柴达木周缘印支期花岗岩同位素地球化学特征及其对基底属性的制约

花岗岩同位素地球化学是探讨块体基底属性的重要手段,柴达木和欧龙布鲁克地块中两印支期岩体(香日德岩体和察汉诺岩体)的主量元素、微量元素和Pb-Sr-Nd同位素研究表明,两岩体均属过铝质花岗岩,具相似的微量元素(包括稀土元素)组成模式,Sr-Nd同位素特征显示轻微的不均一性,(87 Sr/86 Sr)t=0.708 46-0.712 89,End(t)=-5.54--7.80,tDM=1.49-1.68 Ga,两个岩体以高放射成因铅为特征,初始铅同位素比值为:(206 Pb/204 Pb)t=18.326-18.644,(207 Pb/204 Pb):=15.560-15.693,(208 Pb/204 Pb)t=38.172-38.549.岩体地球化学特征与基底变质岩显示岩浆派生于中元古代的基底岩石的部分熔融.两岩体与西秦岭花岗岩类Nd-Pb同位素特征对比表明,柴达木和欧龙布鲁克地块基底性质与西秦岭一样,具扬子块体的构造属性.     

柴达木和欧龙布鲁克陆块基底的组成和变质作用及中国中西部古大陆演化关系初探

中国西部的柴达木陆块和欧龙布鲁克陆块的基底岩系虽然在地球化学上与扬子陆块具有亲缘性,但它们之间的组成和变质作用历史却显著不同。欧龙布鲁克陆块下部基底德令哈杂岩和达肯大坂岩群于~1.95Ga发生了角闪岩相-麻粒岩相区域变质作用并克拉通化,响应了全球Columbia超大陆汇聚事件;随后又与中元古代万洞沟岩群一道于~1.0Ga发生绿片岩相变质作用,共同响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件;新元古代中晚期裂解后于中奥陶纪受原特提斯洋关闭影响而隆起。柴达木陆块基底主体由中元古代金水口岩群白沙河岩组(柴南缘)和沙柳河岩群乌龙滩岩组(柴北缘)组成,以S-型花岗岩的侵入活动和相应的变质作用响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件。晚泛非期(520~480Ma)柴达木陆块与冈瓦纳主大陆俯冲碰撞,发生中压角闪岩相-麻粒岩相和高压超高压变质作用,经短暂拼贴后很快进入到原特提斯洋域,随460~420Ma的大洋关闭而发生变质叠加。区域对比表明,在基底组成和地壳演化史上,欧龙布鲁克陆块与阿拉善陆块和塔里木陆块(包括扬子陆块)相似,柴达木陆块则与北秦岭陆块以及祁连陆块相似,因而分属两个陆块群。塔—欧陆块群记录的~500Ma热事件与塔—欧和柴—秦陆块群共同记录的~450Ma热事件是两个性质不同的构造热事件。     

柴达木盆地北缘"沙柳河岩群"的重新启用

柴北缘变质基底岩系中的表壳岩包含了岩石组合、沉积建造、变质程度和地质时代不同的两套岩石组合。其中，分布在柴达木地块的沙柳河、鱼卡河等地的以大理岩、石英岩和含石榴石英片岩为主含榴辉岩透镜体的表壳岩系，时代限定在1．0～1．3Ga，与分布在欧龙布鲁克微陆块的全吉山、德令哈等地形成时代大约2.3～2.4Ga的达肯大坂岩群有着明显的不同，后者以斜长角闪岩、石榴石英片岩和黑云变粒岩为主，并具有较强的钾质混合岩化。由于前者岩石组合清楚，沉积建造特征明显，构造意义独特，且有一定的区域分布性和可比性，所以具备建立新的岩群的条件。根据定名优先的原则，决定重新启用沙柳河岩群。     

