连山关-高家沟花岗岩体LA—ICP—MS锆石U—Pb年龄及其地质意义

笔者采用颗粒锆石LA—ICP—MS法获得了连山关-高家沟花岗岩体U—Pb不一致线上交点年龄为2198±31．5Ma和2162±31Ma。通过与辽东地区U—Pb法、Sm—Nd法和颗粒锆石年龄比对,揭示了辽东地区广泛发育的一期古元古代花岗岩浆事件的精确年代。根据岩石地球化学特征和岩体与地层接触关系,笔者认为该期花岗岩是在拉伸状态下早期基底岩石重熔的产物。年代学资料表明,连山关-高家沟岩体为壳源岩浆多次重熔侵位的花岗杂岩体。     

柴北缘超高压变质带的冷却历史：来自副片麻岩中锆石、金红石的U-Pb年代学和温度信息

本文运用LA-ICP-MS和SIMS对柴北缘超高压变质带中东端沙柳河剖面中的副片麻岩进行了锆石和金红石U-Pb年代和微量元素分析。锆石边部的变质时代为425±6Ma,所对应的锆石Ti含量温度计计算出的温度为689±14℃。金红石U-Pb定年给出的年龄为414.0±6.3Ma,代表了副片麻岩在折返过程中冷却到金红石U-Pb封闭温度约570℃的时代。而金红石Zr含量温度计给出同锆石边部较一致的温度685±9℃,代表了峰期变质时代的温度条件。根据锆石的变质时代和变质温度以及金红石的冷却年龄和封闭温度所限定的T-t轨迹,可以得出此副片麻岩在折返过程中的冷却速率约为11℃/Myr。     

榍石LA-SF-ICP-MS U-Pb定年及对结晶和封闭温度的指示

榍石富含U、Th,贫Pb,是U-Pb定年的理想矿物之一。本文采用激光剥蚀-高分辨等离子体质谱建立榍石U-Pb定年方法,采用25~30μm激光斑束,准确测定榍石U-Pb标准样品BLR-1（~1048Ma）、OLT-1（~1014Ma）和Pakistan（~21.4Ma）,以及年轻榍石样品（<100Ma）U-Pb年龄,提高了检测准确性和空间分辨率。综合对比共生锆石和榍石U-Pb年龄、榍石颗粒微量元素和U-Pb年龄环带及不同成分岩浆岩（SiO₂含量48.1%~77.0%）中岩浆榍石的结晶温度,结果表明：岩浆演化过程中,榍石具有宽泛的结晶温度（600~900℃,峰值~750℃）,主要集中于岩浆演化中晚期结晶,榍石U-Pb同位素封闭温度接近或略低于锆石,因此同一岩浆体系中锆石与榍石的年龄差异可能反映了该熔体较晚达到榍石饱和,而非熔体热演化历史或封闭温度信息。     

辽东地区中生代花岗岩的侵位时代:锆石和独居石U-Pb年代学

辽东地区中生代岩浆活动强烈,伴随着大规模的金成矿作用.五龙金矿是该地区规模最大的典型石英脉型金矿床,金矿体主要赋存于侏罗纪片麻状花岗岩和早白垩世花岗闪长岩中.因此,该地区中生代岩浆活动对金成矿作用具有显著的制约.选择辽东五龙金矿区片麻状花岗岩和三股流岩体进行岩相学、锆石和独居石U-Pb年代学研究.3个片麻状花岗岩的岩性均为黑云母二长花岗岩,矿物发生强烈的韧性变形,呈定向排列,锆石U-Pb年龄分别为159.2±1.8 Ma、160.2±1.8 Ma和156.1±1.2 Ma,三股流黑云母二长花岗岩样品的锆石U-Pb年龄为123.8±1.2 Ma.花岗岩样品中的独居石矿物学特征和化学组成显示均为岩浆成因,3个片麻状花岗岩的独居石年龄分别为158.1±1.9 Ma、157.5±1.4 Ma和153.5±1.4 Ma,三股流岩体的独居石U-Pb年龄为123.4±1.5 Ma.晚侏罗世片麻状花岗岩的独居石年龄比锆石年龄略小1.1~2.7 Ma,其中2个样品的冷却速率分别为55.56℃/Ma和57.69℃/Ma,表明晚侏罗世岩浆在高温阶段为一快速冷却作用过程,可能经历了快速的地壳抬升事件.锆石和独居石的U-Pb年龄结果表明片麻状花岗岩和三股流岩体分别形成于侏罗纪晚期和白垩纪早期,结合已有研究资料,辽东五龙矿集区主要发生了晚侏罗世和早白垩世两期岩浆活动,与古太平洋板块向欧亚大陆俯冲作用有关,并伴随着早白垩世金矿的形成.      

