柴北缘都兰UHP地体中两期不同性质的岩浆活动:对碰撞造山作用的启示

本文报道了对柴北缘都兰地区英云闪长岩、花岗岩的地球化学、锆石U-Pb定年和Hf同位素的研究结果.锆石U-Pb定年结果表明,英云闪长岩侵住时代为432～434Ma,并显示出类似于埃达克质岩石的地球化学特征:(1)高SiO2、富Na2O、贫KO、过铝质;(2)高Sr、低Y和相应的高Sr/Y值;(3)高La/Yb和低Yb;(4)轻重稀土分馏程度高,亏损重稀土;(5)富集Ba、Sr等大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta等高场强元素.结合英云闪长岩高的εHí(t)值(3.3～10.7)和年轻的地壳模式年龄(732～1207Ma),可以认为本区英云闪长岩源自于增厚下地壳的部分熔融作用.锆石U-Pb定年结果表明,晚期花岗岩的结晶时代为382～391Ma,并显示出类似于S型花岗岩的地球化学特征:(1)高SiO2,低MgO和高K2O的特征,K2O/Na2O＞1;(2)A/CNK几乎全部大于1,显示过铝质的特征;(3)轻、重稀土分馏程度低,(La/Yb)N =2.22～9.62,但具明显的负Eu异常(δEu =0.27～0.81);(4)强烈亏损Nb、Ta、sr和Ti等元素,轻微亏损Ba元素.在综合对比花岗岩形成年龄与区域高压-超高压变质时代的基础上,结合地球化学特征,推断都兰地区花岗岩体可能形成于后碰撞造山伸展作用阶段,并可能是由其围岩富铝质片麻岩部分熔融形成,并可能有少量地幔物质的添加.     

锂同位素及其在四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿床研究中的应用

锂同位素在地质学、地球化学研究中有着广阔的应用前景。简单介绍了锂同位素研究已取得的进展,并在四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿床研究中开展应用。研究表明,四川甲基卡锂矿床中2件锂辉石的锂含量非常高,分别为33 592×10-6和34 264×10-6,相应的δ7Li值分别为-0.6‰和-0.4‰,平均值为-0.5‰,而二云母花岗岩中黑云母的锂含量为7 350×10-6,δ7Li值为+0.6‰,两者在误差范围内具有非常好的一致性,证明锂辉石来源于二云母花岗岩,这与其他包裹体、同位素地球化学和年代学证据等相一致。     

磷灰石Sr-Nd同位素的激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱微区分析

磷灰石是常见的副矿物,具有较高的Sr-Nd含量和较低的Rb含量,对其微区Sr-Nd同位素组成的准确测定可以为精细地质作用过程的探讨提供重要的地球化学信息.激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)具有分析速度快、分析精度高和空间分辨率高的特点,特别适合大量细颗粒磷灰石样品的Sr-Nd同位素分析,而同位素干扰的精确扣除和仪器质量歧视校正是原位微区分析准确获得Sr-Nd同位素比值的关键.本文利用LA-MC-ICPMS技术,综合最新发表的Kr、Rb、稀土二价离子及钙聚合物对Sr同位素的干扰扣除方法和Sm对Nd同位素的干扰扣除方法,对仪器的质量歧视进行了校正,建立了磷灰石原位Sr-Nd同位素分析方法.用此方法对一个磷灰石国际标准样品Durango和两个实验室标准Apatite 1和PE进行了详细的Sr-Nd同位素测定,结果表明,对Sr-Nd含量足够高的磷灰石样品可以准确地获得其Sr-Nd同位素组成,测试结果与文献报道值或热电离质谱(TIMS)测试值在误差范围内一致,Sr同位素的测试精度＜0.015％ (2SD),Nd同位素的测试精度＜0.005％ (2SD),达到了国际同类实验室水平;且三个磷灰石标准样品同位素组成较为均一,都是理想的原位Sr-Nd同位素分析参考物质.     

