大兴安岭北段免渡河地区早二叠世二长花岗岩地球化学特征及构造意义

对大兴安岭北段免渡河地区早二叠世二长花岗岩进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb测年结果显示,免渡河地区早二叠世二长花岗岩形成于297±2 Ma,为早二叠世岩浆活动的产物。全岩地球化学研究表明,这些二长花岗具有高硅(Si O_2=67.45%~73.54%)、低Mg~#值(25~42)的地球化学特征,属于高钾钙碱性I型花岗岩,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素。Lu-Hf同位素研究显示,免渡河地区二长花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)=+7.5~+11.9,t_(DM2)=554~838 Ma,暗示其岩浆源于新元古代增生的地壳物质的部分熔融。结合前人的研究成果,认为大兴安岭北段免渡河地区早二叠世二长花岗岩形成于后碰撞的伸展环境。     

冀北小张家口超基性岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

采用离子探针(SHRIMPⅡ)测得小张家口基性-超基性岩体中的锆石主要有220±5Ma和491±7Ma两组年龄,以及一个很老的继承锆石年龄2453Ma。年龄为220±5Ma的一组锆石(A组)具有典型的岩浆型振荡环带,这组年龄应代表该岩体的侵位年龄。A组锆石的~(176)H/~(177)Hf比值从0.282557到0.282690,ε_(Hf)(220Ma)=-2.9～ 1.66。年龄为491±7Ma的一组锆石(B组)具有变质成因的蝴蝶结构(Butterfly structure)和熔蚀边,属于继承锆石。B组锆石的~(176)Hf/~(177)Hf比值从0.282239到0.282483,ε_(Hf)(491Ma)=-8.6～0.06。~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2453Ma的锆石应该是岩浆侵位时从华北克拉通古元古代基底中捕获的锆石。A组锆石的Hf同位素数据表明,220Ma左右由于华北北缘岩石圈伸展,导致软流圈地幔上涌,亏损的软流圈地幔流/熔体与富集的岩石圈地幔相互作用并混合,这种混合地幔源区发生部分熔融而形成小张家口基性-超基性岩体。B组锆石可能是小张家口岩体在岩浆侵位过程中捕获的来源于富集地幔或大陆下地壳的锆石。     

西天山加满特一带早二叠世乌郎组双峰式火山岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成

西天山加满特一带基性与酸性火山岩在时空上紧密伴生，其SiO2含量分别为41.89%~52.75%和74.79%~78.51%，具 有明显的Daly间断，属于典型的双峰式火山岩组合，其中的基性单元属于碱性系列，酸性单元属于钙碱性系列。对流纹岩 进行LA-ICP-MS锆石U-Pb法测年和Hf同位素分析，获得其形成年龄为（294.2±0.8） Ma，属于早二叠世，其εHf(t)为较高的 正值（8.0~17.1），二阶段Hf模式年龄TDM2(Hf)平均值为468 Ma。通过对加满特一带双峰式火山岩的地球化学特征和成因类 型进行探讨，表明其不属于同源岩浆演化成因，其中玄武岩是富集石榴石地幔源区发生了尖晶石相橄榄岩向石榴石相橄榄 岩过渡相部分熔融的产物，流纹岩是亏损地幔源底侵新生地壳部分熔融的产物，二者形成于板内伸展环境。结合区域构造 演化，认为西天山在早二叠世已经进入伸展构造背景。     

西天山加满特一带早二叠世乌郎组双峰式火山岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成

西天山加满特一带基性与酸性火山岩在时空上紧密伴生,其SiO2含量分别为41.89%~52.75%和74.79%~78.51%,具 有明显的Daly间断,属于典型的双峰式火山岩组合,其中的基性单元属于碱性系列,酸性单元属于钙碱性系列。对流纹岩 进行LA-ICP-MS锆石U-Pb法测年和Hf同位素分析,获得其形成年龄为（294.2±0.8） Ma,属于早二叠世,其εHf(t)为较高的 正值（8.0~17.1）,二阶段Hf模式年龄TDM2(Hf)平均值为468 Ma。通过对加满特一带双峰式火山岩的地球化学特征和成因类 型进行探讨,表明其不属于同源岩浆演化成因,其中玄武岩是富集石榴石地幔源区发生了尖晶石相橄榄岩向石榴石相橄榄 岩过渡相部分熔融的产物,流纹岩是亏损地幔源底侵新生地壳部分熔融的产物,二者形成于板内伸展环境。结合区域构造 演化,认为西天山在早二叠世已经进入伸展构造背景。     