华北克拉通南缘角子山花岗岩的锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征及构造背景

角子山岩基是秦岭造山带东端伏牛山余脉规模居第二位的燕山期侵入岩,其岩石成因模型有助于深入认识华北克拉通南缘伏牛山余脉早白垩世酸性岩浆的形成规律和深部构造演化。角子山花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年样品的30个测点中,18个有效锆石测点的U-Pb年龄集中于(129.5±1.4)Ma(1个)和(116.1±1.4)～(122.2±1.3)Ma(17个)两组,形成了锆石年龄谱,后者的加权平均年龄为(119.3±0.9)Ma。结合前人10个有效锆石测点的U-Pb年龄数据,27颗锆石的加权平均年龄为(118.2±1.2)Ma,代表了角子山花岗岩的形成时代。角子山花岗岩样品具有富Si和碱、贫Ca和Mg的特征,为高钾钙碱性系列岩石,属于准铝质–弱过铝质花岗岩。在微量元素蛛网图中,角子山花岗岩样品显示了Rb、Th及Zr、Hf的正异常和Sr、P、Ti的负异常。角子山花岗岩稀土总量为20.9×10^-6～204×10^-6,(La/Yb)_N值为4.24～21.0,δEu值为0.53～0.78,稀土配分模式呈轻稀土富集(右倾平滑)和中、...     

辽宁后仙峪硼矿区混合岩的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄：对硼矿成矿演化的制约

辽东硼矿赋存于辽吉裂谷带的古元古代火山—沉积岩系之中,属沉积—变质型硼矿床,主矿区包括有后仙峪硼镁矿、翁泉沟硼铁矿和砖庙—杨木杆硼镁矿,一直以来是我国硼矿石的主产地。本次研究在后仙峪硼矿区采集了矿区外围的条痕状混合花岗岩(DSQ-08)和矿体上盘侵位于电英岩之中的含电气石混合花岗岩(HXY-19),挑选出其中的锆石单矿物进行LA-MC-ICP-MS测年。条痕状混合花岗岩中锆石的核部具有岩浆振荡环带,Th/U值为0.64~0.96,~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2240±4Ma;含电气石混合花岗岩中锆石的内核和边部均具有极为清晰的岩浆振荡环带,Th/U值分别为0.12~1.05和0.41~1.08,~(207)Pb/~(206)Pb年龄分别记录了2157±6Ma和1932±26Ma两次锆石生长事件。含电气石的混合花岗岩的锆石边部形成于混合岩化过程之中,记录了辽河群下部岩石在1.9Ga左右发生的部分熔融作用事件,具有重要的地质意义。矿区外围的条痕状混合花岗岩和矿体周缘含电气石混合花岗岩的核部岩浆年龄较为接近,说明两种岩石可能均由古元古代的火山—沉积岩,在1.9Ga左右经部分熔融作用形成。因此,结合前人在后仙峪硼矿区内进行的硼同位素地球化学和岩相学方面的研究成果,我们认为后仙峪硼矿区混合花岗岩的锆石核部U-Pb年龄可基本确定辽吉裂谷早期的超基性火山岩和酸性火山岩的喷发、海相蒸发沉积事件均发生于2240~2157Ma左右,该时期的蒸发沉积作用初步形成硼酸盐矿;后期强烈的部分熔融和混合岩化作用发生在1932±26Ma,在超基性火山岩保护下,硼矿发生变质和小规模的迁移,形成了硼镁矿、硼镁铁矿及矿体周缘的电英岩和含电气石混合花岗岩。     

