特提斯喜马拉雅构造带雅拉香波穹隆构造热事件LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄证据

雅拉香波穹隆位于特提斯喜马拉雅构造带东部,出露显生宙不同时期的岩石地层,发育强烈韧性剪切变形和多期岩浆热事件,良好地记录了印度大陆俯冲导致的构造变形和岩浆热历史。对雅拉香波穹隆不同构造部位的花岗质岩石进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得4期构造岩浆事件的高精度测年数据。早期锆石年龄520.4±6.3Ma与536±12Ma指示喜马拉雅地块结晶基底泛非期岩浆侵位时代,晚期锆石年龄揭示新生代碰撞造山不同阶段构造热事件的发生时代。其中,45.6±1.2--44.16±0.88Ma反映印度大陆向北俯冲的起始时代,35.00±0.48Ma对应于始新世晚期增厚地壳深部构造热事件年龄,15.67±0.50Ma指示雅拉香波核部花岗岩侵位及穹隆的形成时代。     

特提斯喜马拉雅构造带雅拉香波穹隆构造热事件LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄证据

雅拉香波穹隆位于特提斯喜马拉雅构造带东部,出露显生宙不同时期的岩石地层,发育强烈韧性剪切变形和多期岩浆热事件,良好地记录了印度大陆俯冲导致的构造变形和岩浆热历史。对雅拉香波穹隆不同构造部位的花岗质岩石进行LAICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得4期构造岩浆事件的高精度测年数据。早期锆石年龄520.4±6.3Ma与536±12Ma指示喜马拉雅地块结晶基底泛非期岩浆侵位时代,晚期锆石年龄揭示新生代碰撞造山不同阶段构造热事件的发生时代。其中,45.6±1.2~44.16±0.88Ma反映印度大陆向北俯冲的起始时代,35.00±0.48Ma对应于始新世晚期增厚地壳深部构造热事件年龄,15.67±0.50Ma指示雅拉香波核部花岗岩侵位及穹隆的形成时代。     

藏南北喜马拉雅穹窿高Sr/Y二云母花岗岩中磷灰石地球化学特征及其岩石学意义

北喜马拉雅穹窿最东部的雅拉香波穹窿发育两套高Sr/Y比值二云母花岗岩,分别形成于始新世(约43～44Ma)和中新世(约18～20Ma)。虽然在Sr-Nd同位素系统特征和形成时代上存在明显差异之外,但无论在矿物组成,还是在元素地球化学(高CaO,高Na/K和Sr/Y比值等)特征上,这两套花岗岩都存在高度相似性。为探讨在这两套花岗质岩浆形成和演化过程中,磷灰石的地球化学行为特征,应用LA-ICP-MS分析了磷灰石的微量元素地球化学组成。测试结果揭示(1)在这两套花岗岩中,微量元素在磷灰石与熔体之间的配分行为相似;(2)始新世二云母花岗岩中包含残留的磷灰石;(3)在同一件样品中,在磷灰石颗粒之间,存在一定程度的微量元素地球化学特征的不均一性,反映了局部熔体地球化学特征;(4)在花岗质岩浆演化过程中,富钙长石组分的斜长石的分离结晶作用,不仅导致熔体的Ca和Sr含量降低,Na含量和Eu负异常幅度增大,同时导致熔体的LREE含量升高。     

