西准噶尔地区洋陆转换时代:来自锆石U-Pb定年与Lu-Hf同位素的约束

中亚造山带西部的西准噶尔地区是古生代洋陆构造转换最显著的地区之一,但是关于该地区洋陆转换的具体时间和地壳演化至今仍存在诸多争议。本文以西准噶尔地区的庙尔沟岩体及其西北侧新发现的柱状节理流纹岩为研究对象,通过锆石U-Pb定年的方法,判断庙尔沟岩体的年龄为302.8～308.8 Ma,柱状节理流纹岩的年龄为303.6～294.5 Ma。锆石Lu-Hf同位素测试结果显示,庙尔沟岩体和柱状节理流纹岩都具有相似的高~(176)Hf/~(177)Hf值和高正ε_(Hf)(t)值,具有亏损地幔的源区属性,可能来源于下地壳底部残余洋壳或火山岛弧等新生地壳发生部分熔融。结合区域地质资料和前人研究成果,将西准噶尔地区由大洋俯冲向陆内环境转变的时间限定为晚石炭—早二叠世,其基底可能是以新元古代晚期—晚古生代形成的年轻洋壳和岛弧为主,不存在古老的结晶基底。     

东准噶尔石炭系巴塔玛依内山组火山岩全岩Sm-Nd等时线年龄及其构造意义

东准噶尔地区石炭系巴塔玛依内山组火山岩分布广泛,规模巨大,目前对其形成时代及构造背景的认识还存在着较大的争议。以火山岩中的玄武岩、玄武安山岩为研究对象,进行了岩石学、岩石地球化学和Sm-Nd同位素地球化学方面的研究。结果表明,该套火山岩属高钾钙碱性火山岩系,微量元素和稀土元素特征相似,(143Nd/144Nd)i变化幅度小,εNd(t)和T2DM近乎相同,具同源岩浆演化特征和良好的封闭条件。利用Sm-Nd等时线定年方法获得的玄武岩全岩等时线年龄为(319.7±5.9)Ma,(143Nd/144Nd)i=0.512414±0.000006,MSWD=0.34,与区域地质构造背景和已有化石证据基本吻合,代表了火山岩的形成时代。准噶尔地区晚古生代区域构造背景复杂。位于西伯利亚板块和哈萨克斯坦-准噶尔板块之间的古亚洲洋存在双向俯冲消减过程。南向俯冲带位于扎河坝-克拉玛依一线,俯冲作用至少延续至(319.7±5.9)Ma。持续的南向俯冲造就了东准噶尔地区扎河坝下泥盆统托让格库都克组火山岩代表的岛弧和卡拉麦里蛇绿岩代表的卡拉麦里不成熟弧后盆地的形成。东准噶尔地区石炭系巴塔玛依内山组火山岩就是该过程中不成熟弧后盆地的产物,成岩过程可能是:古亚洲洋持续南向俯冲,导致卡拉麦里地区幔源物质大量上隆并引起弧后扩张,并在消减沉积物和(或)俯冲洋壳脱水产生的流体作用下发生部分熔融,形成的玄武质岩浆不断底侵至壳幔边界,引起少量主体由古生代残余洋壳和岛弧体系组成的年轻下地壳物质部分熔融生成岩浆,并发生相互较完全的混合,而后随着混合岩浆的不断聚集和构造伸展作用的进一步持续,岩浆沿构造薄弱带快速上升至地表,喷发成岩。319.7~311 Ma左右的中亚造山带持续南向增生导致了卡拉麦里弧盆北侧古亚洲洋的消亡,并最终迫使卡拉麦里弧盆北向俯冲消减而闭合。     

