粤西晚侏罗世花岗质岩体及其暗色微粒包体的成因及意义:年代学、矿物学和地球化学约束

粤西阳江市八二花岗质岩体中广泛发育似斑状细粒闪长质暗色微粒包体,这些暗色微粒包体形态多样,与寄主岩具相似的矿物组合,对研究花岗岩成因和壳-幔相互作用具有十分重要的意义.为了探讨它们的岩石成因及构造属性,对寄主岩和暗色微粒包体开展了系统的岩相学、年代学和地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,寄主岩年龄为160.0±1.0 Ma,暗色微粒包体年龄为159.3±1.1 Ma,均为晚侏罗世的产物.全岩地球化学特征显示,寄主岩属于富钾的准铝质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,亏损重稀土元素和Nb、Ta、Ti等高场强元素.此外,两者具相似的Sr-Nd同位素组成,寄主岩的ε_Nd（t）值为-5.73~-5.67,（87Sr/86Sr）_i值为0.707 63~0.707 67;而暗色微粒包体的ε_Nd（t）值为-5.81~-4.35,（87Sr/86Sr）_i值为0.707 04~0.707 74.锆石饱和温度计和角闪石全铝压力计表明八二花岗质岩体结晶于730~754℃和19.8~20.6 km.综合寄主岩及其暗色微粒包体的岩石学、地球化学、同位素特征,晚侏罗世八二花岗质岩体可能形成于陆内伸展背景,由于软流圈物质上涌底侵,导致中下地壳变基性岩为主的源岩部分熔融,并且源区有少量幔源物质的加入,局部可能存在岩浆混合作用;暗色微粒包体是由镁铁质岩浆与长英质岩浆混合形成的.      

东昆仑卡而却卡铜矿区花岗闪长岩及其暗色微粒包体成因:锆石U-Pb年龄、岩石地球化学及Sr-Nd-Hf同位素证据

卡而却卡铜多金属矿区花岗闪长岩体中广泛分布具有似斑状结构的闪长质包体,包体主要为椭圆形,定向排列,具有与寄主岩石相似的矿物组合,但角闪石含量明显比寄主岩石高,具有明显的不平衡反应结构,发育针状磷灰石。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测试表明,暗色微粒包体形成于(234.1±0.6)Ma,寄主花岗闪长岩形成于(234.4±0.6)Ma,为岩浆混合作用的存在提供了有力证据。地球化学特征显示,暗色包体Si O2、Mg O含量较寄主岩石高,更偏基性;均富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,但寄主花岗闪长岩LaN/YbN值(11.6~19.0)明显高于暗色包体(5.0~9.7),Nb/Ta值(10.6~11.7)低于暗色包体(11.6~14.8)。二者具有相近的Sr-Nd-Hf同位素组成,花岗闪长岩的εNd(t)值为-5.3~-4.2,(87Sr/86Sr)i值为0.71110~0.71125,εHf(t)为-5.8~-3.4,tDM(Hf)为1012~1102 Ma;暗色包体的εNd(t)值为-5.2~-5.0,(87Sr/86Sr)i值为0.71114~0.71171,εHf(t)为-6.3~-1.6,tDM(Hf)为937~1129 Ma。综上推测,在中三叠世俯冲—碰撞转换阶段,EMⅡ型富集岩石圈地幔在上涌软流圈物质的作用下发生部分熔融产生基性岩浆,并底侵下地壳物质局部熔融形成长英质岩浆房,进而由基性岩浆注入长英质岩浆房后,经过演化形成微粒包体,演化了的基性岩浆与长英质岩浆混合,最终形成含微粒包体的均一岩浆,这种岩浆结晶后形成含暗色包体花岗闪长岩。     

