北淮阳东段佛子岭群变质岩地球化学特征及其地质意义

北淮阳地区的佛子岭群是一套经受了多次变形、变质作用的低级变质岩系。佛子岭群主量元素平均含量为SiO_275.42%、Al_2O_38.13%、MgO 1.52%、Fe_2O_33.23%、Na_2O 1.61%、K_2O 1.67%、TiO_2 0.41%;特征微量元素Th、U、Hf、Sc、Zr、Y平均含量分别为8.49×10~(-6)、1.47×10~(-6)、4.85×10~(-6)、170.66×10~(-6)、193.69×10~(-6)、18.97×10~(-6);Th/U、La/Y、Th/Sc、La/Sc比值分别为4.92、3.56、1.51、1.38;∑REE含量125.3×10~(-6),δEu=0.67,轻稀土富集,La/Yb=14.99,(La/Yb)N=10.11。下部的祥云寨组主要为一套变质石英砂岩,原岩为砂岩和杂砂岩,构造环境以被动大陆边缘为主,物源以石英岩沉积岩物源区为主,并显示了亲扬子陆块的特征。而诸佛庵组和潘家岭组为一套云母石英片岩、石英云母片岩和二云片岩,原岩为杂砂岩、亚岩屑砂岩、岩屑砂岩及页岩,构造背景为大陆岛弧和活动大陆边缘,物源区主要为石英岩沉积岩物源区和长英质火成岩物源区,并显示了亲华北陆块的特征,表明佛子岭群经历了由扬子北缘被动大陆边缘向华北南缘活动大陆边缘的构造转化。     

大别山北缘石炭系碎屑岩地球化学及碎屑锆石年代学分析及其对物源区大地构造属性判别的制约

大别山北缘石炭系作为古生代唯一不变质或轻微变质的沉积地层,记录了其物源信息和古生代的构造演化.针对研究区这一地质特征,本文分析了研究区砂岩的碎屑组分、常量元素、微量元素和稀土元素,以及碎屑锆石的同位素年龄,并据此对物源区的大地构造属性进行了研究.研究区碎屑岩主要以中细粒石英砂岩和长石石英砂岩为主,砂岩的QFL平均值为Q 76.2％,F 15.9％,L7.9％,Q/(F+ L) 4.26;主要元素氧化物平均百分含量SiO263.69％,Al2O3 11.25％,MgO 3.66％,CaO 5.15％,Fe2O3T 6.15％,K2O 1.68％,Na2O 0.68％;部分特征微量元素Th,U,Hf,Sc,Zr,Y平均含量分别为10.78×10-6、2.64×10-6、4.39×10-6、15.67×10-6、166×10-6、25.33×10-6.Rb/Sr,Th/U,La/Y,La/Sc,Th/Sc比值分别为1.49、4.10、14.75、31.92和0.89;稀土元素总量ΣREE平均146.2×10-6(54.11×10-6 ～256.0×10-6),Eu异常0.64,轻稀土略有富集,La/Yb为12.58(3.94～15.42),(La/Yb)N为9.02.锆石年龄测定表明,早石炭世地层中碎屑锆石的年龄主要集中在400 ～500Ma,晚石炭世地层中碎屑锆石年龄主要为900～ 1300Ma,其次为2000～ 2800Ma.上述结果表明大别山北缘石炭系沉积物来源于不同的源区,包括早古生代的大陆岛弧、扬子板块中-新元古代基底以及华北板块古-中元古代基底.     