藏南冈底斯南缘程巴岩体高Sr/Y花岗闪长岩和包体形成机制及Sr-Nd-Hf同位素制约

程巴岩体位于藏南冈底斯岩基东段南缘,由花岗闪长岩、细粒闪长质包体等组成。测得的锆石U-Pb年龄可以代表岩石的形成年龄,即花岗闪长岩形成年龄为29.40±0.18Ma与29.42±0.25Ma,细粒闪长质捕虏体形成年龄为30.02±0.15Ma。花岗闪长岩具有较高的Si O2(65.2%~66.2%)、K2O(3.2%~4.0%),较低的铁(TFe O=3.2%~4.0%)和Mg O(约2%),同时具有高Sr(774×10-6~813×10-6)、低Y(9.9×10-6~11.2×10-6)、高Sr/Y值(63.4~82.2)等特征;闪长质包体表现出较低的Si O2(53%~56.1%)和K2O(1.5%~3.2%),较高的铁(TFe O=6.1%~8.1%)、Mg O(4.0%~6.2%)和Na2O/K2O≥2,同时具有负Eu异常(Eu/Eu*=0.432~0.804)。2种岩性都富集LREE及LILE,亏损HREE及HFSE,具有较高且一致的εHf(t)值(+1.1~+6.2)和全岩εNd(t)值(-2.9~-5.9)。以上数据表明,花岗闪长岩与细粒闪长质包体由同一岩浆分离结晶形成,花岗闪长岩经历磷灰石和角闪石的分离结晶,其高Sr/Y值为岩浆分离结晶的结果,并不代表原始岩浆组分。     

沉积变质型铁矿成矿条件及富铁矿形成机制

我国铁矿床类型有沉积变质型、岩浆型、接触交代 热液型(矽卡岩型)、火山岩型、沉积型和风化淋滤型6种,以沉积变质型最为重要。我国的沉积变质型铁矿床主要分布于华北克拉通,以鞍山式铁矿为代表,沉积时代为新太古代末,为阿尔果马型条带状铁建造 (BIF)变质而成;吕梁地区的袁家村式铁矿为苏比利尔型BIF变质而成,BIF沉积时代为2. 384~2. 210 Ga或新太古代末;舞阳、霍邱地区的沉积变质型铁矿可能为苏比利尔型BIF变质产物,BIF沉积时代分别为2. 473~2. 468 Ga、＜2. 54 Ga。BIF的形成与缺氧环境向大氧化事件初期的层化海洋环境过渡有关,海水中巨量溶解的铁质部分氧化,在初始层化海洋氧化还原界面附近的浅海环境以胶体形式沉淀。我国的BIF遭受区域变质变形作用,成为条带状磁铁石英岩,作为沉积变质型铁矿开发利用。BIF经历后期流体改造可形成富铁矿,形成机制有“去硅富铁”、“铁质活化再富集”和“去碳酸盐富铁”3种,弓长岭富铁矿的成矿年龄为1. 85 Ga左右,由BIF“去硅富铁”而成;齐大山富铁矿可能形成于2. 5 Ga,由BIF“铁质活化再富集”而成;袁家村富铁矿形成于1. 41~1. 34 Ga,可能由含碳酸盐的BIF“去碳酸盐富铁”而成。     

喜马拉雅造山带中新世岩浆型石榴子石的矿物化学特征:从高Sr/Y花岗岩到淡色花岗岩

石榴子石是演化花岗岩常见的重要副矿物之一,但石榴子石地球化学特征如何随岩浆演化而变化是有待探讨的问题之一。雅拉香波片麻岩穹隆发育年龄分别为20. 3±0. 5Ma和20. 1±0. 3Ma(锆石U-Pb年龄)的高Sr/Y比二云母花岗岩(TMG)和淡色花岗岩(Grt-LG)。虽然两类花岗岩都含石榴子石,且在形成时代和Sr-Nd同位素组成上相似,但在元素地球化学特征上具有明显的差异,淡色花岗岩和二云母花岗岩分别代表演化程度较高和较原始的岩浆。在同一件样品中,在石榴子石颗粒之间,存在一定程度的微量元素地球化学特征的不均一性,反映了局部熔体地球化学特征。在两类花岗岩中,岩浆型石榴子石具有以下相似的地球化学特征:(1)从核部到边部,Mn和HREE含量降低,表现出典型的生长环带特征;(2)富集HREE,亏损LREE;和(3)显著的Eu负异常。但在关键微量元素Zn、Sc和Y上,具有明显的差异性。在花岗质岩浆演化过程中,贫Fe、Mg和Mn矿物相的分离结晶作用,导致残留熔体的Ca和Sr含量降低,Eu负异常幅度增大,Sc、Zn、Y和HREE增高,是导致淡色花岗岩石榴子石相应元素含量增高的主要原因。上述观测表明:高Sr/Y花岗岩也可以结晶石榴子石,与通常的淡色花岗岩石榴子石相比,这些石榴子石的Sc、Zn和Y含量和Eu异常幅度明显较低。但随分异程度的升高,石榴子石的元素地球化学特征与源自变沉积岩的淡色花岗岩的类似。因此,花岗岩中的石榴子石矿物化学特征变化记录了花岗岩岩浆演化的重要信息。     

