川西义敦岛弧稻城花岗岩体和海子山花岗岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及地质意义

义敦岛弧形成于晚三叠世大规模俯冲造山作用过程中,位于松潘-甘孜褶皱带和羌塘地体之间。稻城岩体和海子山岩体分别为义敦岛弧上出露的晚三叠世和白垩纪花岗质岩体。结合野外考察,本文对上述岩体进行岩相学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的研究,结果表明,1稻城岩体和海子山岩体主要矿物为斜长石、钾长石、石英和黑云母,副矿物为锆石、榍石、磁铁矿和磷灰石等;钠质斜长石颗粒,以及钾长石和石英不连续出现,表明二者均属于低熔线花岗岩,是含水条件下,在与造山事件有关的环境中形成。2稻城岩体的侵位年龄为217.4Ma,属晚三叠世花岗岩侵入体,εHf(t)为-7.1~-0.1,二阶段模式年龄(tDM2)为1.26~1.7Ga,表明在中元古代与扬子克拉通经历了共同的地壳演化历史;海子山岩体的形成时代为98.3 Ma,为白垩纪时期产物,εHf(t)变化于-12.1~+2.5,二阶段模式年龄(tDM2)变化于1.0~1.93Ga。3结合前人研究成果,本文认为稻城岩体源岩可能是与扬子克拉通有关的中元古代的下地壳物质,在甘孜-理塘洋俯冲闭合后的同碰撞造山阶段,因地幔岩浆底侵作用而发生了部分熔融,同时伴有少量的亏损地幔成分加入,之后上升侵位于中—上地壳,并且侵位后经历了快速的冷却过程。海子山岩体是与俯冲有关的造山后伸展环境下形成的A2型花岗岩,源岩主要为中元古代地壳物质,同样有少量地幔物质加入,在白垩纪时侵位于地壳较浅部位,之后亦同样经历了快速的冷却过程。     

铜陵地区晚古生代岩浆活动的发现：来自凤凰山岩体ZK66钻孔岩心辉绿岩锆石U–Pb定年的证据

凤凰山花岗闪长岩是铜陵地区出露面积最大的岩体,约10 km2,属高钾钙碱性系列.位于该岩体西北角的朱家山附近ZK66钻孔揭示,岩体超覆于三叠纪碳酸盐岩地层之上.除在浅部见到花岗闪长岩之外,深部主要见到晚泥盆世-二叠纪地层.特别是在石炭纪大理岩中见到辉绿岩和花岗斑岩,其锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为304 Ma和132 Ma,证明本区存在晚古生代岩浆活动,而中生代花岗质岩浆活动可能持续到132 Ma.晚石炭世辉绿岩的发现,说明该时期海底是一种拉张环境,海底喷流作用可能与岩浆活动有密切的成因关系,为该时期形成大型矿床奠定了基础.     

北祁连下古城花岗岩体LA ICP MS锆石U Pb年代学及岩石化学特征

下古城花岗岩体分布于北祁连造山带南缘,岩性主要为石英闪长岩—花岗闪长岩,SiO2质量分数在58.78%~69.53%之间,Al2O3含量为14.30%~15.30%之间,A/CNK为0.86~1.08,属准铝质—弱过铝质,钙碱性—高钾钙碱性系列的I型花岗岩。整体上,具有低SiO2,高CaO、FeOT和MgO的岩石地球化学特征。稀土总量(ΣREE)为87.22×10-6~150.54×10-6,ΣLREE/ΣHREE为6.24~11.11,表明轻重稀土弱分异。富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Pb、La等,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti等,说明下古城花岗岩主要由壳源物质部分熔融形成。锆石原位Lu-Hf同位素分析结果表明,石英闪长岩的εHf(t)=-5.7~-0.7,二阶段模式年龄(tDM2)为1.51~1.83Ga,暗示源岩可能主要为中元古代增生的地壳物质。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学结果表明,下古城石英闪长岩的侵位年龄为505.4±4.1Ma(MSWD=0.78,n=21),与北祁连造山带南缘的柯柯里花岗岩(512Ma~501Ma)、野马咀花岗岩(~508Ma)形成的地球动力学背景相似,均属于北祁连洋向南俯冲活动大陆边缘的岛弧环境。     

