中国东南部下地壳物质与花岗岩成因探索

在中国东南部中－新生代玄武质岩石中陆续找到了来自下地壳的辉长岩质麻粒岩／辉长岩深源捕掳体。本文着重研究了沿海地区广东麒麟新生代玄武质角砾岩筒中的辉长岩质麻粒岩捕掳体,并与内陆湖南道县早中生代玄武质角砾岩筒中的辉长岩、花岗片麻岩捕掳体作了比较。研究表明,辉长岩质麻粒岩是底侵作用形成的基性岩浆底垫于下地壳,并经变质作用的产物。底侵作用是重要的壳－幔作用过程,也是中国东南大陆边缘陆壳演化的重要过程。Ｓｍ－Ｎｄ同位素定年显示,中国东南大陆边缘底侵作用物质在地壳底部的结晶年龄约为１１２．３±１７．８Ｍａ,属晚中生代时期。此外,底侵作用在不同大地构造域的发育程度是不一致的,底侵作用发育强弱的标志是基性火山岩是否发育、壳幔型花岗岩是否广泛产出     

广东麒麟新生代玄武质角砾岩筒中岩石包体的研究

本文以广东麒麟玄武质角砾岩筒中的各种岩石包体为研究对象,通过详细的岩石学研究,按岩石类型将包体划分为四类：即橄榄岩、辉石岩、辉长岩质麻粒岩、花岗岩和火山－沉积岩,并依据包体的岩石地球化学特征,讨论了它们的成因;其中辉长岩质麻粒岩是来自本区下地壳的样品,是由上地幔部分熔融产生的熔体“底侵”于地壳底部结晶,又经变质作用的产物。同时,本文结合实测的和计算的地球物理参数,讨论了该区的岩石圈分层。     

安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用——来自矿物巨晶和岩石包体的证据

安徽铜陵地区中生代的岩浆岩岩体中产有多种矿物巨晶和岩石包体。笔者对产于曹山辉石冈长玢岩和鸡冠石花岗闪长岩中的辉石和角闪石巨晶及其堆积岩或堆积晶进行了详细的岩相学和矿物化学研究，并在此基础上估算了矿物平衡结晶的温压条件，讨论了安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用问题。研究表明，铜陵地区大约在140Ma以前发生了碱性橄榄玄武质岩浆的底侵作用，辉石巨晶和角闪石巨晶及其堆积晶是由底侵的碱性橄榄玄武质岩浆在28～33km深处的深位岩浆房中与下地壳发生同化混染作用形成的中基性岩浆经结晶分异作用形成的，而辉石堆积岩是由中基性岩浆在19～21km深处的浅位岩浆房中与中地壳的浅变质岩系发生同化混染作用形成的中性岩浆经结晶分异作用形成的。     

铜陵中酸性侵入岩同源包体特征及岩浆动力学

铜陵地区中生代中酸性侵入岩的钙碱性系列岩石中,发育同源浅源包体(闪长质微粒包体),而碱性系列岩石中发育同源深源包体(辉石岩和角闪石岩)。它们在矿物化学、稀土微量元素地球化学特征方面与其寄主岩石具有相似性,但在形成的物理化学条件和岩浆动力学特征方面存在一定的差异。反映了它们是同源岩浆在不同岩浆作用阶段的产物,即深源包体来自深位岩浆房中的堆积岩碎块,而浅源包体则来自浅位岩浆房的冷凝边碎块。     

塔里木南缘布雅花岗岩和暗色包体的锆石U-Pb年代学及地球化学特征

塔里木西南缘铁克里克地区广泛发育早古生代中酸性侵入岩,本文对其中布雅岩体及其暗色包体进行系统的岩石学、年代学及岩石地球化学研究,确定了岩石成因及其构造属性。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,寄主石英二长闪长岩结晶年龄为432.6±2.5 Ma(MSWD=1.5),暗色包体结晶年龄为432.4±6.4 Ma(MSWD=0.031),二者形成时代相同,均为志留纪早期岩浆活动的产物。地球化学特征表明,布雅暗色包体应来源于地幔的部分熔融,而寄主岩石岩浆具有壳源岩浆的性质并经历了幔源岩浆不均匀的混合。野外及岩相学特征均显示暗色包体为铁镁质岩浆注入长英质岩浆快速冷凝形成的,是幔源岩浆底侵下地壳形成的岩浆混合作用的产物。它们是塔里木南缘早古生代碰撞造山作用晚期的岩浆记录。     

