西藏冈底斯东部门巴地区晚白垩世埃达克质岩的岩石成因

本文首次报道了西藏冈底斯东部门巴地区晚白垩世花岗闪长岩的岩石学、锆石U-Pb定年和Hf同位素、全岩元素与Sr-Nd同位素地球化学数据。门巴花岗闪长岩锆石U-Pb定年结果为88.3Ma。花岗闪长岩的SiO2含量为66.4%～68.5%,K2O含量为3.1%～4.1%,A/CNK为0.90～0.99,属于高钾钙碱性准铝质岩石。岩石强烈富集轻稀土元素,(La/Yb)N为25.3～46.6,具弱的负Eu异常(δEu=0.83～0.91),高Sr(725×10-6～766×10-6)、高Sr/Y比值(Sr/Y=52.2～65.2),具有埃达克岩的特征,本文称之为门巴埃达克质岩石。门巴埃达克质岩石εNd(t)值为-4.1～-4.3,(87Sr/86Sr)t值为0.70671～0.70672。εHf(t)范围为-3.4～-1.2,Hf同位素地壳模式年龄为tCDM=1.2～1.4Ga。结合门巴埃达克质岩的主、微量元素、同位素以及含有闪长质包体等特征,判断门巴埃达克质岩石主要来源于古老下地壳物质的部分熔融,可能是来源于下地壳物质的熔体与幔源岩浆(如底侵的玄武岩浆)发生混合作用的结果。通过与在南冈底斯发现的埃达克岩的成因及地球动力学背景的对比,本文认为新特提斯洋洋脊俯冲作用不仅为镁铁质下地壳的熔融提供了能量,而且在岩浆形成演化过程中也起到了重要作用。     

西藏冈底斯带东段早侏罗世英云闪长岩的岩浆起源及其对拉萨地体地壳演化的意义

西藏冈底斯岩浆岩带除了大范围分布的晚白垩世以来的花岗岩类以外,还发育少量晚三叠世—侏罗纪花岗岩,目前关于其岩石成因还存在很多争议。为了进一步认识冈底斯早侏罗世花岗岩的岩浆起源,本文选择代表性的加查县香木村英云闪长岩开展了岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。所研究的英云闪长岩主要由斜长石、石英、黑云母和少量的角闪石组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明其结晶年龄为184±4Ma。锆石εHf(t)值均为正值,变化范围为7.9~10.3。在全岩地球化学组成上,英云闪长岩为中钾钙碱性、准铝质,并具有埃达克质岩石特征:高SiO2、Al2O3、Na2O/K2O(1)和Sr/Y(35.5~106),低Y(4.46×10-6~12.9×10-6)和Yb(0.51×10-6~1.39×10-6),富集Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素。在稀土元素配分图中呈现轻稀土元素富集、中稀土亏损的右倾"凹"型的式样,无明显Eu异常。岩石地球化学和锆石Hf同位素特征表明其岩浆可能起源于下地壳基性物质的部分熔融,残留相主要为角闪石、石榴子石,无斜长石。综合前人资料,冈底斯晚三叠世—早侏罗世花岗岩的锆石Hf同位素具有由西向东、由南向北逐渐富集的规律,反映古老地壳组分的贡献逐渐增多,这暗示了南冈底斯带东部也可能存在古老的地壳基底。     

冈底斯南缘变形花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成：新特提斯洋早侏罗世俯冲作用的证据

本文对产于冈底斯南缘一个变形花岗岩进行了主量元素、微量元素、原位锆石 LA-ICP-MS U-Pb 定年和锆石 Hf 同位素组成研究。结果表明,变形花岗岩为高硅(SiO_2=73.38%～76.06%)钙碱性岩系,K_2O/Na_2O=0.69～1.17,铝指数(A/CNK)=1.03～1.07,为弱过铝质岩石。变形花岗岩微量元素组成显示贫大离子亲石元素(e.g.Rb=47×10~(-6)～71×10~(-6))和高场强元素(e.g.Nb=1.3l×10~(-6)～3.09×10~(-6),Ta=0.23×10~(-6)～0.54×10~(-6)),具有岛弧型花岗岩的地球化学属性。变形花岗岩锆石 U-Pb 年龄为178±1Ma,该年龄代表岩浆结晶年龄。锆石 Hf 同位素组成显示ε_(Hf)(178Ma)值变化于 14.1～ 17.7,表明变形花岗岩岩浆来自初生地壳物质的部分熔融。变形花岗岩的岩石成因与新特提斯洋向欧亚板块南缘的俯冲消减作用存在联系,其岩浆结晶年龄反映了新特提斯洋发生俯冲消减的开始时代不晚于早侏罗纪,说明了新特提斯洋经历了较长时间的演化。     