西昆仑赞坎地区古元古代化学沉积岩系的地球化学及微区特征研究

赞坎铁矿是西昆仑地区典型的铁矿床之一,该矿区内存在一套共生的化学沉积岩系"铁矿层和硅质岩"。本研究对该化学沉积岩系的宏观地球化学特征和微观矿物学组构及矿物地球化学特征进行了分析和探讨,研究结果支持赞坎铁矿为遭受了改造的沉积变质型铁矿并形成于类似大陆边缘海相环境。显微镜下,富铁矿石主要包含石英、磁铁矿和硅酸盐矿物并具有明显的条带状构造,而硅质岩则表现为细-微晶石英颗粒构成的紧密堆积结构。矿石富铁条带的XRD和EBSD分析结果表明,该矿石富铁条带内的主要矿物为磁铁矿、辉石和微量磷灰石,磁铁矿颗粒的晶胞参数为a=b=c=8.394A,z=8并吻合沉积变质型铁矿的特征。LA-ICPMS分析结果表明,磁铁矿内杂质元素的氧化物平均含量按照Cr_2O_3(2764×10~(-6))、Al_2O_3(2494×10~(-6))、V_2O_5(1494×10~(-6))、SiO_2(1255×10~(-6))、TiO_2(589.7×10~(-6))、MnO(162.5×10~(-6))、MgO(114.9×10~(-6))依次降低,其地球化学示踪结果吻合沉积变质型铁矿的特征。全岩地球化学分析结果显示,硅质岩的SiO_2含量70.58%~81.78%、Ba含量平均372.4×10~(-6)、U含量平均2.21×10~(-6)、ΣREE值平均97.37×10~(-6),这些特征总体上吻合热水成因,而部分样品偏高的Al_2O_3含量和∑REE值及无明显Eu异常则指示了非热水成因陆源沉积物的贡献;硅质岩的Al/(A1+Fe+Mn)值0.68~0.96、MnO/TiO_2值0.00~0.05、Al/(Al+Fe)值0.74~0.97、Sc/Th值2.22~7.07、U/Th值0.33~0.86、Al_2O_3/TiO_2值平均32.24吻合,这些指标指示其形成于类似大陆边缘海相的沉积环境;硅质岩的Ni/Co平均3.10吻合富氧环境,Sr/Ba值平均0.23指示该硅质岩形成环境的水动力总体偏弱,这说明赞坎地区硅质岩及铁矿的原始形成环境相对富氧且水动力总体偏弱。由于遭受了后期的构造-岩浆事件改造,赞坎铁矿的矿石地球化学特征与典型BIF存在略微的差异,但其岩石学、宏观地球化学和微区矿物学特征均在总体上吻合沉积变质型BIF的特点。综上所述,赞坎铁矿属于早前寒武纪的沉积变质型BIF铁矿,该铁矿形成于类似大陆边缘海相环境并遭受了后期构造-岩浆事件的改造。     

大别山超高压硬玉石英岩中的水: 来自红外光谱的证据

为了探讨大别山“名义上无水矿物”(NAMs)中结构水的分布特征, 研究相关的流体活动、矿物变形以及板块俯冲和折返动力学过程提供重要的微观信息.对大别山双河和碧溪岭地区超高压硬玉石英岩中的石英、硬玉、石榴石和金红石进行了傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析, 研究结果显示这些矿物都含有以OH-或者H₂O形式存在的氢, 硬玉中结构水平均含量在1000×10-6左右; 石榴石结构水含量在(900~1600)×10-6之间, 各样品颗粒结构水的分布不均匀; 副矿物金红石结构水含量在2000×10-6以上, 而石英结构中基本不含或仅含微量水(< 4×10-6).双河和碧溪岭地区的硬玉石英岩全岩含水量分别为(490~600)×10-6和545×10-6, 不同地区同一种NAMs中结构水含量基本相同.表明在高压-超高压变质岩的形成过程中, 地壳或原岩中的水可以通过这些超高压变质岩中的NAMs携带到地球深部.      

辽宁眼前山铁矿元素地球化学特征与沉积古环境研究

辽宁眼前山铁矿位于鞍山地区南北向和东西向铁矿构造变形带的复合部位,为鞍山地区鞍山式铁矿床的典型代表。本文对眼前山铁矿的岩石学、矿物学进行了研究,对该区铁建造和围岩的主量和微量元素地球化学进行了分析。该区铁建造以条带状为主,少量为块状,其顶底板围岩及矿体夹层主要为太古宇鞍山群千枚岩。主量分析结果表明,铁矿石主要由Si O2和铁的氧化物组成,Al2O3含量较低,LOI较大。矿石微量元素分配曲线属于右倾型,强不相容元素和大离子亲石元素富集,具有显著的Eu正异常,是海底高温热液(300℃)与海水混合的结果,表明了该区BIF形成与海底热液活动关系密切。该区BIF中富集重稀土元素,Y/Ho大于26,La和Eu具有正异常。由于缺少陆源碎屑物质,要形成稳定的条带状构造,推断该区的BIF形成于海水深度大于200 m的浅海环境,形成机制应该是富含铁的海底热液运移到相对浅水区发生氧化沉积所致。通过A-C-FM原岩恢复,结合Zr/Ti O2-Ni图解可知千枚岩为变质沉积岩;Sm/Nd比值也显示了沉积岩的特点。该区千枚岩中Th的变化范围为7.9×10-6~22.5×10-6,平均为15.8×10-6;La的变化范围为17.9×10-6~71.7×10-6,平均为38.4×10-6;La/Sc的平均值为2.3;Th/Sc的平均值为1.0;La/Th的平均值为2.4。这些值都接近大陆岛弧沉积岩特征。综合分析认为,眼前山铁矿成矿环境相当于弧后盆地。     

