滇西北衙煌斑岩的岩石成因及动力学背景:年代学、地球化学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素约束

北衙地区出露有多条煌斑岩脉,锆石LA-ICP-MS定年表明岩脉的侵位时间为34.96±0.66Ma,与滇西地区新生代岩浆活动的高峰期一致.岩石地球化学分析表明北衙煌斑岩具有高钾(K₂O/Na₂O为1.03~10.38)、富碱((K₂O+Na₂O)(平均7.55%)、高Mg^#(30~73),富集大离子亲石元素(LILE)(K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素的特征.同位素以高(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.70615~0.70825),低ε_Nd(t)(-5.3~-1.3),富集放射性Pb(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.542~38.856,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.553~15.617,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.482~18.612)为特征,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf为0.282631~0.282882,ε_Hf(t)为-4.2~1.8.岩石地球化学和同位素特征表明该煌斑岩源自经俯冲板片交代富集了的岩石圈地幔,推测源区可能为含金云母的尖晶石相橄榄岩地幔与石榴石相橄榄岩地幔的过渡区,起源深度大致在75~85km,明显高于同区富碱斑岩的起源深度.构造和地球动力学背景分析表明,该煌斑岩以及滇西地区新生代岩浆作用都是对印度-欧亚大陆强烈碰撞的响应,都产在强烈伸展的动力学背景下,为岩石圈减薄的产物.     

沂沭断裂带北段早白垩世高钾钙碱性火山岩地球化学特征与岩石成因

沂沭断裂带内发育了大量的中生代火山岩,其成因研究对剖析断裂带活动规律具有重要意义。本文对断裂带北段潍坊、安丘、鄌郚地区中生代火山岩进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和主量元素、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素分析。探讨了沂沭断裂带中生代火山岩成因及其形成的地球动力学过程。断裂带北段火山岩年龄集中在131~124Ma之间,喷发于早白垩世。岩石为一套高钾钙碱性火山岩,包括玄武安山岩、粗安岩、粗面岩、英安岩。火山岩富集Rb、Ba等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素。稀土元素含量高（∑REE=140.5×10^-6~433.1×10^-6）,富集轻稀土、亏损重稀土（∑LREE/∑HREE=9.8~31.0）,无明显的Eu负异常。火山岩具有富集且变化范围较大的Sr-Nd-Pb同位素组成,（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i=0.708054~0.711692,ε_Nd（t）值为-15.3~-7.4,（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb）_i=17.213~17.962,（²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb）_i=15.425~15.590,（²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb）_i=37.597~38.365。研究表明,高钾钙碱性火山岩的源区与区域基性岩源区一致,均为富集岩石圈地幔。玄武安山岩、粗安岩、粗面岩经基性岩浆分离结晶作用形成,英安岩则遭受了华北下地壳强烈混染。三叠纪末期,由于扬子板块向华北克拉通俯冲,扬子地壳析出的流体/熔体交代了华北古老岩石圈地幔,形成富集岩石圈地幔。早白垩世,受古太平洋板块俯冲和后撤作用,富集岩石圈地幔部分熔融形成基性岩浆,岩浆在上升过程中发生分离结晶作用,受沂沭断裂深切作用影响,部分地区遭受华北下地壳混染,最终形成区内各类高钾钙碱性火山岩。     

华北克拉通东部鲁西早白垩纪基性岩墙成因:来自锆石年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素的证据

中生代基性辉绿岩墙广泛分布于华北克拉通东部山东地区。本研究给出代表性岩墙的U-Pb锆石年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据,4个代表性锆石的LA-ICP-MS年龄范围处于121.9±0.6Ma和124.3±0.5Ma之间(早白垩纪)。岩石的主量元素组成变化较小,岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如,Rb、Ba、U、K和Pb),以及亏损高场强元素(如,Nb、Ta和Ti)。另外,基性岩墙具有相对一致的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i比值(~0.7098),负的ε_Nd(t)值(-14.7~-14.5)、ε_Hf(t)值(-31.4~-26.7)和高的Hf模式年龄(t_DM1=1817~2024Ma)。研究显示基性岩墙来自富集岩石圈地幔的部分熔融作用,并在上升侵位过程中经历了一定程度的地壳混染作用影响。总体研究表明,基性岩墙的成因机制与扬子克拉通与华北克拉通的碰撞有关,岩浆源区为晚中生代前受俯冲扬子地壳沉积物交代后的富集岩石圈地幔。     

