延边开山屯花岗闪长岩-石英闪长岩体年代学、地球化学特征及对古太平洋板块俯冲作用时限的制约

近年来古太平洋构造域的构造演化备受学者关注。本文报道的延边开山屯地区花岗闪长岩-石英闪长岩体LAICP-MS U-Pb年龄表明其形成时间为早侏罗世早期(198±1Ma),所采样品可根据Zr/Hf值分为高Zr/Hf值组花岗闪长岩和低Zr/Hf值组石英闪长岩。高Zr/Hf值组花岗闪长岩起源深度浅,富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素(LILEs),贫Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSEs),具壳源岩浆的特点。低Zr/Hf值组为壳源岩浆与来自深部的亏损地幔岩浆混合而成,岩石亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,具有典型的弧型岩浆地球化学特征。岩体中存在细粒闪长质包体,镜下可见针柱状磷灰石。开山屯岩体属钙碱性系列岩石,结合前人资料,认为其与该地区同时代火成岩组成北-东向分布的早侏罗世活动大陆边缘型火成岩带,而位于该带西侧的小兴安岭-张广才岭地区存在同时代弧后拉张带,两者构成典型的大陆弧与弧后拉张带模型,共同揭示了早侏罗世早期古太平洋板块对东北地区的俯冲作用。     

宁国竹溪岭地区花岗闪长岩锆石U-Pb年代学及地球化学及

本文对宁国竹溪岭地区的花岗闪长岩进行了系统的研究,包括岩相学观察、全岩地球化学分析、锆石U-Pb年龄测定以及Hf同位素分析等工作。全岩主微量元素分析结果表明,竹溪岭岩体具有高硅、低镁、富钾的主量元素特征,富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr等,Sr/Y比值低,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr和Ti,显示明显的Pb正异常。岩体中存在Zr/Hf比值的异常,Zr/Hf为21.5~26.7,明显低于平均地壳的Zr/Hf值（35.5）。推测认为可能是锆石的分离结晶所造成。根据锆石的U-Pb和Hf同位素分析结果,竹溪岭花岗闪长岩的形成年龄为140Ma左右,属于中生代燕山期早白垩世的侵入岩;锆石的εHf（t）多为负值（2.3 ~ -4.76）。结合地质背景,竹溪岭花岗闪长岩形成于弧后的拉长环境,与太平洋板块俯冲之后的回撤作用有关。     

峨眉山二滩高钛玄武岩Zr/Hf分异的指示意义

对峨眉山二滩高钛玄武岩高场强元素的研究表明,Zr/Hf比值出现了明显分异,可分为高Zr/Hf组和低Zr/Hf组两组玄武岩。Zr/Hf比值的分异与岩浆结晶分异作用无关,而是由部分熔融和地幔源区的不同所导致,暗示高Zr/Hf组和低Zr/Hf组玄武岩分别具有不同的部分熔融条件和不同的地幔物质组分。     

青海沱沱河地区开心岭一带中二叠世—早三叠世基性岩浆事件及其地质意义

青海省沱沱河地区开心岭一带中二叠世—早三叠世构造背景是影响该区成矿规律和找矿方向分析的重要因素。对开心岭一带中二叠世诺日巴尕日保组玄武岩地球化学及侵入其中的辉长岩进行年代学研究,以期对该区中二叠世—早三叠世成矿构造背景提供一定的约束。采用LA-ICP-MS技术测得的辉长岩中锆石206Pb/238U年龄加权平均值为247.0±1.7Ma,属于早三叠世,该期岩浆事件可能是龙木错—双湖缝合带和可可西里—金沙江缝合带在此阶段发生俯冲的产物。地球化学特征表明,中二叠世玄武岩具有高镁、富铁、贫碱的特征,属于拉斑系列玄武岩;富集LREE和部分HFSE,REE表现为轻、重稀土元素分馏明显的右倾型配分型式。具有相对高的Zr含量(平均含量大于70×10-6)和Zr/Y值(5.2~7.0),Nb、Ta、Zr、Hf和Ti相对亏损,Nb/La值(0.1~0.3)较低,总体具有大陆玄武岩的特征,但受到不同程度陆壳或岩石圈地幔的混染。综合多种判别图解分析认为,该套玄武岩形成于大陆裂谷环境。     

