚀变俯冲板片熔/流体的交代作用.岩浆在侵位过程中受到了少量古老TTG片麻岩的混染.姚家庄杂岩体的发育,指示晚三叠世时,华北克拉通北缘已进入了被破坏大陆边缘的强烈伸展演化阶段.     

碳酸岩是大陆岩石圈构造背景和地幔交代作用的指示岩石

根据已知碳酸岩的地质产状、岩石学特征、Nd-Sr-Pb同位素及痕量元素地球化学特征,结合高温高压实验岩石学资料,论述了其地幔源区的物质成分、交代过程、软流圈地幔部分熔融机制和碳酸岩岩浆的演化模型碳酸岩既可以产生于裂谷环境,由起源于软流圈地幔的霞石质超基性-基性岩浆经液态不混溶作用而形成,与硅酸不饱和过碱性杂岩构成环状碳酸岩-碱性杂岩;也能够产生于碰撞造山过程中派生的引张岩石圈断裂带,直接导源于岩石圈地幔的低程度部分熔融作用,形成单一的透镜状、条带状和似层状碳酸岩体     

华北北部克拉通地壳岩石的波速特征与地壳物质组成

在高温高压条件下对华北北部太古宙变质岩做了波速（ＶＰ）测定,经拟合公式处理后划分出代表岩石酸性程度的波速级数,结合地质、地震测深资料,认为这种变质岩现时期的上地壳组成为“克拉通岩石组合”,其成分为ＴＴＧ变质岩＋孔兹岩系＋花岗岩＋少量基性变质岩和含石榴石基性岩;下地壳由三部分物质组成：“克拉通岩石组合”物质,太古代后幔源基性和超基性物质,地幔岩浆侵入时“克拉通岩石组合”围岩部分熔融留下的残余基性物质,后两种物质的生成使原“克拉通岩石组合”地壳基性化;中地壳为“克拉通岩石组合”物质＋幔源基性物质     

新疆三塘湖地区中二叠世条湖组基性-超基性岩的地球化学特征及其大地构造背景

新疆东北部三塘湖地区是中亚造山带的重要组成部分,其二叠纪岩浆活动的动力学机制颇有争议.该区中二叠世条湖组出露一套厚层火山岩,以玄武岩为主,并有少量苦橄质岩、安山岩等.苦橄质岩具橄榄石的堆晶结构,其Mg#值高达0.68~0.77;玄武岩具有斑状和粗玄结构,其Mg#值相对较低(0.41~0.54),显示出演化的特征.条湖组基性-超基性岩具轻稀土略富集的右倾稀土配分模式,虽然在微量元素蛛网图上表现出Nb和Ti的负异常,但是总体具有较高的Ti O2含量,而且Nb,Zr含量以及Nb/Y,Zr/Yb比值远高于弧火山岩,较低的Sr同位素初始比值和高正?Nd(t)和?Hf(t)值表明未受古老大陆地壳物质的混染,该区条湖组基性-超基性岩很可能是遭受俯冲流体交代,萃取而相对难熔的亏损岩石圈地幔部分熔融形成的.另外,苦橄质岩中橄榄石的堆晶高达38%,显示亏损岩石圈地幔部分熔融程度高,而条湖组下伏地层芦草沟组显示有深部地幔过碱性岩浆活动,表明三塘湖地区发生了大范围的高热地幔物质底垫作用,该过程可能与地幔柱作用有关.