西秦岭德乌鲁岩体成因及地质意义——来自岩石地球化学的证据

西秦岭德乌鲁岩体位于夏河-合作断裂和力士山-围当山断裂之间,寄主岩石以花岗闪长岩为主,石英闪长岩和石英二长闪长岩次之,并含有大量暗色微粒包体(MMEs)。对德乌鲁岩体开展了年代学研究,获得的花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为225.9±1.3 Ma,表明该岩体形成于晚三叠世早期,可能与扬子板块与华北板块陆陆碰撞有关。岩石地球化学研究表明,寄主岩石具有高K2O,低Y、MgO的特点,而暗色微细粒包体(MMEs)具低K2O,高Y、MgO的特点,在微量元素蛛网图解和稀土元素配分模式上它们具有类似的曲线,在Al_2O_3/MgOSiO_2/MgO图上呈现明显的线性关系,表明这些岩石之间发生了明显的物质交换,说明德乌鲁岩体中的石英闪长岩、石英二长闪长岩和花岗闪长岩是由镁铁质岩浆和长英质岩浆混合产生的,可能与扬子板块和华北板块陆陆碰撞后伸展环境下发生的强烈壳-幔相互作用有关。MMEs可能是镁铁质岩浆的残余物,地球化学特征显示可能有幔源物质的加入,并带来了Au、Cu等成矿元素,在岩体形成演化过程中生成富含Cu和Au的含矿热液,从而在德乌鲁岩体中形成了热液型铜金矿床。     

西秦岭印支早期美武岩体的岩石成因及其构造意义

对西秦岭合作地区的美武岩体进行了锆石U-Pb 定年、地球化学和 Sr-Nd 同位素组成研究。结果表明,美武岩体的侵位年龄为245~242 Ma,属于印支早期。美武岩体为一个复式岩基,主要岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩,其中,花岗闪长岩中含有丰富的暗色微粒包体。美武岩体不同岩性单元的化学组成表现出不同的演化趋势。美武花岗闪长岩和黑云母花岗岩的地球化学和Sr-Nd 同位素的组成指示美武岩体的岩浆源区主要以壳源物质为主,其中,花岗闪长岩具有较高的Mg#(50~58)、Cr(（46~93）×10-6)和Ni(（12~50）×10-6)含量,表明有少量幔源物质的加入。石英闪长岩和暗色微粒包体具有高的Mg# (63和62)、Cr (217×10-6和318×10-6)和Ni (61×10-6和110×10-6)的含量,表明其主要来自于幔源岩浆。结合区域地质背景, 认为西秦岭中部的美武岩体形成于后碰撞早期的构造背景之下,可能与俯冲的阿尼玛卿洋壳断离作用有关。板片断离模型能较好地解释西秦岭印支早期侵入岩线性分布的特征和西秦岭造山带内中三叠世地壳的快速抬升。     

