鹤壁新生代玄武岩源区及成因: 地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

大陆碱性玄武岩是研究大陆地幔、软流圈和岩石圈、壳幔相互作用的窗口。鹤壁碱性玄武岩为华北中部新生代玄武岩重要组成部分,其源区和成因对了解新生代期间华北克拉通中部岩石圈地幔改造提供了重要依据。鹤壁新生代玄武岩主要为碱性玄武岩,贫硅(SiO₂=45.0%~47.8%)富镁(MgO=7.3%~8.5%)和全碱(Na₂O+K₂O=4.6%~6.3%),富集轻稀土元素,轻、重稀土元素强烈分馏,无明显Eu异常。富集大离子亲石元素(LILEs)和高场强元素(HFSEs)。在原始地幔标准化蛛网图上,具有明显的Nb、Ta正异常,其中Nb/U=35~48、La/Nb=0.4~0.7、Ba/Nb=3.6~11。 全岩的Sr、Nd、Hf同位素比值分别为⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i=0.7036~0.7044,ε_Nd(t)=+0.4~+5.4, ε_Hf(t)=+5.0~+9.7,显示鹤壁新生代玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特征和同位素组成。岩相学特征和地球化学特征表明鹤壁新生代玄武岩是软流圈地幔(>80km)小程度部分熔融形成的熔体与富集的岩石圈地幔相互作用后的结果,地壳物质混染和结晶分离作用不显著。     

新疆准噶尔北缘北塔山组火山岩年龄及岩石成因

对准噶尔北缘北塔山组辉石玄武岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄测定, 获得了玄武岩的喷发年龄380.5±2.2Ma,表明北塔山组火山岩形成于中泥盆世。该地层火山岩中辉石玄武岩和无斑玄武岩的SiO₂含量为47.55%~52.97%、Al₂O₃的含量为8.44%~20.00%、TiO₂为0.5%~1.2%,MgO含量为2.8%~15.35%、CaO为3.98%~14.83%、FeO^T为9.46%~19.23%,具有亚碱性拉斑玄武岩的特征。其微量元素显示富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta和Ti,Eu异常不明显。它们具有极低的初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值(0.703835~0.704337)和高的ε_Nd(381Ma)值(+6.84~+12.3,t=381Ma)的亏损地幔源区特征。结合区域地质背景,北塔山组火山岩形成于与俯冲作用相关的构造环境,是准噶尔古洋盆于泥盆世时发生的俯冲-消减所引发的岛弧岩浆作用的地质记录。岩浆源区为被流体或沉积物熔体交代改造的地幔楔和软流圈地幔,不同类型的岩石系不同成分的原始岩浆经不同演化过程的产物。     

木其滩岩组形成时代、地球化学特征——对北秦岭构造演化的制约

出露于北秦岭造山带中的木其滩岩组主要由斜长角闪岩组成,其原岩为玄武岩-亚碱性玄武岩。对木其滩岩组斜长角闪岩中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年代学分析,获得同位素年龄762.5±4.6Ma,为成岩年龄。地球化学上,这些斜长角闪岩显示低钛 (TiO₂=0.57%~2.16%),低K₂O/Na₂O比值(0.06~0.55)和中等-高 Mg^#(45.3~68.7)特征,为低钛拉斑玄武岩。在球粒陨石标准化图解中,表现出轻重稀土分异,无Eu异常的特征,类似于E-MORB。这些斜长角闪岩以Rb、Ba、Th和La富集,低(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i 比 (0.7038~0.7040) 和高的ε_Nd(t)值(+4.1~+6.9)为特征,表明其来源于地幔,成分上相似于FOZO。(Th/Nb)_N, Nb/La 和 Ba/La的比值特征表明它们经历了不同程度的地壳混染。所有这些特征,结合区域地质资料阐明木其滩岩组斜长角闪岩代表的是大约762.5±4.6Ma商丹洋盆初始裂解时的洋壳残片。     