冈底斯带中段中新世埃达克质岩浆作用的年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

西藏冈底斯中段的斑岩铜矿带与中新世的埃达克质岩浆作用具有密切联系。本文报道了位于冈底斯中段日喀则地区的北西-南东走向和东西走向的的闪长玢岩岩墙的锆石U-Pb定年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据,对于该时期的岩浆作用成因进行约束。锆石U-Pb定年结果表明,闪长玢岩侵位于约14~15Ma(中新世兰格期)。岩石类型主要为闪长玢岩,具有埃达克质岩浆特征,富硅(SiO2=59.19%~63.66%),富铝(Al2O3=16.55%~17.16%),钠大于钾(K2O=1.1%~2.09%;Na2O=5.53%~6.17%);较低的K2O/Na2O比(0.18~0.37);高Sr,低Y、Yb,高Sr/Y比(85.2~141.7),以及较高的相容元素的含量(Cr=35×10-6~104×10-6,Ni=29.2×10-6~48.3×10-6),稀土总量较低,亏损重稀土,无明显Eu异常(0.85~0.94)。其锆石Hf同位素组成变化范围较大,εHf(t)比值为-1.75到+7.35之间,Th-Nb-Zr等不相容元素具有较为明显的俯冲洋壳残片部分熔融的特征,但高初始Sr比值、较低εNd(t)(ISr=0.7055~0.7076,εNd(t)=-6.33~-2.26)显示较为明显的富集地幔物质的加入或者中上地壳的混染,同时较高的MgO含量(2.21%~3.96%)、Mg#(51~55)的特征也表明这部分大洋岩石圈在加厚地壳背景下可能成为这些埃达克质花岗岩的源区。岩石学及主微量元素与Sr-Nd-Hf同位素组成特征综合指示,新特提斯洋板片脱水熔融形成岩浆上升,并底侵于壳-幔边界附近形成基性新生下地壳。在20~14Ma期间,由于侧向地壳增厚变化不均导致拉萨地体东西向的崩塌,造成南北向的后碰撞伸展与东西向垮塌伸展的构造叠加,同时基性新生下地壳发生部分熔融形成具有特殊地球化学特征的埃达克质岩浆。     

越南西北部PhanSiPan地区新生代埃达克质侵入岩时代、成因及构造意义——U-Pb锆石年龄、元素地球化学和Hf同位素证据

越南西北部PhanSiPan地区新生代花岗岩,高SiO2(69.95%～70.52%)、A12O3(15.77%～17.11%)、K2O(4.97%～5.63%)、Na2O(4.29%～4.98%),K2O/Na2O=1.02～1.31、Sr(744×10-6～1316×10-6),贫Y(6.93×10-6～8.06×10-6),低MgO和CaO,富集LILE元素及LREE,亏损HREE具有典型的埃达克岩特征。采用LA-ICPMS方法对该岩体进行了U-Pb同位素定年和Hf同位素分析,结果表明该岩体为始新世(38Ma)岩浆活动的产物。锆石Hf同位素研究结果显示,εHf(t)变化范围为-5.5至+7.3,二阶段Hf模式年龄(tDM2)为652Ma至1466Ma、集中在1.1～1.3Ga,说明花岗岩岩体主要由中-(新)元古代地壳物质部分熔融形成。部分锆石具有正的εHf(t)值,可能指示花岗岩岩浆形成的过程中存在壳-幔混合相互作用。越南西北部Phan Si Pan地区新生代花岗岩和扬子地块-(哀牢山-金沙江-红河带)高钾富碱的岩石形成的时代和机制具有密切的关系,可能与印度-亚洲大陆的碰撞导致红河带区域性走滑断裂系统的形成有关。     