滇西桃花花岗斑岩中新太古代-古元古代锆石年龄信息:对扬子板块西缘基底时代的约束

扬子板块西缘滇西地区是否存在古老基底一直存在争议。本文对滇西桃花地区花岗斑岩进行了岩石学、地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年代学研究。形成于晚造山-后碰撞背景的桃花花岗斑岩具岛弧花岗岩地球化学特征,其成因可能与:1)俯冲拆离的洋壳俯冲拆离的洋壳或富集地幔重熔作用;2)加厚的地壳部分熔融。花岗斑岩中的继承锆石有两种类型:一类是发育具有密集振荡环带的岩浆锆石;另一类是次浑圆状锆石。测年结果显示,花岗斑岩的岩浆锆石年龄为36.35±0.35Ma,环带发育的继承锆石年龄介于167~891Ma之间;而次浑圆状继承锆石可以分为两组,其207Pb/206Pb加权平均年龄分别为1851±22Ma与2499±32Ma。新的锆石测年结果表明着滇西桃花地区不仅存在古金沙江洋东向俯冲形成的晚古生代弧岩浆记录,还发现新元古代岩浆活动信息,及早古元古代和新太古代的锆石记录。推测1.8Ga与2.5Ga锆石可能是捕获自地壳或围岩(石鼓片岩),表明滇西地区可能存在古老基底。     

西准噶尔谢米斯台地区中泥盆统呼吉尔斯特组砂岩源区示踪

泥盆纪是西准噶尔南部洋陆转换的关键时期,以往研究多从火山岩角度分析该区构造演化过程,对本区中泥盆统呼吉尔斯特组砂砾岩沉积建造研究较少。本文以呼吉尔斯特组为研究重点,通过岩相学及锆石U-Pb年代学分析,研究呼吉尔斯特组沉积环境、物质来源,推测物源区所处大地构造背景,讨论西准噶尔地区古生代构造演化过程。结果表明,呼吉尔斯特组砂岩岩性主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,具高火山碎屑、斜长石,低多晶石英特征;锆石U-Pb同位素年代学获4组年龄:415~442 Ma、450~486 Ma、494~507 Ma、519~548 Ma。综合分析认为呼吉尔斯特组沉积物质源区主要有3个,即西准噶尔南部古造山带、火山碎屑沉积地层再风化剥蚀和西准噶尔北部火山岛弧带。     

东准噶尔晚古生代依旧存在俯冲消减作用——来自石炭纪火山岩岩石学、地球化学及年代学证据

东准噶尔地区石炭纪巴塔玛依内山组火山岩分布广泛,规模巨大。对其岩石学、元素地球化学及同位素地球化学研究表明:1)该套火山岩岩石类型复杂,具玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩组合特征,属高钾钙碱性火山岩系,并富集大离子亲石元素(Sr、K、Rb、Ba、Th)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和重稀土元素,87Sr/86Sr和143Nd/144Nd初始值分别为0.70385~0.71312,0.152378~0.512998,εNd(t)多介于3.0~6.2之间,显示了与俯冲消减作用相关的不成熟弧后盆地火山岩地球化学特征。2)火山岩物质来源以亏损地幔源为主,并混有少量主体由古生代残余洋壳、岛弧体系组成的年轻下地壳物质。其中,基性熔岩以亏损地幔源为主,并在岩浆源区与少量新生地壳物质发生了近乎完全的壳-幔岩浆混合和Sm-Nd同位素体系均一化,其形成很可能与俯冲沉积物和(或)俯冲洋壳变质脱水产生的流体引起上覆地幔楔物质的部分熔融有关;而酸性熔岩与基性熔岩存在明显的不同,酸性熔岩是少量幔源岩浆经强烈结晶分异和经历较多壳源物质混染的结果。3)玄武岩全岩Sm-Nd等时线年龄为319.7±5.9 Ma,与区域地质构造背景和已有化石证据基本一致,代表了火山岩的形成时代。综合研究表明,东准噶尔地区320 Ma左右依旧存在古亚洲洋的俯冲消减作用,准噶尔古洋盆最终闭合时间应介于320~311 Ma之间。在此过程中,火山岩浆作用强烈,蕴含成矿物质丰富,东准噶尔地区找矿前景值得期待。     