张广才岭地块早侏罗世晚期花岗闪长岩及其闪长质包体的岩石成因及构造意义

对松嫩-张广才岭地块早侏罗世晚期北长岗花岗闪长岩及其暗色包体开展了详细的岩石学,地球化学及年代学研究。结果表明,北长岗花岗闪长岩中含有大量闪长质暗色微粒包体,包体具有典型的岩浆结构,并发育针状磷灰石,同时斜长石斑晶从核部到边部显示复杂的成分和结构不平衡。寄主岩与包体均为准铝质,高钾钙碱性或高钾钙碱性-钙碱性过渡岩石,两者具有基本一致的稀土元素及微量元素组成,同时都具有正的εNd(t)和锆石εHf(t)值。主微量元素-SiO2协变图中,包体成分的两端分别向寄主花岗闪长岩及该区时代略早的基性岩延伸,三者具有良好的线性关系。以上特征表明北长岗花岗闪长岩中暗色包体为岩浆混合成因,且其原始岩浆可能为受到俯冲沉积物熔流体交代的软流圈地幔。寄主花岗闪长岩原岩主要为中-新元古代新生基性下地壳,并有少量亏损地幔物质的加入。寄主岩和暗色微粒包体具有基本一致的锆石U-Pb年龄(分别为173±2.0 Ma和173±1.5Ma),显示岩浆混合作用发生在早侏罗世晚期。区域构造演化显示,早侏罗世(～185 Ma),张广才岭地块处于古太平洋西-北西向俯冲到亚洲大陆之下形成的弧后伸展环境,北长岗花岗闪长岩及其暗色包体的形成暗示早侏罗世晚期(～173Ma)依然存在幔源岩浆活动,该区仍然处于弧后伸展环境,幔源物质的底侵诱发下地壳部分熔融形成研究区长英质岩浆,同时也说明该区早侏罗世晚期仍然存在地壳增生,且增生方式为垂向增生。     

东准库布苏南岩体和包体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地质意义

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示, 库布苏南花岗闪长岩形成时代为287±2 Ma, MSWD=0.15, 包体年龄为286±3 Ma, MSWD=0.22, 在误差范围内完全一致, 这就排除了暗色包体是来源于深部变质岩熔融残留体或浅部围岩捕虏体的可能性, 同时也排除了基性岩浆在花岗质岩浆固结后才侵入的可能, 为岩浆混合作用的存在提供最有力的证据.地球化学研究表明, 包体富集基性组分Ti、Zr、Nb、Hf等高场强元素以及稀土元素, 包体表现为与寄主岩石既相互联系又受其制约, 库布苏南花岗闪长岩体具有低87Sr/86Sr初始比值和高正ε_Nd(t)值, 表明花岗岩的来源有地幔物质参与, 包体是过冷的镁铁质岩浆混入到中酸性岩浆中经快速冷凝的结果.库布苏南花岗闪长岩形成的时代略晚于东准噶尔乌伦古河碱性花岗岩和卡拉麦里碱性花岗岩的形成时代(300 Ma左右), 均为准噶尔周边地区后碰撞伸展构造背景下岩浆活动的产物, 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.      

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.      

暗色微粒包体是壳幔岩浆混合作用的证据吗?

暗色微粒包体常见于钙碱性花岗岩中,已普遍被认为是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆在地壳深部发生混合作用的产物。本文通过大量资料的分析研究,发现暗色微粒包体可以具有很大负值的全岩ε_Nd(t)值和锆石ε_Hf(t)值,及大于0.710的全岩[n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)]_i值,不存在幔源岩浆混合的痕迹;而且,大多数暗色微粒包体与寄主花岗岩在晶体化学、形成年龄、全岩和锆石同位素成分等方面显示出完全相似的特征,反映出两者在时空与物质上都具有紧密的成因联系。笔者认为,暗色微粒包体不应该是壳幔岩浆混合作用的产物。基于包体岩浆极小的体量和稍晚的侵位(相对于寄主花岗岩),笔者提出一种新的暗色微粒包体的形成方式：同造山花岗岩浆的主动上侵造成岩浆房内的“负压力”而导致岩浆房下部呈晶粥状态的闪长质层发生等温减压熔融作用,从而形成体量极小的包体岩浆;并即时“注入”地壳上部尚未固结的寄主花岗岩中,快速冷凝形成暗色微粒包体。因此,暗色微粒包体不能被视作为“壳幔岩浆混合作用”的证据。     