西藏斯弄多地区晚白垩世埃达克岩:岩石成因及成矿潜力指示

西藏冈底斯带广泛分布晚白垩世埃达克质岩,其岩石成因一直存在争论,并且对于成矿潜力的研究也十分有限.为此对谢通门县斯弄多-加多捕地区具铜矿化的黑云母二长花岗岩开展了锆石U-Pb定年、全岩地球化学以及锆石微量元素地球化学特征的研究,以探明岩石成因及成矿潜力.结果表明黑云母二长花岗岩侵位时间为晚白垩世（83.1±1.6 Ma）.岩石具有相对高的SiO₂含量（60.21%~62.54%）、MgO（2.19%~3.02%）、Mg#（41.25~50.73）值.较低含量的Y（15.9×10-6~17.8×10-6）、Yb（1.46×10-6~1.73×10-6）及较高的Sr/Y（35.0~47.6）、La/Yb（29.6~38.6）比值,表现出高硅型埃达克质岩亲和性.岩石属高钾钙碱性、准铝质系列（A/CNK值为0.84~0.92）,富集LREE、大离子亲石元素（LILE）、亏损高场强元素（HFSE）,如Nb、Ta等.锆石微量元素具较高的V/Sc、Ce/Ce*、10 000×（Eu/Eu*）和Eu/Eu*比值.通过对比冈底斯带晚白垩世典型的埃达克岩,认为斯弄多黑云母二长花岗岩是新特提斯洋俯冲洋壳部分熔融的产物,岩浆氧逸度较高,显示出斯弄多黑云母二长花岗岩具有良好的Cu-Au成矿潜力.      

南迦巴瓦构造结墨脱地区高Sr/Y花岗岩的成因: 地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

墨脱花岗岩带位于南迦巴瓦构造结东侧,是冈底斯岩浆带的东南延伸部分。本文报道了该地区背崩和达木2个花岗岩体的全岩地球化学、锆石U-Pb年代学及锆石Hf同位素数据。锆石U-Pb定年结果表明,背崩和达木花岗岩体的年龄分别为62Ma和64.5Ma。岩石地球化学数据显示,两个花岗岩体SiO2含量为71.09%～74.37%,K2O的含量为1.38%～5.93%,A/CNK为1.01～1.02,均属于高钾钙碱性过铝质岩石。所有样品均显示出强烈的轻、重稀土分异((La/Dy)N=13.55～31.3;(La/Yb)N=16.82～50.41),平坦的Ho到Lu稀土元素分布样式((Ho/Yb)N=0.93～1.42),δEu主要介于0.78～1.09,总体上具有正-微弱负异常,具较高Ba、Sr/Y,La/Yb和低Y,Mg#(<45),亏损HFSE元素(Nb、Ti、Zr)。墨脱高Sr/Y花岗岩具有不均一的εHf(t)值(-11.22～4.87)和相对年轻的Hf模式年龄(552～1179Ma)。锆石Hf同位素数据和锆石饱和温度(746～791℃)均显示幔源物质在墨脱花岗岩形成过程中发挥了较为重要的作用。墨脱高Sr/Y花岗岩可能是在印度-亚洲大陆碰撞阶段,由新特提斯洋俯冲过程中产生的基性岩浆底侵作用使陆壳熔融并发生壳幔岩浆混合作用所形成。     

南祁连拉脊山构造带早古生代岩浆混合作用:以马场岩体为例

拉脊山构造带位于南祁连构造带北缘,发育大量早古生代岩浆岩。其南缘马场岩体主要由黑云母花岗岩和花岗闪长岩组成,花岗闪长岩中发育大量的镁铁质微粒包体。黑云母花岗岩、花岗闪长岩和镁铁质包体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为 467±7Ma、468±6Ma、466±6Ma。黑云母花岗岩具有低 K_2O/Na_2O(0.28～0.37)、高 Sr/Y(125～168)比值特征,为埃达克质岩;同时,黑云母花岗岩还具有相对低的MgO、Cr、Ni含量和Mg~#值,富集轻稀土、大离子亲石元素(Ba、K、Pb、Sr)以及Zr、Hf,亏损重稀土和高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有Eu正异常(Eu/Eu~*=1.30～1.58),亏损Sr-Nd和锆石Hf同位素组成((~(87) Sr/~(86)Sr)_t=0.7044～0.7046 ,ε_(Nd)(t)=+2.05～+2.21,ε_(Hf)(t)=+8.2～+10.2),指示黑云母花岗岩是新生地壳物质重熔的产物。镁铁质微粒包体与寄主花岗闪长岩之间呈过渡-截然接触界线,发育反向脉角闪石嵌晶结构、斜长石不平衡生长结构、镁铁质凝块以及刀刃状黑云母、针状磷灰石等显微结构反映典型的岩浆混合特征。镁铁质微粒包体与寄主花岗闪长岩均富集大离子亲石元素(Cs、K、Pb、Sr),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf),具有与黑云母花岗岩一致的Sr-Nd同位素组成,但镁铁质微粒包体具有更高的 MgO 含量(6.15%～9.12%)、Mg~#值(57～60)和 Cr(271 × 10~(-6)～424 × 10~(-6))、Ni(54.7 × 10~(-6)～86.6× 10~(-6))含量,暗示镁铁质微粒包体与花岗闪长岩是由受俯冲流体交代的地幔熔体与新生地壳物质重熔形成的熔体经岩浆混合而成。结合区域背景分析,本文认为马场岩体的形成与南祁连洋俯冲过程中幔源岩浆底侵加热新生地壳以及岩浆混合作用相关。     

