桂北圆石山早侏罗世A型花岗岩的岩石成因及意义

桂北圆石山花岗岩中发育大量镁铁质包体.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示, 花岗岩形成于早侏罗世(179±2 Ma).花岗岩的地球化学特征表现为硅含量均一, 富碱更富钾、相对富铁而贫镁, 具有高的104×Ga/A1比值和Zr+Nb+Ce+Y含量, 属于A型花岗岩.圆石山花岗岩具有比较均一的Sr、Nd同位素组成(I_Sr＝0.701 7~0.710 8, ε_Nd(t)＝-7.77~-4.55).镁铁质包体则显示了稍低的I_Sr值(0.705 0~0.707 1)和稍高的ε_Nd(t)值(-4.87~-2.63).花岗岩的锆石原位Hf同位素组成为: (176Hf/177Hf)_i=0.282 62~0.282 70, ε_Hf(t)=-1.68~1.17, 相应的Hf同位素两阶段模式年龄T_DM2变化于1.25~1.43 Ga之间.圆石山花岗岩可能是在伸展环境下由低成熟度的下地壳物质部分熔融所形成.自早侏罗世(~200 Ma)以来, 伸展作用是华南内陆构造背景的主体, 多期次的玄武质岩浆底侵作用可能是燕山期伸展作用的直接诱因.华南内陆早侏罗世时期可能仍处于板内“后碰撞”环境.      

云开地区早古生代宁潭片麻状花岗质岩体锆石U-Pb定年、岩石成因及构造背景

华南地区广泛发育的早古生代岩体形成的构造背景是近年来的研究焦点.云开地区是华南早古生代构造-岩浆活动最为强烈的地区之一.对本地区宁潭片麻状花岗质岩体进行详细的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学研究表明,宁潭岩体岩浆锆石发育较为明显的振荡环带,偶见被包裹的继承锆石核;3个样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为430±2 Ma、426±4 Ma、433±2 Ma,指示该岩体侵位于早古生代.宁潭岩体富Si、Al,贫Mg、Ca,CIPW标准矿物中出现刚玉分子,属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类.其稀土元素配分曲线呈明显的海鸥型,显示较强负Eu异常,稀土元素分馏程度较低;亏损高场强元素,富集轻稀土元素及大离子亲石元素;全岩（87Sr/86Sr）_i值较高（0.711 30~0.718 42）,ε_Nd（t）值较为均一（-8.6~-8.1）,对应的T_DM2值为1 827~1 848 Ma;岩浆锆石ε_Hf（t）值变化范围较大（-10.9~-2.5）,对应的T_DM2值主要分布于1 600~2 000 Ma,峰值明显（~1 800 Ma）.上述特征表明宁潭岩体属于地壳物质重熔型花岗岩,主要起源于华夏元古宙基底物质的重熔,源区以变质泥岩、变质砂岩为主.宁潭岩体侵位时华南地区陆内造山带处于后造山伸展垮塌阶段,该岩体的侵位与造山后的伸展作用有关.      

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.      

藏南曲卓木地区酸性火山岩地球化学、Hf-Sr-Nd同位素特征及其成因

目前关于白垩纪酸性岩石的相关研究报道极少.近年来在曲卓木地区发现了较为广泛的酸性（英安岩）-基性（辉绿岩-玄武岩）火山岩浆活动,双峰式火山岩浆活动特征明显.对其进行了年代学、地球化学及Hf-Sr-Nd同位素研究.结果表明,英安岩成岩年龄为142.0±2.5 Ma,具有高的LREE及Nb、Zr、Hf、Y等高场强元素含量以及Ga/Al比值,显示A型花岗岩特征.锆石的ε_Hf（t）值为-13.1~-2.4,平均值为-7.1.岩石具有高的初始Sr同位素值（（87Sr/86Sr）_i值为0.722 024~0.722 698）以及低的初始Nd同位素值（ε_Nd（t）为-12.2~-11.8）.综合研究表明,曲卓木地区酸性火山岩是伸展背景下大陆地壳深熔作用的产物,其与区域上桑秀组酸性火山岩、Laguila酸性侵入岩、桑日则地区流纹岩具有相似的地球化学特征与相当的成岩年龄,可能同属于Comei-Bunbury大火成岩省的一部分,均是Kerguelen地幔柱早期岩浆活动产物,而Kerguelen地幔柱活动可能提前至140 Ma左右.      

