喜马拉雅造山带新生代花岗岩中两类石榴石的地球化学特征及其在地壳深熔作用中的意义

在喜马拉雅碰撞造山带中,石榴石是变泥质岩的主要造岩矿物,也是花岗岩或淡色体的重要副矿物,保存了有关地壳深熔作用的关键信息,是揭示大型碰撞造山带中-下地壳物质的物理和化学行为的重要载体。在喜马拉雅造山带内,新生代花岗质岩石(淡色花岗岩和混合岩中的淡色体)含两类石榴石,大多数为岩浆型石榴石,自形-半自形,不含包裹体,但淡色体中含有港湾状的混合型石榴石。岩浆型石榴石具有以下地球化学特征:(1)从核部到边部,显示了典型的"振荡型"生长环带;(2)富集HREE,亏损LREE,从核部到边部,Hf、Y和HREE含量降低;(3)显著的Eu负异常;(4)相对于源岩中变质石榴石,Mn和Zn的含量显著增高。岩相学和地球化学特征都表明:变泥质岩熔融形成的熔体(淡色体)捕获了源岩的变质石榴石,熔体与石榴石反应导致大部分元素的特征被改变,只在核部保留了源岩的部分信息。同时,在花岗质熔体结晶过程中,形成少量的岩浆型石榴石。这些石榴石摄取了熔体中大量的Zn,浓度显著升高,在斜长石和锆石同步分离结晶作用的共同影响下,石榴石中Eu为明显负异常,Hf、Y和HREE浓度从核部到边部逐渐降低。上述数据和结果表明,花岗岩中石榴石的矿物化学特征记录了精细的有关花岗岩岩浆演化的重要信息。     

扬子西缘祥云响水花岗岩体的成因:锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素制约

滇西至滇中一带新元古代镁铁质岩类、花岗岩类等岩浆岩有广泛分布,前人利用不同岩石组合指示这些岩浆岩形成于不同的地质构造背景.通过对祥云一带调查研究,新确定了南华纪花岗岩体,花岗岩体中含有大量的超镁铁质岩（橄榄辉长岩）、闪长岩类包体,包体与花岗岩不规则边界呈成分渐变,混合形成为花岗闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩类岩石.对花岗岩和铁镁质包体进行锆石U-Pb LA-ICP-MS同位素测年,获得了相近的206Pb/238U平均年龄:761.9±4.1 Ma、761.7±4.2 Ma、761.3±3.7 Ma和757.5±5.9 Ma.花岗岩主量元素显示具有高碱（alk）、中等Mg#（38~57,平均值为50）、低TiO₂、P和亏损Ta、Nb、Sr特点,展现了富集轻稀土元素（LREEs）、亏损重稀土元素（HREEs）和选择性富集大离子亲石元素（LILEs）等特点,并且其ε_Nd（t）为负值（-2.73~-4.90）,表明花岗岩浆的物质应为早期古老地壳部分熔融的产物;橄榄辉长岩包体地球化学特征为:低K₂O,低稀土总量,LREEs和LILEs略富集或不富集,具明显P负异常,Nb-Ta和Zr-Hf无亏损,具有非常高的Mg#（71~83）等特点,这些特征都指示这些橄榄辉长岩来源于幔源,应为地幔边缘岩浆熔融的产物.花岗闪长岩、闪长岩具有略富集LREE和LILE、亏损HREE,其Mg#（45~71）较高,P亏损、负ε_Nd（t）值等特征,Ta、Nb、Ti、Sr、P略亏损或不亏损,组分介于花岗岩和橄榄辉长岩之间,显示了幔源和古老地壳部分熔融混合特点.这些岩石都展示陆源弧岩浆岩的构造背景,大洋板块向扬子板块俯冲导致幔源物质重熔的结果.      