赣东南大富足成铀岩体锆石U-Pb定年和构造背景与含矿性

大富足花岗岩体位于江西和福建的交界处,与铀成矿关系密切。通过激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)锆石U-Pb定年技术对大富足岩体进行了精确的年龄测定,获得岩体的中粗粒斑状黑云母(二长)花岗岩和中细粒含斑黑云母花岗岩年龄分别为(233.4±1.6)Ma(MSWD=0.30,n=13)和(233.1±1.6)Ma(MSWD=0.48,n=12),表明岩体形成于华南印支期花岗质岩浆活动第一阶段末期。大富足岩体属高钾钙碱性系列,具有相对低含量的SiO2和较高含量的Al2O3及ACNK值(1.12～1.36),并富含黑云母、白云母等富铝矿物,显示大富足岩体为典型的强过铝质S型花岗岩,暗示其形成于同碰撞挤压背景,是富含泥质成分变质沉积岩的部分熔融的结果。岩体具有较高的U、Th含量,独立晶质铀矿物和活动铀浸出率,暗示大富足岩体具有良好的铀成矿潜力。     

南岭东段淋洋岩体的锆石铀-铅定年及其构造和成矿意义

南岭东段淋洋岩体研究程度低,成岩时代众说纷纭,其主要由中细-中粗粒斑状黑云(二云)花岗岩组成。本研究运用激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)对岩体进行锆石U-Pb精确测年。定年结果表明,淋洋岩体某一断层附近花岗岩的成岩年龄为(233.1±1.3)Ma(MSWD=1.11),下村矿点附近岩体的成岩年龄为(243.3±2.1)Ma(MSWD=2.3),二者均属于印支期,说明淋洋岩体形成于印支期陆陆碰撞和地壳抬升和增厚的构造环境,暗示淋洋岩体可能存在印支期或燕山期的成矿作用,具有进一步研究的价值。     

赣南兴国田新白垩纪火山岩的锆石U-Pb定年及其构造背景

南岭地区是国内外著名的花岗岩和火山岩分布区,但白垩纪的火山岩相对少见。文章在野外调研的基础上,利用激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱法(LA-MC-ICPMS)技术对位于赣南兴国幅境内的田新安山玢岩的成岩时代进行研究,确定其形成年龄为(102.3±0.5)Ma。这一结果一方面表明原先的地层关系需要调整,即安山玢岩喷发于白垩纪晚期而不是侏罗纪晚期,其中裹挟的砂岩角砾为下白垩统赣州组,而覆盖于安山玢岩之上的不是赣州组而是南雄组;同时,这一结果也表明该地区燕山期岩浆活动从早到晚由酸性到中性再到基性超基性的逆向演化,可能与地幔深部的岩浆活动有关,而且很可能代表了华南大陆内部地壳由增厚到减薄的大地构造事件的产物。     

赣南兴国杨村岩体锆石U-Pb年龄测定及其地质意义

位于南岭东段北部赣南地区兴国县境内的杨村岩体,侵入于前寒武纪基底变质岩中,其西侧又与白垩系赣州组砂岩、砾岩断层接触,因而其地质年代难以根据接触关系准确判断,而岩体本身风化程度比较高,难以利用K-Ar法和Rb-Sr等时线等方法获得可靠年龄,以往将该岩体归属于加里东期。文章采用激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)锆石U-Pb定年方法,获得其锆石206Pb/238U加权平均年龄为(175.8±1.0)Ma,从而准确地查明该岩体侵位于燕山早期第一阶段与第二阶段的过渡时期。这一阶段在南岭是钨多金属发生大规模成矿作用的开始阶段,因而杨村岩体地质年代的确定为今后的地质找矿提供了新的线索。