皖南中生代早期成矿和晚期非成矿花岗岩成因对比

皖南地区燕山期岩浆作用强烈,可划分为早阶段(152~137Ma)和晚阶段(136~122Ma).野外调查发现,屯溪地区沿青山-长陔发育一条燕山期花岗岩带,与钼多金属矿床具有密切的成因关系.黄山岩体是皖南地区代表性的正长花岗岩体,目前尚未发现与成矿有关.锆石LA-ICP-MS定年结果表明,青山-长陔带4个花岗岩体的形成时代一致,介于(140±4)~(141±2)Ma,属于燕山期早阶段岩浆作用.黄山花岗岩体的形成时代为(129±2)Ma,属于晚阶段岩浆作用,青山-长陔带花岗岩具有较高的SiO_2含量,相对富K_2O、低P_2O_5以及中等程度的Al_2O_3含量,属于高钾钙碱性系列准铝质Ⅰ型花岗岩.这些岩石均表现出富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,中等程度的Eu负异常,为岛弧或大陆壳源岩浆地球化学特征.样品的~(87)Sr/~(86)Sr(t)介于0.7120~0.7125,ε_(Nd)(t)值为-7.24~-4.38,锆石ε_(Hf)(t)值为-4.4~6.7,类似于同时期皖南成矿花岗闪长岩.综合地球化学研究表明,皖南燕山期成矿花岗闪长岩为中-新元古代增生加厚下地壳部分熔融的产物,而青山-长陔带花岗岩为这种岩浆经过斜长石+角闪石+上溪群的结晶分异同化混染(AFC)过程形成.黄山花岗岩富SiO_2和K_2O,Al_2O_3含量中等,具有海鸥式稀土元素配分型式和显著的Eu负异常.相比青山-长陔带花岗岩,黄山岩体具有更加显著的Ba、Sr、P和Ti的负异常,没有Nb和Ta的亏损,为高钾钙碱性准铝质A型花岗岩,其ε_(Hf)(t)值介于-6.6~-1.2,类似于早阶段成矿花岗闪长岩.黄山花岗岩同样起源于中-新元古代增生地壳的深熔作用,但岩浆源区为经过了燕山期早阶段Ⅰ型中酸性岩浆抽取后的残留麻粒岩质地壳.两期花岗岩的比较研究表明,早阶段花岗岩形成于相对厚的下地壳环境,温度较低,源区为中-新元古代增生地壳,富含成矿物质,岩浆AFC演化过程进一步加强了成矿物质的富集;而晚阶段A型花岗岩起源深度较浅,形成温度更高,源区由于早期的岩浆抽取作用而亏损成矿物质,从而成矿能力较弱,指示从早至晚,岩浆作用阶段从后造山转变为非造山.后者对应着古太平洋板块俯冲角度加大背景下的弧后拉张环境.     

广西栗木大岐岭隐伏花岗岩的成因及其构造意义:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Nd-Hf同位素制约

对栗木锡多金属矿集区最新发现的大岐岭白云母二长花岗岩体进行了详细的U-Pb年代学、岩石地球化学和Nd-Hf同位素研究,讨论了岩体的成因、物质来源和构造意义.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,花岗岩形成于印支晚期,成岩年龄为(224.8±1.6)Ma.岩体富集SiO2和K2O,贫Na2O和CaO,A/CNK值变化于1.09~1.20之间,均落入强过铝质花岗岩区域,标准矿物刚玉含量为1.4 vol%~2.7 vol%.球粒陨石标准化稀土配分曲线呈轻微右倾形,强烈Eu负异常(δEu=0.08~0.17),岩体富集Cs,Rb,K等大离子亲石元素LILE和U,Pb,Ce,Hf等高场强元素(HFSE),明显亏损Ba,Sr,Ti等元素.锆石饱和温度(711~740℃)略低于S型花岗岩平均值(764℃).岩体的εNd(t)和εHf(t)值均为负值,分别变化于?9.1~?10.1和?3.7~?12.6之间,峰值分别出现在?9.2~?9.0和?6~?5之间,岩体的TDMC(Nd)和TDMC(Hf)分别变化于1.74~1.82 Ga和1.49~2.04 Ga之间,峰值分别出现在1.73~1.75 Ga和1.5~1.6 Ga之间,表明岩体形成的源区主要为晚古元古代-中元古代的壳源物质.7颗继承锆石给出了(248.6±4.3)Ma的加权平均年龄,说明在栗木地区存在印支早期花岗岩,其εHf(t)值为?6.7~?2.3,与大岐龄岩体相似,暗示在岩体形成过程中可能有印支早期岩浆物质的加入.岩体中(945±11)Ma继承锆石εHf(t)值为8.7,Hf同位素模式年龄(TDM(Hf))为1.14 Ga,与江南造山带东段新元古代岛弧岩浆的特征相似,推断新元古代岛弧岩浆岩可能参与了岩体的形成,新元古代岛弧岩浆带及扬子与华夏板块弧陆碰撞带可能向西南延伸至栗木地区.印支晚期后造山背景下,地壳的伸展和减薄导致地幔物质底侵,促使地壳物质发生部分熔融形成大岐岭岩体.     