大兴安岭南段维拉斯托高分异花岗岩体的成因与演化及其对Sn-(Li-Rb-Nb-Ta)多金属成矿作用的制约

近年来,大兴安岭南段维拉斯托矿区深部Sn-Li找矿取得重大突破,但人们目前对与成矿作用密切相关的深部花岗岩体成因与演化及其对稀有金属矿化存在怎样的制约尚不清楚.为此,针对该岩体开展了年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成研究,获得的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为130.7±0.5 Ma（MSWD=0.53）,属早白垩世岩浆活动产物.化学组成上表现为高硅、富碱（高钠）,贫钙、镁、铁和极低P₂O₅（< 0.01%）含量特征,铝饱和指数（A/CNK）集中于1.02~1.08,全岩Rb/Sr、Nb/Ta比值高,Zr/Hf比值低（< 4）.岩体富Cs、Rb、Th、U、Nb、Ta以及Li、F等元素,亏损Ba、Sr、Ti和稀土元素,轻重稀土比值小,并具显著的四分组效应和Eu负异常（δEu=0.02~0.15）,锆石饱和温度（691~727℃）和Zr+Nb+Ce+Y含量均低于A型花岗岩,以上综合特征反映其应属准铝-弱过铝质高分异I型花岗岩类.岩体具正的ε_Nd（t）（+1.10~+3.75）值和相对均一的ε_Hf（t）（+4.2~+8.7）以及年轻的二阶段模式年龄（T_（Nd）DMC=607~829 Ma;T_（Hf）DMC=627~914 Ma）,说明成矿岩体的岩浆源区可能来自于含大量幔源组分新生下地壳的部分熔融.Sn-（稀有）成矿受岩浆后期的高度分异演化和晚期流体-熔体相互作用共同影响,并与外围的脉状矿体共同构成岩浆-热液成矿系统.      

龙首山中段芨岭花岗岩体Sr-Nd-Pb同位素特征及意义

龙首山中段芨岭早古生代花岗岩体与碱交代型铀矿化关系密切,是龙首山花岗质岩浆活动带重要组成部分,但人们对芨岭岩体的成因、岩浆源区性质以及与铀成矿之间的关系还了解得不多.花岗岩体Sr-Nd-Pb同位素研究结果表明,不同期次花岗岩(早古生代第一次灰白色二长花岗岩、第二次肉红色二长花岗岩、晚古生代肉红色细粒(钾长)花岗岩)的(87Sr/86Sr)_i值均介于大陆地壳范围内(0.706~0.718),同时有(87Sr/86Sr)_i均值先升后降(0.707 12→0.710 00→0.707 89)、ε_Nd(t)均值先降后增(-7.00→-8.09→-4.65) 的特征.不同期次花岗岩体t_DM2均值分别为1 735.50 Ma、1 814.66 Ma、1 737.50 Ma,接近残留地壳年龄,表明岩体的主要物质来源为古元古代龙首山群地层,并有部分幔源组分或年轻地壳物质的加入.岩体的Pb同位素比值较高,灰白色二长花岗岩的206Pb/204Pb=18.328~19.240,207Pb/204Pb=15.549~15.619,208Pb/204Pb=38.390~39.075,μ=9.37~9.43(平均为9.40);肉红色二长花岗岩的206Pb/204Pb=30.209~43.529,207Pb/204Pb=16.097~25.076,208Pb/204Pb=39.107~39.420,μ=18.47~30.24(平均为24.355);肉红色细粒(钾长)花岗岩的206Pb/204Pb=19.071~19.767,207Pb/204Pb=15.577~25.438,208Pb/204Pb=38.682~42.593,μ=9.36~9.49(平均为9.41),显示为高放射性成因铅同位素特征,表明岩体的铅为混合来源但以壳源为主.Sr-Nd-Pb同位素对比研究表明,钠交代岩(矿石)的(87Sr/86Sr)_i、ε_Nd(t)与早古生代第二次侵入的肉红色斑状二长花岗岩极为相似,在(87Sr/86Sr)_i-ε_Nd(t)图解投影点也吻合,表明研究区碱交代型铀成矿主要与早古生代第二次侵入有关.其他期次花岗岩体同样具有高铀背景值,表明其可能也提供了一定的铀源.      

