东昆仑造山带索拉沟地区三叠纪赞岐质闪长岩的成因机制及其对古特提斯造山作用的启示

具有特殊成因机制的赞岐岩是探究深部岩浆动力学过程与区域构造演化的重要岩石探针之一.以东昆仑索拉沟地区赞岐质闪长岩为研究对象,开展系统的岩石学、年代学、元素地球化学和Lu-Hf同位素分析,厘定其岩石成因,揭示其对古特提斯造山作用的启示.锆石U-Pb年代学分析表明,索拉沟闪长岩形成于中三叠世（~243 Ma）.岩石具有较低含量的SiO₂（50.26%~57.40%）,较高的全碱成分（Na₂O+K₂O=3.5%~6.3%）、MgO（6.0%~7.1%）和Mg#值（50.1~60.9）,属于高镁钙碱性准铝质岩石.索拉沟闪长岩具有较高的Sr（622×10-6~1 041×10-6）、Cr（30×10-6~161×10-6）和Ni（19×10-6~79×10-6）以及中等的Y（7.6×10-6~24.3×10-6）和Yb（0.62~1.87）含量,与典型的高镁安山质赞歧岩成分类似.岩石富集轻稀土和大离子亲石元素（如Rb、K和Pb）,亏损高场强元素（如Ta、Nb和Zr）,具有弧岩浆岩的化学属性.Lu-Hf同位素研究揭示,索拉沟闪长岩起源于富集岩石圈地幔（ε_Hf（t）=-2.4~-0.4,T_DM=0.89~0.99 Ga）.岩石成因分析表明,东昆仑索拉沟中三叠世赞岐质高镁闪长岩形成于陆缘弧背景,岩浆起源于富集岩石圈地幔,且岩浆经历了以角闪石和黑云母为主的分离结晶作用.中三叠世是东昆仑造山带古特提斯洋壳俯冲和地体碰撞的构造转换阶段,索拉沟赞岐质高镁闪长岩可能是俯冲作用结束时板片断离的岩浆响应.      

内蒙古北山造山带百合山地区350 Ma石英闪长岩的成因及对红石山-百合山洋俯冲时限的制约

对内蒙古白山岩浆弧内百合山石英闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素及岩石地球化学分析。结果显示,该岩体的形成年龄为350.8±1.5 Ma,岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值在5.28～9.88之间,模式年龄为724～1018 Ma。地球化学数据显示,百合山石英闪长岩为一套I型钙碱性系列岩石,富碱(Na_2O+K_2O=6.03%～6.96%),富钠(Na_2O/K_2O2),较低的Mg~#(35.48～39.78)、Ni(2.06×10~(-6)～5.54×10~(-6))和Cr(2.11×10~(-6)～7.93×10~(-6))含量。相对富集轻稀土元素,重稀土分馏不明显,较低的(La/Yb)_N值(4.28～5.60),无明显Eu异常,相对富集Rb、K、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素等,地球化学成分表明,石英闪长岩具有俯冲带成因的特征。石英闪长岩的锆石U-Pb年龄和岩石成因证明了350 Ma石英闪长岩是晚古生代白山岩浆弧内首次发现的可以明确与红石山-百合山洋俯冲消减作用有关的最早的弧岩浆记录。表明红石山-百合山洋于约350 Ma之前就已经开始发生俯冲消减,比前人一般认为的俯冲开始的时间提前了22 Ma。     

内蒙赤峰楼子店拆离断层带下盘变形花岗质岩石的时代、成因及其地质意义——锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