鲁西莱芜三岔河矽卡岩型铁金矿床岩体成因：锆石U-Pb年代学和岩石地球化学证据

【研究目的】莱芜三岔河矿床是鲁西地区首次发现的矽卡岩型铁金矿床（不含铜）,以往研究相对薄弱,本文旨在对成矿岩体形成时代、源区性质、岩石成因和构造背景进行讨论。【研究方法】本文开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、岩体主微量测试工作。【研究结果】结果显示辉石闪长岩侵位年龄为（138.4±1.2）Ma,属早白垩世。辉石闪长岩里特曼指数σ=2.20～2.54,为钙碱性岩石;辉石闪长岩具高Mg^#、富Na特征,Sc、Cr、Co、Ni含量较高,表明其具有幔源岩浆的属性;富集轻稀土元素（LREE）,亏损重稀土元素（HREE）,Eu异常不明显,富集大离子亲石元素（Cs、Ba、Sr）,亏损高场强元素（Nb、Ta、Zr）,暗示有地壳物质的涉入。【研究结论】三岔河辉石闪长岩可能起源于受华北克拉通古老地壳物质改造的富集岩石圈地幔的部分熔融,形成于岩石圈减薄的强烈伸展构造背景,可能与太平洋板块俯冲后撤引起的伸展构造环境有关。     

江西冷水坑矿床含矿花岗斑岩的Sr-Nd及锆石Hf-O同位素研究

江西冷水坑铅锌矿床是武夷成矿带北段的典型矿床,矿区内含矿花岗斑岩锆石U-Pb年龄为（162.0±2.0）Ma,岩浆分异程度较高,具有高SiO₂（69.46%~75.52%）、高K₂O（K₂O/Na₂O>3.22）、强过铝质（ASI=1.20~1.96）的特征。岩体发育较明显的Eu负异常,富集强不相容元素Rb、Th、U,而亏损高场强元素Ba、Sr、Nb、Ta、P、Ti。全岩同位素测试结果显示,冷水坑含矿花岗斑岩具有极高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值（0.74005~0.76518）与低的ε_Nd值（-11.48~-10.78）,锆石Hf-O同位素测定值变化范围较小,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf介于0.282317~0.282460,具有负的ε_Hf（t）值（-12.39~-7.62）和相对较高的δ¹⁸O值（7.23‰~8.81‰）,指示岩浆主要来自于成熟地壳,可能起源于北武夷地区变质基底,源岩为基底变质岩,这可能与古太平洋板块俯冲形成的挤压背景下的地壳熔融有关。     

浙东晚白垩世小雄破火山中火山-侵入杂岩的岩石成因

破火山内出露的火山岩与浅成侵入岩为硅质岩浆演化研究提供了一个重要窗口，从而备受关注。小雄破火山内的火山-侵入杂岩是中国东南沿海晚白垩世岩浆活动的典型代表，包括小雄组火山岩（K₂x）与两类侵入岩（花岗斑岩、正长斑岩）。本文以小雄火山-侵入杂岩为研究对象，开展了系统的锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学研究，旨在深入探讨破火山内火山岩与侵入岩之间的成因联系和岩浆演化过程。系统的LA-ICP-MS 锆石U-Pb年代学研究表明，小雄组火山岩形成于98~88Ma，并具有多期次喷发的特点，可分为下段、中段和上段，年龄分别为98~96Ma（K₂x¹）、95~92Ma（K₂x²）、~ 88Ma（K₂x³）。小雄花岗斑岩形成年龄为90Ma；正长斑岩形成稍晚，约88Ma。与下段流纹质玻屑凝灰岩的Nd-Hf同位素组成[ε_Nd（t）=-8.3~-7.2， ε_Hf（t）=-11.8~-7.2]相比，中段流纹岩要更为亏损[ε_Nd（t）=-5.84~-5.32， ε_Hf（t）=-10.1~-0.5]。研究表明，小雄组流纹质火山岩的母岩浆可能起源于发生在深部岩浆房中渐进的壳幔相互作用，中段流纹岩的源区混入了更多的亏损幔源组分。中段流纹岩与花岗斑岩具有相似的Nd-Hf同位素组成，以及 "互补"的微量元素地球化学特征，由发生在浅部岩浆房的分离结晶作用和堆晶作用所制约。值得注意的是，正长斑岩与花岗斑岩并不存在直接的成因演化关系，两者应是不同的起源。不同的正长斑岩岩株具有高度一致的结晶年龄、微量元素特征以及Nd-Hf同位素组成，以上特征均表明小雄破火山内的正长斑岩具有相同的起源。正长斑岩母岩浆起源于富集岩石圈地幔的部分熔融，岩浆源区混入了来自亏损的软流圈地幔组分，其地球化学成分变化主要受"普通辉石+磷灰石+钛铁矿"的分离结晶所控制。     

