南太行山平顺闪长岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

南太行山平顺闪长岩锆石SHRIMP测年表明闪长岩体形成于(125.5±2.3)Ma,与太行山其他地区乃至整个华北地区侵入杂岩体具有相近的形成年代,表明在晚中生代(115～135Ma)太行山地区与华北地区经历了相同的构造岩浆事件。平顺闪长岩w(SiO2)=48.57%～63.54%,w(Al2O3)=13.53%～19.15%,w(MgO)=1.20%～9.31%,w(TiO2)=0.34%～1.07%,w(CaO)=3.13%～10.39%,w(K2O+Na2O)=4.78%～7.99%,Mg#=0.37～0.72,LREE富集HREE亏损,略显微弱的正Eu异常,以富集LILE、LREE元素和亏损Nb-Ta等高场强元素为特征。闪长岩(206Pb/204Pb)i=17.775～18.857,(207Pb/204Pb)i=15.522～15.602,(208Pb/204Pb)i=38.044～38.502,εNd(125Ma)=-17.009 56～-9.606 32,ISr=0.705 85～0.707 53,表明起源于EMI富集地幔,并受到地壳物质和EMII型富集地幔混染,可能说明在晚白垩世太行山地区与整个华北克拉通都发生了岩石圈减薄事件。     

鲁西早白垩世岩石圈地幔的属性:大昆仑辉长岩和辉绿岩年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素制约

大昆仑辉长岩和辉绿岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、锆石Hf同位素和全岩地球化学及全岩Sr-Nd-Pb同位素的研究为探讨鲁西地区早白垩世岩石圈地幔的属性提供了制约。结果表明,大昆仑辉长岩中少量锆石和辉绿岩中锆石发育条痕状吸收,具有相对高的Th/U比值(0.11~3.12),暗示它们均为岩浆成因,辉长岩中多数为岩浆成因的捕获锆石。辉长岩和辉绿岩中岩浆锆石的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄分别为132±3Ma和112±1Ma;辉长岩中捕获锆石的谐和年龄主要介于2469~1752Ma之间,暗示古老地壳物质的存在。辉长岩和辉绿岩整体具有低Si O_2(49.08%~52.61%)、高MgO(4.52%~9.67%)、Na_2O含量(2.58%~3.49%)以及高Mg~#值(45~65)特征;富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Ba、Th)、贫重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Zr和Hf),其(La/Yb)_N=8.98~10.2,Eu负异常不明显(δEu=0.83~0.93)。辉长岩的初始~(87)Sr/~(86)Sr比值变化于0.7046~0.7060之间,ε_(Nd)(t)值介于-16.71~-15.54之间,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb初始比值分别为16.596~16.776、15.255~15.290和36.328~36.648。辉绿岩中岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值介于-12.0~-2.5之间。上述结果表明,大昆仑辉长岩和辉绿岩形成于早白垩世,与华北克拉通东部早白垩世岩石圈减薄的峰期时间一致;起源于受华北克拉通古老下地壳物质改造的富集岩石圈地幔的部分熔融,形成于岩石圈减薄的伸展构造背景。     

内蒙古中部红格尔地区玛尼吐组钾玄质火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学及其地质意义

内蒙古中部红格尔地区玛尼吐组火山岩主要由粗面英安岩、粗面岩、粗安岩和安山岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb方法获得该火山岩的形成年龄为133~137 Ma,表明其形成时代为早白垩世。岩石富碱(Na_2O+K_2O=6.22%~8.26%)、高K_2O(2.49%~4.58%)、低TFe_2O_3(3.76%~6.53%)、贫Ti O_2(0.92%~1.61%)、高Al_2O_3(14.27%~15.88%)。富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,且在微量元素蛛网图上呈现明显的负异常。ε_(Nd)(t)为正值(+0.40~+1.64),t_(DM)变化于694~767Ma之间;有较高的放射性Pb同位素组成,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i为18.180~18.498,(~(207)Pb/~(204)Pb)_i为15.503~15.533,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i为37.914~38.042。主元素、微量元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成显示红格尔地区玛尼吐组火山岩为钾玄质岩,钾玄质岩浆上升演化过程中经历了铁镁矿物、斜长石、钛铁矿、磁铁矿和磷灰石的分离结晶作用,基本未受地壳物质混染。玛尼吐组钾玄质岩源于古亚洲洋俯冲板片释放流体交代的富集岩石圈地幔,是在伸展体制下富集岩石圈地幔减压部分熔融的产物。这种伸展体制是早白垩世蒙古-鄂霍茨克洋闭合后加厚岩石圈重力跨塌引起的,反映了造山后板内伸展环境。     