对内蒙赤峰楼子店拆离断层带下盘前人划为前寒武纪岩石的糜棱状花岗质岩石中锆石进行了U-Pb年龄测定和Hf同位素测试,结果显示其时代为晚古生代至中生代。楼子店扎兰营子片麻状花岗岩的锆石206Pb/238U年龄为253.6±1.2Ma,锆石εHf(t)值为-8.6～-14.6,锆石Hf同位素地壳模式年龄为1.8～2.2Ga;朝阳沟糜棱岩化片麻状花岗岩的锆石206Pb/238U年龄为150.43±0.79Ma,锆石εHf(t)值为-5.6～-14.9,锆石Hf同位素地壳模式年龄为1.6～2.1Ga;莫里海沟片麻状闪长岩的锆石206Pb/238U年龄为127.6±3.1Ma,锆石εHf(t)值为-5.1～-13.9,锆石Hf同位素地壳模式年龄为1.5～2.1Ga。不同岩性、不同形成年龄的3个样品的εHf(t)值主要为负值,说明这些岩石主要来自地壳岩石的部分熔融。2.2～1.5Ga的锆石Hf同位素两阶段模式年龄表明它们可能主要来源于华北克拉通下地壳物质的部分熔融。结合该区已经获得的锆石U-Pb年龄,将该区古生代至中生代花岗质岩浆作用划分为4个时期:早石炭世(327Ma)、二叠纪(285～252Ma)、中三叠世—早侏罗世(241～184Ma)、中侏罗世—早白垩世(163～125Ma)。早石炭世喇嘛洞混合花岗岩的产出对应于古亚洲洋古生代向南俯冲于华北板块的时期,二叠纪花岗岩是古亚洲洋最后闭合、蒙古弧与华北陆块北缘拼合与伸展有关的岩浆活动的产物,大面积的中三叠世—早侏罗世的花岗岩是西伯利亚与华北陆块碰撞后地壳伸展的记录,中侏罗世—早白垩世(163～125Ma)岩浆活动则发育在伸展构造背景中,与岩石圈减薄存在密切的成因联系。这些新年龄资料将为华北陆块北缘古生代—中生代的地质构造演化提供重要的年代学制约。     

鲁西金岭地区含矿闪长岩体成因:来自锆石U-Pb年代学和地球化学证据

鲁西金岭闪长岩位于华北克拉通东南部,主要由辉石闪长岩-黑云母闪长岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测定闪长岩侵位年龄为(129.17±0.96)和(130.15±0.65)Ma,属于早白垩世岩浆活动的产物。闪长岩SiO2和K_2O的质量分数较低,MgO、Na_2O、Fe_2O_3、MgO和Al_2O_3的质量分数较高,Mg#为58.00~70.00。Na_2O/K_2O为1.08~2.96,相对富钠高铝,其里特曼指数为1.95~2.96,具有钙碱性系列的岩浆演化趋势。金岭闪长岩w(Ni)为99.00×10~(-6)~237.00×10~(-6),w(Cr)为270.00×10~(-6)~600.00×10~(-6),w(Co)为19.00×10~(-6)~44.00×10~(-6),表明其具有幔源岩浆的属性。稀土元素球粒陨石标准化曲线表明样品具有富集轻稀土元素(LREE),亏损重稀土元素(HREE)以及弱Eu(δEu为0.91~1.12)异常的特征。所有样品富集大离子亲石元素(Ba、K、Sr)和高场强元素Nd,亏损高场强元素Rb、Nb、Ta、Zr。样品中约2.5Ga古老锆石的存在证明岩浆源区受到古老下地壳物质的混染作用。鲁西金岭地区闪长岩应形成于太平洋板块俯冲后后撤引起的伸展环境,其岩浆源区是富集地幔起源的基性岩浆底侵华北古老下地壳并与下地壳熔融形成的壳源酸性岩浆混合过程的产物。     

藏北聂荣地区早侏罗世末期的岩浆混合作用及构造意义

藏北聂荣岩体的岩浆源区性质和岩石成因还未能得到很好约束,直接限制了对班公湖-怒江缝合带早侏罗世构造岩浆演化历史的认识。为探讨这一问题,本文报道了聂荣岩体中的花岗质岩石及其闪长质包体的岩石学、全岩主量元素和微量元素地球化学、锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析结果。一件闪长质包体样品的锆石U-Pb年龄为175.0±1.3Ma,与其寄主花岗岩类样品的年龄(174.5±1.4Ma,175.9±0.4Ma)同期。聂荣岩体中～175Ma的寄主岩石均属于偏铝质到过铝质(A/CNK=1.04～1.16)钾玄岩系列的花岗闪长岩到碱性花岗岩,标准刚玉分子数为0.6%～2.1%,包括I型和S型两种成因类型,富集大离子亲石元素、轻稀土元素和Pb,锆石εHf(t)值为-9.8～-3.7,Hf同位素地壳模式年龄为1.45～1.84Ga,主要来源于成熟地壳物质的重熔;闪长质包体在成分上主要属偏铝质钾玄岩系列的二长闪长岩,锆石εHf(t)值变化范围大(-10.3～-1.2),Hf同位素亏损地幔模式年龄介于0.87～1.22Ga,其来源可能与古老岩石圈地幔物质的部分熔融有关。聂荣地区在早侏罗世末期很可能发生了来源于成熟地壳物质深熔或重熔的熔体(占大比例)和岩石圈地幔来源的幔源岩浆之间的混合作用,混合过程中幔源组分的输入使S型熔体向I型熔体转化。在～175Ma侵位的聂荣岩体很可能是这种由岩浆混合作用形成的母岩浆再经历一定程度的分离结晶作用形成的。结合碎屑锆石研究成果,本文暂时主张聂荣岩体可能是与由班公湖-怒江洋壳北向俯冲所引起的聂荣微陆块和羌塘地体间碰撞相关的产物,这可能指示班公湖-怒江洋壳沿聂荣微陆块南侧的分支,在侏罗纪早期既发生了南向俯冲(俯冲于拉萨地体之下),又发生了北向俯冲(俯冲于羌塘地体之下)等地球动力学过程。     