辽东凤凰山正长花岗岩SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征与陆内伸展作用

【研究目的】 辽宁丹东地区发育着一期A型花岗岩,因其特殊的成因演化,特定的构造背景及其重要的地球动力学意义而备受关注。【研究方法】 本文通过对辽宁丹东凤凰山岩体SHRIMP锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征的分析,探讨了该岩体形成时代、岩石成因及地球动力学背景。【研究结果】 辽东凤凰山黑云母正长花岗岩锆石U-Pb年龄分别为（122.3±1.7）Ma、（125.0±1.7）Ma、 （122±2）Ma,代表岩浆结晶年龄,凤凰山正长花岗岩侵位时代属于早白垩世。地球化学分析结果显示,SiO₂含量为65.65%～73.62%,K₂O为3.52%～5.76%,Na₂O为3.64%～4.26%,Al₂O₃为13.4%～15.49%,A/CNK值1.02～1.46,属铝过饱和型。碱度率AR在2.71～5.13,基本在铝质A型花岗岩AR值范围内,FeO_t/MgO比值为4.69～18.05,表现为A型花岗岩的A1和A2过渡类型。Rb/Nb比值为6.02～8.64,明显高于大陆壳的Rb/Nb比值2.2～4.7,说明陆壳物质对岩体成岩影响较大,从而导致Rb的含量增加。相对富集大离子亲石元素Rb、Th, Zr、Hf,亏损Sr、P、Ba、Ti、Nb。稀土总量较高,轻重稀土之间的分馏不明显,Eu具明显的负异常。【结论】 综上,凤凰山正长花岗岩可能产生于陆内剪切相关的伸展环境,应为自中侏罗世开始由板块俯冲引起的东亚大陆边缘构造过程的响应。     

胶东早白垩世高镁闪长岩类的发现及其构造背景

胶东地区发育大规模早白垩世壳幔混合源花岗岩类,但一直未发现与花岗岩类相关的独立的幔源侵入体,给深入理解早白垩世壳幔演化带来了困惑。胶东的柳林庄和夏河城岩体以往被认为是三叠纪闪长岩类,本文在详细的野外地质工作基础上,通过年代学、岩石地球化学、同位素地球化学分析,发现这2个岩体为早白垩世高镁闪长岩。样品的SiO₂含量在53.29%~62.54%之间,MgO含量为3.60%~8.10%,Mg^#主要介于0.47~0.68之间;富集Ba、Rb、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr等高场强元素;初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.7082~0.7083,与地幔平均值接近;ε_Nd（t=113Ma）值很低（-20.5~-16.8）,与胶东地区的基性脉岩同位素组成一致。2个岩体相比而言,柳林庄岩体富K₂O、Fe₂O₃^T,REE、LILE、HFSE含量较高,而MgO、Ni和Cr含量偏低。3件样品的锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素加权平均年龄值分别为120.1±1.6Ma、118.3±1.7Ma和122.3±4.0Ma,与壳幔混合源的伟德山型花岗岩及胶东金矿的成岩、成矿时代一致,指示他们形成于统一的地球动力学背景。高镁闪长岩的地球化学特征介于高镁埃达克岩与赞岐岩及埃达克岩与Piip型高镁安山岩之间,指示其形成于古太平洋板块俯冲的地幔楔环境,为富集岩石圈地幔部分熔融的产物。夏河城岩体的岩浆直接来源于含角闪石的富集岩石圈地幔源区,而柳林庄岩体岩浆源区为含金云母的岩石圈地幔并且在岩浆上侵过程中混染了部分地壳物质。     

江西德兴斑岩铜矿石英闪长玢岩成因及成矿学意义

为探究石英闪长玢岩成因及幔源基性岩浆对斑岩铜矿的贡献,本文选取德兴矿床石英闪长玢岩开展了锆石U-Pb定年、Hf同位素和全岩地球化学研究。获得石英闪长玢岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为169 Ma,与成矿花岗闪长斑岩侵位时间一致,岩体为中侏罗世岩浆活动的产物。石英闪长玢岩具有低的SiO₂(58.41%~63.12%)和K₂O(1.68%~2.94%)含量及A/CNK值(0.85~1.04),富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和重稀土元素,属于钙碱性到高钾钙碱性系列岩石。具有相对亏损的锆石Hf同位素组成,εHf(t)=2.20~7.93(最大值7.93),指示其源区为岩石圈地幔。锆石稀土元素配分模式图显示出明显的正Ce异常,岩浆氧逸度(lg f_O2)为-20.05~-6.66,达到磁铁矿-赤铁矿氧逸度等级,指示石英闪长玢岩结晶自高氧逸度岩浆。全岩地球化学特征显示,德兴石英闪长玢岩与成矿花岗闪长斑岩及其暗色包体符合岩浆混合的演化趋势,说明成矿花岗闪长斑岩可能是中侏罗世幔源基性岩浆和地壳酸性岩浆大规模混合作用的产物,并且石英闪长玢岩代表了岩浆混合过程中的幔源基性端员。结合前人研究成果,认为在中侏罗世伸展构造背景下,软流圈物质上涌导致新元古代受交代的岩石圈地幔部分熔融形成幔源基性岩浆,基性岩浆的底侵作用诱发下地壳物质熔融并与之发生一定程度的岩浆混合作用,形成了花岗闪长斑岩的母岩浆。高氧逸度幔源岩浆的加入可抑制斑岩体系硫化物的过早饱和,同时为德兴矿床注入了成矿所需的部分挥发分和金属元素。     

