云开地区早古生代宁潭片麻状花岗质岩体锆石U-Pb定年、岩石成因及构造背景

华南地区广泛发育的早古生代岩体形成的构造背景是近年来的研究焦点.云开地区是华南早古生代构造-岩浆活动最为强烈的地区之一.对本地区宁潭片麻状花岗质岩体进行详细的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学研究表明,宁潭岩体岩浆锆石发育较为明显的振荡环带,偶见被包裹的继承锆石核;3个样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为430±2 Ma、426±4 Ma、433±2 Ma,指示该岩体侵位于早古生代.宁潭岩体富Si、Al,贫Mg、Ca,CIPW标准矿物中出现刚玉分子,属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类.其稀土元素配分曲线呈明显的海鸥型,显示较强负Eu异常,稀土元素分馏程度较低;亏损高场强元素,富集轻稀土元素及大离子亲石元素;全岩（87Sr/86Sr）_i值较高（0.711 30~0.718 42）,ε_Nd（t）值较为均一（-8.6~-8.1）,对应的T_DM2值为1 827~1 848 Ma;岩浆锆石ε_Hf（t）值变化范围较大（-10.9~-2.5）,对应的T_DM2值主要分布于1 600~2 000 Ma,峰值明显（~1 800 Ma）.上述特征表明宁潭岩体属于地壳物质重熔型花岗岩,主要起源于华夏元古宙基底物质的重熔,源区以变质泥岩、变质砂岩为主.宁潭岩体侵位时华南地区陆内造山带处于后造山伸展垮塌阶段,该岩体的侵位与造山后的伸展作用有关.      

鄂东南地区鄂城岩体的时代、成因及其对成矿作用的指示

鄂城岩体位于鄂东南地区的最北部,是鄂东南地区的六大岩体之一.在该岩体的南缘接触带上产出了长江中下游地区最大的矽卡岩型铁矿床——程潮铁矿床.众多研究表明,程潮铁矿化与鄂城杂岩体的岩浆演化密切相关,然而目前对于成矿作用究竟是与花岗质岩还是闪长质岩有关仍存在争议.通过对鄂城杂岩体开展系统的锆石U-Pb年代学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,结果表明该岩体主要由花岗岩、石英二长岩、花岗斑岩以及小面积的闪长岩组成,最早侵位于140±1 Ma（中粒闪长岩）,之后依次侵位形成了细粒闪长岩（132±2 Ma）、花岗斑岩（130±2 Ma）、花岗岩（中细粒花岗岩129±2 Ma,中粒花岗岩129±1 Ma）和石英二长岩（129±1 Ma）.根据全岩地球化学特征,鄂城杂岩体的岩石组成大致可以分为两组:（1）花岗岩类,包括花岗岩、花岗斑岩和角闪石英二长岩,钾质,具有高SiO₂,低TiO₂、FeO_t、MnO、MgO含量等特征;（2）闪长岩类,包括中、细粒闪长岩,钠质,具有低SiO₂,高TiO₂、FeO_t、MnO、MgO含量等特征.这些岩石均富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（LILE,如Rb、Th等）,亏损高场强元素（HFSE,如Nb、P、Ti）等,且花岗岩类具明显的负Eu异常,而闪长岩类则无此特征.在同位素组成方面,鄂城花岗岩类具有较负的全岩ε_Nd（t）值（-11.7~-10.1）和锆石ε_Hf（t）值（-22.91~-9.83）,闪长岩类则具有稍高的全岩ε_Nd（t）值（-7.6）和锆石ε_Hf（t）值（-12.04~-4.69）.元素和同位素地球化学特征共同表明,鄂城花岗岩类属于高分异Ⅰ型花岗岩,且主要来源于古元古代基底物质的部分熔融作用,源区可能有少量幔源物质的加入;闪长岩类主要来源于富集岩石圈地幔,且经历了一定的分离结晶作用.年代学结果显示,鄂城花岗岩类和细粒闪长岩的侵位时间均与程潮铁矿床的主成矿期吻合.结合野外接触关系以及前人的研究,程潮铁矿化可能与上述两类岩石均密切相关.从整个鄂东南地区的成矿作用来看,随着岩浆源区壳源物质贡献的增大以及岩浆分异程度的增加,岩浆作用与铁矿化的关系也更加密切.      

