湘东南万洋山岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄、成因及构造意义

本文对湘赣交界地区发育的万洋山岩体进行锆石SHRIMP U-Pb定年和岩石学、地球化学分析。该岩体由英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成,本次主要讨论英云闪长岩及其中发育的石英闪长岩包体,并获得英云闪长岩的锆石U-Pb年龄为438.0±3.0 Ma,石英闪长岩包体的锆石U-Pb年龄为425.6±3.1 Ma,为晚志留世。英云闪长岩矿物组合为斜长石、钾长石、黑云母、石英以及少量的角闪石、磁铁矿和榍石;地球化学特征显示为低硅、准铝质及钙碱性的花岗岩,在岩石类型判别图解中为I型花岗岩。石英闪长岩包体为细粒结构,矿物组合为角闪石、斜长石、黑云母、石英及少量辉石,表明岩石包体是岩浆成因的;包体中存在异常共生矿物斜长石斑晶、针状磷灰石,CIPW标准矿物计算中未出现刚玉分子,地球化学组成显示其具有低硅、低碱、准铝质的钙碱性岩类特征;包体还表现为富Mg、Fe以及高Mg#值(45~50),显示出包体高镁、偏基性的特征;包体与寄主岩稀土元素配分模式图和微量元素蛛网图分布特征基本一致,表明二者在成因上相关联。石英闪长岩包体分异指数DI=45~48与辉长岩接近,SiO_2含量略高于辉长岩,表明石英闪长岩包体源于上地幔基性辉长质岩浆、经岩浆混合演化形成。英云闪长岩显示为岛弧岩浆岩、具有活动大陆边缘岩浆岩特征,结合英云闪长岩的岩石类型、岩石包体成因认为:万洋山岩体可能是扬子板块与华夏板块在俯冲消减的地球动力学背景下,软流圈地幔上涌,诱发岩石圈地幔和上覆的古老地壳物质重熔,形成以壳源为主、壳幔混合成因的花岗岩。     

内蒙古东南部晚古生代裂谷区花岗质岩石锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

该区花岗质岩石主要岩性为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩。通过对石英闪长岩锆石SHRIMP U-Pb定年[1],所获得年龄为(313±5)Ma～(323±4)Ma,属于晚石炭世侵入体;前进场和达青二长花岗岩各单元岩体均侵入了该区早二叠世寿山沟组海陆交互相碎屑沉积岩,侵入接触关系明确,红柱石角岩发育。测得前进场岩体和达青岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为(280.8±3.6)Ma和(281.5±0.5)Ma,说明岩体形成于早二叠世晚期;乌兰陶勒盖正长花岗岩岩体获得了259Ma、羊角林高勒二长花岗岩为246～216Ma的U-Pb同位素年龄,说明在晚二叠世—三叠世又有一次侵入高峰。石炭—二叠纪裂谷发育时期,部分跨入三叠纪,先后有3次侵入高峰,即晚石炭世的石英闪长岩、早二叠世的英云闪长岩—二长花岗岩、晚二叠世—三叠纪的二长花岗岩-正长花岗岩。     

内蒙古额济纳旗涌珠泉海西期侵入岩年代学特征及构造意义

内蒙古额济纳旗涌珠泉侵入岩是月牙山构造混杂岩带以北规模较大的侵入体。在1∶5万区域地质调查的基础上,将该岩体解体为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩,获得二长花岗岩锆石U-Pb年龄为330.7±2.9Ma,确定其形成于早石炭世,表明北山地区晚古生代岩浆活动强烈。通过分析岩体的岩石化学和地球化学特征,确定其形成于拉张构造环境,说明早石炭世北山地区已进入拉伸构造环境,这对研究北山地区晚古生代地壳演化过程有积极意义。     

内蒙古北山造山带小红山TTG岩石锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其对百合山构造带性质的制约

