北秦岭古生代花岗岩组合、岩浆时空演变及其对造山作用的启示

对北秦岭2个最大的S, I型花岗岩进行了锆石年代学和相关地球化学研究. 漂池S型花岗岩锆石SIMS年龄为(495 ± 6) Ma, e_Nd(t)= -8.2~-8.8, 锆石ε_Hf(t)=-6~-39. 灰池子I型花岗岩锆石LA-ICPMS, SIMS年龄分别为(421±27)和(434±7) Ma, e_Nd(t)=-0.9~0.9, 锆石e_Hf(t) = -11~8.4. 结合收集的28个锆石年代学资料的统计, 将北秦岭古生代花岗岩浆的演化分为3个阶段. 第一阶段(505~470 Ma)主要发育于北秦岭东段, 具有I型弧岩浆的特点, 伴生有漂池等S型花岗岩. 它们与榴辉岩等(超)高压变质岩石的时空关系密切, 揭示了完整的陆缘俯冲造山作用. 第二阶段(450~422 Ma)广布全区, 以灰池子岩体为代表的I型花岗岩为主, 解释为有地幔物质混入的下地壳的部分熔融, 形成于块体碰撞过程及略后的抬升环境; 第三阶段(415~400 Ma)仅发育于北秦岭中段, 以I型花岗岩为主, 形成于碰撞晚期阶段. 北秦岭古生代花岗岩带的时空演变揭示, 秦岭古生代俯冲碰状造山作用具有长期连续性、阶段性的特点; 俯冲首先从北秦岭东段开始起动, 早于祁连-柴达木北缘、大别山北麓, 说明中国中央造山系古生代俯冲增生直到碰撞具有多块体、不等时的拼合特点.     

A型花岗岩类与铜成矿关系研究--以马厂箐铜矿为例

研究结果表明 ,马厂箐斑岩铜矿床系由以岩浆流体为主的流体而形成 ,这种岩浆流体正是由A型花岗岩类的岩浆分异而来 .因此 ,从是否含水这一点来看 ,A型花岗岩类至少可分为两类 :“含水的”和通常认为“无水的” ;含水的A型花岗岩类在一定的条件下完全可以分异出成矿流体而形成斑岩型铜矿床     

藏东雀儿山复式花岗岩体成因及构造背景:年代学、地球化学与锆石Lu-Hf同位素制约

雀儿山复式花岗岩体位于藏东义敦岛弧北段,主体为粗粒似斑状黑云母钾长-二长花岗岩,岩体东侧与南西侧发育小面积的细粒含斑黑云母二长花岗岩与含条纹长石斑晶花岗闪长岩.本文对雀儿山复式花岗岩体进行了主微量元素,锆石U-Pb年龄与Hf同位素研究.结果显示粗粒似斑状黑云母钾长-二长花岗岩,细粒含斑黑云母二长花岗岩高SiO2(73.5%~77.7%),高碱(全碱6.9%~8.5%),高Ga/Al比值(2.6~3.4),低Al2O3(11.8%~14.5%),低CaO(0.25%~1.5%),低MgO(0.18%~0.69%),亏损Ba,Sr和Eu,具较高形成温度等均表现出A型花岗岩的特征.两者野外接触关系以及锆石U-Pb年龄分别为(105.9±1.3)和(102.6±1.1)Ma,均表明粗粒似斑状黑云母钾长-二长花岗岩形成略早,为两期A型岩浆活动.含条纹长石斑晶花岗闪长岩则相对低SiO2、低碱、高Al2O3、高CaO和高MgO,矿物组合等均表现出I型花岗岩的特征,与早期A型花岗岩的包裹关系显示I型花岗质岩浆活动可能要早于A型花岗质岩浆活动.因此,雀儿山花岗岩体为三期岩浆事件形成的复式花岗岩体.早期A型花岗岩与晚期A型花岗岩176Hf/177Hf比值分别变化在0.282692~0.282749和0.282685~0.282765,εHf(t)值变化在-0.56~1.43和-0.87~1.90,TDM2变化在1.04~1.22和1.07~1.2 Ga,显示两者源区具有相似性.均一的Hf同位素组成,结合野外未见到岩浆混合的标志-暗色微粒包体,表明源区没有或很少的地幔物质加入,其源岩可能为分布于扬子西北缘的康定杂岩,义敦岛弧下可能具有亲扬子的元古宙结晶基底.雀儿山A型花岗岩的形成可能为班公湖-怒江特提斯洋闭合在义敦岛弧区的响应.     

