华南中生代同熔系列花岗岩类的Nd—Sr同位素特征及成因讨论

本文讨论了华南20个同熔系列花岗岩类的Nd-Sr同位素组成。根据样品的同位素 组成及其在€Nd-T,(87Sr/86Sr)-T,和€Nd-€sr:图上的分布特征，认为这些同熔系列花岗岩类是华南上地壳端员和亏损地慢端员按一定比例混合的产物。利用简单二元混合方程计算了这些花岗岩体的壳慢混合比例。根据产出的大地构造环境和物质来源，华南同熔系列花岗岩类可划分为三种类型:大陆边缘型，大陆内部型和断裂拗陷带型。     

华南陆壳改造系列花岗岩类型划分和成岩物质来源

本文将华南陆壳改造系列花岗岩进一步划分为同造山混合花岗岩和岩浆花岗岩型、非造山陆壳重熔型和同碰撞型3类。根据锶、钕同位素测定值,依壳、幔二元混合模型方法计算了3类花岗岩源区物质的构成:第一类型为上壳端元占78.6—89.7％,亏损地幔端元占15.0—10.3％;第二类型为上壳端元占63.7％,亏损地幔端元占36.3％;第三类型上壳端元占100％。均以上壳端元为主。     

华南花岗岩物源成因特征与陆壳演化

华南不同时代的花岗岩按物质来源及成因可划分为:幔源(分异)系列:幔-壳混源(同熔)系列;壳源改造(重熔)系列和幔-壳混源碱性系列等四个不同的系列,简要阐述了划分四类系列的岩石学、地球化学的依据。侧重根据Sm-Nd、Rb-Sr同位素成分,以二元混合模型计算了花岗岩源区物质组成中,上壳和亏损地幔组份各占的比例。在此基础上探讨了不同物源成因系列花岗岩形成与华南陆壳演化的内在联系:东安、雪峰旋回褶皱系阶段花岗岩物源成因类型比较多样,有幔源(分异)系列、不成熟壳源、成熟壳源改造(重熔)系列等;加里东,海西期以陆壳改造(重熔)系列为主;印支、燕山期活化区(地洼)阶段,在地幔活化激发下,中国东部陆缘形成幔—壳混源(同熔)系列花岗岩和相应的火山岩;但沿内部断裂带,在壳下地幔热传输及构造作用下引起陆壳重熔,形成属于壳源改造(重熔)系列花岗岩。同位素的研究证明了:地洼阶段的构造-岩浆活动主要动力是来自壳下地幔的活化。     

阿尔泰花岗岩类型与成岩模型的REE及O、Pb、Sr、Nd同位素组成依据

根据 REE 分布模式和 O、Pb、Sr、Nd 同位素组成特征,采用构造环境、物质来源和形成方式等多级标准,将阿尔泰花岗岩类划分为两个系列、五种类型,即造山花岗岩系列(阿尔泰系列),包括:壳-幔同熔型(青格里型),地壳交代型(额尔齐斯型),地壳重熔型(尚可兰型);非造山花岗岩系列(乌伦古系列),包括:幔源分异型(布尔根型),幔     

花岗岩类的地质环境—成因分类

根据成岩地质环境和岩石成因，花岗岩类总的可分为三大类，（１）板块俯冲－碰撞型－壳源重熔型（简称重熔型）及板块俯冲－碰撞型－壳幔混合源（心个地幔物质来源为主）同熔型（简称同熔型）成对花岗岩。（２）裂谷型－幔源分异型（简称分异型）花岗岩类，它包括大陆裂谷型－分异型碱性花岗岩和大洋裂谷型－分异型大洋斜长花岗岩两类。（３）地槽型－壳幔混合源（以陆壳或上地幔物质来源为主）花岗岩化型（简称花岗岩化型）花岗岩类     

