同位素地球化学、岩石地球化学——密坑山锡矿同位素年代学研究的启示

密坑山锡矿田位于江西省会昌县西南约40km处。该区为一晚中生代破火山，火山岩为上侏罗统鸡笼嶂组流纹质凝灰熔岩及火山碎屑岩，火山口周围环状及放射状断裂发育，火山口中心为浅成相的密坑山似斑状钾长花岗岩中央岩株侵入体所充填。上世纪80年代以来，在该岩体与流纹质凝灰熔岩的内外接触带相继发现了岩背、淘锡坝、苦竹岽、矿背、上湾等一批大、中型锡多金属矿床或矿点，表明这一岩体对成矿具有重要的制约作用。     

山东岚山I型与A型复合片麻状变质花岗岩：年代学、地球化学及其构造指示意义

在山东日照岚山地区,出露有原岩为新元古代岩浆活动产物的I型与A型复合的片麻状变质花岗岩体,前者特征矿物组合为石英+钾长石+斜长石+黑云母,而后者则为石英+钾长石+斜长石+霓石+亚铁钠闪石+黑云母。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,I型片麻状变质花岗岩的原岩成岩年龄为795±32Ma,而A型片麻状变质花岗岩的原岩年龄则为772±26Ma,二者均经历了早中生代的超高压变质作用,并在220Ma左右遭受强烈的角闪岩相退变质作用的改造。地球化学上,I型和A型片麻状变质花岗岩均具有高硅、富铁和贫镁的特征,但A型片麻状变质花岗岩更富碱贫铝,其铝饱和指数仅为0.88~0.94,表现为准铝质,而I型片麻状变质花岗岩则具有准铝-弱过铝的特点（A/CNK=0.94~1.01）。在微量和稀土元素方面,A型片麻状变质花岗岩较I型稀土总量高,且具有高场强元素富集的特征,富Ga,10⁴×Ga/Al值为2.77~3.89。二类片麻状变质花岗岩具有不同的Nd同位素组成,ε_Nd (t)值分别为-6.26 ~ -8.00和-3.73 ~ -5.20,指示它们应具不同的岩浆源区,元素结晶分异模拟显示二者岩浆演化的历程也存在差异。岚山片麻状变质花岗岩叠加有"弧"和"裂谷"双重岩浆活动的地球化学印记,它们与由地幔柱上隆所引发的主动裂谷背景下岩浆作用产物的特征存在明显差别。I型与A型复合片麻状变质花岗岩的产出指示扬子板块北东缘在片麻状变质花岗岩原岩形成时（795~770Ma）应处于弧后伸展引发的被动裂谷环境的初始阶段。     

福建永泰云山碱性流纹岩的厘定及其地质意义

福建永泰云山破火山石帽山群第三旋回顶部的霏细流纹岩含有霓石、钠铁闪石等碱性铁镁矿物。化学成化富硅、富碱,碱性指数（ＡＫＩ值）大于０．９０,Ｒｂ、Ｔｈ、Ｚｒ、Ｇａ等元素的含量高,Ｇａ／Ａｌ值大;贫钙、镁、铝和过渡族元素,轻、重稀土比值较小,并具有显著的负铕异常。在Ｋ２Ｏ－Ｎａ２Ｏ及以Ｇａ／Ａｌ值为基础的多种判别图上均投影在Ａ型花岗岩区。上述特征与其邻近的魁歧典型碱性花岗岩相似,也可与国外有关典型碱性     

西藏冈底斯中段桑桑花岗质岩体锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成及其对岩石成因和构造演化的制约

以西藏冈底斯中段西侧桑桑花岗质岩体为对象,进行了系统的年代学、元素地球化学和锆石Hf同位素组成研究,据此阐明了岩体成因,并探讨了其构造意义。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,桑桑花岗质岩体的成岩年龄为49~54 Ma。化学组成上,岩体具有亚碱、准铝、贫磷的特征(A/NKC1.10,P_2O_50.20%),属钙碱性I型花岗岩类。岩体富Cs、Rb、Ba、Th、U、K、Pb和轻稀土,贫Nb、Ta、P与Ti,表现出弧岩浆岩的地球化学特征。岩体的锆石εHf(t)值变化较大,散布于正值与负值之间(=-4.24~+5.49),指示其形成存在不同来源物质的贡献。综合分析表明,桑桑花岗质岩体起源于初生地壳的部分熔融,但在成岩过程中有古老地壳组分的参与。结合区域地质背景,笔者认为这一古老地壳组分最可能来自印亚碰撞过程中俯冲下插的印度地壳,由此说明印度-欧亚大陆碰撞的起始时间应早于54 Ma。     