新疆东准噶尔二台北花岗岩体和包体的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

高精度SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,二台北花岗闪长岩的形成时代为299.3±8.7Ma,代表了岩浆侵入到上地壳的年龄;其中所含的暗色微粒包体形成时代为301.5±6.6Ma,与寄主岩石的时代在误差范围内完全相同。结合野外、岩相学和主量、微量元素地球化学特征分析,偏基性的暗色微粒闪长质包体与寄主花岗闪长质岩浆并非有直接成因联系,包体可能是由过冷的镁铁质岩浆混入到花岗闪长质岩浆中发生快速冷凝,然后被花岗闪长质岩浆携带、侵入到上地壳中形成的。因此,花岗闪长岩及其包体才能够具有相同的SHRIMP锆石U-Pb年龄。二台北岩体与东准噶尔广泛分布的以碱性花岗岩为代表的后碰撞花岗岩具有相同的形成时代,乌伦古-斋桑泊断裂北侧的花岗闪长岩、石英闪长岩等和断裂南侧的碱性花岗岩、钾长花岗岩等的形成时代非常相近,应该是同一期岩浆活动的产物,无法区分出先后顺序。而这些岩体普遍具有低的~(87)Sr/~(86)Sr初始比值和正的ε_(Nd)(t)值,表明它们都是新疆北部晚古生代幔源岩浆活动的产物,它们的形成和演化提供了准噶尔地区后碰撞幔源岩浆底侵作用导致大陆地壳垂向生长过程的信息。     

皖南祁门三堡地区花岗闪长斑岩的成因:地球化学、年代学和Hf同位素特征制约

皖南祁门三堡地区位于江南造山带的北缘,华南地区的东北部,属长江中下游地区。本文对该区侵入的花岗闪长斑岩进行了全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。花岗闪长斑岩的REE球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,Eu负异常,在原始地幔标准化蛛网图中显示明显的Nb-Ta、Zr-Hf负异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为~142Ma,表明花岗闪长斑岩侵入时代为早白垩世早期。锆石的εHf(t)值为-4.3~-0.3,Hf模式年龄(tDMC)为1220~1470Ma。花岗闪长斑岩在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区,其岩浆Zr饱和温度(670~760℃)与锆石Ti温度(600~750℃)均较低。锆石的Ce(IV)/Ce(III)为150~1530,平均值为550,指示岩浆具有较高的氧逸度。该岩体的地球化学特征、地壳模式年龄等证据指示其源区物质可能为中(新)元古代古华南洋壳俯冲于扬子板块产生的新生弧壳物质。祁门三堡地区花岗闪长斑岩可能是由于早白垩世早期太平洋板块南西向俯冲并后撤形成该区域的拉张环境,诱发地壳部分熔融而形成。     

蒙西斑岩铜钼矿含矿岩体地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征

蒙西斑岩铜钼矿含矿斑岩体主要为斜长花岗斑岩。通过对含矿斑岩体地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征的研究,确立斑岩体为过铝质钙碱性系列岩石,富集Rb,Ba,U,K,Pb,Sr等大离子亲石元素,亏损Th,Ta,Nb,Nd,Ti等高场强元素;具低的(87Sr/86Sr)ⅰ值(0.704 65~0.705 37)和相对较高的εNd(t)值(-2.2~6.6),且有较低的初始铅同位素比值(206Pb/204Pb)i=17.13~17.33,(207Pb/204Pb)i=15.47~15.54,(208Pb/204Pb)i=37.11~37.33。上述特征表明其形成于岛弧环境,岩浆物质来源以幔源为主,但也有少量壳源组分参与,岩浆的形成可能与洋壳的俯冲作用有关。东准噶尔琼河坝地区是形成和寻找斑岩型铜矿的有利地区。     