川西稻城岩体岩浆混合作用：矿物学特征的证据

义敦岛弧形成于晚三叠世大规模俯冲造山作用过程中,位于松潘甘孜地体和羌塘地体之间。稻城边部岩体是义敦岛弧带内规模巨大的复式花岗质岩体,由花岗岩、花岗闪长岩和钾长花岗岩组成。大量暗色镁铁质微粒包体发育于花岗闪长岩和钾长花岗岩中,且其与寄主岩石的接触界线明显。暗色镁铁质微粒包体具有细粒结构,发育石英眼构造、针状磷灰石和具环带结构的斜长石斑晶。文中以稻城岩体寄主岩石和暗色微粒包体中斜长石、黑云母和角闪石为研究对象,开展岩相学和电子探针原位化学成分分析,厘定了矿物形成的物理化学条件,探讨了岩浆混合作用过程及其形成的构造环境。研究表明：花岗闪长岩和暗色微粒包体中的斜长石主要为中长石,其核部呈浑圆状;前者核部的An值(21~50)显著高于幔部(21~34);后者则发育典型的突变环带,An值(29~44)呈波状变化且相对集中。暗色微粒包体与寄主花岗闪长岩中斜长石的An值部分重叠表明二者形成过程中存在含量的岩浆混合作用。斜长石环带中的An值随Al2O3、FeO、MgO和CaO含量的升高而升高,但随SiO2、Na2O和K2O含量的升高而降低。寄主岩石和暗色微粒包体中角闪石富镁铁,阳离子特征为：CaB=1.56~1.75,Ti=0.08~0.13,属于钙质角闪石,具壳源特征,其结晶温度分别为697~725 ℃和680~705 ℃。花岗闪长岩中黑云母的Mg/(Mg+Fe2+)为0.37~0.45,显示出富Fe贫Ca、Mg,属于典型的岩浆成因黑云母。黑云母TiO2含量变化范围为3.54%~4.62%,Al2O3含量变化范围为13.89%~15.15%;黑云母的氧化系数为0.08~0.11,Mg#为0.39~0.46,MF值为0.36~0.44,单位分子中阳离子数AlⅥ为0.03~0.11,以单位分子中Ti和Al阳离子数计算的黑云母结晶温度为584~624 ℃,表明其结晶温度较高,具壳幔混源特征。稻城岩体是以壳源为主的壳幔混源成因的I型花岗岩,暗色微粒包体是由镁铁质岩浆与长英质岩浆不同程度的混合作用形成的。     

Late Cretaceous arc magma differentiation in southern Tibet: Evidence from zircon U-Pb chronology,mineralogy and geochemistrySCIEI北大核心CSCD

造山带岩浆作用记录了从大洋俯冲消减到陆陆碰撞的一系列地质过程,同时也蕴含了关于大陆地壳生成、生长的重要信息,其中,与俯冲相关的弧岩浆作用被认为是大陆地壳生长的主要机制。本文通过对西藏南部拉萨地体曲水县至贡嘎县一带出露的黑云母二长花岗岩、镁铁质微粒包体以及石英闪长岩开展同位素年代学、矿物学和岩石地球化学研究,探讨了该岩石组合的成因和弧岩浆的分异演化过程。锆石U-Pb定年结果表明,这些岩石的形成时代为91~88Ma。其中,黑云母二长花岗岩属中钾钙碱性偏铝质岩石系列(A/CNK=0.77~0.99),具高SiO 2(68.90%~69.18%)和Al_(2)O_(3)(15.21%~15.48%),低MgO(1.15%~1.16%)和Mg#值(~44),高Sr/Y比值(60~82),其地球化学特征与埃达克质岩石相似;镁铁质微粒包体的SiO 2含量为54.75%~54.96%,具有较高MgO含量(3.92%~5.40%)和Mg#值(52~61),并具弱的负Eu异常(δEu=0.79~0.82)。石英闪长岩为中钾钙碱性偏铝质岩石(A/CNK=0.84~0.88),其SiO 2含量为58.55%~63.32%,具有较高的Mg#值(44~48)和弱的负Eu异常(δEu=0.68~0.81)。另外,所有黑云母二长花岗岩、镁铁质微粒包体以及石英闪长岩样品的Sr-Nd同位素和锆石εHf(t)值相近((87 Sr/86 Sr)i=0.703594~0.703939,εNd(t)=+4.6~+4.8,εHf(t)=+10.9~+15.6)。矿物成分分析表明,黑云母二长花岗岩和镁铁质微粒包体中发育环带的斜长石An值由中心向边部逐渐下降,未发育反环带结构;石英闪长岩中的辉石为单斜辉石,所分析角闪石均为钙质角闪石,黑云母为镁质黑云母。综合上述特征,本文认为黑云母二长花岗岩、镁铁质微粒包体以及同生石英闪长岩分别代表了源自亏损地幔的母岩浆通过分离结晶作用所派生的不同阶段的产物:其中,石英闪长岩最先由基性岩浆发生以辉石、Ti-Fe氧化物和磷灰石为主的分离结晶作用形成,继而作为母岩浆进一步分异演化;镁铁质微粒包体是岩浆早期结晶的堆晶产物;而黑云母二长花岗岩代表了包体形成后残余熔体的组分。本文的研究表明,冈底斯岩浆岩带晚白垩世发生了富水条件下的岩浆分离结晶和堆晶作用,俯冲带弧岩浆分异对于大陆地壳的形成和演化发挥着重要的作用。     

