江西金溪熊家山钼矿床加里东期与燕山期花岗岩对比及其对成矿作用的启示

加里东期和燕山期花岗岩是华南分布最广的二期花岗岩,以往的研究较少关注它们之间的成因联系及各自对成矿的贡献。江西金溪熊家山Mo矿床同时发育有加里东期和燕山期花岗岩,本文对该区二期花岗岩进行了锆石U-Pb年龄及元素与Sr-Nd-Hf同位素组成的系统测定,据此揭示了二者地质地球化学特征的差别,并探讨了它们之间的成因联系及其对成矿的可能制约关系。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,区内加里东期和燕山期岩体的成岩年龄分别为~440Ma和~155Ma。化学组成上,二期花岗岩均具有亚碱、过铝、贫铁的特征,但加里东期花岗岩更富铝,而燕山期花岗岩总体更富碱。二期花岗岩均富Cs、Rb、Th、Pb和轻稀土,贫Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta,但燕山期花岗岩Nb、Ta、Th含量更高,并具有偏高的Rb/Sr和Rb/Ba比值、偏低的K/Rb比值和LREE/HREE比值,以及更显著的铕负异常,指示其演化程度更高。Sr-Nd-Hf同位素组成指示加里东期花岗岩主要起源于早中元古代基底地壳物质的部分熔融,幔源或初生地壳组分未显著参与成岩过程。燕山期花岗岩具有与加里东期花岗岩类似的Sr-Nd-Hf同位素组成,且在燕山期花岗岩中存在较多的加里东期岩浆继承锆石。综合分析表明,燕山期花岗岩并非完全起源于加里东期花岗岩的重熔,后者仅是作为燕山期花岗岩源岩的组成部分参与成岩。区内钼成矿主要受燕山期岩浆事件制约,燕山期花岗质岩浆的隐爆对成矿具有重要的控制作用。加里东期花岗岩对成矿的影响主要体现在两方面,其一是通过直接参与燕山期花岗质岩浆的形成为成矿提供部分物源,另一方面是该期岩浆活动促进了陆壳的成熟和成矿元素的富集从而间接制约成矿。     

浙江沐尘石英二长岩及其镁铁质包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成——对岩浆混合作用的示踪

浙江沐尘石英二长岩体中普遍发育形态各异的暗色镁铁质微粒包体.本文运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,对该石英二长岩和其中的暗色镁铁质微粒包体进行了精确的年龄测定,获得的年龄分别为112.1土1.0Ma和112.4士1.2Ma,二者在误差范围内一致,说明它们同时形成,这为指示包体属岩浆混合作用成因提供了关键证据....     

赣南大吉山五里亭岩体的锆石ELA-ICP-MS定年及其与钨成矿关系的新认识

大吉山是南岭地区一个著名的大型钨多金属矿床,五里亭岩体是矿区出露规模最大的火成岩体,岩性为中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩。锆石 ELA-ICP-MS 定年结果表明其形成年龄为 237.5±4.8 Ma,属印支期岩浆活动的产物。与南岭地区典型钨多金属矿床成矿岩体相比,五里亭岩体贫硅,富钙、镁、铁,Rb/Sr、Rb/Ba 和 U/Th 比值低,K/Rb 比值高,铕负异常不显著,分异指数低,尚未达到矿化岩体的分异演化程度,不具备矿化岩体的地球化学特征。元素—同位素综合示踪显示区内白云母碱长花岗岩为五里亭岩体经高度分异演化的产物,它与钨多金属矿成矿直接有关。矿区范围内出露的闪长岩起源于地幔,这一岩浆侵位所引起的高热场环境有利于花岗质岩石的形成与演化,对成矿具有重要的意义。     

