武夷山西缘流纹岩的形成时代及其地球化学特征

在武夷山西缘兴宁一龙川．五华地区变质岩路线调查的基础上,对新发现的兴宁县径南镇变流纹岩进行了详细观察与系统采样,开展了岩石学、矿物学、岩石地球化学和年代学的测试分析,旨在确定其构造属性和形成年代．该变流纹岩与变杂砂岩互层,两者同褶皱、同变质,地表出露厚60m左右．径南流纹岩中锆石呈淡褐色,部分弱熔蚀．SHRIMP U—Pb定年显示存在两组锆石年龄记录：其一由8颗自形岩浆锆石组成,具有谐和的U-Pb同位素组成,平均^206Pb/^238U年龄为（972±8）Ma（MSWD=14）,代表岩浆结晶、火山喷发年龄;另一组由6颗具环带构造的弱熔蚀半自形．他形锆石构成,年龄是（1097±11）Ma（MSWD=0．58）,相当于变质基底的年龄,可能为流纹岩源岩的继承锆石或者系岩浆上升时俘获熔蚀围岩的．另有1颗继承锆石的年龄是（2035±11）Ma,反映华南可能存在一个古元古代的蚀源区．流纹岩具有较高的Si02和K20含量,Al2O3含量中等,ACNK值0．98～1．11,反映岩石的高钾偏碱性质;轻稀土元素相对富集、稀土总量高,具Eu负异常和Sr负异常;贫Ba,Sr,Ti,P和Ta-Nb,富Rb,Th,Ce,具有和晚中生代中国东南沿海酸性火成岩相似的主量、稀土和微量元素特征,具有壳源花岗质岩浆的地球化学特征．推测研究区在新元古代早青白口世曾经发生过一次构造．岩浆事件,导致高钾钙碱系列酸性火山岩喷发．     

山西古元古代吕梁群变质带的重新划分及地质意义

对古元古代吕梁群主变质作用进行了变质带的重新划分,划分出绿泥石带,黑云母带,石榴石带,十字石－蓝晶石矽线石带五个带。旨出为质作用属于中压相系。并认为主变质带是由近南北向的挤压－逆冲作用导致。吕梁群主变质作用是整个华北中部吕梁期构造－－变质－财浆活动的一部分。     

江西武功山穹隆复式花岗岩的锆石U-Pb年代学研究

采用锆石U-Pb法对武功山穹隆复式花岗岩中广泛分布的花岗质岩石开展精细定年研究,结果表明:山庄、张佳坊和武功山岩体的锆石U-Pb年龄分别为460.5±1.5 Ma、427.9±1.2 Ma和428.0±1.0-462.3±2.3 Ma,属早古生代晚期花岗岩;而雅山、温汤和明月山等岩体的锆石U-Pb年龄分别为161.0±1.0 Ma、143.8±1.6 Ma和126.3±6.4.Ma,属晚侏罗世-早白垩世花岗岩。因此认为武功山穹隆复式花岗岩中花岗岩分属早古生代晚期及晚侏罗世-早白垩世岩浆活动产物。从一个侧面说明华南地区大地构造演化过程中可能存在早古生代晚期构造一岩浆作用事件及晚侏罗世-早白垩世构造-岩浆作用事件,为华南大地构造演化研究提供了新的依据。结合前人在武功山地区花岗质片麻岩中白云母40Ar/39Ar法定年(225-233 Ma)资料,说明本区韧性变形形成于晚i叠世,可能意味着武功山伸展构造的启动时间,而晚侏罗世-早白垩世花岗岩浆的形成及向上运移,使周围的岩石软化乃至部分熔融,使得围岩环境更有利于伸展构造发展,并在早白垩世最终形成武功山花岗岩穹隆伸展构造。     

