福建石狮白垩纪花岗岩与中基性脉岩的年代学与地球化学

在我国华南地区广泛发育了白垩纪岩浆活动,形成了大面积的花岗岩和多期侵位的中基性和酸性脉岩。其中中基性脉岩被认为是华南白垩纪多期伸展作用的标志之一。本文对采自福建沿海石狮地区的石狮和东埔两地的花岗岩和侵入的中基性脉岩进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素以及岩石元素地球化学研究。石狮地区的花岗岩和花岗闪长岩为中钾-高钾钙碱性、弱过铝质岩石,2个锆石U-Pb年龄分别为105.3±1.0Ma和105.1±0.5Ma,2个花岗岩的锆石εHf(t)为-0.9~+2.0;侵入的脉岩为辉绿岩和闪长岩,属于准铝质中钾-高钾钙碱性岩石,2个闪长岩的锆石U-Pb年龄分别89.5±1.5Ma和96.1±1.2Ma,脉岩的εHf(t)为+1.3~+5.0。石狮地区花岗岩和脉岩显示轻重稀土中等分馏和弱的Eu异常,花岗岩稀土总量明显低于脉岩,岩石大离子亲石元素富集、高场强元素亏损,显示岛弧岩浆岩的地球化学特征;微量元素判别(Ta/Hf-Th/Hf,Zr-Zr/Y)表明石狮地区的岩脉产于大陆边缘裂谷环境或板内构造环境,脉岩应是古太平洋俯冲的大陆边缘背景之上,俯冲结束后转入大陆边缘伸展作用的标志。福建沿海厦门-石狮-晋江地区的伸展作用发生在87~96Ma,与华南区域上多期伸展作用中~90Ma的伸展作用吻合。     

岩石和矿物的声软化现象

声软化现象是发现于矿物岩石等材料中的现象，表现为在恒定的压力下（包括常压）升温，其弹性波速度在某一点上开始突然下降，这一点的温度称为物质的软化点温度。该现象的特征是：软化点温度明显低于物质在相同压力下的固相线温度；有些物质中软化点温度随着实验压力的不...     

西藏波密花岗岩体的年代学、地球化学特征及其意义

波密岩体位于西藏东南部,处于班公湖-怒江蛇绿混杂岩带与印度河-雅鲁藏布蛇绿混杂岩带之间,整体呈NW向延伸,面积约29km²。本文对波密花岗岩体进行了系统的岩石学、地球化学及同位素年代学研究。结果显示,波密岩体主要以黑云母石英闪长岩与黑云母花岗闪长岩为主,两个花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为113.1±2.3Ma和113.4±2.1Ma。花岗岩类SiO₂介于64.11%~66.63%,K₂O+Na₂O=6.36%~7.54%,全碱含量较高,属于高钾钙碱系列。稀土元素含量为114.9×10^-6~182.8×10^-6,分配曲线均呈右倾趋势。另外,A/CNK为0.80~0.95,波密岩体有高K,高Si,低P的特点,大离子亲石元素(Rb、K)富集,高场强元素(Nb、Ta、P、Ti)亏损,属于偏铝质I型花岗岩。2件样品37个测点的锆石ε_Hf(t)值不均一,几乎全为负值(-13.72~-0.08),反映岩浆可能源于古老地壳;地壳模式年龄(t_DM^C)集中于891~2047Ma之间。综合分析波密岩体地球化学及锆石年龄数据,均与中冈底斯及弧背断隆带中早白垩世的岩体特征相似。因此本文推断波密岩体的成因为中冈底斯早白垩世带状岩浆大爆发事件在东部的延续。     

拉萨地体南缘早石炭世花岗岩类的起源及其对松多特提斯洋开启的意义

近年来在拉萨地体识别出的二叠纪松多大洋型榴辉岩被认为是古特提斯洋(本文称之为松多特提斯洋)的洋壳残余。但由于缺乏相关地质记录,对松多特提斯洋的开启时间,目前并未进行讨论。为探讨这一问题,本文报道了拉萨地体南缘朗县地区片麻状花岗岩类的全岩主量元素和微量元素、锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素数据。本文2件样品的锆石U-Pb定年结果为341±2Ma和355±2Ma,表明朗县片麻状花岗岩类侵位于早石炭世。朗县片麻状花岗岩类主要属于高钾钙碱性-钾玄质系列的花岗闪长岩和二长花岗岩,以具有较高的SiO₂含量(69%~76%)和K₂O/Na₂O比值(1.04~3.04)为特征。白云母的出现、高的铝饱和指数(A/CNK=1.04~1.52)和刚玉分子数(>1%),表明朗县片麻状花岗岩类属S型花岗岩。所有样品均富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损Ba、Eu、Sr和高场强元素。锆饱和温度主要集中在780~800℃之间(最高可达859℃,平均 808℃)。这些早石炭世花岗岩类中发育的闪长质包体、较高的锆饱和温度、低Pb高Ba丰度、小的负锆石ε_Hf(t)值(-7.2~-1.2,平均 -4.4),表明这些花岗岩类为高温S型花岗岩,来源于浅部成熟地壳物质的重熔并伴随着明显的幔源物质注入。朗县片麻状花岗岩类的高温(>780℃)低压(<5kbar)性质指示其很可能形成于伸展背景。结合拉萨地体可能存在的石炭纪早期岩浆弧、泥盆-石炭纪以灰岩和细碎屑岩夹火山岩为特征的沉积地层记录,本文提出朗县片麻状花岗岩类很可能形成于弧后伸展背景。该弧后伸展区进一步发育可能形成弧后盆地并最终发展成以松多榴辉岩为代表的松多特提斯洋,指示松多特提斯洋的持续时间可能不会超过80Myr(即从340Ma到260Ma)。     