阿尔泰造山带苏普特群变质岩地球化学特征与原岩恢复

苏普特变质岩位于阿尔泰造山带西南缘琼乎尔-阿巴宫构造带,经历了板块俯冲、碰撞和造山后的地壳垂向增生过程。本文探讨苏普特群变质岩的原岩类型及构造环境,以梳理该构造带变质作用,为阿尔泰造山带晚古生代洋陆格局演变与复杂的造山作用研究提供一定参考。岩石学、地球化学及构造判别的研究结果表明,苏普特变质岩原岩为中酸性岩石(SiO_2含量47.61%～68.41%),富铁镁(69.17%～74.71%),富钠(K/NA=0.09～0.56),里特曼指数(σ)为0.98～1.60,小于3.3,属极强钙碱性岩-极强太平洋型的岩石类型,∑REE=103.39×10-6～133.9×10-6,为较低含量型,LR/HR1,La/Sm1,为轻稀土微富集,LR/HR1,La/Sm1,为轻稀土微富集;分布型式稍右倾,轻稀分馏程度不明显。通过原岩判别图解,第一岩组的样品原岩应为沉积岩中钙质和白云质泥灰岩;第二岩组的样品原岩应为细碧岩-玄武岩和二长安山质凝灰岩。通过(Na_2O+K_2O)-SiO_2图解、沉积岩w (Al_2O_3)/w (Al_2O_3+Fe_2O_3)值得到原岩形成时所处构造环境为活动大陆边缘-岛弧环境。     

Discovery of scandium enrichment and its geological significance in the Dawanshan Neoproterozoic metamorphic basalts from the Mouding area in Central Yunnan Province,ChinaSCIEI北大核心CSCD

钪(Sc)是世界各国竞相争夺的关键金属矿产资源之一。滇中牟定大弯山变质玄武岩厚度>36.5m,出露面积0.5km^(2),形成时代为新元古代南华纪(781.3±1.9Ma)。本文对该变质玄武岩开展了全岩地球化学分析、全自动矿物分析(TESCAN TIMA)观测、NPPM薄片区域面扫和单矿物原位LA-ICPMS分析等研究,结果显示变质玄武岩全岩Sc含量为47.0×10^(-6)~97.9×10^(-6),平均含量为69.1×10^(-6),钪氧化物(Sc_(2)O_(3))平均含量为106×10^(-6),变质玄武岩空间Sc矿化特征稳定,具有形成钪矿资源的潜力。同时,变质玄武岩共伴生有钛和铁矿化,全岩TiO_(2)含量为2.57×10^(-2)~6.13×10^(-2),平均为4.25×10^(-2);TFe含量为13.3×10^(-2)~23.7×10^(-2),平均为17.7×10^(-2)。Sc可能存在类质同象和离子相两种赋存形式,类质同象形式Sc主要赋存于钛铁矿和金红石矿物中,钛铁矿中Sc含量为70.0×10^(-6)~168×10^(-6),平均值为108×10^(-6);金红石中Sc含量高达297×10^(-6);而磁铁矿、黑云母等矿物中Sc含量较低,均低于全岩Sc含量,对全岩Sc矿化贡献较小。牟定大弯山Sc矿化与以往报道侵入岩及其风化壳中Sc矿化在富集特征、赋存岩性和载体矿物等方面不同,是变质火山岩中新发现的Sc矿化信息,显示了较好的找矿潜力,对Sc资源勘查和研究具有重要指示意义。     