广东南山花岗岩形成时代、地球化学特征与成因

广东南山花岗岩体位于陂头复式岩体西端,锆石的SHRIMP U-Pb年龄为158.1±1.8Ma,是燕山早期岩浆活动的产物。岩石化学特征显示岩体以高硅、富碱、贫Ca和Mg以及高TFeO/MgO、低CaO/Na2O为特征。其K2O/Na2O〉1,A/NK=7.8~11.92,A/CNK=1.33~1.68,属过铝质碱性岩石。在稀土和微量元素组成上,岩石富含稀土元素（除明显的负Eu异常,δEu=0.09~0.16）以及Zr、Y、Th、U、Nb等高场强元素,贫Ba、Sr、Ti等,高10000x Ga/Al（比值大于2.6）。在Zr、Nb、Ce、Y对10000×Ga/Al以及TFeO/MgO-SiO2等A型花岗岩多种判别图上,投影点主要落在A型花岗岩区,而与高分异的I、S型花岗岩明显不同。这些特征均指示,南山岩体具有铝质A型花岗岩的特点。通过Y-Nb-3Ga和Y-Nb-Ce构造环境判别图解将其进一步划分为A2型花岗岩,代表其形成于拉张的构造背景之下。本文在此研究基础上,认为南山花岗质岩浆可能形成于相对挤压的中侏罗世。而在晚侏罗世早期相对拉张的作用下,岩石圈减薄,软流圈地幔上涌,地壳的泥质岩和少量砂质岩受到幔源流体富集后发生部分熔融后上侵形成铝质A型花岗岩,且有较强的结晶分异作用。     

U-Th-K放射成因热对花岗岩冷却-结晶过程影响的计算及地质意义

花岗岩的放射性元素(U, Th, ^{40K)含量比玄武岩等基性-超基性岩高1~2数量级, 其产生的放射成因热对花岗岩冷却-结晶时间有较大影响. 推导出放射成因热使花岗岩熔体的冷却-结晶过程延长时间(tA)的计算公式. 采用该公式对湘南金鸡岭岩体二长花岗岩(U=5.31×10-6, Th=23.1×10-6, K₂O=4.55%)进行的模拟计算得出, 在二长花岗岩熔体冷却-结晶期间积累的放射成因热将使结晶过程延长的时间尺度(t_A) 大于二长花岗岩熔体从初始温度(T_m)冷却到结晶温度(T_c)所需时间尺度(t_col) (t_A=1.4 t_col). 这表明, 花岗岩熔体中产生的放射成因热是影响其冷却-结晶过程的一个重要因素, 也是造成中生代-新生代花岗岩基的结晶年龄与其侵位年龄不一致, 产生较大的侵位—结晶时差的热动力学原因之一.}     