滇西北衙煌斑岩的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

北衙地区出露有多条煌斑岩脉,锆石LA-ICP-MS定年表明岩脉的侵位时间为34.96±0.66Ma,与滇西地区新生代岩浆活动的高峰期一致.岩石地球化学分析表明北衙煌斑岩具有高钾(K₂O/Na₂O为1.03~10.38)、富碱((K₂O+Na₂O)(平均7.55%)、高Mg^#(30~73),富集大离子亲石元素(LILE)(K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素的特征.同位素以高(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.70615~0.70825),低ε_Nd(t)(-5.3~-1.3),富集放射性Pb(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.542~38.856,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.553~15.617,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.482~18.612)为特征,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf为0.282631~0.282882,ε_Hf(t)为-4.2~1.8.岩石地球化学和同位素特征表明该煌斑岩源自经俯冲板片交代富集了的岩石圈地幔,推测源区可能为含金云母的尖晶石相橄榄岩地幔与石榴石相橄榄岩地幔的过渡区,起源深度大致在75~85km,明显高于同区富碱斑岩的起源深度.构造和地球动力学背景分析表明,该煌斑岩以及滇西地区新生代岩浆作用都是对印度-欧亚大陆强烈碰撞的响应,都产在强烈伸展的动力学背景下,为岩石圈减薄的产物.     

西藏拉萨地块南缘晚白垩世镁铁质岩浆作用的年代学、地球化学及意义

镁铁质岩石所反映出的壳幔作用信息可以为地壳增生发生的时间和方式提供可靠的证据。本文报道了南部拉萨地块东段朗县至米林之间晚白垩世镁铁质岩石的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素数据。锆石U-Pb定年结果表明,角闪辉长岩侵位于98~88Ma,高Al₂O₃(17.25%~19.46%),低MgO含量(3.89%~5.07%)及Mg^#(44~50),与高铝玄武岩特征相似,属于中钾钙碱性岩石,富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),铕异常不明显(δEu=0.82~1.06),(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.70427,ε_Nd(t)值为3.0,具有高且正的锆石ε_Hf(t)值(+11.8~+17.2)。这些晚白垩世镁铁质岩石可能是来自俯冲板片的沉积物熔体交代地幔楔物质发生部分熔融并经历一定程度镁铁质矿物分离结晶作用产物。     

粤西高枨铅锌银矿区黑云母花岗岩的年代学及岩石成因

粤西高枨大型铅锌银矿赋存在黑云母花岗岩中,本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得黑云母花岗岩的结晶年龄为429±13Ma,为早志留世,属于加里东期岩浆活动的产物。详细的地球化学分析显示岩石的SiO₂含量为(64.33%~74.54%,平均为68.67%),Al₂O₃含量偏高(13.88%~16.61%),碱质含量高(K₂O+Na₂O=5.31%~7.89%),低P₂O₅(<0.25%)含量,强过铝质(A/CNK=1.07~1.32)。岩石富集LREE和Rb、K、U、Pb,贫Ba、Sr、Nb、P、Ti元素,铕呈负异常(Eu/Eu^*=0.38~0.90)。以上特征表明该岩体属于钙碱性强过铝质花岗岩。经年龄校正后的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb 和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值分别为17.458~18.131、15.563~15.638和37.547~38.406。Sr初始值变化范围较大((⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.7091~0.7259),但ε_Nd(429Ma) 值相对较低 (-8.9~-6.1),暗示岩体来源于元古代(t_2DM=1.67~1.83Ga)的地壳组分,其源岩主要为含少量泥质的砂岩质组成。结合区域地质背景的综合分析,认为高枨黑云母花岗岩与华夏板块与扬子板块发生板内碰撞-拼合事件有关,由元古代地壳物质重熔形成的形成的S型花岗岩。     

北秦岭太白山晚中生代正长花岗岩成因及其地质意义

本文对北秦岭中段太白岩体北部正长花岗岩进行了系统研究.结果表明,岩石为高钾钙碱性I型花岗岩,SiO₂=68.49%~72.84%,富Al₂O₃(14.13%~16.48%),相对富K₂O,K₂O/Na₂O=0.45~1.57(多数样品大于1),A/CNK=0.97~1.05,属于准铝质-铝质系列.岩石富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具弱负Eu 异常(δEu=0.58~0.89),高Sr、低Yb/Y.正长花岗岩锶同位素初始比值I_Sr=0.7053~0.7112,ε_Nd(t)=-18.6~-0.1(平均为-9.2),二阶段模式年龄t_2DM值为0.83~2.11Ga,变化较大,显示其源区主要为古老的壳源物质.铅同位素比值²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.492~17.524,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.470~15.485,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=37.750~38.097,与南秦岭基底相近.锆石U-Pb年龄为153.17±0.89Ma和151.0±1.4Ma,形成于晚中生代.太白正长花岗岩源于古老地壳物质的部分熔融,并有年轻幔源组分的参与,形成于挤压向伸展转换的深部动力学背景.     