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。     

桂北苗儿山-越城岭地区独石岭钨(铜)矿床研究:对复式岩体多时代差异性成矿的启示

独石岭钨(铜)多金属矿床位于苗儿山-越城岭岩体北东部,为一个大型蚀变岩型+矽卡岩型钨(铜)多金属矿床.矿区坑道内见有两种类型的花岗岩:中粒似斑状黑云母花岗岩和中细粒黑云母花岗岩,两类花岗岩在时空上与矿体关系密切,应属于独石岭钨(铜)矿成矿母岩.矿区顶部地表见有中细粒似斑状黑云母花岗岩.本文对矿区坑道内花岗岩及顶部露头花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,结果表明,矿区坑道内中粒似斑状黑云母花岗岩的成岩年龄约为423Ma,中细粒黑云母花岗岩的成岩年龄约为421Ma,而矿区顶部露头花岗岩的成岩年代约为217Ma,表明矿区存在加里东期、印支期两期岩浆活动.对矿区坑道内两类花岗岩岩石地球化学特征研究表明,在主量元素方面:两类花岗岩均属于钙碱性、过铝质花岗岩;微量元素蛛网图表明,两类花岗岩相对富集Cs、Rb、U、REE,而亏损Sr、Ba、P、Ti;稀土元素配分曲线表明,两类花岗岩具有向右倾斜、富集轻稀土,且还具有从中粒似斑状黑云母花岗岩到中细粒黑云母花岗岩,ΣREE总体呈降低、其中轻稀土含量降低,重稀土含量略有升高,Eu亏损越来越强烈的趋势.由此表明二者属于同源、不同阶段岩浆演化的产物,与成矿关系密切,属于独石岭钨(铜)矿的成矿母岩.利用钨矿石中的白钨矿,首次对独石岭钨(铜)矿进行了Sm-Nd同位素定年分析,获得成矿年龄为(417±35)Ma,同时还利用蚀变花岗岩型和矽卡岩型矿石中的榍石进行U-Pb定年,其结果为蚀变花岗岩型矿石中的榍石年龄为425~423Ma,而矽卡岩型中榍石年龄约为218Ma.由此表明,独石岭矿区白钨矿主要形成于加里东晚期,但印支期岩浆热液也对其有一定的影响.大型独石岭钨(铜)矿成矿母岩与矿化年龄的确定,证明南岭西段越城岭地区的北端,在加里东期也曾经发生过较强烈的成矿作用,结合南端的牛塘界钨矿,这为进一步在南岭西部寻找加里东期和印支期矿集区,提供了科学依据和典型范例.     

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.     