南岭多时代花岗岩的钨锡成矿作用

南岭成矿带以与多时代花岗岩有关的钨锡稀有金属成矿为特色,是我国19个重点成矿区带中5个重点矿产勘察地区之一,南岭花岗岩的基础研究和地质找矿实践不断取得重要进展.本文重点介绍近年来对南岭多时代花岗岩与钨锡成矿作用的主要新认识:(1)南岭地区存在加里东期、印支期和燕山期等多时代钨锡花岗岩.(2)南岭地区燕山期含锡(钨)花岗岩构成北东向分布的准铝质A型花岗岩带,延伸约350 km,暗色包体常见,为典型的磁铁矿型花岗岩.(3)燕山早期含锡花岗岩和含钨花岗岩具有不同的岩石学特征,大多含锡花岗岩以准铝质—弱过铝质(含角闪石)黑云母花岗岩为主,而含钨花岗岩则以二云母花岗岩及白云母花岗岩为主,含锡花岗岩锆石的Hf(t)集中在2~8,而含钨花岗岩中的锆石的Hf(t)集中在8~14,表明含锡花岗岩的物源中明显有地幔物质参与,而含钨花岗岩的物源则以地壳物质为主.(4)基于南岭钨、锡花岗岩的岩石学特征,研究表明榍石、磁铁矿和黑云母等常见矿物是含锡花岗岩成矿能力的有效标志,而黑钨矿等矿物可以作为含钨花岗岩的重要判别标志.本文认为,南岭复式岩体不同时代花岗岩之间的内在联系、南岭不同时代含钨锡花岗岩的成矿特征、南岭含矿长英质岩脉与岩浆演化关系、南岭花岗岩穹窿与成矿关系等应该是今后南岭花岗岩研究中需要重点关注的科学问题.     

秦岭造山带花岗质岩浆作用与造山带演化

秦岭复合造山带是探讨多期岩浆与造山作用关系的典型地区,已进行了不少研究和总结,但一些认识仍然不同.本文试图在前人研究的基础上,再做一些总结和讨论.依据最新的锆石年龄分期、相应的岩石组合和变形特征等,秦岭造山带花岗质岩浆作用主要可以分为新元古代(979~711 Ma)、古生代(507~400 Ma)、早中生代(250~185 Ma)和晚中生代(160~100 Ma).其中,新元古代花岗质岩浆作用分为979~911,894~815和759~711 Ma三个阶段,分别对应强变形S型(花岗质片麻岩)、弱变形I型到无变形A型花岗岩,显示同碰撞(979~911 Ma)到后碰撞(894~815Ma)和碰撞后(759~711 Ma)伸展裂解的花岗岩浆演化特点,可能是扬子-塔里木克拉通等中国古老陆块新元古代构造岩浆事件在秦岭古老地块的反映,该地块卷入到显生宙秦岭造山带中,故新元古代岩浆事件并非为秦岭造山作用的产物.古生代花岗质岩浆作用也可划分为507~470,460~422和415~400 Ma三个演化阶段,早期阶段伴随超高压变质作用;三个阶段分别解释为俯冲、同碰撞和后碰撞环境.早中生代花岗质岩浆作用可分为两个阶段:早期(250~235 Ma)以石英闪长岩、花岗闪长岩等I型为主;晚期(235~185 Ma)以花岗闪长岩、二长花岗岩为主,显示I,I-A和A型花岗岩的演化特点,并出现环斑结构花岗岩.秦岭早中生代花岗质岩石的年龄和主要地球化学指标(如A/CNK、K2O/Na2O和εNd(t))显示,垂直俯冲-碰撞带方向没有极性变化,因此,不宜用俯冲解释全部花岗岩,而解释为形成于勉略洋俯冲到闭合—扬子克拉通与秦岭地块碰撞环境.晚中生代花岗质岩浆作用也可分为160~130和120~100 Ma两个阶段,显示从I型—I-A过渡型—A型的演变趋势,与中国东部侏罗纪与白垩纪之交的挤压向伸展转变的花岗质岩浆演化趋势一致,可能属于同一环太平洋岩浆带,与古太平洋俯冲的远程陆缘或陆内效应有关.     

大别山南、北坡花岗岩风化作用的差异及其构造、气候环境意义

对大别山南、北坡燕山期花岗岩风化壳研究表明: 南坡司空山黑云母二长花岗岩风化壳为剥蚀型风化壳, 在水解作用以及酸性介质条件下脱碱、钙、硅和富铝, 主要矿物学演化是长石、黑云母风化蚀变为伊利石→(蛭石→1.4 nm过渡矿物)→高岭石→多水高岭石. 北坡河棚黑云母正长花岗岩风化壳为稳定型风化壳, 在氧化作用以及弱酸偏中性介质条件下无硅的淋失、富铁和非晶化作用显著, 主要矿物学演化是长石、黑云母转变为蒙脱石、多水高岭石→非晶质. 这些结果显示, 大别山南、北坡风化作用的差异可能与气候条件和构造运动的差异有关, 即, 南坡高温多雨, 淋溶强烈, 土壤处于酸性环境, 经历过构造抬升; 北坡高温少雨, 淋溶较弱, 土壤处于弱酸偏中性环境.     