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。     

东准库布苏南岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,库布苏南花岗闪长岩形成时代为(287±2)Ma,MSWD=0.15,包体年龄为(286±3)Ma,MSWl3=0.22,两者在误差范围内完全一致,表明花岗闪长岩和暗色微粒包体是同时代形成的.包体是岩浆混合作用的产物.是过冷的镁铁质岩浆混入到中酸性岩浆中经快速冷凝的结果.在岩浆混合过程中,基性的包体岩浆和中酸性的寄主岩浆通过化学扩散发生成分交换,使包体受到了花岗闪长质岩浆的改造和同化.这可能就是库布苏南花岗闪长岩及其包体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄相同的原因所在.库布苏南花岗闪长岩形成的时代属于东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的范围330～265Ma,略晚于东准噶尔乌伦古河碱性花岗岩和卡拉麦里碱性花岗岩的形成时代(300 Ma左右),均为准噶尔周边地区后碰撞岩浆活动的产物,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.     

东昆仑开木棋河东花岗闪长岩及其暗色微粒包体成因:来自年代学和岩石地球化学的证据

本次研究以东昆仑西段开木棋河东地区的花岗闪长岩及其闪长质微粒包体为研究对象,开展年代学和地球化学研究,探究其成因机制和构造背景.岩石学研究发现,花岗闪长岩与微粒包体具有相似的矿物组成,但微粒包体发育石英和长石斑晶,具有明显的岩浆混合印记.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析揭示,花岗闪长岩的结晶年龄为240.1±1.5 Ma,属中三叠世早期.暗色微粒包体w(SiO2) 54.89％～56.08％,平均55.66％,MgO相对较低;寄主花岗闪长岩与暗色包体LaN/YbN分别为6.77～13.41和5.01～7.79,δEu均＜1或接近1;二者均富集为大离子亲石元素Rb,K和不相容元素U,Th;寄主花岗闪长岩Nb/Ta均值为10.98,与地壳Nb/Ta平均值相近,Sr均值为334×10-6,Yb均值为1.63×10-6,表现为低Sr低Yb型,推测寄主花岗闪长岩起源于含角闪石—石榴石—辉石的高压麻粒岩熔融.暗色微粒包体Nb/Ta值为13.87～16.19,均值为14.8,Rb/Sr值为0.22～0.34,具有壳幔混源特征.综合区域地质资料,本次研究认为开木棋河东地区含暗色微粒包体的花岗闪长岩形成于俯冲—碰撞转换阶段,即中三叠世早期阿尼玛卿古特提斯洋俯冲闭合和巴颜喀拉与昆仑陆块发生碰撞的构造转换阶段.     

滇西勐养花岗岩体暗色包体的地球化学特征及成因

勐养侵入岩体主要由黑云母二长花岗岩(128 Ma)、花岗闪长岩(113 Ma)和辉长质(123 Ma)、闪长质包体(120Ma)组成。暗色包体主要分布在花岗闪长岩中,包体岩性主要为辉长岩包体和闪长岩包体。包体具有岩浆结构,部分包体具有塑性流变特征,有些包体具有淬冷边和反向脉,包体中可见针状磷灰石,表现出岩浆混合的岩相学特征。岩石地球化学特征研究表明,寄主岩石与暗色包体同为准铝质-过铝质、钙碱性-高钾钙碱性系列岩石。寄主岩石与暗色包体的的稀土配分曲线模式和微量元素原始地幔标准化蛛网图形态基本一致,为岩浆混合作用的结果。所有样品均富集大离子亲石元素(如Rb、Th、U和Nd)、亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ce和Zr)。勐养早白垩世侵入岩形成于岩浆弧环境。暗色包体具有低的Si O2含量(Si O2为48.02%和59.8%)和高的Mg#值(Mg#=48.1~68.5),表明暗色包体的原生岩浆应是板块俯冲带流体交代地幔橄榄岩的部分熔融的产物,并受后期岩浆混合作用的改造。暗色包体锆石的εHf(t)为3.6~6.2,Nb/Ta值为12.1~15.4,显示岩浆源区具有亏损地幔特征。黑云二长花岗岩的Mg#=33.5,Nb/Ta值为10.9,表明岩浆主要来源于古老的地壳物质的部分熔融。花岗闪长岩锆石的Mg#=44,Nb/Ta值为12.5,岩浆主要来源于地幔和地壳,为黑云二长花岗岩与幔源岩浆混合作用的产物。腾冲地块早白垩世勐养侵入岩体及其暗色包体的的成因,是左贡—保山板块洋壳向南西俯冲在波密—腾冲地块之下,使区域地壳不断加厚并导致区域重力均衡隆升,深部地壳物质在加热后抬升减压过程中发生部分熔融,形成大量的花岗岩浆。由于俯冲洋壳板块在俯冲、碰撞过程中诱导的幔源岩浆与重熔物质发生岩浆混合作用,形成花岗闪长岩和暗色包体。     