内蒙古北山地区中基性岩脉年代学和地球化学特征：对塔里木板块北缘构造演化的启示

塔里木板块北缘额济纳旗老硐沟金矿床发育系列蚀变中基性岩脉,其形成时代与成因对制约金成矿作用及区域古亚洲洋的演化提供了研究窗口。本文在老硐沟金矿区Ⅱ矿段采集系列辉绿岩脉及与金成矿相关的蚀变闪长玢岩脉样品,进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、Hf同位素组成和全岩元素分析。结果表明,辉绿岩脉和闪长玢岩脉侵位时代分别为(286.5±1.7) Ma和(243.2±1.1) Ma,即早二叠世和中三叠世,二者年龄先后顺序与野外观察的交切关系相符。根据金矿体穿插闪长玢岩脉的特征,限定金成矿时代略晚于243 Ma。辉绿岩脉锆石ε_Hf(t)为-3.67～0.97,全岩元素组成表现为准铝质钙碱性系列,反映岩浆源区既有新元古代新生地壳组分,又有中元古代古老地壳组分。蚀变闪长玢岩脉ε_Hf(t)=-0.07～-4.76,全岩元素组成是过铝质钾玄岩系列(富钾特征受到矿区钾化蚀变的影响),指示其岩浆主要源于中元古代的地壳物质熔融。综合塔里木地块北缘晚古生代至早中生代构造演化史,提出晚石炭世—早二叠世北山地区古洋盆消减,洋壳俯冲导致地幔楔部分熔融,岩浆上侵至浅部断裂冷...     

大别山木子店地区细粒二长花岗岩脉的年龄和成因——锆石U-Pb年龄和Hf同位素制约

用LA-ICP-MS技术对北大别木子店地区细粒二长花岗岩脉中的锆石进行原位U-Pb年龄和Hf同位素测定,结果表明,该花岗岩形成于128.9±0.7Ma,为早白垩世岩浆活动的产物,在锆石中发现古元古代和新元古代的锆石核;锆石ε_(Hf)(t)介于-25.1~-19.2之间,平均值为-22.7,二阶段模式年龄T_(DM2)主要介于2115~2505Ma之间,2个继承锆石分析点分别给出了-10.5和6.5的ε_(Hf)(t)值,对应的二阶段模式年龄T_(DM2)分别为1151Ma和1709Ma。木子店地区细粒二长花岗岩脉的锆石年龄和Hf同位素特征表明,花岗岩为古元古代古老地壳物质部分熔融形成,岩石源区可能有中元古代地幔物质及太古宙古老地壳物质的贡献,形成于大别造山带从挤压向伸展的转换阶段。     

山东中侏罗世-早白垩世侵入岩的锆石Hf同位素组成及其意义

对山东中侏罗世-早白垩世侵入岩中锆石的原位Hf同位素分析显示,形成于晚太古代(上交点年龄～2.5Ga)的继承锆石具有正的ε_(Hf)(t)值( 8～ 1),Hf同位素模式年龄集中在2.6～2.8Ga,与辽宁古生代金伯利岩中基性下地壳捕虏体中锆石Hf组成和Hf模式年龄十分一致,Hf模式年龄也与研究区变质岩和花岗岩的全岩Nd模式年龄相同,因此,这些继承锆石来自于晚太古代由岩浆底侵形成的基性下地壳。新生锆石出现在继承锆石周围或者以独立颗粒出现,其U-Pb年龄为177Ma和132～126Ma,ε_(Hf)(t)值均为负值(-23～-1)。山东中生代侵入岩的形成与富集岩石圈地幔,亏损地幔和地壳三个端员之间的相互作用有关。其中根据来源于晚太古代下地壳的侏罗纪铜石二长花岗岩限定的研究区下地壳ε_(Hf)(t)平均值为-20,根据来源于富集岩石圈地幔的早白垩纪沂南辉长岩限定的富集地幔端员的ε_(Hf)(t)为-16。部分样品锆石ε_(Hf)(t)变化非常大(-20～-1),示踪了岩浆作用过程中亏损地幔物质的参与程度的逐渐增强。这种变化是华北晚中生代岩石圈大规模减薄作用的结果。     