西藏雄村铜金矿区侏罗系砂岩地球化学特征:对构造背景的约束

西藏雄村铜金矿区位于冈底斯造山带中段南缘,其南紧邻雅鲁藏布缝合带(IYS)和日喀则弧前盆地,北为谢通门始新世大岩基。通过对雄村矿区砂岩进行系统的镜下鉴定,主量、微量元素分析,揭示雄村组砂岩构造背景和物源属性。研究结果显示,雄村砂岩样品SiO_2含量53.27%~66.13%,平均含量58.27%,与古生代杂砂岩(66.1%)相近。Al_2O_3含量较高(14.53%~24.04%),平均20.12%,指示砂岩长石矿物较多且黏土化较强。综合微观特征,雄村砂岩为长石岩屑砂岩。主量元素中特征氧化物组合Fe2O3+MgO(7.3%~17.6%)、TiO_2(0.68%~1.25%)、Al_2O_3/SiO_2(0.22%~0.45%)与大洋岛弧成因砂岩值相似;微量元素蛛网图上雄村砂岩相对亏损Ta、Nb、P、Ti及HREE等高场强元素而富集K、Rb、U、REE等大离子亲石元素,REE球粒陨石标准化后具有轻稀土富集而重稀土元素较平坦的右倾分布模式。特征微量元素Th(2.5×10~(-6))、Zr(114×10~(-6))、Hf(3.6×10~(-6))、Ce(27.95×10~(-6))、Ti(0.54×10~(-6))含量及Th/U(2.9)、Zr/Th(46)、La/Sc(0.72)、Th/Sc(0.11)比值表明雄村砂岩具有大洋岛弧成因性质,La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10等判别图解显示砂岩形成源区可能位于大洋岛弧环境。稀土元素页岩标准化后具有弱负Ce异常及正Eu异常,指示砂岩受海水及深部热液双重影响,同样与大洋岛弧环境页岩标准化后特征相似。Co/Th-La/Sc和La/Th-Hf图解表明雄村砂岩物源区为长英质中酸性火山岩源区和安山质火山弧源区,结合他人对砂岩中碎屑锆石的年龄研究,认为雄村矿区砂岩没有早于晚三叠世的碎屑锆石,具有岛弧火山岩源区特点。     

超高压变质岩矿物中的显微构造缺陷:来自TEM和FTIR研究的证据

超高压变质矿物的某些显微构造缺陷可能指示了岩石短暂和快速抬升过程。文中报道了中国大别山双河地区超高压硬玉石英岩矿物显微构造缺陷的透射电镜(TEM)和Fourier变换红外光谱(FTIR)的研究结果。用TEM研究方法,在硬玉石英岩中硬玉包裹体内发现了亚微米级天然蒙钠长石(MA,C2/m)、高钠长石(HA,C)和低钠长石(LA,C)三种多形变体。表明岩石在折返过程经历过高温变质作用(>930℃),以及退变质过程的快速冷却;在石英包裹体内发现了纳米级柯石英和石盐子矿物,提供了柯石英转变为石英以及峰期变质条件下高盐流体存在的证据。"名义上无水矿物"(NAMs)的结构水(OH/H2O)是以缺陷形式赋存于矿物结构中。FTIR分析结果显示硬玉、石榴石、金红石和石英中结构水的平均含量分别为1000×10-6、(900~1600)×10-6、>2000×10-6和<4×10-6,硬玉石英岩全岩含水量为(490~600)×10-6,表明在高压-超高压变质作用过程中,地壳或原岩中的水可以通过这些NAMs携带到地球深部。该类显微构造缺陷可能是大陆碰撞造山带在高应变速率下的局部弱化和深部断层作用的结果。     

内蒙古阿鲁科尔沁旗林西组泥岩地球化学特征及构造意义

阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面以灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合为特征,是林西组典型剖面之一,含双壳、叶肢介、植物和孢粉化石,结合碎屑锆石年龄,时代为晚二叠世晚期。本次所研究的林西组样品以暗色泥岩为主,主量元素平均含量SiO_2=62.90%,Al_2O_3=16.85%,MgO=1.78%,CaO=1.01%,Na_2O=1.64%,K_2O=4.0%,K_2O/Na_2O为1.10～5.66;A1_2O_3/(CaO+Na_2O)比值为3.57～12.69;稀土元素ΣREE介于139.85×10~(-6)～231.65×10~(-6)之间,平均值为190.74×10~(-6),δEu值介于0.49～0.87之间,平均值为0.61,表现为铕的负异常,Ce介于0.91×10~(-6)～0.96×10~(-6)之间,为负异常,LREE富集,HREE亏损,微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。以上分析表明林西组形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景。依据碎屑锆石年龄谱值信息,林西组沉积物源具多样性和复杂性,除东北各地块,同时存在华北板块和西伯利亚板块的物源信息,说明林西组沉积时期华北板块与西伯利亚板块可能已经开始俯冲过程。     