造山带内微陆块地壳的增生与再造过程:以额尔古纳地块为例

系统总结并分析了近年来获得的额尔古纳地块中生代花岗岩的年代学、地球化学和Hf同位素数据,以便从Hf同位素时空变异角度揭示额尔古纳地块陆壳增生及再造过程,为造山带地壳演化提供证据.基于花岗岩锆石U-Pb定年结果,额尔古纳地块中生代花岗质岩浆作用至少可划分五个阶段:早-中三叠世(249~237Ma)、晚三叠世(229~201Ma)、早-中侏罗世(199~171Ma)、晚侏罗世(155~149Ma)和早白垩世(145~125Ma).其中,前三个侵入阶段的花岗岩主要为I型花岗岩,而后两个阶段为A型花岗岩,反映中生代蒙古-鄂霍茨克大洋板块俯冲-碰撞-伸展过程导致额尔古纳地块陆壳由加厚向减薄变化的特征.中生代花岗岩中锆石Hf同位素分析结果表明,额尔古纳地块陆壳增生主要发生于中元古代及新元古代,并且这些中生代花岗岩具有随时代变新εHf(t)值逐渐升高、二阶段模式年龄(TDM2)逐渐下降的变化趋势,揭示额尔古纳地块中生代不同期次花岗质岩浆的产生经历了从古老陆壳物质熔融至新增生陆壳物质熔融的变化过程.此外,锆石Hf同位素组成在空间上还具有随纬度增加εHf(t)值逐渐下降、二阶段模式年龄(TDM2)逐渐升高的变化特征,显示出研究区深部陆壳物质组成中古老陆壳成分由南向北增多的趋势.而在同一纬度范围内,锆石Hf同位素组成也存在差异.这些结果表明额尔古纳地块深部陆壳在横向和垂向上均存在明显的不均一性.综合上述特征,本文提出了额尔古纳地块下部陆壳的结构模型.     

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.     

闽西南地区燕山晚期花岗岩黑云母特征及成因意义

本文通过黑云母的电子探针方法测试,分析闽西南地区才溪岩体、四方岩体及罗卜岭岩体中黑云母的地球化学特征及其成因意义。测试结果表明,才溪二长花岗岩中的黑云母为高铁黑云母,而四方花岗闪长岩及罗卜岭花岗闪长斑岩中的黑云母为高镁黑云母,在由黑云母成分确定的物质来源图上,它们均落入壳-幔混合源区域,表明其成因类型都是壳-幔混源型花岗岩,但随着形成时代的逐渐变新,其物质组成成分中幔源组分逐渐增多。     

从物理视角看花岗质岩浆在非运移过程中的结晶分异

花岗岩是地球区别于太阳系其他行星的重要特征,研究花岗岩的演化对于理解现今地球大陆地壳的形成有重要意义.结晶分异是岩浆演化的主要机制之一.然而,由于花岗质岩浆黏度高,为非牛顿流体,结晶分异在酸性岩浆中有效与否仍有争议.本文侧重物理分析方法,以此审视花岗质岩浆在非运移过程——在岩浆房中及岩浆就位后的结晶分异作用.通过物理计算及分析,我们认为,花岗质岩浆高黏度的特性使得一般的矿物颗粒在岩浆房中受阻沉降速度极小(~10~(-9)~10~(-7)m s~(-1)),因而在存在岩浆对流时,颗粒的堆晶过程将受到影响,岩浆成分趋于均一;当岩浆房演化至晶粥状态(结晶度F~40~50%)后,岩浆对流基本停止,此时粒间熔体可通过颗粒的受阻沉降及压实作用挤出,汇聚成高硅熔体层.高硅熔体层可进一步形成高硅花岗岩、流纹岩.在岩浆房演化至不同程度时,晶粥体多期次的活化及岩浆的上侵可能形成成分变化的复式岩体.此外,以华南富锂氟花岗岩为代表的特殊花岗岩类,相对于一般花岗质岩浆具有更低的黏度和固相线,可能以结晶分异作用产生矿物组合及成分上的垂向分带.而侵入体中小尺度的成分变化结构不是重力分异的结果,流动分异或许起着关键作用.综合来说,花岗质岩浆能够发生结晶分异;高分异特征的高硅花岗岩及火山岩可能是酸性岩浆结晶分异的产物,而花岗岩可能是结晶分异形成的堆晶.     