辽西中生代花岗岩中锆石的地球化学演化特征及其地质意义

文中论述了辽西中生代花岗岩中锆石富∑REE、Mo,低Zr/Hf的成分特点。随岩浆演化,岩体由早侵入期次到晚侵入期次,锆石的Hf、∑REE、Th、U含量递增,Zr/Hf递减的演化规律明显。晚世代锆石较早世代更富含成矿元素(Mo)、稀土、放射性元素。指出锆石中成矿元素Mo的浓集,并伴随着Hf、∑REE、Th、U元素含量的相对增高,可作为岩体潜在成矿(Mo)的一种重要标志。锆石的矿物地球化学特征为区内花岗岩成因类型的划分提供了依据。     

新疆东天山卡拉塔格二叠纪火山岩成因及构造意义

新疆东天山中北部的卡拉塔格地区广泛出露一套二叠纪陆相火山熔岩,本次对其采集的玄武岩和英安岩进行岩相学、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素和岩石地球化学分析。年代学研究获得2个英安岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为（267.5±1.5）Ma和（296.7±1.7）Ma,代表了英安岩的结晶年龄为早二叠世。岩石地球化学数据显示：玄武岩为碱性系列,具有高Al₂O₃质量分数和Na₂O/K₂O值,低TFeO、Cr质量分数和Mg^#值的特征;微量元素Yb标准化的Ta、La和Nb值指示该区玄武质岩浆起源于富集型地幔;低La/Ba值,（Th/Nb）_N>1,Nb/La<1,表明岩浆在上升过程中受到了地壳岩石圈物质的混染;样品w（Zr）>100×10^-6,Zr/Y>5,显示大陆板内玄武岩特征。英安岩为钙碱性系列,富硅铝,Rb、Ba、Th、U、Zr等元素质量分数较高,Ti、Nb、Ta、Sr、P等元素质量分数较低,明显不同于玄武岩元素分布特征,却与地壳元素分布相似;ε_Hf（t） 值（5.4~14.7）为正,表明英安岩源区为新生地壳;w（Rb）-w（Y+Nb）构造环境判别图解表明其形成于大陆伸展环境。结合前人的研究成果,认为卡拉塔格早二叠世火山岩形成于板内伸展环境,为天山石炭纪—二叠纪大火成岩省裂谷火山作用的组成部分,限定了该区古亚洲洋闭合于早二叠世之前。     

锆铪元素在岩浆作用中的地球化学行为浅析

锆铪是一对地球化学性质相似的元素,锆能形成独立矿物,而铪主要以类质同象形式存在。在岩浆作用过程中Zr、Hf和Zr/Hf值在基性、中性及酸性岩中的变化及变化规律是含量逐渐变大,Zr/Hf值逐渐降低。     

湖泊沉积物不同粒级组分的元素含量特征及其环境指示意义①——以内蒙古黄旗海为例

黄旗海湖泊柱状沉积物的全样、77~20 μm、<20 μm粒级的钛(Ti)、锰(Mn)、锶(Sr)、銣(Rb)、钡(Ba)、锆(Zr)等元素含量分析表明,元素在湖泊沉积物各粒级组分的丰度存在较大差异:Ti、Zr倾向于在粗颗粒中富集,Mn、Sr、Rb倾向于在细颗粒中富集,Ba的富集粒级不明显。Ti、Zr与Mn、Rb的颗粒粒级富集倾向可能是其硅酸盐矿物颗粒碎化过程的结果,而Sr则与湖泊自生碳酸盐有关。元素比值Zrc/（Rbc+Bac）、Zrc/Rbc与Ti、Zr的粒度效应Tic/Tif、Zrc/Zrf指示了沉积物重、轻矿物的相对比率,是流域侵蚀强度与湖泊涨缩的信息指示;Ba、Rb与Sr在细粒级的含量之比Baf/Srf、Rbf/Srf指示了硅酸盐与碳酸盐矿物的相对含量,是流域风化、侵蚀搬运强度与湖泊过程（包括物理/化学/生物）等混合信息指示,没有明确的环境指向性。     

南秦岭西乡群孙家河组火山岩形成构造背景及其大地构造意义的讨论

西乡群孙家河组火山岩形成于晚泥盆-早石炭世,组内火山熔岩主要为一套亚碱性玄武岩和安山岩,具有高Ba及显著的Nb、Ta亏损,其Th/Yb、Ta/Yb、Th/Ta、Nb/La和Ti/Zr、Ti/Y等不活动痕量元素组合指示其形成于大陆边缘弧(活动陆缘)环境.这套火山岩在区域上可能与勉略带相联,指示南秦岭泥盆-石炭纪期间一个古洋盆的存在和发育.     