鄂西南利川三叠纪须家河组地球化学特征及其对风化、物源与构造背景的指示

鄂西南利川地区三叠纪须家河组砂岩碎屑颗粒富石英(Q),贫岩屑(L)与长石(F),平均值分别为:76.23%、7.08%与4.88%,Q/(Q+F+L)平均值为0.86,具有锆石-板钛矿-磁铁矿-电气石重矿物组合,指示源岩以酸性岩或低级变质岩为主。砂岩主量元素Si O2含量高(77.14%~92.79%,平均84.14%),Al2O3次之(3.86%~14.15%,平均9.69%),(Fe2O3T+Mg O)*(0.98%~3.20%,平均1.50%)、Ti O2*(0.09%~1.09%,平均0.39%)含量低,Al2O3/Si O2比值低(0.04~0.18,平均0.12),K2O/Na2O比值高(4.90~82.41,平均40.01),最接近被动大陆边缘特征值。样品具有与上地壳相似的高场强元素与大离子亲石元素组成,ΣREE分布于62×10-6~495×10-6之间,平均181×10-6,球粒陨石标准化配分型式与上地壳极为相似,呈现轻稀土富集、重稀土平坦、中度Eu、Ce负异常特征,特征微量、稀土元素含量及比值,如:Th、La、Ce、Rb/Sr、Th/U、La/Sc,指示了晚三叠世构造背景为被动与活动大陆边缘。样品成分变异指数ICV均1(0.18~0.68,平均0.45),指示物源主要为再循环的沉积物,而沉积物再循环会导致粘土矿物比例增加,从而使化学风化指标CIA值得到累积。较高的CIA值(72.10~96.28,平均81.18)表明沉积物累积经历的化学风化作用强烈,而CIA与ICV强烈负相关,则表明CIA值的变化主要是由不同时期输入碎屑物成分不同引起的。结合物源、构造背景判别图解,上述特征综合表明研究区须家河组形成于被动大陆边缘(为主)与活动大陆边缘环境,其物源来自东南的雪峰隆起区(为主)与北侧的秦岭造山带。     

冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩的岩石学、地球化学及原岩特征

冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩具斑状变晶结构,变基质为中、细粒鳞片粒状变晶结构,片麻状构造,局部保留有变余砂状结构。岩石主要由斜长石(28%~32%)、石英(35%~40%)、黑云母(18%~25%)及少量石榴石(2%~8%)和石墨(1%~4%)等组成,其变质演化可能是一个降温、降压的过程。黑云斜长片麻岩样品具有较宽的常量元素变化范围,稀土元素含量不是很高且变化较大,ΣREE介于49.45×10-6~140.10×10-6之间,具有轻稀土富集、重稀土平坦的球粒陨石标准化稀土配分模式,轻、重稀土元素比值为5.23~9.16,(La/Yb)CN值为5.07~8.70。大多数样品具中等程度的负Eu异常和不太明显的负Ce异常,(Eu/Eu*)CN和(Ce/Ce*)CN值分别为0.63~0.81和0.82~1.01。岩石中Rb、Sr、Cs、Ba、Zr、Hf、Nb、Ta、Th和U等微量元素含量均低于上地壳的平均含量,但Sr/Ba和Th/U值高于上地壳的平均值。红旗营子群黑云斜长片麻岩的地球化学特征表明其原岩应为泥质(或含泥质)砂岩,可能形成于大陆岛弧环境。     

内蒙古蒙国特闪长岩体地球化学特征及成因

蒙国特闪长岩体位于宁夏与内蒙古交界的贺兰山北段,岩石类型单一,为黑云母闪长岩,SiO2含量为52.99%~55.48%,Na2O含量为2.85%~3.13%,K2O/Na2O平均为1.16,相对富钾贫钠;里特曼指数σ介于3.01~4.30,含铝指数A/CNK和碱铝指数NK/A均小于1,属准铝质碱性岩。∑REE为898.04×10-6~1267.82×10-6,LREE强烈富集,(La/Yb)N为23.95~39.98,中等负Eu异常,δEu为0.48~0.71,δCe为1.03~1.07。大离子亲石元素Rb、Ba及La、Ce、Pb相对富集,高场强元素Th、U、Nb、Ta、P、Ti及Sr强烈亏损,显示大陆地壳参与了岩浆作用过程。综合研究认为蒙国特闪长岩体属I型花岗岩,是地幔底侵作用导致加厚下地壳发生部分熔融的产物,形成于板块碰撞后隆起的构造环境。     