冈瓦纳大陆北缘安第斯型造山带:藏北安多奥陶纪花岗岩锆石U-Pb年龄和地球化学证据

随着近年来地质研究程度的提高,青藏高原晚古生代-中生代的板块构造演化过程已经日趋清晰,但是对于青藏高原前寒武纪-早古生代演化历史的认知程度仍然很低。本文报道了青藏高原拉萨地块安多地区花岗岩的LA-ICP-MS锆石UPb定年、岩石地球化学和锆石Hf同位素分析结果。这些花岗岩形成于早奥陶世(481~487Ma),为Ⅰ型花岗岩具有不均一的锆石ε_Hf(t)值(-5.8~+0.6),可能形成于壳源和幔源岩浆的混合作用,随后经历了广泛的结晶分异过程。拉萨地块的埃迪卡拉纪-奥陶纪Ⅰ型花岗岩具有Sr/Y比值降低和锆石ε_Hf(t)值升高的演化趋势,指示伸展环境下的幔源岩浆上涌过程。综合前人研究成果可知,安多地区奥陶纪花岗岩可能形成于后碰撞环境与早古生代冈瓦纳大陆北缘的洋壳俯冲和陆块拼贴相关。     

冀北张-宣地区后城组、张家口组火山岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素

冀北张家口-宣化地区(张-宣地区)分布着中生代后城组和张家口组火山岩.锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析结果表明, 后城组英安岩的结晶年龄为(130±1)Ma, 为早白垩世, 而不是前人所认为的晚侏罗世.张家口组流纹岩的结晶年龄为(126±1)Ma, 也为早白垩世.后城组英安岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-18.8~-25.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.78~2.37 Ga, 平均2.54 Ga, 与冀北分布的基底岩石Nd、Hf模式年龄相同, 考虑到华北克拉通东部地壳生长的主要时期为晚太古代, 我们初步认为后城组粗安岩可能主要来源于晚太古代地壳物质的重熔作用; 而张家口组流纹岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-15.1~-18.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.34~2.13 Ga, 明显比后城组火山岩年轻.张家口火山岩来源于太古代的地壳物质和部分幔源物质混合.这些年代学数据和锆石Hf同位素表明张-宣地区大面积的后城组和张家口组火山岩是华北克拉通东部晚中生代岩石圈强烈减薄作用的结果.      

东昆仑与成矿有关的三叠纪花岗岩演化:基于莫河下拉岩体岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学的证据

东昆仑造山带在三叠纪不仅是一个重要的构造-岩浆带,也是一个对于国民经济非常重要的多金属成矿带.该区在三叠纪形成了大量与成矿有关的花岗岩,它们之间的联系、与区域构造运动的关系目前尚未明确.在莫河下拉银多金属矿花岗斑岩岩相学、地球化学和锆石年代学的研究基础上,总结了东昆仑地区三叠纪与成矿有关花岗岩的基本特征,并探讨了它们的演化规律.结果表明:(1) 东昆仑与成矿有关的三叠纪花岗岩年龄为250~200 Ma,具有一个由低K系列-中K钙碱性系列向高K系列-钾玄岩系列过渡的明显趋势,240~200 Ma,A/NK比值由2.00降到1.00;(2)(87Sr/86Sr)_i为0.710~0.715,ε_Nd(t)值为-0.6~0.0,ε_Hf(t)主要集中在-5~1,峰值为-2~-1,表明东昆仑与成矿有关三叠纪花岗岩物质主要来源于古老的地壳物质,同时有少量的幔源物质加入;(3) 东昆仑地区在240 Ma进入后造山阶段,出现大规模的钙碱性花岗岩,220 Ma之后花岗岩大量减少,210~204 Ma出现的花岗岩以碱性A型花岗岩为主,标志着碰撞造山结束进入到板内裂解阶段.      