吉林二密铜矿区含矿次火山岩年代学及其形成环境探讨

吉林通化二密铜矿区次火山岩为其成矿的主要围岩。该次火山岩成岩时代未定,对其成岩及成矿机理等问题仍有很大的争论。本文即通过利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb分析测定了该次火山岩的形成时代:二长闪长玢岩(JEM02)、石英二长闪长岩(JEM03-1)以及石英二长岩(JEM03-2)锆石的206Pb/238U加权平均年龄分别为(95.71±0.33)Ma(MSWD=1.6)、(97.18±0.46)Ma(MSWD=1.19)和(96.10±0.50)Ma(MSWD=2.0),与其相应的206Pb/238U-207Pb/235U谐和年龄一致。松顶山次火山岩侵位的先后顺序为:石英二长闪长岩、石英二长岩、二长闪长玢岩。通过主、微量元素分析,本文认为该次火山岩为碰撞后到晚造山或非造山环境下形成的花岗岩-A型花岗岩的系列。该次火山岩形成的过程为:在中国东部岩石圈减薄的过程中,地幔物质上涌与地壳发生强烈的相互作用形成富碱的钙碱性岩浆。该岩浆在岩浆房中进一步分异形成二长-闪长岩浆和花岗斑岩岩浆。两种岩浆先后沿火山喷发通道浅成侵入形成次火山岩。     

松潘造山带马尔康强过铝质花岗岩的成因及其构造意义

松潘造山带广泛出露印支期后碰撞型花岗岩类, 其中包括埃达克质花岗岩类、A型花岗岩和I型花岗岩, 但目前人们对该区印支期强过铝质花岗岩尚未有深入的研究.松潘造山带马尔康花岗岩属于强过铝质花岗岩(A/CNK=1.10~1.20), 其岩石类型主要为中粒二云母花岗岩和中细粒二云母花岗岩.利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法, 获得中粒二云母花岗岩的岩浆结晶年龄为208±2Ma, 中细粒二云母花岗岩的岩浆结晶年龄为200±2Ma.马尔康强过铝质花岗岩K₂O/Na₂O=1.13~1.75, 富Rb、Th和U, 贫Sr、Ba、Co和Ni等元素; 稀土元素组成上显示存在强到中等的负Eu异常(Eu/Eu*=0.15~0.65);全岩初始87Sr/86Sr比值(ISr) 为0.70712~0.71137, εNd (t) =-10.36~-8.43, 锆石εHf (t) =-11.8~-1.1.地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成一致表明, 它们的岩浆来自于地壳物质的部分熔融, 其中中粒二云母花岗岩的源岩类型主要为地壳中的泥质岩类, 而中细粒二云母花岗岩的源岩主要为地壳中的杂砂岩类.结合松潘带的地质背景、区域构造-岩浆事件及其岩浆岩的组合分析, 印支期岩石圈拆沉作用可以用来解释马尔康强过铝质花岗岩的形成机制.在松潘带, 印支期岩石圈拆沉作用导致软流圈物质上涌, 这不仅促使了加厚下地壳物质发生部分熔融, 如松潘带印支期埃达克质和I型花岗岩浆的形成, 而且还诱发了中地壳物质的部分熔融, 如马尔康强过铝质花岗岩的形成.这表明松潘带印支期岩石圈拆沉作用已使地壳不同层次发生部分熔融作用.      

西藏南部康马花岗岩锆石SHRIMP U—Pb年龄

康马花岗岩体位于西藏南部拉轨岗日岩带的中部,地质研究程度较高.本文主要探讨康马片麻状二云母花岗岩成因及其形成时代.二云母花岗岩中锆石CL图像发育有规则的韵律生长环带,表明其为典型的岩浆锆石;另锆石中Th/U比值稳定、较高的特点,也说明二云母花岗岩为岩浆成因;对锆石进行SHRIMP U-Pb定年,结果为493 Ma土14 Ma(MSWD=1.00),相当于早奥陶世,该年龄即是康马片麻状二云母花岗岩结晶时间,表明在拉轨岗日岩带中部存在加里东期岩浆作用.文章最后对康马岩体片理化的时间和成因等问题进行了探讨,认为康马岩体片理化的时间为中新世,其成因与印度-欧亚陆陆碰撞、地壳缩短而产生的变形变质作用有关.     