滇西北普朗铜矿床高钾中-酸性侵入岩年代学及其地质意义

普朗铜矿床是格咱岛弧产出的超大型斑岩型铜矿床,以往较多关注于含矿的石英二长斑岩,而对矿区出露的闪长岩、花岗闪长斑岩研究相对薄弱.对普朗矿区的闪长岩和花岗闪长斑岩开展了地球化学和锆石年代学分析,结果显示,闪长岩SiO₂含量为62.46%~62.25%,K₂O含量为5.53%~6.27%,MgO含量为3.58%~3.69%,（Na₂O+K₂O）总碱含量为7.93%~8.72%,K₂O/Na₂O>2,属中性超钾质碱性岩;花岗闪长斑岩SiO₂含量为66.00%~66.98%,K₂O含量为4.06%~4.19%,MgO含量为2.04%~2.17%,（Na₂O+K₂O）总碱含量为7.60%~7.81%,K₂O/Na₂O>1,属酸性钾质碱性岩.花岗闪长斑岩与中甸地区火山岩具有一致的Sr-Nd同位素特征,而闪长岩ε_Nd（t）值变化范围大,二阶段模式年龄分散（369 Ma、913 Ma、1 138 Ma）,指示有富集组分的混入.闪长岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为227.0±2.9 Ma;花岗闪长斑岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为211.5±3.7 Ma.结合岩石主量、微量元素、全岩Sr-Nd同位素及锆石U-Pb年龄,提出甘孜-理塘洋在长时期的西向俯冲（约25 Ma）过程中,普朗矿区（局部）可能发生过由挤压向伸展构造体制的转换,激发幔源的岩浆活动,导致钾质碱性小岩体侵位,该过程对该超大型斑岩铜多金属矿的形成具有重要意义.      

闽西南永定大坪辉长岩脉的年代学、地球化学特征及地质意义

南岭地区湘南-赣南-粤北-闽西南近东西向的岩浆岩活动带在年龄、成因、动力学背景等方面一直存有争议.以福建西南部永定地区的大坪辉长岩脉为研究对象,在详细的野外工作及镜下岩相学观察的基础上,对其开展了斜锆石U-Pb同位素定年、全岩主微量元素含量以及Sr-Nd同位素比值的测试工作.获得同位素年龄为184.0±6.5 Ma,表明岩浆活动为早侏罗世.其地球化学特征具有高碱高钾的特点,无Nb,Ta的正异常,(87Sr/86Sr)_i初始值变化在0.708 0~0.709 0之间,ε_Nd(t)值在-3.6~-3.0之间,显示辉长岩脉起源于富集岩石圈地幔的部分熔融,未经历过壳源物质的AFC作用.该地区同时发育有双峰式火山岩及A型花岗岩,表明在早侏罗世包括永定在内的该岩浆带处于拉张的动力学背景,软流圈上涌,加热EMII型富集岩石圈地幔,分别形成了藩坑组玄武岩和永定大坪辉长岩脉.      

