桐柏北部二朗坪蛇绿岩片中花岗岩：地球化学,成因及对地壳深部物质的 …

本文对产于桐柏北部二朗坪蛇绿岩片中加里东期桃园岩林和燕山期梁湾岩体花岗岩进行了系统的主量元素、微量元素和Ｓｒ－Ｎｄ－Ｐｂ同位纱地球化学研究。研究表明,桃园花岗岩与二朗坪基性岩具有相同的岩浆来源,两者均来自于亏损地幔源区,其中桃园花岗岩浆来自于基性岩浆的分异结晶,是与蛇绿岩共生的岩浆侵入单元,形成于与洋壳消减作用有关的弧后盆地环境,从而支持了二朗坪蛇绿岩属弧后盆地型蛇绿岩的认识。梁湾花岗岩的岩浆物质     

北秦岭弧后盆地俯冲消减与陆壳物质再循环—桃园岩体和黄岗杂岩体的地球化学

对桐柏北部加里东期桃园岩体和黄岗杂岩体的地球化学研究表明，桃园岩体形成于与洋壳消减作用有关的弧后盆地环境，与二朗坪基性火山岩具有相同的岩浆来源。黄岗杂岩岩浆中含有一定比例的陆壳物质，该物质来自俯冲板片上陆壳沉积物的再循环，与二郎坪弧后盆地向北的俯冲消减有密切联系。     

桐柏北部燕山期花岗岩对地壳深部物质组成的地球化学示踪

通过对桐柏北部燕山期老湾岩体和梁湾岩体花岗岩主元素、微量元素和Ｐｂ－Ｓｒ－Ｎｄ同位素地球化学的研究,分析了岩浆的物质来源,并用来指示地壳深部组成。结果表明,老湾 和梁弯花岗岩均属壳源型花岗岩,岩浆物质并不一自于北在底和华北克拉通南缘基底,而是来自南秦岭构造块体中桐柏杂岩的部分熔融。这表明在桐柏北部的深部地壳中,含有南秦岭的地壳物质,从而进一步证明了早期南秦岭陆壳向北俯冲并叠置于北秦岭块体之下的认识     

北秦岭弧后盆地俯冲消减与陆壳物质再循环

对桐柏北部加里东期桃园岩体和黄岗杂岩体的地球化学研究表明，桃园岩体形成于与洋壳消减作用有关的弧后盆地环境，与二郎坪基性火山岩具有相同的岩浆来源.黄岗杂岩岩浆中含有一定比例的陆壳物质，该物质来自俯冲板片上陆壳沉积物的再循环，与二郎坪弧后盆地向北的俯冲消减有密切联系.     

北秦岭弧后盆地俯冲消减与陆壳物质再循环——桃园岩体和黄岗杂岩体的地球化学证据

对桐柏北部加里东期桃园岩体和黄岗杂岩体的地球化学研究表明, 桃园岩体形成于与洋壳消减作用有关的弧后盆地环境, 与二郎坪基性火山岩具有相同的岩浆来源.黄岗杂岩岩浆中含有一定比例的陆壳物质, 该物质来自俯冲板片上陆壳沉积物的再循环, 与二郎坪弧后盆地向北的俯冲消减有密切联系.      

桐柏北部黄岗侵入杂岩岛弧构造环境的厘定

出露于北秦岭桐柏北部的黄岗侵入杂岩形成于早古生代 ,有超基性、基性和中酸性岩石产出 ,以中酸性岩石为主。主量元素和微量元素地球化学特征显示 ,黄岗侵入杂岩是同源岩浆分异结晶的产物 ,同位素示踪反映岩浆中含有一定比例的陆壳物质。分析表明 ,黄岗侵入杂岩形成于类似大洋板块俯冲的岛弧构造环境 ,与二郎坪弧后盆地向北的俯冲消减有密切联系 ,其中的陆壳物质来自俯冲板上陆壳沉积物的再循环。     

桐柏地区变质杂岩和侵入岩类Pb同位素组成特征及其地质意义

桐柏地区存在两个铅同位素组成明显不同的基底块体,在桐柏－商城断裂北侧,基底岩石以高放射性成因铅同位素组成为特征,而桐柏－商城断裂南侧,基底岩石以低放射性成因铅同位素组成为特征,它们分别可与南阳盆地以西的北秦岭和南秦岭构造带中基底岩石的铅同位素组成相对比,从而证明桐柏地区是秦岭造山带的构造东延部分．同时,通过桐柏地区侵入岩铅同位素组成特征的分析表明,早古生代侵入岩浆主要来源于北秦岭高放射性成因铅同位素组成的块体,而中生代侵入岩浆则来源于南秦岭低放射性成因铅同位素组成的块体,指示在南阳盆地以东,相当于北秦岭构造块体的地壳深部存在南秦岭的陆壳物质,反映南秦岭的陆壳物质早期向北俯冲叠置于北秦岭块体之下,并作为北秦岭中生代花岗质岩浆的源区     