西藏冈底斯东部门巴地区晚白垩世埃达克质岩的岩石成因

本文首次报道了西藏冈底斯东部门巴地区晚白垩世花岗闪长岩的岩石学、锆石U-Pb定年和Hf同位素、全岩元素与Sr-Nd同位素地球化学数据。门巴花岗闪长岩锆石U-Pb定年结果为88.3Ma。花岗闪长岩的SiO2含量为66.4%～68.5%,K2O含量为3.1%～4.1%,A/CNK为0.90～0.99,属于高钾钙碱性准铝质岩石。岩石强烈富集轻稀土元素,(La/Yb)N为25.3～46.6,具弱的负Eu异常(δEu=0.83～0.91),高Sr(725×10-6～766×10-6)、高Sr/Y比值(Sr/Y=52.2～65.2),具有埃达克岩的特征,本文称之为门巴埃达克质岩石。门巴埃达克质岩石εNd(t)值为-4.1～-4.3,(87Sr/86Sr)t值为0.70671～0.70672。εHf(t)范围为-3.4～-1.2,Hf同位素地壳模式年龄为tCDM=1.2～1.4Ga。结合门巴埃达克质岩的主、微量元素、同位素以及含有闪长质包体等特征,判断门巴埃达克质岩石主要来源于古老下地壳物质的部分熔融,可能是来源于下地壳物质的熔体与幔源岩浆(如底侵的玄武岩浆)发生混合作用的结果。通过与在南冈底斯发现的埃达克岩的成因及地球动力学背景的对比,本文认为新特提斯洋洋脊俯冲作用不仅为镁铁质下地壳的熔融提供了能量,而且在岩浆形成演化过程中也起到了重要作用。     

茫崖闪长岩的成因及对造山带构造演化的指示意义

南阿尔金造山带是中国西北地区重要的俯冲—碰撞杂岩带。本文对茫崖地区出露的闪长岩开展岩石学、地球化学、锆石U- Pb年代学和Lu—Hf同位素地球化学研究,探讨其岩石成因和成岩时的构造环境。研究表明,茫崖闪长岩亏损Nb、Ta、Ti、P、Th、U、HREEs、Ba、Sr等元素,富集Rb等大离子亲石元素及LREEs,显示与俯冲相关岛弧岩浆岩相似的地球化学特征。样品的锆石U- Pb年龄为494~461Ma,εHf (t)为0. 01~3. 90,tDM2为1496~1447Ma,少量εHf (t)为负值（-2. 22~-0. 03）,tDM2为1453~1254Ma,指示其物质来源以中元古代（1453~1254 Ma）新生地壳物质为主,混合少量中元古代（1496~1447Ma）古老地壳物质。综上,该期岩浆活动是幔源岩浆的底侵作用导致下地壳熔融的产物,指示南阿尔金造山带在<494Ma进入深俯冲陆壳断离—折返阶段,同时伴随着大规模幔源岩浆的底侵作用,茫崖闪长岩是深俯冲陆壳断离后折返作用的岩浆活动响应。     