南岭及邻区中生代含锡花岗岩的多样性:显著的矿物特征差异

南岭及邻区分布一系列与中生代花岗岩有关的锡矿床,这些岩石可以是含角闪石黑云母花岗岩,或是(黄玉)钠长石-(铁)锂云母花岗岩,其岩石化学特征指示它们分别对应于准铝质和过铝质花岗岩.细致的矿物学研究表明它们具有完全不同的矿物学特征.准铝质含锡花岗岩的矿物学特征表现为:(1)角闪石、黑云母、条纹长石等组成特征性的造岩矿物组合:(2)标志性副矿物榍石、磁铁矿等显示其原始岩浆具有较高的氧逸度;(3)含锡矿物为锡石、黑云母、榍石等;(4)锡石的成分比较纯,微量元素含量低.过铝质含锡花岗岩的矿物学特征主要表现为:(1)铁锂云母-锂云母、钾长石、钠长石为典型造岩矿物;(2)富铝矿物黄玉是较常见的副矿物,与花岗岩铝过饱和特征相符;(3)锡石是重要的锡矿物,且富含Nb、Ta.造成两类含锡花岗岩显著矿物学差异的原因可能包括熔体的氧逸度、挥发组分和岩浆分异程度的差异.氧化型准铝质花岗岩熔体中锡以四价为主,这导致锡容易富集在含钛的造岩矿物或副矿物中,在岩浆结晶分异阶段形成富锡矿物;这些富锡矿物可成为含锡花岗岩的标志性矿物.相对还原的过铝质花岗岩熔体中锡以二价为主,不易进入造岩矿物和副矿物,常常在岩浆结晶分异阶段形成岩浆成因的锡石;因此,岩浆成因锡石成为这类花岗岩的重要成矿和找矿标志.岩浆性质和锡在两类花岗岩岩浆中地球化学行为的差异,导致形成的矿床类型有所不同.准铝质花岗岩主要形成岩体浸染型、绿泥石-石英脉型、云英岩型、矽卡岩型等矿床,而过铝质花岗岩除形成云英岩型、矽卡岩型、石英脉型等矿床外,更易形成岩体浸染型锡矿化.     

南秦岭勉略构造带三岔子古岩浆弧的地球化学特征及形成时代

南秦岭勉略构造带三岔子镁铁-超镁铁杂岩可划分为两个岩块: 三岔子古岩浆弧和庄科古洋壳残片(蛇绿岩). 三岔子古岩浆弧主要由岛弧型安山质熔岩、玄武及玄武安山质辉(闪)长岩、安山质岩墙、斜长花岗岩及部分超镁铁岩组成, 它们具有典型的岛弧火山岩地球化学特征, 如高场强元素(Nb, Ti)亏损和低Cr, Ni含量. 该类岩石的轻稀土富集和富钾的特征及斜长花岗岩中含有9亿年锆石捕掳晶特征表明它们可能发育在南秦岭微陆块南缘的活动陆缘环境. 斜长花岗岩的岩浆锆石U-Pb年龄为(300±61) Ma, 它表明勉略古洋盆在石炭纪已开始向南秦岭微陆块下消减. 这一年龄和大别山浒湾构造带洋壳俯冲成因榴辉岩的形成时代(309 Ma)一致, 它说明勉略洋在石炭纪可东延至大别山. 三岔子古岩浆弧中类似高镁埃达克岩的存在表明这一俯冲洋壳是年轻(< 25 Ma)而且较热的大洋岩石圈.     

江南东段朱溪钨(铜)多金属矿床的地质特征与成矿背景

江西朱溪白钨(铜)多金属矿是近年发现的一个特大型矿床,发育在富含钨铜元素的新元古代泥砂质岩石基底之上,产在燕山期花岗岩与石炭-二叠纪灰岩的接触带.与矿化有关的花岗岩主要是等粒状、中-粗粒状花岗岩和花岗斑岩.存在矽卡岩白钨(铜)矿和花岗岩白钨矿两种矿化类型,前者规模大,品位富,后者规模小,品位低.在塔前-赋春盆地,其NW边界呈逆断层、SE边界呈角度不整合与元古代基底接触,而石炭-二叠纪多个岩组中灰岩的钨铜元素含量都很高.矿区外围与矿区内花岗岩类的主量元素含量差别不大,其A/CNK值均1.1,属富钾的强过铝质花岗岩.在微量元素上,矿区内花岗岩比外围花岗岩的?Eu值更小,更具显著的Eu负异常,富集Rb,U,Ta,Pb和Hf,亏损Ba,Ce,Sr,La和Ti,属于演化程度更高的高分异S型花岗岩.受流体作用的影响,矿区内岩体硫化物矿化明显,SO3平均含量0.2%.和外围岩体相比,矿区内花岗岩?Eu和稀土总量均偏低,暗示外围与矿区花岗岩具有一定演化继承关系.外围与矿区岩体中的锆石U-Pb年龄为152~148 Ma.通过花岗岩中原位锆石Lu-Hf同位素分析,计算得到的?Hf(t)值均为负值,多数在?6~?9之间,TDM2值集中在1.50~1.88 Ga(峰值1.75 Ga),表明花岗质岩浆来自古老地壳物质的部分熔融.本文还从地层中和含矿岩体中的矿质含量、热液蚀变、控矿构造等方面对其成矿、控矿条件进行了讨论,提出朱溪矿床经历了花岗岩浆斜向侵位、矽卡岩矿化、降温蚀变、硫化物金属沉淀等多阶段演化的认识,总结出该矿床"东铜西钨、铜浅钨深、早钨晚铜"的成矿规律.     