基底岩系和花岗岩类Pb-Nd同位素组成限制祁连山带的构造属性

对扬子陆块的西北部边界至今尚未得到有效的限定.中央山系西段祁连山带基底岩系和花岗岩类的Pb-Nd同位素组成为限定扬子陆块的西北边界提供限制.祁连山带前寒武纪基底岩系的Nd同位素亏损地幔模式年龄(T_DM)主要分布于0.75-2.5 Ga之间, 峰值为2.1 Ga左右; 该带古生代花岗岩类的T_DM变化于1.07-2.14 Ga之间.由此表明, 祁连山带地壳增长主要发生于元古宙, 缺乏太古宙地壳增长的信息.祁连山带前寒武纪基底和花岗岩类全岩均以高放射成因的铅同位素组成为特征, 极大多数样品的206Pb/204Pb > 18.0, 207Pb/204Pb > 15.5, 208Pb/204Pb > 38.0.因此, 祁连山带地壳增长特征和铅同位素组成特征与华北陆块存在明显的差异, 而与扬子陆块一致, 从而表明祁连山带具有扬子型陆块的构造属性.因此, 扬子陆块的西北部边界扩大至祁连山带的北侧.自新元古代以来, 祁连山带经历了岩石圈裂解作用, 并有洋盆形成, 但这些构造事件均发生在扬子型陆块内部的地质背景.      

莫河花岗岩的锆石U-Pb和Lu-Hf同位素研究：柴北欧龙布鲁克微陆块始古元古代岩浆作用年龄和地壳演化约束

欧龙布鲁克微陆块具典型的基底与盖层二元结构,基底自下而上由德令哈杂岩、达肯大坂岩群和万洞沟群三个岩石-构造单元组成。应用LA-ICP-MS测定了德令哈杂岩中的莫河花岗岩体的27个颗锆石的U-Pb同位素成分,其中26颗锆石发生不同程度的放射成因铅同位素丢失,其不一致线上交点年龄为2470 19/-18Ma。应用LA-MC-ICP-MS测定了25颗锆石的Hf同位素成分,其中岩浆结晶成因的23颗锆石的Hf(2470Ma)=0.28129～0.28140,平均值0.28134±0.00003;ε_(Hf)值的变化范围2.94～6.95,加权平均值4.58 0.54/-0.76,长英质地壳存留年龄T_(DM)~C=2.54～2.75Ga,加权平均值2.66 0.04/-0.02Ga。以上数据将该花岗岩的形成年龄约束在2470Ma,其岩浆来源于地幔物质的部分熔融,指示欧龙布鲁克微陆块在～2.5Ga的地壳增生事件。     

东秦岭陡岭杂岩花岗岩的Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

东秦岭陡岭杂岩中甘沟、三坪沟和封子山等花岗岩体SiO2含量变化大,低碱、高钠,富集LREE和LILE,贫HFSE,亏损Nb、Sr、P和Ti,具准铝质钙碱性I型花岗岩的特征。吐雾山岩体富Si、碱,高Al,贫Ca、Mg,稀土元素总量高,Eu负异常强,富集Rb、Th、U和Pb,明显亏损Sr、P和Ti,显示了A2型花岗岩的地球化学特征。2类花岗岩体Nd-Pb同位素组成基本一致,指示源自相同的物质源区,地球化学特征的差异主要为岩浆分异演化途径不同所致。它们的Pb同位素组成明显不同于北秦岭基底岩系及同时代花岗岩的高放射性成因Pb,与南秦岭和扬子地块基底岩系低放射成因Pb同位素组成类似,表明这次花岗岩浆活动是新元古代中期扬子地块统一陆块形成过程中岩浆活动在秦岭地区的反映,与北秦岭构造带无任何成因联系。     

东秦岭陡岭杂岩花岗岩的Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

东秦岭陡岭杂岩中甘沟、三坪沟和封子山等花岗岩体SiO2含量变化大,低碱、高钠,富集LREE和LILE,贫HFSE,亏损Nb、Sr、P和Ti,具准铝质钙碱性I型花岗岩的特征.吐雾山岩体富si、碱,高Al,贫Ca、Mg,稀土元素总量高,Eu负异常强,富集Rb、Th、U和Pb,明显亏损Sr、P和Ti,显示了A2型花岗岩的地球化学特征.2类花岗岩体Nd-Pb同位素组成基本一致,指示源自相同的物质源区.地球化学特征的差异主要为岩浆分异演化途径不同所致.它们的Pb同位素组成明显不同于北秦岭基底岩系及同时代花岗岩的高放射性成因Pb,与南秦岭和扬子地块基底岩系低放射成因Pb同位素组成类似,表明这次花岗岩浆活动是新元古代中期扬子地块统一陆块形成过程中岩浆活动在秦岭地区的反映,与北秦岭构造带无任何成因联系.     