鲁西中生代辉长-闪长岩中辉石岩捕虏体的岩石成因

鲁西中生代辉长-闪长岩中包含有变晶结构和堆积结构两种类型辉石岩类捕虏体,它们的矿物化学和岩石地球化学特征可同中国东部新生代玄武岩中的辉石岩类包体相对比.它们代表了上地幔两次岩浆底侵事件的产物.辉石岩类捕虏体母岩浆来自于含有陆壳物质的软流圈及其上部岩石圈地幔的部分熔融.辉石岩类捕虏体是由该母岩浆高压分离结晶堆积的产物.辉石岩的母岩浆在上地幔的运移是引起鲁西中生代岩石圈地幔富硅质交代作用的主要因素.     

辽西早白垩世义县组火山夺的起源及壳幔相互作用

对燕山造山带辽西早白垩世义县组火山岩的Nd,Sr,Pb同位素分析，作者认为义县组火山岩起源于岩石圈地幔的部分熔融，岩浆在上侵过程中发生了结晶分异和同化混染作用，即AFC过程。与新生代汉诺坝玄武岩中的中生代镁铁质麻粒岩捕虏体和太古代片麻岩对比研究，发现义县组火山岩与这些镁铁质麻粒岩捕虏体有许多地球化学相似之处，而与长英质麻粒岩捕虏体和太古代各种片麻岩差别较大。作者认为早白垩世燕山板内造山带发生了强烈的岩石圈伸展作用，辽西义县组火山岩和汉坝新生代玄武岩中的镁铁质麻粒岩捕虏体均为这一构造背景下的产物，它们属于幔源岩浆喷发与大规模玄武zh质岩浆底侵作用形成的“同质异相体”。     

安徽钱桥-象山角闪石堆晶岩岩石学和地球化学特征

安微钱桥-象山角闪石堆晶岩是由相当于低硅闪长岩中暗色微粒包体的玄武质岩浆在9.24～12.77km深度和高水压条件下结晶分离作用堆晶形成的。残余的低硅闪长质熔体将它们携带到浅部侵位。结晶分离形成这种堆晶岩的岩浆是玄武质的,可能是由地幔岩中等程度部分熔融形成的拉斑玄武质岩石经再次熔融形成的。     

辽西早白垩世义县组火山岩的起源及壳幔相互作用

对燕山造山带辽西早白垩世义县组火山岩的Nd,Sr,Pb同位素分析,作者认为义县组火山岩起源于岩石圈地幔的部分熔融,岩浆在上侵过程中发生了结晶分异和同化混染作用,即AFC过程.与新生代汉诺坝玄武岩中的中生代镁铁质麻粒岩捕虏体和太古代片麻岩对比研究,发现义县组火山岩与这些镁铁质麻粒岩捕虏体有许多地球化学相似之处,而与长英质麻粒岩捕虏体和太古代各种片麻岩差别较大.作者认为早白垩世燕山板内造山带发生了强烈的岩石圈伸展作用,辽西义县组火山岩和汉诺坝新生代玄武岩中的镁铁质麻粒岩捕虏体均为这一构造背景下的产物,它们属于幔源岩浆喷发与大规模玄武zh质岩浆底侵作用形成的"同质异相体".     