川西鲜水河断裂带晚新生代剪切变形40Ar/39Ar测年及其构造意义

基于野外地质调查、构造测量和白云母、黑云母、钾长石等矿物的⁴⁰Ar/³⁹Ar阶段升温测年分析, 获得了鲜水河断裂带新近纪左旋剪切变形冷却年龄. 观察和测试结果记录了剪切带两次热事件. 早期热事件(12~10 Ma)对应于鲜水河主干断裂西侧折多山中细粒花岗岩体从高温(>700℃)到中低温(<350℃)的快速冷却; 晚期热事件(5~3.5 Ma)对应于鲜水河主干断裂东侧细粒花岗岩体或岩脉的快速冷却. 测年结果为青藏高原东南缘川滇地块晚新生代向东构造挤出提供了重要的热年代学制约.     

花岗岩稀土元素四分组效应形成机理探讨--以千里山和巴尔哲花岗岩为例

采用ICP AES和ICP MS系统分析了千里山黑云母钾长花岗岩和巴尔哲钠闪石花岗岩的全岩、主要造岩矿物和稀土副矿物的稀土元素组成 .结果表明 ,主要造岩矿物和稀土副矿物均具有与全岩一致的M型稀土元素四分组效应和强烈的Eu亏损特征 .造岩矿物和稀土副矿物的这一“整体”行为 ,表明了形成这些矿物的花岗质熔体是一种具有M型稀土四分组效应的熔体 .高程度演化的花岗质岩浆结晶晚期流体 /熔体相互作用可能是花岗质岩浆稀土四分组效应形成的重要控制因素 .     

西准噶尔萨吾尔地区A型花岗岩的地球动力学意义: 来自岩石地球化学和锆石SHRIMP定年的证据

萨吾尔地区地处新疆阿勒泰地区吉木乃县及塔城地区和丰县, 位于哈萨克斯坦-准噶尔板块北缘. 区内酸性侵入岩较发育, 其中恰其海岩体、阔依塔斯岩体的岩石学和地球化学特征具有A型花岗岩的特征, 进一步的判别表明它们属于A2型花岗岩, 侵位于板块碰撞后或造山后期(后碰撞阶段)的张性构造环境中. 岩体具轻稀土富集的右倾稀土元素配分模型, δEu较低, Nd, Sr和Pb同位素显示出其幔源特征, O同位素组成δ ¹⁸O值由于与大气水的同位素交换而较低. 锆石SHRIMP U-Pb年龄分析表明, 恰其海岩体结晶年龄为290.7 ± 9.3 Ma(1σ), 阔依塔斯岩体结晶年龄为297.9 ± 4.6 Ma(1σ ), 时代上均属于早二叠世初. A2型花岗岩恰其海岩体和阔依塔斯岩体的产出, 表明西准噶尔萨吾尔地区在早二叠世初处于后碰撞阶段的伸展期. 西准噶尔萨吾尔地区的A型花岗岩可以归入乌伦古富碱火成岩带. 研究区早二叠世后碰撞A型花岗岩的确定为区域早二叠世地壳的垂向增生提供了新的证据.     

高温高压下华南Ⅰ型和S型花岗岩的波速特征及其地质意义

在高温高压下应用全波震相分析方法对两类花岗岩类进行了弹性波波速的测量,发现两类花岗岩的波速值随所加的温度和压力有各自的变化规律石型花岗岩的波速随温度和压力的变化比Ⅰ型花岗岩波速变化大.在研究过程中发现了华南两类花岗岩的波速“软化点”,两类花岗岩的波速“软化”的条件明显不同,S型花岗岩出现“软化点”的深度为15km左右,“软化”后的波速为5.62km/s;而Ⅰ型花岗岩则达到26km,“软化”后的波速为6.08km/s.结合地球物理探测的结果,认为地球物理探测中所得到的中上地壳和下地壳内部低速层的存在与不同类型花岗岩的部分熔融有关.中、上地壳内部存在的低速层很可能与S型花岗岩部分熔融有关,下地壳内部低速层很可能是Ⅰ型花岗岩岩浆发育的位置.     