藏东同普杂岩体年代学、地球化学、Sr-Nd同位素特征及大地构造意义

同普杂岩体位于藏东江达地区。本文对该杂岩体岩相学、年代学、主微量元素以及Sr-Nd同位素进行了详细的研究。结果表明,该杂岩体主要由石英闪长岩、花岗闪长岩、含黑云母花岗岩和斑状花岗岩4种岩石类型组成,前三者形成时代分别为262.8±1.5Ma、263.9±1.9Ma、263.7±1.6Ma。其中,含黑云母花岗岩与斑状花岗岩呈渐变过渡关系,它们和花岗闪长岩一起均具有高SiO₂(65.1%~76.6%)、高K₂O+Na₂O(4.84%~8.13%),低MgO(0.25%~2.28%),低FeO^T(0.99%~4.44%),高A/CNK值(除一件样品外两者A/CNK值均大于1.1),以及Ba、Sr、Eu亏损等,均符合强过铝质S型花岗岩的特征。但前两者与后者CaO/Na₂O、Rb/Ba、Rb/Sr值均存在明显差异,哈克图解上也不存在线性关系,表明它们源区存在差异。石英闪长岩则具有相对低的SiO₂(54.2%~55.4%)、低K₂O+Na₂O(3.15%~4.72%),高MgO(3.78%~4.79%),高FeO^T(6.13%~8.09%)等特征。其还具有明显的Nb负异常,不具有Sr的负异常,以及轻稀土相对富集等,均符合岛弧岩浆岩的特征。Sr-Nd同位素特征显示,斑状花岗岩与花岗闪长岩具有相似的初始Sr比值(分别为0.7099,0.7125)和ε_Nd(t)值(分别为-8.6,-10.3),而石英闪长岩则具有较低的初始Sr比值(0.7062),较高的ε_Nd(t)值(1.37)。前两者均落入研究区S型花岗岩与高硅流纹岩区域,后者落在金沙江MORB的下方。通过综合分析,本文认为同普杂岩体形成于火山弧环境,且各岩石类型具有不同的源区:含黑云母花岗岩、斑状花岗岩与花岗闪长岩的源区分别为古老的泥质变质岩和贫泥质的变质砂岩;石英闪长岩则来自富集地幔。表明在晚二叠世早期(~263Ma)金沙江洋盆仍处于俯冲阶段,江达地区主要受金沙江洋盆俯冲消减体系控制而非地幔柱体系。     

云南民乐铜矿床中玄武岩和流纹斑岩的成因: 年代学和地球化学制约

本文对云南民乐铜矿床中宋家坡组流纹斑岩进行了锆石SIMS U-Pb年代学,流纹斑岩和玄武岩的地球化学和Nd同位素研究工作,目的是揭示民乐铜矿床中赋矿建造次火山岩和玄武岩的成因和构造环境。宋家坡组玄武岩通常显示出较高的Fe₂O₃、Al₂O₃ 和Na₂O含量,随SiO₂含量增加,MgO、CaO和P₂O₅ 含量减小。玄武岩具有较高的ε_Nd(t) 值(+2.9~+3.5),岩石稀土总量较低(∑REE=50.1×10^-6~60.6 ×10^-6)并在球粒陨石标准化的稀土元素图解上显示出比较平坦的REE模式,在蛛网图上表现出Nb-Ta轻微亏损Sr富集的特征。这些岩石总体上表现出亚碱性玄武质岩石特征,原始岩浆很可能来源于长期亏损、富斜长石而贫石榴石的尖晶石地幔源区部分熔融。本文认为这些玄武岩形成过程中岩浆经历了结晶分异作用和不同程度的地壳混染作用。宋家坡组流纹斑岩的锆石SIMS U-Pb年龄为234.8±2.4Ma。这些岩石与一般流纹岩相比具有较高的SiO₂、(Na₂O+K₂O)和Al₂O₃含量,在球粒陨石标准化的稀土元素图解上显示出轻稀土元素(LREE)富集而重稀土元素相对平坦的模式,并具有轻微Eu负异常的特征。在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上,这些岩石的Nb-Ta、Sr、P 和Ti表现出明显亏损的特点。上述流纹斑岩显示出I型花岗岩的特征,其ε_Nd(t) 为-1.9至 -0.51之间。这些岩石的母岩浆很可能是弱碱性的流纹安山质岩浆,可能是由区域分布的中-新元古代镁铁质-中性的下地壳部分熔融而来,然后加入了少量的同时代玄武质岩浆。这些岩浆而后经历了较充分的结晶分异作用形成了流纹斑岩。民乐矿区玄武岩和流纹斑岩表现出岛弧火山岩的特征,很可能是在碰撞晚期-碰撞后环境下形成。     