喀喇昆仑地体甜水海地区102Ma辉长岩的发现及其对区域中生代构造演化的约束

喀喇昆仑地体是青藏高原的重要构造单元。近来,我们对其中的林济塘中生代盆地地层进行了调查,并在喀喇昆仑地体甜水海地区褶皱的中侏罗统龙山组灰岩中发现了辉长岩侵入体。辉长岩具有高Al2O3(15.07%~15.32%)与TiO2(1.31%~1.34%)、贫P2O5(0.19%~0.21%)和低碱(Na2O+K2O=3.49%~3.72%)的特征,明显富集轻稀土(La/Yb=6.17~7.39),富集Th、La、Nd与Tb,亏损Rb、Sr、P与Y,辉长岩Sr-Nd同位素表现出富集的特征(εNd(t)值分别为-5.8与-5.9)。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示辉长岩岩浆锆石206Pb/238U年龄为102±1Ma(MSWD=0.92;n=14),指示岩体形成于早白垩世晚期。辉长岩中含有大量继承锆石,38颗继承锆石年龄分布在2450~232Ma之间,其中16颗为前寒武纪年龄锆石,意味着该地区可能存在前寒武纪基底。这些特征意味着辉长岩在形成的过程中经历壳源物质的强烈混染(Nb/U、Ta/U、Ce/Pb分别为26.6~29.1、1.69~1.76、9.72~11.3)。这种经历壳源物质的强烈混染岩浆的形成可能与软流圈上涌有关,即102Ma辉长岩形成时甜水海地区处于伸展背景。结合区域地质特征,指出102Ma时研究区进入新的伸展与海盆发育阶段,并建立了喀喇昆仑地体中生代三阶段构造演化模型,即侏罗纪-早白垩世早期的正常俯冲与弧盆演化、早白垩世的平板俯冲与造山阶段及晚白垩世的正常俯冲与弧盆演化。     

羌塘地体南缘改则格列戈阿尔辉长岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

改则格列戈阿尔辉长岩侵入于羌塘地体南缘木嘎岗日群,为研究班公湖—怒江缝合带在改则地区的演化提供新的强有力的约束。本文对辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果显示格列戈阿尔辉长岩锆石UPb年龄加权平均值为122.9±1.6Ma,表明该辉长岩体形成时代为早白垩世中晚期。岩石地球化学研究表明,该区早白垩世辉长岩具有高Al_2O_3(15.39%~16.83%)、低Ti O_2(0.78%~0.92%)、贫P2O5(0.09%~0.17%)和低碱(Na_2O+K_2O=3.93%~4.41%)的特点。稀土元素总量(ΣREE)为63.37×10-6~73.76×10-6,平均为68.84×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,(La/Yb)N介于2.43~3.09之间,δEu=0.89~1.03,表现弱的负铕异常,具有明显的轻稀土富集,重稀土亏损特征。岩石微量元素总体上富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Th、U等,显著亏损高场强元素(HFES)Nb、Ta、P、Ti等,Nb/Ta、Zr/Hf比值接近或略低于原始地幔组成。根据地球化学特征和微量元素构造判别图结果表明,该辉长岩源区为被俯冲改造的岩石圈地幔源岩浆,岩浆在演化过程中遭受了上地壳物质的同化混染,并经历一定程度的结晶分异作用。格列戈阿尔辉长岩形成于班公湖—怒江洋向北俯冲构造环境下的岛弧环境,表明至少在122.9±1.6Ma期间班公—怒江洋盆正在向北俯冲。结合区域资料,研究区班公—怒江洋盆闭合时间应介于110~85Ma之间。     