东昆仑东段三叠纪岩浆混合作用:以香加南山花岗岩基为例

香加南山花岗岩基位于东昆仑造山带东段,岩基主要岩石类型为花岗闪长岩。千瓦大桥-加鲁河一带花岗岩体为香加南山岩基的重要组成部分。香加南山花岗岩基含大量暗色微粒包体,包体中捕掳晶丰富。千瓦大桥-加鲁河一带花岗岩体寄主岩中斜长石和暗色微粒包体中捕掳晶斜长石具正常环带,An值震荡变化,角闪石和黑云母Mg O含量和Mg#值较低,具壳源特征;暗色微粒包体中基质斜长石具核边结构,核部和边部An值存在间断,角闪石和黑云母Mg O含量和Mg#值较高,具幔源特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示千瓦大桥花岗闪长岩、暗色微粒包体和加鲁河辉长岩的结晶年龄分别为251.0±1.9Ma、252.8±3.0Ma和221.4±3.3Ma。千瓦大桥花岗闪长岩和加鲁河花岗闪长岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具较低的Mg#和Nb/Ta比值;从千瓦大桥到加鲁河花岗闪长岩呈现出由准铝质中钾钙碱性系列向准铝-弱过铝质中钾-高钾钙碱性系列演化;暗色微粒包体和加鲁河辉长岩轻重稀土元素分异程度相对较低,具较高的Mg#和Nb/Ta比值。千瓦大桥花岗闪长岩和加鲁河花岗闪长岩分别为古特提斯演化俯冲阶段和后碰撞阶段幔源岩浆底侵新生地壳使其部分熔融产物。镁铁质岩浆注入长英质岩浆的混合作用形成了暗色微粒包体。岩浆混合过程中,如果岩浆不完全混合,混合岩浆中混入物质除了长英质岩浆的残留岩浆和捕掳晶,还应该有镁铁质岩浆与长英质岩浆之间的元素梯度差导致的物质扩散;如果岩浆为近完全混合,混合岩浆近似为镁铁质岩浆和长英质岩浆以一定比例二元混合。东昆仑东段晚古生代-早中生代幔源岩浆对花岗质岩浆的影响是一个持续的过程,从俯冲阶段早期流体交代地幔熔融,到俯冲阶段后期板片断离,然后同碰撞阶段板片断离的持续影响,再到后碰撞阶段加厚地壳的拆沉作用,由于地球动力学体制不同,导致幔源岩浆影响的大小和特征不同。     

南秦岭西坝花岗质岩体矿物学特征及成岩意义

西坝花岗质岩体位于南秦岭构造-岩浆带中部,为南秦岭印支期花岗岩带五龙岩体群的重要组成部分,与双王金矿有密切的空间关系。该岩体主要由石英二长闪长岩和花岗闪长岩组成,岩体中发育较多的镁铁质包体。通过对岩体及镁铁质包体的系统的矿物学特征研究发现,本区花岗质岩体属于I型花岗岩类,成岩物质主要来源于地壳,并且有地幔物质的加入。岩体及镁铁质包体显示有多种壳-幔岩浆混合的岩相学证据:如包体的冷凝边、斜长石环带成分显示核部和边缘偏基性,而幔部偏酸性,包体中见大量的长针状磷灰石及角闪石,包体中有两种产状的角闪石等。根据矿物温度压力计计算,西坝岩体的结晶温度为646.72~703.84℃,压力为1.67×108~3.66×108Pa,平均为3.12×108Pa。岩体形成于相对高氧逸度(lgfO2为-16.16×105~-17.06×105Pa)、中等水逸度(fH2O为46.82×105~136.85×105Pa)和氢逸度(fH2为0.32×105~0.91×105Pa)环境。岩体的这种高氧逸度条件有利于金进入熔体相或流体相,是金矿形成的有利条件。     