中国东南部晚中生代花岗质火山-侵入杂岩特征与成因

晚中生代期间,中国东南部岩浆活动十分强烈。 由内陆向沿海,花岗岩、火山岩的时代越来越新。花岗岩 与酸性、中酸性火山岩在成因上存在密切联系。在时间、空间和成岩物质来源一致的条件下 ,花岗岩可视为流纹岩、英安岩所构成的中心式火山机构的“根”,形成所谓的花岗质火山-侵入杂岩。中国东南部的花岗质火山-侵入杂岩可以区分为同熔型、陆壳重熔型和A 型三类,它们具有不同的构造环境、形成机制和物质来源。同熔型火山-侵入杂岩主要分布 于沿海,陆壳重熔型火山-侵入杂岩一般分布于内陆,而 A型花岗质火山-侵入杂岩主要受浙闽沿海长乐-南澳断裂带控制。 以桐庐和相山两个典型杂岩体为代表剖析了花岗质火山-侵入杂岩 体的时、空、源一致性,所揭示的规律对于认识整个中国东南部晚中生代花岗质火山-侵入 杂岩的成因具有普遍意义。     

西藏尼木渐新世花岗岩中的岩浆混合作用:对岩石成因及陆壳增生的启示

尼木渐新世黑云母二长花岗岩中含有丰富的形态各异的暗色镁铁质微粒包体。本文报道了寄主岩和镁铁质包体的年代学、元素地球化学及Sr- Nd- Hf同位素组成,据此阐明了岩石的成因,并探讨了岩浆混合作用在成岩中的意义及其对陆壳增生的启示。锆石LA- ICP- MS U- Pb定年结果表明,寄主岩和镁铁质包体的成岩年龄在误差范围内基本一致,均为约30Ma,说明它们同时形成。元素地球化学组成上,寄主黑云母二长花岗岩为高钾钙碱性、准铝质,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,且具有高Sr、低Y和Yb含量,Sr/Y比值高,缺乏明显铕负异常,表现出埃达克质岩石的特征。镁铁质包体贫硅,富铁、镁,具有与寄主岩相似的稀土与微量元素分布模式。二者的全岩Sr、Nd同位素和锆石Hf同位素组成也相近\[寄主岩:(87Sr/86Sr)i=0.7057~0.7064,εNd(t)=-1.45~0.35,εHf(t)=1.21~7.34;镁铁质包体:(87Sr/86Sr)i=0.7058~0.7064,εNd(t)=-2.23~-1.57,εHf(t)=2.40~7.04\]。综合分析表明,尼木渐新世黑云母二长花岗岩应主要起源于碰撞加厚的新生镁铁质下地壳的部分熔融,镁铁质包体应为幔源玄武质岩浆与其诱发加厚地壳熔融形成的埃达克质岩浆经不均匀混合作用的产物。结合对冈底斯带岩浆岩已有资料的全面分析,表明幔源玄武质岩浆的底侵及其诱发的岩浆混合作用既是冈底斯岩基形成的主要方式,也是导致青藏高原陆壳增生的重要途径。     

江西宜春雅山花岗岩体的成因与演化及其对成矿的制约

雅山岩体位于钦-杭成矿带东段萍乡-绍兴结合带西端,是华南地区最重要的钽铌矿化稀有金属花岗岩之一。该岩体为一经多阶段演化形成的复式岩体,自早至晚主要可区分为黑鳞云母-白云母花岗岩—锂云母花岗岩—黄玉锂云母花岗岩等不同阶段。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,岩体成岩年龄约为150Ma,属晚侏罗世岩浆活动的产物。化学组成上,雅山岩体富硅,贫铁、镁,分异演化程度高,分异指数（D. I）值普遍大于93,并具亚碱、强过铝特征,过碱指数（AKI值）多低于0.80,铝饱和指数（A/CNK值）均大于1.20。岩体富Cs、Rb、Th、U、Nb、Ta,亏损Ba、Sr,稀土总量低,并具显著的Eu负异常（δEu=0.04~ 0.25）。自早至晚,岩体的Na2O/K2O比值渐次增大,F含量逐渐增多,Ta/Nb比值增大,稀土总量急剧降低,Eu负异常和稀土元素四组分效应增强,成岩温度逐渐降低。岩体具有低的εNd(t)值（=-9.5~-10.7）和CaO/Na2O比值（<0.3）,指示其应主要起源于基底地壳中变质泥质岩的部分熔融,但其锆石εHf(t)值变化范围较大（=0.7~-14.8）,表明其成岩过程中也有地幔组分参与。综合分析表明,雅山岩体成因类型应属高分异的S型花岗岩,其成矿受到岩浆高程度分异演化和晚期流体-熔体相互作用的共同影响,但前者是导致Ta、Nb富集的主控因素。     