东准噶尔和尔赛斑岩铜矿成岩成矿时代与形成的构造背景

东准噶尔和尔赛铜矿是近年来新发现的斑岩型铜矿,位于野马泉-琼河坝古生代岛弧带东段。成矿岩体为侵位于花岗闪长岩中的花岗闪长斑岩,花岗闪岩中包含有钾长花岗岩体。锆石CAMECA U-Pb测年结果显示,钾长花岗岩年龄为429Ma,并含有405Ma的锆石;花岗闪长岩年龄为411Ma,并含432Ma的碎屑锆石;花岗闪长斑岩主体年龄为410.5Ma。研究区经历了3期岩浆与热液活动,且至少在早志留世就已开始,琼河坝岛弧是开始于早古生代的岛弧。辉钼矿Re-Os等时线年龄为409Ma,与花岗闪长斑岩年龄一致。和尔赛斑岩铜矿的主成岩成矿时代为早泥盆世,年龄约为410Ma。和尔赛铜矿的花岗闪长岩和花岗闪长斑岩具有埃达克岩与岛弧岩浆岩的地球化学特征,包括63.79%～68.86%SiO2、14.91%～17.48%Al2O3、0.68%～2.35%MgO、高Sr(383×10-6～971×10-6)与Sr/Y比值(48.3～111)、低Y(7.92×10-6～9.69×10-6)与Yb(0.76×10-6～0.98×10-6),Ba、U、K、Sr等大离子元素富集,Th、Nb、Ta、Ti等高场强元素亏损,较低的(87Sr/86Sr)i值(0.703852～0.704565)、正的εNd(t)值(6.1～7.4)、与亏损地幔接近的较低的初始铅同位素比值((206Pb/204Pb)i=17.58～17.91,(207Pb/204Pb)i=15.40～15.48,(208Pb/204Pb)i=37.25～37.47)。这些地球化学特征说明其形成于岛弧环境,可能为古俯冲洋壳部分熔融的产物。琼河坝地区以花岗闪长岩和花岗闪长斑岩为代表的岩浆岩带是形成和寻找斑岩铜矿的有利地区。     

东准噶尔库布苏南岩体中闪长质包体特征及地质意义

新疆东准噶尔卡拉麦里地区库布苏南晚古生代后碰撞准铝质过铝质花岗闪长岩体中广泛发育大量的暗色微粒闪长质包体.岩石学、矿物学、主量元素和微量元素地球化学研究表明,包体在地球化学特征上表现为与寄主花岗岩既相互联系又受其制约.库布苏南花岗闪长岩体具有低锶初始比值I(Sr)和正εNd(t)值,表明花岗岩的来源有地幔物质参与,而大量发育的暗色微粒闪长质包体是壳幔岩浆混合作用最直接的证据,微粒包体是基性源岩部分熔融作用形成的残余体.与准噶尔碱性花岗岩一样,载荷包体的准铝质过铝质花岗岩是晚古生代后碰撞阶段构造岩浆活动的岩石类型之一,其形成和演化标志了准噶尔地区后碰撞幔源岩浆底侵作用导致大陆地壳垂向生长的过程.     

北大巴山地区晚古生代滔河口组碎屑锆石年代学研究及对古生代岩浆事件的限定

长期以来,一直认为北大巴山地区仅分布着早古生代地层,实际并非如此。滔河口组主要为一套火山-沉积组合序列,保留相对完整的地层记录。本文运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对由灰绿色砂岩和玄武岩组成的滔河口组同一采样位置的2件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,获得了52组U-Pb有效年龄,重新限定了滔河口组的形成时代,且为北大巴山地区早古生代构造演化提供了详细资料。获得的11个较年轻的锆石年龄表明,滔河口组形成不早于早泥盆世。碎屑锆石的谐和年龄表明,物源主要集中在407~434Ma侵入岩、粗面岩和玄武岩等。研究区的岩浆成因碎屑锆石年龄值表明,古生代时期发育3期岩浆作用,分别对应431~439Ma侵入岩、426.9Ma斑鸠关组粗面岩和414.3Ma滔河口组玄武岩。     