Zr4+和Hf4+在水合氧化铁上的吸附及其分异的实验研究

本文研究了4价阳离子Zr、Hf在水合氧化铁(HFO)上的吸附及其在胶体/溶液界面的分异行为。研究结果表明:等价元素Zr、Hf在HFO上的吸附是非线性的,在吸附和共沉淀过程中二者发生了分异,Zr的吸附能力要大于Hf;pH<6时,固相中Zr/Hf比值随pH的升高迅速降低,而在天然水体pH范围内(pH≥6     

玻安岩和玻玄岩地球化学特征和成因的探讨

玻安岩(boninite)和玻玄岩(bonibasalt)为玻安岩系的两个亚类。与大洋中脊玄武岩(MORB)相比,它们均富大离子亲石元素和亏损高场强元素。玻玄岩相对玻安岩略贫大离子亲石元素及Zr等,其CaO/Al_2O_3、Zr/Y、Ti/Zr及V/Zr值等均不同于玻安岩,二者系来自不同的源岩并产于不同的构造环境。玻玄岩通常产于弧后盆地扩张的初期阶段,而玻安岩则位于消减带之上的前弧环境。     

阿尔金山东段喀腊大湾中基性火山岩岩石地球化学特征及成因探讨

新疆阿尔金山东段喀腊大湾地区位于北东向阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的区域,区内发育一套火山沉积岩系。对其中中基性火山岩进行较为系统的岩石地球化学研究,结果显示为LREE微弱富集型和部分平坦型两种稀土配分曲线型式,为岛弧型火山岩; 微量元素的Zr/Nb、Nb/Ta以及Zr/Hf比值分析等地球化学特征表明本区经受了地壳物质的混染作用,火山岩的La-La/Sm投影显示为部分熔融和分离结晶共同作用产生的; Hf-Tu-Ta和TFeO-Na₂O+K₂O-Mg的构造环境投图显示本区火山岩主要为拉斑系列的火山弧玄武岩,推测本区早古生代为板块俯冲带上盘的岛弧环境,玄武岩类以幔源为主。      

西南天山阔克萨彦岭巴雷公镁铁质岩石的地球化学特征、LA ICP MS U Pb年龄及其大地构造意义

巴雷公镁铁—超镁铁质岩套出露于南天山阔克萨彦岭地区，本文对其中的镁铁质岩石进行了详细的地球化学和锆石U-Pb年代学研究。岩石学和地球化学特征表明：巴雷公镁铁质岩石主要为洋岛拉斑岩石系列，P2O5 (0.33%~0.75%)、TiO2 (2.49%~370%)、TFe2O3 (12.69%~15.63%)含量高，富集轻稀土，LREE/HREE分异明显，(La /Yb)N介于3.66~6.54之间。 Cr (28.93×10-6~123.99×10-6)、Co (44.04×10-6~52.40×10-6)和Ni (25.61×10-6~63.04×10-6)含量低，且Ni、Cr与MgO呈正相关关系指示其母岩浆在岩浆房中或上升途中经受了橄榄石和尖晶石分离结晶作用。Zr/Nb(7.06~7.99) 和Zr/Hf (35.98~37.53) 比值低，推测其可能来自于含石榴子石的富集地幔的深部熔融。Zr/Y—Nb/Y和Nb/Th—Zr/Nb图解显示，其源区具有EM1—EM2型地幔端元组分混入，可能主要有再循环的发生了交代熔融作用的深部大洋岩石圈的参与。锆石LA-ICPMS U-Pb定年结果表明，巴雷公洋岛火山岩的结晶年龄为450±2Ma。结合新获得的该岩套夹层灰岩中的牙行刺化石资料，指示该岩体在早石炭世以后成为蛇绿混杂岩的一部分。综合区域年代学和地球化学研究资料，推测南天山古洋盆在晚奥陶世—早志留世期间已演化成为成熟的多岛洋盆。     