伊春地区青岭经营所晚二叠世花岗岩的发现及地质意义

伊春市青岭经营所花岗岩具有高硅、富碱和过铝质特点,稀土元素配分模式以轻稀土元素富集且缓向右倾斜、重稀土元素较为平坦、铕略亏损-弱正异常型式,微量元素大离子亲石元素Ba、K、Sr显示为负异常,高场强元素Hf、Zr为正异常,P、Ti、Nb为负异常,岩石地球化学显示S型花岗岩特点。R1-R2图解中样品落入造山晚期,具后碰撞花岗岩特征。中细粒花岗闪长岩锆石U-Pb同位素测年206Pb/238U加权平均年龄为258±3 Ma,细中粒二长花岗岩两个样品锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为261±1 Ma、267.3±1.4 Ma,三个样品测年表明花岗岩形成于晚二叠世。该花岗岩的锆石U-Pb年龄的确定和成因的探讨对于深入研究伊春地区晚古生代构造岩浆演化具有十分重要的意义。     

云南六合正长斑岩中花岗岩包体锆石U-Pb定年及其地质意义

滇西地区沿金沙江-哀牢山断裂带广泛发育新生代富碱斑岩,其中六合富碱斑岩中发现了与镁铁-超镁铁质深源包体紧密共生的花岗岩包体。本文对花岗岩包体中锆石进行了阴极发光图像、LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb定年研究。研究表明,该花岗岩包体中锆石可分为岩浆锆石、老核新壳的复合岩浆锆石和变质交代成因锆石;复合岩浆锆石的新壳206Pb/238U平均加权年龄为39.2±2Ma,代表花岗岩包体的成岩年龄,与寄主富碱斑岩的成岩年龄基本一致;复合岩浆锆石的老核206Pb/238U平均加权年龄为828.1±7.1Ma,代表基底岩石年龄。变质锆石的206Pb/238U平均加权年龄为108.4±4.4Ma,与角闪石化金云石榴透辉岩中角闪石Ar-Ar年龄102.87±1.19Ma基本吻合,代表地幔流体交代矿物的结晶年龄,表明地幔流体交代作用过程可能在白垩纪前后延续一个相当长的时期。结合岩相学研究,认为该花岗岩包体被捕获运移时处于熔融态;花岗质熔浆的形成很可能与地幔流体作用引发的地壳部分熔融与壳幔岩浆混合作用密切相关。     

中条山横岭关和北峪花岗质岩体的SHRIMP锆石U-Pb年代学和地球化学

在中条山杂岩西北部的横岭关变质花岗质岩石包括奥长花岗岩和钙碱性二长花岗岩,与寨子TTG片麻岩呈侵入接触关系,通常在寨子片麻岩中表现为不同规模的侵入体。北峪变质花岗质岩石主要岩性为奥长花岗岩,分布在胡家峪背斜核部。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究显示,横岭关变质钙碱性二长花岗岩的207Pb/206Pb加权平均年龄为2435.9Ma,北峪变质奥长花岗岩207Pb/206Pb加权平均年龄为2477Ma,并具有约2600Ma的继承锆石。全岩地球化学分析表明,横岭关变质奥长花岗岩、变质钙碱性二长花岗岩和北峪变质奥长花岗岩属于偏铝质中钾—高钾钙碱性岩浆演化系列,表现较高的碱质含量,Na2O K2O平均值为9.08%;所有岩石亏损Nb、Ta、P和Ti,并且有右倾的稀土配分模式,中等到高的(La/Yb)N比值(平均25.15)。相对横岭关变质钙碱性二长花岗岩,横岭关奥长花岗岩和北峪变质奥长花岗岩亏损Rb、Th和K。全岩Sm-Nd同位素研究表明岩石的εNd(t)=-1.2~ 2.4、tMD=2622~2939Ma。这些地球化学特征指示了岩石形成于活动大陆边缘的大陆岛弧环境,而横岭关奥长花岗岩和北峪变质奥长花岗岩主要来源于岛弧...     