沂沭断裂带中南段钾质火山岩的元素地球化学与Sr-Nd-Hf同位素组成及其对岩石成因的制约

本文以沂沭断裂带中南段莒南-大店一带的钾质火山岩为对象,系统研究了它们的岩石学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成特征,据此探讨了源区地幔富集机制及岩石成因。莒南钾质火山岩主要为一套安粗质火山-潜火山岩组合,大店多发育粗面质火山岩,二者的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄基本一致,均约为118Ma。在化学组成上,这套火山岩均偏碱性,里特曼指数(σ)介于4.10~5.07,且富钾(K_2O=4.21%~5.77%),在SiO_2-K_2O和K_2O-Na_2O关系图上,均投影在钾玄岩系区。安粗质和粗面质火山岩均富大离子亲石元素(Cs,Rb,Th,U,Pb)和轻稀土元素,贫高场强元素(Nb,Ta,P,Ti),但粗面质火山岩具较显著的Ba、Eu负异常,且轻重稀土比值较低。二类火山岩均具有富集且较均一的Sr-Nd同位素组成(I_(Sr)=0.7086~0.7091,ε_(Nd)(t)=-16.9~-18.2),锆石ε_(Hf)(t)值均为显著的负值(安粗质岩:-22.3~-24.3,粗面岩:-19.7~-23.6)。元素和同位素组成的综合分析表明,区内钾质火山岩的源区地幔极可能遭受了因扬子板块深俯冲和华北克拉通岩石圈拆沉等多次富集事件的影响。至早白垩世,随着郯庐断裂引张的加剧,诱发了软流圈地幔上涌,同时在断裂减压作用的影响下,促使了这一经叠次改造的富集地幔的部分熔融,由此产生的岩浆经进一步分异演化,导致了区内钾质火山岩的形成。     

福建太武山花岗岩体成因: 锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

太武山岩体位于福建东南沿海,为一大致呈北东向延伸的不规则状岩株体,出露面积约40km²。岩体主体岩性为中细粒花岗岩,环岩体北部边缘尚发育有似斑状黑云母花岗岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,岩体的形成年龄为96.9±1.3Ma(MSWD=1.09, 2σ),属晚白垩世早期岩浆活动产物。化学组成上,该岩体富硅,碱含量中等,弱过铝,铝饱和指数(A/NKC值)为1.01~1.04,碱铝指数(AKI值)为0.73~0.92,贫钙、镁、铁,属亚碱弱过铝质花岗岩类。微量和稀土元素组成上,岩体富Cs、Rb、U、Th、Pb和轻稀土,贫Ba、Sr、P、Ti,Rb/Sr比值高,具中到强的铕负异常(Eu/Eu^*=0.85~0.04),其Zr、Nb、Ce、Y等高场强元素均较之典型A型花岗岩偏低,锆石饱和温度也较低(726~809℃),综合地质地球化学资料指示该岩体应属高分异的I型花岗岩。太武山花岗岩的锆石ε_Hf(t)值散布于正值与负值之间(-1.44~2.78),t_DM2值偏低(0.98~1.25Ga,平均值为1.06Ga),指示成岩过程中应有显著的亏损地幔组分参与。综合分析表明,岩体的形成首先经历了幔源岩浆与其诱发地壳物质熔融产生的长英质岩浆在地壳深部混合,随后这一混合岩浆又经进一步分异演化的二阶段成岩过程。     