东秦岭斑岩型钼矿床的地质特征及成因探讨

东秦岭钼成矿带是我国14个大型钼成矿带中最重要的成矿带[1],其规模可与北美的科罗拉多地区钼矿带相媲美.世界上六大钼矿就有两个在东秦岭地区,分别为河南栾川(储量为130万t)和陕西金堆城(储量为97万t).该钼矿带西起陕西省金堆城,东至河南省栾川南泥湖、嵩县雷门沟一带.成矿带中所发现的钼矿床,其成因类型主要为斑岩型(包括矽卡岩型-斑岩型和斑岩型).     

鄂东南地区铜绿山岩体的侵入期次和物源：锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

提要：铜绿山岩体的主要岩石类型为石英正长闪长玢岩,其次是闪长岩、石英闪长岩和闪长玢岩。利用LA-ICPMS和LA-MC-ICPMS对岩石中的锆石进行微区原位U-Pb年龄和Lu-Hf同位素测定,结果表明,该岩体至少有三次以上的侵入活动,分别为150 Ma、145 Ma和140 Ma,从西到东、由深到浅侧向迁移侵位,分别形成鸡冠嘴矿区深部的石英闪长岩和Ⅶ号铜金矿体,鸡冠嘴矿区较浅部的闪长岩和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号等铜金矿体,铜绿山矿区及其周边的石英正长闪长玢岩和铜绿山、鲤泥湖、桃花嘴等铁铜矿床。岩浆锆石和继承锆石的U-Pb年龄和Hf同位素等信息显示,岩体的源区物质为混含有少量亏损地幔成分的古元古代（约1730 Ma）下地壳物质,并有中元古代晚期（1100~1200 Ma）和新元古代（800 Ma）地壳物质的加入。不同类型岩石的物源组成有明显差别,并形成不同的矿床。石英闪长岩和闪长岩形成铜金矿床,可能与其岩浆源区物质含有地幔成分有关。在继承锆石中获得新太古代、中太古代、古元古代、中元古代晚期和新元古代五组年龄数据,与宜昌崆岭群TTG片麻岩,京山、宁乡、镇远煌斑岩筒,宜昌莲沱砂岩、石门渫水河组（莲沱组）凝灰岩中的锆石年龄可以对比,表明鄂东南地区与扬子陆块其他地区的地壳演化历史基本一致,深部同样存在古元古代和太古宙基底。     

鄂东南地区殷祖岩体的成因及其地质意义:年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

殷祖岩体是鄂东南地区六大岩体之一,也是目前该地区唯一不成矿的大岩体。LA-ICP-MS锆石UPb年代学数据显示,殷祖岩体至少有两次岩浆侵位活动。该岩体的主体岩性为石英闪长岩,侵位于148±1 Ma,早期黑云角闪辉长岩侵位于151±1 Ma。这一研究结果表明,鄂东南地区乃至长江中下游地区中生代的岩浆活动在~150 Ma时已经开始。根据野外侵入接触关系及元素地球化学特征,殷祖岩体的岩石类型大致可以分为两组:第一组为闪长-辉长岩类,包括闪长岩、黑云辉长岩和黑云角闪辉长岩,具有低SiO_2,低Ba、Sr含量,高TiO_2、FeOT、MgO及Y、Yb含量;第二组包括石英闪长岩和花岗闪长斑岩,具有高SiO_2,高Ba、Sr含量,低TiO_2、FeOT、MgO及Y、Yb含量。石英闪长岩的(87Sr/86Sr)i和εNd(t)值分别为0.70638~0.70719和-9.56~-7.59,锆石εHf(t)值为-10.21~-1.15,Nd-Hf同位素基本耦合;黑云角闪辉长岩的(87Sr/86Sr)i和εNd(t)值分别为0.70742和-9.79,锆石εHf(t)值为-24.58~-15.22,Nd-Hf同位素出现解耦。综合两期岩浆活动的侵位时间、地球化学以及Sr-NdHf同位素特征,推测它们可能是同一岩浆源区演化的产物,即均主要来源于富集岩石圈地幔。分离结晶作用在主体岩性石英闪长岩的形成过程中起了主导作用。早期小规模的辉长岩类出现Nd-Hf同位素解耦现象可能与石榴子石效应有关。     