粤西晚侏罗世花岗质岩体及其暗色微粒包体的成因及意义:年代学、矿物学和地球化学约束

粤西阳江市八二花岗质岩体中广泛发育似斑状细粒闪长质暗色微粒包体,这些暗色微粒包体形态多样,与寄主岩具相似的矿物组合,对研究花岗岩成因和壳-幔相互作用具有十分重要的意义.为了探讨它们的岩石成因及构造属性,对寄主岩和暗色微粒包体开展了系统的岩相学、年代学和地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,寄主岩年龄为160.0±1.0 Ma,暗色微粒包体年龄为159.3±1.1 Ma,均为晚侏罗世的产物.全岩地球化学特征显示,寄主岩属于富钾的准铝质I型花岗岩,寄主岩和暗色微粒包体均富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和Nb、Ta、Ti等高场强元素.此外,两者具相似的Sr-Nd同位素组成,寄主岩的ε_Nd（t）值为-5.73~-5.67,（87Sr/86Sr）_i值为0.707 63~0.707 67;而暗色微粒包体的ε_Nd（t）值为-5.81~-4.35,（87Sr/86Sr）_i值为0.707 04~0.707 74.锆石饱和温度计和角闪石全铝压力计表明八二花岗质岩体结晶于730~754℃和19.8~20.6 km.综合寄主岩及其暗色微粒包体的岩石学、地球化学、同位素特征,晚侏罗世八二花岗质岩体可能形成于陆内伸展背景,由于软流圈物质上涌底侵,导致中下地壳变基性岩为主的源岩部分熔融,并且源区有少量幔源物质的加入,局部可能存在岩浆混合作用;暗色微粒包体是由镁铁质岩浆与长英质岩浆混合形成的.      

滇西保山地块早古生代花岗岩类的年代学、地球化学及意义

位于滇西特提斯构造带保山地块的平河岩体,岩石类型主要为花岗岩、二长花岗岩,其次有少量的花岗闪长岩。4件样品的锆石U-Pb年龄变化于480～486Ma,表明这些花岗岩类侵位于早奥陶世。平河花岗岩类的K2O/Na2O值大于1,铝饱和指数(A/CNK)为1.07～1.1,属高钾钙碱性过铝质花岗岩。岩石总体上富集大离子亲石元素和Pb,亏损高场强元素。明显富集轻稀土元素[(La/Yb)N=4.33～7.05],显示明显的负Eu异常(δEu=0.25～0.48)。4件样品58个测点的锆石εHf(t)值变化范围较大(主要集中于-12.4～-3.0之间),对应的Hf同位素地壳模式年龄集中于2.2～1.7Ga。这些地球化学特征指示平河花岗岩类为S型花岗岩,主要来源于古老地壳物质(如砂屑岩)的重熔,并不同程度地混入了幔源物质。平河花岗岩类与出露于中部拉萨地体的变质酸性火山岩存在可比性,可能代表了早古生代冈瓦纳大陆原特提斯边缘岩浆弧的一部分。     

腾冲地体坡仑山岩体锆石U-Pb年龄和地球化学组成

滇西特提斯构造域广泛发育中-新生代岩浆作用,是长期复杂的造山作用的结果。出露于腾冲地块的坡仑山花岗岩 体锆石U-Pb年龄和地球化学特征显示,坡仑山岩体主要岩石类型为斑状花岗闪长岩,以全碱含量高为特征,属于高钾钙碱 性系列,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti和P）。锆石U-Pb定年结果指示岩体的侵位时代为66~63 Ma, 是新特提斯洋汇聚过程的产物。部分锆石颗粒或晶区具有高的U和Th含量特征,其U-Pb年龄集中在35~30 Ma,明显年轻 于岩体侵位时代,而与高黎贡山变质带变质-变形时代吻合,可能反映高U-Th锆石同位素体系遭受热事件重置。全岩 Sr-Nd同位素组成显示富集特征,初始87Sr/86Sr比值介于0.7158和0.7164之间,初始εNd值为-14.5至-15.3,对应Nd模式年龄 值为2.04~2.10 Ga,推测岩浆源区可能以古元古代地壳物质为主。     

周口店官地杂岩中斜长角闪岩的年代学、地球化学及其地质意义

周口店房山岩体南北两侧的官地杂岩主要由长英质片麻岩、斜长角闪岩和混合岩组成。笔者首次对东岭子官地杂岩中斜长角闪岩进行研究,斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年上交点年龄为(2 551±37)Ma,代表岩浆结晶年龄。其地球化学显示具有低TiO_2,高MgO的特点,Mg~#平均值为70,LREE与HREE分异度高,具有Eu的负异常。地球化学特征和岩相学揭示其岩浆经历分离结晶作用,原岩矿物主要由辉石、斜长石组成。锆石Hf同位素ε_(Hf)(t)处于亏损地幔演化线和球粒陨石之间示踪源区为岩石圈富集地幔,微量元素方面富集LILE(Rb,Ba,K),亏损HFSE(Nb,Ta,Zr)的特点显示岛弧有关的富集地幔源区。初步认为大洋板片向东俯冲于增生岛弧和东部陆块之下,镁铁质成岩物质来源于大洋板片重熔流体交代的岩石圈地幔楔,同时,对于华北地块新太古宙末期大陆地壳生长的时间提供约束。     