藏北羌塘中部日湾茶卡地区晚三叠世安山岩与闪长质包体岩石成因及地质意义

龙木错-双湖-澜沧江缝合带将羌塘板块划分为南、北2个次级板块,在缝合带两侧大规模发育晚三叠世岩浆作用,并伴随大量的高压超高压变质岩。在缝合带以南的日湾茶卡地区识别出一套安山岩,其中发育大量的暗色闪长质捕虏体,锆石U-Pb测年结果在安山岩中获得了364.7±1.9Ma和223.9±1.3Ma两组年龄信息,锆石原位Hf同位素测试结果εHf(t)分别为+7.22~+8.69和-5.94~-4.14。结合羌塘中部已有的研究成果,认为闪长质捕虏体形成于晚泥盆世洋壳俯冲背景,是地幔楔部分熔融底侵至地壳的产物;而安山岩形成于晚三叠世碰撞后伸展背景,是深部板片断离机制下深俯冲陆壳边缘一侧熔体混染晚泥盆世新生地壳的产物。安山岩中闪长质捕虏体的发现支持了俯冲带作为大陆生长的重要场所的观点。     

青海冷湖盐场北山花岗闪长岩年代学、地球化学及其Hf同位素特征

盐场北山花岗闪长岩位于柴北缘西端青海冷湖地区。岩体高Si(71.19%~71.81%),富Na(4.52%~4.85%)。铝饱和指数平均为1.02,属弱过铝质花岗岩。岩体富集大离子亲石元素(K、Rb、Sr、Th),亏损高场强元素(Nb、Ta),具弧型花岗岩特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明岩体形成于(265±2)Ma。锆石Hf同位素初始比值176 Hf/177 Hf分布于0.282 962 0~0.283 048 7,并具有的正εHf(t)值(12.54~15.19),其平均两阶段模式年龄TDM2(Hf)为367 Ma,反映岩体源区可能为新生的镁铁质下地壳,另外,εHf(t)基本位于亏损地幔演化线附近,指示该玄武质下地壳来源于亏损地幔。结合区域地质背景和岩石地球化学特征,认为盐场北山花岗闪长岩与泥盆纪镁铁-超镁铁岩有关,由于宗务隆裂谷小洋盆的向南俯冲,引发其上覆玄武质新生地壳发生熔融形成,进而揭示晚二叠世末柴北缘处于火山弧或活动陆缘的构造环境。     

闽西南基性岩脉中捕获锆石SIMSU-Pb年龄及Hf、O同位素特征

测定了闽西南地区5件基性岩脉的全岩主微量元素,锆石U-Pb年龄和Hf,O同位素。5件岩脉主要为辉绿岩,其全岩SiO_2含量为45%~53%,稀土元素显示轻稀土富集的右倾配分模式。基性岩脉中大部分锆石具明显振荡环带和扇状环带,为典型岩浆结晶锆石特征。锆石U-Pb年龄(96~2 400 Ma)分布较为分散。除少量锆石年龄(96~142 Ma)可能指示岩脉形成年龄外,其余均为捕获锆石。捕获锆石年龄主要分布在4个范围:早元古代(2 467~1 796 Ma),中晚元古代—震旦纪(1 343~647 Ma),志留纪—晚三叠世(427~225 Ma),晚侏罗世(159~140 Ma)。Hf-O同位素显示早元古代锆石来源于接近球粒陨石均一储库的地幔。中晚元古代以后年龄的锆石其Hf-O同位素均具有亏损地幔岩浆与地壳组分混合的特征;志留纪—晚侏罗世锆石主要来源于S型壳源花岗岩的重熔;早白垩世晚期的锆石ε_(Hf)(t)值与δ~(18)O值清晰地显示出亏损地幔与地壳岩浆混合的趋势。闽西南基性岩脉中锆石的二阶段Hf亏损地幔模式年龄(TDM2)峰值主要分布在1.6~1.9 Ga,说明早元古代晚期幔源岩浆作用形成的基性岩地壳可能是形成后期花岗岩的主要源区。     