内蒙古查干敖包三叠纪碱性石英闪长岩的地球化学特征及成因

近年来在西伯利亚板块南缘发现多处三叠纪碱性花岗岩, 构成了一个碱性花岗岩带。产出在该碱性花岗岩带上的查干敖包石英闪长岩岩体,SHRIMP 年龄为237Ma。本文通过元素地球化学和同位素地球化学分析,结果显示SiO₂含量60.70%~62.67%,平均值61.76%;K₂O+Na₂O为9.18%~10.48%,平均值9.74%,且Na₂O＞K₂O。这些岩石具有REE总量为(236.3~260.0)×10^-6,平均246.5×10^-6,右斜式稀土配分模式,LREE/HREE为18.91~20.11,平均19.48,显示微弱的Eu负异常的特征。它们也表现高的Sr和Ba含量、低的Y含量,其中Sr为1216×10^-6~2028×10^-6,平均为1707×10^-6,Ba为1597×10^-6~1947×10^-6,平均为1717×10^-6。Y为12.9×10^-6~16.5×10^-6,平均为15.3×10^-6。²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb比值为18.172~18.529,平均值为18.314,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.465~15.529,平均值为15.503,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为37.831~38.120,平均值为38.016;初始锶比较集中,变化于0.70405~0.70411,平均0.70408;¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd的比值为0.0671~0.0679,平均0.06747;¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd的比值变化范围为0.512605~0.512631,平均值为0.512619。ε_Nd(t)均为正值,变化范围为3.3~3.8,平均3.5。Pb、Sr、Nd同位素特征均显示地幔来源的特征。这些地球化学和同位素特征值指示查干敖包石英闪长岩属于碱性岩类,源于西伯利亚板块与中朝板块碰撞后,由残留的古老俯冲洋壳部分熔融并经过富钾的基性幔源物质污染而成,与中朝板块北缘的三叠纪碱性岩带属同一期次岩浆活动的产物。该成果为西伯利亚板块与中朝板块碰撞闭合的时限提供了新证据。     

拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩的地球化学特征及SHRIMP锆石U-Pb年龄

拉脊山口蛇绿混杂岩是分布于中祁连和南祁连构造带之间蛇绿混杂带的重要组成部分。该混杂带中的岩石种类相对齐全,各岩性间为构造接触;其中辉绿岩以岩块和岩墙两种形式产出。辉绿岩块SiO₂含量为49.80%~50.13%,MgO含量为5.43%~5.64%,FeO^T为10.96%~11.52%,TiO₂含量较高（2.38%~2.62%）;辉绿岩墙SiO₂含量为43.41%~45.74%,MgO含量为9.04%~10.64%,FeO^T为8.39%~9.96%,TiO₂含量较低（0.89%~1.02%）,二者均属拉斑玄武岩系列。其中辉绿岩块ΣREE为135.4×10^-6~150.9×10^-6,（La/Yb）_N=3.51~4.03,具有右倾型稀土配分模式,富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素及Th、Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,呈现洋岛拉斑玄武岩特征;辉绿岩墙ΣREE为36.10×10^-6~43.72×10^-6,（La/Yb）_N=1.12~1.20,稀土配分曲线相对平坦,呈现出与洋中脊玄武岩相似的稀土和微量元素配分模式。这两类辉绿岩样品均缺乏Nb、Ta和Ti负异常,可能分别形成于洋岛/海山和洋中脊环境。SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示,辉绿岩块形成时代为491.0±5.1Ma。这些不同构造属性的辉绿岩可能形成于原特提斯洋向北俯冲消减过程。     