东秦岭陡岭杂岩花岗岩的Sr—Nd—Pb同位素特征及其地质意义

东秦岭陡岭杂岩中甘沟、三坪沟和封子山等花岗岩体SiO2含量变化大,低碱、高钠,富集LREE和LILE,贫HFSE,亏损Nb、Sr、P和Ti,具准铝质钙碱性Ⅰ型花岗岩的特征。吐雾山岩体富Si、碱,高Al,贫Ca、Mg,稀土元素总量高,Eu负异常强,富集Rb、Th、U和Pb,明显亏损Sr、P和Ti,显示了A2型花岗岩的地球化学特征。2类花岗岩体Nd-Pb同位素组成基本一致,指示源自相同的物质源区,地球化学特征的差异主要为岩浆分异演化途径不同所致。它们的Pb同位素组成明显不同于北秦岭基底岩系及同时代花岗岩的高放射性成因Pb,与南秦岭和扬子地块基底岩系低放射成因Pb同位素组成类似,表明这次花岗岩浆活动是新元古代中期扬子地块统一陆块形成过程中岩浆活动在秦岭地区的反映,与北秦岭构造带无任何成因联系。     

青海都兰地区前泥盆纪古陆块的物质组成和重大地质事件

通过对青海都兰地区前泥盆纪地块的地质、地球化学和同位素年代学研究,将其由北向南划分为欧龙布鲁克微陆块、沙柳河超高压碰撞带和柴达木陆块三个构造单元.基本查明了欧龙布鲁克古陆块主要由德令哈片麻岩、莫河片麻岩、达肯大坂岩群、万洞沟群和全吉群组成,柴达木盆地北缘高压碰撞带主要为中新元古代沙柳河岩群、花岗闪长质片麻岩、英云闪长质片麻岩、钾长花岗片麻岩、榴辉岩、滩间山群和蛇绿岩,柴达木古陆块主要由古元古代金水口岩群和夕线堇青花岗片麻岩组成.详细厘定了本区前泥盆纪重要地质事件,特别是与Rodinia超大陆有关的汇聚与裂解事件.同时,利用先进的同位素地质年代学手段,确定了本区重要地质事件的地质时代和序列,为研究我国中-新元古代古陆块汇聚与裂解关系,以及它们在整个超大陆中的位置提供了证据.     

柴北缘前震旦纪地质系统的新认识

柴北缘的变质基底具有复杂的岩石组成，除成因迥异的多期变质深成侵入体外，还包括变质程度不同的表壳岩。南带的沙柳河、鱼卡河等地出露大理岩、石英岩、含石榴石片岩和条带状斜长角闪岩等以副变质岩为主的表壳岩系，共同构成了中元古界沙柳河岩群；而出露在北带全吉山、德令哈等地的中高级变质表壳岩系，则为形成于古元古代并具有较强的钾质混合岩化的达肯大坂岩群。柴北缘的柳辉岩分布在南带，除以规模较小的透镜体状赋存于新元古代花岗片麻岩中外，还和沙柳河岩群共生，但在北带的达肯大坂岩群中没有出现。全吉群的时代为南华纪至震旦纪。     

胶东范家庄地区晚侏罗世低镁埃达克质花岗岩成因及构造背景

胶东地区广泛发育一系列晚侏罗世岩浆作用产生的埃达克质岩,其成因机制及构造背景研究为揭示胶东地区中生代构造演化提供了重要证据.选取出露于胶东苏鲁地区的范家庄花岗岩进行锆石U-Pb年龄、全岩主微量元素和Sr-Nd-Pb同位素组成分析,探讨了岩石成因及成岩构造背景.锆石U-Pb年龄结果表明范家庄花岗岩侵位于晚侏罗世（161±2 Ma）.岩石主微量数据具有富硅（SiO₂=68.94%~71.00%）、高铝（Al₂O₃>15.17%）、低镁（MgO=0.32%~0.41%）;高Sr、低Y、Yb含量以及高（La/Yb）_N（>38.59）比值的特点,同位素测试结果显示相对高的（87Sr/86Sr）_i比值（0.709 28~0.711 41）、相对较低的ε_Nd（t）值（-20.5~-14.1）和高放射性Pb同位素组成（206Pb/204Pb）_t=16.853~17.207,（207Pb/204Pb）_t=15.436~15.495,（208Pb/204Pb）_t=37.340~37.629.综合分析认为,范家庄岩体属于低镁埃达克质岩,产于增厚下地壳部分熔融,源区以扬子板块下地壳组分为主,混合有华北板块下地壳成分.晚侏罗世伊泽奈奇板块俯冲形成的弧后拉张环境诱发重力不稳定或者岩石圈伸展造成加厚的造山带垮塌,软流圈上涌的导致加厚地壳部分熔融可能是形成胶东范家庄低镁埃达克岩的地球动力学背景.      