华南大容山-十万大山花岗岩体中石榴石成因以及麻粒岩包体变质作用研究

根据石榴石不同的结构和化学特征,在大容山-十万大山岩套旧州岩体中共识别出四种不同成因类型的石榴石:岩浆型、转熔型、变质型和由于上升岩浆中溶解-再沉淀机制导致的从转熔型向岩浆型转变的过渡型石榴石.由于含不同的微域矿物组合,麻粒岩包体被分为两类.根据微区矿物组合识别,变质期次确定和变质反应分析,结合矿物化学和相平衡模拟计算,得到了两类麻粒岩包体内不同矿物组合的温压条件.麻粒岩包体源区的温压条件为800 ～ 830℃和7.2～8.0kbar,以含石榴石的矿物组合为代表,反映了源区部分熔融作用的晚期阶段.岩浆上升过程中石榴石或黑云母首先反应形成了Opx+ Crd反应边组合,温压条件为810～860℃和4.6～5.2kbar.花岗岩中岩浆型堇青石的形成也可能基本与此同期.进一步减压在850℃和3.1～3.8kbar时形成了Spl+ Crd组合.综合这些数据可以确定一条顺时针的P-T轨迹以减压为主但伴随轻微的升温,随后为一个近等压冷却过程.这是由寄主花岗质岩浆上升和侵位造成的.本研究与有效的年代学资料相结合,暗示了花岗质岩浆和麻粒岩包体是下地壳源区部分熔融的结果,形成时代为250～ 260Ma,可能受到了同期峨眉山地幔柱的热影响.     

中国大陆科学钻探CCSD-PP3钻孔地幔岩的尖晶石相部分熔融证据

CCSD PP3超镁铁岩表现为高 Mg 和 Cr,低 Ca 和 Al 特征,是中国东部和超高压变质带上极其罕见的亏损地幔岩,通过地球化学和矿物学和 Re-Os 同位素研究发现岩石来自古元古代岩石圈地幔,并在地幔浅部尖晶石相条件下发生部分熔融,最近一次部分熔融作用发生在中-晚元古代,后经岩石圈厚度加大、拆沉或深俯冲过程,岩石转变为石榴石橄榄岩。     

Changes in the local coordination of trace rare-earth elements in garnets by high-energy XAFS: new data on dysprosium

The site location and local geometry of trace amounts (299 ppm) of dysprosium in a natural melanite garnet from a carbonatitic rock have been studied by high-energy fluorescence-detected X-ray absorption fine-structure spectroscopy (XAFS). Measurements were done at the Dy K-edge (53789 eV). Data analysis shows that Dy (i.r. = 0.98 Å) is incorporated at the X site, similarly to other REE, namely Nd (i.r. = 1.11 Å) and Ce (i.r. = 1.14 Å). Comparison of the XAFS data obtained for these three REE and for Ca shows that, within a given garnet composition, the difference in the local geometry can be modelled in terms of differences in the ionic radii. On the contrary, the local coordination of the individual cations is different in distinct garnet compositions, in contrast to what was suggested by previous atomistic simulations of the garnet structure. Comparison of the local coordination geometries available in the literature shows that the Young modulus of the X site strongly depends on the major-element composition of all the structural sites. Both these points are important for Earth Sciences, and especially for geochemical modelling of trace-element incorporation and partitioning.     