内蒙古敖包吐铅锌矿床花岗岩类年代学及其地球化学特征

内蒙古敖包吐铅锌矿是大兴安岭南段成矿带上新发现的矿床,成矿与花岗闪长斑岩关系密切。对矿区内花岗闪长斑岩和花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,形成年龄分别为（140.0±0.5）Ma（MSWD=1.3）和（151.6±0.4）Ma（MSWD=1.2）,为晚侏罗世—早白垩世岩浆活动的产物。岩石地球化学测试结果显示,花岗闪长斑岩具有高硅（w（SiO₂）=65.51%~67.85%）,富碱（w（Na₂O+K₂O）=6.86%~7.81%）,贫P₂O₅的特征,A/CNK在0.95~1.02之间,富集微量元素K、Rb、Nd,亏损Ta、Nb、P、Ti,为I型花岗岩。花岗岩的A/CNK值为1.58,属强过铝质岩石。Rb/Sr比值大于0.9,为S型花岗岩。敖包吐花岗岩的全岩Pb同位素组成显示,其²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.398~18.755,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.534~15.541,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.386~38.542,铅具有混合来源特征。岩浆很可能来源于岩石圈地幔,并受到一定程度的混染。敖包吐花岗岩类可能与兴蒙造山带东段的后碰撞环境有关,并受到与古太平洋板块俯冲有关的弧后伸展影响。     

西藏札佐晚白垩世中期埃达克岩年代学、地球化学及其构造意义

为解释南冈底斯晚白垩世埃达克质岩石成因及其地球动力学机制,本文对西藏扎囊县札佐地区二长花岗岩开展了锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩地球化学分析。札佐二长花岗岩锆石U-Pb定年为80.43±0.62 Ma,其SiO₂为66.19%~66.84%,Al₂O₃为15.17%~15.48%,MgO为1.67%~1.91%,Mg#为47.4~51.5,K₂O为3.86%~4.09%,A/CNK=0.91~1.01,属准铝质高钾钙碱性岩石。岩石轻稀土富集明显,高Sr（492×10^-6~670.2×10^-6）,低Y（8.27×10^-6~14.99×10^-6）,Yb（1.07×10^-6~1.79×10^-6）,高Sr/Y（35.0~81.0）,高La/Yb（17.4~21.4）,弱负Eu异常,具埃达克岩地球化学特征。相对富集大离子亲石元素（LILE）,亏损高场强元素（HFSE）和重稀土。锆石ε_Hf（t）值为10.5~14.1,单阶段Hf模式年龄（t_DM1）为184.8~326.1 Ma,平均为203.4 Ma,二阶段Hf模式年龄（t_DM2）为247.2~476.0 Ma,平均为287.1 Ma,略大于侵位年龄,指示岩浆物质来源于俯冲洋壳,并可能卷入俯冲沉积物。岩石中地幔组分印记Mg#值和相容元素Ni、Cr含量较高,表明熔体在上升过程中与上覆地幔楔发生反应。研究分析表明,在新特提斯洋洋脊俯冲作用下,高温热流透过板片窗导致洋壳（及俯冲沉积物）部分熔融形成札佐埃达克质二长花岗岩。同时表明,在80 Ma左右,新特提斯洋仍处于洋脊俯冲阶段。     

