Indosinian Emplacement of the Huashan—Guposhan Granite Batholiths in Western Nanling Range:Evidence from Cooling-Crystallization and Radiogenic Heat Calculation of Granite Melt

通过对南岭西段花山和姑婆山花岗岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明它们的侵位深度(5.5km)、围岩温度(196℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起花山和姑婆山岩基的数学计算模型,计算得出:花山-姑婆山花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(△tco1)分别为4.14 Ma(花山)和4.36Ma(姑婆山);由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(△tL)为2.67Ma,2.81 Ma;由于花山和姑婆山花岗岩基放射性元素含量(U 13.5×10-6,Th 56.1×10- 6,K2O 5.79％(花山);U13.7×10-6,Th 52.4×10-6,K2O 5.28％(姑婆山))高于世界平均花岗岩放射性元素含量(U5×10-6,Th 20×10-6,K2O 2.66％),花山和姑婆山花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的时间(△tA)分别为37.6 Ma和45.1 Ma,远长于按世界平均花岗岩放射性元素含量计算得出的△tA(3.17 Ma,花山).花山和姑婆山花岗岩基的侵位-结晶时差(△tECTD)分别为44.41Ma和52.27Ma,结合锆石U-Pb年龄值(162 Ma(花山),163Ma(姑婆山)),通过反演计算得出花山、姑婆山花岗岩基侵位年龄值(tE)分别为206Ma和215Ma,从而为花山-姑婆山花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证.     

花岗岩浆侵位与结晶固化时差的研究与构造意义:以南岭骑田岭花岗岩基为例

通过对南岭中段骑田岭花岗岩基地质-岩石地球化学特征研究, 判明了该岩基的侵位深度（5.5 km）、围岩温度（196℃）及岩浆初始温度（950 ℃ ）,建立起骑田岭花岗岩基的数学计算模型,计算得出： 骑田岭花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间（Δt col） 为4.1 Ma;由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间（Δt L）为2.6 Ma; 由于骑田岭花岗岩基放射性元素含量 （U-15.3×10-6,Th-51.35×10-6,K2O-5.02%）是世界平均花岗岩放射性元素含量（U-5×10-6,Th-20×10-6,K2O-2.66%）的2~3 倍,骑田岭花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的时间（Δt A） 为35.4 Ma,远长于世界平均花岗岩计算的Δt A（2.93 Ma） 。因此, 骑田岭花岗岩基的岩浆侵位- 结晶固化时差 （Δt ECTD）为42.1 Ma, 结合锆石U-Pb 年龄值（161 Ma）, 通过反演计算得出骑田岭花岗岩基侵位年龄值（t E ）为203.1 Ma,从而为骑田岭花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证。     