鲁西金岭地区含矿闪长岩体成因:来自锆石U-Pb年代学和地球化学证据

鲁西金岭闪长岩位于华北克拉通东南部,主要由辉石闪长岩-黑云母闪长岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测定闪长岩侵位年龄为(129.17±0.96)和(130.15±0.65)Ma,属于早白垩世岩浆活动的产物。闪长岩SiO2和K_2O的质量分数较低,MgO、Na_2O、Fe_2O_3、MgO和Al_2O_3的质量分数较高,Mg#为58.00~70.00。Na_2O/K_2O为1.08~2.96,相对富钠高铝,其里特曼指数为1.95~2.96,具有钙碱性系列的岩浆演化趋势。金岭闪长岩w(Ni)为99.00×10~(-6)~237.00×10~(-6),w(Cr)为270.00×10~(-6)~600.00×10~(-6),w(Co)为19.00×10~(-6)~44.00×10~(-6),表明其具有幔源岩浆的属性。稀土元素球粒陨石标准化曲线表明样品具有富集轻稀土元素(LREE),亏损重稀土元素(HREE)以及弱Eu(δEu为0.91~1.12)异常的特征。所有样品富集大离子亲石元素(Ba、K、Sr)和高场强元素Nd,亏损高场强元素Rb、Nb、Ta、Zr。样品中约2.5Ga古老锆石的存在证明岩浆源区受到古老下地壳物质的混染作用。鲁西金岭地区闪长岩应形成于太平洋板块俯冲后后撤引起的伸展环境,其岩浆源区是富集地幔起源的基性岩浆底侵华北古老下地壳并与下地壳熔融形成的壳源酸性岩浆混合过程的产物。     

内蒙古狼山地区早石炭世角闪辉长岩、花岗闪长岩的岩石成因及构造意义

内蒙古狼山山脉西侧分布有大面积的晚古生代岩浆岩,时代集中在早石炭世—晚二叠世,早石炭世角闪辉长岩、花岗闪长岩体出露于潮格温都尔镇西侧。角闪辉长岩体呈岩滴状产出,被花岗闪长岩体侵入,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,角闪辉长岩的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为329.0±2.3 Ma,花岗闪长岩的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为331.1±0.9 Ma~330.0±4.2 Ma。花岗闪长岩暗色矿物以角闪石为主,富钠(Na2O=3.48%~4.46%),高钠钾比值(Na2O/K2O=1.03~2.39),钙碱性系列,P2O5-SiO_2之间存在较好的负相关性,岩石地球化学特征具Ⅰ型花岗岩的特点。Hf同位素及元素地球化学特征指示了角闪辉长岩及花岗闪长岩均来自于受地壳混染的亏损地幔,为同源岩浆演化的产物。角闪辉长岩及花岗闪长岩稀土元素配分型式一致,均为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,具弱的负Eu异常;角闪辉长岩富集Ba、Sr,亏损Nb、Ta、Zr、Hf;花岗闪长岩富集大离子亲石元素Rb、K、Pb、Sr,不同程度地亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,总体反映了岩浆弧的地球化学特征。结合区域地质背景,早石炭世狼山地区侵入岩岩石组合为角闪辉长岩(闪长岩)+石英闪长岩+花岗闪长岩,认为狼山地区早石炭世处于大陆边缘弧构造背景。     

