七宝山早白垩世火山岩地球化学特征及其构造意义

七宝山晚中生代火山岩位于郯庐断裂带山东段管帅盆地东缘,出露于青山群八亩地组中.本文通过对火山岩样品TYS48和TYS52中锆石LA-ICP MS U-Pb测年,获得其年龄分别为120.1±0.6 Ma和118.5±1.1 Ma,显示该区火山岩为早白垩世岩浆活动的产物.研究区火山岩SiO2含量为56.02％～66.45％...     

沂沭断裂带高桥盆地早白垩世火山岩的地球化学及岩石成因

沂沭断裂带内高桥盆地早白垩世火山岩SiO₂含量为51.97%～68.94%;由玄武粗安岩、 粗面岩和流纹岩组成;都属于碱性岩。岩石富集Rb、 Ba、 K等大离子亲石元素和轻稀土元素;相对亏损Nb、 Ta、 Ti等高场强元素和重稀土元素;并具有富集的Sr-Nd-Pb同位素组成。钾质粗面岩具有高稀土Cr、 Ni含量、 La/Yb、Sr/Y和Th/U高比值;这类似于华北克拉通东南缘早白垩世富集岩石圈来源的基性岩（如方城玄武岩、 沂南辉长岩）;其可能主要来源于富集岩石圈地幔部分熔融。与之相比;钠质玄武粗安岩具有低Cr、 Ni含量 、 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr（t）、 Th/U和高ε_Nd（t）值;表明它可能由岩石圈地幔熔体与软流圈物质混合而成。沂沭断裂带高桥盆地火山岩形成于岩石圈伸展背景下;沂沭断裂带的活动可能诱使软流圈物质的上涌;导致岩石圈地幔升温发生部分熔融;并为软流圈物质的上升提供了通道。     

郯庐断裂带东侧滁州盆地早白垩世高镁埃达克质火山岩地球化学特征及其岩石成因

郯庐断裂带东侧滁州盆地内晚中生代火山岩以安山岩为主。本文对其中3件样品中锆石进行LA-ICP-MS测年,获得年龄分别为128±3Ma、128±2Ma、128±2Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。火山岩Si O_2含量为60.48%~66.20%,富钠、富碱(σ=2.34~4.97),属高钾钙碱性-钾玄岩系列。岩石均富集Ba、U、K等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和重稀土元素。样品具有高的Sr(944×10~(-6)~1213×10~(-6))含量及高Sr/Y(80.0~113)和(La/Yb)N(23.8~29.7)比值,低Yb(0.70×10~(-6)~0.92×10~(-6))和Y(8.84×10~(-6)~11.8×10~(-6))含量,且Mg O(2.39%~3.48%)和Mg~#(43~61)较高,表明其具有高镁埃达克质岩的特征。火山岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i变化范围为0.70564~0.70579,ε_(Nd)(t)值为-15.7~-14.0,全岩Sr-Nd同位素组成与大别晚中生代加厚下地壳部分熔融形成的岩浆岩的特征相类似。滁州火山岩中锆石具有较高的氧逸度(Ce4+/Ce3+=38~1260,Eu/Eu*=0.68~1.20)和较低的锆石Ti温度(613~728℃),暗示滁州火山岩形成于相对高氧逸度和低温条件下,类似于长江中下游地区(LYRB),明显不同于郯庐断裂带南段(STLF)。受古太平洋板块俯冲流体/熔体交代改造的滁州盆地岩石圈地幔,具有含水、高氧逸度的性质。岩石圈地幔发生部分熔融形成含水、高氧逸度的岩浆,并与下扬子含金红石和石榴子石加厚下地壳部分熔融产生的岩浆混合,从而形成滁州盆地早白垩世高镁埃达克质火山岩。     