内蒙古土牧尔台地区黑云母二长花岗岩及其暗色包体的成因及构造意义

内蒙古中部土牧尔台地区位于华北克拉通北缘,区内广泛发育黑云母二长花岗岩及暗色闪长岩包体,绝大多数包体与寄主岩石呈渐变过渡的接触关系。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,寄主岩石年龄为273～271Ma,包体年龄为268±2Ma,两者均形成于早-中二叠世。其中,寄主岩石具有高钾钙碱性、弱过铝质、高分异I型花岗岩的地球化学特点,且富集K、Rb、Th等大离子亲石元素和LREEs,亏损Nb、P、Ti等高场强元素和HREEs,具有典型的大陆弧岩浆特征。花岗岩中锆石ε_(Hf)(t)值为-13.0～-6.1,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))为2.12～1.68Ga,ε_(Nd)(t)值为-11.3～-10.7,亏损地幔模式年龄(t_(DM))为2.44～1.73Ga,指示岩浆源自华北克拉通下地壳的部分熔融。暗色包体多呈塑性形态,镁铁质矿物含量明显高于寄主岩石,且发育大量针状磷灰石,同位素(ε_(Nd)(t)值为-11.1～-10.2,tDM为2.13～1.85Ga)特点与寄主岩石相近。本文对黑云母二长花岗岩及其暗色包体的研究表明,区域上这些具有弧岩浆性质的早-中二叠世岩浆岩,很可能源自古亚洲洋俯冲洋壳及下地壳的部分熔融,幔源基性岩浆与下地壳长英质岩浆的混合形成寄主岩石及暗色包体,揭示了早-中二叠世时期区域上岩浆具有壳-幔相互作用的特点,且印证了该时期古亚洲洋洋壳尚未完全消失,中亚造山带的造山作用为区域岩浆岩及包体的形成提供地球动力学条件。     

南秦岭东江口、柞水和梨园堂花岗岩类锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学与锆石Lu-Hf同位素组成

东江口、柞水和梨园堂岩体位于商丹断裂南侧。锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学分析表明,东江口花岗闪长岩、柞水花岗岩、梨园堂石英二长岩和梨园堂花岗岩等4个样品的岩浆结晶年龄分别为246.8±2.5Ma(早三叠纪),233.6±1.3Ma(中三叠纪),956.1±4.5Ma(新元古代),203.6±2.2Ma(晚三叠纪)。锆石的Lu-Hf同位素原位分析结果表明,锆石的两阶段Hf模式年龄(tDM2)分别为1.4~1.6Ga、1.0~1.3Ga、1.0~1.3Ga和1.0~1.3Ga。勉略洋闭合(约250Ma)之后,扬子板块和华北板块发生碰撞,导致扬子陆块俯冲至南秦岭地块之下并发生小规模的部分熔融形成早-中三叠纪(246.8~233.6Ma)花岗岩类。碰撞结束(约220Ma)后,扬子陆块板片断离诱发软流圈物质上涌,同时俯冲的扬子陆壳开始折返,在地幔热和构造减压的条件下,俯冲陆壳及上覆岩石圈地幔发生广泛的部分熔融,形成不同程度具埃达克质地球化学特征的晚三叠纪(199.0~224.8Ma)花岗岩类及伴生的镁铁质包体。     

蚌埠隆起区中生代花岗岩的岩石成因：锆石Hf同位素的证据

对蚌埠隆起区中生代不同时期的花岗岩中6个岩体的锆石LA-MC-ICP MS原位Hf同位素的研究,据此限定它们的岩浆源区和重建华北克拉通东南部的构造格架。结果表明,中生代不同时期的花岗岩中岩浆锆石的初始Hf同位素组成(ε_(Hf)(t))可以分成两组:第一组的女山(130Ma)和西庐山花岗岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-18.4和-16.1;第二组的曹山(110Ma)、锥山二长花岗岩(110Ma)和蚂蚁山花岗岩(110Ma)以及淮光花岗闪长岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-22.3、-23.1和-21.1以及-28.1,这些岩浆锆石低的ε_(Hf)(t)值表明它们可能来源于古老的大陆下地壳。女山和西庐山岩体中早古生代—新元古代继承锆石具有低的ε_(Hf)(t)值(-2.3～-7.7)和1.52Ga～1.79Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以扬子克拉通下地壳物质为主。曹山、锥山和蚂蚁山以及淮光岩体中岩浆锆石的Hf同位素两阶段模式年龄为1.89Ga～2.58Ga,结合淮光岩体中古元古代继承锆石和3400Ma捕获锆石中低的ε_(Hf)(t)值(-5.7～-6.8,-0.6、-0.9)和古老的Hf同位素两阶段模式年龄(2.44Ga～2.80Ga,3.7Ga),表明它们主要来源于华北克拉通下地壳物质的部分熔融。淮光和女山岩体中古元古代—新太古宙继承锆石中正的ε_(Hf)(t)值(0.3～6.7)以及高的ε_(Hf)(t)值(16.9～21.7)的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的涉入。蚌埠隆起区深部地壳中扬子克拉通基底物质的存在暗示扬子克拉通可能沿着郯庐断裂带向西或北西方向俯冲于华北克拉通之下。     