甜水海地块寒武纪安山岩的地球化学和年代学研究:对西昆仑-喀喇昆仑造山带原特提斯洋演化的启示

甜水海地块作为西昆仑-喀喇昆仑造山带重要的组成部分,夹持于麻扎-康西瓦板块缝合带和洪山湖-乔尔天山板块缝合带之间,其构造属性的探讨对认知西昆仑地区早古生代地质演化具有重要的科学意义。笔者在甜水海地块中部麻扎地区通过野外填图新发现并厘定出一套火山岩-沉积岩组合,主要由安山岩、英安岩、流纹岩及其火山碎屑岩和少量沉积岩组成;与安山岩互层产出的英安岩和流纹岩锆石U-Pb年龄为519~513Ma,表明这套火山-沉积地层形成于中寒武世。该火山岩套的地球化学特征为：安山岩SiO₂含量为57.0%~67.2%,具有高MgO（1.91%~7.17%）含量和Mg^#值（39.1~65.3,平均值为55.0）,较高Cr（31.0×10^-6~190×10^-6）和Ni（12.2×10^-6~121×10^-6）含量,低FeO^T/MgO比值（1.12~3.26）,低Al₂O₃（13.7%~17.3%）和K₂O（1.12%~5.52%）含量的特征,属于低铁钙碱系列高镁安山岩-镁安山岩;英安岩较安山岩SiO₂含量高（63.8%~71.8%）,具有相似的Al₂O₃（13.4%~15.4%）含量,低MgO（0.28%~1.19%）含量和Mg^#值（9.98~36.5,平均值为25.3）,低Cr（11.5×10^-6~25.2×10^-6）和Ni（4.33×10^-6~11.8×10^-6）含量,高FeO^T/MgO比值（3.64~18.9）和K₂O（4.84%~9.27%）含量的特征,属于高钾钙碱性系列。安山岩和英安岩总体表现出右倾轻稀土富集分配模式,富集Rb、Ba、K、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti高场强元素,具有典型的岛弧岩浆岩特征。野外调查表明,安山岩与英安岩在空间上相邻,呈互层产出,且它们都出露于中寒武系地层中,暗示了二者在成因上紧密相联。岩石地球化学特征指示了安山岩和英安岩可能源于富集地幔楔不同比例的部分熔融作用,所产生的岩浆在上升过程中又遭受了不同比例的地壳混染。推测麻扎地区寒武纪火山岩形成于原特提斯洋向南俯冲消减机制下的岛弧构造环境,同时结合区域资料,认为在寒武纪甜水海地块存在两期岩浆作用,在早寒武系末期（~520Ma）原特提斯洋发生双向俯冲,甜水海地块北缘转化为活动大陆边缘。     