安徽怀宁县洪镇变质核杂岩原岩时代与形成机制再认识

大别造山带东侧、扬子板块上安徽怀宁县的洪镇变质核杂岩,以往认为是早白垩世NE—SW拉张形成的科迪勒拉型变质核杂岩,其核部的董岭杂岩长期被认为是变质基底。然而,该核杂岩所指示的拉张方向与中国东部一系列早白垩世伸展构造指示的NW—SE拉张相矛盾,从而需要对这一重要伸展构造进行再研究和认识。本次11个样的锆石定年表明,董岭杂岩内变形—变质岩体的侵位时代为829~812 Ma,而变火山岩的原岩时代为761~754 Ma,后者属于扬子板块上的新元古代南华纪盖层。锆石生长边揭示了董岭杂岩内一期127 Ma的热事件,应为旁侧同期洪镇岩体侵位的热影响结果,并影响了董岭杂岩内韧性剪切带白云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄值。该区董岭杂岩两侧在早白垩世发育了两组北东走向、倾向相背的正断层,南侧与西侧分别上叠同期的怀宁和潜山断陷盆地。断层擦痕应力场反演结果表明,这些早白垩世伸展构造是在NW—SE拉张中发育的,而不是前人认为的NE—SW拉张。综合分析表明,该区在早白垩世两组倾向相背正断层活动与洪镇岩体侵位、隆升的共同控制下发育为伸展穹窿构造,并非科迪勒拉型变质核杂岩。     

南祁连拉脊山构造带早古生代岩浆混合作用:以马场岩体为例

拉脊山构造带位于南祁连构造带北缘,发育大量早古生代岩浆岩。其南缘马场岩体主要由黑云母花岗岩和花岗闪长岩组成,花岗闪长岩中发育大量的镁铁质微粒包体。黑云母花岗岩、花岗闪长岩和镁铁质包体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为 467±7Ma、468±6Ma、466±6Ma。黑云母花岗岩具有低 K_2O/Na_2O(0.28～0.37)、高 Sr/Y(125～168)比值特征,为埃达克质岩;同时,黑云母花岗岩还具有相对低的MgO、Cr、Ni含量和Mg~#值,富集轻稀土、大离子亲石元素(Ba、K、Pb、Sr)以及Zr、Hf,亏损重稀土和高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有Eu正异常(Eu/Eu~*=1.30～1.58),亏损Sr-Nd和锆石Hf同位素组成((~(87) Sr/~(86)Sr)_t=0.7044～0.7046 ,ε_(Nd)(t)=+2.05～+2.21,ε_(Hf)(t)=+8.2～+10.2),指示黑云母花岗岩是新生地壳物质重熔的产物。镁铁质微粒包体与寄主花岗闪长岩之间呈过渡-截然接触界线,发育反向脉角闪石嵌晶结构、斜长石不平衡生长结构、镁铁质凝块以及刀刃状黑云母、针状磷灰石等显微结构反映典型的岩浆混合特征。镁铁质微粒包体与寄主花岗闪长岩均富集大离子亲石元素(Cs、K、Pb、Sr),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf),具有与黑云母花岗岩一致的Sr-Nd同位素组成,但镁铁质微粒包体具有更高的 MgO 含量(6.15%～9.12%)、Mg~#值(57～60)和 Cr(271 × 10~(-6)～424 × 10~(-6))、Ni(54.7 × 10~(-6)～86.6× 10~(-6))含量,暗示镁铁质微粒包体与花岗闪长岩是由受俯冲流体交代的地幔熔体与新生地壳物质重熔形成的熔体经岩浆混合而成。结合区域背景分析,本文认为马场岩体的形成与南祁连洋俯冲过程中幔源岩浆底侵加热新生地壳以及岩浆混合作用相关。     