藏南冈底斯岩基东段晚白垩世早期朗县杂岩的岩石成因和深部地球动力学过程

藏南冈底斯岩基晚白垩世早期岩浆岩保存了有关新特提斯洋的俯冲演化过程和大陆地壳生长的重要信息。本文对朗县杂岩中出露的晚白垩世早期中酸性岩（岩脉）开展了全岩元素地球化学、锆石U-Pb地质年代学、同位素（Sr、Nd和Hf）组成的研究。闪长岩和花岗闪长岩年龄为92.4~86.9Ma,花岗岩（脉）年龄为91.9~88.6Ma,均为晚白垩世早期岩浆作用的产物。闪长岩和花岗闪长岩具有高钾钙碱性偏铝质特征,具有较高的锆石Hf（ε_Hf（t）=+8.3~+13.2,平均值+10.9）和全岩Nd（ε_Nd（t）=+3.2~+2.7）同位素组成,为受俯冲板片流体和大洋沉积物熔体共同交代的地幔楔部分熔融形成,闪长岩岩浆源区形成深度较浅且受板片流体的交代程度较高,花岗闪长岩岩浆源区更深,受沉积物熔体交代程度较高。花岗岩（脉）在主量元素、稀土元素和微量元素组成上显示明显差异,可划分为两类,第一类花岗岩属于低钾钙碱性系列,Na₂O/K₂O>3.0,稀土总量较高,具有明显的Eu负异常,Sr/Y低（<7.2）。在主量元素组成上,该类花岗岩与闪长岩和花岗闪长岩形成较好的线性演化关系,表明它们可能是上述中酸性岩浆演化的产物。第二类花岗岩属于高钾钙碱性系列,Na₂O/K₂O较低（均<1.0）,铝饱和指数较高（A/CNK=1.01~1.02）,发育角闪石,稀土总量较低,具有微弱负或无Eu异常（Eu/Eu^*=0.88~1.12）,Sr/Y比值（33.8~55.4）较高,锆石Hf（ε_Hf（t）=+4.1~+10.8）和全岩Nd（ε_Nd（t）=+0.8）同位素组成都较低,为新生下地壳部分熔融形成。结合冈底斯岩基晚白垩世早期（100~87Ma）岩浆岩已有的研究结果,认为新特提斯洋板片自早白垩世以高角度俯冲,在晚白垩世早期俯冲板片发生回撤,导致软流圈物质上涌增强,诱发熔流体交代过的地幔楔较高程度的部分熔融形成镁铁质岩浆。这些镁铁质岩浆上升侵位到下地壳,发生不同程度的分离结晶作用并诱发新生下地壳部分熔融,形成晚白垩世岩石地球化学性质各异的岩浆岩。     

广东园珠顶铜钼矿床花岗斑岩年代学、地球化学特征及锆石Hf同位素

园珠顶铜钼矿床位于钦杭成矿带南段的大瑶山隆起北缘,为大型斑岩型铜钼矿床。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得了花岗斑岩的高精度成岩年龄,为（154.3±1.7） Ma （n=12,MSWD=3.1）,为晚侏罗世岩浆活动的产物,与辉钼矿的Re-Os同位素年龄155 Ma相吻合。岩石地球化学分析表明,园珠顶花岗斑岩高硅〔w（SiO₂）为68.81%~70.21%〕、富碱〔w（Na₂O）+w（K₂O）为6.78%~8.01%〕、准铝质-弱过铝质（A/CNK为0.96~1.04）;稀土元素总量中等（ΣREE 为142.15×10^-6~170.83×10^-6）,富集轻稀土元素（ΣLREE 为135.05×10^-6~162.34×10^-6）,轻重稀土元素分馏明显〔（La/Yb）_N=30.97~32.10〕,弱的Eu负异常（δEu=0.86~0.89）,稀土元素配分模式总体右倾;岩石相对富集Rb、K等大离子亲石元素（LILE）及高场强元素Th、U,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素（HFSE）及部分大离子亲石元素Ba、Sr。LA-MC-ICP-MS锆石Hf 的原位分析表明,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值变化于0.282 500~0.282 801之间,ε_Hf（t）值介于-6.27~4.19。综合分析表明,园珠顶花岗斑岩为准铝质-弱过铝质的I型花岗岩,具有壳幔混合源成因,锆石ε_Hf（t）值反映了园珠顶花岗斑岩的成岩源区较为复杂,总体具亏损岩浆源区的特征,以幔源物质为主,但在岩浆侵位过程中遭受了古老地壳物质的混染。结合区域构造背景和前人研究成果,认为园珠顶斑岩体及铜钼矿,与钦杭成矿带北段的永平铜矿具有一致的成岩成矿构造背景,形成于板块俯冲环境。     