安徽铜陵角闪石堆积岩锆石U-Pb年代学、矿物化学及其对深部岩浆作用的启示

长江中下游铜陵地区晚中生代岩浆活动强烈,壳幔互动频繁,此期间形成的岩体中含有大量角闪石巨晶和堆积岩,已有研究表明它们是底侵至下地壳的幔源岩浆在下地壳岩浆房中的演化产物。本次研究首次从角闪石堆积岩中分离出了岩浆锆石,并对其和寄主岩的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年。测年数据表明,堆积岩和其寄主岩的形成年龄值分别为144.67±0.41 Ma(MSWD=0.25)和137.27±0.41 Ma(MSWD=0.25)。堆积岩中锆石的发现一方面证实了区内下地壳岩浆房中的岩浆活动,另一方面限制了铜陵地区中生代幔源岩浆底侵以及壳幔相互作用的时代。角闪石矿物化学分析结果表明它们均为具较高Al_2O_3(13.52%～13.81%)、TiO_2(2.63%～2.98%)含量的韭闪石和镁绿钙闪石,但其较低的Cr(1.78×10~(-6)～3.12×10~(-6))、Ni(21.55×10~(-6)～26.10×10~(-6))含量和Mg值(68～69),暗示其非形成于原生幔源岩浆。综合分析认为,铜陵地区下地壳深位岩浆房中的岩浆可能为一套经历了一定演化的富水玄武—安山质岩浆,角闪石是其最后的主要晶出相。     

茫崖闪长岩的成因及对造山带构造演化的指示意义

南阿尔金造山带是中国西北地区重要的俯冲—碰撞杂岩带。笔者等对茫崖地区出露的闪长岩开展岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu—Hf同位素地球化学研究,探讨其岩石成因和成岩时的构造环境。研究表明,茫崖闪长岩亏损Nb、Ta、Ti、P、Th、U、HREEs、Ba、Sr等元素,富集Rb等大离子亲石元素及LREEs,显示与俯冲相关岛弧岩浆岩相似的地球化学特征。样品的锆石U-Pb年龄为494～461 Ma,ε_Hf (t)为0.01～3.90,t_DM2为1496～1447 Ma,少量ε_Hf (t)为负值(-2.22～-0.03),t_DM2为1453～1254 Ma,指示其物质来源以中元古代(1453～1254 Ma)新生地壳物质为主,混合少量中元古代(1496～1447 Ma)古老地壳物质。综上,该期岩浆活动是幔源岩浆的底侵作用导致下地壳熔融的产物,指示南阿尔金造山带在<494 Ma进入深俯冲陆壳断离—折返阶段,同时伴随着大规模幔源岩浆的底侵作用,茫崖闪长岩是深俯冲陆壳断离后折返作用的岩浆活动响应。     

青海南山构造带西段黑马河花岗杂岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

本文对青海南山构造带西段黑马河花岗杂岩体中的石英闪长岩和花岗闪长岩以及花岗闪长岩中的暗色微粒包体进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。结果表明,花岗闪长岩及暗色微粒包体的结晶年龄分别为244.4±1.1 Ma和243.0±1.2 Ma,表明岩体形成于中三叠世早期。石英闪长岩和花岗闪长岩为准铝质高钾钙碱性系列,暗色微粒包体为高钾钙碱性—钾玄岩系列,稀土元素配分曲线均具有轻重稀土明显分异的右倾特征,具弱负Eu异常(δEu=0.65~0.83),富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Th、K)和Pb,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和P、Ba负异常。岩相学和岩石地球化学特征指示黑马河花岗杂岩体具壳幔岩浆混合特征,形成于活动大陆边缘的俯冲环境,石英闪长岩为受俯冲流体交代的地幔楔部分熔融产生的基性岩浆演化的产物,花岗闪长岩则源自壳源岩浆与少量幔源岩浆的混合。黑马河花岗杂岩体是中三叠世早期宗务隆洋向南俯冲消减的岩浆记录。     