分布于内蒙北山地区小红山南一带的晚石炭世花岗岩,是由英云闪长岩(T_1)、花岗闪长岩(G_1)和奥长花岗岩(T_2)组成的一套TTG岩石组合。该套组合具有富硅、富钠、低铝的地球化学特征,稀土元素总量偏低,∑REE=27.86×10~(-6)～104.56×10~(-6),轻稀土元素富集,LREE/HREE值为4.71～22.76,(La/Yb)值为4.78～43.18,δEu为0.62～1.72,稀土元素配分曲线为右倾型,微量元素总体表现为富集大离子亲石元素(LILEs),亏损高场强元素(HFSEs),且具有明显的Nb、P、Ti负异常,Y、Yb含量低。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测定技术,测得该套TTG组合酸性侵入体中花岗闪长岩、英云闪长岩、奥长花岗岩~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为315.6±1.6 Ma、310.8±1.4 Ma、305±1.9 Ma,形成于晚石炭世。研究认为,小红山晚石炭世TTG花岗岩组合具有陆缘弧花岗岩的成因特点,形成于石炭纪百合山弧间洋盆向南侧陆缘消减过程中洋壳俯冲板片的部分熔融,这套与百合山蛇绿岩同期形成的明水陆缘弧的发育,指示了百合山构造带形成于弧盆体系的演化阶段。     

内蒙古四子王旗公呼都格花岗岩体地质特征及构造意义

公呼都格岩体位于中朝陆台北缘,侵入于奥陶系,被晚古生代晚期花岗岩侵入.黑云母K-Ar年龄测定为306.4 Ma,属晚古生代中期的花岗岩.岩体主要岩石类型为花岗闪长岩及英云闪长岩,以发育富铁黑云母、属过铝质岩石为特征.SrI为0.7162,为S型壳源花岗岩.其形成于中朝板块与西伯利亚板块对接后期的超碰撞造陆阶段,产出部位受深断裂控制.     

内蒙古哈珠地区晚古生代花岗岩类成因及其构造意义

系统研究了北山造山带北部哈珠地区花岗岩类的年代学、地球化学和锆石Hf同位素特征,并据此探讨了岩体的成因及其对晚古生代构造岩浆演化的制约.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年结果显示花岗闪长岩（298.6±1.7 Ma）和二长花岗岩（306.0±1.3 Ma）、碱长花岗岩（289.3±1.3 Ma）分别为晚石炭世晚期、早二叠世岩浆活动的产物.花岗闪长岩、二长花岗岩化学组成上表现为中钾钙碱性、Mg#值较低,分异程度中等（D.I.=79.2~86.9）,属准铝质、镁质岩石;碱长花岗岩则表现高硅、富碱、准铝,贫钙、镁、铁,分异程度高（D.I.=94.4~96.5）.三者均富集Rb、Ba、Th、U、La、Ce等,不同程度亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti、Sr、Eu.花岗闪长岩、碱长花岗岩样品的ε_Hf（t）均为正值,T_DMC主要集中于450~800 Ma.本文和最近获得的数据表明,俯冲板块脱水交代新生下地壳,并诱发新生地壳的部分熔融,形成晚石炭世花岗岩类;早二叠世由于后碰撞伸展作用导致岩石圈拉伸减薄,促使新生地壳部分熔融,再经高程度的分异演化形成本文碱长花岗岩.      

甘肃马庄山地区花岗岩类的元素地球化学、U-Pb年代学及Nd-Hf同位素特征

北山造山带位于中亚造山带南缘,连接了东天山和索伦缝合带,对认识中亚造山带的构造演化具有十分重要的意义。本文选择北山造山带西段马庄山地区的花岗闪长岩、钾长花岗岩和闪长岩进行岩石学、地球化学、Nd-Hf同位素及LAICP-MS锆石U-Pb年代学的研究。结果表明,英云闪长岩、花岗闪长岩、钾长花岗岩具有高硅(64.54%～78.48%)、高钾(1.53%～4.95%)、低磷(0.01%～0.21%)的特征,显示出高钾钙碱性-钙碱性岩石的特点。岩石整体相对富集Rb、K、Th和U大离子亲石元素,亏损P、Ta、Nb和Ta高场强元素,与弧火成岩的微量元素特征一致。花岗闪长岩和英云闪长岩的SiO_2与P_2O_5呈负相关关系,Rb与Y、Th均呈现正相关关系,说明其属于Ⅰ型花岗岩。钾长花岗岩和花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为317.7±1.0Ma和320.2±0.8Ma,表明岩浆侵位时代为晚石炭世。它们的初始ε_(Nd)(t)值介于-5.31～-4.24之间,锆石ε_(Hf)(2)介于-3.6～-0.2之间,Hf的t_(DM2)为1318～1537Ma,暗示岩石来自于下地壳物质的部分熔融,原始岩浆在上侵过程中有部分地幔物质的加入。综合地质、地球化学和年代学特征,认为北山西段,在晚石炭世,马庄山地区处于与俯冲相关的弧环境。     