南岭骑田岭花岗岩基属印支期侵位的岩浆动力学佐证:对《关于南岭花岗岩侵位年龄问题》一文的答复与讨论

影响花岗岩熔体冷却-结晶时间长短的因素虽然较多,如花岗岩熔体的初始温度、结晶温度、侵位深度、围岩温度、体积、放射成因热以及其他各种热物理参数,但计算表明,花岗岩体积大小是决定花岗岩体侵位-结晶时差的最主要因素。采用与骑田岭花岗岩体相同参数计算得出不同出露面积花岗岩体的侵位-结晶时差(△tECTD)分别为42.1Ma(骑田岭花岗岩体,520km2);0.7Ma(50km2花岗岩体);0.05Ma(4km2花岗岩体)。采用板状模型,结合骑田岭花岗岩锆石U-Pb年龄值(161Ma),通过反演计算得出骑田岭花岗岩基侵位年龄值(tE)为206Ma,与立方体模型计算结果(203Ma)差别不大,从而为骑田岭花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证。对国内外花岗岩体205对锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr等时线年龄进行的相关分析,拟合出相关系数很高(R=0.997),回归系数接近l的线性回归方程(tRb=0.9928×tZr+2.1584)。△t(tZr-tRb)频数统计分析表明:Δt呈对称正态分布(偏度系数CSK=-0.148;峰度系数CKU=6.771),其中位值为0Ma,众数值为2Ma。这表明花岗岩体锆石U-Pb定年的测定结果与全岩Rb-Sr等时线定年测定结果在允许的误差范围内是一致的,从而得出"花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄(tE)"的结论。对Lee等(1997)和Cherniak等(2000)所进行天然锆石中U和Pb扩散系数实验条件的分析,判明他们得出的"锆石U-Pb同位素体系封闭温度900℃"结论,只可应用于解释源区岩石升温产生部分熔融形成花岗岩浆过程中残留锆石U-Pb同位素的行为,但不适用于解释直接从花岗岩熔体中晶出锆石U-Pb同位素体系封闭温度。华南同熔型花岗岩(龙塘花岗闪长岩体,长泰花岗闪长岩体)与其同源火山岩全岩Rb-Sr年龄存在较大的差别(ΔtRb-Rb=15.7～32Ma)以及华南部分花岗岩体锆石中存在差别较大的2组U-Pb年龄(ΔtZr-Zr=24～50Ma)的实例为花岗岩存在较大侵位-结晶时差提供了直接的佐证。     

燕山早期花岗岩基印支期侵位的岩浆动力学证据及构造 意义:基于南岭8个岩体侵位年龄计算结果

根据各花岗岩体地质构造特征、有关的热物理参数及主体花岗岩的放射性元素含量,采用简化的立方体数学模型计 算得出:南岭地区8个花岗岩基侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)为3.9(金鸡岭)~5.5 Ma(九峰); 由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(ΔtL) 为2.6~3.5 Ma ;花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的 时间(Δt A)为 5.2(陂头)~45.1 Ma(姑婆山) 。南岭地区 8 个燕山早期花岗岩基的侵位-结晶时差(△t ECTD)为 12.1(陂头) ~52.2 Ma(姑婆山), 结合锆石U-Pb年龄通过反演计算得出其侵位年龄 (tE ) 为194.4 (陂头)~219.3 Ma(九峰)。这为 南岭燕山早期花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证, 揭示出近东西向展布的南岭晚中生代造山带具有印 支期构造格架(以侵位年龄为代表)和燕山早期花岗岩(以锆石 U-Pb 年龄为代表) 的双重特征。     

南岭寨背和陂头花岗岩基属印支期侵位的岩浆动力学证据及构造意义

文章通过对南岭东段寨背和陂头岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明它们的侵位深度(7.5 km)、围岩温度(250℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起寨背-陂头岩基的数学计算模型,并计算得出:寨背和陂头花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)分别为4.04 Ma(寨背岩基)和3.97 Ma(陂...     

南岭花山和姑婆山花岗岩基属印支期侵位:来自花岗岩熔体冷却-结晶和放射成因热计算的依据

通过对南岭西段花山和姑婆山花岗岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明它们的侵位深度(5.5km)、围岩温度(196℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起花山和姑婆山岩基的数学计算模型,计算得出:花山-姑婆山花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(△tco1)分别为4.14 Ma(花山)和4.36Ma(姑婆山...     