华北克拉通新太古代板块俯冲作用:来自山西云中山地区变质高镁火成岩组合的证据

在华北克拉通中部的山西云中山地区,新太古代花岗闪长质片麻岩中存在一些超镁铁质岩-镁铁质岩块及由斜长角闪岩、角闪变粒岩、石英岩和石榴夕线黑云片岩等岩石类型构成的变质表壳岩残片,其中的超镁铁质-镁铁质岩、斜长角闪岩和角闪变粒岩构成一套高镁火成岩组合。超镁铁质岩已变质为橄榄绿泥阳起片岩等岩石类型,呈变余斑状结构,橄榄石斑晶仍有保存;岩石SiO_2含量为39.22%～44.99%,Al_2O_3为8.82%～13.47%,Mg O为19.24%～22.13%,Na_2O+K_2O=0.71%～1.11%,CaO为5.75%～8.42%;Al_2O_3/TiO_2=14.8～17.4,CaO/Al_2O_3=0.60～0.84;化学成分上与科马提岩有一定的相似性。与之紧密伴生的斜长角闪岩也具有高镁特征,Mg O含量为11.28%～15.09%,铝、硅和碱质均偏低,具正铕异常,显示堆晶辉长岩的特征。非高镁斜长角闪岩有相对高的铝、硅和碱质,其原岩应为钙碱性玄武岩。角闪变粒岩样品的SiO_2含量为54.21%～55.71%,Al_2O_3为14.24%～15.49%,Mg O为6.26%～8.28%,Fe OT/Mg O=1.11～1.58,高钠低钾,Na_2O+K_2O=3.7%～4.78%,Na_2O/K_2O=5.15%～13.13,Mg#=53.0～61.5,属于高镁安山岩。由超镁铁质质岩-斜长角闪岩-角闪变粒岩构成的变质高镁火山岩组合具有钙碱性系列趋势。超镁铁质岩稀土元素含量总量较低,具有轻稀土富集和重稀土亏损的稀土型式;斜长角闪岩与超镁铁质岩比较,除富集大离子亲石元素和Cr、Ni明显较低外,具有相似的微量元素图谱形态。三种岩石类型在微量元素蛛网图上均显示出Ta、Nb、Ti负异常和Pb正异常。野外产状和岩石地球化学特征表明超镁铁质岩和高镁斜长角闪岩属于阿拉斯加型杂岩体,角闪变粒岩属于赞岐岩质高镁安山岩。在Zr/Nb-Nb/Th和Nb/Y-Zr/Y构造环境判别图解上显示出与俯冲相关的演化趋势,在Hf-Th-Ta、Nb/La-(La/Sm)N和Th/Yb-Nb/Yb图解上也落在岛弧钙碱性岩石区域。以上特征表明高镁火成岩组合形成于与板块俯冲相关的岛弧构造背景。野外地质关系和锆石U-Pb年龄限定高镁火成岩组合形成时代在～2.5Ga。云中山地区阿拉斯加型镁铁质-超镁铁质杂岩与赞岐岩质高镁安山岩共生,表明该地区存在新太古代的板块俯冲作用,为太古宙存在板块构造机制提供了新证据。     

华北克拉通怀安陆块新太古代低铝和高铝TTG片麻岩的地球化学特征与成因

英云闪长岩-奥长花岗岩和花岗闪长岩(简称TTG)是太古宙高级变质地体的主要物质组成,对深入理解早期大陆生长及其机制具有重要的科学意义。目前,人们对其成因过程与机制仍有不同认识。本文以怀安陆块中广泛分布的TTG片麻岩为例,探讨其成因演化和机制。研究区位于华北克拉通中北部,主要由新太古代英云闪长岩及少量奥长花岗岩、花岗闪长岩组成。我们从该区识别出富硅富重稀土和负铕异常的低铝奥长花岗质片麻岩,形成时代与广泛分布的高铝TTG质片麻岩一致(锆石SHRIMP U-Pb年龄2.53Ga)。岩石地球化学数据显示,低铝奥长花岗质片麻岩的主量元素具有富SiO 2(76%~79%),低Al2O3(11.01%~12.61%)、CaO(1.27%~1.59%)、MgO(0.74%~0.24%)和Mg#(18~53)等特征,而广泛分布的高铝TTG岩系的主量元素含量变化大,例如,SiO 2=63%~77%、Al2O3=13.2%~17.77%、CaO=1.8%~5.78%、MgO=0.18%~3.84%和Mg#=35~64。微量元素方面,低铝奥长花岗质片麻岩具有Eu/Eu*负异常(除1个样品为弱正异常1.38外,其余样品分布在0.59~0.44),富集重稀土((La/Yb)N=4~7,(Gd/Yb)N=0.36~1.27),而高铝TTG岩系从弱负铕异常到正异常(Eu/Eu*=0.8~5.35),轻重稀土分馏明显((La/Yb)N=10~103、(Gd/Yb)N=1.97~5.72)。在微量蛛网图中二者的区别除重稀土明显存在区别外,低铝奥长花岗质片麻岩显示出Ba、Sr的相对亏损,而高铝TTG岩系则相反。二者Lu/Hf比值差异明显,低铝奥长花岗质片麻岩变化在0.1~0.16,而高铝TTG岩系变化在0.01~0.07。在Lu/Hf与相关元素以及SiO 2与相关元素哈克图解中,二者差异更加明显,表明它们之间不存在直接的成因联系。综合锆石U-Pb、Lu-Hf同位素特征以及岩石地球化学特征,我们认为低铝奥长花岗质片麻岩是低压下由新太古代新生基性地壳物质低程度部分熔融而成,源区残留矿物相以辉石+斜长石为主,岩浆可能存在过独居石的分异作用。高铝TTG岩系主要由新生基性地壳在相对高压下部分熔融而成,源区残留相以石榴石+辉石+角闪石以及无或少量斜长石为特征。岩浆经历过角闪石和辉石分离结晶作用,铕正异常增大的现象可能与斜长石堆晶有关。本区同时形成高铝和低铝TTG岩系的机制还需深入研究。俯冲机制、地幔柱机制以及二者共同作用等机制均能解释TTG的成因。依据本区同期还形成大量辉长质-闪长质岩浆和稍晚(2.5~2.45Ga)形成的钾质花岗岩类岩浆的侵入活动,我们认为本区高铝和低铝TTG岩系分别来自底侵作用导致的下地壳不同深度不同程度的部分熔融有关。引起底侵作用的机制可能与地幔柱或地幔柱与板块俯冲共同作用有关。     