西伯利亚克拉通南缘奥里洪地块麻粒相变质作用及构造意义

早古生代西伯利亚克拉通南缘发生了大规模的增生-碰撞造山运动,本文研究的地区--奥里洪地块记录了巴尔古津微板块与西伯利亚克拉通碰撞造山的事件.对奥里洪地块出露的两种典型的高级变质岩--石榴辉石岩和石榴黑云片麻岩的矿物成分分析和变质温压计算,表明它们都经历了麻粒岩相的峰期变质作用,峰期变质温度达到770～800℃,而压力曾达到1.0GPa左右:峰后的退变质作用仍具有较高的温度,但压力明显降低(700～730℃,0.065GPa和710～766℃,0.50GPa),显示了一个近等温降压(ITD)的顺时针P-T轨迹特征.石榴黑云片麻岩中变质锆石的原位LA-ICP-MS U-Pb定年表明,麻粒岩相峰期变质年龄为479±2Ma,而峰前变质可能在500Ma就已经开始.峰后的退变质作用很可能发生在475～460Ma之后.整个造山作用持续了至少35Ma.对比蒙古-图瓦地块及中国东北佳木斯-额尔古纳地块已厘定出的变质作用及岩浆活动年龄可以发现,西伯利亚克拉通南缘不同地区增生-碰撞造山作用发生的时间是不同的,奥里洪地区造山作用相对年轻.     

南岭地区新元古代变质沉积岩的地球化学特征及构造意义

对华夏地块南岭地区38个新元古代基底变质岩的岩相学和地球化学分析表明,它们的原岩都是沉积岩。不同地区变质沉积岩的化学成分存在一定的变化,但是它们大都具有明显的轻重稀土元素分异和Eu负异常（Eu／Eu^＋=0．35～0．76）,高K2O／Na2O、La／Co、Th／Sc比值和低Cr／Zr比值,显示了高成熟度和沉积再循环地壳的特点,表明沉积岩的物质主要来源于古老的再循环的地壳,它们沉积于被动大陆边缘。与其他地区元古宙沉积岩的地球化学对比显示,南岭地区这些新元古代沉积岩不同于赣中和扬子地块南缘的元古宙沉积岩,而与印度东北部ksser Himalaya地区的元古宙沉积岩较为相似。所以,南岭地区新元古代沉积岩的物质不可能来自与赣中和扬子地块南缘沉积物相同的扬子南部的源区,而应该来自南方,这一推论与岩相古地理分析以及沉积物中碎屑锆石形貌特征和年龄谱变化的结论是一致的,指示华夏南部新元古代时曾与一个大陆源区相邻。根据地球化学对比研究,结合已有的年代学对比,推断华夏地块南岭地区（特别是中部）新元古代沉积物很可能来源于与Lesser Himalaya地区元古宙沉积岩相同的源区,即东Gondwana大陆的北缘。这样,华夏地块在Rodinia超大陆裂解时期很可能是位于西澳大利亚-东印度-东南极之间。     

闽西南红山含黄玉浅色花岗岩地球化学特征和成因

红山花岗岩体主要由钾长石、石英和自形的钠长石组成,次要矿物包括原生铁锂云母、黑云母和黄玉等;岩石具有高SiO2、K2O、Rb、Nb、Ta、Th、U含量,低CaO、P、Ba、Sr、Zr、Hf含量以及富Al(ACNK＞1.1)和强烈Eu亏损(Eu/Eu·＜0.15)等地球化学特征,属于富F低P花岗岩亚类.但是,相对高的TiO2、MgO含量,K2O/Na2O比值以及成分偏离低共熔点表明红山花岗岩不是强烈演化的产物;而相对低的F含量(＜O.56%)、K/Rb＞50、Nb/Ta＞5、低的REE四分组效应以及Y/Ho比值仍处于球粒陨石范围也指示,尽管在演化晚期岩浆富集了一定的流体,但红山花岗岩没有进入典型的流体分离阶段.分离结晶模拟显示从早期到晚期红山花岗岩发生了20%～30%以钾长石 斜长石为主和黑云母次之的分离结晶作用,同时伴随锆石、独居石和磷钇矿等的分离.红山花岗岩具有高的(87Sr/86Sr)i(0.723)和低的εNd(t)(-9.8～-12.5),Nd模式年龄介于1.64～1.92 Ga之间,不同于中元古界桃溪岩组和震旦纪变质围岩的同位素组成.结合部分熔融模拟,认为中、新元古代的变质围岩可能不是红山花岗岩的源岩.同位素和地球化学的特征暗示红山花岗岩的源岩很可能是类似于古元古代麻源群的变质岩.花岗岩的原始岩浆是在850℃以上由泥质变质岩为主的岩石经30%以上的部分熔融产生;岩浆主要结晶于780～700℃之间.红山花岗岩属于构造后花岗岩,它最终结晶于燕山早期(189 Ma)的拉张构造背景.     