拉脊山阿伊山群中流纹岩的形成时代、地球化学特征及其构造意义

阿伊山群是南祁连构造带拉脊山地区的重要岩石地层单元,其形成构造环境和时代的限定对于理解拉脊山地区构造演化过程具有重要的意义。近年来,我们通过地质填图在青海拉脊山东沟煤矿地区的阿伊山群中识别出一套安山岩、流纹岩、凝灰岩、含砾粗砂岩和粗砂岩的岩石组合,其中,火山岩呈夹层的形式出露在沉积岩中。本文在详细的野外地质调查和岩相学研究的基础上,对阿伊山群中的流纹岩夹层进行了年代学和全岩地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示流纹岩的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为447±4 Ma,属晚奥陶世。流纹岩具有较高SiO₂ （69.6%～76.5%）和铝饱和指数（A/CNK = 0.85～1.10）,为钙碱性—高钾碱钙性系列。岩石富集轻稀土（LREE）和Rb、Ba等大离子亲石元素,亏损重稀土元素（HREE）和Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有高的全岩δ¹⁸O值,指示岩浆源区可能为沉积岩。结合前人研究成果,本文认为阿伊山群流纹岩是晚奥陶世陆陆碰撞过程俯冲陆壳沉积物部分熔融形成的。     

柴北缘察汗诺辉长岩成因:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学与Lu-Hf同位素制约

柴北缘察汗诺地区广泛发育中生代辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明, 辉长岩²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为246±0.7 Ma, 形成于中三叠世早期。辉长岩SiO₂(50.61%~54.41%)和全碱含量(2.36%~3.72%)低, 里特曼指数为0.54~1.12, 属于中钾钙碱性系列岩石; Mg^#(73~79)和Cr(342×10^-6~753×10^-6)、Ni(45.1×10^-6~145×10^-6)含量高, LREE/HREE为4.74~5.67, 富集U、Th等大离子亲石元素, 亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素, 呈现出与典型俯冲作用密切相关的弧岩浆岩特征。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示, 辉长岩ε_Hf(t)值为-2.24~+1.37, 研究表明察汗诺辉长岩岩浆源区因受俯冲板片流体交代而富集, 岩石主要起源于富集地幔的部分熔融。空间上, 察汗诺辉长岩与东昆仑布尔汗布达、鄂拉山以及西秦岭同仁-泽库等同时代的钙碱性岩浆岩, 共同构成了古特提斯洋向北俯冲的大陆边缘弧。     

柴北缘果可山岩体的岩浆混合作用:来自岩相学、矿物学和地球化学证据

青海南山岩浆岩带沿柴达木盆地和西秦岭造山带北缘分布,主要由与古特提斯洋俯冲-碰撞相关的晚二叠世-三叠纪花岗岩组成。本文对柴北缘东段果可山石英闪长岩及其中镁铁质微粒包体开展岩相学、矿物学、地球化学和Sr-Nd同位素综合研究及成因约束,为探究壳-幔相互作用提供新信息。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,果可山石英闪长岩与镁铁质包体形成于～247Ma。石英闪长岩属中钾钙碱性I型花岗岩,具有中等K_2O含量(1.43%～2.18%)和高Mg~#值(48.9～52.4),还表现出富集轻稀土元素、大离子亲石元素(如U、K、Pb),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti)和弱Eu负异常特征(Eu/Eu~*=0.71～0.85)。Sr-Nd同位素组成和矿物不平衡结构(如斜长石韵律环带和突变环带及角闪石包裹黑云母)表明,石英闪长岩主要源自镁铁质下地壳部分熔融并伴有富集地幔来源镁铁质组分的参与。镁铁质微粒包体呈椭球状,发育冷凝边和特殊的显微结构(如针状磷灰石、斜长石反环带和斜长石含刀刃状角闪石),具有更低的SiO 2含量(56.68%～59.28%)、更高的ε#Nd(t)和Mg值(58.5～62.2)以及更平坦的稀土配分曲线,暗示果可山镁铁质包体和寄主花岗岩是由源自遭受俯冲交代地幔的镁铁质岩浆与古老下地壳(古元古代晚期)来源的长英质岩浆不同比例混合形成的。结合前人对区域沉积学和构造解析研究结果,本文认为青海南山早-中三叠世岩浆活动与古特提斯洋向北俯冲诱发的幔源岩浆底侵和岩浆混合作用有关。