中拉萨地块晚白垩世曲桑格勒花岗岩的成因: 地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素的约束

目前关于班公湖-怒江缝合带的构造演化时限及俯冲方向仍存在较多争议.中拉萨地块北缘发育众多白垩纪岩浆岩,是认识拉萨地块白垩纪时期的岩浆成因机制和构造动力学过程的有效探针.在对尼玛县曲桑格勒花岗正长岩体详细的野外地质调查基础上,对其岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征开展了综合研究.曲桑格勒花岗岩的地球化学特征显示其具有较高的SiO₂（75.23%~77.66%）、总碱（K₂O+Na₂O）（8.41%~8.94%）含量,低A1₂O₃（11.96%~12.38%）、CaO（0.18%~0.55%）含量,里特曼指数（σ₄₃）为2.05~2.33,铝指数（A/CNK）为0.99~1.03;富集大离子亲石元素（LILE）如Rb、Th、U、K、Pb,亏损高场强元素（HFSE）如Nb、Ta、P、Ti;轻稀土元素（LREE）富集,重稀土元素（HREE）相对亏损,轻重稀土分异偏低（LREE/HREE=2.42~5.00）,呈现典型的“海鸥型”配分模式,具有强烈的负Eu异常（δEu=0.048~0.078）,无明显Ce异常（δCe=0.739~1.471）.锆石饱和温度计算结果显示曲桑格勒花岗岩的结晶温度为763.50~850.65℃,平均795.2℃,这些特征与A型花岗岩相符.通过LA-ICP-MS方法测得正长花岗岩锆石206Pb/238U年龄加权平均值为101±1 Ma（MSWD=0.45）,表明曲桑格勒花岗岩的岩浆作用发生在晚白垩世早期,具有正的ε_Hf（t）值（4.44~5.85）,一阶段、二阶段模式年龄分别为536~592 Ma、702~781 Ma;（87Sr/86Sr）_t为0.706 2~0.710 6、（143Nd/144Nd）_t为0.512 315~0.512 441、ε_Nd（t）为-6.27~-3.82,（206Pb/204Pb）_t为18.653~18.794、（207Pb/204Pb）_t为15.709~15.731、（208Pb/204Pb）_t为38.960~39.100;构造环境判别图解显示其具有拉萨地块与羌塘地块后碰撞阶段上地壳的变质泥质岩部分熔融的特点,因此曲桑格勒花岗岩应该是碰撞后伸展阶段岩浆活动的产物.结合区域构造演化历史认为曲桑格勒花岗岩源自加厚的拉萨地块中上地壳,受减薄减压效应影响深部前寒武纪变质基底发生部分深熔作用,形成具有以上地壳为主要岩浆源特点的A型花岗岩.      