胶东早白垩世海阳岩体晶洞碱长花岗岩熔-流体作用的成因矿物学证据北大核心CSCD

胶东海阳岩体属于中生代早白垩世晚期岩浆活动的产物。该岩体主要岩性为似斑状中粗粒黑云角闪二长花岗岩、晶洞中粗粒正长—碱长花岗岩和晶洞似斑状中—细粒碱长花岗岩。其中,晶洞碱长花岗岩记录了明显的熔—流体作用痕迹,对其进行相关研究有助于深入认识花岗质熔体与流体的作用特征。海阳岩体内部广泛发育晶洞构造,晶洞内可见萤石及碳酸盐矿物,是宏观流体活动的证据;碱性长石和钠长石的共结结晶是熔—流体作用的岩相学证据;岩石还发育显微球粒结构,这是由于岩浆过冷却度急剧增大导致不同矿物相发生快速结晶,造成岩浆成分上的不混溶而形成钠长石和碱性长石的交生现象。碱长花岗岩和黑云角闪二长花岗岩锆石CL图像显示为岩浆锆石特征,U-Pb年龄分别为113±1 Ma和112±1 Ma。碱长花岗岩HY11-07和HY11-13号锆石轻稀土元素富集(ΣLREE为561.26×10^(-6)~1018.47×10^(-6)),Ce的正异常较弱(δCe为1.91~3.42),显示出受流体作用的趋势。总之,本次研究显示胶东海阳岩体中晶洞碱长花岗岩受到过岩浆中的流体作用。其可能过程是岩浆侵位后,其含有的大量流体及挥发分因快速减压而迅速逃逸,导致大量矿物的固相线温度快速提高,熔体过冷度急剧加大,造成海阳岩体大量晶洞构造和显微球粒结构的形成。     

大别山地区天堂寨花岗岩的侵位时代及地质意义

天堂寨片麻状花岩，多数文献将其归属前寒武纪混合花岗岩。笔者认为是岩浆冷凝结晶产物，属Iu型花岗岩。其侵位时代为早白垩世。锆石一致曲线年龄为124．7Ma。岩体侵位以后，大别山地区的抬升速率不很快，平均每年抬升0．1mm。     

“花岗岩锆石U—Pb年龄能代表花岗岩侵位年龄”质疑——花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比证据

通过花岗岩体的64对锆石U-Pb年龄(tZr)与全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)之间差值Δt(Δt=tZr-tRb)进行的频数统计分析表明:Δt直方图呈对称正态分布(偏度系数CSK=0.150;峰度系数CKU=4.274);Δt既有正值又有负值;Δt的众数值为2.0Ma,但远低于花岗岩基冷却—结晶所需的时间(>16Ma);采用最小二乘法计算,花岗岩体64对锆石U-Pb年龄(tZr)和全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)拟合出相关系数很高(r=0.9967),回归系数接近l(斜率为0.99354)的线性回归方程(tRb=0.99354tZr 2.15163)。该回归方程的常数项(2.15163Ma)与Δt众数(2.0Ma)基本一致。这些特征表明,从总体来看,花岗岩体的全岩Rb-Sr等时线定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果是一致的,从而为花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄提供了证据。     

太行山阜平杂岩中麻棚-赤瓦屋岩体的时代、侵位深度及构造意义

中生代岩浆活动在太行山北段形成了一系列花岗岩体,其中的麻棚-赤瓦屋岩体侵位于穹窿状的阜平杂岩中,具有贫硅、富碱、高铝的钙碱性I型花岗岩特征。岩体分带明显,由边部向核部可以划分为石英闪长岩、花岗闪长岩、似斑状花岗岩3个相带,它们的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为126.4±2.4 Ma、125.4±2.0 Ma和126.2±2.0 Ma,在误差范围内一致,指示岩体在早白垩世期间快速侵位、结晶。各相带样品的角闪石全铝平均值分别为1.018、0.880和0.871,对应的角闪石平均结晶压力分别为0.183、0.118和0.114 GPa,均值为0.141 GPa,对应的侵位深度约5 km,明显小于区域内元古界至侏罗系的地层厚度,表明在岩体侵位之前,阜平杂岩就已经具有穹窿状构造特征。结合相关资料,估计太行山早白垩世以来的平均隆升速率为0.07~0.08 km/Ma。     