西藏中拉萨地块西段左左乡晚侏罗世-早白垩世花岗岩年代学、地球化学与岩石成因

近年来对青藏高原中拉萨地块西部中生代岩浆作用的源区、成因和演化等问题的研究较少。本文针对中拉萨地块西部噶尔县左左乡两个中酸性岩体进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、微量元素和锆石Hf同位素,以及主量元素和微量元素地球化学研究。左左乡北侧岩体寄主花岗闪长岩和闪长质包体获得同期(163Ma和160Ma)的年龄,属于晚侏罗世;南侧岩体花岗岩年龄为142～147Ma,属于早白垩世。北侧与南侧的中酸性岩石均属于准铝质-弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素。晚侏罗世岩体寄主岩具有较为富集的锆石Hf同位素成分(ε_(Hf)(t)=-16.8～-13.6),可能来源于古老下地壳的部分熔融;包体具有相似的Hf同位素成分(ε_(Hf)(t)=-15.7～-13.6),结合晚侏罗世寄主岩与包体较高的MgO(4.13%～6.90%)、Cr(146×10~(-6)～370×10~(-6))和Ni(31×10~(-6)～113×10~(-6))含量,说明包体代表的中基性岩浆可能源于古老富集地幔的熔融,并且在晚侏罗世寄主花岗闪长岩与闪长质包体所代表的两种岩浆间发生过充分的岩浆混合作用。南侧早白垩世花岗岩具有较负且变化范围大的ε_(Hf)(t)值(-8.2～-4.8和-3.8～+0.2),指示早白垩世岩浆活动中有更多亏损地幔物质或新生地壳物质的加入,并且亏损地幔物质或新生地壳物质与拉萨地块古老地壳物质熔融形成的酸性岩浆发生了岩浆混合,经历岩浆混合后中酸性岩浆又发生了角闪石、长石的分离结晶,最终形成南侧早白垩世岩体的一系列中酸性岩石。研究区早白垩世亏损地幔物质或新生地壳物质的增多可能与南向俯冲的班公湖-怒江板片的回转有关。     

西藏冈底斯西部江巴、邦巴和雄巴岩体的锆石U-Pb年代学与Hf同位素地球化学

对青藏高原冈底斯带西部中生代花岗岩的研究依然十分有限。本文选择青藏高原冈底斯带西部狮泉河-革吉-雄巴地区的三个花岗岩基进行了锆石SHRIMP U-Pb定年和锆石Hf同位素分析,并探讨了中冈底斯带中侏罗世-早白垩世花岗岩的分布特征及其揭示的地壳基底的属性。定年结果表明,江巴岩体花岗闪长岩年龄为170±3Ma,雄巴岩体碱长花岗岩年龄为149±3Ma,它们形成于中晚侏罗世;邦巴岩体寄主岩石正长花岗岩和其中的石英二长闪长岩包体年龄分别为144±3Ma和133±3Ma,形成于早白垩世。锆石Hf同位素和地壳模式年龄结果表明,中晚侏罗世的江巴岩体(εHf(t)为-16.8～-13.4,Hf同位素地壳模式年龄为2.1～2.3Ga)与雄巴碱长花岗岩(-11.3～-6.2和1.6～2.0Ga)具有富集的Hf同位素特征,显示了新元古界的地壳基底年龄。邦巴正长花岗岩(-4～-0.8和1.2～1.5Ga)与其中的闪长质包体(-2.8～+0.6和1.2～1.4Ga)具有一致的Hf同位素特征,显示了岩浆混合作用。本文花岗岩定年与Hf同位素结果进一步揭示出中冈底斯带存在未出露地表的古元古代地壳基底。     