猪蹄石花岗岩的特征矿物学: 补体花岗岩的成因研究

在粤西北大东山花岗岩中存在着许多晚期侵入的细粒结构、成分为强过铝质、呈岩株产状的花岗质补体. 对大东山花岗岩中的一个花岗质补体 (猪蹄石花岗岩) 中的特征矿物 (红柱石、白云母、锆石) 进行岩石学成因研究, 发现其锆石群的晶型分布范围完全不同于大东山花岗岩的, 且仅在该花岗岩中存在的白云母和红柱石都是岩浆结晶成因的. 据此认为, 猪蹄石花岗岩不属于大东山花岗质母岩浆的结晶分异作用产物. 但是, 猪蹄石花岗岩的形成密切地依赖于主体花岗岩 (大东山花岗岩). 后者在深部的岩浆分异作用产生的热液渗透到猪蹄石花岗岩的源岩区, 导致该源岩富水、富铝, 而后者在张性环境中的上升定位使得猪蹄石花岗岩的源岩因减压而发生部分熔融作用, 产生强过铝质的花岗岩浆. 本文提出的成因模式可以更合理地解释这类强过铝质花岗岩与其主体花岗岩的时空耦合关系.     

磁化率各向异性与花岗岩形成的构造背景──以广东两类不同成因类型花岗岩为例

广东省两类不同成因类型花岗岩磁化率各向异性研究表明：Ⅰ型花岗岩的磁化率的数值较大，一致性较好；各向异性度比较小，磁化率椭球为纯压扁型．Ｓ型花岗岩的磁化率数值普遍较小，一致性较差；各向异性度比较大，磁化率椭球以兼具压扁型和拉长型为特征；岩体内部两种磁化率椭球（压扁型和拉长型）的３个主轴的方向具有较好的一致性．结合花岗岩的野外地质特征，作者认为，Ｓ型花岗岩在形成过程中受到了板块内部强烈的挤压和剪切作用，不同类型的源岩在强烈的挤压作用下局部地带发生破裂，发育了大规模的剪切推覆作用，在剪切热的作用下源岩物质被改造形成Ｓ型花岗岩；Ⅰ型花岗岩则是原始岩浆侵入到地壳上部形成，其形成的构造背景与当时板块的Ｂ型俯冲有关。     

滇西临沧花岗岩基新生代剥蚀冷却的裂变径迹证据

为揭示临沧花岗岩基的剥蚀冷却历史,探讨印藏碰撞对滇西的影响,对6块临沧花岗岩基样品进行锆石和磷灰石裂变径迹测定,并利用模拟退火法对其中5块样品的磷灰石裂变径迹数据进行非线性热史反演,估算了不同时期的剥蚀量和抬升量. 结果表明,岩基自印藏陆陆碰撞以来经历了两期冷却事件,早期冷却速率仅5～10 ℃/Ma,晚期冷却速率明显增高,特别是近3 Ma以来的冷却速率达到16～20 ℃/Ma;两期总剥蚀厚度可达3300～3500 m. 分析表明冷却事件与印藏碰撞关系密切,早期冷却是在印藏碰撞影响下,临沧岩基卷入逆冲推覆运动而遭遇抬升、剥蚀的结果;晚期冷却则是上新世以来,特别是3Ma以来岩基经受整体的强烈抬升、剥蚀的结果,该期构造抬升量约为672～1263 m;裂变径迹资料还揭示印藏碰撞先影响南部岩体,随后才波及到岩基中北段.     