太古宙花岗岩中的暗色包体

在华北陆台北缘太古宙花岗质岩石的成因研究中,对其中的暗色包体进行了较详细的矿物学和岩相学研究,从中获得了许多反映花岗质岩浆来源及其成岩演化过程的信息,从而为花岗岩的岩浆起源提供了证据。这些暗色岩包体按成因及来源可分为:深源火成岩包体,围岩包体及深熔同生包体。研究表明,深源火成岩包体是花岗岩的母岩浆(基性岩浆)的早期结晶分离相,有些包体可能代表岩浆源区—上地幔岩的岩块。而深熔同生包体和围岩包体则是在深熔岩浆的形成过程中母岩中难熔组分的聚集物和岩浆上侵过程中捕获围岩的产物。     

新疆准噶尔地区花岗岩中微粒闪长质包体特征及后碰撞花岗质岩浆起源和演化

新疆准噶尔地区也布山、庙儿沟两个晚古生代后碰撞准铝一过铝质花岗岩体中，广泛发育大量的暗色微粒闪长质包体。岩石学、矿物学、主量元素和微量元素地球化学研究表明，包体与其寄主岩存在明显的亲缘关系。东准噶尔也布山黑云母花岗岩体中的暗色微粒包体与寄主岩有相似的地球化学成分，表明它是与寄主花岗岩相同成因的同源包体，是来自上地幔的基性岩浆经过高度演化、结晶分异的产物；西准噶尔庙儿沟二长花岗岩体中含钾长石斑晶的微粒包体则主要是由幔源的下地壳基性岩部分熔融形成的残余体，被酸性岩浆携带并发生成分上的同化和混染，最后在上地壳侵位的产物。同准噶尔碱性花岗岩一样，载荷包体的准铝一过铝质花岗岩是晚古生代后碰撞阶段构造一岩浆活动的岩石类型之一，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。     

Magmatic processes and mixing origin of andesite: Miocene Karamağara volcanics,Central Anatolia,Turkey

The Miocene Karamağara volcanics (KMV) crop out in the Saraykent region (Yozgat) of Central Anatolia. The KMV include four principal magmatic components based on their petrography and compositional features: basaltic andesites (KMB); enclaves (KME); andesites (KMA); and dacites (KMD). Rounded and ellipsoidal enclaves occur in the andesites, ranging in diameter from a few millimetres to ten centimetres. A non‐cognate origin for the enclaves is suggested due to their mineralogical dissimilarity to the enclosing andesites. The enclaves range in composition from basaltic andesite to andesite. Major and trace element data and primitive mantle‐normalized rare‐earth element (REE) patterns of the KMV exhibit the effects of fractional crystallization on the evolution of the KME which are the product of mantle‐derived magma. The KMA contain a wide variety of phenocrysts, including plagioclase, clinopyroxene, orthopyroxene, hornblende and opaque minerals. Comparison of textures indicates that many of the hornblende phenocrysts within the KMA were derived from basaltic andesites (KMB) and are not primary crystallization products of the KMA. Evidence of disequilibrium in the hybrid andesite includes the presence of reacted hornblendes, clinopyroxene mantled by orthopyroxene and vice versa, and sieve‐texture and inclusion zones within plagioclase. The KMV exhibit a complex history, including fractional crystallization, magma mixing and mingling processes between mantle and crust‐derived melts. Textural and geochemical characteristics of the enclaves and their hosts require that mantle‐derived basic magma intruded the deep continental crust followed by fractional crystallization and generation of silicic melts from the continental material. Hybridization between basic and silicic melts subsequently occurred in a shallow magma chamber. Modelling of major element geochemistry suggests that the hybrid andesite represents a 62:38 mix of dacite and basaltic andesite. The implication of this process is that calc‐alkaline intermediate volcanic rocks in the Saraykent region represent hybrids resulting from mixing between basic magma derived from the mantle and silicic magma derived from the continental crust. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