华南产铀花岗岩锶、氧和铅同位素地球化学研究

华南地区的产铀花岗岩分布广泛,在成因上可分为两种类型:同熔型和改造型。本文对有代表性的岩体进行了系统的同位素地质研究。根据这些花岗岩的锶、氧和铅同位素组成以及数据点在年龄-初始~(87)Sr/~(86)Sr比值、~(87)Sr/~(86)Sr-1/Sr、δ~(18)O-~(87)Sr/~(86)Sr和铅结构模式图解上的分布特征,作者认为,改造型产铀花岗岩是由上部地壳物质部分熔融形成的;同熔型产铀花岗岩的母岩浆来自上地幔,但在上升侵位过程中,母岩浆受到地壳物质的混染。     

湘南骑田岭岩体菜岭超单元花岗岩侵位年龄和物质来源研究

湘南骑田岭岩体菜岭超单元花岗岩以角闪石黑云母二长花岗岩为主,其全岩Rb-Sr等时线年龄为159±1.2Ma,单颗粒锆石熔融法U-Pb年龄为161±2Ma,Sr同位素初始比值偏低(0.70854),Nd同位素初始比值偏高(-5.4～-5.8),Nd模式年龄偏低(0.94～1.49Ga)。在岩石化学和微量元素方面,属钙碱系列,准铝,富含K、Rb等大离子亲石元素和Th、REE、Nb等高场强元素。常见较多具有岩浆混合特征的微花岗岩类暗色包体。这些同位素、岩石学和微量元素特征,总体上反映了菜岭超单元花岗岩的成岩组成中有明显的地幔物质的参与。该花岗岩可能是在燕山早期华南地壳开始拉张减薄的构造背景下定位的,壳幔相互作用对本区大陆地壳物质的重熔和花岗岩浆的形成和演化起了重要的作用。     

广西花山复式花岗岩体成因的锶、钕和氧同位素研究

对广西花山复式花岗岩体进行了锶,钕和氧同位素的系统研究。结合地质学、岩石学和地球化学资料,认为花山复式岩体3个阶段的花岗岩类不是同一个母岩浆分异演化的产物,而是由不同时代,不同成因和不同物质来源组成的杂岩体:其中第一阶段为印支期壳-幔混合源同熔型或Ⅰ型,第二阶段为燕山早期壳-幔混合源同熔型或Ⅰ型,第三阶段为燕山晚期地壳来源改造型或S型。     

江西两类火山侵入杂岩的同位素地球化学特征和物质来源

江西地区存在陆壳重熔和同熔两种类型火山侵入杂岩。它们具有明显不同的同位素组成:陆壳重熔型具有低的ε_(Nd)值,高的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i,~(207)Pb/~(204)Pb和δ~(18)O值,同熔型具有高的ε_(Nd)值,低的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i,~(207)Pb/~(204)Pb和δ~(18)O值。它们的主、微量元素组成也具有类似的区别。这些差异反映它们的物质来源不同:陆壳重熔型以地壳物质为主,上地壳端员约占70％,同熔型以地幔物质为主,上地壳端员仅占约30％。     

北秦岭东段裂谷活动、花岗岩特征与铀成矿作用

北秦岭东段的不同地区,由于早期地壳形成阶段的差异性地质演化,使其西部地区在硅铝壳成熟度、酸性岩浆活动的规模和铀含量等方面均强于东部。元古代发生大规模裂谷活动,早期为陆间裂谷、中期产生大陆边缘裂谷,晚期推覆造山作用使裂谷消亡。早古生代局部地区又发生裂谷活动。裂谷活动使元界继承了太古界铀含量东低西高的分布特征。本区花岗岩分属岩浆型(同熔型)和混合交代型。多数同熔型花岗岩初始锶同位素比值~(87)Sr/~(86)Sr<0.710,δ~(18)O< 10‰,具有高的LREE/HREE比值,Eu亏损不明显,Sr含量高于围岩,Rb/Sr<1。与华南同熔型花岗岩相比有更多的下地壳物质加入。燕山期强烈的构造和岩浆活动使岩石中的铀发生活化、迁移,在有利聚矿部位富集。铀-铅同位素体系研究表明部分岩体存在较高的供铀率和供铀机率,对铀成矿较为有利。作者认为:西部太古界出露区内部及外围花岗岩的内外接触带以及EW向和NW向构造交切部位是寻找铀矿的有利地段;在秦岭群西部强混合岩化区应主要寻找叠加于古生代矿化之上的热液型、碱交代型铀矿化。     