山东汤头盆地钾质及钠质火山岩的年代学与地球化学:对华北克拉通岩石圈减薄的启示

山东汤头盆地位于沂沭断裂带南段,盆地内广泛发育以粗安质岩石为主体的晚中生代火山岩,这套岩石主要可归为碱性系列,按化学组成可进一步区分为钾质和钠质二种类型。钾质火山岩的主要岩性为黑云母粗安质火山碎屑岩和潜火山岩,钠质火山岩主要为辉石粗安质潜火山岩,其中钾质火山岩是盆地内火山岩的主体。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年获得钾质和钠质火山岩的成岩年龄分别为124.0±1.3Ma和106.4±4.0Ma,表明钠质火山岩较钾质火山岩形成晚。在化学组成上,钾质火山岩较钠质火山岩全碱含量更高,二者的K2O+Na2O含量分别为11.02%～11.37%和8.75%～8.93%。它们均富轻稀土和大离子亲石元素,但钾质火山岩较钠质火山岩稀土总量更高,且更富轻稀土,二者的∑REE值分别为360.1×10-6～417.0×10-6和232.3×10-6～291.0×10-6,(La/Yb)N比值分别为62.02～64.66和40.32～40.52。钾质火山岩的Cs、Rb、Ba、Th、U、Pb等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素均较钠质火山岩富集,但Sr、Ti的含量偏低。钾质与钠质火山岩均具有富集的Sr-Nd同位素组成特征,但钠质火山岩的ISr值偏低、而εNd(t)值偏高,二者的ISr和εNd(t)值分别为0.7107～0.7119和-15.48～-16.96,以及0.7098和-10.03。元素和Sr-Nd同位素组成的系统分析表明浅部地壳混染对火山岩地球化学特征未产生显著影响,二类火山岩地球化学特征的变异应主要受控于岩浆源区组成的不同,而不是岩浆演化过程的差异所致。二元混合模拟指示二类火山岩均最可能起源因华北克拉通下地壳拆沉而形成的富集地幔的熔融,但钠质火山岩源区含有较高比例的亏损软流圈地幔组分。根据对火山岩地质与地球化学特征的综合分析,表明郯庐断裂持续的引张促使岩石圈减薄,并诱发深部软流圈熔体上涌,这一上涌的软流圈熔体随后又与原先富集的岩石圈地幔混合,从而导致晚期的钠质火山岩源区中含有较高的亏损软流圈地幔组分。火山岩成分由钾质向钠质演化,是软流圈地幔上涌并置换原有岩石圈地幔,最终导致华北克拉通减薄的直接响应。     

大别—苏鲁造山带变质岩原岩组合与闽浙沿海晚中生代岩浆岩组合的对比:对扬子板块北东缘新元古构造属性的启示

大别—苏鲁造山带在构造上位于扬子板块北东缘,该造山带主体由花岗质片麻岩所占据,其间尚分布有少量呈似层状、透镜状产出的榴辉岩,二者原岩的时代均为新元古代,原岩的岩性分别为酸性和基性火成岩。本文在对这些原岩岩石组合及其地球化学特征详细分析的基础上,发现它们与闽浙沿海晚中生代的岩浆岩组合十分相似,主要表现在:(1)二地岩浆岩类型均以酸性岩占绝对优势,基性岩所占比例很小(仅约5%),它们均构成以酸性岩占主体的双峰式岩石组合;(2)二地的酸性岩在成因类型上均主要为I型花岗岩类,但部分岩石表现出A型花岗岩特征,其中少数岩体发育碱性铁镁矿物,属典型的过碱性A型花岗岩,它们均与I型花岗岩构成I-A型复合岩体,且二地的A型花岗岩均可进一步归为后造山背景下产出的PA型或A2型花岗岩类;(3)二地基性岩的地球化学组成明显相似,在微量元素蛛网图上均表现出显著的Nb,Ta负异常,在相关的构造环境判别图解上,均主要投影于火山弧或大陆玄武岩区域。鉴于对闽浙沿海晚中生代岩浆作用的构造背景已有较成熟的认识,即普遍认为它们形成于因古太平洋板块俯冲诱发的弧后伸展引张环境,因此,大别—苏鲁造山带变质岩原岩组合与闽浙沿海晚中生代岩浆岩组合所表现出的高度相似性,无疑指示扬子板块北东缘在新元古时期应处于活动大陆边缘的弧后伸展引张背景。