新疆哈密黄山东铜镍硫化物矿床成岩成矿作用

黄山东铜镍硫化物矿床赋存于橄榄岩、苏长岩、辉长岩和闪长岩组成的镁铁-超镁铁质杂岩体中,赋矿岩体包含至少4套岩石组合。不同类型岩石微量元素和稀土元素原始地幔标准化配分模式指示,该矿床明显亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素和Cr元素,富集Sr及大离子亲石元素;(La/Yb)N=1.08～2.70,δEu=0.50～2.57;含矿岩石Cu/Pd比值和Ti/Pd比值大于原始地幔值,表明不同类型岩石是高镁玄武质岩浆在深部分异结晶演化的产物。根据橄榄石和全岩化学组成可估算出母岩浆MgO含量约为12%。成矿岩浆深部演化过程中,富硅的地壳混染组分和外来流体的加入可能促成了岩浆中的硫饱和;深部熔离的不混溶硫化物珠滴被上升岩浆携带,富集在橄榄岩和苏长岩的底部。     

二连盆地北缘晚中生代火山岩Ar-Ar年代、地球化学及构造背景

中国东北二连盆地周缘分布有三组时代不同的晚中生代火山岩,其中早、中期为两套地球化学性质不同的流纹岩,晚期为玄武质火山岩。本文通过测定火山岩基质Ar-Ar同位素年龄,表明早期查干诺尔组流纹岩形成于142Ma,晚期不拉根哈达组基性火山岩形成于129Ma,可见二连盆地北缘晚中生代火山岩时代均为早白垩世。通过对主、微量元素地球化学特征和Sr-Nd-Pb同位素组成研究,以及与邻区同期满克头鄂博组英安岩和流纹岩、玛尼吐组英安岩、霍林河地区查干诺尔组英安岩、流纹岩对比,认为早期查干诺尔组流纹岩来源于新成下地壳,岩浆演化过程经历了强烈分异作用;中期流纹岩源区为中上地壳或下地壳岩浆经历了上地壳强烈同化混染作用;晚期不拉根哈达组基性火山岩则源于受俯冲洋壳流体交代的富集岩石圈地幔。结合早白垩世区域岩石圈减薄背景,本文认为研究区早白垩世火山岩形成于陆内伸展构造环境。     

铜陵中酸性侵入岩成因及锆石SHRIMP定年

铜陵地区高钾钙碱性系列侵入岩包括辉长闪长岩+石英二长闪长岩+花岗闪长岩,橄榄安粗岩系列侵入岩包括辉石二长闪长岩+二长岩+石英二长岩。高钾钙碱性系列侵入岩中含有富云母包体和微粒闪长质包体以及镁铁质石英二长闪长质包体,与区内的铜(金)矿化关系密切;橄榄安粗岩系列岩体中含多种深源堆积岩包体,与金(铜)、银、铅、锌等矿化关系密切。锆石SHRIMP定年结果表明,石英二长闪长岩为140Ma左右,花岗闪长岩为142～146Ma,辉长闪长岩为143Ma,辉石二长闪长岩为138～142Ma,二长岩为143Ma,可见两个系列侵入岩的年龄既有一定的差别,也有一些重叠。岩石地球化学及包体岩石学研究表明,橄榄安粗岩系列岩石可能为幔源碱性玄武质岩浆分异后形成,高钾钙性系列岩石可能为分异的幔源岩浆与壳源岩浆混合后形成。     

华北晚中生代和新生代玄武岩中单斜辉石巨晶来源及其对寄主岩岩浆过程的制约:以莒南和鹤壁为例

本文对华北克拉通晚中生代和新生代碱性玄武质岩石中的单斜辉石巨晶进行了主、微量元素和Sr-Nd同位素的综合研究,发现晚中生代和新生代单斜辉石巨晶存在明显的主、微量元素和同位素组成上的差异。新生代单斜辉石巨晶有Al-普通辉石和次透辉石两类;而中生代单斜辉石巨晶只有Al-普通辉石。新生代单斜辉石SiO_2含量高、REE配分型式为上凸型、LILE和放射性元素含量高,并具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成;而中生代单斜辉石SiO_2含量低、REE配分型式为LREE富集型、LILE和部分HFSE以及放射性元素含量低,并具有比寄主碱性玄武岩稍富集的Sr和Nd同位素组成;巨晶的结构、矿物成分和地球化学特征,以及Mg-Fe在熔体与单斜辉石间的分配状况皆说明,新生代碱性玄武岩中单斜辉石巨晶是碱性玄武岩浆在高压下结晶的,因此二者是同源的;而中生代单斜辉石巨晶是被寄主岩浆偶然捕获的捕虏晶,是不同源的。华北新生代单斜辉石巨晶存在于碱性玄武岩和拉斑玄武岩中,它们具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成,说明即使是碱性玄武岩也不能完全代表软流圈来源的原始岩浆,其在上升过程中或多或少存在同位素组成富集的物质的混入。同时,拉斑玄武岩不是碱性玄武质岩浆直接结晶分异的产物,亦不是完全由部分熔融程度的不同造成的。拉斑玄武岩中存在岩石圈地幔物质的贡献或是岩浆房内碱性玄武质岩浆受地壳混染作用的结果。     