冈底斯印支期造山事件: 花岗岩类锆石U-Pb年代学和岩石成因证据

对冈底斯中部地区二云母花岗岩和花岗闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、主量元素、微量元素和锆石Hf同位素组成的测定.结果表明, 二云母花岗岩的岩浆结晶年龄为(205± 1)Ma, 岩石属于强过铝质花岗岩, A/CNK= 1.16~ 1.20, K₂O/Na₂O= 1.67~ 1.95.岩石富Rb、Th和U等元素, Eu/Eu* = 0.29~ 0.41, (La/Yb)_N= 22.62~ 35.08.锆石ε_Hf(t)= -12.4~ -1.8.二云母花岗岩的岩浆产生于地壳中泥质岩类在无外来流体加入的情况下云母类矿物脱水反应所诱发的部分熔融作用, 其岩石形成机制类似于喜马拉雅新生代淡色花岗岩.花岗闪长岩的岩浆结晶年龄为(202± 1)Ma, 岩石属于准铝质(A/CNK= 0.96~ 0.98), K₂O/Na₂O= 1.42~ 1.77, Eu/Eu* = 0.54~ 0.65, (La/Yb)_N= 6.76~ 13.35.锆石ε_Hf(t)= -8.2~ -5.5.根据花岗闪长岩的地球化学特征和锆石Hf同位素组成, 花岗闪长岩的岩浆来自于地壳中基性岩类的部分熔融.冈底斯印支晚期强过铝质花岗岩的确定, 表明了冈底斯在印支晚期以前曾发生地壳的缩短与加厚作用, 从而进一步明确了冈底斯印支早期的造山事件及冈底斯经历了多期造山作用的演化.      

华南诸广山一带桂东岩体加里东期花岗岩的成岩时代研究及其地质意义

桂东岩体位于诸广山—万洋山花岗质岩浆岩带的中部, 沿NE向呈不规则条带状分布于湘赣交界处, 该岩体作为诸广山—万洋山加里东期花岗质岩浆岩带的核心部分, 记录着该岩浆岩带的形成时间、岩浆物质来源、壳幔相互作用等典型特征。在详细地质调查基础上, 本文对桂东岩体主要岩石类型进行了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成的分析研究。结果表明, 桂东岩体是一个复式岩体, 岩浆活动持续>60 Ma(474—411 Ma), 经历了4个脉动阶段: 474—464 Ma、452—442 Ma、435—425 Ma、 415—411 Ma, 其中, 474—464 Ma、452—425 Ma、415—411 Ma期间的岩浆活动与华南加里东造山运动三个构造幕密切吻合。4个阶段岩浆活动对应岩石类型分别为黑云母花岗岩-花岗闪长岩、黑云母花岗岩-二云母花岗岩、黑云母花岗岩-二长花岗岩及角闪黑云花岗岩-黑云母花岗岩。原位锆石Hf同位素特征表明, 大部分样品εHf(t)值位于球粒陨石演化线下方, 主体集中于–2.20～–9.84之间, Hf同位素两阶段模式年龄TDM2为1969～1577 Ma。其岩浆物质主要由华南造山带下地壳物质的一次或多次重熔而成, 且幔源物质参与程度经历了由弱—强—弱, 并与研究区太古宙—古元古代发生的重要地壳增生事件时间相呼应。     

西藏措勤晚白垩世英安岩的厘定与地球化学特征

野外地质调查和SHRIMP锆石U/Pb地质年代学研究表明,拉萨地块中带措勤地区发育一套形成于晚白垩世中期的英安岩(88.5±1.2 Ma)。该套火山岩具有岛弧火山岩的地球化学特征,为地壳深部岩浆岩部分熔融形成的Ⅰ型岩浆岩,经历了明显的斜长石分离结晶作用。与同时代的侵入岩相比,该套火山岩为高度演化的岩浆,Rb/Sr比值较高,但Sr/Y比值较低。在拉萨地块内部,广泛发育的90～85 Ma的岩浆作用与新特提斯洋的北向俯冲作用相关。     