北祁连山中段早中奥陶世蛇绿岩中席状岩墙杂岩的发现及其地质意义

作为蛇绿岩套重要组成部分之一的席状岩墙杂岩(Sheeted dyke complex)近来在北祁连山中段肃南县大岔大坂北坡的早中奥陶世蛇绿岩中被发现。这一发现对于祁连山早古生代蛇绿岩来说尚属首次,而且对于研究蛇绿岩的发展演化及探讨奥陶纪时洋底扩张都有重要意义。席状岩墙杂岩由一系列具单向冷凝边的辉绿岩墙组成,以一墙挨一墙的形式产出,岩墙间无任何填充物。席状岩墙杂岩在矿物组合上,常量元素、稀土元素及痕量元素地球化学特征和配分模式,甚至金属硫化物矿化作用方面都有类似之处。这些证据表明席状岩墙杂岩是连通其下岩浆房与其上枕状熔岩的通道。席状岩墙的单向冷凝边为岩浆上升方式和扩张洋脊的存在提供了令人信服的证据。根据Zr/Y—Zr关系图式,得出该区洋脊的扩张速率大约为2cm/a。     

板块汇聚边缘玄武岩大地构造环境的Th、Nb、Zr判别

根据Th、Nb、Zr的地球化学性质和判别机理，利用世界上典型大地构造环境区玄武岩类的Th、Nb、Zr数据，研究了Th、Nb、Zr判别玄武岩大地构造环境的地球化学机理，发现不同构造环境区玄武岩系的Th、Nb、Zr特征具有显著差异，其比值特征能将玄武岩形成的大地构造位置很好地划分出来。提出了板块汇聚边缘玄武岩大地构造环境的Nb/Zr Th/Zr判别图，该图不但能较好地区分出板块汇聚边缘中的洋—洋俯冲带、洋—陆俯冲带及陆—陆碰撞带，同时还能反映出岛弧区大地构造环境演化的趋势。     

内蒙古狼山地区乌花辉长岩的年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成:对地幔源区特征和岩石成因的约束

内蒙古狼山地区乌花辉长岩体主要由橄榄辉长岩和角闪辉长岩组成,其锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果表明,岩体形成于(319.8±1.8)~(325.4±1.6) Ma,属于早石炭世末期岩浆活动的产物。地球化学特征上,乌花辉长岩属低钾钙碱性玄武岩系列,具有较高的Mg^#(多在76.70~80.35之间)、Al₂O₃(13.55%~25.13%)和较低的TiO₂(0.18%~1.35%)。稀土总含量较低(∑REE= 8.92×10^-6~40.10×10^-6),稀土元素分馏程度不高,呈现出轻稀土元素(LREE)略微富集、重稀土元素(HREE)相对亏损((La/Yb)_N = 1.74~3.06)的特点,Eu呈明显的正异常(δEu=1.156~3.86)。岩石富集Pb和K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,明显亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Th等高场强元素,较低的Zr含量(4.38×10^-6~26.6×10^-6)和Zr/Y比值(1.08~2.35),呈现出典型的俯冲-消减带弧火山岩的地球化学特征。Sr-Nd-Hf同位素研究表明,乌花辉长岩岩浆源区为富集地幔,在侵位过程中受到的地壳混染程度较弱。结合区域地质背景,认为乌花辉长岩为俯冲-消减构造体制下由俯冲带流体交代富集地幔部分熔融而成,代表了俯冲相对早期阶段的产物,指示华北板块北缘西段在早石炭世晚期开始进入到安第斯型活动大陆边缘阶段,并可能结束于早二叠世之前。     

大兴安岭中段早二叠世A型花岗岩成因及对扎兰屯地区构造演化的制约

本文通过对大兴安岭中段扎兰屯地区早二叠世花岗岩进行岩石学、年代学及地球化学分析,揭示早二叠世花岗岩的成因和构造背景,探讨贺根山-黑河缝合带中段晚古生代构造演化特征。早二叠世花岗岩主要由二长花岗岩和碱长花岗岩组成,形成年龄为289～298Ma。样品的高硅、高铝、低P_2O_5、低CaO、低MgO的岩石地球化学特征及较低的FeO/MgO比值和低的Ba、Sr、Eu组分,表现出A型花岗岩的岩石地球化学特征;此外,样品的低Sc、Ni、Co、V含量及Nb/Ta(488～219)和Zr/Hf比值(832～291)表明研究区早二叠世花岗岩岩浆是壳幔物质混合作用的产物。早二叠世A2型花岗岩形成于伸展环境,说明早二叠世之前兴安地块与松辽地块已完成拼贴,早二叠世期间贺根山-黑河缝合带在扎兰屯地区处于碰撞拼贴以后的后碰撞伸展环境。     