辽宁本溪连山关地区辽河群浪子山组、里尔峪组形成时代及其地质意义

辽宁省本溪连山关地区出露大面积的古元古代辽河群地层,在朱家沟典型剖面浪子山组中识别出2层斜长角闪岩,镜下观察其原岩为玄武岩;在连山关及河栏镇里尔峪组中识别出一套酸性火山岩。对浪子山组2件斜长角闪岩样品、里尔峪组2件流纹岩样品测定LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄。阴极发光图像显示,样品D020锆石内部结构整体发黑、条痕状吸收程度不等,Th/U值较低,为变质锆石,其1934±45Ma代表了浪子山组的变质年龄。其余3个样品阴极发光图像显示典型的岩浆振荡环带结构和较高的Th/U值,为岩浆锆石。1952±38Ma代表了浪子山组的形成时代,2177±34Ma和2208±12Ma代表了里尔峪组的形成时代。结合前人资料,将辽河群形成时代限制在2.20~1.95Ga,其形成时代持续了250Ma左右。野外接触关系及火山岩年代学特征从另一个方面揭露了辽河群总体为一套无序、局部有序的构造地层,各岩组间不存在上下关系,浪子山组已经不适合置于里尔峪组之下。     

西昆仑上其木干花岗岩锆石饱和温度和Ti温度的地质意义

通过对上其木干花岗岩进行锆石微量元素和全岩主量元素分析,借助锆石饱和温度和Ti地质温度,反演岩浆源区的温度,进一步分析花岗岩的形成环境。锆石具有典型岩浆岩锆石向左倾斜的稀土元素配分模式,即轻稀土元素明显亏损、重稀土元素明显富集,具有显著的Ce正异常和Eu负异常。锆石饱和温度计算结果表明,上其木干花岗岩的锆石饱和温度介于772~829 ℃之间,平均值为800 ℃,属于高温花岗岩。锆石Ti地质温度的平均最低温度为614 ℃,平均最高温度为634 ℃,花岗岩中锆石形成的温度在614~634 ℃之间。结合锆石微量元素特征、锆石饱和温度和Ti温度与Th/U、10000/Hf的关系,可以判断上其木干花岗岩可能形成于西昆仑造山带增厚的岩石圈下部发生拆沉作用所导致的幔源岩浆底侵,岩浆结晶分异过程中发生了锆石的重结晶或存在多期岩浆(熔体-流体)注入事件。岩浆形成热源可能与羌塘地块沿着康西瓦大断裂和塔里木地块碰撞拼贴结束后,于后碰撞板内伸展体制下导致的软流圈上涌、幔源岩浆的底侵作用有关。     

新疆西准噶尔克拉玛依岩体中暗色岩墙的形成时代及地质意义 ——来自锆石LA-ICP-MS和角闪石Ar-Ar定年的证据

新疆西准噶尔克拉玛依岩体以及周围地层中存在着大量暗色闪长玢岩岩墙,是岩浆物质贯入3组走向不同的裂隙形成的。对其中一个闪长玢岩岩墙样品进行锆石LA-ICP-MS年代学测试,得到303.1±1.2Ma的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄,对从该闪长玢岩中分离出的角闪石进行Ar-Ar年代学测试,得到312.1±2.8Ma的坪年龄(1120～1400℃)和313.6±6.9Ma的反等时线年龄。对该闪长玢岩岩墙附近的含角闪石黑云母二长花岗岩进行的锆石LA-ICP-MS年代学测试,获得其²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为319.0±1.0Ma。对侵入石炭纪地层的一个花岗斑岩岩脉样品进行锆石LA-ICP-MS年代学测试,得到了315.3±1.0Ma的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄。上述年代学测试结果表明克拉玛依市以西地区的暗色岩墙形成时代是石炭纪末期,不是前人所说的二叠纪。在这些岩墙形成之前,该区在石炭纪晚期还发育以克拉玛依岩体及附近酸性岩脉为代表的花岗质岩浆活动。上述围岩和岩墙的年代学资料揭示出该区闪长玢岩岩墙所占据的裂隙形成时代在315～303Ma之间,为新疆西准噶尔地区晚古生代地球动力学背景及岩浆活动的深入研究,提供了时间方面的约束。     