北大别早白垩纪花岗岩类的Sm-Nd和锆石Hf同位素及其构造意义

大别造山带产出两期早白垩纪造山后花岗岩类:早期(≈132Ma)变形的角闪石英二长岩和斑状二长花岗岩具高钾的类埃达克岩的地球化学特征,形成于增厚地壳(>50km)的下地壳部分熔融;晚期(≈128Ma)未变形的花岗岩包括细粒二长花岗岩和钾长花岗(斑)岩,属于正常安山岩-英安岩-流纹岩系列岩石,它们形成于相对薄的地壳(<35km)的下地壳部分熔融。早期变形的花岗岩类中,角闪石英二长岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7066～0.7076,ε_(Nd)(t)=-20.3～-27.8,类似于扬子下地壳基性麻粒岩的Sr-Nd同位素特征,其中白垩纪岩浆锆石(≈132Ma)Hf同位素初始比值(ε_(Hf)(t))和两阶段Hf模式年龄(t_(DM2))分别为-29.30.5和303065Ma;我们认为角闪石英二长岩源于锆石Hf模式年龄约3.0Ga的基性下地壳部分熔融。早期斑状二长花岗岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7078～0.7083,ε_(Nd)(t)=-15.8～-20.0,类似于北大别英云闪长质-花岗质片麻岩的Sr-Nd同位素特征,其白垩纪岩浆锆石(≈132Ma)的ε_(Hf)(t)和t_(DM2)分别为-24.80.5和274434Ma。我们认为宽状二长花岗岩源于约2.7Ga的中酸性下地壳部分熔融。晚期未变形的花岗岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7069～0.7105,ε_(Nd)(t)=-16.4～-22.1,类似于北大别英云闪长质-花岗质片麻岩的Sr-Nd同位素特征;其白垩纪岩浆锆石(≈128Ma)的ε_(Hf)(t)具有较大的变化范围(-25.2～7.4),主要峰值为-22.5±0.5,次要峰值为-16.3±0.7,并有少量正的ε_(Hf)(t)值5.8～7.4,与ε_(Hf)(t)值对应的t_(DM2)分别为2600±40Ma、2211±68Ma和743±130Ma。我们认为晚期未变形的花岗岩源于锆石Hf模式年龄约2.6～2.2Ga的中酸性下地壳部分熔融,源区夹杂新元古代新生的陆壳。在大别造山带垮塌之前(>132Ma),增厚地壳(>50km)的下地壳存在双层结构:锆石Hf模式年龄约为3.0Ga的基性下地壳基底和约2.7Ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)上部下地壳.在大别造山带伸展垮塌的晚期阶段(≈128Ma),减薄的下地壳(<35km)主要为锆石Hf模式年龄约2.6～2.2Ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)岩石,并夹杂少量新元古代Rodinia超大陆裂解时形成的新生陆壳。     

北喜马拉雅恰芒巴二云母花岗岩的年龄及形成机制

恰芒巴二云母花岗岩体位于特提斯喜马拉雅的西部, 岩石发育片麻状构造, 主要矿物组成为石英、钾长石、白云母和黑云母。LA-MC-ICP-MS U-Pb定年显示, 锆石年龄分布范围为35.1~17.3 Ma, 暗示较长时间的深熔作用过程, 其中最年轻的年龄(18.1±0.4 Ma)代表了花岗岩的最终结晶年龄。地球化学分析表明, 岩石具有高的SiO₂(73.06%~73.79%)、Al₂O₃(14.73%~15.06%)和CaO(1.18%~1.24%)含量, 以及高的K₂O/Na₂O值(1.16~1.25)和A/CNK值(1.16~1.20), 属于高钾钙碱性过铝质花岗岩。岩石强烈富集Rb、Th、U和K, 而亏损Ba、Nb、Sr和Zr, 轻重稀土分馏较强(La/Yb)_N=9.98~11.35, 并显示较弱的负Eu异常(δEu=0.70~0.74)。(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i和ε_Nd(t)值分别为0.742 298~0.743 092和-14.1~-14.0, 可与大喜马拉雅结晶杂岩(GHC)中变质沉积岩对比, 推测源岩为GHC变质沉积岩或与之成分相当的岩石。岩石(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值较低而Sr浓度较高, 随着Ba浓度的增加, Rb/Sr值基本不变, 与水致白云母部分熔融的趋势一致, 推测恰芒巴二云母花岗岩可能是水致白云母部分熔融的产物, 部分熔融作用可能与藏南拆离系的活动密切相关。     