Classification and Source Materials of Continental Crust Transformation Series Granitoids in South China

The granitoids of the continental crust transformation series in South China may be divided into threetypes: (1) synorogenic migmatic and magmatic type. (2) anorogenic continental crust anatexis type, and (3)syncollision type. Based on the results of Sr and Nd isotopic determinations, the source material compositionof the three types of granitoids is calculated with crust-mantle binary mixing simulation. The calculations indi-cate that the granitoids of the first type consist of 78.6-89.7% upper crust endmember materials and15.0-10.3% depleted mantle endmember materials, the granitoids of the second type are composed of 63.7%upper crust endmember materials and 36.3% depleted mantle endmember materials, and those of the third type100% upper crust endmember materials. Hence. the source material composition of the granitoids of all thethree types is dominated by upper crust endmembers.     

华北陆块北缘崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩类的锆石年龄和Sr-Nd-Hf同位素组成

本文报道冀北崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩类岩石的锆石U-Pb年龄和Sr-Nd-Hf同位素组成特征.它们出露在华北陆块北缘的构造单元内,侵位于中高级变质基底岩石红旗营子群中.锆石LA-ICP-MS定年结果表明,海流图花岗岩岩体记录了两期岩浆作用,即299±3Ma和254±11Ma;镇宁堡片麻状二长花岗岩和白花沟片麻状黑云母石英二长闪长岩分别形成于287±1Ma和252±3Ma.这些晚古生代花岗岩类岩石具有较低的初始~(87)Sr/~(86)Sr值(0.7062～0.7076)、低的ε_(Nd)(t)值(-18.1至-9.6)和古老的Nd亏损地幔模式年龄(2.49～1.87Ga).其锆石的ε~(Hf)(t)值变化在-13.2至-7.4之间,Hf平均地壳模式年龄值(T_(DM)~C)在2.15Ga至1.79Ga之间.锆石Hf同位素特征与全岩Nd同位素特征指示古老的华北陆块地壳物质是花岗岩浆的主要物源.在形成时代和地球化学特征上,崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩与出露在东部丰宁-承德地区的花岗岩类岩石既有相似性,又有不同之处,可能代表华北陆块北缘不同构造背景下岩浆作用的产物.     

中国东南部花岗岩成因与地壳演化

中国东南部不同时代花岗岩类的分布十分广泛 ,各类花岗岩的出露面积达 2 0 0 0 0 0km2 以上。其中 ,前侏罗纪花岗岩大部分具有较低的ε(Nd ,t)、较高的Ni(87Sr) /Ni(86Sr)和较古老的Nd模式年龄 ,相似于周围的前寒武纪基底变质岩。因此 ,它们的主体属壳源型 ,其成因可能主要同华夏地块与扬子地块之间的多次碰撞拼贴有关 ,由当时被加厚的地壳在降压条件下部分熔融形成。燕山期花岗岩在中国东南部分布最广。其中 ,呈东西向展布的燕山早期花岗岩 (南岭花岗岩 )被认为是与印支运动有联系的后造山花岗岩组合 ,多数具壳源型特征。而主要分布于东南沿海的燕山晚期花岗岩则不同 ,它们具有较高的ε(Nd ,t)、较低的Ni(87Sr) /Ni(86Sr)和相对年轻的Nd模式年龄 ,反映其源区中含有较多的地幔组分。它们的形成可能同太平洋板块俯冲、玄武岩浆底侵以及由此引起的地壳深熔和壳幔混合有关。根据花岗岩的Nd模式年龄以及地壳岩石中继承锆石U Pb年龄 ,认为中国东南部地壳具幕式生长特征 ,古—中元古代为主要的生长期。     