青海牛鼻子梁镍矿勘查区闪长岩U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素研究

本文对牛鼻子梁镁铁质-超镁铁质杂岩体中产出的闪长岩进行了详细的U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析,以便对岩石的成因及南祁连造山带对柴达木盆地的俯冲效应予以研究。闪长岩中锆石LAICP-MS U-Pb定年结果表明,闪长岩的形成时代为361±3 Ma(MSWD=0.049),即晚泥盆世。岩石地球化学方面,SiO_2含量为53.44%~58.27%,Na_2O+K_2O为4.80%~6.39%,K_2O/Na_2O比值为0.33~0.97,显示出富钠的特征,岩石由钙碱性序列向高钾钙碱性序列过渡。微量元素原地地幔标准化蛛网图上显示相对富集大离子亲石元素(Rb、K)及轻稀土,相对亏损高场强元素(Ta、Nb、Zr),同时Th含量介于2.03×10~(-6)~6.57×10~(-6)之间,Th/Ta比值为2.73~12.82之间,显示为壳幔混染作用的产物,另外据闪长岩中发现的辉长岩包体也表明了壳幔岩浆的混合。闪长岩Hf同位素显示,岩石的ε_(Hf)(t)值和二阶段模式年龄(TDM2)分别介于±6.41~±9.36和714~878Ma之间。上述结果表明,岩体的原始岩浆是一种幔源物质为主,混合新生陆壳部分熔融的产物。综合区域岩石构造背景的研究,认为牛鼻子梁闪长岩岩体形成于南祁连向柴达木板块俯冲碰撞后伸展的环境。     

东天山哈密地区早二叠世花岗岩体及镁铁质包体的年代学, 岩石地球化学特征及其构造意义

花岗岩中包体是区域构造与深部过程研究结合的良好窗口,对研究花岗岩的成因和壳-幔相互作用有非常重要的意义。东天山南山口黑云母二长花岗岩中广泛发育镁铁质包体。主量元素组成上,寄主花岗岩岩具有中酸性、准铝质、富碱、富钾等特征;镁铁质包体则偏基性、贫钾。微量和稀土元素组成上,富集Rb、K、Th、U,贫Sr、P、Nb、Ta、Ti,且Zr、Hf含量相对较高,具中-强的铕负异常(0.46~0.57)。镁铁质包体与寄主岩具有相似的微量元素特征,但相对富集Sr、P,贫Zr、Hf,铕负异常中等或不明显(0.80~0.93)。闪长质包体属于同源包体,为寄主花岗岩同源母岩浆经结晶分异形成的早期产物。运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,该南山口岩体暗色镁铁质微粒包体与寄主黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为298.2±2.0Ma和294.0±2.7Ma,包体与寄主岩样品具有相似的Hf同位素组成,暗示其母岩浆来自新元古代晚期和早古生代亏损地幔中分离的新生地壳。该高钾钙碱性的花岗岩及其包体可能形成于东天山后碰撞背景下的板片断离后引起软流圈上涌,底侵体带来的热能使得新元古代晚期和早古生代的新生地壳发生部分熔融。     