江西中部新丰街花岗质岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学特征及岩石成因

对江西中部新丰街花岗质岩体开展了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学以及元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学研 究,并探讨了岩石成因及其构造意义。结果表明,新丰街岩体由二云母花岗岩和黑云母花岗组成;两者均形成于晚侏罗世 （~148 Ma）;二云母花岗岩SiO2含量为75.71%~78.36%,为弱过铝质-强过铝质岩石,属高钾钙碱性系列,Mg#变化于0.26~ 0.34,具有较低的Ga/Al比值（绝大部分<2.6×10-4） 和较低的Zr+Nb+Ce+Y含量（<350×10-6）,全岩εNd(t)为-10~-8.2,锆石原 位εHf(t)为-15.7~-9.4;黑云母花岗岩SiO2含量为71.25%~74.41%,主要为准铝质-弱过铝质岩石,也属于高钾钙碱性系列, Mg#变化于0.32~0.37,同样具有较低的Ga/Al比值（绝大部分<2.6×10-4） 和较低的Zr+Nb+Ce+Y含量（<350×10-6）,全岩初始 87Sr/86Sr比值为0.7136~0.7153,εNd(t)为-10.0~-8.9,锆石原位εHf(t)值为-16.5~-10.9。通过综合研究认为二云母花岗岩具有S 型花岗岩特征,是由下地壳中变质泥岩在相对较低温度下发生部分熔融而形成的;黑云母花岗岩具有I型花岗岩特征,是由下 地壳中长英质火成岩在相对较高温度下发生部分熔融而形成的。岩体侵位于由古太平洋板块俯冲引起的陆缘弧构造环境。     

喜马拉雅造山带中新世岩浆型石榴子石的矿物化学特征:从高Sr/Y花岗岩到淡色花岗岩

石榴子石是演化花岗岩常见的重要副矿物之一,但石榴子石地球化学特征如何随岩浆演化而变化是有待探讨的问题之一。雅拉香波片麻岩穹隆发育年龄分别为20. 3±0. 5Ma和20. 1±0. 3Ma(锆石U-Pb年龄)的高Sr/Y比二云母花岗岩(TMG)和淡色花岗岩(Grt-LG)。虽然两类花岗岩都含石榴子石,且在形成时代和Sr-Nd同位素组成上相似,但在元素地球化学特征上具有明显的差异,淡色花岗岩和二云母花岗岩分别代表演化程度较高和较原始的岩浆。在同一件样品中,在石榴子石颗粒之间,存在一定程度的微量元素地球化学特征的不均一性,反映了局部熔体地球化学特征。在两类花岗岩中,岩浆型石榴子石具有以下相似的地球化学特征:(1)从核部到边部,Mn和HREE含量降低,表现出典型的生长环带特征;(2)富集HREE,亏损LREE;和(3)显著的Eu负异常。但在关键微量元素Zn、Sc和Y上,具有明显的差异性。在花岗质岩浆演化过程中,贫Fe、Mg和Mn矿物相的分离结晶作用,导致残留熔体的Ca和Sr含量降低,Eu负异常幅度增大,Sc、Zn、Y和HREE增高,是导致淡色花岗岩石榴子石相应元素含量增高的主要原因。上述观测表明:高Sr/Y花岗岩也可以结晶石榴子石,与通常的淡色花岗岩石榴子石相比,这些石榴子石的Sc、Zn和Y含量和Eu异常幅度明显较低。但随分异程度的升高,石榴子石的元素地球化学特征与源自变沉积岩的淡色花岗岩的类似。因此,花岗岩中的石榴子石矿物化学特征变化记录了花岗岩岩浆演化的重要信息。     