北冈底斯带日松花岗岩体的锆石U-Pb测年和Hf同位素组成

在野外地质调查工作的基础上,对日土县—拉梅拉山口一带的日松花岗岩体开展了详细的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb测年和Hf同位素分析。岩石地球化学数据表明,日松花岗岩体属钙碱性岩类型,绝大多数样品含透辉石标准分子。富集Rb、Pb、Th等而亏损K、Ba等大离子亲石元素,高场强元素Nb、Ta、Ti等明显亏损。稀土元素呈现出右倾缓倾斜型的特征,且存在较为明显的负Eu异常。与前人研究确定岩体的时代为晚白垩世—始新世不同,本文认为岩体的侵位时代主要为白垩纪,可分为早白垩世、晚白垩世两期。获得二长花岗岩样品(D1045-2)的LA-ICP MS锆石U-Pb年龄为108.4±2.1Ma(MSWD=2.4,n=18),结合锆石稀土元素特征、岩浆振荡环带特征(CL图像)及锆石Th/U比值,上述年龄可以代表岩体的形成年龄(早白垩世)。锆石Hf同位素特征显示,二长花岗岩样品(D1045-2)的εHf(t)为正值,介于1.49~3.86间(平均值为2.50);而石英闪长岩样品(D1045)的εHf(t)多数为负值,介于-2.09至0.15之间(平均值为-0.69)。Hf同位素地壳模式年龄分别在763.0~884.5Ma(D1045-2)、959.1~1073.5Ma(D1045)之间。两件样品的εHf(t)和Hf同位素地壳模式年龄均具有较小的变化范围,暗示岩体的岩浆物质来源应该具有较为均一的锆石Hf同位素组成。日松地区早白垩世花岗岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征,基本反映了北冈底斯早白垩世的岩浆活动时间和源区等特征,其成因可能与班公湖-怒江特提斯洋岩石圈向南俯冲过程中幔源物质参与岩浆形成演化有关。本文研究成果,为研究班公湖-怒江结合带构造演化提供了新的资料证据。     

八达岭花岗岩的年龄、地球化学特征及其地质意义

八达岭花岗岩基是由不同时代、不同类型的花岗岩侵入体组成的,对八达岭花岗岩中的黄花城花岗斑岩、分水岭北西花岗岩和铁炉子二长花岗岩的岩石学、岩相学、地球化学特征及锆石U-Pb年代学研究的结果表明,铁炉子二长花岗岩具有高Sr (312×10-6)、低Yb(0.98×10-6)和高Sr/Yb值(318),属于埃达克型花岗岩,其侵位年龄137Ma;黄花城花岗斑岩具低Sr (193×10-6)、低Yb (1.43×10-6)的特征,属喜马拉雅型花岗岩,其侵位年龄为133Ma;分水岭花岗岩Sr含量很低(10.2×10-6)、低Yb (0.98×10-6)、贫铝(Al2O3=13.66％),且REE图上具明显的负铕异常(Eu/Eu*=0.32),属于南岭型花岗岩,侵位年龄为128.5Ma.研究表明,137Ma的埃达克型花岗岩代表了中国东部高原存续的时间,133Ma的喜马拉雅型花岗岩指示高原可能开始垮塌了,而128Ma的南岭型花岗岩表明高原已经垮塌了.因此,八达岭花岗岩不同类型花岗岩的时代及其Sr、Yb特征可能反映了中国东部高原北部经历了从形成到垮塌的全过程.     

贺根山缝合带晚石炭世TTG岩浆事件:奥长花岗岩锆石U-Pb年龄和地球化学制约

本文以贺根山缝合带呼都格奥长花岗岩体为研究对象,通过野外地质调查和岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学研究,讨论岩石成因、构造环境、TTG岩浆事件及古亚洲洋俯冲消亡过程。岩石地球化学研究表明,呼都格岩体富硅(SiO₂=66.27%~71.59%)、高铝(Al₂O₃=15.23%~15.94%)、富钠(Na₂O=4.13%~6.59%)、低钾(K₂O=1.72%~2.53%),相对高锶(Sr=196.60×10^-6~465.40×10^-6)、低钇(Y=5.70×10^-6~12.63×10^-6),富集Ba、Sr等大离子亲石元素和LREE,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素和HREE,无明显Eu异常。岩石学和岩石地球化学特征表明,呼都格岩体属于以奥长花岗岩为主的英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩TTG岩石组合。这套TTG组合除Sr、Mg、Ni和Cr含量相对较低之外,与高Si埃达克岩的地球化学特征相类似,形成于大洋俯冲带岛弧环境,可能为俯冲洋壳脱水熔融成因。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年获得两组年龄为306.3±1.9Ma和315.5±1.9Ma,表明该岩体侵位于晚石炭世,反映了贺根山缝合带晚石炭世大洋俯冲带TTG岩浆事件。结合其与梅劳特乌拉-高力罕蛇绿岩-TTG岩带前弧玄武岩、高镁安山岩/高镁闪长岩、埃达克岩、TTG、富铌弧玄武岩/辉长岩的岩石构造组合,认为古亚洲洋二连-贺根山洋盆在晚石炭世可能处于洋壳俯冲消减、TTG岩浆活动和新生陆壳生长洋陆转换过程中。     