东秦岭二郎坪弧后盆地双向式俯冲特征

二郎坪弧后盆地是北秦岭早生古代活动大陆边缘沟－弧－盆系统的重要组成部分,现今二郎坪岩群是古弧后盆地的物质残存,记录了盆地演化方式和过程,沉积建造和岩浆作用研究发同,在二郎坪弧后盆地南北两侧各发育一套活动型陆缘沉积体系和一系列府冲型花岗岩,变形构造解析反映出主造山期早期沿弧后盆地两侧各形成一套韧性推覆构造系,并具对冲型几何学样式,为俯冲带典型构造,综合分析表明,弧后盆地在造山早期分别俯冲于南部秦岭古岛弧和北部宽坪古陆之下,具双向式俯冲特征。     

北秦岭二郎坪杂岩变沉积岩碎屑锆石年代学及其构造地质意义

碎屑锆石为沉积岩中最稳定的矿物,其年龄谱系不仅可限定沉积物的最大沉积年龄与物源性质,而且能够为探讨其形成构造环境提供关键约束。作为北秦岭构造带主要构造岩石地层单元之一,二郎坪杂岩由北、中、南三个构造岩片——北部碎屑岩片、中部蛇绿岩片和南部变碎屑岩片组成。本文对二郎坪杂岩南部变碎屑岩片中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测试研究,获得样品锆石谐和年龄值分布在500±7Ma~3894±5Ma之间,1个年龄高频集中区为0.9~1.0Ga,6个次要年龄集中区分别为500~600Ma、750~850Ma、1.35~1.48Ga、1.6~1.75Ga、2.6~2.7Ga和3.0~3.4Ga。研究结果表明:1)最小峰值年龄限定二郎坪杂岩南部碎屑岩片原岩的最大沉积时代为500Ma,结合西庄河花岗闪长岩侵入南部岩片的地质事实,南部岩片的形成时代应为早古生代寒武-奥陶纪(500~475Ma),明显早于中部蛇绿岩片中的火山岩的形成时代(463~475Ma);2)通过与邻区地质事件年龄谱峰及其锆石阴极发光图像特征的对比,二郎坪杂岩变碎屑岩原岩的物源分别主要来自南部秦岭杂岩中的早新元古代花岗岩和北部华北南缘熊耳群中元古代火山岩,其物源具有双源性,暗示其形成于与伸展作用相关的裂谷或弧后盆地构造背景,而二郎坪蛇绿岩片所代表的古洋盆可能正是在此基础上发育产生的;3)结合区域地质背景资料分析,二郎坪杂岩中的沉积碎屑岩片可能形成于商丹洋向北俯冲期间所产生的弧后伸展盆地构造环境;4)通过与宽坪岩群沉积岩中的碎屑锆石年龄数据的对比,揭示二者碎屑锆石具有相似的年龄谱峰,结合宽坪群变沉积岩中发现大量疑源类、几丁虫和虫颚等早-中奥陶世化石组合以及二郎坪杂岩蛇绿岩片中的火山岩夹层硅质岩中发现早-中奥陶世牙形石和放射虫的研究,分析认为二者沉积物的沉积时代相近,沉积物源几乎完全一致,暗示它们形成的构造环境可能具有一致性;5)二郎坪蛇绿岩片中的典型的与洋壳俯冲有成因联系的弧火山岩的形成时代(463~475Ma)明显迟后于区内高压-超高压岩石的峰期变质时代(514~484Ma)约20~30Myr,清楚地表明二郎坪洋壳拖曳秦岭杂岩发生陆壳俯冲-深俯冲作用的可能性不大;6)二郎坪杂岩南部碎屑岩片和宽坪岩群碎屑沉积物中碎屑锆石中最主要的年龄集中区(0.9~1.0Ga)的物源来自秦岭杂岩中的早新元古代花岗质岩石,而缺少秦岭杂岩中的早古生代岩浆岩和HP/UHP变质岩石锆石的年龄信息,明确指示二郎坪与宽坪盆地沉积时,秦岭杂岩重要组成的早新元古代花岗质岩石已出露于地表接受剥蚀,而秦岭杂岩中出露的HP/UHP岩石和早古生代岩浆岩未抬升出露地表,即秦岭杂岩现今出露的前早古生代陆壳物质不是整体而是部分经历了陆壳俯冲-深俯冲作用。     