湘桂震旦-寒武纪沉积岩组成的变化——对华南构造演化的指示

对位于湘桂交界的苗儿山地区和湘南金鸡岭地区的震旦纪和寒武纪地层浅变质岩进行了地球化学和碎屑锆石U-Pb年代学研究．岩相学和地球化学结果显示这些浅变质岩的原岩为陆源碎屑沉积岩,具有中等风化程度,形成于被动大陆边缘．地球化学和碎屑锆石u-Pb年龄特征表明金鸡岭地区震旦纪和寒武纪沉积岩的碎屑物组成具有相似性,都以含大量的Grenville期年龄的碎屑锆石为特征,表现出与华夏地块明显的亲缘性．苗儿山地区的寒武纪沉积岩显示出与金鸡岭地区沉积岩相似的地球化学和碎屑锆石年代学特征,也具有华夏地块的亲缘性．而苗儿山地区的震旦纪沉积岩在地球化学上不同于苗儿山的寒武纪沉积岩以及金鸡岭地区的沉积岩,并且以含丰富840—700Ma以及少量的2．0Ga碎屑锆石为特征,具有明显的扬子地块的亲缘性．这些差异表明从震旦纪到寒武纪,金鸡岭地区沉积盆地一直稳定地接受来自华夏地块的碎屑物质,而苗儿山地区沉积盆地的物源区却从扬子地块转变为华夏地块．说明在中晚寒武纪之前发生了一次构造运动,使苗儿山盆地进一步沉陷或盆地中心发生了向西北的转移,从而使苗儿山地区接受了来自华夏地块的碎屑物．这一事实也表明扬子地块和华夏地块这时已经聚合,它们之间在西南地区的分界线就在苗儿山与金鸡岭之间．     

湘东新元古代沉积岩的地球化学和碎屑锆石年代学特征及其构造意义

本文对湘东湘乡-醴陵地区和湘东南桂阳地区的新元古代浅变质沉积岩进行了岩石地球化学研究和锆石U-Pb定年及锆石Lu-Hf同位素分析。研究显示两个地区的碎屑沉积岩具有相似的中等的成分成熟度,但大的K₂O/Na₂O变化指示不同沉积岩经历了不同程度的风化淋滤作用。两个地区多数样品的稀土分配模式与澳大利亚后太古代页岩(PAAS)的稀土分配模式相似,但总体具有更高的含量,尤其是重稀土。湘东地区板溪群沉积岩含有更高的相容元素(如Sc, Cr, Ni),说明源区具有更多的中基性组分,而湘东南震旦纪沉积岩主要由再循环物质组成。碎屑锆石U-Pb定年结果表明湘东新元古代沉积岩中含有大量850~800Ma的碎屑锆石,而缺少1000Ma左右的碎屑锆石,显示了与扬子地块的亲缘性。而湘东南新元古代沉积岩中含有丰富的Grenville期和一定数量的~2.5Ga的碎屑锆石,相似于华夏地块物质组成。表明扬子地块和华夏地块在西南地区的分界线很可能就从湘东的湘乡-醴陵地区和湘东南的桂阳地区之间通过。前人对华南早古生代沉积岩中碎屑锆石的年代学研究显示湘东和湘东南地区的早古生代沉积岩的物质组成均相似于华夏地块,指示它们的源区是东南的华夏地块。因此,从新元古代到早古生代,湘东地区的沉积物源区发生了重大改变,暗示在新元古代晚期(震旦纪)与早古生代(中寒武世)之间发生过一次构造运动,使华夏地块逐渐隆起或使湘东-湘西盆地进一步沉陷,从而使湘乡-醴陵地区从早古生代开始接受了来自华夏地块的碎屑物质。这期构造运动可能与泛非构造事件相关。     