柴北缘果可山岩体的岩浆混合作用:来自岩相学、矿物学和地球化学证据

青海南山岩浆岩带沿柴达木盆地和西秦岭造山带北缘分布,主要由与古特提斯洋俯冲-碰撞相关的晚二叠世-三叠纪花岗岩组成。本文对柴北缘东段果可山石英闪长岩及其中镁铁质微粒包体开展岩相学、矿物学、地球化学和Sr-Nd同位素综合研究及成因约束,为探究壳-幔相互作用提供新信息。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,果可山石英闪长岩与镁铁质包体形成于～247Ma。石英闪长岩属中钾钙碱性I型花岗岩,具有中等K_2O含量(1.43%～2.18%)和高Mg~#值(48.9～52.4),还表现出富集轻稀土元素、大离子亲石元素(如U、K、Pb),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti)和弱Eu负异常特征(Eu/Eu~*=0.71～0.85)。Sr-Nd同位素组成和矿物不平衡结构(如斜长石韵律环带和突变环带及角闪石包裹黑云母)表明,石英闪长岩主要源自镁铁质下地壳部分熔融并伴有富集地幔来源镁铁质组分的参与。镁铁质微粒包体呈椭球状,发育冷凝边和特殊的显微结构(如针状磷灰石、斜长石反环带和斜长石含刀刃状角闪石),具有更低的SiO 2含量(56.68%～59.28%)、更高的ε#Nd(t)和Mg值(58.5～62.2)以及更平坦的稀土配分曲线,暗示果可山镁铁质包体和寄主花岗岩是由源自遭受俯冲交代地幔的镁铁质岩浆与古老下地壳(古元古代晚期)来源的长英质岩浆不同比例混合形成的。结合前人对区域沉积学和构造解析研究结果,本文认为青海南山早-中三叠世岩浆活动与古特提斯洋向北俯冲诱发的幔源岩浆底侵和岩浆混合作用有关。     

西秦岭教场坝岩体岩浆混合成因的新认识

教场坝岩体是一岩浆多次脉动形成的复式深成岩体,由3个单元组成,它是岩浆混合作用形成的混合花岗岩,在混染较强的花岗闪长岩中分布有大量的镁铁质包体.寄主岩化学成份贫SiO2,富FeO* Mgo,铝饱和度(A/CNK)＞1.0,岩石为过铝质类型,KzO/Na2O＞1.0;镁铁质包体(MME)富SiO2,贫FeO* MgO,铝饱和度(A/CNK)＜1.0,K2O/Na2O＜1.0,二者均为钙碱性系列,两者间有明显的物质交换.包体与寄主岩石微量元素均富集大离子亲石元素Ba,Sr,Rb,Sm,Be及高场强元素Nb,Th等,亲铁元素Co,Cr,Ni也相对富集,但二者演化规律不同;稀土元素总量寄主岩相对较低(REE=254.78×10-6),稀土配分模式发育明显的铕负异常,δEu值较低(平均0.48);镁铁质包体稀土总量相时较高(REE=298.75×10-6),配分模式发育极微弱的铕负异常,δEu值较高(平均0.78).研究表明:镁铁质包体具幔源型花岗岩类特征,而寄主岩石二长花岗岩具壳源型花岗岩特征,包体与寄主岩石具不同的岩浆来源.氧同素显示镁铁质包体中有大量地壳物质的加入,教场坝岩体的形成与岩浆混合作用有关,是酸性岩浆与基性岩浆混合的产物.     

普朗斑岩铜矿岩浆混合作用：岩石学及元素地球化学证据

普朗斑岩铜矿花岗闪长斑岩中存在大量的随机分布的镁铁质微粒包体,包体与寄主岩存在渐变接触关系。包体成分为闪长质,具有岩浆结构,存在针状磷灰石,显示了快速冷却结晶的特征。包体内可见具有暗色矿物镶边的眼球状石英,表明存在岩浆混合作用。寄主岩岩体规模较小,呈岩枝状产出,包体和寄主岩均为似斑状结构,说明两种岩浆侵位和发生岩浆混合作用的深度较浅。元素地球化学特征显示包体与寄主岩的之间有成分交换。包体和寄主岩强不相容元素均富集,高场强元素Nb、Ta、Ti均表现出显著的负异常,具有典型的岛弧岩浆岩的微量元素特征,包体和寄主岩Mg＃较高,在同等Si条件下比玄武岩部分熔融体富K2O和MgO,意味着源区必须有幔源岩浆的贡献。普朗斑岩铜矿蚀变矿化模式反映了其成矿环境偏基性,暗示镁铁质岩浆的加入对成矿具有贡献。     

