北秦岭新元古代后碰撞花岗岩的确定及其构造意义

应用LA ICPMS获得北秦岭蔡凹花岗岩体锆石U Pb年龄 ( 889± 1 0 )Ma ,代表岩体的形成时代。该岩体富集LILE、贫化HFSE ,显示活动陆缘俯冲带I型花岗岩体地球化学特征。同时岩体又具有富铝、高钾和锶、明显亏损Nb、Ti、P等元素的大陆造山带后碰撞演化阶段花岗岩特征。根据区域构造资料并结合岩体的变形特征分析 ,蔡凹岩体为碰撞造山过程地壳增厚背景下 ,在后碰撞拉张阶段由卷入有消减带物质的下部地壳部分熔融所形成 ,指示了秦岭在该时期已进入由主碰撞挤压转向后碰撞伸展演化阶段 ,为进一步精细确定北秦岭新元古代陆块汇聚碰撞造山过程提供了新的依据     

贺兰山中段古元古代黄旗口花岗质岩石的成因及其构造意义

华北克拉通西部陆块贺兰山地区分布有大规模的古元古代S型花岗岩,它们可以为进一步解析孔兹岩带的构造演化过程提供重要制约。本文选取出露于贺兰山中段的黄旗口花岗质岩体开展系统的全岩主微量元素、Sm-Nd同位素、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究,探讨其岩石成因和地质意义。黄旗口岩体主要岩石组合为英云闪长岩、二长花岗岩和花岗闪长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明黄旗口岩体为至少存在两次岩浆事件的复式岩体,早期岩体时代为2056±24Ma,晚期岩体时代为1965±14Ma。黄旗口早期岩体和晚期岩体呈现出相似的地球化学特征,都具有高的SiO_2(62. 77%～74. 79%)、Al_2O_3(13. 67%～18. 05%)和K_2O(2. 37%～7. 20%)值,低的NaT_2O(1. 36%～3. 47%)和FeO (0. 15%～8. 82%)值。岩体的A/CNK(1. 10～1. 42) 1. 1,含有S型花岗岩特征矿物(白云母、石榴子石和堇青石),表明岩体属于典型的强过铝质S型花岗岩。岩体轻稀土元素富集(∑LREE=70. 0×10-6～259×10-6),轻、重稀土元素分异明显(LREE/HREE=6. 25～21. 5,(La/Yb)N=6. 75～54. 5),具有明显的负Eu异常(Eu*=0. 33～0. 93),亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti)。岩体εNd(t)值(+1. 26～+3. 78)和εHf(t)值(+0. 7～+8. 7)均为正值,二阶段同位素模式年龄分别为tDM2,Nd=2. 12～2. 34Ga和tDM2,Hf=2. 09～2. 82Ga。黄旗口两期岩体与孔兹岩系具有相似的主、微量元素特征和二阶段Hf模式年龄,表明贺兰山地区变质沉积岩为黄旗口S型花岗岩的主要源区物质。早期岩体和晚期岩体的εNd(t)和εHf(t)值均为正值,表明源区物质除古老地壳物质外,还有一定量新生地壳成分的加入,其中晚期岩体具有更高的εNd(t)和εHf(t)值,表明新生地壳物质的贡献更为明显。综合区域地质背景资料,本文认为黄旗口早期岩体形成于阴山陆块与鄂尔多斯陆块碰撞的早期阶段,暗示两个微陆块初始碰撞时间早于2. 05Ga,晚期岩体形成于陆-陆碰撞阶段的峰期,表明阴山陆块与鄂尔多斯陆块碰撞阶段的持续时间很可能大于80Myr。     

华南加里东期花岗岩地球化学特征及其地质意义

乐安、陡水、宁冈岩体是赣中南加里东期花岗岩的重要组成部分。主量元素显示具有较高的SiO_2含量、K_2O/Na_2O比值和A/CNK比值,属弱过铝质-强过铝质。岩体均富集大离子亲石元素Rb、Th,相对亏损Ba、Sr、P、Ti,Eu亏损相对明显。同时具有稍高的_(εNd)(t)值和相对年轻的Nd模式年龄。ACF、(La/Yb)_N-δEu、_(εNd)(t)-t图解表明属于S型或壳源型花岗岩。在Rb-(Y+Nb)图解中落入后碰撞花岗岩区,表明赣中南加里东期花岗岩形成于后碰撞的伸展构造环境,认为由于当时华南板块加厚地壳的山根垮塌,引起地壳部分熔融作用造成。     