南天山早二叠世Ⅰ型花岗岩Sr-Nd-Hf同位素特征:岩石成因和大陆地壳增长的意义

新疆南天山地区发育大量晚石炭世-早二叠世的花岗质侵入岩,然而这些花岗岩的岩石成因和形成构造背景仍然存在着较大的争议.对南天山黑云母二长花岗岩进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Sr-Nd-Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,其形成年龄为295.8±1.7 Ma.地球化学特征表明,该花岗岩具有弱过铝质（A/CNK=1.02~1.04）、富碱（K₂O+Na₂O=7.49%~8.78%）、富钾（K₂O/Na₂O=1.05~1.53）特征,属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩;微量元素富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）,具有中等的负铕异常（δEu=0.38~0.57）,且Sr、Ba也显示明显的亏损特征.该花岗岩具有较高的（87Sr/86Sr）_i值（0.709 2~0.714 2）,其ε_Nd（t）与ε_Hf（t）以负值为主,个别样品ε_Nd（t）和ε_Hf（t）值显示较低的正值.这些特征表明其源自古-中元古代地壳的长英质岩浆与地幔的镁铁质岩浆混合而成,且少量新元古代地壳物质也参与了成岩过程,其母岩浆就位前发生了斜长石分离结晶作用.综合前人研究,认为南天山地区晚石炭世-早二叠世花岗质岩石可能是南天山洋板片回撤、软流圈上涌诱发前寒武基底组分发生部分熔融并与幔源岩浆混合作用形成.显生宙以来南天山造山带花岗岩源区主要为古老地壳重熔,与中亚造山带其他地区相比,南天山新生地壳增长并不明显.      

北喜马拉雅佩枯花岗岩年代学、成因机制及其构造意义

北喜马拉雅花岗岩位于特提斯喜马拉雅的中部,对其研究不仅有助于认识和理解碰撞造山过程中地壳物质的熔融行为和机制, 而且对探讨部分熔融作用与相关构造的关系也具有重要意义.通过对北喜马拉雅佩枯花岗岩开展系统的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学和地球化学研究,结果表明佩枯花岗岩的结晶时间较长,从23.9 Ma持续到16.5 Ma,并记录了22.3±0.6 Ma和17.3±0.3 Ma两期深熔作用.全岩地球化学分析结果显示,佩枯花岗岩具有高含量的SiO₂(71.87%~75.56%)、Al₂O₃(13.57%~15.49%)和K₂O(3.34%~4.59 %),以及高的K₂O/Na₂O比值(1.02~1.39) 和A/CNK值(1.21~1.23),属于高钾钙碱性过铝质花岗岩.岩石强烈富集大离子亲石元素Rb和放射性生热元素Th、U,亏损Ba、Nb、Sr、Zr等元素;轻重稀土元素分馏较强((La/Yb)_N=10.76~16.60),几乎无或弱的负Eu异常(δEu=0.76~0.97).样品的(87Sr/86Sr)_i值和ε_Nd(t)值变化范围分别为0.736 184~0.741 258和-14.6~-14.3,与大喜马拉雅变质沉积岩的Sr-Nd同位素组成一致,表明其源岩可能为大喜马拉雅变质沉积岩.样品(87Sr/86Sr)_i值较低而Sr浓度较高,且随着Ba浓度的增加,Rb/Sr比值基本不变,与水致白云母部分熔融的特征和趋势一致,表明佩枯花岗岩是水致白云母部分熔融的产物,部分熔融作用可能与藏南拆离系的活动密切相关.      