东天山卡拉塔格泥盆纪岩浆岩地球化学特征及成因

文中对卡拉塔格地区泥盆纪岩浆岩进行了系统的岩相学、岩石地球化学研究,探讨其成因及形成构造背景。卡拉塔格地区泥盆纪火山岩主要为安山岩,并被同期一套成分连续的侵入体,包括辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、二长岩等侵入。其中,辉长岩为钙碱性低钾系列准铝质岩石,具有较高的Al2O3含量(18.76%~19.06%)和Mg#(57.28~69.37),具有正Eu异常;闪长岩、石英闪长岩、二长岩和安山岩为钙碱性高钾钙碱性系列的准铝质弱过铝质岩石,也具有较高的Al2O3含量(15.02%~17.43%)和Mg#(53.67~72.91),具有较弱的Eu负异常或无Eu异常。这些岩浆岩都具有较低的初始Sr值(0.703 11~0.705 18)以及较高的εNd(t)值(5.36~7.72),均富集轻稀土和大离子亲石元素Rb、Ba、K等,亏损重稀土和高场强元素Ta、Nb、Ti等,都具有岛弧岩浆岩的特征。相似的岩石地球化学特征显示它们可能为同源岩浆活动的产物,可能是由俯冲洋壳形成的流体交代地幔楔岩石发生部分熔融而形成。泥盆纪岩浆岩形成于康古尔洋向卡拉麦里洋俯冲的岛弧背景。     

东昆仑东段香加南山花岗岩基中加鲁河中基性岩体形成时代、成因及其地质意义

东昆仑东段香加南山花岗岩基中加鲁河中基性岩体主要岩石类型包括角闪辉长岩和石英闪长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示加鲁河中基性岩体的结晶年龄为220 Ma。岩体SiO_2含量较低,为47.91%~58.92%,Al_2O_3含量为15.54%~18.35%,Na2O为1.70%~3.34%,K_2O为0.58%~1.92%,Na_2O/K_2O比值为1.34~2.93,平均1.92,MgO含量为3.69%~8.24%,Mg~#为46~61,铝饱和指数A/CNK介于0.70~0.90之间,主体属于准铝质中钾钙碱性系列。岩体富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具明显的Eu负异常(δEu=0.40~0.59);微量元素富集Rb、Th、Ba等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE)。岩石学和地球化学研究显示岩体在地壳深部和浅部经历了两次岩浆混合作用。在深部,幔源岩浆底侵作用使下地壳部分熔融形成长英质岩浆,两种岩浆不同比例混合,经过化学扩散均一化,从而具有相似的同位素特征和岩石地球化学特征。在地壳浅部,经深部混合的岩浆注入花岗质岩浆,岩浆边部同花岗岩完全混合形成加鲁河岩体中石英闪长岩,不完全混合则形成暗色微粒包体。对加鲁河中基性岩体研究表明,东昆仑东段在晚三叠世处于古特提斯演化的后碰撞阶段,在这一时期存在岩浆底侵事件。     