南天山拜城县波孜果尔A型花岗岩类锆石U-Pb定年及其Lu-Hf同位素组成

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类岩体位于塔里木地台北缘及邻区的近东西向碱性侵入岩带上,主要岩石类型为霓石钠闪石英碱长正长岩、霓石钠闪碱长花岗岩、黑云母碱长正长岩。全岩SiO₂=68.97%~74.14%,Na₂O+K₂O=9.67%~11.19%,Al₂O₃=13.72%~15.26%,Fe₂O₃=0.18%~1.41%,FeO=0.91%~1.51%,CaO=0.35%~0.63%。稀土元素总量较高,ΣREE=298×10^-6~1286×10^-6,平均706×10^-6,轻稀土富集,重稀土亏损,强烈的Eu负异常,呈“右倾海鸥型”的稀土元素配分模式。富Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,亏损Ba、K、Sr等大离子亲石元素,Zr+Nb+Ce+Y=936×10^-6~3684×10^-6,平均1813×10^-6。为A1型花岗岩。岩体形成于早二叠纪。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为287.7~291.6Ma,平均289.8Ma,岩体形成后,在279.1~282Ma左右经历了后期热液流体的改造。锆石ε_Hf（t）值为-6.3~9.0,两阶段模式年龄（t_DM2）跨越古元古代晚期-新元古代中期,主要集中在中元古代。岩浆平均温度832~839℃,形成于非造山的板内构造环境,且具高温、无水、低氧逸度的成岩特点。该岩体具有壳幔混源的特点。     

祁连东部西格拉高Sr/Y型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地球化学特征

西格拉花岗岩体位于祁连东部的米屈花岗岩带上,空间上呈NW-NWW向展布,岩体由花岗闪长岩-花岗岩-正长岩组成,主要岩性为花岗闪长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,西格拉花岗闪长岩存在两期岩浆作用,年龄分别为465.6±6.5Ma、443.2±4.8Ma,其中,前者与祁连洋俯冲极性发生转变的时限(~463Ma)相近,而后者与祁连洋闭合的时间(~445Ma)相似。早期淡色花岗闪长岩具正铕异常(δEu=2.44),晚期暗色花岗闪长岩则为弱负/正铕异常(δEu=0.94~1.32),两者均显示出高Si、Al,富Na贫K,富集Ba、Sr、LREE,高Sr/Y值,低Y、HREE含量,亏损HFSE(Nb、Ta、Ti、P)的特征,与Martin et al.(2005)划分的高硅埃达克岩(HSA)相似。其源区可能均残留石榴子石、普通角闪石及少量金红石,而斜长石则大量参与部分熔融过程,推测早期花岗闪长岩的源区深度可能超过50km;整体上,由早期→晚期反映出加厚地壳减薄、地幔组分贡献增强的趋势;两者可能均为加厚下地壳物质部分熔融的产物。     

铜陵地区中酸性侵入岩及其包体的成因和矿物温压计的应用

铜陵地区中酸性侵入岩可划分为橄榄安粗岩系列和高钾钙碱性系列。前者岩石组合为辉石二长闪长岩+二长岩+石英二长岩,后者为辉长闪长岩+石英二长闪长岩+花岗闪长岩。两个系列岩石的组成矿物种类相似,但在不同岩石中的含量不同,主要造岩矿物为斜长石、辉石、角闪石、黑云母、钾长石、石英。橄榄安粗岩系列岩石中含有大量的深源包体,包括辉石堆积岩包体、角闪石堆积岩包体和角闪石辉长质堆积岩包体,主要矿物为辉石、角闪石,其次为尖晶石、斜长石、磷灰石、金云母;高钾钙碱性系列岩石中含大量的微粒闪长质包体、镁铁质石英二长闪长质包体和富云母包体,主要矿物为斜长石、角闪石、黑云母。在考虑温压计使用条件的前提下,选择合适的温压计计算了两个系列侵入岩及包体形成的温压条件。结果表明,橄榄安粗岩系列侵入岩侵位深度(4～6km)略小于高钾钙碱性系列侵入岩(6～7km),各种堆积包体形成于45～65km的深位岩浆房,微粒闪长质包体形成于12～15km的浅位岩浆房,镁铁质石英二长闪长质包体是早期侵入岩的边缘相,而富云母包体可能为地壳部分熔融的残余相。     

秦岭东江口和柞水花岗岩的矿物成分特征及其形成的温压条件

对南秦岭东江口和柞水岩体的似斑状花岗岩类进行了偏光显微镜观察和电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)矿物分析,在此基础上对岩体形成的温压条件进行了讨论.结果表明,这两种岩石的主要造岩矿物为石英、斜长石(更-奥长石)、钾长石、镁角闪石和镁质黑云母,副矿物为锆石、榍石、磁铁矿和磷灰石等.岩浆成分的变化可能是矿物环带结构和环斑结构形成的原因之一.东江口和柞水花岗岩类锆石结晶时岩浆温度为759～784℃,平均771℃;稀土元素在岩浆中饱和时岩浆的温度为741～800℃,平均773℃;斜长石结晶时岩浆温度624～641℃,平均632℃;角闪石结晶时岩浆温度610～668℃,平均632℃.岩体侵位深度约5.8km,压力约1.77×108 Pa,具有壳幔混源的特点.     