混合岩研究及地球动力学意义

混合岩化作用（陆壳深熔）是大陆地壳演化的一个重要过程,可以在不同区域岩石圈演化和相伴构造热事件背景下发生。混合岩化温度往往可以维持在岩石固相线之上达30 Ma,且整个深熔过程中岩石通常由初期的半深熔向高度深熔演化。这些特点使得混合岩中深熔锆石的Th/U比值随年龄越年轻而逐渐变大,并且警示混合岩锆石U Pb年龄往往给出混合岩化的持续时间而不是单一时间点。深熔过程中,不同深熔反应类型对深熔熔体的地球化学特征影响较大,富水熔融可以降低斜长石在源区的稳定域,因此可能导致富水熔融形成的深熔熔体具有高Sr/Y和低Y的特征,从而提示在利用单一高Sr/Y和低Y特征来判别岩石是否具有高压成因需格外小心。此外,深熔过程中熔体提取速率可能大于矿物溶解速率和同位素扩散速率,因此可能发生不平衡熔融导致不同反应类型形成的熔体具有不同的初始同位素比值。熔体产生之后,由于混合岩地体具有缓慢的冷却速率,熔体有充分时间发生矿物结晶分离,残余熔体则在构造应力的作用下,被抽离源区,上升侵位至上部地壳。因此,混合岩地体中保留的大量浅色脉体只有少部分记录初始深熔熔体地球化学特征,绝大部分代表熔体结晶分离过程中的早期结晶产物,其地球化学特征与侵入浅部地壳的深熔花岗岩呈互补关系。陆壳深熔可以大大降低岩石的流变学性质。因此,造山带深熔物质在重力和高原盆地压力差作用下,可能发生垂向和侧向挤出。下地壳流是深熔物质侧向挤出的重要形式,以混合岩以及相关淡色花岗岩的地球化学性质入手,为识别古老造山带的地壳流提供了一个新的思路。最后,文章以华北克拉通新太古代25亿年混合岩事件和大别-苏鲁造山带中生代混合岩为例,对中国东部混合岩研究进行了展望。     

湘桂边界越城岭岩基北部印支期花岗岩锆石U-Pb年代学和地球化学特征

湘桂边界越城岭岩基北部印支期花岗岩时空分布和岩石成因目前还不明确.以该时期花岗岩为研究对象,进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Nd-Hf同位素组成研究.研究结果显示,印支期花岗岩主要分布在湘桂边界以北区域,形成时代236~222 Ma.岩性以含电气石的二长花岗岩为主,副矿物组合为锆石、（斜）黝帘石、磷灰石、石榴石,并具有高硅、富碱,贫钙、镁和磷,弱-强过铝质的地球化学特征.早阶段花岗岩源岩主要为变质杂砂岩,可能混入了少许新生地壳组分;晚阶段花岗岩源岩由不同比例的变质泥质岩石和变质杂砂岩组成.花岗岩具有负且稳定的锆石ε_Nd（t）值（-9.3~-10.6）和ε_Hf（t）值（-5.4~-11.9）,反映源区平均地壳存留年龄为1.8 Ga左右.花岗质岩浆的形成受控于华南印支期后造山加厚地壳背景下变沉积岩中云母类矿物的脱水熔融过程,其运移和就位与岩基旁侧深大断裂的松弛调整密切相关.      