鲁西沂南铜井闪长质岩体锆石U-Pb年龄、元素及同位素地球化学特征

对鲁西沂南铜井岩体的中生代闪长玢岩进行了主量元素、微量及稀土元素、Sr-Nd-Pb同位素以及锆石U-Pb年龄、Hf同位素研究,结果表明,铜井闪长玢岩SiO2含量为54.68%～63.01%,富Na,Na2O/K2O为0.93～4.46,Mg#较高,为55～66,为中钾-高钾钙碱性系列,TiO2含量较低,0.2%～0.71%。样品具有显著的LREE富集[(La/Yb)n=10～15]以及高场强元素Nb、Ta和Ti的负异常,Eu基本无异常,Sr、Ba含量高(分别为241×10-6～711×10-6和554×10-6～822×10-6)的特征。ISr和εNd(t)值分别为0.706473～0.708867和-15.13～-9.18,与鲁西方城玄武岩和前人所研究的沂南辉长岩结果有所差异,显示其源区具有多端员混合特征,除了富集岩石圈地幔外,亏损地幔和地壳物质的贡献也很重要,Pb同位素也显示其源区有扬子克拉通物质的贡献,佐证了华北克拉通中生代富集岩石圈地幔的形成与扬子克拉通的俯冲有关。闪长岩中锆石具有典型的岩浆锆石特征,U-Pb年龄为128～129Ma,锆石εHf(t)值主要在-13～-8(平均值为-10.3)范围内,暗示了岩浆来源于富集岩石圈地幔,但受到亏损地幔物质的混染。沂南铜井闪长玢岩岩浆源区的多元性以及亏损地幔物质参与程度的逐渐增强,说明该地区中生代岩石圈减薄已达到最大,岩浆源区的差异可能也是该地区与胶东地区成矿性差异的主要原因之一。     

铜陵荷花山铅锌矿区闪长岩类LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义

荷花山铅锌矿床是长江中下游成矿带铜陵矿集区内新发现的大型铅锌矿床,该矿床矿体呈似层状主要赋存于三叠系南陵湖组下段瘤状灰岩中。矿区内经钻孔揭露,有两种岩性的闪长岩类,分别为矿区西侧的闪长岩体和东侧的石英闪长岩体。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析得出这两个岩体的年龄分别为133.0±2.1Ma和130.1±1.7Ma,表明其形成时代为早白垩世。全岩地球化学分析显示,荷花山闪长岩类表现为Si O256%(56.17%~65.90%),Al2O3≥15%(15.10%~17.22%),Mg O3%(0.84%~2.22%),Yb1.9×10~(-6)(1.35×10~(-6)~1.64×10~(-6)),Y18×10~(-6)(11.60×10~(-6)~15.70×10~(-6)),无明显的Eu异常等特征,具有与典型的埃达克岩相似的特征,微量元素判别图解表明荷花山矿区闪长岩类岩浆来源于幔源岩浆和加厚下地壳埃达克岩浆的混合,是铜陵地区晚期岩浆活动的代表;构造判别图解表明荷花山闪长岩类形成于相对挤压或者挤压向拉张过渡的岩石构造环境,其形成与古太平洋板块的俯冲有关,可能预示着铜陵地区存在130Ma左右的铅锌矿化事件。     

藏南早侏罗世新特提斯洋俯冲过程中壳幔混合作用:来自日喀则东嘎闪长质岩体的证据

大陆地壳的总体成分是闪长质的,闪长岩的成因是理解大陆地壳形成的关键。发育在青藏高原南部的冈底斯岩基,其总体成分是闪长质的,但是前人的研究主要集中在讨论镁铁质和长英质岩石的成因,很少涉及闪长岩。本工作选取冈底斯岩基中部东嘎闪长质岩体作为研究对象,以揭示冈底斯带闪长岩的成因及其与地壳生长的关系。锆石U-Pb定年显示东嘎闪长岩形成于(176.5±1.2)Ma,并且有(191.3±1.2)Ma的继承锆石,指示有早期地壳组分的加入。这些闪长岩具有相对较高的Mg~#(0.40~0.44),亏损的Sr((~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.703570~0.703595)、Nd(ε_(Nd)(t)=+6.1~+6.5)和锆石Hf(ε_(Hf)(t)=+12.0~+14.7)同位素组成,以及较高的~(147)Sm/~(144)Nd值,表明岩浆源区有地幔物质贡献。岩相学上,闪长岩中镁铁质聚晶团块附近的针状磷灰石,以及东嘎岩体中广泛发育的镁铁质包体,暗示闪长岩为岩浆混合成因。岩浆混合的地球化学检验,也证实东嘎闪长岩是由幔源和壳源岩浆混合形成。东嘎闪长岩的壳幔混合成因表明在早侏罗世新特提斯洋俯冲过程中发生了垂向大陆地壳生长。     