粤南海宴A型花岗岩与镁铁质包体的成因及意义

华南晚中生代花岗岩及其形成的构造背景是目前研究的热点之一,通过对粤南地区A型花岗岩与镁铁质包体的年代学和地球化学组成的研究,探讨其岩石成因及构造意义.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,广东海宴花岗岩与镁铁质暗色微粒包体形成于早白垩世（分别为144.0±1.7 Ma和141.1±2.5 Ma）.花岗岩具有典型的A型花岗岩特征:富硅、碱、铁而贫镁、钙,具有高的10 000×Ga/A1比值和Zr+Nb+Ce+Y含量等.包体具有钾玄质岩的特征:富碱更富钾、低钛、高铝及强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素等.花岗岩的I_Sr=0.706 6~0.712 2,ε_Nd（t）=-7.01~-2.03,镁铁质包体则显示了稍低的I_Sr（0.708 5~0.711 1）和稍高的ε_Nd（t）（-6.99~-2.23）.元素及Sr-Nd同位素结果显示,花岗岩可能是中元古代地壳岩石部分熔融的产物,而钾玄质包体的初始岩浆可能源自俯冲沉积物交代的富集地幔.海宴A型花岗岩及其钾玄质包体的发现,暗示着区域早白垩世处于伸展的构造背景,不同于东南沿海地区的挤压构造应力环境.      

东昆仑布尔汗布达早古生代岩浆弧的形成与演化初探

东昆仑布尔汗布达弧位于东昆中断裂南侧,不同于北昆仑晚古生代-中生代岩浆弧,是东昆仑早古生代岩浆岩广泛分布的地区,对研究原特提斯洋俯冲-增生过程具有重要意义.报道了布尔汗布达地区早古生代岩浆岩岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年、Lu-Hf和Sr-Nd同位素资料,结合以往研究成果,推断布尔汗布达弧与增生造山作用相关的岩浆活...     

西准噶尔谢米斯台西段花岗岩年代学、地球化学、锆石Lu-Hf同位素特征及大地构造意义

西准噶尔谢米斯台花岗岩研究程度偏低, 运用锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、地球化学及锆石Lu-Hf同位素方法研究西准谢米斯台西段地区花岗岩, 结果表明: 谢米斯台岩体(427.6±2.3 Ma)和哈勒盖特希岩体(428.6±2.5 Ma)均形成于中志留世; 谢米斯台碱长花岗岩地球化学特征类似于Ⅰ型花岗岩, 哈勒盖特希碱长花岗岩地球化学特征类似于A型花岗岩; 锆石Hf同位素组成较均一, ε_Hf(t)=12.4~14.5, 二阶段模式年龄t_DM2变化范围在497~603 Ma之间, Ⅰ型花岗岩和A₂型花岗岩可能形成于后碰撞阶段的挤压-伸展转变期, 是中志留世额尔齐斯-斋桑洋壳向南俯冲至波谢库尔-成吉斯火山弧底部, 俯冲板片与岛弧底部岩石圈之间剪切带的物质发生变形、变质及部分熔融作用, 使得由亏损地幔形成不久的年轻地壳(由洋壳和岛弧组成)发生部分熔融形成的长英质岩浆经进一步分离结晶作用形成分异Ⅰ型花岗岩和高温、缺水A₂型花岗岩, A₂型花岗岩较Ⅰ型花岗岩分离结晶程度高.      