大兴安岭南段道伦达坝黑云母花岗岩成岩时代、锆石微量元素、Lu-Hf同位素特征及地质意义

道伦达坝铜多金属矿床位于大兴安岭成矿带南段,对道伦达坝矿床黑云母花岗岩开展了锆石U-Pb测年、锆石微量元素和Lu-Hf同位素研究.锆石U-Pb LA-ICP-MS测年结果显示黑云母花岗岩形成时代为282.2±4.5~287.0±3.7 Ma.锆石Lu-Hf同位素研究结果显示黑云母花岗岩锆石均具有较高的176Hf/177Hf（平均值分别为0.282 770和0.282 769）和低的176Lu/177Hf（平均值分别为0.002 224和0.001 984）同位素组成,ε_Hf（t）值变化范围为3.05~8.58之间和2.31~7.36,二阶段模式年龄分别为730.22~1 083.46 Ma和812.42~1 134.56 Ma,暗示其来源为年轻的新生下地壳,可能遭受了古老地壳的混染.锆石微量元素研究显示,黑云母花岗岩的锆石具有低的Nb含量（< 2×10-6）和强烈的Eu异常,符合S型花岗岩特征.锆石的Ti饱和温度平均值为770℃和785℃,指示其源区经历了水近饱和情况下的部分熔融,暗示其可能形成于俯冲环境下.      

青藏高原东缘哀牢山 金沙江构造带糜棱状花岗岩的 LA ICP MS U Pb 定年及其构造意义

哀牢山—金沙江构造带糜棱状花岗岩位于哀牢山深变质带中部。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示两个样品(08Q2-22和08Q2-15)锆石新生边的年龄分别为250.2±2.1Ma(MSWD=2.5)和247.2±2.3Ma(MSWD=0.15)。石英C轴组构测定(EBSD)结果表明韧性变形变质作用形成于角闪岩相条件(500～630℃),远低于锆石结晶温度(675～864℃)和U-Pb体系的封闭温度(800℃),对锆石内部的U-Th-Pb组成不会产生影响,结合锆石的阴极发光图像及U-Pb协和图的特点分析认为锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果(247～250Ma)是对岩浆侵位时代的体现。花岗岩中白云母等过铝质矿物的出现、低钠高钾、A/CNK和A/NK都1.0、稀土和微量元素配分模式与上地壳相似,以及大离子亲石元素和亲岩浆元素强烈富集,Sm和Y明显亏损的特征展示出过铝质、S型花岗岩的地球化学性质。(Yb+Ta)-Rb、Nb-Y、(Y+Nb)-Rb和CaO-(TFeO+MgO)构造环境判别图解及构造带曾经历早中生代俯冲碰撞作用的历史,表明该花岗岩体形成于俯冲碰撞型构造环境。结合前人在哀牢山、点苍山深变质带中相继发现的早三叠世糜棱岩化花岗岩,以及长英质岩石韧性变形变质作用发生于中下地壳(10～15km以下)的特点,分析认为哀牢山—金沙江深变质带是早三叠世及其以前的岩石被俯冲到中下地壳发生韧性变形变质后被挤出或隆升到上地壳的,深变质变形作用形成于中生代或新生代,而非元古宙,它不是,或至少不完全是扬子地块的结晶基底。     

东准卡拉麦里地区贝勒库都克岩体锆石LA-ICPMS U-Pb测年及地质意义

新疆东准噶尔卡拉麦里地区是一个重要的锡成矿带,分布有多种类型的花岗岩。贝勒库都克岩体位于卡拉麦里锡成矿带中部,由含锡正长花岗岩和黑云母二长花岗岩组成。本文对贝勒库都克岩体岩相学和含锡黑云母正长花岗岩的锆石LA-ICPMSU-Pb定年研究,结果表明所有锆石颗粒浅黄色-无色透明,呈正方双锥状、钮柱状及半截锥状自形晶体,且发育规则的韵律环带,具有较高的Th/U比值(范围在0.32～0.47),属于典型岩浆成因锆石。获得贝勒库都克岩体侵位结晶年龄为283±2Ma(n=8,MSWD=0.14),时代属于早二叠世,这与东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的范围(330～265Ma)相吻合。为建立准噶尔地区构造格架和恢复岩浆演化事件提供了最有力的证据,同时具有一定的找矿意义。     