周口店岩体矿物学、年代学、地球化学特征及其岩浆起源与演化

周口店岩体由三次侵入的中酸性岩石组成, 本次测得石英闪长岩锆石U-Pb年龄为131.6±2.1 Ma, 闪长玢岩锆石U-Pb年龄为128.1±1.4 Ma.周口店岩体各种类型岩石属高钾钙碱性系列、偏铝质, Mg#较高, 重稀土元素和Ta、Nb、P以及Ti明显亏损, 轻稀土元素和Ba、K以及Sr相对富集, Eu没有异常, Yb元素含量小于2×10-6, (La/Yb)_N和Sr/Y比值较高.斜长石复杂环带能谱线扫描表明, 花岗闪长岩中的斜长石核部牌号高, 完整的幔部由内向外由反环带和正环带组成, 微粒包体中的斜长石核部牌号低, 幔部以尘状环带开始, 然后演变为正环带, 这揭示存在多期基性岩浆的注入作用, 结合暗色微粒包体的形态、大小、数量、反向脉、矿物含量统计、矿物成分、地球化学和各类环带包体、岩墙状包体群等特征, 说明暗色微粒包体是在花岗闪长岩浆冷凝过程的不同阶段, 多期幔源基性岩浆注入并与酸性岩浆在围绕包体周缘的局部范围内发生不均一机械混合作用的结果.周口店中酸性岩石体现埃达克质岩的地球化学特征, 岩浆成分主要受源区控制, 形成于加厚下地壳环境.由石英闪长岩-花岗闪长岩至中酸性岩脉, 岩石(Er/Lu)_N和Nb/Ta比值升高, 说明源区残留相矿物组合由角闪石+石榴石向石榴石+金红石变化, 岩浆源区不断变深.      

北阿尔金拉配泉地区齐勒萨依岩体的年代学、地球化学特征及其构造意义

阿尔金北缘拉配泉地区的齐勒萨依岩体主要由辉长岩、闪长岩组成。地球化学特征表明,辉长岩具有高的Al2O3(13.47%~15.34%)、FeOT含量(10.77%~16.89%)以及中等的MgO含量(5.15%~7.49%);闪长岩属钙碱性系列,具有较低SiO2含量(52.06%~54.23%)和高的Mg#值(56.43~62.45)。二者在球粒陨石标准化稀土元素配分曲线上呈REE近平坦型或者LREE轻微富集型,均显示Eu弱的亏损或富集。在原始地幔标准化蛛网图上,二者均富集Rb、Ba等大离子亲石元素(LILE),相对亏损Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素(HFSE),具明显消减带岩浆岩的特征。辉长岩和闪长岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为477.5±3.3 Ma和469.7±3.4 Ma,表明它们属于早中奥陶世岩浆活动的产物。结合岩石的地球化学、微量元素构造环境判别图解、年代学和区域地质背景的特征,判定齐勒萨依岩体形成于与俯冲有关的活动陆缘弧的构造环境,二者的侵位与阿尔金北缘早古生代的古大洋向南俯冲消减到米兰河-金雁山活动陆缘地块之下密切相关,从而为北阿尔金早中奥陶世的陆缘弧和红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带俯冲极性的进一步确定提供了佐证。     

Petrogenesis of granitoids in the Dewulu skarn copper deposit: implications for the evolution of the Paleotethys ocean and mineralization in Western Qinling,China

The Tethyan tectonic domain hosts numerous world-class mineral deposits. Among these, the Dewulu skarn copper deposit in Western Qinling, China belongs to the Paleotethys ore belt. The skarn and orebodies here occur as stratoids or lenses at the contact between the Triassic Dewulu intrusive complex and Permian marine clastic and carbonates. Alteration minerals include prograde skarns (garnet, diopside, wollastonite), plagioclase, hornblende, actinolite, tremolite, epidote, chlorite, calcite, quartz and sericite. The main ore types include early disseminated skarn-type replacement orebodies and late-stage quartz-sulfide veins. Chalcopyrite is the major ore mineral, along with pyrite, bornite and sphalerite. The Dewulu intrusive complex comprises quartz diorite, quartz diorite porphyry and dioritic mafic microgranular enclaves (MME). The MMEs are spheroidal in shape, and have igneous mineral assemblages, acicular apatites, complex oscillatory zoned plagioclase and quartz megacrysts surrounded by mafic minerals. The MMEs are metaluminous and calc-alkaline to high-K calc-alkaline, and possess relatively high Ni, Cr and MgO contents and Mg^# values. They display sub-parallel patterns in trace element spider diagrams and rare earth element (REE) plots. They are also characterized by the enrichment of Rb, U and Th, depletion of Ba, Sr, Nb and Ta and negative Eu anomaly. Zircon LA-ICP-MS U–Pb dating of the dioritic MME yields an age of 247.0 ± 2.2 Ma, coeval with the host quartz diorite, quartz diorite porphyry and ore-related sericite ⁴⁰Ar/³⁹Ar plateau ages within analytical uncertainties. Oxygen fugacity estimated from trace element compositions of zircons from the dioritic MME shows FMQ ± 3.3. The zircons have negative ε_Hf(t) values in a range of − 8.0 to − 3.3, corresponding to two-stage model ages ranging from 1.48 to 1.78 Ga. The integrated data from petrology, geochronology and bulk geochemistry suggest that the Early Triassic granitoids associated with Cu skarn mineralization at Dewulu were products of arc magmatism and involved magma mixing in an active continental margin setting. The magma was sourced through partial melting of enriched sub-continental lithospheric mantle that had been previously modified by slab-derived melt during the continuous northward subduction of the Paleotethys oceanic slab.     