俯冲陆壳和洋壳对华北克拉通中生代岩石圈地幔改造的氧同位素记录

来自华北克拉通山东省中生代镁铁质岩石及地幔包体的橄榄石氧同位素组成显示,早白垩世岩石圈地幔主要受到了来自俯冲的华南陆壳不同组分的改造作用,包括镁铁质下地壳和长英质上地壳组分以及少量的海相沉积碳酸盐岩,而晚白垩世的岩石圈地幔则受到了来自俯冲的太平洋板块的改造。早白垩世受俯冲陆壳改造的岩石圈地幔橄榄石相对正常地幔高δ¹⁸O (6.0‰～7.2‰),而晚白垩世被俯冲洋壳改造的局部地幔则相对正常地幔低δ¹⁸O (4.1‰～5.3‰)。板块俯冲作用是导致华北克拉通岩石圈地幔破坏的重要深部机制,三叠纪华南陆壳深俯冲导致了华北克拉通地幔强烈富集相容组分而转变为易熔的岩石圈,早白垩世大规模幔源岩浆的侵位很可能与俯冲大陆板片的整体断离或拆离作用相关;晚中生代以来的太平洋俯冲作用则引发了岩石圈地幔的置换和增生作用,形成了目前新、老地幔共存的格局。     

大别造山带研子岗碱性岩体成因及其构造意义：锆石U-Pb年龄和地球化学制约

出露于大别造山带西南部的研子岗碱性杂岩体侵位于元古代和新太古代随县群中,本文采用锆石LA-ICPMS U-Pb定年方法,获得岩体的主体岩性角闪正长岩的岩浆锆石年龄为133± 1Ma,代表岩体的结晶年龄,这一年龄也是大别造山带中已知形成时代最早的早白垩世碱性岩体的结晶年龄（单颗粒锆石U-Pb法）。研子岗碱性杂岩体具有碱性岩典型的富碱（K₂O＋Na₂O＝8.38%~11.26%）、低硅（SiO₂＝63.41%~66.51%）的特点。主要矿物为微斜条纹长石,暗色矿物主要为镁角闪石。地球化学特征表明,全部岩石均具有高Ba-Sr花岗岩类高Ba（1230× 10^-6~4865× 10^-6）、高Sr（583× 10^-6~2088× 10^-6）和无负Eu异常（Eu/Eu^*＝0.97~1.12）等特征,并具有A型花岗岩的部分地球化学特征。岩石的Y/Nb比（0.46~1.09）较低,具洋岛玄武岩的部分地球化学特征,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i初始比值（0.70513~0.70543）较低,表明岩体的物源主要来源于幔源。Nd二阶段模式年龄(t_2DM=1859~1942Ma)和锆石Hf二阶段模式年龄(t_DM2=2130~2330Ma）较老,ε_Nd(133)值(-12.5~-11.4）和ε_Hf(133)值(-18.2~-15.4）较低。综合分析表明,岩体主要为古老的富集岩石圈地幔物质低程度部分熔融和随后地壳物质轻度AFC（混染和分离结晶作用）过程的产物,源岩熔融的热量主要来源于软流圈物质的上涌底侵作用提供。研子岗岩体形成于碰撞后构造环境,岩体的形成预示着大别造山带早白垩世造山过程的即将结束,板内时期的即将来临。     

安徽宣城荞麦山矿床成矿岩体及其暗色包体成因与成矿意义:锆石U-Pb年代学、地球化学、Sr-Nd-Hf-O同位素制约

宣城矿集区是长江中下游成矿带内新提出的矿集区,近年来取得了重大的找矿突破,尤其是大型斑岩型铜金矿的发现使宣城矿集区逐渐成为研究热点。宣城矿集区一系列的斑岩-矽卡岩矿床均与早白垩世侵入体密切相关。荞麦山铜钨矿床是区内典型的矽卡岩矿床,矿床形成与花岗闪长斑岩密切相关,且花岗闪长斑岩发育较多的暗色包体。确定暗色包体的成因有助于深入理解含矿岩体的岩浆演化过程及成矿意义。本次工作以荞麦山矿床花岗闪长斑岩和暗色包体作为研究对象进行U-Pb同位素年代学、岩石及矿物地球化学、全岩Sr-Nd、锆石Hf-O同位素地球化学分析,探讨暗色包体及成矿岩体的源区、岩浆演化过程及其对成矿的意义。暗色包体的形成时代为141Ma（MSWD=0.8）,（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i值为0.7059~0.7069,ε_Nd（t）值为-6.0~-9.2,ε_Hf（t）值为-12.7~-5.8,δ¹⁸O值为5.8‰~7.7‰;寄主岩石形成时代为140Ma（MSWD=0.3）,（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i值为0.7061~0.7064,ε_Nd（t）值为-8.7~-7.7,ε_Hf（t）值为-12.1~-8.1,δ¹⁸O值为5.6‰~7.4‰。此外,暗色包体与寄主岩石主要氧化物含量与SiO₂含量呈线性负相关趋势、微量元素特征相似和寄主岩石斜长石斑晶的不平衡结构及捕掳晶的发现指示荞麦山暗色包体为岩浆混合成因,花岗闪长斑岩为起源于富集地幔的岩浆与壳源岩浆混合成的母岩浆侵位而来,同时幔源岩浆和壳源岩浆的混合也分别提供了成矿金属元素铜和钨,最终形成了铜钨共生的荞麦山矿床。     