西藏墨竹工卡县北部花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

西藏南冈底斯广泛分布着一条巨型岩浆岩带,本文报道的墨竹工卡县北部花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(48.84 Ma±0.32 Ma),其形成于始新世。岩体中w(SiO_2)(68.72%~70.69%),w(Al_2O_3)(14.90%~15.68%)和w(Fe_2O_3~T)(2.74%~3.44%)相对富集,贫w(MnO)(0.08%~0.11%),w(TiO_2)(0.31%~0.39%)和w(P_2O_5)(0.11%~0.15%),为一套高钾钙性系列弱过铝质系列(A/CNK为1.05~1.07),具有I型花岗岩的特征。岩石总体表现出轻稀土富集而重稀土亏损的右倾曲线,轻重稀土之比为:ΣLREE/ΣHREE=12.58~14.44。Eu轻微负异常(0.79~0.86)。岩体的大离子亲石元素、高场强元素含量均出现分化,表现出富集不相容元素(Rb,Ba,Pb,Th,U,K和Pb),而明显亏损高场强元素(如Nb,Ta,P,Ti)的特征,其中P的亏损可能指示磷灰石强烈分离结晶。整体显示出岛弧性质花岗岩的特征,暗示源区可能存在含钛矿物相或角闪石残留相。在始新世早期,随着印度-欧亚大陆碰撞的开始,俯冲下插的大洋板片由于重力拖拽作用会与大陆板块脱离,造成软流圈上涌,由此诱发地幔楔熔融产生镁铁质岩浆,并底侵至初生地壳底部,进而导致初生地壳部分熔融形成壳源岩浆。     

河北承德甲山正长岩成因的Sr-Nd-Pb-Hf同位素制约

报道了华北克拉通北缘承德地区甲山正长岩的锆石U-Pb年龄及Hf同位素、主微量元素、Sr-Nd-Pb同位素组成。甲山岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为111~108 Ma,代表岩体的结晶年龄,表明其侵位于早白垩世晚期。岩体高Si O2、K2O+Na2O、Al2O3、LILEs(Rb、K)和LREE,低Fe2O3T、Ca O、Ti O2、Mg O和HFSE,具有板内裂谷岩浆岩的特征,属A型花岗岩。甲山岩体εNd(t)=-5.0~-0.9,tDM2(Nd)=0.98~1.31 Ga;εHf(t)=-2.7~+4.3,tDM2(Hf)=0.90~1.33 Ga;Δ8/4=84.9~91.3,Δ7/4=-6.4~-4.0,(206Pb/204Pb)i=16.63~17.10,(207Pb/204Pb)i=15.24~15.30,(208Pb/204Pb)i=36.54~37.20。根据野外地质观察、实验岩石学以及元素地球化学和Sr-Nd-PbHf同位素示踪的综合分析,认为甲山岩体可能起源于下地壳与亏损地幔的混合源区,是华北克拉通北缘岩石圈强烈减薄、地壳伸展作用的结果。早白垩世甲山岩体形成过程中亏损地幔物质的参与指示了华北克拉通北缘岩石圈减薄和软流圈地幔上涌,记录了陆内伸展环境下与软流圈底侵作用相关的岩浆事件。     

四川盐源西范坪斑岩铜矿石英二长斑岩锆石U-Pb同位素定年及其意义

四川盐源西范坪斑岩铜矿处于扬子地块西缘,靠近盐源-丽江坳陷带与甘孜-理塘缝合带的结合部位,该矿区侵入岩体主要为石英二长斑岩组成。西范坪铜矿石英二长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(100.8±0.7)Ma(MSWD=0.2),表明了斑岩侵位时代为早白垩世。石英二长斑岩富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P),LREE富集、HREE亏损,为高钾准铝质花岗岩。w(Si O2)为64.06%~65.24%,具有高w(Al_2O3)(15.58%~16.55%)、w(Sr)(719×10~(-6)~1221×10~(-6))及Sr/Y比值(49.2~82.5),低w(MgO)(1.30%~1.63%)、w(Yb)(1.08×10~(-6)~1.55×10~(-6))及w(Y)(13.7×10~(-6)~14.8×10~(-6)),Eu异常(0.83~0.90)不明显,轻重稀土分异明显((La/Yb)N=29.94~52.14),具有埃达克岩特征。西范坪埃达克岩富钾贫钠(K_2O/Na_2O=0.78~2.44),低Cr、Ni,高Th、Th/U以及相对低的Sr/Y等特征,表明其为加厚下地壳部分熔融形成。西范坪早白垩世(100.8Ma)地壳增厚作用可能受控于甘孜-理塘洋闭合后的造山运动,该斑岩体为印支期褶皱造山后(200 Ma),喜马拉雅期碰撞造山之前(65 Ma),陆内由挤压向伸展转换期岩浆作用的产物。