福建北东沿海高分异Ⅰ型花岗岩的成因:锆石U-Pb年代学、地球化学和Nd-Hf同位素制约

以福建北东沿海的南镇、大层山、三沙和大京四个岩体为对象,系统研究了它们的年代学和地球化学特征,并据此探讨了岩体的成因。锆石LA—ICP—MSU—Pb定年结果表明,南镇、大层山、三沙和大京岩体的成岩年龄分别为96．1±2．7Ma、93．1±2．4Ma、91．5±1．5Ma和93．8±1．8Ma,指示它们均为晚白垩世岩浆活动的产物。这些岩体的组成矿物主要为石英和条纹长石,并含有一定量斜长石（〈15％）,铁镁矿物主要为少量黑云母,未出现碱性铁镁矿物,副矿物组合中普遍出现榍石而未见铝过饱和矿物。化学组成上表现为高硅、富碱、准铝,贫钙、镁、铁,Rb／Sr比值高,K／Rb比值低,富Cs、Rb、Th、u、Pb,贫Ba、Sr、P、Ti、Eu。岩石的FeO^＊／MgO比值较低（=3．44—5．04）,10^4×Ga／Al比值和Zr＋Nb＋Ce＋Y含量均低于A型花岗岩的下限值,其锆石饱和温度也较低（730—779℃）,综合地质地球化学特征指示这些岩体应属高分异的Ⅰ型花岗岩。四个岩体的Nd同位素组成较均-（εNd（t）=-4．2～-5．5）,而锆石Hf同位素则具较大的变化范围（εHf（t）=-11．6～4．5）,εHf（t）值散布于正值与负值之间,变化幅度可达10个εHf单位以上,指示岩体的形成存在不同来源物质的贡献。岩石的形成极可能经历了壳幔物质在源区混合形成原始岩浆,随后这一壳幔混源岩浆又经高程度分异演化的二阶段成岩过程,而并非起源于幔源岩浆底侵形成的初生地壳与古老基底地壳混合的地壳原岩的部分熔融。     

西藏措勤地区火山岩的年代学与地球化学及其对岩石成因的制约

拉萨地块中部措勤盆地广泛发育酸性火山岩,对该区火山岩的形成时代和产出动力学背景以往研究存在不同认识。本文以区内塔诺错-措勤断裂南北两侧的火山岩为对象,进行了锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成,以及全岩元素地球化学组成的系统测定,旨在精确限定火山岩的形成时代,并探讨火山岩的源区组成及可能的成岩动力学制约机制。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,塔诺错-措勤断裂南北两侧火山岩的成岩年龄相近,均介于110~120Ma,说明它们均应归为早白垩世则弄群(K1z),并非以往区调资料所认为的断裂带南侧火山岩属古新世典中组(E1d),而北侧火山岩属早白垩世则弄群(K1z)。区内火山岩主要为一套英安质、流纹质为主体的酸性岩石组合,均可归为高钾钙碱性岩系。火山岩富轻稀土和Rb、Ba等大离子亲石元素,贫Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有与俯冲作用有关弧型岩浆岩的典型特征。它们均具有负的锆石εHf(t)值(=-12.9~-1.6)和偏老的二阶段模式年龄(tDM2=1.28~1.99Ga),岩石应主要起源于中部拉萨地块古—中元古代基底的熔融,但成岩过程中有亏损地幔组分的参与。根据对火山岩地质地球化学特征与产出背景的综合分析,表明它们应形成于具较厚陆壳背景的大陆边缘弧环境,早白垩世中晚期班公湖-怒江洋板片的南向俯冲断离是诱发区内火山岩成因的主要动力机制。     

桂北新元古代强过铝花岗岩的成因：锆石年代学和Hf同位素制约

处于江南造山带的西端的桂北发育有大量前寒武纪火成岩,其中,强过铝花岗岩所占面积大于90%,镁铁-超镁铁质岩大约为8%。强过铝的花岗岩在地球化学特征上可分为花岗闪长岩和花岗岩两种类型。一些学者认为它们的形成与(超级)地幔柱活动和Rodinia超大陆的裂解有关。本文对桂北地区的花岗岩进行了La-ICP-MS锆石U-Pb年代学和La-MC-ICP- MS锆石Hf同位素研究,寨滚、本洞、峒马、三防和田朋岩体的形成年龄分别为835．8±2．5 Ma,822．7±3．8 Ma,824±13 Ma,804．3±5．2 Ma和794．2±8．1 Ma。定年结果表明,地球化学特征不同的两类花岗岩成岩年龄也不相同：花岗闪长岩的年龄为835～820 Ma,花岗岩则形成于810～800 Ma期间。锆石核部8个分析点和捕获锆石2个分析点给出了870 Ma到950 Ma的新元古代早期年龄值,可能记录了本区与江南造山带东部对应的950～870 Ma期间俯冲或碰撞导致的岩浆事件。本洞、三防和田朋岩体锆石的(~(196)Hf/~(177)Hf)_i比值分别为0．282176±0．000021、0．282149±0．000021和0．282175±0．000030。其ε(?)(t)值、Hf模式年龄与它们的ε_(Nd)(t)值、Nd模式年龄所展现出来的特征一致,表明桂北强过铝花岗岩主要是由基底沉积岩系部分熔融形成的,花岗闪长岩的源区有相对更多的幔源镁铁质组分。桂北这些花岗岩的年龄揭示了一个大约35Ma的岩浆事件,其形成不能用岩浆活动周期短(通常为1～5Ma)的地幔柱模型解释。这些花岗岩在构造判别图解中也位于碰撞和后碰撞区,形成于扬子和华夏板块间的碰撞高峰(约870Ma)之后,应属后碰撞花岗岩类。在俯冲板片折断和岩石圈拆沉之后,深部地幔的上涌和所伴随的拉张作用可能会导致基底岩石部分熔融产生了这些强过铝花岗岩。     