赣中大王山钨多金属矿床中碱长花岗岩成因：来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学的制约

赣中大王山-南村钨多金属矿集区产出一套与钨、钼多金属矿化有关的中、细粒二云母碱长花岗岩侵入体,本文通 过对大王山矿床赋矿花岗岩进行LA-ICP-MS 锆石U-Pb测年,获得其成岩年龄为147.8±1.9 Ma,属晚侏罗世岩浆活动的产 物,成岩时间与赣中及南岭地区的主要石英脉型钨多金属矿床的成矿时间一致。花岗岩富硅、富碱、强过铝,贫钙、贫 镁、分异指数（DI） 较高,暗色矿物含量极少。REE配分曲线具有“海鸥型”特征,微量元素蛛网图显示亏损Ba,Sr及 Nb,Eu,P,Ti等,富集Rb,Th,U,Pb,K等。在εNd(t)- T图解上,矿集区周边中生代赋矿花岗岩多投点于华南元古代地 壳演化域之上,其T2DM年龄（1.39~1.66 Ga） 亦低于华南地壳的平均年龄（1.7~1.8 Ga）,可能与花岗岩形成过程中受到了少 量幔源物质的混染作用有关。结合花岗岩Sr-Yb分类图、Q-Ab-Or三角图以及锆石饱和温度,表明该套花岗岩应该为一套 高分异的过铝质淡色花岗岩。     

吉东大栗子铁矿区石英二长斑岩U-Pb年龄、地球化学及Hf同位素组成

吉林东部地区侏罗纪花岗岩的分布较为有限,缺乏区域构造演化环境的判别证据.对侵入到老岭群当中的隐伏岩体石英二长斑岩进行了U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素研究.获得石英二长斑岩样品锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果165±1Ma,属中侏罗世;岩石SiO₂=61.01%~61.99%,全碱含量（K₂O+Na₂O）为5.78%~7.98%,属钙碱性系列岩石,贫MgO、CaO、Fe₂O₃T,A/CNK=1.02~1.39,轻稀土元素富集明显,Eu/Eu*=0.92~1.01,异常不明显,显示I型花岗岩特征;岩石ε_Hf（t）值为-15.46~-17.04,二阶段模式年龄T_DM2=2 189~2 290 Ma,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,Mg#=26.90~33.04,贫Yb（0.43×10-6~0.48×10-6）和Y（6.63×10-6~7.12×10-6）,锆石Ti温度均值为744℃,属低温花岗岩.岩浆源区为古元古代下地壳的部分熔融.华北克拉通北缘东段中侏罗世火成岩形成于俯冲背景之下,而非蒙古-鄂霍茨克洋闭合的远程效应,至晚侏罗世-早白垩世早期,中国东北陆缘可能进入走滑的构造属性.      

西藏班戈地区后碰撞花岗岩岩石成因及其对班公湖--怒江缝合带演化的约束

本文对班戈雪如岩体似斑状二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、微量元素和全岩地球化学研究,探讨了其形成年代、成岩条件和构造背景。结果表明雪如岩体侵位于晚白垩世晚期(76±1 Ma),锆石饱和温度计和锆石Ti温度计计算其成岩温度分别为760~810℃和738~814℃,较低的锆石相对氧逸度反映成岩环境为还原环境。全岩地球化学分析结果显示其具有高硅、富碱和准铝质--弱过铝质特征,大离子亲石元素和LREE富集,高场强元素和HREE相对亏损。雪如岩体是中地壳部分熔融的产物,源区残留相为斜长角闪岩相,岩浆结晶过程中发生角闪石和斜长石的分离作用。地球化学投图结合区域构造演化显示其形成于后碰撞伸展环境,表明班公湖-怒江缝合带中段地区在晚白垩世晚期已经进入后碰撞伸展阶段。     