Single Zircon LA-ICP-MS U-Pb Dating of the Guandimiao and Wawutang Granitic Plutons in Hunan, South China and Its Petrogenetic Significance

1 Introduction The South China Block (SCB), located between the Qinling-Dabie and Songma Indosinian sutures, experienced successively two important tectonic movements during the Mesozoic, i.e. the Indosinian movement (early Mesozoic) and the Yanshanian movement (late Mesozoic). Therefore, the generally accepted viewpoint is that the key geological problems during the Mesozoic are essentially the dynamics and material expression of these two tectonic movements in South China (Chen et al.…     

喜马拉雅碰撞造山带新生代地壳深熔作用与淡色花岗岩

自从印度-欧亚大陆碰撞以来,伴随着构造演化和温度-压力-成分(P-T-X)的变化,喜马拉雅造山带中下地壳变质岩发生不同类型的部分熔融反应,形成性质各异的过铝质花岗岩。这些花岗岩在形成时代、矿物组成、全岩元素和放射性同位素地球化学特征上都表现出巨大的差异性。始新世构造岩浆作用形成高Sr/Y二云母花岗岩和演化程度较高的淡色花岗岩和淡色花岗玢岩,它们具有相似的Sr-Nd同位素组成,是碰撞早期增厚下地壳部分熔融的产物。渐新世淡色花岗岩主要为演化程度较高的淡色花岗岩,可能指示了喜马拉雅造山带的快速剥露作用起始于渐新世。早中新世以来的淡色花岗岩是喜马拉雅造山带淡色花岗岩的主体,是变泥质岩部分熔融的产物,包含两类部分熔融作用——水致白云母部分熔融作用(A类)和白云母脱水熔融作用(B类)。这两类部分熔融作用形成的花岗质熔体在元素和同位素地球化学特征上都表现出明显的差异性,主要受控于两类部分熔融作用过程中主要造岩矿物和副矿物的溶解行为。这些不同期次的地壳深熔作用都伴随着高分异淡色花岗岩,伴随着关键金属元素(Nb、Ta、Sn、Be等)的富集,是未来矿产勘探的重要靶区。新的观测结果表明:在碰撞造山带中,花岗岩岩石学和地球化学性质的变化是深部地壳物质对构造过程响应的结果,是深入理解碰撞造山带深部地壳物理和化学行为的重要岩石探针。     

大兴安岭伊勒呼里山早白垩世碱长花岗岩年龄、地球化学特征及其地质意义

对大兴安岭伊勒呼里山早白垩世碱长花岗岩进行了岩相学、地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究。伊勒呼里山地区碱长花岗岩主量元素具有富Si、富碱,贫Mg、Ca的特征;微量元素亏损Sr、P、Eu、Ti,富集K、Rb、Th等不相容元素,元素地球化学特征表明,岩体为铝质A型花岗岩(A/CNK=0.88~1.21,A/NK=0.94~1.49)。测年结果显示,粗中粒碱长花岗岩的锆石年龄为140.3±1.0Ma,细中粒碱长花岗岩锆石年龄为137.9±0.8Ma,均形成于早白垩世。结合区域研究资料,伊勒呼里山地区碱长花岗岩岩体的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展密切相关,其岩浆源区可能为地壳物质的部分熔融。     