中天山南缘乌瓦门早志留世安第斯型安山岩的发现及意义

安山岩是俯冲相关构造环境的特征岩石;对安山岩的研究,可以获得俯冲作用发生时代和俯冲过程的相关信息.报道了中天山地块南缘乌瓦门地区早志留世安山岩的年代学和地球化学特征,探讨了其岩石成因和构造属性,为南天山洋及中天山陆块南缘构造演化提供制约.研究表明,乌瓦门安山岩具有安山结构,组成矿物为普通辉石、钙质角闪石、斜长石和钾钠长石,为高钾钙碱性粗面安山岩;全岩SiO₂=56.23%~59.28%,K₂O=2.70%~3.37%,Na₂O=3.32%~4.11%.其锆石U-Pb年龄为430 Ma,形成于早志留世晚期.微量元素组成上,富集轻稀土、亏损重稀土,（La/Yb）_N=18.5~20.9;Eu负异常不明显,δEu=0.82~0.88;富集Ba、Th、U,亏损Nb、Ta、Ti;初始87Sr/86Sr比值为0.706 2~0.707 5,ε_Nd（t）=+2.96~+3.01;这些数据揭示乌瓦门安山岩为安第斯型陆弧岩石,起源于被俯冲带相关流体交代的地幔楔,并在上升过程中受到了古老地壳的改造.早志留世晚期,南天山洋向中天山陆块下俯冲,构成成熟的洋-陆俯冲体系;中天山陆块南缘为活动大陆边缘,发育典型的安第斯型陆弧岩石组合.      

兴蒙造山带中段锡林浩特跃进地区石炭纪岛弧型侵入岩:年代学、地球化学、Sr-Nd-Hf同位素特征及其地质意义

兴蒙造山带中段锡林浩特跃进地区出露一套石炭纪侵入岩,具有类似岛弧侵入岩的岩石组合（花岗闪长岩、英云闪长岩、石英闪长岩）和地球化学特征.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年结果表明,这套侵入岩形成时代为310~330 Ma,属于石炭纪中晚期.岩石地球化学分析表明,跃进侵入岩属于钠质钙碱性系列岩石;A/CNK范围为0.86~1.17,大多属于准铝-弱过铝质系列;样品均具有较高的Mg#值,范围为47.5~55.8;微量元素分析表明,跃进侵入岩具有Rb、Ba、Th、U、K等大离子亲石元素的富集,Nb、Ta、P、Ti等高场强元素的亏损;稀土总量较低（3.62×10-6~172.33×10-6,平均值为118.33×10-6）,具有轻稀土富集的配分模式,（La/Yb）_N大于1,范围为2.48~9.44,重稀土分馏较弱,（Gd/Yb）_N范围为1.19~1.96,具有弱的Eu负异常（δEu值0.70~1.04）.跃进侵入岩均具有亏损的Hf同位素组成,176Hf/177Hf范围为0.282 651~0.282 870,ε_Hf（t）均为正值,范围为+2.0~+9.9,地壳存留模式年龄T_DMC范围为829~1 536 Ma,集中于900~1 200 Ma;（87Sr/86Sr）_i范围为0.703 7~0.704 8,（143Nd/144Nd）_i范围为0.512 320~0.512 401,ε_Nd（t）均为正值（+2.1~+3.6）,二阶段Nd模式年龄T_DM2较集中,为新元古代（793~918 Ma）.跃进侵入岩是在石炭纪活动大陆边缘的背景下,由中元古代晚期-新元古代早期的新生基性下地壳物质,在俯冲流体及岛弧基性岩浆的共同作用下部分熔融形成的,表明石炭纪中晚期兴蒙造山带中段仍然存在板块俯冲,古亚洲洋并未关闭.      

内蒙古迪彦庙孬来可图侵入岩的年代学、Sr-Nd-Hf同位素特征及其地质意义

以内蒙古迪彦庙蛇绿混杂岩带中的孬来可图侵入岩体为研究对象,通过详细的岩石学、年代学以及Sr-Nd-Hf同位素特征分析,探讨岩石成因及构造环境.岩体的锆石U-Pb年龄为322.2±1.3 Ma,表明该岩体属晚石炭世早期岩浆活动的产物.岩石化学成分中SiO₂含量较高（62.29%~77.17%）;Al₂O₃含量较低（11.45%~14.11%）,属准铝质岩浆系列;富钠贫钾（Na₂O=2.91%~3.84%,K₂O=0.54%~1.79%）,同时富集大离子亲石元素而亏损高场强元素,具有TTG的地球化学特征.岩石稀土元素含量较低,轻、重稀土分异不明显,具中等强度的负Eu异常（δEu=0.64~0.76）.岩石的ε_Hf（t）值均为正,介于+8.1~+13.3之间,模式年龄相对年轻,同时（87Sr/86Sr）_i较低（0.703 457~0.703 789）,ε_Nd（t）均为正值（+8.4~+9.3）,具有MORB源区的特征,推测岩浆起源于古亚洲洋俯冲洋壳.结合西乌旗岩浆弧中不同源区的TTG岩类分析,石炭纪,古亚洲洋在西乌旗地区尚未关闭,而是处于热壳-热幔的壳幔构造背景中,洋壳俯冲消减,岩浆侵位,陆壳增生.      