鄂东南地区何锡铺岩体锆石U-Pb定年、岩浆源区及其地质意义

鄂东南地区存在大量中酸性小岩体,部分小岩体与斑岩型铜钼金矿床关系密切。对位于鄂东南东区南部的何锡铺花岗闪长斑岩体进行了锆石U Pb定年和Hf同位素组成测定。定年结果显示:花岗闪长斑岩样品的岩浆结晶年龄为(142±1) Ma,属早白垩世。这与鄂东南地区和九江-瑞昌地区含矿小岩体形成年代基本一致。何锡铺岩体锆石176Hf/177Hf比值为0.282 372~0.282 656,在t=142 Ma时,对应的εHf(t)值为-11.1~-1.1,平均值为-6.3。锆石εHf(t)值具不均一性,类似于阮宜湾岩体,而不同于铜山口岩体和龙角山岩体。岩体具高Sr/Y比值,无明显Eu负异常。全岩初始锶同位素比值 (87Sr/86Sr)i为0.705 88,εNd(t)值为-4.9。全岩地球化学、Sr Nd同位素和锆石Hf同位素特征一致表明富集地幔是何锡铺岩体的重要源区,原始幔源岩浆可能存在古老地壳物质的混染。何锡铺岩体不仅具有与铜山口岩体类似的岩石学特征,还具有与其类似的地球化学特征。幔源物质的参与指示该岩体具有形成斑岩型铜钼金矿床的潜力。      

华北克拉通南缘蓝田和牧护关花岗岩体：LA-ICPMS锆石U-Pb年龄及其构造意义

蓝田和牧护关花岗岩体位于华北克拉通南缘、东秦岭西北端,同时地处大兴安岭-太行山重力梯度带西侧,准确限定其侵位时代对于正确理解华北克拉通岩石圈减薄的时空分布特征及东、西秦岭中生代岩浆作用的时空分布均具有重要意义。蓝田岩体主要由巨斑状二长花岗岩和中细粒二长花岗岩组成,牧护关岩体主要由花岗闪长岩、二长花岗岩和富黑云母花岗岩组成。对其中主体岩性的锆石LA—ICPMSU—Pb定年结果表明,蓝田和牧护关岩体的侵位时代分别为（154±1）Ma和（151±2）Ma,说明它们是燕山期（晚侏罗世-早白垩世）岩浆活动的产物。蓝田-牧护关岩体以西的西秦岭广大地区印支期岩浆岩分布广泛,但迄今为止尚未发现燕山期岩浆活动的证据,相反在蓝田一牧护关岩体以东的华北克拉通南缘和东秦岭地区,燕山期侵入岩十分发育。秦岭造山带中生代花岗岩类侵位时代的系统差异表明,东秦岭和西秦岭自晚侏罗世以后受不同的构造背景控制。一般认为,西秦岭印支期岩浆岩与扬子和华北板块的碰撞拼合有关,而东秦岭燕山期岩浆岩则与华北克拉通岩石圈减薄或太平洋板块向欧亚大陆的俯冲有关。因此,蓝田和牧护关岩体可能代表了滨太平洋构造一岩浆域和华北克拉通岩石圈减薄的西界。     