拉萨地块措勤-隆格尔地区铁矿床成岩时代、岩石成因及构造环境指示

为深入了解中北部拉萨地块构造背景,利用LA-ICP-MS技术对洛布勒铁矿床成矿花岗闪长岩锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,分析了隆格尔、洛布勒铁矿床侵入岩岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成.获得洛布勒花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为111.3±1.6 Ma(MSWD=0.61,n=9).隆格尔和洛布勒铁矿床侵入岩高硅(66.63%~69.02%和64.33%~64.82%)、富碱(全碱为5.91%~6.40%和5.81%~6.05%)、低A/CNK(0.91~0.97和0.94~0.95)、SiO2与P2O5含量负相关;稀土元素总量较低(∑REE为123.11×10^-6~148.83×10^-6和96.17×10^-6~101.92×10^-6),球粒陨石标准化配分模式图右倾,弱Eu负异常(0.70~0.82和0.79~0.81),富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K、Pb等,亏损Ba和高场强元素Nb、Ta、Sr、Ti等.隆格尔花岗岩全岩和斜长石(206Pb/204Pb)t为18.474和18.626,(207Pb/204Pb)t为15.657和15.722,(208Pb/204Pb)t为38.592和39.145,(87Sr/86Sr)i为0.704 757 6和0.707 047 3,(143Nd/144Nd)i为0.512 281和0.512 339,εNd(t)为-4.13和-2.99,tDM2为1.15 Ga和1.24 Ga;洛布勒花岗闪长岩(206Pb/204Pb)t比值为18.281,(207Pb/204Pb)t比值为15.616,(208Pb/204Pb)t比值为38.369,(87Sr/86Sr)i为0.706 551 4;(143Nd/144Nd)i为0.512 309,εNd(t)为-3.62,tDM2为1.20 Ga.结果表明,措勤-隆格尔铁矿床成矿侵入岩为中钾-高钾钙碱性岩I型花岗岩,为早白垩世晚期岛弧岩浆活动产物,岩浆源于地壳物质部分熔融,岩浆演化过程经历了壳幔岩浆混合和围岩混染.结合前人研究成果,通过对比白垩纪中北部拉萨地块和南部羌塘地块成矿事件的差异,提出中北部拉萨地块113±3 Ma岩浆活动和Fe(-Cu)成矿事件与向南俯冲的班公湖-怒江洋壳发生断离有关.     

扬子板块西南部古元古代岩浆及变质事件——兼论扬子板块对Nuna超大陆事件的响应

寻找扬子板块西南地区古老结晶基底一直是众多地质学者追寻的目标,其涉及扬子板块在Nuna超大陆重建中的位置和演化过程,也是前寒武纪研究的重要课题。继在扬子板块西南部中国云南石屏撮科村首次报道2.35Ga花岗片麻岩结晶基底后,又在撮科村—高家坡一带3个花岗岩样品中分别获得了2347.3±4.9Ma、2324.3±8.6Ma和2329.4±5.9Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,进一步确认扬子板块西南部中国境内存在2.32～2.35Ga的岩浆事件,其应为Nuna超大陆汇聚期Arrowsmith造山事件在扬子板块的响应。另在1件糜棱岩化花岗闪长岩样品中获得了1909.8±5.7Ma和1843.1±7.6Ma两组年龄,在扬子板块西南部中国境内首次发现1.90Ga和1.84Ga的构造或变质事件。结合前人研究成果,确定扬子板块西南部存在2.91～2.84Ga,2.36～2.32Ga,2.28～2.19Ga的岩浆事件,以及1.97～1.95Ga,1.90Ga,1.84～1.83Ga的变质事件,为确定扬子板块在Nuna超大陆重建中的位置提供了更多证据。     