准噶尔和布克赛尔地区岛弧—弧后盆地的岩石化学及地质演化

和布克赛尔地区横贯准噶尔盆地中部。奥陶纪以来,准噶尔大洋扩张脊向南、北两侧不断将洋壳推至塔里木陆壳和西伯利亚陆壳下消亡。石炭纪,逐渐增生的南、北大陆在和布克赛尔地区南缘和什托洛盖一线碰撞缝合。由缝合线向北,沙尔布尔提山安山岩线是中奥陶世至中、晚志留世发育起来的火山岛弧。泥盆纪时,弧后盆地产生局部扩张脊,形成洪古勒楞蛇绿岩带。其中超基性岩、堆晶辉长岩一非堆晶辉长岩、辉绿岩是低压岩浆房里同源物质的产物,伴随的中基性火山岩属钙碱系列。盆地北侧萨吾尔山地区,也发生了安山质火山喷发。中石炭世后,弧后盆地不复存在,沙尔布尔提山,萨吾尔山变为大陆,广泛发育大陆安山岩—流纹岩组合,古准噶尔大洋最终消亡。本文反映了横切火山带主要元素和稀土元素岩浆成分有规律的变化。     

南秦岭封子山岩体的年代学、地球化学、Hf同位素特征及其地质意义

对南秦岭封子山岩体进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Hf同位素的研究,以确定其形成时代、岩体成因及形成时的构造环境.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测试结果表明,该岩体形成于新元古代晚期（716~710 Ma）.锆石Hf同位素分析显示ε_Hf（t）为-3.16~1.17,二阶段模式年龄（T_DM2）为1.84~1.52 Ga.地球化学特征显示封子山岩体具高硅（62.92%~73.57%）、高钠（3.33%~4.22%）,富集轻稀土元素,富集K、Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素的特征,Eu显示弱负异常（δEu=0.79~0.95）,为准铝质-弱过铝质中钾钙碱性Ⅰ型花岗岩.结果表明,封子山岩体主要来源于陡岭群片麻岩的部分熔融.封子山岩体形成于裂谷扩张与小洋盆间杂并存的构造环境,是洋壳向陆壳俯冲作用的产物,可能是Rodinia超大陆聚合与裂解事件在该地区作用的响应.      

Pb and Nd isotopic composition of the Jigongshan granite: constraints on crustal structure of Tongbaishan in the middle part of the Qinling–Tongbai–Dabie orogenic belt, Central China

The Qinling–Dabie–Sulu belt is the world's largest ultrahigh pressure (UHP) metamorphic belt. The UHP metamorphism is well dated at 220–245 Ma in the Dabie–Sulu belt but at 507 Ma in the Qinling belt. The Tongbaishan is located between the Qinling orogenic belt to the west and the Dabie–Sulu UHP metamorphic belt to the east. It is the key area for studying the tectonic relation between the Qinling and Dabie–Sulu belts and the diachronous UHP metamorphism. The Jigongshan granitic pluton (t=128 Ma) with a total area of 1200 km², composed of monzogranite, was mostly emplaced into the Tongbai complex, an exposed basement in the Tongbaishan. The Jigongshan granites have SiO₂=69.85–72.35%, K₂O/Na₂O=0.87–1.13, A/CNK=0.91–1.03, Rb/Sr=0.14–0.25 and Th/U=3.3–12. Their REE compositions show strongly fractionated patterns with (La/Yb)_N=14–58 and Eu*/Eu=0.79–1.05. The granites are characterized by low radiogenic Pb isotopic composition. The present-day whole-rock Pb isotopic ratios are ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=16.707–17.055, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.239–15.326 and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=37.587–37.853, which are similar to that of the continental lower crust. Their _Nd(t) values range from −16 to −20, and depleted-mantle Nd model ages (T_DM) from 1.8 to 2.2 Ga. The above evidence indicates that the magma of the Jigongshan granites was derived from the partial melting of the continental crust. The Pb and Nd isotopic compositions of the Jigongshan granites resemble those of the Dabie core complex in the Dabieshan but are distinct from those of the Tongbai complex in the Tongbaishan. Thus, the Dabie core complex would be the magma source of the Jigongshan granites. The result implies that the Dabie core complex is extended to the west and constitutes the unexposed basement underlaying the Tongbai complex in the Tongbaishan.     