玄武岩类岩石大地构造环境的Th、Nb、Zr判别

本文通过研究Th、Nb、Zr的地球化学性质和判别机理，根据世界上典型大地构造环境区玄武岩类的Th、Nb、Zr数据，研究了Th、Nb、Zr判别玄武岩大地构造环境的地球化学机理，发现大同构造环境区玄武岩系的Th、Nb、Zr特征具有显著差异，其比值特征能将玄武岩形成的大地构造位置很好地划分出来，提出了判别玄武岩大地构造环境的Nb/Zr-Th/Zr双对数判别图，试图能较好地区分出大洋板块发散边缘，板块汇聚边缘，大洋板内，大陆板内及地幔热柱形成的玄武岩，得出了玄武岩大地构造环境判别的标志，指出了用Th、Nb、Zr判别玄武岩大地构造环境的方法。     

金红石和榍石Zr温度计在新疆西南天山榴辉岩中的应用

应用LA-ICP-MS方法对新疆西南天山高压-超高压变质带中的榴辉岩及其高压脉体中的金红石和榍石进行了Zr含量的检测和Zr温度计的计算。榴辉岩中位于石榴石幔部且与绿辉石共生的金红石包体Zr含量都集中于10~20μg/g;而基质金红石的Zr含量为30~50μg/g,高于包体金红石。榍石均为金红石退变质的产物,且各样品间的榍石Zr含量较均一,都集中在3~5μg/g之间。脉体金红石Zr含量则与榴辉岩中基质金红石的Zr含量相当甚至偏高一些,为30~60μg/g。金红石和榍石的Zr温度计研究也表明,榴辉岩石榴石中的金红石包体生长于压力峰期阶段,温压条件为480~540℃、2.7~3.0 GPa;基质金红石随温度增加达到退变质再平衡,记录了温度峰期的条件,约530~590℃、2.4~2.7 GPa;榴辉岩中高压脉体中的金红石则生长于退变质榴辉岩相阶段,金红石Zr温度计给出结果为540~580℃、1.5~2.1 GPa,记录了近等温降压的过程;榴辉岩中的榍石在1.0 GPa左右达到平衡,榍石Zr温度计给出的温度为540~560℃,记录了进一步的近等温降压的过程。根据以上4个阶段的分析结果,得出一个较完整的顺时针p-T轨迹,且与相平衡模拟所限定的p-T轨迹相一致。金红石的Zr含量可以作为压力的指示,表明压力校正在金红石Zr温度计中起到了重要作用。在对金红石和榍石Zr温度计进行应用时,要结合细致的岩相学观察,综合考虑压力、活度、扩散速率、退变质作用和流体影响等方面的因素,才能得到比较精确的温压估算结果和pT轨迹。     

南天山库米什南黄尖石山岩体的年代学、地球化学和Sr、Nd同位素组成及其成因意义

南天山北缘库米什地区铜花山南部黄尖石山岩体高 Na、Mg 和 Fe、准铝或过铝质(ACNK=0.91～1.35),它们相对富集 K、Rb、Th,贫 Zr、Hf 等 HFSE,略亏损 Nb、Ta 和 P,具典型岛弧钙碱性Ⅰ型花岗岩的元素地球化学特征。其锆石 U-Pb 年龄为423Ma,ε_(Nd)(t)=-3.70～-7.32,t_(2DM)=1.45～1.75Ga,表明它们是早古生代早志留纪晚期由先存中元古代幔源基性地壳物质熔融的产物。岩体的 Ba、Sr 和 P 等弱亏损,Nb 和 Y 丰度及 Rb/Zr 比值中等则指示是活动大陆边缘俯冲带岛弧演化到正常大陆弧环境的产物。因此,该岩体的形成标志着南天山洋盆于晚志留世时期已进入俯冲消减的活动大陆边缘演化阶段。