闽西南E⁃MORB型基性岩墙成因:来自地球化学、锆石U⁃Pb年代学及Sr⁃Nd同位素证据

闽西南地区发育富集洋脊玄武岩（E-MORB）地球化学特征的基性岩墙,这对研究晚中生代中国东南部的构造岩浆作用具有重要指示意义.利用岩石学、锆石U-Pb年代学、元素地球化学、同位素地球化学等方法对早白垩世闽西南基性岩墙进行研究,岩墙以辉绿岩和角闪辉长辉绿岩为主,属于中-低钾岩石系列,Mg#值为55.80~66.38.锆石U-Pb年龄为117.4±3.8 Ma,为早白垩世晚期岩浆活动的产物.样品富集Rb、Ba、U、K、LREE等元素,无明显Nb、Ta、Ti亏损,显示出E-MORB的地球化学特征;（87Sr/86Sr）_i=0.706 50~0.710 19、ε_Nd（t）=-0.9~4.0,同位素Sr中等富集、Nd弱亏损.成岩过程有少量橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用,无明显地壳混染作用.由于太平洋板块受南岭E-W向巨厚岩石圈的阻碍,导致板片下插速率与邻区产生差异,局部撕裂形成板片窗,软流圈地幔物质沿“窗口”上涌并卷裹起板片上的海洋沉积物,在上升中发生交代作用形成具有E-MORB特征的地幔岩.在早白垩世晚期的大陆拉张-陆内初始裂谷背景下,伴随软流圈上涌富集地幔岩发生部分熔融,形成的基性岩浆上侵形成了闽西南基性岩墙.      

东昆仑祁漫塔格晚古生代末期幔源岩浆活动成因及地质意义:以鹰爪沟岩体为例

幔源岩浆活动的成因研究,对约束区域构造演化历史具有重要意义.东昆仑祁漫塔格鹰爪沟镁铁-超镁铁质层状岩体由橄榄辉长苏长岩、含长橄榄二辉岩及橄榄二辉岩组成.获得橄榄辉长苏长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为263±4 Ma,指示岩体形成于中二叠世晚期.岩石地球化学特征显示,鹰爪沟岩体具有低SiO₂、高MgO、FeO_t含量,富集LREE、LILE,亏损HREE以及Th、U、Nb、Ta、Ti等不相容元素等特征.全岩ε_Nd（t）=0.73~0.92,锆石ε_Hf（t）=8.33~13.50.综合区域地质背景资料,认为其形成于古特提斯洋俯冲作用下的活动大陆边缘裂谷,源自于受软流圈熔体和俯冲流体交代的岩石圈地幔.结合同期具有壳幔混源特征的花岗岩资料,认为东昆仑地区在中二叠世已有幔源岩浆底侵活动,主要形成于古特提斯洋俯冲体制下局部的伸展背景.      

义敦地体变质基底地球化学特征与地质意义

本文对义敦地体内出露的前寒武系绿泥石云母片岩和石榴子石云母片岩进行了矿物学、岩石学和地球化学研究,明确了2类云母片岩主要由石榴子石、斜长石、黑云母、白云母、绿泥石和石英组成,具有高Al_2O_3、低TiO_2,富集K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,富集轻稀土,亏损重稀土的特点。原岩恢复结果显示:2类云母片岩的原岩为砂岩和泥质砂岩。利用地质温压计估算这些变质岩形成的条件为460~480℃和0.57~0.79 MPa,结合矿物组合特征,说明岩石经历了绿片岩相变质作用。由于中、晚三叠世金沙江洋和甘孜—理塘洋相继关闭,区内经历了快速的抬升过程。结合前人岩石地球化学、火成岩中继承锆石年代学等方面的资料,我们认为义敦地体南、北地壳厚度存在着明显的差异:北段昌台地区地壳较薄,地壳厚度约23.7 km,而南段中甸地区地壳较厚,地壳厚度约63.2 km。     

安徽宣城茶亭铜金矿床赋矿石英闪长玢岩锆石U-Pb年龄及岩石成因

安徽宣城茶亭Cu-Au矿床是长江中下游成矿带内新发现的一个斑岩型矿床。文章对该矿床赋矿石英闪长玢岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄及岩石主量与微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素分析,旨在探讨其岩浆起源和岩石成因。锆石U-Pb同位素年龄测定结果显示,赋矿石英闪长玢岩形成年龄为137.8±1.3 Ma(MSWD=0.72),为早白垩世岩浆活动的产物。岩石主量元素显示其具富碱富钠特征,为亚碱性准铝质高钾钙碱性系列岩石。岩石微量元素显示其富集大离子亲石元素K、Rb、Sr、Ba和轻稀土元素,弱富集Zr和Hf,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等,稀土元素配分型式表现为无明显Eu异常。岩石(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值介于0.706403~0.707903之间,ε_(Nd)(t)值介于-7.4~-13.3之间(t=137.8 Ma)。锆石ε_(Hf)(t)值为-4.25~-11.75(t=137.8 Ma)。主量元素、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素地球化学特征均指示,赋矿石英闪长玢岩可能是富集岩石圈地幔与扬子下地壳物质部分熔融形成的岩浆混合后侵位的产物。对比长江中下游成矿带断隆区和断凹区侵入岩发现,宣城茶亭矿床赋矿石英闪长玢岩与长江中下游成矿带断凹区(宁芜、庐枞矿集区等)侵入岩,无论是岩石主量与微量元素地球化学特征还是同位素地球化学特征都存在一定差异,而与断隆区(铜陵矿集区)赋矿岩浆岩表现出一致性,暗示宣城茶亭矿床赋矿石英闪长玢岩与长江中下游成矿带断隆区岩浆岩有着基本一致的成岩物质来源和岩石成因机制,是富集岩石圈地幔熔融岩浆及其引起的下地壳物质部分熔融岩浆发生岩浆混合作用并伴随着一定程度的分离结晶作用进而浅成侵位形成。     