内蒙古锡林浩特I型花岗岩的时代及构造意义

在内蒙古锡林浩特水库地区出露的花岗岩确定为I型花岗岩,具有较高的Cr、Co、Ni丰度。Ca、Al含量和N2O／K2O比值较高,Fe、Mg含量较低。微量元素蛛网图中显示出明显的Nb、Ta、P、Ti负异常。在SiO2-K2O及AFM图中,花岗质岩石投在钙碱性系列区;在构造环境判别图中,花岗质岩石样品都投在火山弧＋同碰撞花岗岩区。锆石测年结果显示平均年龄为317．0±4．0Ma,属晚石炭世。这套晚石炭世岛弧花岗岩的存在,表明加里东期古亚洲洋并未完全关闭,晚石炭世时仍然存在洋壳的俯冲消减事件。从区域上看,是北侧的贺根山洋盆向南俯冲的结果。     

南岭燕山早期后造山花岗岩类: 岩石学制约和地球动力学背景

在南岭花岗岩带中燕山早期的岩浆岩套花岗岩类占绝对优势, 以二长花岗岩和钾长花岗岩为主. 在岩带的东段赣南和闽西南地区, 存在燕山早期的A型花岗岩类(176~178 Ma)和双峰式火山岩(158~179 Ma)组合, 在岩带中部湘南地区存在燕山早期的玄武岩类(177~178 Ma). 赣南地区的双峰式火山岩组合中酸性端员流纹岩和A型花岗岩类同具有板内花岗质岩石的地球化学特征, 基性端员玄武岩为板内拉斑玄武岩, 湘南地区的玄武质岩石不仅为板内拉斑玄武岩而且发育有板内碱性玄武岩. 鉴此, 南岭地区燕山早期的岩浆岩套无疑是一种典型的后造山(Post-orogenic)岩石组合. 后造山岩套是后碰撞(Post-collision or Late orogenic)事件结束和泛大陆开始裂解的标志, 预示着一个新的造山的威尔逊旋回即将来临. 因此可以认为南岭地区燕山早期应是继印支造山运动以后的一种后造山的大陆裂解的地球动力学背景, 并非自白垩纪以来才开始裂解.     

华南中、新生代与花岗岩类有关的成矿系统

华南地区中、新生代的大规模金属成矿作用与花岗岩类活动密切相关, 并因此而呈现出丰富多彩的特征; 而不同来源、不同性质的花岗质岩浆活动又是该地区岩石圈演化过程不同时期、不同构造动力学背景的产物. 本文把华南地区与中、新生代花岗岩类有关的矿床划分为4个成矿系统, 即: (ⅰ)与钙碱性火山-侵入(花岗质)岩浆活动有关的“斑岩-浅成热液金-铜成矿系统”; (ⅱ)与陆壳重熔型花岗岩类有关的钨锡铌钽稀有金属成矿系统; (ⅲ)与富钾花岗岩类有关的铜多金属成矿系统, 以及(ⅳ)与A型花岗岩类有关的金铜及稀土成矿系统; 并简要地讨论了它们的基本特征. 从根本上来说, 华南地区中、新生代不同来源的花岗岩类及与其有关的成矿作用都是在伸展-拉张环境下壳-幔相互作用的结果.     

闽西南花岗质岩浆作用与成矿

重点讨论了闽西南地区花岗岩类的同位素年龄和演化,将其分为五期七个阶段,初步确定各阶段花岗岩类的岩石系列和组合及其与区域构造演化的关系。     

浙江青田石平川钾长花岗岩特征及其成因探讨

青田县石平川钼矿床是浙江省现已发现的规模最大的钼矿床,多数人认为石平川钼矿床的形成与钾长花岗岩有密切关系。本文主要从岩相学、岩石地球化学、LA—ICPMS锆石U—Pb年代学等方面研究石平川钾长花岗岩,并探讨其成岩环境及成因。研究表明,石平川岩体属于高钾钙碱性、弱过铝质S型花岗岩,其形成于早自垩世晚期挤压环境,源岩物质主要是壳源,并有少部分幔源物质成分参与。