江山-绍兴拼合带平水段可能存在新元古代早期板片窗岩浆活动：来自锆石LA-ICP-MS年代学和地球化学的证据

系统地报道了江山-绍兴拼合带平水地区的高Mg闪长岩、富Nb玄武玢岩、斜长花岗岩的地球化学特征,锆石年代学及部分样品的Hf同位素组成.高Mg闪长岩类似于埃达克型高镁安山岩,以高Mg#（〉60）、富Na、富含轻稀土元素、亏损重稀土高场强元素及具有较高的Nd同位素组成（εNd（t）=7.0～7.7）为特征.富Nb玄武玢岩相对富Na（Na2O/K2O〉6）,同时具有较高的P2O5（～1.00%）和TiO2（～3.08%）,并富集Nb（9.53～10.27μg·g-1）等高场强元素,其Nd同位素组成（εNd（t）=6.8～8.0）基本与高Mg闪长岩一致,表现出典型富Nb玄武岩的特点.斜长花岗岩属准铝质（A/CNK=0.84～0.89）,高度富Na贫K（Na2O/K2O〉10）,但重稀土与高场强元素（Nb,Ta）的亏损,暗示其属于“SSZ”型大洋斜长花岗岩类.锆石LA-ICP-MSU-Pb测年结果显示,高Mg闪长岩、富Nb玄武玢岩、斜长花岗岩的形成年龄分别为（932±7）,（916±6）和（902±5）Ma,都为新元古代早期岩浆活动的产物.锆石Hf同位素研究显示,斜长花岗岩具极高的Hf同位素组成,εHf（t）值介于11.0～16.2之间,能较好地对应其Nd同位素组成（εNd（t）=7.5～8.4）,远超过一般壳源花岗岩的Nd-Hf同位素体系,而与典型蛇绿岩中的斜长花岗岩同位素组成一致,分析表明,其成因更有可能是在活动陆缘环境下,来自俯冲洋壳部分熔融的产物.综上所述并结合区域地质资料,认为很有可能是夹于扬子-华夏两大板块之间的洋壳形成的板片窗环境,生成了新元古代早期江绍拼合带平水段的特殊岛弧岩浆活动,板片窗下部的软流圈上涌则可能提供了重要的热力学条件.     