元素在介质中的扩散能力及对交代橄榄岩化学性质的影响

对雷州半岛英峰岭火山岩中地幔复合包体的详细的原位LM-ICP-MS分析显示, 从与辉石岩的接触带到远离的橄榄岩, 单斜辉石中的大多数不相容元素的含量逐渐降低, 而相容元素和重稀土(HREE)含量快速上升; 各元素下降或上升的速度明显不同, 从而造成了交代橄榄岩中不同元素的层析分离现象(chromatographic fractionation). 这种层析分离反映了不同元素在渗透熔体或流体中的不同扩散速率. 研究显示Sr, Nb, La和Ce等强不相容元素具有最高的扩散能力, MREE~ HREE具有中等的扩散能力, 而Zr, Hf, Ti, Ga和Sc在大多数情况下显示低的扩散能力. 轻稀土(LREE)较重稀土(HREE)明显高的扩散速率将造成交代橄榄岩中REE分异的加剧(La/Yb比值增大), 而Zr, Hf, Ti较相邻稀土元素更低的扩散能力将造成交代橄榄岩中这些元素的相对亏损. 在富流体渗透熔体中元素的扩散能力都较强, 则层析分离较弱. 硅酸盐熔体引起的交代作用的范围是非常有限的, 受交代作用影响的围岩橄榄岩的宽度严格地受形成脉体母岩浆的体积和熔体性质的控制.     

壳幔作用导致武平花岗岩形成——Sr-Nd-Hf-U-Pb同位素证据

岩石学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf-U-Pb同位素的综合研究显示,武平花岗质杂岩体是由形成时代和成因不同的黑云母花岗岩和含石榴子石花岗岩组成。LA-ICPMS锆石U-Pb定年指示前者形成于161．4 Ma,后者形成于113 Ma。黑云母花岗岩以中等富集大多数不相容元素和中等轻重稀土分异为特征,岩石具有低的87Sr／86Sr初始比值(<0．710)和高的εNd(t) 值(-2．6--5．7)。结合与附近基底变质岩的同位素对比,论文指出黑云母花岗岩岩浆是由元古代基底变质岩部分熔融产生的熔体与幔源岩浆的强烈混合形成。不均匀的锆石Hf同位素组成(εHf(t)=-3．6--10．8)支持了这种混合成因模式。含石榴子石花岗岩以富Si、Al、Na、K、Nb、Ta、Y和HREE而贫P、Sr、Ba、LREE、Zr和Hf含量为特征,它们具有低的(La/Yb)n, Zr／Hf、Nb／Ta比值和高的Rb／Sr比值,显示了强烈的以斜长石为主的分异特征;它们的87Sr／86Sr初始比值大于0．710,εNd(t) =-7．1,锆石的Hf同位素较低且相对均匀(εHf(t)平均值为-9．7),表明岩浆没有受到明显的地幔组分混染。结合它们高的HREE含量,论文指出它们的母岩浆很可能是由早期熔融事件的富石榴子石残留相再次熔融形成。因此,南岭地区中生代花岗岩的地球化学差异很可能反映了岩浆形成过程中壳幔作用的强弱。