浙西南松阳地区石榴辉石岩变质作用演化与地质意义

浙西南松阳地区的八都群中分布有一套基性变质岩:石榴辉石岩与石榴角闪岩,其变质作用演化特点目前尚不明确。根据岩相学和矿物微区化学系统研究,发现石榴角闪岩是由石榴辉石岩退变而来,而非由榴辉岩退变而来,并经历了三个变质演化阶段,分别为峰期高压麻粒岩相阶段(M1),其矿物组合为石榴石+次透辉石±钛铁矿±石英;峰后近等温减压中压麻粒岩相退变质阶段(M2),以出现典型的减压反应结构和斜方辉石+斜长石(An_(90-92))为标志;角闪岩相退变质阶段(M3),以角闪石+斜长石(An_(33-53))+钛铁矿±次透辉石±石英等退变矿物组合为特征。相平衡模拟与传统地质温压计结合限定M1期温压条件为P=11. 6～12. 5kbar,T=780～840℃,M2期温压条件为P=7. 4～8. 2kbar,T=800～880℃,M3期温压条件为P=6. 6～7. 5kbar,T=500～560℃,三个变质阶段的温压条件具有典型的顺时针近等温减压型ITD型特征,这种演化轨迹通常代表加厚下地壳快速折返地表的动力学过程,因此,该项研究对华夏地块构造作用演化的动力学过程具有重要意义。     

西天山榴辉岩石榴石中的水及其分布特征

运用电子探针和显微Fourier变换红外光谱技术，对新疆西天山3个榴辉岩样品中的石榴石进行了详细的主量元素和结构水分析。结果显示，石榴石发育以核部富锰铝榴石组分、边部富镁铝榴石组分进变质作用的成分环带。石榴石中OH^-1分布也具有规律：核部→边缘。其结构水OH^-1逐步增加，即从核部的89-239ppm增加到边部的367-658ppm；与石榴石边部相比，石榴石的核部含有较低的OH^-1，却含有较高的H2O和Mn含量。这表明，在蓝片岩向榴辉岩进变质作用过程中，含水矿物脱水反应而释放出大量的分子水，这部分水促进了高压变质反应，形成榴辉岩相矿物，石榴石核部的结晶就是在富水和Mn的条件下进行的。随着高压变质作用的继续，石榴石核部的分子水逐步失水而进入石榴石晶格，形成结构水。因此，在高压变质作用过程中，OH^-1演化实际上是一个由内部不平衡逐步向平衡转变过程。P588．348     

Pressure dependence of color of natural uvarovite: the barochromic effect

The electronic absorption spectra of natural uvarovite containing 62 mole% of the Cr³⁺ end-member were studied at pressures between 10⁻⁴ and ca. 13 GPa using DAC techniques combined with microscope spectrometric device. With increasing pressure, a barochromic effect with change from green to red color of the garnet specimen was observed. This change could be interpreted on the basis of the spectra and the data points derived in an ICE color card. The evaluation of crystal field data from the spectra showed that 10Dq of chromium increases on pressure while the Racah parameter B, and thus the nature of the chemical bond of Cr–O does not change significantly.     

南阿尔金巴什瓦克石榴橄榄岩的变质演化

南阿尔金巴什瓦克地区石榴橄榄岩在空间上呈透镜体状与高压基性麻粒岩和含石榴子石长英质片麻岩伴生.基于矿物共生组合关系和变质反应结构特征,并结合矿物化学详细分析以及温压条件的估算,我们将该区石榴橄榄岩的变质演化划分为3个阶段:峰期变质阶段(Ml)、峰后早期退变质阶段(M2)和晚期角闪岩相-绿片岩相退变质阶段(M3).M1阶段的矿物组合为石榴子石(Grt)+橄榄石(O1)+斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx),所估算的温压条件为:T=891～ 1054℃、P=17.2 ～24.7kbar; M2阶段以石榴子石周围出现斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx)+尖晶石(Spl)的次生边为特征,在P=10kbar时,估算的温度条件为:T=711 ～ 796℃;M3阶段以形成角闪石(Amp)+蛇纹石(Srp)+金云母(Phl)+绿泥石(Chl)+磁铁矿(Mag)±滑石(Tlc)为特征.石榴橄榄岩具有与相邻的长英质麻粒岩和基性麻粒岩类似的P-T演化历史.结合成因矿物学和初步的地球化学特征,我们认为石榴橄榄岩的原岩可能为侵位于大陆地壳的镁铁质-超镁铁质杂岩,并在早古生代与长英质地壳物质一起俯冲,经历高压(超高压?)/高温变质作用以及随后的变质和地球动力学演化.     