湘东北新元古代强过铝花岗岩的成因：年代学和地球化学证据

湘东北新元古代强过铝(SP)花岗岩主要由长三背和大围山两个岩体组成,它们的ASI值平均为1.24,LREE 富集,HREE 较为平坦,Eu/Eu~* 平均为0.51,Ba、Nb、Ta、Ti、P亏损,K、Rb、Th 富集,具有S型花岗岩的特征。长三背岩体单颗粒锆石蒸发法~(207)Pb/~(206)Pb 年龄为929±6 Ma,其较老的 Nd模式年龄、2491±2 Ma 残留锆石的年龄表明该地区可能存在新太古代—古元古代的基底。这些花岗岩 CaO/Na_2O 值>0.3,来源于富砂屑质的中元古代冷家溪群浅变质岩的部分熔融,所处的造山带与拉克伦褶皱带一样属于高温型碰撞带。该地区及江南造山带中其他同时代SP花岗岩的带状分布表明它们与地幔柱的活动无关,而是华夏和扬子地块相互碰撞的产物。湘东北花岗岩中镁铁质微花岗岩类包体及岩体附近闪斜煌斑岩的存在,表明其形成可能有基性物质的参与。这些花岗岩属后碰撞花岗岩,其热源可能由俯冲板片裂离导致的软流圈基性岩浆底侵所提供,岩浆上升过程捕获围岩物质,并在地壳中—浅层侵位。     

广东龙窝花岗闪长质岩体的年代学、地球化学及岩石成因

龙窝岩体是南岭地区燕山早期具幔源组分贡献的花岗岩的典型代表,其主体岩性为花岗闪长岩,岩体中含有深色闪长质包体,锆石ELA-ICP-MS定年结果表明花岗闪长岩的形成年龄为169.1±2.5Ma,属中侏罗世岩浆活动的产物。地球化学特征上,该岩体铝弱过饱和(A/NKC=1.0～1.1),相对贫碱,富钾(K_2O/Na_2O=1.15～1.45),富轻稀土和大离子亲石元素(如Rb、Cs、Th、U),贫高场强元素(如Nb、Ti)。闪长质包体具有与寄主岩相似的矿物组合,但铁镁矿物含量及过渡族元素(V、CR、Co、Ni)丰度相对偏高,二者的主量和微量元素表现出混合成因的演化趋势。寄主岩与包体具有相近的Sr、Nd同位素组成,I_(Sr)和ε_(Nd)(t)值分别为0.70843～0.70995、-6.53～-8.89和0.70797～0.70882、-4.71～-9.24,均表现出壳幔混源花岗岩类岩石的特点。二元混合模拟计算显示寄主岩与包体成岩过程中地幔物质的混入比例分别为32.9％～40.4％和 31.8％～46.4％。通过对岩石产出构造背景及地质地球化学特征的综合分析,表明龙窝花岗闪长岩及其中的闪长质包体是在伸展-引张环境下,由幔源基性岩浆及其诱发的壳源长英质岩浆混合作用的产物。