青藏高原冈底斯带东南部新生代多期岩浆作用及其构造意义

本文对拉萨地体东南缘东冈底斯带的花岗岩进行了详细的野外地质观察,基于侵入关系划分出了5期花岗岩.前4期花岗岩经历了不同程度的变形,呈片麻状构造,而最后1期花岗岩未经历变形,呈块状构造.锆石U-Pb定年揭示,5期花岗岩的形成年龄分别为63Ma、51Ma、50Ma、29Ma和26Ma.岩石学和岩石化学分析表明,前两期为花岗闪长岩,具有高的MgO(1.28％～1.84％)和CaO(3.16％～4.18％)含量,高的Mg#值(平均为43),中等K2O含量(1.5％～2.53％),低的K2O/Na2O(0.37～0.68),为准铝质Ⅰ型花岗岩.而后三期为花岗岩,其中第四期和第五期分别为浅色花岗岩脉和伟晶岩脉,具有明显低MgO(0.03％～0.27％)、Mg#值(2～15),低CaO(1.04％～1.6％),较高K2O(3.75％～6.93％)、K2O/Na2O(0.94～2.04),弱过铝质,显示S型花岗岩特征.研究表明,前三期花岗岩在冈底斯带其它地区也有广泛分布,而后两期花岗岩仅在研究区出露,这很可能说明拉萨地体东南缘从渐新世以来经历了与冈底斯带其它地区不同的构造演化历史.     

柴北缘托莫尔日特地区变基性火山岩年代学、地球化学特征及地质意义

托莫尔日特-赛坝沟蛇绿混杂岩带位于柴北缘结合带东段,对该蛇绿混杂岩带中的变火山岩进行了系统的年代学及岩石地球化学研究。结果表明,变基性火山岩SiO₂含量为47.78%～50.01%,MgO含量为4.52%～9.36%,~TFeO含量为8.00%～14.94%,K₂O含量为0.04%～0.80%,Na₂O含量为1.02%～4.20%,具典型的拉斑玄武质岩浆特征。微量元素上表现出轻稀土元素弱亏损,富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素特征,表明该基性岩很可能形成于弧后盆地环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,变基性火山岩年龄为480.1±1.8 Ma。综合区域地质资料,认为原特提斯洋在早奥陶世已经开始了俯冲消减作用。     