大别山东缘片麻状变质花岗岩的锆石U-Pb 年代学与地球化学: 对扬子板块北东缘新元古构造-岩浆作用的启示

在大别山超高压变质带的东缘, 广泛出露原岩为新元古代岩浆活动产物的片麻状变质花岗岩. 对区内5个典型岩体(黄镇、大坝、石马、双河和三祖寺)进行了详细的年代学和地球化学研究, 旨在确定这些岩石的原岩属性, 并探讨它们对扬子板块北东缘新元古构造-岩浆作用的启示. 这些岩石的组成矿物主要为石英、钠长石(更长石)、钾长石和少量角闪石、黑云母等, 部分岩体还发育霓石或霓辉石等碱性铁镁矿物, 由于经历超高压变质作用, 岩石中还常见多硅白云母、绿帘石及少量蓝晶石、石榴石等变质成因矿物. 锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明, 区内片麻状变质花岗岩的原岩形成于新元古中期(770~780 Ma), 于早中生代时经历超高压变质作用, 并在215 Ma左右遭受高压榴辉岩相重结晶的改造. 地球化学上, 它们均具有高硅(SiO₂%=70.23%~77.23%)、准铝-弱过铝(ASI=0.90~1.05)的特征, 但不同岩体的地球化学组成仍存在差别, 与三祖寺岩体相比, 黄镇、大坝、石马和双河地区的片麻状变质花岗岩全碱含量(ALK=7.76%~9.45%)、铁镁比值[FeO^*/(FeO^*+MgO)=0.82~0.96]、高场强元素和Ga的含量均偏高, 10⁴×Ga/Al平均值高达3.07, 结合岩石中常含霓辉石, 以及锆石饱和温度较高(=816~918℃)等特点, 表明它们的原岩应为过碱性A型花岗岩. 三祖寺片麻状变质花岗岩的铁镁矿物主要为黑云母和由角闪石变质形成的绿帘石, 化学成分上富钙贫钾, K₂O/Na₂O=0.42~0.54, 其原岩应归属钙碱性花岗岩类(I型). 这些片麻状变质花岗岩同时具有“弧”和“裂谷”双重岩浆活动的地球化学印记, 其原岩为先前俯冲形成的弧来源地壳物质于伸展引张环境再造的产物, 指示扬子北东缘在新元古中期应处于被动裂谷的初始阶段, 而不应为地幔柱上涌引发的主动裂谷环境.     

滇西保山地块双脉地晚始新世过铝质花岗岩：锆石SHRIMP U-Pb定年、地球化学和成因

滇西保山地块大地构造上位于藏-滇-泰-马中间板块中段,西以怒江-瑞丽断裂为界,东以澜沧江-柯街-南汀河断裂为界.由于缺乏出露的新生代花岗质岩石,传统上认为,在喜马拉雅期该地块花岗质岩浆活动微弱.因此,双脉地晚始新世隐伏花岗岩的发现,改写了该地块无喜马拉雅期花岗质岩浆活动的记录.对取自研究区ZK7-1和ZK0-1钻孔岩芯花岗岩样品锆石U-Pb年代学、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究表明：（1）双脉地隐伏花岗岩岩石类型为中粗粒二云母正长花岗岩,岩体以高SiO2低CaO为特征,总碱量（K2O＋Na2O）为5.22%～8.03%,K2O/Na2O比率0.24～1.79;K,Rb,U,Th和Pb显示清晰正异常,Ba,Sr,Ti和Nb显示清晰负异常;具中等稀土元素含量（85～125μgg-1）,中度富集轻稀土元素（（La/Yb）=4.77～7.22）,以及中度负Eu异常（δEu=0.29～0.39）,属于高钾钙碱性-钙碱性强过铝S型花岗岩.（2）利用SHRIMP锆石U-Pb同位素定年获得上述两类岩石的岩浆结晶年龄分别为（36.27±0.48）和（35.78±0.49）Ma,成岩年代为晚始新世.（3）Sr-Nd-Pb同位素组成表明双脉地二云母正长花岗岩源岩来自成熟大陆地壳物质,具有典型S型花岗岩特征.（4）花岗岩样品w（CaO）/w（Na2O）和w（Al2O3）/w（TiO2）比值及其在w（CaO）/w（Na2O）-w（Al2O3）/w（TiO2）图上分布表明,其岩浆来自地壳富粘土质物质的部分熔融,其熔融温度约为900～950℃;依据锆浓度饱和温度计计算岩浆结晶温度775～795℃;在Hf-Rb-Ta微量元素判别图解上,花岗岩样品分布于后碰撞构造环境.（5）在喜马拉雅后碰撞造山阶段,伴随印度大陆向欧亚大陆的持续楔入,印支地块（或保山地块）向南东方向逃逸,作为地块西界的高黎贡断裂带发生大规模走滑剪切作用,并触发加厚地壳减压部分熔融形成过铝花岗质岩浆,然后冷凝结晶形成双脉地二云母正长花岗岩.     