Diffusion-controlled biotite breakdown reaction textures at the solid/liquid transition in the continental crust

Two-phase quartz intergrowths with garnet, cordierite and tourmaline occur commonly in prograde high-temperature migmatites, granulites, as well as in the last crystallization stages of biotite granites. Structural, microtextural and mineralogical data show that they result from the breakdown of biotite in the presence of a melt phase associated with incongruent dissolution of feldspars into the melt and silica release (giving quartz in silica saturated rocks). Biotite breakdown and growth of Al-rich ferromagnesian minerals, occurring at the solid–liquid transition in the crust (early melting or final crystallization), is kinetically controlled by Fe and Mg mass transport, the network-forming cations Si and Al being locally compensated for by feldspar dissolution/crystallization. This process leads to significant changes with respect to equilibrium dehydration-melting reactions wherein quartz is a reactant and K-feldspar a reaction product. Therefore, quartz inclusions commonly occurring in garnets from granulite-facies metapelites and metagraywackes are not simply grains passively included during garnet growth. They may also correspond to newly crystallized phases. Resorption of feldspar may lead to more alkaline melt and to crystalline residue richer in Al than expected under equilibrium conditions. Hence, excess alumina in granulite-facies rocks is not necessarily related to initial alumina-rich whole-rock compositions (as currently considered), but may be due, at least partly, to kinetics of melting.     

Symplectite in spinel lherzolite xenoliths from the Little Hungarian Plain, Western Hungary: A key for understanding the complex history of the upper mantle of the Pannonian Basin

Two spinel lherzolite xenoliths from Hungary that contain pyroxene–spinel symplectites have been studied using EPMA, Laser ablation ICP-MS and universal stage. Based on their geochemical and structural characteristics, the xenoliths represent two different domains of the shallow subcontinental lithospheric mantle beneath the Pannonian Basin. The occurrence of symplectites is attributed to the former presence and subsequent breakdown of garnets due to significant pressure decrease related to lithospheric thinning. This implies that both mantle domains were once part of the garnet lherzolitic upper mantle and had a similar history during the major extension that formed the Pannonian Basin.

Garnet breakdown resulted in distinct geochemical characteristics in the adjacent clinopyroxene crystals in both xenoliths. This is manifested by enrichment in HREE, Y, Zr and Hf towards the clinopyroxene porphyroclast rims and also in the neoblasts with respect to porphyroclast core compositions. This geochemical feature, together with the development and preservation of the texturally very sensitive symplectites, enables us to determine the relative timing of mantle processes. Our results indicate that garnets had been metastable in the spinel lherzolite environment and their breakdown to pyroxene and spinel is one of the latest processes that took place within the upper mantle before the xenoliths were brought to the surface.     

沂水杂岩中变泥砂质岩石的岩石化学特征及年代

含夕线石十字石榴二云斜长片麻岩是沂水杂岩中首次发现的一种少见的变泥砂质岩石,包裹于沂水生心官庄岩浆杂岩体中,为残留的变质表壳岩透镜体,它经历了两期变质作用的改造.早期高角闪岩相变质与区域麻粒岩相变质有关,峰期矿物共生组合主要为:石榴子石(中心域)+黑云母±白云母+斜长石+石英,M1峰期变质温压条件为:T=660±10℃,P=5.7±0.3kb;晚期角闪岩相变质矿物共生组合为:十字石+石榴子石(边部域)+黑云母±白云母+斜长石±夕线石+石英,以形成大量自形-半自形十字石和具有明显的成分环带的石榴子石为特征,晚期石榴子石的形成由核部→边部经历了一降温降压过程,石榴子石核部:T=650±10℃,P=7.7±0.5Kb,石榴子石边部:T=578±10℃,P=4.7±0.1kb;晚期变质作用早期(石榴子石成核)阶段与埋深导致的部分熔融有关,晚期石榴子石生长阶段与岩浆热事件有关.锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明:碎屑锆石不一致线上交点年龄为2695±32Ma,代表变泥砂质岩石源区岩浆岩的结晶年龄,变泥砂质岩石的早期变质变质作用年龄小于此值;晚期变质作用年龄为2537±5Ma.