内蒙古迪彦庙蛇绿岩带达哈特前弧玄武岩的发现及其地质意义

内蒙古SSZ型迪彦庙蛇绿岩位于兴蒙造山带北部的二连浩特-贺根山蛇绿岩带。笔者最近在迪彦庙蛇绿岩带西侧达哈特一带新发现前弧枕状玄武岩。该玄武岩岩性为低钾拉斑玄武岩,发育球颗结构和枕状构造。通过LA-ICP-MS U-Pb测年,获得玄武岩中锆石的206Pb/238U加权平均年龄为333.4±8.5Ma。岩石SiO_2 42.97%~50.9%,较低的TiO_2 0.59%~0.94%,富Na_2O(1.58%~4.26%)而贫K_2O(0.04%~0.44%),Na_2O/K_2O为9.59~47.3;岩石具有亏损型稀土配分模式,类似N-MORB,但高场强元素(HFSE)Nb、Ta和Ti等比N-MORB稍低,相容元素Cr、Ni和大离子亲石元素(LILE)K、Rb、Ba、U比N-MORB稍高,与弧拉斑玄武岩相似。地球化学特征指示达哈特枕状玄武岩兼有洋中脊与岛弧双重特性,而更像洋中脊,与马里亚纳前弧玄武岩(FAB)相一致。这一发现为明确二连-贺根山蛇绿岩带早石炭世存在前弧玄武岩提供了岩石学、年代学和地球化学佐证,表明二连-贺根山洋早石炭世发生了洋内初始俯冲和洋陆转化岩浆作用。     

东昆仑东段清水泉辉长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

清水泉辉长岩体位于东昆仑中缝合带清水泉蛇绿岩北侧,主要岩性为角闪辉长岩。该岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为452.1±5Ma,形成时代为晚奥陶世。辉长岩体样品SiO_2含量为43.89%~45.99%,Na_2O含量为1.30%~2.32%,K_2O含量为0.68%~1.39%,P_2O_5含量为0.26%~0.40%,TiO_2含量较低,为0.74%~0.95%,MgO含量为5.72%~6.54%,Mg~#值较低,为53~54。岩石地球化学特征显示,该岩体属于拉斑玄武岩系列,稀土元素表现出轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特点,微量元素以富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba等,尤其以Ba的正异常最为突出)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Zr、Hf)为特征。微量元素构造判别显示,其形成于活动陆缘岛弧构造环境。结合区域地质资料研究表明,清水泉辉长岩体可能形成于以清水泉蛇绿岩为代表的东昆仑中弧后有限洋盆向北俯冲的初始阶段。     

内蒙古沙麦钨矿花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及其地质意义

沙麦钨矿床位于内蒙古东乌旗地区,是该区目前已探明的中型岩浆热液型钨矿床。矿体主要赋存在黑云母二长花岗岩和黑云母二长花岗斑岩中,对这两种花岗质岩石的岩相学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学进行了研究。结果表明,黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄为135.6±1.6 Ma和136.3±1.8 Ma,黑云母二长花岗斑岩锆石U-Pb年龄为138.6±1.1 Ma,二者侵位时间均为早白垩世。两种花岗质岩体具有富SiO₂(73.73%～78.23%)、高钾钠(Na₂O+K₂O)(7.56%～8.89%)、贫MgO(0.09%～0.20%)、贫CaO(0.51%～0.89%)、贫TiO₂(0.03%～0.12%)的特征,属于过铝质-高钾钙碱性系列;微量元素富集Rb、K、Th和U,相对亏损Sr、Ba、Nb、P和Ti元素,具有强烈的Eu负异常,具有较高的FeO^T含量,较高的FeO^T/MgO和FeO^T/(FeO^T+M...     

东秦岭杨斜金矿区石英闪长玢岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义

杨斜中型金矿床是东秦岭杨斜-丰北河地区典型的石英脉型金矿床,成矿与区内石英闪长玢岩密切相关,具中高温蚀变特征及矿物组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,石英闪长玢岩锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为149.5±2.7 Ma,谐和年龄为149.5±2.1 Ma,属晚侏罗世。岩石地球化学研究显示,石英闪长玢岩具有高SiO₂(65.53%~65.76%)、高Al₂O₃(15.65%~15.87%)、富碱(N₂O+K₂O=8.07%~8.30%)及贫MgO(1.37%~1.40%)特征,属于高钾钙碱性准铝质系列岩石;相对富集Rb、Ba、K、Pb、Sr等大离子亲石元素和LREE,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和HREE;其高Sr、高Sr/Y、低Y和低Yb值及正Eu异常等特征参数,与典型埃达克质岩一致,岩浆应起源于加厚下地壳的部分熔融。综合研究认为,杨斜金矿属岩浆期后热液型金矿床,成岩成矿时代一致,形成于秦岭造山带晚侏罗世-早白垩世陆内俯冲向伸展转换的构造环境。