冀东孤山子基性-超基性岩体锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征

对孤山子基性-超基性岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学和全岩地球化学等方面研究,确定了该岩体的形成时代、岩石成因及其形成的构造环境。该杂岩体主要由辉石岩和角闪辉石岩组成,元素地球化学上,贫SiO_2(34.28%~49.22%)、K_2ONa_2O、富MgO(4.54%~13.26%)特征,属碱性系列岩石。岩石稀土元素球粒陨石标准化配分模式为轻稀土富集型,(La/Yb)_N=8.14~36.19,Eu异常不明显,稀土元素原始地幔标准化分布模式相似,为上地幔富集地幔熔融。岩石富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、K)和LREE(如La和Ce),明显亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和HREE。样品Nb/U、Ce/Pb和La/Sm比值显示岩体经历了有限的地壳混染。锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明,岩石锆石U-Pb年龄分为3类:一类锆石U-Pb年龄为(1 392±10)Ma,应为孤山子超基性侵入体侵位过程中捕获的碎屑锆石;第二类锆石U-Pb年龄为(274.5±2.1)Ma,为岩浆侵位时形成的锆石;第三类锆石U-Pb年龄为(53.02±1.1)Ma,为热液锆石。研究认为,岩体的岩浆源区主要为亏损地幔,可能受晚古生代古亚洲洋俯冲洋壳的脱出流体迭加作用和地壳物质的混染。结合区域构造演化,认为岩体形成于古亚洲洋闭合后挤压向伸展转换的构造背景。     

扬子板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义

本文对出露于勉略缝合带南侧碧口地区的阳坝岩体进行了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学研究研究,重点讨论了阳坝岩体的岩石成因、成岩物质来源及其地质意义。岩体的主体岩性为花岗闪长岩,其中广泛发育代表岩浆混合作用的暗色微粒包体。锆石LA-ICP-MS定年结果表明阳坝花岗闪长岩的成岩年龄为215．4±8．3Ma,晚于秦岭造山带的主造山期。地球化学特征上,寄主花岗闪长岩显示部分埃达克岩的地球化学特征,具体表现为SiO2≥56％,Al2O3>15％, Na2O>K2O,Mg#(50．8-54．5)>47,富集LILE和LREE,Sr>900μg/g,Sr／Y比值(65-95)>65,负Eu异常不明显(δEu=0．84 -0．89),亏损HREE、Y(Y=9．51-14．5μg／g,Yb=0．74-1．20μg／g,Y／Yb=11．12-15．10),REE强烈分异((La／Yb)N= 22．18-29．51),但是,花岗闪长岩相对高的K2O含量和HREE相对平坦的特征更类似于中国东部中生代C型埃达克岩,暗示其可能是由加厚基性下地壳脱水部分熔融形成的,岩石的高Mg#暗示其受到地幔物质混染。暗色微粒包体显示钾玄岩的地球化学特征,具体表现为SiO2≤63％,σ(4．54-6．18)>3．3,K2O含量(4．22％-6．04％)高,大多数样品K2O／Na2O>1;在K2O -SiO2图中,所有样品均落入钾玄岩区域,暗色微粒包体强烈富集LILE和LREE及明显的Nb、Ta和Ti负异常暗示其可能起源于曾经受到俯冲流体交代的富集地幔。Harker图解上,寄主花岗闪长岩和暗色微粒包体的主量和微量元素表现出混合成因的演化趋势,表明岩体可能是富集的岩石圈地幔发生部分熔融产生的基性岩浆和其所诱发的加厚下地壳酸性岩浆混合的产物。结合秦岭地区已有研究成果,本文的研究认为阳坝岩体的形成可能代表了西秦岭地区在秦岭主造山晚期或造山期后发生的下地壳的拆沉作用和幔源岩浆的底侵作用。     