安徽石台中生代花岗岩类地球化学特征

安徽石台地区出露的牯牛降（东库）、谭山岩体可划分为4个侵入期次,从早到晚岩性变化趋势为中粒似斑状（二长）花岗岩→中（中粗）粒正长花岗岩→中细粒似斑状（正长）花岗岩→细（微）粒似斑状钾长花岗岩.岩石化学特征显示均为高钾钙碱性系列;微量元素地球化学特征表明,牯牛降（东库）、谭山岩体微量元素总体具相似特征,都富集大部分亲石元素,K/Rb比值低而Rb/Sr比值高;微量元素原始地幔标准化蛛网图总体略显右倾,均具有高Rb低Ba、Sr、Ti的特征.牯牛降（东库）和谭山岩体稀土元素球粒陨石标准化配分模式图均为右倾海鸥型,均具有较强的Eu亏损.研究认为牯牛降（东库）岩体和谭山岩体成岩物质主要来源于上地壳的部分熔融,成岩的地球动力学背景为碰撞造山后挤压收缩向拉张伸展的转变,与中国东部此时发生构造大转折、岩浆活动和成矿作用大爆发基本一致.     

湖南白马山岩体花岗岩及其包体的年代学和地球化学研究

LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明, 白马山岩体主要由印支晚期((209.2±3.8)~(204.5±2.8) Ma)的黑云母花岗闪长岩-黑云母二长花岗岩(简称LIGs)和燕山早期((176.7±1.7) Ma)的二云母二长花岗岩(简称EYGs)构成, 前者常含同时代的暗色微粒包体((205.1±3.9)~ (203.2±4.5) Ma, 简称MMEs); 在LIGs和MMEs中还测得一组年龄值为(221.4±4.0)~ (226.5±4.1) Ma的锆石(核部)年龄, 为本区存在多期次的印支期花岗质岩浆的侵入活动提供了证据; 测得一个残留锆石的年龄为(3010±20.6) Ma, 暗示本区可能存在太古代再循环地壳物质. LIGs和EYGs都为富钾、亚碱性、过铝质花岗岩, 富集Rb, K, Th, U, Ta, Zr, Hf和轻稀土元素, 贫Sr, Ba, Nb, P, Ti和Eu, 具低eNd (t), 高(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_{I和较老的T2DM(约1.9~2.0 Ga)的特征; 它们的不相容元素和REE特征主要受斜长石、钾长石、钛铁矿、磷灰石等分异结晶作用控制, Sr同位素特征主要受EC-AFC成岩模式控制; 它们的源岩主要为早元古代变质杂砂质地壳, 熔融反应主要受控于黑云母的脱水熔融作用. LIGs形成于印支晚期后碰撞或碰撞晚期(post-collision)、挤压加厚的地壳发生局部伸展减薄的构造背景下, 而EYGs可能是由印支晚期后碰撞或碰撞后期形成的花岗质岩浆经历了EC-AFC作用后, 于燕山早期在后造山的、地壳拉张裂解的背景下上升侵位形成的. MMEs与其寄主花岗岩具有相似的矿物组成、微量元素和稀土元素组成, 表明它们是同源包体, 可能是寄主岩浆发生熔离作用的产物.}     

华北克拉通南缘晚中生代花岗质岩浆作用与构造演化

华北克拉通南缘在晚中生代158~112Ma发生大规模的花岗质岩浆活动,以及同时期的钼-金-银-铅-锌多金属矿床成矿作用.通过分析这些花岗岩类岩石的元素和同位素地球化学特征以及精确的年代学研究成果,发现它们的地球化学特征在127Ma前后有明显差异:早期(158~128Ma)主要形成Ⅰ型花岗岩,以不具有明显的Eu负异常、富集大离子亲石元素和亏损Y、Yb等重稀土元素为特征;晚期花岗岩(126~112Ma)更富硅和钾,Eu负异常明显,具有更高的Y、Yb含量和Rb/Sr比值,而Sr、δEu、Sr/Y比值等明显降低,主要为A型和高分异Ⅰ型花岗岩,Sr、Nd、Hf同位素组成相对早期的更亏损,并伴随少量基性岩浆岩的发育.两期花岗岩均主要形成于以华北克拉通结晶基底为主的古老地壳物质的部分熔融,并有幔源岩浆的参与;由早到晚,幔源组分显著增多.这些特征反映了地壳厚度有减薄的趋势,并在127Ma发生明显的减薄,证明127Ma是华北克拉通南缘中生代构造体制转折的关键时期;该时期的构造演化及岩浆作用,与太平洋板块俯冲引起的幔源岩浆底侵从而引发的强烈壳幔相互作用有关,并促使岩石圈强烈伸展减薄.     