俯冲陆壳部分熔融形成埃达克质岩浆

在岛弧背景,埃达克质岩浆形成于俯冲洋壳板片的部分熔融已得到共识,但在大陆碰撞背景,埃达克质岩浆是否形成于俯冲陆壳的部分熔融尚未有研究报导。对祁连山东南部关山花岗岩（229 Ma）的地球化学和岩石成因研究提供了俯冲陆壳部分熔融形成埃达克质岩浆的一个实例。关山花岗岩以高K（K2O=4.12%~5.16%,K2O/Na2O=0.97~1.64）、高Sr/Y比值（13.6~84.1）、低Y （6.8×10-6 ~15.7×10-6 ）和低HREE（eg. Yb=0.62×10-6~1.31×10-6）为特征,并具有强分异的稀土元素组成模式[（La/Yb）N=17.5~41.6]和演化的Sr-Nd同位素组成[初始87Sr/86Sr=0.70587~0.70714, εNd（t）=-10.9~-5.16, tDM=1.10~1.49 Ga]。这些地球化学特征表明关山花岗岩属于大陆型（C型）埃达克质岩石,而明显不同于俯冲洋壳板片或底侵玄武质下地壳部分熔融形成的埃达克岩。关山花岗岩Pb-Sr-Nd同位素组成与商丹断裂北侧的祁连山前寒武纪基底岩石、早古生代火山岩和花岗岩类存在显著差异,但类似于商丹断裂南侧秦岭早中生代花岗岩类的Pb-Sr-Nd同位素组成,由此认为具有埃达克质的关山花岗岩的岩浆来自于南部俯冲陆壳物质的部分熔融,并提出了大陆碰撞背景中埃达克质岩浆产生的一个新的地质模型。     

中国东南部花岗岩类Nd—Sr同位素研究

根据本文测定的５８个数据以已发表的１２７个数据讨论了中国东南部不同时代花岗岩类的Ｎｄ－Ｓｒ同位素特征,工通过与基底变质岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素组成的对比,研究了这些花岗岩类的物质来源与成因。仅分布于浙西南的古元古代花岗岩娄是由成分上类似干被其侵入的八都群片麻岩经部分熔融形成的。沿江绍断裂带分布的新元古代花岗岩类是由地幔来源岩浆或初生地壳形成的;浙西－皖南－赣北地区的新元古代花岗岩类可能是由中元古代地层中的低成熟度组分形成的。古生代和大部分中生代花岗岩类主要是由所在区域内出露的中元古代变质沉积岩的相当物衍生的。沿浙闽沿海地区分布的大多数晚中生代花岗岩娄含有较多的地幔组分．两种来诹岩浆混台可能是其一种重要的成岩方式。     

白垩纪时期赣杭构造带的伸展作用

前人研究认为赣杭构造带在晚中生代有两个阶段拉张活动:第一阶段发生于晚侏罗世,造成中酸性-基性火山岩喷发;第二阶段发生于早白垩世晚期,形成断陷红盆带,伴随基性玄武岩喷溢。以白垩纪基性火山岩地球化学和同位素数据为依据,认为两个阶段玄武岩浆喷发均发生于白垩纪时期,但对早期构造-岩浆活动的认识与之不同,且赣江断裂带对这期活动有限制和转换作用。早期((143±1.1)~(139±0.7)Ma)在赣杭带西端没有酸性岩出露,赣江断裂带附近的玄武岩浆来自亏损地幔,没有地壳物质混染,属于碱性玄武岩系列,属于板内拉张作用的产物。晚期(105~98 Ma)的玄武岩浆来自于富集地幔,有俯冲陆壳成分的不均匀混染,岩石属于拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩系列,玄武岩浆喷发伴随着强烈的区域伸展作用,形成一系列红层盆地。     

Mesozoic Granitoid Types and Metallogeny of the East China Circum-Pacific Continental Margin