Columbia超大陆裂解：来自塔里木克拉通东南缘大红山A型花岗岩的证据

笔者对塔里木克拉通东南缘大红山花岗岩体进行了岩石学、地球化学和年代学研究。通过大红山花岗岩锆石LA-ICP-MS测年,获得207Pb/206Pb加权平均年龄为1732.3±7.4Ma,全岩δ18 OV-SMOW为7.6‰~8.6‰。岩体富硅(SiO2=71.14%~75.85%)、富碱(Na2O+K2O=8.32%~9.94%);稀土配分曲线呈显略右倾的"海鸥型"分布特征,显示强烈的Eu负异常(δEu=0.08~0.30);微量元素特征显示具有较高Rb(80.9×10-6~129×10-6)、Th(17.3×10-6~28.6×10-6)、Y(62×10-6~220×10-6)、Ga(28.1×10-6~44.6×10-6)和Nb(52.6×10-6~145×10-6)含量,较低的Sr(12.2×10-6~79.3×10-6)含量,Zr+Nb+Ce+Y和104×Ga/Al值均较高,具有A型花岗岩的地球化学特征。结合Sc/Nb-Y/Nb图解,大红山花岗岩为A1型花岗岩,是低压条件下形成。通过计算18个花岗岩样品的锆石饱和温度,TZr为732.45~1128.33℃,平均为916.3℃,属高温花岗岩。大红山花岗岩是由挤压体制向伸展转变过程的地质记录,是伸展构造背景下软流圈上涌或幔源岩浆底侵导致下地壳在高温低压条件下发生部分熔融形成,记录了塔里木克拉通在Columbia超大陆聚合后的高热事件,是克拉通大规模裂解初期阶段的痕迹。     

冀东杏山BIF铁矿形成时代及成因探讨

杏山BIF型铁矿位于冀东曹庄一带,矿体赋存于太古界三屯营组变质岩系中。矿石多为条纹-条带状构造,其围岩和夹层以斜长角闪岩为主,兼具少量黑云石英片岩和黑云钾长片麻岩。对BIF铁矿进行的地球化学分析表明,条带状铁矿石富集重稀土((La/Yb)*PAAS平均0.46),Eu正异常(Eu/Eu*PAAS平均2.19)、La正异常(La/LaPAAS平均2.14)和Y的正异常(Y/Y*PAAS平均1.85)明显,加之高的Y/Ho值(平均46.81),说明成矿物质来源于海底高温热液与周围海水的混合溶液;无Ce的负异常说明BIF形成于低氧逸度环境;BIF显示较低的Al2O3和TiO 2含量,且二者缺乏相关性,说明在BIF沉淀过程中几乎没有陆源碎屑物的加入。对矿体围岩斜长角闪岩、黑云石英片岩及黑云钾长片麻岩的原岩恢复,表明斜长角闪岩的原岩为玄武岩-安山质玄武岩,黑云石英片岩及黑云钾长片麻岩的原岩可能为泥质碎屑岩。元素地球化学分析表明,黑云钾长片麻岩具有较低的总稀土含量(59.46×10-6~66.99×10-6)、不明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.77~0.91)、略微的Th和U富集、无Nb和Ta的亏损;而黑云石英片岩具有较高的稀土总量(168.7×10-6~171.0×10-6)、强烈的轻稀土富集((La/Yb)N=6.81~7.07)和较弱的Eu负异常(Eu/Eu*=0.64~0.68),两者不一致的地球化学特征说明他们具有不同的物质来源。斜长角闪岩与N-MORB具有相似的特征,如富集大离子亲石元素(LILEs),亏损Th和U、Nb、Ta、Ti、Zr和Hf等无明显亏损。综合分析表明斜长角闪岩的母岩浆来源于尖晶石二辉橄榄岩30%的部分熔融,且其母岩浆在分异结晶过程中可能受到陆壳物质的混染。对矿体夹层斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果表明其原岩形成于2859±22Ma至2491±13Ma之间,最有可能形成于新太古代晚期,这间接约束了杏山BIF型铁矿的形成时代,暗示着迁西岩群主体可能仍形成于新太古代晚期。而2859±22Ma的捕掳锆石年龄反映杏山-曹庄地区可能存在有中太古代表壳岩。     