冀北窟窿山复式岩体年代学、地球化学特征及岩石成因

窟窿山复式岩体位于赤峰-开原断裂以南、尚义-平泉断裂带以北的华北克拉通北缘隆起带和沽源-红山子铀成矿带 的西南段,由外侧的中粗粒碱长花岗岩和内侧的中细粒碱长花岗岩组成,两者呈侵入接触,出露面积约120 km2。SHRIMP 锆石U-Pb年龄表明,中粗粒碱长花岗岩和中细粒碱长花岗岩锆石的206Pb/238U年龄分别为129.4±1.5 Ma （MSWD=1.2） 和 134.0±1.7 Ma（MSWD=1.8）,分别形成于早白垩世晚期和早白垩世早期。窟窿山花岗岩具有高硅,富钾、钠,高FeOT/MgO 比值,贫铝、镁、钙、磷的高分异特征,属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列岩石。在SiO2 vs (Na2O+K2O)-CaO和SiO2 vs FeOT/(FeOT+MgO)图解中落于A型花岗岩区。ΣREE含量较低,Eu负异常明显,具燕式轻稀土富集型稀土配分曲线特征。富 集Rb,Th,U,Nb,Ta,Zr,Hf,Y等元素,亏损Sr,Ba,P,Ti等元素,10000Ga/Al=4.63~5.66(＞2.6),Zr+Nb+Ce+Y=402× 10-6~713×10-6(＞350×10-6),显示A型花岗岩微量元素的特征。具有异常的Sr初始比值((87Sr/86Sr)i =0.750562~0.839814),较低 的Nd初始比值(εNd(t)= -14.3~-13.2)和相对较年轻的Nd模式年龄(TDM2=2084~1996 Ma)及较低的Pb同位素组成：(206Pb/204Pb)t= 16.797~17.010, (207Pb/204Pb)t=15.406~15.434, (208Pb/204Pb)t=37.477~37.540。中粗粒碱长花岗岩和中细粒碱长花岗岩的δ18OV-SMOW分 别为5.3‰~6.2‰和0.1‰~3.1‰,后者低于正常花岗岩的δ18OV-SMOW 值（6‰~10‰） 和正常地幔的δ18OV-SMOW （5.7‰±0.3‰） 值,在铅同位素图解中窟窿山花岗岩同时带有下地壳物质和富集地幔印记,构造环境判别图解显示窟窿山花岗岩属于板内 后造山花岗岩,形成于板内伸展拉张构造背景。通过与区域上同时代A型花岗岩的对比,表明窟窿山花岗岩是华北克拉通 北缘早白垩世与岩石圈减薄相关的伸展构造体制下的产物,这种构造体制可能与太平洋板块的俯冲作用有关。综上所述, 窟窿山花岗岩的成因为古元古代源于EMI富集地幔的岩浆混有少量古老下地壳物质形成年轻下地壳,可能还与俯冲的经历 了高温热液蚀变的洋壳有关,但由于源区混染不均一导致花岗岩的氧同位素值存在差异,至早白垩世板内拉张构造环境下 发生部分熔融产生的岩浆在上侵过程中形成窟窿山花岗岩。     

拉萨地体西段达若地区古新世花岗斑岩成因:锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素的约束

前人对林子宗群典中组火山岩的成因研究较为深入,却忽略了侵位于其中的大量花岗斑岩.在野外地质调查的基础上,对拉萨地体西段达若地区花岗斑岩进行了年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素研究.结果显示,2件花岗斑岩的成岩年龄分别为61.9±0.3 Ma(MSWD=0.17)和61.1±0.6 Ma(MSWD=0.69),为古新世岩浆活动的产物;岩石中未见角闪石及富铝矿物,属高钾钙碱性－钾玄岩系列,具有高SiO₂(76.16%~82.78%,平均为78.28%)、高碱(K₂O+Na₂O=4.16%~6.93%,平均为6.09%)、低CaO(0.11%~0.16%,平均为0.14%)和P₂O₅(0.02%~0.04%,平均为0.03%)的特点,富集Rb、Th、K和LREE,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti和HREE,轻、重稀土元素分馏强烈,负Eu异常显著,属强过铝质的高分异I型花岗岩.岩石富含放射成因Pb,(208Pb/204Pb)_t、(207Pb/204Pb)_t和(206Pb/204Pb)_t值分别为为38.737~38.944、15.661~15.682和18.079~18.624,且具有较高的(87Sr/86Sr)_i值(0.722 739~0.744 497)、ε_Nd(t)值(－6.82~－6.67),锆石ε_Hf(t)值(－4.97~－1.54)为较为分散而低弱的负值,Hf同位素二阶段亏损地幔模式年龄(T_DM2)介于1 083~1 273 Ma,Nd-Hf同位素之间发生了一定程度的解耦.综合研究表明,达若花岗斑岩形成于印度－欧亚大陆主碰撞板块汇聚(65~41 Ma)的早阶段,主要为滞后的俯冲新特提斯洋壳与地幔岩石相互作用形成的母岩浆底侵于拉萨地体古老地壳之下致使其重熔,并与少部分幔源岩浆混合之后,经高程度的结晶分异作用形成.      