广西梧州思委银矿区花岗岩的岩石成因：锆石U-Pb测年、岩石地球化学和Hf同位素约束

本文对广西梧州思委银矿区思委岩体中细粒黑云母二长花岗岩进行了系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析研究,以深入探讨其岩石成因。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得了思委岩体黑云母二长花岗岩成岩年龄为165±1Ma。思委岩体黑云母二长花岗岩为一套弱过铝质高钾钙碱性系列花岗岩,富集U、K、Pb等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等元素;球粒陨石标准化REE配分模式为右倾斜配分模式,轻重稀土元素分异强烈,富集轻稀土元素,重稀土元素平坦分布。锆石Hf同位素分析花岗岩锆石ε_(Hf)(t)值分布在-15.9~8.7之间,Hf同位素二阶段模式年龄(t2DM)在652~2255Ma之间,表明岩浆源区既有直接源于亏损地幔分异的新生地壳的迅速重熔,也有不同比例的古老地壳的混合作用。花岗岩成岩可能是受古太平洋板块持续俯冲作用影响,焊接板片开裂形成的岩浆上侵。     

冀北窟窿山复式岩体年代学、地球化学特征及岩石成因

窟窿山复式岩体位于赤峰-开原断裂以南、尚义-平泉断裂带以北的华北克拉通北缘隆起带和沽源-红山子铀成矿带 的西南段,由外侧的中粗粒碱长花岗岩和内侧的中细粒碱长花岗岩组成,两者呈侵入接触,出露面积约120 km2。SHRIMP 锆石U-Pb年龄表明,中粗粒碱长花岗岩和中细粒碱长花岗岩锆石的206Pb/238U年龄分别为129.4±1.5 Ma （MSWD=1.2） 和 134.0±1.7 Ma（MSWD=1.8）,分别形成于早白垩世晚期和早白垩世早期。窟窿山花岗岩具有高硅,富钾、钠,高FeOT/MgO 比值,贫铝、镁、钙、磷的高分异特征,属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列岩石。在SiO2 vs (Na2O+K2O)-CaO和SiO2 vs FeOT/(FeOT+MgO)图解中落于A型花岗岩区。ΣREE含量较低,Eu负异常明显,具燕式轻稀土富集型稀土配分曲线特征。富 集Rb,Th,U,Nb,Ta,Zr,Hf,Y等元素,亏损Sr,Ba,P,Ti等元素,10000Ga/Al=4.63~5.66(＞2.6),Zr+Nb+Ce+Y=402× 10-6~713×10-6(＞350×10-6),显示A型花岗岩微量元素的特征。具有异常的Sr初始比值((87Sr/86Sr)i =0.750562~0.839814),较低 的Nd初始比值(εNd(t)= -14.3~-13.2)和相对较年轻的Nd模式年龄(TDM2=2084~1996 Ma)及较低的Pb同位素组成：(206Pb/204Pb)t= 16.797~17.010, (207Pb/204Pb)t=15.406~15.434, (208Pb/204Pb)t=37.477~37.540。中粗粒碱长花岗岩和中细粒碱长花岗岩的δ18OV-SMOW分 别为5.3‰~6.2‰和0.1‰~3.1‰,后者低于正常花岗岩的δ18OV-SMOW 值（6‰~10‰） 和正常地幔的δ18OV-SMOW （5.7‰±0.3‰） 值,在铅同位素图解中窟窿山花岗岩同时带有下地壳物质和富集地幔印记,构造环境判别图解显示窟窿山花岗岩属于板内 后造山花岗岩,形成于板内伸展拉张构造背景。通过与区域上同时代A型花岗岩的对比,表明窟窿山花岗岩是华北克拉通 北缘早白垩世与岩石圈减薄相关的伸展构造体制下的产物,这种构造体制可能与太平洋板块的俯冲作用有关。综上所述, 窟窿山花岗岩的成因为古元古代源于EMI富集地幔的岩浆混有少量古老下地壳物质形成年轻下地壳,可能还与俯冲的经历 了高温热液蚀变的洋壳有关,但由于源区混染不均一导致花岗岩的氧同位素值存在差异,至早白垩世板内拉张构造环境下 发生部分熔融产生的岩浆在上侵过程中形成窟窿山花岗岩。