胶北新太古代两类片麻岩的岩石地球化学特征和成因指示

在胶北三口探矿深钻中识别出两类新太古代片麻岩,一种是TTG片麻岩,数量较多;另一类是石榴黑云斜长片麻岩,数量相对较少,以夹层状发育于TTG片麻岩中.已有年代学资料显示,两种片麻岩原岩均形成于～2.5Ga.TTG片麻岩SiO2含量为53.95％ ～ 75.56％,Na2O为1.51％～5.94％,Na2O/K2O＞1;贫Fe2O3T(2.22％～9.54％)和MgO (0.53％ ～4.87％),Al2O3多大于15％(10.45％ ～ 17.64％),A/CNK=1.18～1.75,说明其属于高铝TTG岩系.富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、Sr),亏损高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Hf),Sr含量高(204×10-6～2906×10-6),Sr/Y比值高(7.30～355).∑REE含量(40.4×10-6～ 512×10-6)相对较高,轻重稀土强烈分异((La/Yb)N=11.5 ～ 121),Eu无异常或弱正异常(δEu=0.79～1.89).以上地球化学性质表明,胶北TTG片麻岩是含水玄武质岩石高压下部分熔融形成的,残留相主要是石榴石、角闪石和含Ti矿物,没有斜长石.全岩Nd和锆石Hf同位素数据显示其模式年龄与形成年龄相近,表明岩石源区可能是来源于亏损地幔的2.57～2.64Ga的初生玄武质地壳.另外,胶北TTG片麻岩高的Mg#值(40 ～67)和Cr(147×10-6～371×10-6)、Ni(6.68×10-6～ 156 × 10-6)含量,表示与地幔楔发生了反应,结合Nb、Ta负异常以及源区为初生的玄武质地壳等特征,说明研究区TTG形成于与俯冲有关的岛弧环境,而非加厚的下地壳.DF值和K-A关系图显示,石榴黑云斜长片麻岩原岩是泥质-粉砂质沉积岩.Cr/Zr比值(0.90 ～1.99,平均为1.62)和Th/Sc比值(平均为0.30)与太古宙沉积岩相应值相近(分别为1.44和0.4),稀土配分型式与太古宙沉积岩类似,表明源区物质以长英质为主.绝大多数样品显示轻稀土富集、重稀土平坦的特征,总稀土含量平均为176×10-6,(La/Yb)N比值平均为14.7,LREE/HREE平均为3.3,Eu无异常或微弱的负异常(δEu=0.69～0.92,平均为0.84),这些特征值表明原岩形成的大地构造背景为岛弧或主动大陆边缘.Grt-Bi地质温度计得到的变质温度为549 ～663℃,其中黑云母化学成分与角闪岩相中黑云母特征相同,共同指示变质程度为角闪岩相,可能代表了～2.5Ga麻粒岩相-高角闪岩相变质作用的退变质阶段.石榴黑云斜长片麻岩原岩与TTG属同一时代(～2.5Ga)的产物,形成的构造背景类似(岛弧或主动大陆边缘),说明当时该区有俯冲过程发生;TTG岩浆事件和～2.5Ga的变质事件大体同时,但变质事件较岩浆事件稍晚,可以用俯冲后的碰撞来解释.因此,研究区在～2.5Ga可能发生过一次重要的俯冲-碰撞拼合事件:TTG和石榴黑云斜长片麻岩原岩形成于俯冲阶段,后期发生碰撞引发麻粒岩相-高角闪岩相的区域变质作用.     

钦-杭结合带南段新元古代俯冲作用:来自粤西贵子混杂岩变基性岩年代学和地球化学的证据

新元古代以来,扬子地块和华夏地块拼贴形成钦-杭结合带。粤西贵子混杂岩为揭示钦-杭结合带南段地质演化提供了一个重要的窗口。贵子混杂岩构造岩块为强烈变形-变质的变基性岩、深海硅质岩,基质为石英岩、云母片岩以及具鲍马序列富锰质硅泥质岩等。对混杂岩中变基性岩年代学和元素地球化学分析显示,锆石U-Pb年龄为948±11Ma,除少部分属低钾(拉斑)外,其余均为钙碱性系列,CIPW标准矿物成分属石英拉斑玄武岩-橄榄拉斑玄武岩组合。变基性岩具有高TiO_2(平均1.85%)、P_2O_5(平均0.21%)的特点;无Eu异常或轻微负异常,配分曲线右倾(球粒陨石标准化(La/Yb)N=2.65~3.89),大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U)富集,高场强元素(Nb、Zr、Hf)轻微亏损,表现为洋壳消减作用下岛弧岩浆岩特征。高的Nb(7.56×10~(-6)~16.11×10~(-6),均大于7×10~(-6))、Nb/U(18.39~25.65)、(Nb/La)N(0.76~0.94,原始地幔标准化)显示为岛弧环境富Nb玄武岩。本研究认为,云开地块出露的这套构造混杂岩,是新元古代古华南洋俯冲在钦-杭结合带南段的记录,可为该带的南东边界提供线索。     