大兴安岭北段中—新生代玄武岩成分变异:对地幔热演化过程意义

近年来,东北地区地幔热演化过程的相关研究相对较少,而揭示东北地区地幔热演化过程的有效手段就是研究东北地区玄武岩的成分变异特征.系统总结并对比了大兴安岭北段早白垩世玄武质岩石和新生代玄武质岩石的化学成分变异,以便揭示研究区中生代晚期-新生代的地幔热演化过程.大兴安岭北段早白垩世玄武岩在化学上属于拉斑玄武岩系列,以亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素为特征,它们的La/Nb和La/Ta比值分别介于1.8~5.6和30~87,暗示岩浆起源于岩石圈地幔;它们的初始87Sr/86Sr值、ε_Nd（t）和ε_Hf（t）值分别介于0.704 5~0.706 9、-1.52~+3.60和+1.74~+7.77,表明岩浆源区属于弱亏损-弱富集的岩石圈地幔;早白垩世玄武质岩石的Sr-Nd-Pb同位素成分指示岩浆源区是由DM和EMⅡ型地幔端元混合而成,并经历了俯冲流体的交代.表明大兴安岭北段早白垩世玄武质岩浆源区为受早期俯冲流体交代的岩石圈地幔.新生代超钾质和钾质玄武岩具有Nb-Ta的弱负异常,87Sr/86Sr值为0.704 7~0.705 7、ε_Nd（t）值为-6.3~-0.8,而地幔捕掳体具有Sr-Nd同位素亏损特征;钠质玄武岩具有Nb-Ta的正异常,较超钾质和钾质玄武岩具有低的87Sr/86Sr（0.703 5~0.704 2）以及高的ε_Nd（t）值（+3.4~+6.6）,类似MORB的同位素组成,这些特征说明大兴安岭北段新生代玄武质岩石起源于软流圈地幔.综上所述,大兴安岭北段早白垩世和新生代玄武质岩石成分的差异不仅指示其岩浆源区从岩石圈地幔转变为软流圈地幔,更为重要的是它揭示了研究区地幔的热演化过程——从早白垩世高的地温梯度到新生代低的地温梯度的转变.这一过程也是岩石圈从中生代晚期到新生代逐渐增厚的过程.结合区域构造演化,可以得出大兴安岭北段早白垩世的玄武质岩浆作用与岩石圈伸展、减薄形成的裂陷作用相关,而新生代玄武质岩浆作用则与陆内裂谷作用相关.      

扬子克拉通北缘新元古代A型花岗岩的发现及大地构造意义

对大磊山片麻状花岗岩的研究可以为新元古代罗迪尼亚超大陆在扬子克拉通北缘裂解提供约束.在详细野外地质调查和岩相学工作基础上,对该片麻状花岗岩进行了系统的锆石U-Pb定年、全岩地球化学和锆石原位Lu-Hf同位素分析,研究发现,这些片麻状花岗岩富硅(SiO₂=73.18%~77.40%)、碱(Na₂O+K₂O=8.07%~8.70%)、贫铝(Al₂O₃=12.11%~13.92%)和镁(MgO=0.10%~0.34%),富集LILE、Ga、Rb、Th,Zr和Hf元素具明显正异常,Nb、Sr、P、Ti等元素具明显负异常,表现出后造山A型花岗岩(A₂型)的特征.这些花岗岩中,锆石均具典型的震荡环带,Th/U比值均大于0.5,为岩浆成因;两个样品的LA-ICP-MS(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry)锆石的谐和分别是:801.3±3.0 Ma(MSWD=0.62,n=21) 和796.1±6.3 Ma(MSWD=1.70,n=15),其中一个样品继承锆石谐和年龄为845.0±12.0 Ma(MSWD=1.30,n=6),表示他们是新元古代岩浆结晶产物.锆石ε_Hf(t)值变化于-7.5~+8.0,正ε_Hf(t)值对应的亏损地幔单阶段模式年龄(t_DM1)为1 242~1 059 Ma,负ε_Hf(t)值对应的地壳两阶段模式年龄(t_DM2)为1 636~1 981 Ma,显示该地区存在的最古老物质是古元古代(老至1 981 Ma).这些数据结果表明形成大磊山A型花岗岩的初始物质主要为元古代古老地壳物质,暗示该岩浆源自于壳幔混合作用,幔源端元可能源自于伸展拉张背景下地幔岩浆上涌.结合区域研究成果认为,该A型花岗岩的形成与罗迪尼亚超大陆聚合后-裂解中的陆缘弧后拉张环境所引起的深部古元古代地壳拉张垮塌有关.