秦祁昆结合部瓦勒根金矿床含矿斑岩体岩石学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

秦祁昆结合部广泛发育中三叠世岛弧钙碱性岩浆作用,已发现大量与其相关的斑岩型—夕卡岩型铜金、铜钼和银铅锌多金属矿床。瓦勒根金矿床是近年来在该区新发现的一个斑岩型金矿床,矿区内出露有众多的石英斑岩和花岗斑岩,且均发育有金矿化,其中石英斑岩与金矿化关系更为密切。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明,花岗斑岩形成于中三叠世(237Ma),其中包含有丰富的晚古生代及元古宙继承性锆石。这一特征与区域上的斑岩型铜金矿床含矿岩体具有相似性。进一步说明,古特提斯洋在秦祁昆结合部发生向北消减所形成的岩浆捕获了早于三叠纪的壳源和幔源物质,从而形成了岛弧钙碱性岩浆及相关的斑岩型—夕卡岩型矿床组合。     

云南中甸格咱地区晚三叠世火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

位于义敦岛弧南端的中甸弧地区在印支期内发育大规模酸性-中酸性岩浆活动。近年来,前人对该地区做了大量的研究,但主要着眼于侵入岩,对火山岩的研究偏少。本文对分布于滇西北中甸格咱地区的中酸性火山岩进行锆石U-Pb定年、地球化学及Hf同位素分析,2件样品的锆石U-Pb年龄变化于214~212Ma,表明其为晚三叠岩浆活动的产物。岩石Si O2含量为53.37%~63.77%,全碱含量达5.19%~7.16%,为高钾钙碱性系列,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有典型岛弧火山岩特征。所测锆石εHf(t)值介于-0.04~3.06之间,大部分为正值,显示出幔源岩浆特征,相对应的锆石Hf同位素二阶模式年龄为1.05~1.25Ga。综合岩石学、地球化学及构造地质特点认为,格咱火山岩形成于印支期甘孜-理塘洋壳西向俯冲构造背景,其源区为俯冲流体交代的岩石圈地幔,岩浆上升过程经历了壳源沉积物质混染。     

准噶尔盆地东北缘卡拉麦里组物源区特征:碎屑岩地球化学及锆石U-Pb年代学的制约

准噶尔盆地东北缘广泛发育泥盆纪卡拉麦里组,其形成时代与构造背景一直备受争议.对卡拉麦里组碎屑岩开展岩石学、地球化学和同位素年代学研究,结果显示:卡拉麦里组形成于斜坡-半深海沉积环境,具浊积岩特征.砂岩样品SiO₂含量高,Al₂O₃/SiO₂比值低,K₂O/Na₂O比值高,REE配分曲线总体表现为右倾,ΣLREE/ΣHREE=4.81~8.03,δEu=0.59~0.80,Eu具有弱负异常,构造环境判别图解揭示卡拉麦里组砂岩物源区构造背景为被动大陆边缘.砂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定表明,锆石年龄分为2期,主要为393~524 Ma,其次是823~3 077 Ma,表明卡拉麦里组物源区地质体时代主要为早古生代和前寒武纪,分别对应于准噶尔盆地周缘早古生代造山带和前寒武纪结晶基底.综合分析认为,卡拉麦里组形成时代为早-中泥盆世,沉积于准噶尔地块东北缘被动陆缘一侧.中泥盆世开始,卡拉麦里古生代洋盆持续向北俯冲消减,形成了野马泉岛弧及其弧前沉积体系,最终闭合于早石炭世之前.      

东准噶尔琼河坝岛弧早古生代岩浆活动的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

东准噶尔琼河坝桑德乌兰斑岩铜钼矿区含矿花岗斑岩透长石、石英斑晶粒内破裂构造发育,锆石普遍发育具核内破裂构造或碎裂状的核。破碎的锆石核与透长石、石英斑晶可能形成于深部岩浆房。锆石U-Pb定年结果显示,破碎变形的锆石核年龄为442.2±3.5Ma,锆石环带的年龄为412.7±3.3Ma,前者代表破碎变形锆石的形成时间,后者代表斑岩侵位与结晶的时间。Hf同位素结果显示,破碎的有核锆石与其外环带具一致的εHf(t)初始值与tDM2模式年龄,它们可能为同一岩浆或成因相同的岩浆不同阶段结晶的产物。这意味着琼河坝地区在早古生代(至少在442Ma)就开始有弧岩浆活动。幔源特征的εHf(t)值(10.3～15.1)与较老的模式年龄(tDM2=469～761Ma)显示形成研究区花岗斑岩的岩浆可能源于晚元古代-奥陶纪玄武质地壳的部分熔融。     