南阿尔金茫崖地区花岗岩类锆石SHRIMPU-Pb定年、Lu-Hf同位素特征及岩石成因

南阿尔金茫崖地区早古生代花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,阿克提山花岗岩为264±1Ma,柴水沟花岗岩分别为404±5Ma、406±4Ma,其中的辉绿岩为454±4Ma,常春沟花岗岩分别为411±5Ma、406±3Ma,茫崖镇北石英闪长岩为466±5Ma,阿卡龙山花岗岩为469±6Ma。锆石Lu-Hf同位素分析表明,εHf(t)值大多数为正值,少数继承性锆石为负值,反映了它们的源岩以新生地壳为主,同时,也混有少量的古大陆壳的成分。结合区域地质特征和各岩体的岩石地球化学特征,将南阿尔金茫崖地区早古生代花岗质岩浆活动划分为3期,第一期(465~469Ma)岩石组合为石英闪长岩+花岗闪长岩+花岗岩,具有岛弧火成岩的地球化学属性,其形成可能与洋壳的俯冲作用有关;第二期(404~411Ma)岩石组合为花岗闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩,具有A型花岗岩的地球化学特征,可能与板块碰撞后造山带块体均衡调整有关,第三期(264Ma)岩石组合为石英闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩,也具有I型花岗岩的特征,可能与阿尔金断裂的活动有关。     

东北伊春地区桃山古元古代花岗岩的发现

伊春桃山花岗岩具有高硅、富碱和低钙、镁、偏铝质-过铝质特点,稀土元素配分模式以轻稀土元素略微富集且缓向右倾斜、重稀土元素较为平坦、具有铕亏损的海鸥型,富集高场强元素(HFS)Zr和Ga,亏损Ba、Sr、Eu等大离子亲石元素,与区域上晚二叠世-早侏罗世的正长-碱长花岗岩具有类似的岩石地球化学特征。花岗岩锆石CL图像表明,锆石具有明显的继承性核和新生的边,核部的稀土微量元素变化较大,而新生的锆石边部稀土微量元素较稳定,说明部分锆石的核部受到了后期热事件的影响,而边部则是溶解后再沉淀的产物,即岩浆结晶作用形成。但无论是核部还是边部,它们的微量元素特征都指示其形成于大陆地壳环境,而非洋壳环境。锆石SHRIMPU-Pb定年结果表明,继承性锆石核具有两组平均年龄,分别为2540±10Ma和2471±12Ma,新生的锆石边部平均年龄为1821±10Ma。结合上述特征,我们认为,桃山花岗岩的源岩年龄为2.54Ga,区域上构造热事件的年龄为2.47Ga,而花岗岩的结晶年龄为1.82Ga,因此,桃山花岗岩所在的地区可能为一前寒武纪的古老微陆块。     

秦岭沙河湾Ⅰ型花岗岩岩石学、矿物学特征及岩浆形成的温压条件

南秦岭沙河湾岩体紧临商丹断裂南侧,是具有环斑结构的似斑状-粗粒结构石英二长岩.本文通过化学全分析、偏光显微镜、电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)对沙河湾岩体的岩石学和矿物学特征进行了研究,并对岩浆形成的温压条件与构造背景进行了讨论.结果表明,主量元素SiO2=66.40％ ～70.08％,Al2O3=14.36％ ～ 14.95％,Fe2O3 =0.93％～1.73％,FeO=1.22％ ～ 1.65％,CaO=1.94％ ～2.78％,Na2O+ K2O=7.88％ ～8.56％,K2O/Na2O=1.02 ～ 1.11,δ＜3.3,为高钾钙碱性的过铝质Ⅰ型花岗岩类;∑REE平均151×10-6,LREE/HREE平均13.63,(La/Yb)N平均20.54,δEu平均0.89,δCe平均0.95,表明其轻稀土富集,重稀土亏损,Eu和Ce异常不明显,球粒陨石标准化配分曲线为右倾型,亏损Nb、Ce、Zr、Ti等高场强元素,略富Ba、K、Sr等大离子亲石元素;主要造岩矿物为石英、斜长石(更(奥)长石-钠长石)、钾长石、镁角闪石和镁质黑云母,副矿物为锆石、榍石、磁铁矿、钛铁矿和少量的石榴石等;初始岩浆温度平均755～ 780℃;角闪石和斜长石结晶温度约621～623℃;岩浆侵位深度约4km,压力约1.26×108Pa,具有壳幔混源的特点;沙河湾石英二长岩形成于中温、富水、中氧逸度的环境.