冈底斯带别若则错地区美苏组高Nb-Ta酸性火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

别若则错地区美苏组构造上处于北冈底斯南缘,其中流纹岩的LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为39.62±0.77Ma,时代为晚始新世。岩石具高Si O_2(72.85%~78.54%)、富碱(Alk=6.36%~8.47%)、贫Ca O(0.33%~1.56%)和Mg O(0.08%~0.58%)特征,A/CNK=0.99~1.35,属于弱铝质-过铝质碱性系列。稀土元素总量为122.52×10~(-6)~208.35×10~(-6),(La/Yb)_N值为7.27~16.11,δEu=0.13~0.26,在球粒陨石标准化稀土元素分布模式上表现为Eu的右倾V字形。微量元素Nb(38.1×10~(-6)~88.7×10~(-6))、Ta(3.36×10~(-6)~6.35×10~(-6))高,Rb、K、Th、Ce、Zr、Hf相对富集,Ba、Sr、P、Ti强烈亏损。岩石地球化学特征表明,别若则错地区美苏组酸性火山岩"集壳幔特性于一身",是初始熔体为富碱和富Nb、Ta的幔源玄武质岩浆与壳源岩浆以某一特定比例混合/混染的产物。初步认为,美苏组酸性火山岩产出于大陆板内伸展(裂谷)环境,其地球动力学背景与南侧新特提斯洋壳向北俯冲,导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短有关。     

赣中相山铀矿田基底变质岩原岩恢复及其形成环境

微古化石资料和前人研究表明,相山铀矿田基底变质岩原岩时代为新元古代青白口纪。文章通过野外地质调查和系统采样对这套变质岩的原岩组成和形成环境进行了分析。大部分变质碎屑岩样品以中等Si O2含量、高的K2O/Na2O值和较高的Fe2O3T+Mg O及低的Ca O含量为特征。所有样品的稀土元素具有∑REE总量较大、轻稀土富集和Eu亏损的特征。稀土元素分布模式图解中各样品的总体组成模式相当接近,稀土配分型式为右倾式,与后太古宙页岩和上地壳相似。西蒙南图解和涅洛夫图解表明,神山组原岩主要为复矿物砂岩和长石砂岩,库里组原岩主要为石英岩质砂岩及长石砂岩;上施组原岩主要为长石砂岩及少量硅质泥灰岩、泥质砂岩。结合变余构造特征分析认为,这套变质碎屑岩形成于滨浅海—陆棚沉积环境。所有样品中Th/Sc比值变化范围较小(0.5~1.1),而Zr/Sc比值变化范围较大(8~24),揭示了变质岩源区成分复杂,可能经过多次沉积循环。在Th-Sc-Zr/10和La-Th-Sc图解中,大部分数据落入大陆岛弧区,说明该套岩石可能沉积于靠近大陆岛弧的相关盆地。Hf-La/Th图解表明,原岩的物源大部分来源于古老地层的抬升剥蚀,酸性岛弧源区仅占少数,说明其沉积时期岩浆活动并不明显,而物源区伴有构造隆升,结合地化特征分析推测赣中相山基底变质岩原岩形成于华夏地块与扬子板块后碰撞伸展环境下的残留海盆。     

华北克拉通北部迁安紫苏花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学及地质意义

紫苏花岗岩是太古宙高级变质地体的主要物质组成,对其开展岩石成因与年代学研究,可深入理解早期大陆生长及其机制。本文以迁安紫苏花岗岩为窗口,探讨其成因与机制,通过精确的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得其成岩年龄为2544±22Ma,指示了新太古代晚期的一次岩浆活动。岩石变质年龄为2475±87Ma,证明随后的高级变质作用年龄范围为2439~2501Ma。岩石地球化学研究表明:迁安紫苏花岗岩SiO_2=59.14%~66.97%,MgO=1.62%~3.12%,富Ba(574×10-6~1572×10-6),LREE((La/Yb)N=22.3~79.0),亏损HFSE,不存在Eu负异常(δEu=1.76~3.43),其高Sr/Y值(85~179)与(La/Yb)N值指示了与TTG的相关性。结合样品地球化学特征及锆石U-Pb年龄分析,并与本区域大地构造背景相结合,迁安紫苏花岗岩可能是角闪岩相条件下偏中性含水玄武质原岩高温部分熔融的产物,应当形成于地幔柱背景。