新疆古伦沟地区古仍格萨拉东岩体的地球化学及锆石U-Pb年龄

古伦沟地区古仍格萨拉东花岗闪长斑岩体位于中天山构造带北缘。地球化学和锆石U-P年龄测定结果显示: 岩石高碱富Na、贫Fe和Mg、弱过铝质(ACNK=0.98~1.11), 稀土总量较低(∑REE=61.28×10-6~99.50×10-6)且分异明显(LaN/YbN=7.82~22.80)、铕弱负异常(δEu=0.72~0.97), 相对富集Rb、Ba、Th、U、K等, 亏损Nb、Ta、P、Ti等, 具火山弧花岗岩的特征。岩体具有较均一的Sr、Nd同位素组成: (87Sr/86Sr)i=0.70677~0.70685, εSr(t)=40.10~41.21, (143Nd/144Nd)i=0.51190~0.51191, εNd(t)= –2.62 ~ –2.30, tDM＝1.31~1.38 Ga。其锆石U-Pb年龄为(488.9±1.7)~(470.5±3.1) Ma。表明古仍格萨拉东岩体形成于早奥陶世陆缘弧环境, 可能是先存的中元古代幔源基性下地壳部分熔融的产物, 其形成与古准噶尔洋向伊犁—中天山板块下的俯冲作用有关, 标志着中天山北缘于早奥陶世时期已进入与俯冲消减有关的活动陆缘演化阶段。此次岩浆活动导致区内发生斑岩型铜矿化。     

新疆东准噶尔北塔山蛇绿混杂岩锆石SHRIMP U-Pb定年、氧同位素及其地质构造意义

本文为首次报道东准噶尔北塔山蛇绿混杂岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及氧同位素。北塔山蛇绿混杂岩出露于扎河坝-阿尔曼泰蛇绿混杂岩东南端,中蒙边境附近。岩石地球化学表明,其主要为岛弧玄武岩,稀土元素球粒陨石标准化模式表现为轻稀土相对富集,微量元素的N-MORB标准化蛛网图显示富集大离子亲石元素(LILE),存在Nb和Ta负异常,显示了受消减带影响的信息,其可能是准噶尔地区洋壳俯冲-消减的产物。东准噶尔北塔山蛇绿混杂岩中辉长岩的锆石获得了3组SHRIMP U-Pb年龄,第一组锆石的年龄为494±3Ma(n=14,χ2=1.16),对应δ18O加权平均值为5.2±0.3‰(1σ),与幔源锆石δ18O值(5.3±0.3‰)相一致,代表了辉长岩的形成年龄,亦代表了该蛇绿岩形成时代。辉长岩中第二组锆石的SHRIMP UPb年龄范围为412±13Ma和259~264Ma,对应锆石δ18O值为6.5±0.1‰~11.1±0.1‰,表明它们受到后期高δ18O壳源流体/熔体不同程度的改造。研究区与玄武岩呈侵入接触关系的花岗斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为407±2Ma,代表了该花岗斑岩的形成年龄,并约束了阿尔曼泰洋盆的闭合时限可能为晚志留纪-早泥盆纪。而其对应锆石δ18O值为6.1±0.2‰(1σ),反映了岩浆物质可能主要来源于下伏玄武质洋壳。本文的研究结果不仅表明北塔山蛇绿岩形成于晚寒武世,而且进一步证明它是扎河坝-阿尔曼泰蛇绿岩带的东南延伸。更为重要的是,本文的研究还证明锆石O同位素研究与锆石SHRIMP定年研究相结合是合理解释蛇绿岩中锆石年龄复杂性的有效途径之一。     