南秦岭印支期花岗岩带的“地幔印记”

南秦岭印支期花岗岩带的岩石组合包括闪长岩、二长闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩等,岩体内广泛存在镁铁质微粒包体和脉体。大量(超过50%)样品具有高Mg#(<0.76),高Cr(>100×10-6,最高为1600×10-6)、Sr(>500×10-6)、Ba(>1000×10-6)的"地幔印记(mantle signature)"。含石榴石基性岩部分重熔模型可以解释部分样品的高LREE、低HREE和高Sr低Y特征,但无法合理解释"地幔印记"的存在。简单的地幔上涌、减压熔融模型虽然可以产生幔源岩浆并解释基性-酸性岩浆混合现象,但与具"地幔印记"样品的Sr、Nd同位素富集(ISr=0.7054～0.7085;εNd(t)=-1.52～-9.17)和区域地质特征相矛盾。具"地幔印记"样品与高Mg埃达克岩和太古宙sanukitoid岩系的相似性表明它们可以由含水富集地幔的直接熔融形成。     

东昆仑香加花岗质岩体中镁铁质包体成因:岩相学及地球化学证据

东昆仑造山带以广泛发育富含镁铁质包体的早-中三叠世花岗岩为主要特征,但目前尚缺乏对不同类型镁铁质包体系统的岩相学和矿物学研究.在本文中,我们选择了极具代表性的香加花岗岩体及其中包体为研究对象,从岩相学和矿物化学角度揭示了东昆仑地区壳幔岩浆相互作用的详细过程.研究表明包体发育眼球状石英、韵律环带斜长石和针状磷灰石等不平衡结构和快速结晶现象,指示存在岩浆混合作用,而似辉绿辉长结构包体代表了岩浆混合的基性端元.此外,长石的多阶段生长证明可能存在多次的岩浆混合过程.镁铁质包体相对寄主岩（Mg#值为0.39~0.56,Fe#值为0.44~0.62）具高Mg#和低Fe#特征.包体具有两类角闪石:一类结晶源自早期深部幔源岩浆（TiO₂=2.1%~2.9%,SiO₂=41.75%~44.49%）,另一类则起源于浅部壳幔混合作用（TiO₂=1.0%~1.8%,SiO₂=42.49%~48.10%）.部分黑云母具有高镁特征（MgO=9.78%~11.53%,Mg#=0.462~0.541）,与幔源成因黑云母成分相当.斜长石的韵律环带及化学组成指示其岩浆混合成因.幔源基性岩浆在5×108 bar（约18 km）左右深度结晶并形成高钛角闪石,玄武质岩浆底侵上升,并发生壳幔岩浆混合作用,混合的岩浆上升至2.5×108 bar（约8 km）左右深度结晶形成低钛角闪石.以上证据指示,东昆仑地区在三叠纪时期可能经历了多期次的岩浆混合作用,地幔岩浆的注入在地壳深熔作用和地壳生长过程中扮演了重要角色.广泛的壳幔岩浆相互作用可能是三叠纪时期阿尼玛卿洋板片断离的重要响应.