胶东泽头岩体锆石U-Pb年代学和岩石成因:对区域早白垩世晚期成岩成矿作用的指示

胶东地区大规模金成矿作用发生于125～110Ma,具有西部早、东部晚的特点。本文选择了与金成矿作用同期的早白垩世晚期泽头花岗岩体为研究对象,开展了详细的岩相学、全岩主微量元素地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及SrNd-Hf同位素研究,进行系统区域对比,探讨岩石成因和区域成矿构造动力学背景。泽头岩体锆石U-Pb年龄为115.6±1.1Ma(MSWD=1.7);属高钾-钙碱性系列,高Y(12.6×10~(-6)～14.3×10~(-6))、低Sr/Y比值(36.5～44.8),具明显的稀土元素分馏(LREE/HREE=21.9～24.0,(La/Yb) N=33.4～39.1)和微弱的Eu异常(δEu=1.08～1.15)。P_2O_5含量0.07%～0.08%,与SiO_2相关关系不明显,然A/CNK多小于1.1,显示Ⅰ型花岗岩石的特征。较晚侏罗世(165～150Ma)和早白垩世早期(140～125Ma)两期岩浆活动,泽头岩体所属的早白垩世晚期岩浆岩Y含量高,Sr/Y比值低,ε_(Nd)(t)值、ε_(Hf)(t)值高。与胶东地区金成矿年龄相似,早白垩世晚期岩体成岩年龄具有相同的空间变化规律,东部较西部约晚5Myr。早白垩世晚期岩体自西向东具明显的(~(87)Sr/~(86)Sr)_j降低、ε_(Nd)(t)升高特征,可能由胶东东部和西部基底物质组成差异引起。     

桐柏—大别造山带南缘七尖峰花岗岩成因：来自地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的制约

以桐柏—大别造山带南缘七尖峰花岗岩体为研究对象,进行了详细的同位素年代学和元素-同位素地球化学研究,对其岩石成因和桐柏—大别造山带南缘早白垩世构造背景与钼成矿作用进行了探讨。锆石LA-ICP-MS UPb定年结果表明,七尖峰花岗岩形成年龄为(140±1) Ma,说明其为早白垩世岩浆活动的产物。地球化学研究表明,七尖峰花岗岩具有高SiO2(72.88%～73.60%)、低MgO(0.33%～0.36%),高Sr(620×10-6～642×10-6)、Sr/Y(107～111)比值,低Y(5.65×10-6～5.95×10-6)、Yb(0.52×10-6～0.59×10-6)、无Eu负异常的地球化学特征,是典型的埃达克岩。岩体富K2O、贫Cr和Ni,具有富集的Sr-Nd同位素组成(ISr=0.7075～0.7078,εNd(t)=-15.5～-15.1),锆石εHf(t)值在-19.9～-13.2变化,对应的两阶段Nd和Hf模式年龄分别介于2.15～2.19 Ga和2.00～2.43 Ga,暗示七尖峰花岗岩是由古老的加厚下地壳含石榴石角闪岩部分熔融形成。结合前人的研究成果,认为桐柏—大别造山带白垩纪存在两期与钼成矿密切相关的岩浆事件,早期(130 Ma)与加厚下地壳部分熔融有关,晚期(130 Ma)则形成于非加厚地壳部分熔融,证明桐柏—大别造山带南缘早白垩世(约130 Ma)经历了从碰撞挤压地壳加厚到碰撞后伸展地壳减薄的构造垮塌演化过程。     

西藏浦桑果铜多金属矿床中酸性岩石成因及动力学背景:年代学、地球化学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素约束

