西天山昭苏北部大哈拉军山组火山岩中辉长岩体的形成时代、地球化学特征及地质意义

西天山昭苏北部侵入于大哈拉军山组火山岩层上部的辉长岩体具有富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba)、亏损高场强元素(Nb、Ta)、轻重稀土分馏等地球化学特征,与火山岩围岩具有相似的不相容元素和Sr-Nd同位素特征,其母岩浆可能由俯冲流体交代的富集岩石圈地幔部分熔融形成,晚石炭世之前南天山洋盆向伊犁-中天山板块之下的俯冲可能导致了岩石圈的富集作用。利用不相容元素进行地球化学模拟计算,结果表明辉长岩成分由50%~80%的堆晶矿物(单斜辉石、斜长石)与50%~20%的玄武质熔浆组成。辉长岩体的Cameca锆石U-Pb年龄为311.3±2.3Ma,与伊犁-中天山板块晚石炭世伊什基里克组火山岩的时代大致相当,略晚于西天山榴辉岩的峰期变质时间。辉长岩的时代进一步限定该地区大哈拉军山组火山活动应在早石炭世晚期结束,下石炭统阿克沙克组沉积岩应形成于320~311Ma之间。与辉长岩同时期的岩浆岩在伊犁-中天山板块广泛分布,形成于俯冲结束之后挤压环境向拉张环境过度的构造环境。     

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。     

辉长岩在冲击加载下的相变及物态方程

岩石相变关系对限定地球内部物质成分和动力学关系有着重要意义.利用光探针在14~39 GPa压力区间对热压烧结的辉长岩样品进行了冲击波加载实验.从16 GPa开始,D-u线斜率发生明显变化,说明样品内发生了相变.利用原始的Hugoniot曲线结合地震波状态方程（Seismic Equation of State）得到了Birch-Murnaghan型的等熵压缩线和相变能.结合前人的实验结果,得到了辉长岩的Grü neisen参数γ₀,约为2.3.计算得到相变后的矿物集合体在零压下的密度为3.41 g·cm^-3.根据以上参数分析得出,在此压力段辉长岩相变主要由长石的分解反应和石英的高压相变控制.     

东秦岭栾川铅锌银矿田辉长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及成矿时代

东秦岭栾川地区是著名的钼钨和铅锌多金属矿田.矿田内铅锌银矿床的成因及其与晚中生代构造岩浆活动关系一直存在诸多争论,其症结之一就是缺少可靠的同位素定年数据.铅锌银矿床赋存于中-晚元古代浅变质碳酸盐建造,野外地质观察发现碳酸盐-硫化物脉体及细粒黄铁矿呈细脉或浸染状沿辉长岩裂隙分布.辉长岩中锆石为无色透明柱状晶体,阴极发光图像显示清晰的震荡韵律环带,SHRIMP U-Pb年龄为147.5±1.7 Ma,MSWD=1.5.根据铅锌矿脉与辉长岩穿插关系,断定成矿作用晚于辉长岩结晶年龄,即不早于147.5±1.7 Ma.     

华北克拉通古元古代中期伸展体制新证据:鞍山-弓长岭地区变质辉长岩的锆石SHRIM PU-Pb定年和全岩地球化学

本文报道了华北克拉通鞍山-弓长岭地区古元古代中期变质辉长岩的锆石定年结果和地球化学组成。根据地球化学组成特征,可把变质辉长岩划分为两种类型。类型1变质辉长岩低MgO高FeOT,稀土总量高(TREE=107.5×10-6～114.0×10-6),轻重稀土分离不强((La/Yb)N=2.6～2.7),高场强元素Nb、P、Ti无明显亏损,相容元素Cr强烈亏损。类型2变质辉长岩高SiO2低FeOT,轻重稀土分离更强((La/Yb)N=6.8),高场强元素Nb和相容元素Cr存在一定程度的亏损。类型1变质辉长岩的斜锆石和岩浆锆石SHRIMP U-Pb定年,年龄为2110±31Ma,捕获锆石年龄为～2.95Ga。研究表明,类型1辉长岩是偏超基性-基性岩浆在深部岩浆房停留较长时间经历强烈结晶分异的产物。支持了华北克拉通在古元古代中期处于伸展体制构造环境的认识。     