南阿尔金泥盆纪中基性杂岩体的成因及其地质意义研究

出露于南阿尔金西段的塔什萨依辉长岩和闪长岩及其内花岗质细脉是古生代多期岩浆活动的产物,它们构成了南阿尔金俯冲碰撞杂岩带的一部分,是深入探讨该地区构造演化过程的良好材料。本文通过对这些地质体野外地质特征、岩石学、地球化学特征、锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素特征的系统研究,以期确定其形成时代、源区性质和岩石成因,为深入探讨南阿尔金俯冲碰撞杂岩带的演化过程提供进一步约束。本文研究表明:辉长岩和闪长岩具相对较高的SiO_2含量(50.4%~53.5%)和Mg#(57~80),低的K_2O/Na_2O比值(0.17~0.67),为钙碱性系列岩石;辉长岩的∑REE偏低(36.9×10~(-6)~83.1×10~(-6)),Eu正异常(δEu=1.17~1.85);闪长岩∑REE稍高(182×10~(-6)~190×10~(-6)),Eu负异常(δEu=0.85~0.86);二者相对富集LREE和LILE,亏损HFSE。其主量元素特征、微量元素(高Nb、Zr含量,低Zr/Y比值)、锆石Hf同位素和Sr-Nd同位素组成表明二者应为大陆板内伸展背景下软流圈交代的岩石圈地幔部分熔融的产物,并在其岩浆演化过程中经历了地壳混染和分离结晶作用。花岗质细脉具高的Si O2含量(72.4%～75.5%)和K_2O/Na_2O比值(2.33～2.56),属于钾玄岩系列岩石;与闪长岩相比,两者微量元素蛛网图相似,但花岗质细脉轻重稀土分馏程度较大,Eu负异常(δEu=0.55～0.61)和P、Ti的亏损更加显著。锆石U-Pb定年结果显示,辉长岩形成时代约为400～420Ma;闪长岩和其内花岗质细脉的形成时代基本一致,约为400Ma,并具有相似的锆石Hf同位素组成和Sr-Nd同位素组成,结合地球化学特征及野外产状,推测花岗质细脉为闪长岩分异的产物。结合南阿尔金区域地质背景综合分析,塔什萨依辉长岩和闪长岩起源于造山后伸展背景下软流圈交代的岩石圈地幔的部分熔融,并经历了地壳混染和分离结晶作用;而闪长岩进一步分异形成花岗质细脉,并在其形成过程中可能伴随少量壳源熔融物质的加入。     

西秦岭厂坝、黄渚关岩体的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

厂坝及黄渚关岩体位于商丹缝合带和勉略缝合带之间的秦岭微板块,主要由花岗闪长岩及二长花岗岩组成。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,黄渚关及厂坝岩体的演化可划分为中三叠世(229 Ma)和晚三叠世(215~209 Ma)2期。黄渚关中心部位的年龄((229.2±1.0)Ma)老于边部岩体((215.8±0.8)Ma),厂坝岩体中心部位年龄((218.3±1.2)Ma),老于边部年龄((209.4±0.8)Ma),结合岩体中心相和边缘相渐变的特征,说明2个岩体是由中心部位侵位,边部岩体的侵位冷却时间较晚造成的。黄渚关岩体的ε_(Hf)(t)为-3.13~-14.51,集中于-10~-6;厂坝岩体的ε_(Hf)(t)为-5.17~-14.51,集中于-12~-6。在ε_(Hf)(t)-t图解中,ε_(Hf)(t)均在球粒陨石之下和古元古地壳演化线之上;二阶段模式年龄黄渚关岩体主要集中在1.8~2.1 Ga,厂坝岩体主要集中在2.0~2.2Ga,结合继承锆石年龄1932 Ma、2039 Ma,表明古元古代地层可能为岩体的源区之一,在黄渚关岩体发现的暗色包体说明岩浆在上升的过程中发生了壳-幔岩浆的混合。因此,笔者认为黄渚关、厂坝岩体起源于古老地壳重熔,并在上升的过程中与幔源岩浆发生一定比例混合。     