福建平潭岛花岗质岩石成因:来自锆石U-Pb定年、O-Hf同位素及黑云母矿物化学的约束

东南沿海地区发育具有"等同位素组成"特征的晚中生代双峰式火成岩,其成因备受争论。本文选择了福建省平潭岛双峰式杂岩体中的花岗闪长岩、英云闪长岩与花岗岩开展了高精度锆石U-Pb定年、原位O-Hf同位素和黑云母矿物化学方面的研究,以探讨这些花岗质岩石的成因。分析结果显示,花岗闪长岩、英云闪长岩与花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为116.8±1.0Ma、116.3±1.0Ma与117.4±1.0Ma,表明它们均侵位于早白垩世。这三类岩石也有较为相似的锆石O-Hf同位素组成。其中,锆石的δ18O分别变化为4.6%~5.3‰、4.8%~5.3‰及5.0%~5.6‰,与地幔的O同位素值基本一致。锆石的εHf(t)变化范围分别为+2.0^+7.1、+2.8^+6.5及+1.8^+5.6,相应的两阶段模式年龄tDM2分别为741~1046Ma、754~995Ma及815~1058Ma。锆石O-Hf同位素数据反映其熔融源区主要为相对较年轻的地壳物质,来自华夏地块古老基底的贡献较少。另外,黑云母矿物化学暗示这三类岩石具有Ⅰ型花岗岩的特征。但是,黑云母种属在不同岩性间存在差异,其中花岗闪长岩与英云闪长岩中的黑云母为镁质类型,花岗岩中的黑云母为铁质类型。从花岗闪长岩、英云闪长岩到花岗岩,黑云母的结晶温度和岩浆体系的氧逸度均逐渐降低,这与钙碱性岩浆分异演化的趋势基本一致。结合前人研究资料及区域地质演化历程,我们认为平潭岛杂岩体中的花岗质岩石形成于古太平洋俯冲背景,其熔融源区主要为新增生地壳物质。花岗质岩石内部岩性的差别主要是母岩浆经历不同程度分异演化的结果。我们的研究结果暗示壳幔岩浆混合在东南沿海早白垩世长英质岩石形成过程中所具有的作用可能较为有限。     

内蒙古孟恩陶勒盖岩体的成岩时代——LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学

孟恩陶勒盖岩体侵位于兴蒙造山带晚古生代浅变质岩系内,根据岩石类型划分为中细粒英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩3个填图单位,具有典型S型花岗岩的矿物组成和岩石化学特征.花岗闪长岩和二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定结果分别为234±1 Ma和230±1 Ma,时代为中三叠世,代表孟恩陶勒盖岩体的侵位时代.     

东昆仑西部野马泉地区三叠纪花岗岩成因与构造背景

位于青海省东昆仑西部的野马泉地区三叠纪花岗岩分布广泛,本文通过花岗岩岩石学、地球化学、年代学研究,将晚古生代—早中生代造山旋回同碰撞阶段时限厘定为235~224 Ma,后碰撞时限厘定为224~204 Ma。研究表明,同碰撞阶段代表性侵入岩岩石组合为石英二长闪长岩-花岗闪长岩,具有钙碱性-高钾钙碱性系列准铝质-弱过铝质I型花岗岩的特征,岩石形成于下地壳或中下地壳,与幔源物质底侵作用和俯冲大洋物质"滞后"局部熔融有关,花岗闪长岩具有adakitic岩亲和性的特点。后碰撞阶段代表性侵入岩岩石组合为似斑状二长花岗岩-二长花岗岩-花岗斑岩,具有高钾钙碱性-钾玄岩系列准铝质-强过铝质S型花岗岩的特征,岩石形成于上地壳,含闪长质包体二长花岗岩源区具有EMⅡ富集地幔的印记,有别于不含包体的二长花岗岩。三叠纪花岗岩的形成可能经历了地幔底侵-洋壳"滞后"熔融和地壳熔融的深部过程。     