西天山喇嘛苏铜矿成矿斑岩的岩石学、地球化学特征及成因探讨

位于西天山别珍套-科古琴晚古生代岛弧西段的喇嘛苏铜矿床是区内最大的铜矿床,与成矿作用有着密切关系的斑岩体为英云闪长斑岩、花岗闪长斑岩,是同源岩浆分异演化的产物,且花岗闪长斑岩可能属于岩浆演化晚期的产物。本区成矿斑岩的主量、微量元素和Sr-Nd同位素地球化学特征表明,其富集大离子亲石元素,而相对亏损高场强元素,出现了较为明显的Ta、Nb负异常,初始锶同位素ISr和εNd(t=390Ma)值分别为0.7072～0.7076和-0.32～0.17,显示壳幔混合源的特征,利用Sr和Nd同位素估算其源区物质约有50%来源于地壳。岩石地球化学特征指示了其为典型钙碱性火山弧花岗岩,暗示其形成于大陆弧环境。结合区域地质背景,推测本区成矿斑岩是在洋壳俯冲作用下发生部分熔融,交代原先的地幔楔,并混合了部分下地壳的物质,经历分离结晶作用的产物,其形成可能与晚古生代准噶尔洋板块向南的俯冲作用有关。结合东西天山的成矿斑岩的地球化学特征对比研究,岩浆源区的差别可能导致不同类型斑岩型矿床的形成,斑岩型铜矿床的形成较斑岩型钼矿床可能有更少的地壳物质贡献。     

福建紫金山地区岩浆演化序列初探:锆石SIMS U-Pb年龄及Hf、O同位素证据

通过对福建紫金山地区不同岩石样品中岩浆锆石的SIMS U-Pb年龄和Hf、O同位素研究,对该地区岩浆序列以及源区组成、壳幔相互作用等进行初步探讨。结果显示,岩石样品中岩浆锆石的年龄(151~1514 Ma)较为分散,包含了从中元古代、震旦纪、早古生代晚期、晚三叠世到晚侏罗世的5个不同岩浆侵入时期。锆石的二阶段Hf亏损地幔模式年龄(t_(DM2)值)主要分布在古元古代,ε_(Hf)(t)数据也显示主要沿基性地壳演化线分布,指示古元古代时期的新生基性地壳可能是研究区中元古代直至晚侏罗世侵入岩形成的主要源区。锆石δ~(18)O及ε_(Hf)(t)值显示中元古代及震旦纪岩浆作用是幔源岩浆与古元古代基性地壳共同作用的结果;早古生代晚期和晚三叠世岩浆作用以壳源为主;至晚侏罗世,亏损地幔物质对岩浆作用的影响增加。     

早古生代古亚洲洋俯冲作用:来自新疆哈尔里克侵入岩的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素证据

新疆哈尔里克造山带的形成时间(早古生代/晚古生代)及其构造属性(岛弧/弧后盆地)一直是有争议的问题。本文选择位于哈尔里克带内的奥尔达乌台克侵入体,对其成因及所揭示的地质意义进行了探讨。奥尔达乌台克岩体由一套成份连续的岩石组合构成,包括辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩和花岗闪长岩。对闪长岩及其内部暗色包体进行的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示两者同时形成于~450Ma,为晚奥陶世岩浆活动的产物。岩石学和地球化学证据反映奥尔达乌台克岩体普遍具有富H2O、高fO2的湿岩浆性质,富集LREE、Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),与典型的岛弧岩浆岩类似。高放射成因Nd(εNd(t)=+4.4~+5.9)和低初始Sr(0.7032~0.7044)同位素组成表明偏基性的岩浆很可能起源于年轻的俯冲带岩石圈地幔,生成的镁铁质岩浆一部分与壳源长英质熔体发生混合形成各类岩浆,另一部分则是经历演化后(分离结晶)直接添加到地壳中。因此,壳幔岩浆混合作用和幔源物质的直接加入是古亚洲洋俯冲阶段陆壳增生的两种主要方式。Sr-Nd同位素模拟排除了区内存在古老前寒武纪陆壳的可能,陆壳主体应该是年轻的古生代大洋岛弧和洋壳。哈尔里克早古生代岛弧的确立改变了该带是泥盆纪岛弧或弧后盆地的原有认识,将古亚洲洋俯冲作用的时间追溯至奥陶纪。