冈底斯带巴嘎区二云母花岗岩SHRIMP锆石U-Pb定年

二云母花岗岩出露于冈底斯弧背断隆带上,沿色日荣-巴嘎东西向断层呈串珠状分布.岩石具有高SiO2、K2O、Al2O3,低CaO的特点,A/CNK>1.1,并且标准矿物计算的刚玉质量分数均大于2.1%,为过铝质花岗岩,具深熔花岗岩特点,稀土和微量元素显示该岩石形成于同碰撞构造环境.SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,花岗岩继承锆石给出了少量太古宙和大量1 120～1 489 Ma的年龄,代表了锆石主要源区的物质年龄,这与冈底斯带上念青唐古拉群原岩年龄基本一致,反映二者的亲缘性.有深熔特征的二云母花岗岩深熔时间为139 Ma.结合区域资料,巴嘎区二云母花岗岩是在晚侏罗世时期由于新特提斯洋的俯冲作用及其弧后洋盆的闭合碰撞使冈底斯带地壳增厚熔融的结果.     

北秦岭西段早侏罗世A型花岗岩及其地质意义

本文通过岩相学、岩石地球化学、锆石U?Pb定年和Lu?Hf同位素组成分析等方法,对出露于北秦岭西段宝鸡岩体王家山一带的黑云母花岗岩和其中的包体进行了研究。结果表明,该花岗岩形成时代为187±2 Ma,属于高钾钙碱性—钾玄岩系列岩石,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素以及Nb、Zr和Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr和Eu,具有高的全岩锆石饱和温度(825℃~838℃),显示A型花岗岩特征,形成于造山后的板内环境,可能为秦岭岩群副变质岩与安山质岩石部分熔融的产物。暗色包体显示塑性流变特征,具有岩浆结构,发育针状磷灰石和具有复杂成分环带的更长环斑结构长石,是幔源岩浆注入酸性岩浆发生混合作用的产物,形成时代为191±2 Ma,其锆石Hf同位素组成变化范围较大,εHf(t)值介于-11.26~-2.51,主要为富集地幔部分熔融产物。综合本文及前人已有研究结果,认为~190 Ma的早侏罗世早期秦岭地区早中生代碰撞造山过程已经结束,区域开始逐渐进入板内伸展构造演化阶段。     

Sediment contribution in post-collisional high Ba-Sr magmatism: Evidence from the Xijing pluton in the Alxa block,NW China

High Ba-Sr granitoids occur in a number of tectonic settings, and variable petrogenetic models have been proposed. Those from post-collisional settings are rarely studied and are the focus of this study. Zircon U-Pb geochronology and whole-rock elemental and Sr-Nd-Hf isotopic data are presented for a suite of high Ba-Sr granitoids from the southern margin of the Alxa block, NW China. U-Pb zircon dating shows that the Xijing high Ba-Sr granitoids were emplaced in two periods at ~440 Ma and ~410 Ma, and they are characterized by elevated Ba and Sr contents. The older ~440 Ma high Ba-Sr granitoids range from monzodiorite to quartz monzonite, and the younger ~410 Ma high Ba-Sr granites tend to be more evolved. Both suites have similar enriched Sr-Nd-Hf isotopic ratios, low Ba/Th and Sr/Th ratios, and high Th contents and Th/Ce ratios indicative of a sediment contribution. This is potentially linked to previous subduction of the North Qilian ocean slab. Major and trace element calculations suggest that the older ~440 Ma granitoids experienced up to ~60% fractionation at 4–6 kbar with a crystallizing assemblage dominated by amphibole and plagioclase. The younger ~410 Ma granites could in turn have been formed by a further 80% fractional crystallization at lower pressures (1–2 kbar). Trace element and Sr-Nd isotopic modeling suggest incorporation of ~5% slab-derived sediment into mantle magma source of these high Ba-Sr granitoids. We note that post-collisional granitoids with high Ba and Sr characteristics may also reflect a sediment contribution in their source region, and this may be a key aspect of why such granites plot in the field of post-collisional granites in the Rb vs Y + Nb diagram. Some sanukitoids with high Ba and Sr contents in the late Archean also appear to reflect sediment subduction and they hence may represent early stages of crustal recycling.