浦桑果矿床位于拉萨地块冈底斯成矿带中段,为侵入岩体与钙质围岩接触带内形成的矽卡岩型高品位铜多金属矿床(Cu@1. 42%,Pb+Zn@2. 83%),是冈底斯成矿带目前唯一一个大型富铜铅锌(钴镍)矿床。本文以浦桑果矿床相关中酸性侵入岩体(黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩)为主要研究对象,开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素、全岩SrNd-Pb及锆石Lu-Hf同位素研究,旨在厘定侵入岩体的形成时代、岩石成因及成岩成矿的动力学背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩侵位年龄分别为13. 6～14. 4Ma和13. 6～14. 6Ma,岩体形成时代均属中新世。岩石地球化学特征表明,闪长玢岩和黑云母花岗闪长岩均属高钾钙碱性I型花岗质岩石;岩石普遍具高Sr含量(599×10~(-6)～1616×10~(-6))、高Sr/Y(48. 2～132. 3)和高(La/Yb)N(19. 6～25. 4)比值特征,具低Y(10. 38×10~(-6)～12. 70×10~(-6))和Yb含量(0. 79×10~(-6)～1. 17×10~(-6))特征,表现出埃达克质岩的地球化学属性。全岩稀土元素表现为明显富集轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs),而相对亏损重稀土元素(HREEs)和高场强元素Nb、Ta、P、Ti等(HFSE)。全岩Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素分析结果表明,浦桑果矿床相关中酸性岩石与冈底斯成矿带中新世大多斑岩-矽卡岩矿床紧密相关的埃达克质侵入岩体具相似的同位素组成特征,指示岩石具同源岩浆特征且埃达克质岩浆主要起源于拉萨地块加厚新生下地壳。浦桑果矿床中酸性岩体主要形成于后碰撞伸展的构造背景,因碰撞挤压向后碰撞伸展背景的构造转换,引起印度大陆岩石圈发生拆沉(42～25Ma)及拉萨地块中富集岩石圈地幔发生部分熔融,从而形成富含Cu、Co等基性岩浆熔体底侵加厚新生下地壳(25～18Ma),导致拉萨地块加厚新生下地壳中部分石榴子石角闪岩相发生部分熔融,最终形成闪长质熔体于浦桑果矿区有利构造部位形成具埃达克质属性的中酸性侵入岩体(13～14Ma)和矽卡岩型铜多金属矿体。     

跨越中甸弧到扬子地块西缘的～80Ma中酸性火成岩成因及其对碰撞后成矿的意义

热林钼铜矿床和铜厂沟钼多金属矿床位于西南三江特提斯构造域义敦弧南部的中甸弧。热林含矿二长花岗岩和铜厂沟含矿花岗闪长斑岩,锆石U-Pb年龄分别为79.0±1.4Ma和81.3±1.1Ma。岩石地球化学显示热林岩体和铜厂沟岩体具有高的SiO_2(65%)、Al_2O_3(13.74%~14.91%)和低的MgO(0.86%~1.49%)含量和Mg~#值(36.3~47.3),同时也具有高的Sr(326×10~(-6)~1174×10~(-6))、低的Yb(1.00×10~(-6)~1.51×10~(-6))和Y(10.2×10~(-6)~15.6×10~(-6))含量以及较高的Sr/Y(22~86)、La/Yb(30~70)比值,并富集大离子亲石元素和亏损高场强元素。这些特征表明热林和铜厂沟岩体具有明显的埃达克质岩特征,很可能是以石榴石为稳定相的加厚下地壳部分熔融的结果。位于扬子西缘的大理花岗岩,锆石U-Pb年龄为76.4±2.3Ma,首次在扬子西缘证实有晚白垩世岩浆活动,表明晚白垩世中酸性岩浆侵入活动已经跨越了中甸弧进入了扬子地块西缘。对比中甸弧及保山地块发育于晚白垩世的岩浆作用及其构造背景,初步认为在燕山晚期,扬子西缘很可能处于与中甸弧类似的伸展构造背景。     

东昆仑五龙沟晚二叠世花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石成因及意义

报道了东昆仑东段五龙沟岩体的锆石U-Pb年代学、全岩和痕量元素地球化学、Sr-Nd同位素和原位锆石Hf同位素数据。五龙沟岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明花岗闪长岩主要侵位于260 Ma左右。花岗闪长岩具有适中的SiO2、高Al2O3和全碱含量,属于中钾钙碱性弱过铝质系列。样品富集LREE,大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具有陆缘弧花岗岩的特征。此外,花岗闪长岩具有弱的负Eu异常(δEu=0.8~1.0),高Sr((377~484)×10-6),低Y((8.7~17.5)×10-6)和Yb((0.89~1.57)×10-6),类似于埃达克质岩石的地球化学特征。岩石具有较均一(87Sr/86Sr)i值(0.709 1~0.707 6),较低的全岩εNd(t)值(-4.3~-5.3)和古老的Nd模式年龄T2DM(1.6~1.7Ga)。原位锆石Hf同位素显示εHf(t)值介于0.6~-3.5,对应二阶段模式年龄T2DM(1.3~1.5Ga)。上述地球化学特征说明花岗闪长质岩浆是由古老的基性下地壳部分熔融而成,其形成深度在30~40km。岩体中出露的同生成基性岩墙指示该时期有幔源岩浆活动,部分熔融作用可能与岩浆底侵作用相关。因此,结合区域地质研究,我们认为晚二叠世五龙沟花岗闪长岩形成于活动大陆边缘的局部伸展环境,这种背景可能响应了布青山—阿尼玛卿洋洋壳北向俯冲过程中俯冲极性的突变。     