青海南山俯冲型侵入体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

青海南山侵入体岩石类型为二长花岗岩、花岗闪长岩及英云闪长岩,具俯冲型花岗岩类的地球化学特征。通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)单颗粒锆石微区U-Pb同位素年龄测定,分别在二长花岗岩、花岗闪长岩及英云闪长岩中获得446.1±3.5Ma、447.2±5.3Ma、443.6±8.6Ma的锆石U-Pb年龄值,为成岩年龄,代表了加里东运动在祁连造山带的地质记录。3种不同岩石类型的成岩年龄可能代表了拉脊山造山带向南俯冲的时代。青海南山地区俯冲型侵入体的形成时代及构造环境的确定,对研究拉脊山造山带的构造演化及动力学机制具有重要意义。     

新疆北阿尔泰造山带早古生代花岗岩类侵入序列及其构造意义

新疆阿尔泰早古生代造山带侵入岩占构造带面积50％以上,近年大量高精度SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学资料反映其构造属性为奥陶纪碰撞前序列和中志留-早泥盆世后碰撞序列.碰撞前序列岩石组合为(石英)闪长岩-英云闪长岩/奥长花岗岩/花岗闪长岩-二长花岗岩序列,类似TTG组合,锆石U-Pb同位素年龄峰值为450～ 465Ma.后碰撞由二长花岗岩-正长花岗岩及少量碱长花岗岩组成,属于广义的GG组合,同位素年龄峰值390～ 415Ma.前者主要分布在中南部,后者主要分布中北部,分布的极性显示俯冲带在南侧.而区域南侧的阿尔曼太蛇绿岩带同位素年龄与北阿尔泰奥陶纪碰撞前序列时代相同,本文推测该蛇绿岩带与北阿尔泰岩浆链带构成洋脊俯冲带模式;其间的南阿尔泰晚古生代增生带、额尔齐斯强变形带、北准噶尔晚古生代洋内弧带都是后来的上叠产物.     

甘肃天水地区早古生代黄门川花岗闪长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及构造意义

甘肃天水地区黄门川花岗闪长岩体位于北祁连造山带东端,侵位于晚奥陶世陈家河群中酸性火山岩系中,岩石学和地球化学特征表明其具有壳幔岩浆混合的特点。对黄门川花岗闪长岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果表明该花岗闪长岩体的年龄为440.5Ma±4.4Ma,形成于早志留世。地球化学特征表明,黄门川花岗闪长岩体属于中钾钙碱性系列,具I型花岗岩的特征。构造环境判别表明其形成于安第斯型大陆边缘弧。综合区域地质背景,认为祁连造山带东端在早古生代期间发育有有限洋盆,洋盆向北俯冲消减产生大量弧岩浆岩。对进一步研究祁连与秦岭造山带构造交接部位早古生代的构造格局、演化等大陆动力学问题具有重要意义。     

甘肃北山勒巴泉南一带新元古代变质侵入岩的地质地球化学特征及成因探讨

在甘肃北山勒巴泉一带赋存一套变质侵入岩。岩性主要为闪长质片麻岩、石英闪长质片麻岩、英云闪长质片麻岩、花岗闪长质片麻岩及二长花岗质片麻岩。Rb-Sr全岩等时线定年获得似斑状中细粒花岗闪长质片麻岩年龄值727±50Ma,锆石Pb-Pb定年获得中细粒花岗闪长质片麻岩年龄值766±49Ma,结合其与围岩的接触关系及强变形变质特征,形成时代为南华纪中晚期。其岩石地球化学特点为:岩石A12O3CaO+Na2O+K2O,A/CNK=1.30~1.38,属过铝质类型;σ=2.08~3.78,NK/A=0.32~0.61,属钙碱性系列。在微量元素组成上,富集LREE和大离子亲石元素(LILE),而亏损HREE、高场强元素(Nb、Ta、Yb),Eu异常具弱—明显Eu负异常—弱的Eu正异常(δEu=0.24~1.20)。这些花岗岩类总体具有俯冲的构造背景,岩浆的产生可能与北山地区在新元古代末古陆壳裂解作用有关。     

北山红石山地区晚古生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

北山地区古亚洲洋的闭合时间和晚古生代构造演化倍受关注且久有争议.晚古生代地层及其接触关系对探讨以上问题具有重要意义,但该区地层学研究薄弱,很大程度上制约了对构造演化的深入讨论.本文获得的北山红石山地区上古生界“下石炭统绿条山组、白山组”和“下二叠统双堡塘组”火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,分别为296.8±3.5Ma、314.9±3.3Ma和299.4±5.9Ma,时代为晚石炭世-早二叠世,相当于北山地区干泉组层位.原“白山组”与“双堡塘组”之间的平行不整合不成立,表明石炭纪-二叠纪为同期裂谷盆地.原“绿条山组”与中泥盆统的角度不整合实为干泉组与中泥盆统的角度不整合,代表了古亚洲洋的闭合与增生造山时间发生在中泥盆世与早石炭世之间.     