Abstract: This paper synthesizes the geotectonic background, genetic types and metallogenetic relations of the Mesozoic granitoids in the East China continental margin. By the Mesozoic, the Siberia Plate, North China Plate and South China Plate amalgamated together, resulting in formation of a unified Eurasia super–continent. Since the late Triassic to early Jurassic period, the territory of East China gradually became a Cordilleran style active continental margin. During the Jurassic to early Cretaceous (early to middle episodes of Yanshanian orogeny), the Paleo-Pacific plate strongly collided with and subducted under the Eurasia continent, reactivated the consolidated East China continental margin. The granitoids of both transformation series and syntexis series were generated. Many granitoid-related large and giant metal deposits were formed. Furthermore, the W, Sn, Be, Nb, Ta and U mineralizations are mostly associated with the transformation series; while the Fe, Cu, Mo and Au mineralizations are mostly associated with the syntexis series. The late Yanshanian orogeny (late Cretaceous) began a transition to the western Pacific style continental margin. A tensional environment resulted in development of alkaline granitoids and formation of continental red basins. The Cenozoic orogeny was characterized by a backarc spreading and rifting regime in this region.     

Spatial-temporal relationships of late Mesozoic granitoids in Zhejiang Province,Southeast China: constraints on tectonic evolution

ABSTRACT

Late Mesozoic granitoids in South China are generally considered to have been generated under the Palaeo–Pacific tectonic regime, however, the precise subduction mechanism remains controversial. Detailed zircon U–Pb geochronological, major and trace element, and Sr–Nd–Hf isotopic data are used to document the spatiotemporal distribution of the granitoids in Zhejiang Province. Three periods of late Mesozoic magmatism, including stage 1 (170–145 Ma), stage 2 (145–125 Ma), and stage 3 (125–90 Ma), can be distinguished based on systematic zircon U–Pb ages that become progressively younger towards the SE. Stage 1 granitic rocks are predominantly I-type granitoids, but minor S- or A-type rocks also occur. Sr–Nd–Hf isotopic data suggest that these granitoids were generated from hybrid magmas that resulted from mixing between depleted mantle-derived and ancient crust-derived magmas that formed in an active continental margin environment related to the low-angle subduction of the Palaeo–Pacific plate beneath Southeast China mainland. Stage 2 granitic rocks along the Jiangshan–Shaoxing Fault are predominantly I- and A-type granitoids with high initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, low ε_Nd(t), ε_Hf(t) values and Mesoproterozoic Nd–Hf model ages. These results suggest that stage 2 granitoids were derived from mixing between enriched mantle-derived mafic magmas and ancient crust-derived magmas in an extensional back-arc setting related to rollback of the Palaeo–Pacific slab. Stage 3 granitic rocks along the Lishui–Yuyao Fault comprise mainly A- and I-type granitoids with high initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios, and low ε_Nd(t) and ε_Hf(t) values, again suggesting mixing of enriched mantle-derived mafic magmas with more ancient crustal magmas in an extensional back-arc setting, related in this case to the continued rollback the Palaeo–Pacific plate and the outboard retreat of its subduction zone.     

云南潞西三台山超镁铁岩体Os-Nd-Pb-Sr同位素特征及地质意义

滇西地区特提斯造山带具有多块体拼合的构造特点,是东特提斯造山带的重要组成部分之一,其大地构造演化对理解全球特提斯造山带具有重要的地质意义.在腾冲和保山地块之间的龙陵-瑞丽断裂带中出露超镁铁质岩石,曾被解释为两个陆块缝合的证据.本文采用高灵敏度高精度超低本底Re-Os、Sm-Nd、Pb和Rb-Sr同位素分析技术,对采自该断裂带潞西三台山的超镁铁岩样品进行了Os-Nd-Pb-Sr同位素测定.分析结果表明,这些超镁铁岩石具有强烈富集特征.分析的5个岩石样品具有高的初始~(87)Sr/~(86)Sr值(0.71074～0.71444)、低的初始ε_(Nd)值(-6.2～-10.6)、低初始γ_(Os)值(-4.8～-8.8)和较高的初始铅同位素比值,其Os同位素模式年龄值(t_(RD))为0.97～1.71Ga.Nd-Os同位素组成特征表明,三台山超镁铁岩具有古老的富集大陆岩石圈地幔岩石的特征,不能作为腾冲和保山地块的缝合证据.