华北克拉通古元古代晚期地壳演化和荆山群形成时代制约——胶东地区变质中-基性侵入岩锆石SHRIMP U-Pb定年

胶东地区的荆山群呈近东西向环绕太古宙TTG花岗质片麻岩展布,主要由成熟度高的含石墨变泥砂质岩石、钙硅酸岩和大理岩组成,变质程度达高角闪岩相-麻粒岩相,具孔兹岩系性质。变质中-基性岩侵入到荆山群。它们的侵位时代对于探讨华北克拉通东部元古宙构造演化以及对荆山群沉积时代的制约,都有重要意义。锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,遭受低级变质的闪长岩(S0835)岩浆锆石年龄为1852±9Ma (MSWD=2.1),遭受中高级变质的辉长岩(S0816)变质锆石年龄为1865±11Ma (MSWD=0.76)。结合区域资料,可得出如下结论:(1)荆山群孔兹岩系形成于古元古代晚期(2.2~1.9Ga);(2)古元古代期间,胶东地区从挤压体制转入伸展体制的时间在1.87Ga之前。在华北克拉通中西部的恒山、大青山地区,存在1.97~1.92Ga辉长岩,在1.92~1.83Ga期间发生变质,与本文研究结果类似。这表明华北克拉通中-西部和东部具有类似的古元古代演化历史。     

西藏当雄南部约54Ma辉长岩-花岗岩杂岩的岩石成因及意义

近年来在拉萨地块南部识别的多处基性岩浆活动对揭示地幔源区成分和相关动力学问题提供了重要线索.本文对拉萨-当雄一带原认为是早白垩世茶苍卡辉长岩-浦迁花岗岩杂岩中获得了始新世幔源岩浆活动记录.研究区出露的3种岩石类型及其U-Pb锆石年龄分别是正长闪长岩、碱性角闪二长花岗岩(54.0±0.3Ma)和钾玄质碱性辉长岩(53.8±0.4Ma).其中辉长岩锆石εHf(t)值为-6.6～ -4.2、Hf模式年龄t(O)M为0.88 ～0.97Ga;二长花岗岩εHf(t)为-10.2～ -6.5,Hf地壳模式年龄tDMC为1.5 ～ 1.7Ga.三类岩石都具有富碱、富钾特征,它们具相似的稀土和微量元素含量,均显示大离子亲石元素和Pb富集、高场强元素Nb、Ta、Ti和P亏损等特征.闪长岩和花岗岩的Sr和Nd同位素特征相似,87Sr/86 Sr比值为0.711 ～0.712,εNd(t)为-9.1 ～ -7.1;而辉长岩分别是0.708和-4.8～ -4.9.本文与拉萨地块南部和中部已有结果共同表明,新生代岩浆岩的分布与成分显示了与俯冲带极性吻合的规律性变化特征,即从雅鲁藏布缝合带向北,岩石的富集组分逐渐增加,越过洛巴堆-米拉山断裂带进入具有地壳基底的中部拉萨地块后,岩石则明显增加了地壳富集组分,很好显示了基底成分对岩浆作用的控制.拉萨地块南部大约47Ma开始出现的富集组分,很可能是中部拉萨地块富集的古老地壳基底物质参与和控制的结果,而与印度大陆地壳物质的俯冲无关.茶苍卡辉长岩可能来源于受到早期俯冲来源流体交代的富集岩石圈地幔物质的部分熔融,而茶苍卡角闪二长花岗岩主要来源于古老地壳物质的重熔,但是有幔源物质参与.茶苍卡辉长岩不同于典型岛弧玄武岩,而与板内玄武岩或伸展背景下形成的玄武质岩石类似,其成因很可能与大约52Ma的特提斯洋壳板片断离和岩浆大爆发有关.     