四川盐源西范坪斑岩铜矿石英二长斑岩锆石U-Pb同位素定年及其意义

四川盐源西范坪斑岩铜矿处于扬子地块西缘,靠近盐源-丽江坳陷带与甘孜-理塘缝合带的结合部位,该矿区侵入岩体主要为石英二长斑岩组成。西范坪铜矿石英二长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(100.8±0.7)Ma(MSWD=0.2),表明了斑岩侵位时代为早白垩世。石英二长斑岩富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P),LREE富集、HREE亏损,为高钾准铝质花岗岩。w(Si O2)为64.06%~65.24%,具有高w(Al_2O3)(15.58%~16.55%)、w(Sr)(719×10~(-6)~1221×10~(-6))及Sr/Y比值(49.2~82.5),低w(MgO)(1.30%~1.63%)、w(Yb)(1.08×10~(-6)~1.55×10~(-6))及w(Y)(13.7×10~(-6)~14.8×10~(-6)),Eu异常(0.83~0.90)不明显,轻重稀土分异明显((La/Yb)N=29.94~52.14),具有埃达克岩特征。西范坪埃达克岩富钾贫钠(K_2O/Na_2O=0.78~2.44),低Cr、Ni,高Th、Th/U以及相对低的Sr/Y等特征,表明其为加厚下地壳部分熔融形成。西范坪早白垩世(100.8Ma)地壳增厚作用可能受控于甘孜-理塘洋闭合后的造山运动,该斑岩体为印支期褶皱造山后(200 Ma),喜马拉雅期碰撞造山之前(65 Ma),陆内由挤压向伸展转换期岩浆作用的产物。     

保山地块北部晚白垩世岩浆岩成因及其构造指示：全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

滇西保山地块晚白垩世-古近纪岩浆活动代表了新特提斯演化阶段的一次重要岩浆事件,其岩浆岩成因、源区属性及地球动力学背景尚不明确。本文对出露于保山地块北部漕涧地区的花岗岩类进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究。2件样品锆石U-Pb年龄结果分别为73.32±0.19Ma(MSWD=0.68)和73.44±0.20Ma(MSWD=1.3)。岩体具有高硅(SiO2=73.76%~74.74%)、富碱(K2O+Na2O=8.14%~8.62%)、过铝质(A/CNK=1.15~1.23)特征,在SiO2-K2O岩石判别图解上属钾玄岩系列;明显富集Rb、U及Th等大离子亲石元素和Pb,相对亏损Nb、Ta及Ti等高场强元素;具有强烈的轻重稀土分馏(LREE/HREE=8.5~15.1),球粒陨石标准化配分曲线表现出明显的负Eu异常(δEu=0.29~0.43)特征。锆石εHf(t)值十分集中(-5.0~-3.5),对应的Hf同位素地壳模式年龄tC DM为1352~1496Ma。这些地化特征和Hf同位素组成综合表明槽涧岩体属于晚白垩世S型花岗岩,其可能来源于保山地块中元古代地壳基底的深熔作用,物质来源为富黏土的泥质岩。构造环境判别图解中样品均落入同碰撞花岗岩区域。综合研究表明,保山地块发育有85~83Ma、~73Ma和66~60Ma三期过铝质花岗岩类,预示该地区在晚白垩世-古新世存在持续的地壳伸展减压作用。基于区域大地构造背景,本文提出了如下岩浆岩形成构造演化过程:(1)早白垩世中特提斯洋的闭合导致保山地块西侧地壳增厚;(2)晚白垩世新特提斯洋板片北东向俯冲过程中可能发生过海沟回撤作用,导致先存加厚地壳发生减压熔融,岩浆上侵形成漕涧岩体。综合对比西藏冈底斯岩浆带和腾冲地块同一时代花岗岩锆石Hf同位素数据,表明保山地块基底属性明显不同于腾冲地块和拉萨地块南部。