西藏冈底斯仁布-拉萨一带花岗岩基的地球化学及其意义

冈底斯岩基记录了特提斯洋壳俯冲消减过渡到印度与亚洲大陆碰撞的深部过程,可以反演壳幔相互作用和高原地壳加厚的历史。本文对冈底斯岩基中段的仁布岩体和拉萨岩体进行了系统的元素、Sr-Nd-Pb同位素和锆石SHRIMP U-Pb定年与Hf同位素研究。本文测年结果为82～45Ma,仁布岩体和拉萨岩体年龄为晚白垩纪到早第三纪。岩石为含有辉长质和闪长质包体的中酸性花岗岩类,岩石类型复杂。岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素,稀土元素总量较低,具有高场强元素的负异常;Sr-Nd-Pb同位素成分表明新特提斯洋地幔端元的较大贡献,岩石具有亏损的Nd同位素和年轻的地幔模式年龄(εNd=-1.5～3.3,tDM=0.5～1.2)和较大变化范围的正的锆石Hf同位素成分(6个ε单位),表明岩石源区中亏损地幔占有较大贡献,冈底斯岩基显示初生地壳特征。本文进一步揭示出,冈底斯岩基中段存在岩浆底侵与岩浆混合作用,大规模的幔源基性岩浆底侵,不仅导致之后经过岩浆混合形成的花岗岩岩基具有初生陆壳成分,同时也是导致冈底斯南部地壳垂向加厚与增生的重要因素。     

海南岛抱伦金矿床双峰式侵入杂岩地球化学特征及对金成矿作用的启示

位于海南岛西南部的抱伦金矿产于尖峰岩体外接触带,与辉绿岩脉密切伴生,这些侵入岩蕴含了金矿成矿作用与岩浆活动-构造演化-成矿体系关系的重要信息。文章报道了对抱伦尖峰花岗岩和辉绿岩开展岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和Sm-Nd同位素地球化学研究的成果。本次工作获得了尖峰花岗岩的LA-ICP-MS方法锆石U-Pb年龄为(234.9±2.8)Ma,与辉绿岩构成双峰式侵入杂岩组合。辉绿岩属亚碱性玄武岩系列,相对富集Th、Nb、Ta等强不相容元素,无Nb、Ta、Ti亏损,显示与富集洋中脊玄武岩(E-MORB)相似的地球化学特征,其ε_Nd(t)值为4.11,指示了亏损的源区性质;尖峰花岗岩属高钾钙碱性岩系的铝质A型花岗岩,相对富集K、Rb、Th、Ce等元素,相对亏损Sr、Ba、Nb、Ta、P、Ti等元素,其ε_Nd(t)值为-7.61～-7.80,指示了再循环地壳源区。抱伦辉绿岩为交代型地幔降压熔融的产物,而尖峰花岗岩起源于中元古界泥质和杂砂岩地壳源岩于低压、高温环境下的部分熔融,该双峰式侵入杂岩与金成矿作用形成于造山后伸展-减薄构造背景。双峰式侵入杂岩的...     

大别造山带新太古代地壳岩石和古元古代混合岩化作用——来自锆石U- Pb年代学和Hf同位素证据

大别造山带北大别超高压变质带是研究秦岭-大别-苏鲁造山带古老基底演化过程的关键区域,其内广泛发育的混合岩长期被认为主要形成于中生代。本文对北大别团风一带新识别出的一套混合岩开展了锆石U-Pb定年和Hf同位素组成分析,结果显示,混合岩第一类锆石核部具有岩浆锆石特点,组成的不一致线上交点年龄为2850±86 Ma,该年龄代表了混合岩原岩年龄。第二类锆石具有变质深熔锆石特点,其加权平均207Pb/206Pb年龄为2011±12 Ma,代表了混合岩化的时间。岩浆锆石多数具有负的εHf(t)值(-8.1~2.2),对应两阶段Hf同位素模式年龄(TDM2)为3.6~3.0 Ga,表明原岩可能为大别造山带内古太古代地壳物质重熔形成,并可能在形成过程中伴有少量幔源物质加入。与之相比,变质锆石均具有正的εHf(t)值(0.3~8.2),对应TDM2为2.7~2.2 Ga,说明在混合岩化变质深熔过程中锆石Lu-Hf同位素体系完全开放,导致了锆石Hf同位素组成的升高。本文研究表明,大别造山带除了中生代混合岩化作用以外,还存在古元古代与Columbia超大陆聚合过程相关的一期混合岩化作用,为目前已知的大别造山带内最早一期混合岩化作用。此外,该套混合岩原岩为太古宙岩石,且对应模式年龄高达3.6 Ga,这扩展了目前已知的大别造山带最古老岩石信息范围,表明大别造山带内太古宙古老地壳物质可能不仅局限于黄土岭一带,还在北大别更广泛地区出露。     