塔里木盆地北缘二叠纪巴立克立克组凝灰岩年代学、地球化学及构造意义

塔里木盆地北缘广泛分布的二叠纪火山岩,对于理解天山造山带晚古生代构造演化具有重要研究意义。本文以哈拉峻地区巴立克立克组凝灰岩为研究对象,开展了地球化学、年代学和Lu-Hf同位素研究,结果显示凝灰岩富硅(SiO₂=74.59％~76.18％)、富碱(Na₂O+K₂O=7.48％~7.79％)、低铝(Al₂O₃=13.80%~14.29%),属于钾玄质过铝质流纹岩类;具轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的特征,具Eu弱正异常,相对富集Rb、Th等大离子亲石元素(LILE),亏损P、Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),Nb/Ta值平均为16.60,Sr/Y值平均为2.42,Mg^#值平均为34.71;LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析结果显示巴立克立克组凝灰岩的结晶年龄为280.47±2.58 Ma,εHf(t)值为-0.73~2.12,二阶段模式年龄(t_DM2)为1 318~1 145 Ma。结合塔里木盆地北缘早二叠世的构造演化、岩浆活动及沉积分布等信息,指出巴立克立克组沉积于南天山洋壳向塔里木板块俯冲的板内裂谷盆地中,具非造山板内岩浆岩特征,可能为地幔柱作用背景下,岩石圈地幔底侵导致地壳物质部分熔融的产物,继承了壳源和幔源的双重源区特征。     

藏南冈底斯岩基东段朗县杂岩早白垩世岩浆作用:新特提斯洋二次俯冲

新特提斯洋长期俯冲消减作用在早白垩世可能经历二次俯冲启动或板片俯冲几何形态的重大转换。确定西藏南部冈底斯岩基早白垩世岩浆作用的岩石地球化学特征和作用方式是甄别上述过程的关键,对理解新特提斯洋的俯冲演化过程至关重要。本文就冈底斯岩基东段朗县杂岩中保存的各类早白垩世岩浆岩,开展了锆石U-Pb地质年代学和Hf同位素、全岩元素和同位素（Sr-Nd）组成分析。数据结果表明：1）基性岩侵位时代为早白垩世晚期（103.6~100.8Ma）,为高钾钙碱性偏铝质岩石,锆石ε_Hf（t）=+0.3~+5.7,全岩ε_Nd（t）=-0.8和-0.3,暗示其岩浆源区具有大量俯冲沉积物或流体的混入,为沉积物熔体和流体交代的地幔楔物质部分熔融的产物,经历了一定程度的角闪石分离结晶作用;2）中性岩形成于99.8~97.6Ma,略晚于基性岩,其主量元素与基性岩具有较好的线性关系,全岩ε_Nd（t）=+1.1,具有较多的地幔物质参与,为基性岩浆进一步演化形成;3）酸性岩（脉体）记录了多阶段岩浆作用（124.1~95.3Ma）,根据同位素组成不同进一步划分为两类,第一类具有较低的全岩ε_Nd（t）值（-8.3~-6.0）,其岩浆源区显示富集特征,t_DM2=1385~1586Ma,由古老地壳物质的再熔融形成;第二类的锆石ε_Hf（t）值（-2.8~+3.2）变化较大,岩脉的锆石ε_Hf（t）=+0.4~+8.1,t_DM=428~906Ma,全岩ε_Nd（t）=+0.1和+0.8,表明岩浆源区具有不均一性,为古老地壳物质被富流体地幔岩浆改造形成;和4）镁铁质包体的主量元素与寄主花岗岩具有较好的线性关系,锆石的Hf同位素组成变化较大（ε_Hf（t）=-9.3~+4.1）,变化范围可达13个ε单位,为岩浆混合成因。寄主花岗岩和角闪辉长岩分别作为酸性和基性端元,是基性岩浆与其诱发古老地壳熔融形成的花岗质岩浆经混合形成。结合冈底斯岩基早白垩世岩浆岩的研究结果,朗县杂岩在早白垩世（124~97Ma）的岩浆作用具有明显的岩浆混合现象,锆石Hf和全岩Sr-Nd同位素组成变化较大,可达13个ε单位,其岩浆源区复杂且富含流体,代表了新特提斯洋在早期（240~144Ma）经历漫长的俯冲之后,在早白垩世时期（~120Ma）俯冲带发生跃迁或俯冲角度达到临界点,导致大量俯冲沉积物和流体沿俯冲带俯冲下去,与发生部分熔融的地幔楔物质混合,底侵导致上覆古老地壳物质的再熔融,形成早白垩世复杂的岩浆岩组合,很可能是新特提斯洋二次俯冲开始的标志。     