大别造山带银水寺铅锌矿区正长花岗斑岩脉锆石U-Pb年代学、地球化学特征和地质意义

银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是大别山地区最大的矽卡岩型矿床.目前对矿区岩浆作用时限、岩石地球化学、岩石形成环境等方面的研究较为薄弱,在一定程度上制约了对该区铅锌成矿规律的认识.在详细野外地质调查的基础上,对矿区出露的正长花岗斑岩脉的岩石学、成岩年代学、岩石化学和同位素地球化学进行了系统研究.结果表明,银水寺矿区正长花岗斑岩脉锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为125.4±0.4 Ma,表明其形成时代为早白垩世.全岩地球化学分析显示,正长花岗斑岩脉表现为高硅（SiO₂=71.43%~72.71%）、高钾（K₂O=4.62%~4.88%）、富碱（7.47%~7.81%）、弱过铝质（A/CNK=1.03~1.06）、富Fe低Ca,贫Sr、Ba、Ti、P,轻稀土富集、重稀土亏损,具Eu负异常,Ce异常不明显,稀土配分图呈典型的右倾型,显示出A型花岗岩的特征.岩石具有富集的Sr-Nd-Hf同位素组成:全岩（87Sr/86Sr）_i值为0.710 21~0.710 53,ε_Nd（t）值在-20.0~-19.2之间;锆石ε_Hf（t）值为-26.7~-23.8,位于地幔演化线之下;T_DM2值变化于2 663~2 845 Ma之间,指示其起源于大别杂岩与扬子板块北缘的古老下地壳物质的混合.结合区域地质背景,认为矿区正长花岗斑岩脉形成于扬子克拉通与华北克拉通碰撞造山后的大规模伸展环境,软流圈地幔上涌作用于减薄的岩石圈,与西向俯冲的古太平洋板片俯冲角度改变造成的强烈弧后拉张有关.      

内蒙古金厂沟梁地区晚三叠世脉岩地球化学特征及成岩动力学背景

金厂沟梁位于张家口-赤峰-朝阳金矿集区东端, 区内发育大量规模不等的脉岩, 岩性以闪长岩、闪长玢岩为主.对其进行了锆石U-Pb年龄、主微量元素及Sr-Nd同位素分析.脉岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄值可分为三组: 2 458~2 524 Ma、253±6 Ma(MSWD=3.0)及228±1 Ma(MSWD=0.26).2.5 Ga锆石反映成岩过程中有古老地壳物质参与, 253 Ma锆石可能与古亚洲洋闭合时的岩浆事件有关, 228 Ma则为脉岩的形成年龄.脉岩SiO₂(51.22%~68.48%)、MgO(1.35%~8.13%)含量变化较大, 且具有高Na₂O+K₂O、Al₂O₃及低的TiO₂、P₂O₅含量等特征.岩石LREE及LILE富集, HFSE亏损.脉岩(87Sr/86Sr)_i比值较为一致(0.704 95~0.705 92), 而ε_Nd(t)(-0.2~-9.5)及T_2DM(1.02~1.77 Ga)值变化范围较大.主微量元素及同位素研究结果表明: 部分熔融的岩石圈地幔熔体底侵到壳幔边界, 诱发古老地壳物质的部分熔融, 随后发生的幔源熔体与壳源熔体的混合是脉岩最可能的源区过程.主微量元素构造判别图解指示岩石形成于陆弧向板内演化的构造环境; 结合区域上同时代脉岩群、碱性岩带及A2型花岗岩的侵位, 认为晚三叠世华北板块北缘已完成与蒙古弧地体的碰撞并进入造山后伸展阶段.