赣南坪市花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

本文对赣南横市地区坪市花岗岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石学和地球化学研究。结果表明:锆石U-Pb年龄分别为456.1±3.8 Ma和441.3±5.2 Ma,表明坪市花岗岩体形成于晚奥陶世—早志留世。地球化学特征显示,坪市花岗岩体的铝饱和指数为1.1~1.29,K_2O/Na_2O为0.97~1.51,属强过铝质及高钾钙碱性岩石;稀土元素总量为(113~250)×10~(-6),轻稀土元素富集,稀土配分模式呈明显的右倾型;δEu为0.38~0.67,Eu亏损中等偏高;岩体Rb、Th+U、La+Ce、Nd、Zr+Hf+Sm相对富集,Ba、Nb、Sr、Ti相对亏损。岩体Rb/Sr为0.60~2.82,平均1.66,明显高于大陆地壳平均值和上地壳平均值,具壳源花岗岩特征。坪市花岗岩体形成于早古生代晚期的加里东构造运动,是华夏古陆块与扬子古陆块在新元古代碰撞拼贴之后发生裂解,在中奥陶世至志留纪上地壳部分熔融形成的S型花岗质岩浆,在碰撞至后碰撞过渡期上升至地壳浅部形成的花岗岩体。     

渤海海域蓬莱9-1构造潜山中生代花岗岩元素地球化学特征及其地质意义

渤海海域蓬莱9-1大型油田是国内首次发现的中生代花岗岩潜山油藏,该岩体的地球化学特征和成因研究为渤海湾盆地中生界构造环境和陆壳生长机制提供了重要的线索。应用LA-ICP-MS获得蓬莱9-1潜山花岗岩体锆石U-Pb年龄为164±2Ma,代表岩体的形成时代。ω(SiO_2)范围62.22%~70.86%,ω(K_2O)范围3.29%~4.36%,ω(CaO)范围1.71%~4.10%,碱度率AR为2.13~3.06,含铝指数A/CNK介于0.89~1.07之间,表明该岩体为准铝-弱过铝范围的高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩;REE配分模式程较陡的右倾模式,富集轻稀土元素(LREE)、强烈亏损重稀土元素(HREE),大离子亲石元素(LILE)富集、高场强元素HFSE贫化,总体具有消减带地球化学特征,表明岩浆源区与消减带组分存在密切相关;δEu略微正异常,高Sr、Sr/Y、La/Yb和低Y、Yb、Mg~#特征具有增厚基性下地壳部分熔融形成埃达克岩的特征;R_1-R_2判别图解和(Y+Nb)-Rb构造图解指示其形成于碰撞后的拉张阶段。综上分析,蓬莱9-1潜山花岗岩体为碰撞造山过程地壳增厚背景下,后碰撞阶段由于地幔上隆致使具消减带组分的下地壳物质发生部分熔融所致。其形成标志着渤海湾盆地中生代陆块汇聚碰撞的强烈主碰撞阶段已经结束,并在164Ma期间进入到由主碰撞挤压转向后碰撞伸展演化阶段,为进一步精细确定渤海湾盆地中生代陆块汇聚碰撞造山过程提供了新的依据。     

豫西南地区北秦岭地体新元古代花岗岩类岩石成因及其地质意义

北秦岭地体中新元古代花岗岩类岩石是秦岭造山带的重要组成部分,记录了造山带基底前寒武纪地壳形成和演化历史。本文报道方庄和德河花岗岩岩体的锆石U-Pb年龄和O同位素组成、全岩元素和Sr-Nd同位素地球化学组成,探讨其岩石成因和地壳演化意义。结果表明,方庄花岗质糜棱岩的锆石结晶年龄为933.4±9.2Ma,δ18O值8.3‰～11.9‰,初始87Sr/86Sr比值0.72455,初始εNd值-6.0,Nd模式年龄2.09Ga(tDM2);德河黑云斜长片麻岩的锆石结晶年龄为948.1±8.9Ma,初始87Sr/86Sr比值变化较大,初始εNd值-5.0,Nd模式年龄2.02Ga。结合已报道的新元古代花岗岩类岩体的年龄和地球化学数据,北秦岭地体新元古代岩浆作用可以划分为980～870Ma挤压碰撞作用和～844Ma伸展裂解作用两大阶段,包括～940Ma强烈变形S型同碰撞花岗岩、～880Ma弱-无变形后碰撞I型花岗岩和～844Ma板内A型碱性岩三类花岗岩体。地球化学组成显示,这些花岗岩类岩石可能源自不同时期形成的秦岭群基底杂岩的部分熔融,但在后碰撞阶段幔源物质或年轻地壳物质的加入明显增加。北秦岭地体中新元古代岩浆活动与Rodinia超大陆演化基本同时代,可能记录超大陆形成过程中的地壳响应。在新元古代之前,北秦岭地体或许具有不同于华北陆块和华南陆块的演化历史。     