甘肃北山前红泉地区斑状花岗闪长岩年代学、地球化学特征及其构造意义

为探讨甘肃北山造山带晚古生代-中生代的构造演化特征,对该区前红泉地区的斑状花岗闪长岩开展了年代学和地球化学研究。通过高精度的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得了该区斑状花岗闪长岩的加权平均年龄为(264.2±1.2) Ma、(249.3±1.1) Ma和(234.3±1.1) Ma,表明其为中二叠世-晚三叠世岩浆活动的产物。地球化学数据表明,岩体为准铝质、高钾钙碱性系列,主量元素表现为高硅(SiO₂为64.03%~72.23%)、高铝(Al₂O₃为14.01%~16.60%)、富碱(Na₂O+K₂O为7.20%~8.36%)和低钙(CaO为1.87%~3.43%)、贫镁(MgO为0.55%~1.53%);轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,具负Eu异常(δEu为0.56~0.87);微量元素富集强不相容元素Th、U和大离子亲石元素Rb、K,显著亏损高场强元素Nb、P、Ti,表现出I型花岗岩的特点。结合区域地质背景,认为北山洋盆在早二叠世已经闭合,中二叠世-晚三叠世北山南带处于后碰撞伸展的大地构造环境。     

甘肃北山野马大泉志留纪花岗岩的成因和构造意义

马鬃山地体是北山造山带的主要构造单元之一,其广泛出露的花岗岩对于认识和完善北山古生代构造格架具有重要意义.对野马大泉一带的花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得了早-中志留世（441±4 Ma和425±2 Ma）的年龄.岩石地球化学显示它们均富钠、钙碱性和镁质花岗岩的特征,小于A型花岗岩的Ga/Al×104值和Zr+Nb+Ce+Y值,且含角闪石二长花岗岩出现标志性矿物角闪石,属于I型花岗岩.它们具有正的ε_Hf（t）值（-0.1~+7.6）,两阶段Hf模式年龄集中于1.42~0.94 Ga,反映花岗质岩浆可能起源于中元古代（~1.4 Ga）地壳的部分熔融,并伴有幔源岩浆的参与.马鬃山地体志留纪花岗岩的地球化学显示形成于大陆弧的构造环境,且结合区域古生代花岗岩的时空分布指示相关的俯冲带在早石炭世发生北向后撤.      

湘东北金鸡金矿床岩体成岩机制

江南造山带湖南段中早古生代花岗质岩石对于研究早古生代构造演化以及金成矿作用具有重要的意义。位于该区中段的金鸡金矿床钻孔中新发现有两类花岗质岩石,分别为花岗岩和花岗闪长岩。对两类岩体样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,获得的年龄分别为(425.2±1.5)Ma和(430.6±1.5)Ma。岩石地球化学数据表明,花岗岩属I型花岗岩,其来源于地壳中变泥质岩石的部分融熔;花岗闪长岩属埃达克岩,其起源于地壳中变砂质岩石的部分融熔。Sr-Nd同位素分析显示,金鸡花岗闪长岩具有较高的(87Sr/86Sr)i(0.722369~0.722488)、较低的(143Nd/144Nd)i(0.511941~0.511990)以及εNd(t)值较低(–8.2~–7.2),并且金鸡花岗闪长岩的二阶段Nd模式年龄值为1.75~1.84 Ga,与江南造山带变质基底的二阶段模式年龄(1.65~2.14 Ga)一致。金鸡金矿床花岗岩和花岗闪长岩的岩石地球化学、年代学以及Sr-Nd同位素特征表明二者是华南早古生代陆内造山事件的产物,岩体成因及地球动力学背景的研究将有助于揭示湘东北地区金矿形成的地球动力学机制。