华北克拉通山西省晚石炭世基性岩墙成因：锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd同位素证据

作为岩石圈伸展拉张背景侵位的特征岩石,基性岩墙群（煌斑岩、辉绿岩和辉绿玢岩等）地质和地球化学研究日益受到地质研究者的关注。研究显示,基性岩墙在全球范围主要分布在美国、加拿大、巴西、澳大利亚和中国等地区,且年代格架主要集中在前寒武纪时期（2.4Ga、2.1Ga、1.8Ga、1.4Ga、1.0Ga）。目前,国内中生代以来基性岩墙群主要出露于华北克拉通、华南、西藏和塔里木盆地。本研究基性岩墙来自山西省大同附近,对于该套岩墙,本文给出了锆石U-Pb定年、地球化学和Sr-Nd同位素证据。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为293Ma,岩石具有变化较小的主元素变化特征（SiO₂=50.78%~51.35%,TiO₂=2.16%~2.32%,Al₂O₃=14.53%~15.08%,Fe₂O₃=12.42%~12.66%,MnO=0.13%~0.16%,MgO=5.14%~5.35%,CaO=7.93%~8.25%,Na₂O=3.52%~3.78%,K₂O=1.01%~1.14%和P₂O₅=0.24%~0.36%）。另外,基性岩墙富集轻稀土元素、大离子侵石元素（Ba,K和Sr）和高场强元素（Nb,Ta和Zr）,亏损Th、Pb和Ti。同时,基性岩墙具有相对一致的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i比值（0.70422~0.70423）,正的ε_Nd（t）值（5.8~6.1）和变化较小的Nd模式年龄（t_DM1=0.67~0.72Ga,t_DM2=0.57~0.59Ga）。以上特征表明,基性岩墙来自亏损软流圈地幔的分布熔融作用,岩浆侵位过程中发生了橄榄石、辉石和含Ti相矿物的分离结晶作用,但没有受到地壳物质的混染作用影响。基性岩墙的成因上与华北克拉通和西伯利亚板块碰撞后的拉伸作用有密切联系。     

安徽滁州和管店早白垩世高镁埃达克质侵入岩的成因:锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素的制约

本文以华北陆块东部早白垩世滁州闪长玢岩和管店石英闪长岩为研究对象,报道了新的全岩地球化学（主量元素、微量元素以及Sr-Nd同位素）以及锆石U-Pb年代学和Hf同位素的综合研究结果,进而约束其岩石成因和构造意义。滁州闪长玢岩中锆石发育振荡环带,管店石英闪长岩中锆石具条痕状吸收的特点,它们均为岩浆成因。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,滁州和管店闪长质锆石年龄分别为128±1Ma和130±2Ma,表明二者均形成于早白垩世。地球化学特征显示,滁州和管店闪长质岩石具有类似的主量元素和微量元素组成,整体具中等的SiO₂含量（58.55%~60.12%）和富MgO（4.43%~5.10%,Mg^#=57~61）的特征,Na₂O/K₂O比值为1.20~1.47,属于高钾钙碱性系列岩石;富集轻稀土元素和大离子亲石元素（如Rb、Ba）,亏损重稀土元素和高场强元素（如Nb、Ta、Zr、Hf）,并具不同程度的Eu负异常（δEu=0.85~0.93）。它们具高的Sr（575×10^-6~1035×10^-6）和低的Y含量（10.2×10^-6~15.3×10^-6）以及高的Sr/Y比值（57~69）,属于埃达克质岩石。此外,滁州和管店闪长质岩石具有类似的Sr-Nd以及锆石Hf同位素的特征,滁州闪长玢岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值介于0.7061~0.7066之间,ε_Nd（t）值为-17.7~-16.9,锆石ε_Hf（t）值变化于-23.1~-19.1之间,而管店石英闪长岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值为0.7046~0.7059,ε_Nd（t）值为-18.7~-15.8,锆石ε_Hf（t）值为-25.6~-20.0。综合上述,滁州和管店闪长质岩石均属于高镁埃达克质岩石,起源于拆沉的加厚下地壳部分熔融的熔体与地幔橄榄岩反应的产物,形成于早白垩世华北东部陆块拆沉作用下的伸展背景。