南秦岭佛坪地区五龙花岗质岩体的地球化学特征及成因研究

南秦岭印支期五龙岩体侵位于中元古代佛坪群变质岩,在岩体南部发育一些暗色包体.它们和寄主黑云母花岗闪长岩界限或截然,或呈过渡关系.通过对五龙岩体的地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究结果表明,寄主黑云母花岗闪长岩表现出明显埃达克岩的地球化学特征:强烈亏损重稀土元素Yb(0.33×10-6～0.96×10-6)和Y(4.77×10-6～11.2×10-6);富集Sr(643×10-6～1115×10-6),Ba(775×10-6～1386×10-6);高Sr/Y(57.8-160)和Y/Yb(11.0-14.3)比值,不发育Eu异常(δEu=0.70～0.83),表明其源区是以石榴石士角闪石为主,很少或没有斜长石.暗色包体表现出高Mg(4.15%～8.13%),Cr(14.8×10-6～371×10-6),Ni(20.0×10-6～224×10-6)和Nb/Ta(15.40～21.9),暗示其起源于地幔底侵岩浆.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年年龄为:225.3Ma±6 Ma,应为五龙黑云母花岗闪长岩的侵位年龄.综合分析五龙埃迭克质黑云母花岗闪长岩可能是由于幔源岩浆底侵于壳幔边界,诱发增厚的基性下地壳达到含角闪石的榴辉岩相或麻粒岩相发生部分熔融形成埃迭克质岩浆,它的形成可能代表了印支期秦岭造山带后碰撞造山阶段勉略洋俯冲板块的断离作用.     

西藏措勤尼雄岩体的岩石成因及其对富Fe成矿作用的潜在意义

西藏措勤尼雄岩体是冈底斯造山带白垩纪大规模酸性岩浆活动的代表之一,著名的尼雄富铁矿体就主要赋存在发育闪长质包体的尼雄岩体外接触带上。因此要探讨此富铁矿体的成因机制,就需要对邻近的尼雄岩体进行研究。本文报道了尼雄岩体的寄主岩石(～116Ma和～110Ma)和闪长质包体(～110Ma)的岩石学、全岩主量、微量元素和Sr-Nd同位素数据,以约束其岩石成因,并通过与南美智利安第斯铁成矿作用的对比,初步探讨了尼雄岩浆活动与富铁成矿作用的可能联系。尼雄岩体寄主岩石富硅(SiO2=67.52%～76.39%),铝饱和指数(A/CNK)为0.96～1.05,属偏铝质中-高钾钙碱性系列的花岗闪长岩到二长花岗岩。闪长质包体属偏铝质(A/CNK=0.82)中钾钙碱系列岩石。寄主岩石与闪长质包体具相似的稀土元素配分模式和微量元素蜘蛛图型式,如均富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、K、U和Th)、亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P和Zr)。寄主岩石中约116Ma的样品具高的(87Sr/86Sr)i值(0.7145和0.7156)、负的全岩εNd(t)(-8.9和-7.8)和锆石εHf(t)(-7.1～-3.0),对应古老的Nd同位素二阶段模式年龄(1.55～1.60Ga)和锆石Hf同位素地壳模式年龄(1.40～1.60Ga);约110Ma的寄主花岗岩和闪长质包体具偏低的(87Sr/86Sr)i值(0.7066～0.7095和0.7088)、负的全岩εNd(t)(-8.1～-5.2和-7.8)和锆石εHf(t)(-6.2～-2.1和-6.8～-0.2),对应的Nd同位素二阶段模式年龄和锆石Hf同位素地壳模式年龄分别为1.34～1.56Ga和1.20～1.60Ga。结合文献数据提出,尼雄岩体很可能是中上地壳来源的壳源熔体和古老岩石圈地幔来源的幔源熔体不同比例混合而成,并且幔源物质的混入量随时间有增加的趋势(即从约116Ma的50%到约110Ma的65%～75%)。初步认为尼雄岩体可能处于与班公湖-怒江洋壳岩石圈南向俯冲有关的俯冲板片角度变陡并断离(约110Ma)的伸展背景。尼雄岩体在岩浆作用成因、构造背景和地球动力学机制等方面均可与南美智利安第斯富铁成矿带进行很好的对比,因此本文主张,尼雄富铁矿成矿作用与邻近地区的闪长质岩浆活动密切相关,即这些闪长质岩浆活动为尼雄富铁矿床的形成提供了成矿元素。