北山造山带南缘北山杂岩的锆石U-Pb定年和Hf同位素研究

北山造山带是中亚造山带的重要组成部分,大量高级变质岩在北山造山带多个构造单元(地块)中广泛分布,被认为是造山带的前寒武纪基底,以往统称为"北山杂岩"。但是,对这些基底岩石的形成时代、来源与归属,以及是否经历了与造山作用过程相关的变质作用等问题的认识仍不清楚。本文对位于造山带南缘,即石板山地块的石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩及其中长英质脉体进行了锆石U-Pb定年及Hf同位素研究。分析结果表明石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩都具有~880Ma的原岩结晶年龄和~295Ma的变质作用年龄;白墩子长英质脉体的形成年龄与片麻岩的变质年龄一致,为~295Ma。此外,白墩子片麻岩及长英质脉体的锆石还记录了更晚一期270~280Ma的变质作用。石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩中原岩结晶锆石的初始¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值为0.282063~0.282291,ε_Hf(t)为-6.3~2.2,t_DM2分布于1.62~2.14Ga之间,表明其原岩的岩浆可能起源于古元古代地壳的部分熔融并有新生物质的贡献。这反映了北山造山带南缘可能并不存在太古代的地壳基底,即北山造山带南缘的石板山地块并不是前人所认为的属于敦煌地块的一部分。石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩中的变质成因锆石初始¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值明显高于原岩岩浆锆石,反映了它们不是由原岩锆石改造形成,而是熔体中的新生锆石,代表了一次~295Ma的深熔事件。这也得到了白墩子片麻岩中发育同时期长英质脉体的支持。我们认为这一~295Ma的深熔作用事件可能形成于后碰撞的伸展构造环境。     

拉萨地体的起源和古生代构造演化

早期由于资料有限,对拉萨地体古生代时期的裂解、漂移、俯冲和碰撞历史的认知程度还很低。本文利用目前已有
地质和地球化学资料,分析了拉萨地体的中生代岩石圈结构,探讨了拉萨地体的起源和古生代演化历史。大量长英质岩石
的锆石Hf 同位素和全岩Nd 同位素表明,南部和北部拉萨地体以新生地壳为主,部分地区可能存在前寒武纪结晶基底,而
中部拉萨地体是具有古元古代甚至太古代结晶基底的条带状微陆块。大量古生代沉积岩的碎屑锆石U-Pb 年龄数据表明,拉
萨地体约1170 Ma 的碎屑锆石年龄指标,明显不同于以约950 Ma 为碎屑锆石年龄指标的安多、羌塘和特提斯喜马拉雅。拉
萨地体起源于澳大利亚大陆北缘是目前资料情况下的最合理解释。中部拉萨地体约492 Ma 的双峰式火山岩形成于活动大陆
边缘背景,代表了古地理上位于澳大利亚大陆北缘的岩浆弧的一部分,可能与原特提斯洋岩石圈板片的断离有关。拉萨地
体南缘和南羌塘的泥盆纪末期-石炭纪早期片麻状花岗岩类为存在明显幔源物质输入的S 型花岗岩,可能形成于最终演化
为松多特提斯洋的弧后盆地背景。中二叠世末期发生的拉萨地体与澳大利亚大陆北缘的碰撞造山事件可能触发了班公湖-
怒江特提斯洋岩石圈的南向俯冲,并随后对拉萨地体的中生代构造岩浆演化发挥关键性作用。     