柴北缘西端冷湖盐场北山辉长岩地球化学及年代学研究

柴北缘冷湖盐场北山镍铜矿区发育辉长岩和角闪辉长岩;属亚碱性岩石系列。球粒陨石、 原始地幔标准化曲线呈两组特征;但配分型式基本一致;反映其来自同一源区。稀土标准化曲线表现为弱右倾型;Eu基本无异常;说明斜长石分离结晶作用不明显。Rb、 Nb、 Zr、Cr等微量元素丰度及比值具有近似平行部分熔融的演化趋势。结合岩体Mg^#值和岩体固结指数（SI）高等特点;揭示原始岩浆具有幔源原生玄武岩浆特征;认为其成因与俯冲板片流体交代地幔楔源区的部分熔融有关;而且;Nb、 Zr、 Y元素丰度表明辉长岩源区为过渡型地幔。另外;两类岩体强烈亏损Nb、 Ta、 Zr、 Hf、 Ti等高场强元素（HFSE）;富集Ba、 Th、 U、 Pb等大离子亲石元素;反映明显的消减带和岛弧环境岩浆岩典型特征。LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果表明辉长岩形成于254±3 Ma;结合该时期区域地质构造背景;认为柴北缘晚二叠世处于俯冲作用之下的岛弧构造环境;具有活动大陆边缘性质。     

西南天山哈拉达拉岩体的锆石SHRIMP年代学及地球化学研究

西南天山哈拉达拉侵入体由橄长岩、橄榄辉长岩和辉长岩组成,橄长岩和橄榄辉长岩具有典型的堆晶结构,堆晶矿物以斜长石和橄榄石为主。辉石、角闪石和金云母主要为堆晶间隙矿物。辉长岩发育辉长—辉绿结构。结晶分异作用在岩浆演化过程中起重要作用。对从辉长岩中分选出来的锆石进行的SHRIMP年代学研究表明,辉长岩形成于308.3±1.8Ma （MSWD=0.86,n=15）。哈拉达拉岩体稀土元素配分模式与E-MORB相似,具有高Rb、Cs、Ba及Sr的特点,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值0.7040~0.7050。这些特征表明,岩浆源区具有富集地幔的特征(古南天山洋俯冲流体交代形成了富集地幔)。根据平坦的稀土元素配分模式以及Gd、Sm、Nb、Zr等微量元素的地球化学行为判别,岩浆源区岩石为含角闪石的尖晶石二辉橄榄岩。批式熔融模拟计算显示,地幔岩10%~15%的部分熔融能够形成哈拉达拉岩体的母岩浆。母岩浆通过48%~50%的结晶分异作用则能够形成哈拉达拉岩体。早期结晶的橄榄石和斜长石通过堆晶作用形成橄长岩和橄榄辉长岩,剩余岩浆结晶形成辉长岩。     

东准噶尔乌尊塔格辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地质地球化学特征及构造意义

乌尊塔格辉长岩位于东准噶尔地区卡拉麦里造山带东段,卡拉麦里蛇绿混杂岩带北侧。岩性为辉长岩、石英闪长岩。岩石化学成分显示,辉长岩具高Al2O3(18.87%~14.11%)、CaO(8.64%~12.35%),低碱K2O(0.34%~0.86%)、Na2O(1.68%~3.08%)、P2O5(0.06%~0.20%)和TiO2(0.96%~1.76%)特征。岩石具弱富集大离子亲石元素Rb,K,Sr,Ba,显著亏损Nb,Ta,反映源区为受俯冲流体交代改造的岩石圈地幔。锆石LA-ICP-MS测年结果表明,辉长岩形成年龄为(337±17) Ma(MSWD=2.3, n=6)。结合地质背景认为,乌尊塔格辉长岩形成于俯冲结束之后挤压环境向拉张环境过渡的构造环境。