Quaternary basaltic volcanism reflecting heterogeneous mixture of two mafic melts: Gölova basaltic rocks,Southern Anatolia,Turkey

The Quaternary volcanic rocks from Gögova region constitute an example of on intra-continental volcanism in Southern Anatolia, Turkey. These rocks were erupted along the left-lateral strike-slip Yumurtalιk fault zone. They comprise basaltic lavas containing mafic enclaves. The enclaves are distributed widely through the lavas and are spherical to ellipsoidal in shape. Both the host lavas and the mafic enclaves have an alkaline character. Fractional crystallization process was important in the formation of the mafic enclaves where olivine was the main crystallizing phase. However, fractional crystallization was not a dominant process in the host lavas. Geochemical and petrological characteristics of both the mafic enclaves and the host lavas imply that magma mingling occurred during or immediately before eruption.     

扬子岩浆岩带东段基性岩地球化学

长江中下游中生代岩浆岩带称为扬子岩浆岩带。该带岩浆岩属高钾钙碱性岩系和橄榄安粗岩系,共基性端员玄武岩和辉长岩高钾富碱,硅弱不饱和,富集Ｒｂ、Ｂａ、Ｔｈ、Ｋ、ＬＲＥＥ等强不相容元素,强烈亏损Ｃｒ、Ｎｉ等强相容元素;ＲＥＥ球粒陨石标准化曲线为右倾型,在Ｌａ／Ｓｍ－Ｌａ图上排列成一斜线,是地幔不同程度部分熔融为主的产物。基性岩εＮｄ较高,Ｉｓｒ较低,在εＮｄ－ＩＳｒ图上沿地幔排列及其延长线分布,略向右漂     

深部过程对埃达克质岩石成分的制约

埃达克岩、太古宙TTG和中国东部广泛出露的燕山期埃达克质中酸性火山-侵入岩在岩石地球化学特征方面有许多相似之处,也有一些显著的差异。与典型的埃达克岩相比,太古宙TTG具有相对高Si和低Mg^#的特点：中国东部埃达克质岩石多表现为低Mg^#贫A120,和高K特征。埃达克岩相对高Mg^#是由于俯冲洋壳部分熔融产生的原生埃达克岩熔体受到了地幔橄榄岩的混染,太古宙TTG多无明显的地幔混染印记,反映其可能主要形成于下地壳底侵玄武岩的部分熔融,而与洋壳俯冲没有直接联系。中国东部埃达克质岩石相对低Mg^#畜K,暗示其可能是下地壳底侵玄武岩部分熔融或拆沉-熔融的产物,而幔源富钾熔体的混合、壳内分异和混染过程都有可能影响其成分特征中国东部部分地区的高镁埃达克质岩石可能揭示了下地壳拆沉一熔融和地幔混染过程。钾质埃达克岩的源区可能是被小比例软流圈熔体交代富集的底侵玄武岩层(增厚的下地壳)。结合燕山期岩浆作用和构造转换的特点来看,埃达克岩的形成是中国东部晚中生代岩石圈强烈减薄和大规模岩浆作用产物的一部分,这一重大构造体制的转换可能与地幔柱上涌对岩石圈的侵蚀和导致的伸展作用有关。