南岭西段金鸡岭复式花岗岩基地质及岩浆动力

对南岭西段金鸡岭复式花岩岩基进行的Rb-Sr同位素定年研究，确定Ⅰ阶段黑云母二长花岗岩的等时线年龄为169．5MaⅡ、Ⅲ阶段黑云母花岗岩和二云母花岗岩为150．7Ma，其ISr值分别为0．7163和0．7206，表明该复式岩基属燕山早期。金鸡岭复式花岗岩基岩石属钙碱性系列，从Ⅰ阶段到Ⅱ、Ⅲ阶段表现出有规律的演化特征：岩石由准铝质（Ⅰ），演化为过铝质（Ⅱ）和强过铝质（Ⅲ）；钾长石有序度由0．33（Ⅰ），增高到0．69（Ⅱ）和0．80（Ⅲ）；斜长石油An37（Ⅰ）降低到An26（Ⅱ）和An7(Ⅲ)；黑云母由铁质黑云母（Ⅰ）向铁叶云母（Ⅱ）和铁白云母（Ⅲ）方向演化；氧化物（SiO2,Al2O3,TFeO,MgO,TiO2,CaO)-DI图解上呈良好的线性演化关系；成岩温度逐阶段降低，由745℃（Ⅰ）降低到673℃（Ⅱ）至505℃（Ⅲ）。采用地质地球化学方法估算出金鸡岭岩基的侵位深度约为6．3km，成岩压力为180MPa，具中深成相特征，属S型花岗岩并形成于华南板块内部的碰撞构造环境。     

南岭金鸡岭岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

对南岭九嶷山地区金鸡岭岩体开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,结果显示主体粗中粒似斑状正长花岗岩和补体细粒斑状二长花岗岩的成岩年龄分别为156.40±0.66 Ma、153.00±2.20 Ma;结合已有资料将二者的形成时代约束在(156.40±0.66)~(159.00±0.45)Ma与(146.00±0.86)~(153.0±2.2)Ma之间;确定其成岩年代同为燕山早期,也明确了两者的形成顺序.岩石地球化学研究表明,金鸡岭岩体整体具有富硅、碱,贫钙、镁,准铝-过铝质(A/KNC=0.97~1.14)等特点;主体岩性稀土含量较补体明显偏高,分别为488.63×10-6~571.67×10-6和166.33×10-6~275.51×10-6,(La/Yb)_N分别为10.27~15.84、0.38~1.13;前者稀土元素配分曲线呈右倾轻稀土富集型,而后者则无明显轻、重稀土分馏;两类花岗岩的δEu值都很低,分别为0.049~0.063、0.003~0.007,为铕亏损型;分异指数(DI)为88.76~89.20、90.66~94.06,表明补体发生了更强的岩浆分异作用.金鸡岭岩体富集Rb、K、Th、U、Nd、Hf等大离子高场强元素,亏损Ba、Sr、P、Nb、Ti等元素;Ga/Al(×104)比值为3.32~5.02,平均3.50;Zr+Nb+Ce+Y为255.5×10-6~554.9×10-6,平均422.37×10-6;锆石饱和温度T_Zr=780.31~820.67℃,平均803.77℃;显示A型花岗岩地球化学属性.Sr、Nd、Hf同位素显示金鸡岭岩体具较高Sr同位素初始值(I_Sr=0.712 58~0.732 51),较低的ε_Nd(t)(-6.2~-7.0)、ε_Hf(t)(-4.2~-5.5)值特点;示踪其源区以地壳物质为主,无地幔/新生陆壳物质贡献;钕、铪二阶段模式年龄十分接近,分别为1 465~1 566 Ma和1 459~1 541 Ma,揭示其源岩从地幔储库中脱离的时间为中元古代.结合南岭地区地质演化史,推测金鸡岭岩体形成的大地构造背景为太平洋板块俯冲引起的陆内伸展环境.      

冈底斯带东段鲁朗-墨脱地区中新世花岗岩的地球化学、年代学及成因

冈底斯东段的鲁朗-色季拉和墨脱-崩崩拉一带花岗岩的岩石类型主要为二长花岗岩、黑云母花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等。墨脱花岗岩的K—Ar年龄为19-22Ma;鲁朗花岗岩的^40Ar—^39Mr年龄为14-18Ma。岩石地球化学研究结果表明,本区花岗岩主要属于高钾钙碱性系列和钙碱性系列,同时具有某些埃达克岩的特征,表现为高SiO2（65．60％-76．40％）、Al2O3（12．32%-17．23％）、Sr／Y（2．41-86．46）、（La／Yb）。（6．65-56．14）比值,低Y（4．23×10^-6-39．40×10^-6）等特点。呈典型的LREE和LILE富集型分配模式．Eu为正到弱负异常。本区中新世花岗岩主要来源于中下陆壳的硅铝质成分和镁铁质成分的重熔,不同于具埃达克岩成分的冈底斯中新世含矿花岗斑岩。以中新世花岗岩侵位为标志,东喜马拉雅构造结地区的初始伸展可能在22Ma左右,早于冈底斯中段（20Ma左右）。     