北淮阳地区与斑岩型钼矿床相关岩浆岩的地质地球化学特征及成因

位于秦岭-大别造山带东段的北淮阳地区分布有众多的斑岩型钼矿床,其成矿与岩浆作用紧密相关。对该区与斑岩型钼矿床密切相关的岩浆岩进行了系统的岩石化学、微量元素和同位素地球化学研究,深入探讨了其成因。研究认为,成矿岩体规模较小,岩性为花岗(斑)岩类,受北东向与北西向区域性断裂的次级构造控制。岩石化学成分以高硅、高钾、富碱为特征,为高钾钙碱性钾玄岩系列、准铝过铝质岩石。岩石微量、稀土元素特征相似并显示壳源特征。岩石Sr Nd Pb Hf同位素地球化学特征显示这些花岗质岩浆与整个大别地区白垩纪花岗岩的成岩物质来源一致,源于新元古界北大别片麻岩和扬子克拉通北缘TTG型岩浆,并混入一些古元古代扬子克拉通古老地壳物质(如崆岭杂岩)。在白垩纪发生的下地壳拆沉、软流圈上涌及大规模地壳伸展等机制下,扬子克拉通北缘的地壳熔融并提供了主要的成岩物质,幔源岩浆的上涌可能提供了热源,其物质的加入是次要的。该区与斑岩型钼矿床相关岩浆岩与东秦岭地区类似,属深源浅成型花岗岩类。     

北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Pb、Sr、Nd同位素地球化学特征

通过对北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Ｐｈ、Ｓｒ、Ｎｄ同位素地球化学特征的系统研究，结合元素地球化学特征，证明早古生代具成分极性的枣园、黄柏岔、石门花岗岩是由于秦岭群斜长角闪岩和黑云斜长片麻岩部分熔融，近俯冲带以熔体与熔体的混合、远离俯冲带是前者产生的熔体与后者熔融后的残留相以不同比例混合形成的。     

西昆仑库地蛇绿岩地质、地球化学及其成因研究

西昆仑库地蛇绿混杂岩由方辉橄榄岩和纯橄榄岩等地幔变质橄榄岩、豆荚状铬铁矿、堆晶橄榄岩、堆晶辉石岩和辉长岩、辉绿岩墙、块状和枕状玄武岩等组成。强亏损方辉橄榄岩为主的地幔岩组合,二辉石的低Al含量和铬尖晶石的高Cr^#,以及岩石的富Mg、Ni和贫Al、Ca特征一致表明地幔橄榄岩类是经较高程度部分熔融后的地幔残余,与消减带之上蛇绿岩中的同类岩石相近。岩石富Rb、Ba、U、Th、LREE,说明地幔残余岩石受到了来自消减带的洋壳重熔组分的混染。堆晶岩以辉石岩和辉长岩为主,可能属PPG系列,指示岩浆是在消减带环境和含水条件下熔融的。辉长岩为低Ti蛇绿岩型,代表洋内弧后盆地早期环境或弧前环境。辉绿岩和玄武岩为洋中脊拉斑玄武岩和岛弧拉斑玄武岩的过渡类型;玄武岩和辉绿岩相比富Ba、Th、LREE,贫Ta,指示玄武岩较辉绿岩更多地受到来自消减带洋壳重熔组分的影响。库地蛇绿岩形成时的古构造环境是消减带之上的弧间或弧后盆地。     

东秦岭(河南段)二郎坪群铜多金属成矿环境及成矿效应

二郎坪群位于北秦岭造山带中,在二郎坪群这套火山—沉积岩系中,含有在河南省占有重要地位的铜多金属矿。文章通过对二郎坪群的沉积建造特征、变基性火山岩的形成环境和岩浆来源特征的研究,认为二郎坪群形成于弧后盆地环境,其盆地规模和岩浆来源在盆地东西方向上存在差异,而铜多金属矿床成矿作用与二郎坪群的形成环境和变基性火山岩岩浆来源有着紧密的内在联系。二郎坪群弧后盆地在海底喷流作用下形成了不同成矿元素组合的铜-锌型和铅-锌型两种矿床类型。     

北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Pb、Sr、Nd同位素地球化学特征

通过对北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Ph、Sr、Nd同位素地球化学特征的系统研究,结合元素地球化学特征,证明早古生代具成分极性的枣园、黄柏岔、石门花岗岩是由于秦岭群斜长角闪岩和黑云斜长片麻岩部分熔融,近俯冲带以熔体与熔体的混合、远离俯冲带是前者产生的熔体与后者熔融后的残留相以不同比例混合形成的。