鄂东南地区姜桥花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、 Hf同位素特征及其地质意义

鄂东南矿集区地处长江中下游成矿带的最西端.区内岩浆活动频繁,是长江中下游地区晚中生代岩浆岩带的重要组成部分.目前研究区内的含矿岩体(尤其是大岩体)已得到了广泛研究并取得了重要进展,但对不含矿岩体的研究还很薄弱.位于灵乡与殷祖岩体之间的姜桥岩体,是鄂东南地区众多小岩体中规模最大的一个,岩性为花岗闪长岩.本文利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)对其进行了精确的锆石U-Pb定年.结果表明姜桥花岗闪长岩侵位于144±1Ma,属于早白垩世产物.锆石阴极发光(CL)图像显示,除了具有明显生长环带的岩浆锆石以外,样品中还存在少量具有古老核的继承锆石.岩浆锆石的εHf(t)值均为较低的负值,介于-9.1～-14.6之间.对应的两阶段模式年龄为1.77～2.11 Ga,与部分继承锆石的U-Pb年龄一致,表明姜桥花岗闪长岩可能主要来源于古元古代的陆壳物质.继承锆石的εHf(t)值介于-0.6～～-14.6之间,对应的两阶段模式年龄为2.00～～3.60 Ga,暗示研究区内可能存在古太古代的基底.综合前人资料,认为姜桥花岗闪长岩的形成与岩石圈的伸展减薄有关,是区域构造体制大转折初期的产物.     

鄂东南地区阳新复式岩体成因:LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及Hf同位素证据

阳新岩体是鄂东南地区出露规模最大的岩体,也是鄂东南地区矿产最集中的地段。该岩体主要由石英闪长岩和小规模的黑云石英闪长岩组成。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法对阳新岩体进行了精确的年龄测定及相应的Lu-Hf同位素分析。结果表明,阳新岩体形成于143~139 Ma之间,且主体岩性石英闪长岩侵位略早于黑云石英闪长岩。它们均是鄂东南地区岩浆活动高峰期的产物。锆石Ti温度计计算结果显示,石英闪长岩的形成温度主要分布在787~876℃之间,黑云石英闪长岩的形成温度主要分布在686~805℃之间。锆石Hf同位素分析表明,阳新石英闪长岩的ε_(Hf)(t)值为-11.42~-3.31,黑云石英闪长岩的ε_(Hf)(t)值明显偏低且分布范围较大,为-21.75~-1.44。结合岩体元素地球化学、Sr-Nd同位素以及矿物化学等方面的特征,认为阳新岩体应主要来源于富集岩石圈地幔,且在成岩过程中伴随一定程度的分离结晶和同化混染作用。其中,石英闪长岩结晶略早,形成温度较高,黑云石英闪长岩结晶稍晚,形成温度较低,且黑云石英闪长岩的源区较石英闪长岩有更多壳源物质的加入。     

鄂东南地区龙角山—付家山斑岩体成因及其对成矿作用的指示

龙角山铜钨矿床是鄂东南地区典型的层控式矽卡岩型矿床。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法及辉钼矿Re-Os法对该矿床进行了详细的年代学研究。结果表明,矿区内的花岗闪长斑岩形成于144±1Ma,成矿作用发生于144.7±2.9Ma,成岩成矿作用近于同时发生,均为早白垩世。这意味着成矿作用与花岗闪长斑岩的演化存在密切联系。龙角山—付家山花岗闪长斑岩为高钾钙碱性系列,具有高Al2O3(14.99%~16.16%)、Sr(751×10-6~1382×10-6)含量和Sr/Y(65~99)、La/Yb(40~48)比值,以及低Y(12×10-6~15×10-6)、Yb(0.93×10-6~1.23×10-6)含量,与典型埃达克质岩的地球化学特征基本一致。全岩(87Sr/86Sr)i值为0.70603,εNd(t)值为-5.1,锆石εHf(t)值介于-0.5~-4.8之间。元素地球化学、全岩Sr-Nd同位素及锆石Hf同位素特征一致表明龙角山—付家山花岗闪长斑岩主要来源于富集岩石圈地幔的部分熔融作用,在成岩过程中可能伴随着镁铁质矿物的分离结晶作用。此外,与铜山口成矿斑岩体相比,龙角山—付家山花岗闪长斑岩具有较低的氧逸度,这很可能是导致两斑岩体在矿化类型上(前者以铜钼矿化为主,后者以铜钨矿化为主)存在差异的主要原因。