花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比研究及其地球化学意义

对国内外32个花岗岩体的锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄之间差值（Δt）进行的频数统计分析表明：Δt呈对称正态分布（偏度系数CSK=0.36；峰度系数CKU=2.99）；年龄差（Δt）既呈正值又有负值，其均值为2.08Ma；相对年龄差（Rt）小于5%。采用最小二乘法计算，花岗岩体锆石U-Pb年龄（tZr）对全岩Rb-Sr等时线年龄（tRb）拟合出相关系数很高（r=0.998），回归系数接近l（α=1.003）的线性回归方程（tRb =1.003tZr +1.258）。这些统计特征表明，从总体来看，花岗岩体的Rb-Sr等时线定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果是一致的，花岗岩全岩Rb-Sr等时线定年方法是成熟、可信的，同时也为花岗岩锆石U-Pb年龄代表结晶年龄而不代表花岗岩侵位年龄提供了依据。     

滇西高黎贡山南段奥陶纪花岗岩SHRIMP锆石U-Pb测年和地球化学特征

在1∶5万马厂幅、道街坝幅区域地质调查工作的基础上,对高黎贡山南段的2个二长花岗质糜棱片麻岩样品所作的SHRIMP锆石U-Pb测年结果分别为（473.5±2.9）Ma和（461.5±7.3）Ma,属于中奥陶世侵入岩。岩石地球化学分析结果表明,岩石的SiO2、Al2O3、K2O含量高（SiO2=71.06%~73.88%,Al2O3=13.03%~14.27%,K2O=2.81%~5.53%）,CaO含量低（CaO=0.67%~1.71%）,属于过铝质（AL/CNK=1.4~1.8）钙碱性岩;稀土元素Eu明显亏损（δEu=0.19~0.47）;微量元素中Rb、Th相对富集,Ba相对亏损;Sm、Nd同位素分析结果：143Nd/144Nd为0.512022、0.512056。结合野外地质调查所作的综合研究认为该期花岗岩为壳源岩石,反映了泛非运动晚期冈瓦纳大陆北部陆-陆碰撞环境的岩浆活动。     

湖南东坡矿田金船塘、红旗岭锡多金属矿床Rb-Sr、Sm-Nd同位素年代学研究

与千里山岩体有密切时空联系的东坡矿田是我国主要钨锡多金属矿产资源基地之一。在前人对千里山复式岩体成岩时代和金船塘与千里山岩体第一期似斑状花岗岩侵入活动有关的成矿作用研究的基础上,笔者选择金船塘及红旗岭矿床含矿石英脉中的石英和金船塘矿床矽卡岩矿石中的单矿物,进行石英流体包裹体Rb-Sr和矽卡岩矿物(包括符山石和石榴石)Sm-Nd同位素年代学研究,得出金船塘及红旗岭矿床石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄分别为133.4±5.9 Ma(MSWD=1.3)和143.1±8.7 Ma(MSWD=47),金船塘矿床矽卡岩矿物Sm-Nd等时线年龄为141±11 Ma(MSWD=0.27)。同位素年代学研究表明金船塘矿床至少存在164 Ma±、133~141 Ma两期成矿作用,在测定误差范围内,它们分别与千里山岩体第一期似斑状花岗岩(152 Ma)和第二期等粒黑云母花岗岩(136~137Ma)的侵入活动有关,而红旗岭矿床的成矿作用与千里山岩体第二期岩浆侵入活动有关。