粤西白垩纪火山-侵入岩浆活动及其地质意义

系统的锆石激光探针ICP-MS U-Pb同位素定年揭示, 粤西地区存在白垩纪(约100 Ma)的火山-侵入岩浆活动. 代表性火山岩有马鞍山流纹英安岩和周公顶流纹英安岩, 其锆石U-Pb同位素年龄为(100±1) Ma; 侵入岩包括诗洞杂岩体中的德庆二长花岗岩岩体(99±2 Ma)、杏花花岗闪长岩岩体(100 Ma左右)以及广平杂岩体中的调村花岗闪长岩岩体(104±3 Ma). 诗洞杂岩体主体(461±35 Ma)和广平杂岩体主体(444±6 Ma)是加里东期黑云母花岗岩. 尽管白垩纪火山-侵入岩与加里东期侵入岩形成时代间隔很大, 但它们均具Rb, Th, Ce, Zr, Hf, Sm富集而Ba, Nb, Ta, P, Ti亏损的微量元素地球化学特征, 它们的稀土元素组成均表现为很弱的四分组效应, 其Eu亏损程度依次为: 白垩纪火山岩(Eu/Eu^*=0.74)、白垩纪侵入岩(Eu/Eu^*=0.35~0.58)、加里东期黑云母花岗岩(Eu/Eu^*=0.31~0.34). Sr-Nd同位素研究表明, 上述火成岩具高(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_I值(0.7105~0.7518)、低ε_Nd(t)值(&#8722;7.23~&#8722;11.39)的特点, 两阶段Nd模式年龄值(T_2DM)为1.6~2.0 Ga, 表明它们起源于元古代地壳基底. 粤西地区的白垩纪火山-侵入岩浆活动, 与包括南岭在内的中国东南部广大地区在100 Ma时发生的一次重要的岩石圈拉张事件有关. 华南中生代大规模中酸性火山岩浆作用形成的“火山岩线”可南延至南岭西南缘.     

高黎贡剪切带变形花岗质岩石中的长石细粒化和岩石流动特性

以高黎贡剪切带中发育的变形花岗质岩石为研究对象,主要通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、阴极发光仪(CL)和电子背散射衍射(EBSD)对其显微构造、组构以及矿物成分进行了精细的测试分析,重点针对岩石中的长石细粒化和流体制约因素进行了深入讨论.研究结果表明:(1)高黎贡剪切带中的变形花岗质岩石随糜棱岩化程度的增强,呈现出两个明显的端元变形岩石类型,即Ⅰ型-条带状花岗质糜棱岩和Ⅱ型-条带状超糜棱岩.(2)在Ⅰ型和Ⅱ型岩石中,主要矿物组合均为钾长石、斜长石、石英、黑云母和(或)白云母.然而其中Ⅰ型岩中矿物的成分含量为:钾长石(残斑为主)斜长石石英±黑云母;Ⅱ型岩中矿物的成分含量为:细粒化的斜长石钾长石石英±黑云母.(3) EBSD组构结果显示无论是Ⅰ型-条带状花岗质糜棱岩,还是Ⅱ型-条带状超糜棱岩,条带状石英在Y轴方向形成最大c轴0001主极密的结晶学优选定向,表示以柱面a滑移系发育为主;而Ⅱ型-条带状超糜棱岩基质中的石英单颗粒在X轴方向形成最大c轴0001主极密的结晶学优选定向,指示了柱面c滑移系.(4)Ⅱ型-条带状超糜棱岩基质中分布的钾长石矿物变形是以(100)[010]滑移系的发育占主导地位的位错蠕变动态重结晶,斜长石矿物呈现较弱的EBSD组构,表现出颗粒边界为主的滑移超塑性流动特征.值得注意的是从Ⅰ型-条带状花岗质糜棱岩到Ⅱ型-条带状超糜棱岩中,变形长石残斑主要为钾长石.在角闪岩相剪切变形过程中钾长石呈现出明显细粒化以及矿物相、矿物成分和结构的转变,表现为钾长石矿物残斑被细粒化斜长石和石英颗粒取代并伴随着流体作用.钾长石残斑的强烈细粒化进一步形成高应变局部化的超糜棱岩和整个岩石的超塑性流动.