滇西三江地区临沧花岗岩的岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

位于滇西三江地区南澜沧江带的临沧花岗岩,其岩石类型主要为黑云母二长花岗岩,研究结果表明,该花岗岩的SiO2含量为66.84%～73.99%,平均为69.72%,K2O/Na2O值高,为1.42～30.1,平均为8.66,Al2O3含量为12.94%～15.23%,平均为14.44%,铝饱和指数A/CNK为1.06～8.59,平均为2.61,大部分大于1.1,为高钾钙碱性过铝-强过铝花岗岩。岩石总体上富集大离子亲石元素和Pb,明显亏损高场强元素。稀土总量198.2×10-6～359.2×10-6,平均为252.5×10-6,具有明显的轻稀土富集,重稀土亏损的特征,(La/Yb)N为7.87～17.62,平均11.19,δEu为0.34～0.57,平均0.48,球粒陨石标准化配分模式显示明显的负Eu异常。两件样品的锆石U-Pb年龄分别为219.19±0.99Ma和219.69±0.67Ma,属晚三叠世。SiO2-P2O5、SiO2-Zr判别图、K2O-Na2O判别图、ACF图解等花岗岩成因类型判别图指示临沧花岗岩为S型花岗岩,其物质来源为贫粘土的砂屑岩。微量元素Rb-Y+Nd判别图中,临沧花岗岩体投影点全部落入后碰撞花岗岩区。在Sr-Yb判别图中,投影点大部分落入低Sr高Yb型花岗岩区,与我国东南沿海花岗岩特征一致,应形成于挤压向伸展转换的后碰撞阶段。锆石Hf同位素组成比较均一,εHf(t)均为负值(集中于-14～-11之间),Hf地壳模式年龄集中于1.95～2.15Ga,推断其为古老地壳部分熔融的产物。结合锆石定年结果及岩体产出的区域地质背景,我们认为临沧花岗岩形成于缅泰马陆块与思茅地块大陆碰撞造山过程的后碰撞阶段,应形成于晚三叠世。     

西藏措勤麦嘎岩基的锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素:对中部拉萨地块早白垩世花岗岩类岩石成因的约束

西藏中部拉萨地块大规模早白垩世花岗岩类的岩浆源区和岩石成因迄今尚未得到很好约束,对这些问题的深入理解将有助于揭示拉萨地块白垩纪时期的岩浆作用过程及成矿背景。本文报道了中部拉萨地块代表性花岗岩基——措勤麦嘎岩基的锆石U-Pb年代学、全岩元素地球化学、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素数据。本文锆石U-Pb定年结果表明,麦嘎岩基花岗质岩主要侵位于122±1Ma和113±2Ma,闪长质包体与后者同期(113±2Ma)。122±1Ma花岗质岩属I型弱过铝质高钾钙碱性系列,(87Sr/86Sr)i值高(0.7147),全岩εNd(t)(-12.0)和锆石εHf(t)(-15.7～-11.1)为较大的负值,表明其很可能来源于古老下地壳物质的重熔。113±2Ma寄主花岗质岩为I型偏铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列,相对于122±1Ma花岗质岩石,其(87Sr/86Sr)i比值偏低(0.7094～0.7156)、全岩εNd(t)值(-12.1～-7.3)和锆石εHf(t)值(-11.1～0.1)较高,很可能来源于古老下地壳物质的部分熔融,并含有更多幔源物质。闪长质包体(113±2Ma)为偏铝质中-高钾钙碱性系列,以变化范围大的(87Sr/86Sr)i(0.7058～0.7105)、负的全岩εNd(t)值(-10.7～-9.8)及负的锆石εHf(t)值(-14.0～-5.6)为特征,可能是古老富集岩石圈地幔物质部分熔融的产物或亏损地幔物质经历强烈地壳混染作用的结果。在目前已有资料条件下(缺乏同期基性岩石的相关数据),本文暂将麦嘎岩基113±2Ma寄主花岗质岩及同期闪长质包体解释为镁铁质岩浆与长英质岩浆发生不同程度岩浆混合作用的产物,这一解释可能对中部拉萨地块同期花岗类的岩石成因具普遍意义。麦嘎岩基及中部拉萨地块同期岩浆岩约113Ma幔源物质增加现象,可能是南向俯冲的班公湖-怒江洋壳岩石圈板片断离的结果。     

过铝花岗岩的研究动向和进展——兼论西藏过铝花岗岩

本文主要讨论了过铝花岗岩的含义、类型、构造环境以及两种主要过铝花岗岩类的成因。并以西藏过铝花岗岩为例,阐述和分析其分布特征、主要岩石类型和岩石学、地球化学特征,初步认为西藏过铝花岗岩的成因是新特提斯洋关闭后印度板块与欧亚板块碰撞造山作用的结果,主要属同撞碰花岗岩。     

印度-亚洲大陆碰撞的时限

印度-亚洲大陆碰撞的起始时间是国际地学界争论的热点,至今尚无一致的认识,从主张晚白垩世(约70Ma)到主张始新世/渐新世之交(约34Ma)等各种观点都有。根据主碰撞带中具同碰撞性质的林子宗火山岩(40.84～64.47Ma)、南冈底斯花岗岩(47～52.5Ma,峰值50Ma左右)、白云母型强过铝花岗岩(56～50Ma),以及沉积学和地层学的综合证据,特别是横贯整个冈底斯带延伸达1500km的巨大区域性角度不整合的时间(约65Ma),认为印度-亚洲大陆开始碰撞的时间在西藏为65Ma左右,完成碰撞的时间在40/45Ma左右。