内蒙北山鹰嘴红山花岗岩体形成时代及构造环境分析

鹰嘴红山岩体位于内蒙古西部北山成矿带东段,岩性主要为黑云母二长花岗岩、似斑状黑云母二长花岗岩及钾长花岗岩。前人对该岩体的形成时代存在志留纪和泥盆纪的不同认识。笔者采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得似斑状黑云母二长花岗岩(423.1±1.5)Ma的年龄数据,表明二长花岗岩形成时代为中志留世。鹰嘴红山岩体属钙碱性高钾钙碱性,过铝质岩石系列;在原始地幔标准化蛛网图中,显示大离子亲石元素Rb、Th、K相对富集,高场强元素Ta、Nb、Zr、Ti相对亏损,Hf相对富集;REE总量较高,HREE微弱分异,LREE分异强烈;在球粒陨石标准化图上显示稀土元素呈右倾型配分模式,轻重稀土元素之间分馏程度较低,Eu强烈亏损(δEu=0.33～0.71)。结合花岗岩岩石成因类型研究和区域研究成果,认为鹰嘴红山花岗岩是在两侧陆块碰撞过程中大陆地壳加厚重熔形成的。     

大别造山带姚冲花岗岩岩石地球化学特征及其地质意义

姚冲岩体位于秦岭-大别山造山带上,岩体的主要岩性为黑云母花岗岩和花岗斑岩。岩石地球化学分析结果显示,姚冲岩体SiO_2含量为71.28%~77.24%,K_2O含量为3.81%~5.28%,Na_2O含量为3.76%~5.03%,Al_2O_3含量为11.61%~14.6%,具有高钾钙碱性和准铝质-过铝质(A/CNK=0.96~1.03)特征。岩石稀土元素总量较低(11.82×10~(-6)~123.65×10~(-6)),轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,具有Eu负异常,岩体富集Rb、U、Hf和Y,亏损Ba、Nb、Ta和Ti,显示出I型花岗岩的特点。锆石Hf同位素分析结果表明,姚冲岩体的ε_(Hf)(t)值为-30~-22.8,位于地幔演化线之下,t_(DM2)值变化于2.21~2.60Ga之间,指示其源于扬子板块北缘的古老地壳,其组成类似于扬子板块北缘TTG型岩浆岩。结合区域地质背景,姚冲岩体形成于扬子陆块与华北陆块碰撞造山后的陆内伸展环境,对应的地球动力学背景为晚侏罗世—早白垩世地壳从挤压收缩向区域性伸展的构造体制大转换过程。     

桐柏地区北秦岭地体中片麻状花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

对桐柏地区北秦岭地体中侵入秦岭岩群的2个片麻状花岗岩体进行了锆石年代学和岩石地球化学研究。新庄岩体的主要岩性为片麻状白云母二长花岗岩,保水寺岩体的主要岩性为片麻状二长花岗岩,两者均具糜棱岩化。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年结果(429±3)Ma(MSWD=0.12,n=9)和(445±3)Ma(MSWD=1.02,n=16)分别代表其形成年龄,均形成于志留纪。两者均具有高硅、高铝、低镁、低铁的特点,属于高钾钙碱性系列;稀土元素总量较低,LREE相对富集,HREE相对亏损,Eu负异常中等;富集大离子亲石元素Rb、Ba、U,亏损高场强元素Nb、Ta及P、Ti。新庄片麻状花岗岩为强过铝质S型花岗岩;保水寺片麻状花岗岩为弱过铝质I型花岗岩,重稀土元素Y、Yb、Lu明显亏损。根据有关岩体的形成年龄及与围岩的接触关系,限定了桐柏地区秦岭岩群麻粒岩相变质时限为498～488Ma,角闪岩相退变质时限在488～428Ma,区域糜棱岩化作用发生在428Ma之后。保水寺岩体形成于岛弧环境,其形成与古特提斯洋(商丹洋)的向北俯冲有关;新庄岩体形成于碰撞环境,其形成与桐柏地区早古生代末发生的弧陆碰撞事件有关。     

西藏切穷地区早白垩世花岗岩年代学和地球化学特征及其构造环境

西藏谢通门县切穷地区发育面积较广的早白垩世花岗岩岩体。为了进一步查明花岗岩的特征、侵入时代及其形成环境,对其进行了地质学、岩石地球化学及年代学研究。岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,研究区花岗岩岩体侵位年龄主要集中于(129.3±0.8)~(130.5±0.9) Ma,属早白垩世。从岩石地球化学特征来看,研究区花岗岩岩体具有高SiO₂(73.19%~76.7%)、富碱(K₂O+Na₂O=7.81%~8.41%)特征,铝饱和指数(A/CNK)介于0.93~1.12之间,为强过铝质花岗岩;贫CaO(0.32%~7.31%)、MgO(0.01%~1.76%),显示明显的负铕(δEu=0.11~1.25)异常,富集Rb、Th、Nd元素,亏损Nb、Sr、P、Ti、K元素。从形成环境来看,研究区花岗岩具有明显的大陆碰撞环境的特征。研究认为,西藏切穷地区早白垩世花岗岩形成于同碰撞环境,但在后碰撞过程中地壳缩短增厚发生拆沉作用,玄武质岩浆岩底侵,经过中下地壳发生改造重熔形成的。