西秦岭党川地区花岗岩的成因及其构造意义

对西秦岭造山带党川地区的党川花岗岩和石门花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成的研究.结果表明, 党川花岗岩和石门花岗岩的岩浆结晶年龄分别为438±3Ma和220±2Ma.在岩石地球化学特征上, 党川花岗岩类似于C-型埃达克质岩石, 岩浆产生于增厚地壳物质的部分熔融, 而石门花岗岩类似于普通的地壳深熔型花岗岩.党川花岗岩的I_Sr=0.70660~0.70929, ε_Nd (t) =-2.24~-4.48;石门花岗岩的I_Sr=0.70581~0.70804, ε_Nd (t) =-3.73~-4.72.Sr-Nd同位素组成进一步指示它们的岩浆派生于地壳物质.然而, 在Pb同位素组成上, 党川花岗岩和石门花岗岩存在着明显的差异.党川花岗岩以相对富放射成因Pb同位素组成为特征, 初始Pb同位素比值为: 206Pb/204Pb=18.288~18.484, 207Pb/204Pb=15.677~15.693, 208Pb/204Pb=38.182~38.283;而石门花岗岩以相对低的放射成因Pb同位素组成为特征, 初始Pb同位素比值为: 206Pb/204Pb=17.989~18.189, 207Pb/204Pb=15.560~15.567, 208Pb/204Pb=37.982~38.000.这表明党川花岗岩和石门花岗岩的岩浆来自于不同地壳物质的部分熔融.区域分析表明, 西秦岭党川地区中古生代和早中生代的岩浆事件、岩石成因机制及岩浆源区均可与东秦岭地区北秦岭构造单元相对比, 由此说明西秦岭党川地区是东秦岭地区北秦岭构造单元的西延, 并且东秦岭地区早中生代南秦岭块体向北秦岭块体的大陆俯冲作用向西一直延至到西秦岭地区.      

华南桂东南地区加里东期Ⅰ型花岗岩类的岩石成因及构造意义

龙新岩体和夏郢岩体位于扬子地块与华夏地块拼合带的西南端,岩体中的Ⅰ型花岗岩成因研究对揭示桂东南地区早古生代的地球动力学背景及其构造演化具有重要的地质意义.对龙新岩体的寄主岩和其暗色微粒包体,以及夏郢岩体岩石进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素和全岩地球化学研究.锆石U-Pb定年结果显示,龙新岩体的寄主岩（花岗闪长岩）的年龄为440±2 Ma;龙新岩体的暗色包体（闪长岩）的年龄为441±1 Ma,寄主岩与暗色包体为同期岩浆作用的产物.夏郢岩体花岗闪长岩和二长花岗岩年龄分别为447±3 Ma和436±3 Ma,说明夏郢岩体至少发生了2期岩浆侵入事件.Hf同位素研究表明,龙新岩体寄主岩和暗色微粒包体的锆石ε_Hf（t）值分别为-3.32~-5.83和-17.89~-1.82,二阶段模式年龄（T_DM2）分别为1.62~1.76 Ga和1.57~2.54 Ga;夏郢岩体早期花岗岩闪长岩和晚期二长花岗岩的锆石ε_Hf（t）值分别为-15.43~3.03和-4.79~6.82,T_DM2分别为1.59~1.99 Ga和0.97~1.70 Ga,指示物源主要来自古-中元古代的地壳物质.地球化学特征表明龙新岩体寄主岩为准铝质高钾钙碱性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,亏损重稀土元素及高场强元素;夏郢岩体早期的花岗闪长岩为弱过铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,晚期的二长花岗岩则为强过铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,主微量元素特征均与龙新岩体寄主岩相似.根据研究区花岗岩和镁铁质包体的岩相学、年代学、地球化学及Hf同位素组成特征,表明龙新岩体的暗色包体（闪长岩）为岩浆混合成因,而龙新岩体寄主岩（花岗闪长岩）和夏郢岩体（早期花岗岩闪长岩和晚期二长花岗岩）具有一致的岩石源区和岩石成因,但在后期的成岩过程中存在岩浆混合和结晶分异程度的差异.综合以往对华南地区构造背景的研究,认为龙新和夏郢岩体是在扬子地块和华夏地块陆内造山期后,岩石圈伸展减薄,热的幔源岩浆上涌底侵,中-下地壳受到地幔热影响发生部分熔融,形成的酸性岩浆在源区和基性岩浆经历了不均一且不强烈的壳-幔混合作用形成的.