柴北缘西段晚古生代牛鼻子梁高镁闪长岩成因机制及地球动力学过程

牛鼻子梁地区首次发现的高镁闪长岩对于探讨柴北缘地区岩石圈地幔演化历史具有重要意义.为确定该类岩石成因及地球动力学过程,对其开展矿物学、岩石主-微量元素分析、锆石U-Pb定年和Hf同位素分析工作.岩石地球化学特征显示,岩石均为钙碱性岩石,具有富Mg（Mg#=62~72）、Cr、Ni、LREE（LREE/HREE=2.84~4.61）值、低FeOT/MgO（0.70~1.12）比值特征,属于高镁闪长岩;所有样品均表现出富集大离子亲石元素（Rb、Ba、Th、U、K）和LREE,而相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P和HREE,与典型的"赞岐岩"地球化学特征一致;锆石U-Pb同位素年代学研究表明岩石形成时代为388 Ma,为中泥盆世岩浆作用的产物.锆石Hf同位素特征显示岩石ε_Hf（t）均为正值（4.4~11.6）,表明岩浆起源于亏损地幔.结合区域构造演化过程认为,牛鼻子梁高镁闪长岩是由早古生代（540~520 Ma）消减带流体交代地幔楔后的富集地幔经历晚古生代（400~388 Ma）岩石圈伸展作用部分熔融的产物.      

内蒙古白乃庙铜-金-钼矿床侵入岩和围岩成因:岩石地球化学和Hf同位素的证据

白乃庙铜-金-钼矿是华北北缘中段的一个重要矿床,矿体主要赋存在早古生代白乃庙群绿片岩中,其成矿与花岗闪长斑岩密切相关。岩石地球化学特征显示,该区侵入岩花岗闪长斑岩以及石英闪长岩与起源于俯冲洋壳的埃达克岩的特征类似,岩浆在上升侵位过程中受到了明显的变质基底的混染作用。赋矿围岩绿片岩的原岩主要为中基性火山岩,锆石Hf同位素数据显示,白乃庙绿片岩、变质安山岩中锆石的εHf(t)变化范围为-4.64~+11.29之间,而白音都西群变质石英砂岩的εHf(t)为-4.30~+15.50,显示白乃庙地区围岩原岩源区物质主要来源于亏损地幔,并在侵位过程中受到了古老地壳基底的混染作用。2类岩石的二阶段Hf同位素模式年龄分别为693~2843 Ma和481~2363 Ma,峰值区间在700~1500 Ma,揭示了华北板块中-新元古代陆壳增生和构造热事件。矿床地质特征、岩石学和地球化学组成表明,白乃庙铜-金-钼矿床具有低氧逸度的特征,可能为还原性斑岩型矿床。     

滇西洱海北部北衙地区富碱斑岩的地球化学、锆石SHRIMP U-Pb定年及成因

用SHRIMP锆石U-Pb测年法获得滇西北衙地区炭窑石英正长斑岩的年龄TY-1为31.5 Ma±1.1Ma,TY-3为31.34 Ma±0.73Ma,证明该斑岩形成于新生代。北衙富碱斑岩具有富碱、高钾的特点,总体属于钾玄岩系列的岩石。岩石富轻稀土和Rb、Ba等大离子亲石元素而亏损Nd、Ta等高场强元素。岩石的∑LREE/∑HREE比值和(La/Yb)N比值高,Eu异常不明显。综合北衙地区富碱侵入岩的常量、微量、稀土元素和同位素地球化学特征发现,富碱斑岩具有许多与埃达克岩（adakite）相似的岩石地球化学特征,但又与Defant等定义的典型埃达克岩有明显的差别,而与中国可可西里钾质埃达克岩更为接近。通过对北衙地区富碱斑岩的Sr、Nd、Pb同位素的系统研究发现,富碱斑岩的源区具有EMⅡ富集地幔的地球化学特征。