鄂尔多斯西缘南华山古生代埃达克岩地球化学和年代学

鄂尔多斯西南缘地处北秦岭、北祁连、贺兰山构造带交接部位,构造带西段的南华山弧形构造带中发育有大量早古生代花岗岩体（岩株）,侵入于下元古界海原群以及中寒武统香山群、下奥陶统阴沟群中。岩性以花岗闪长岩为主,其次为二长花岗岩和石英闪长岩,并有少量角闪奥长花岗岩和斑状花岗岩等,其中普遍含有暗色闪长质包体。地球化学研究表明,岩石主要为准铝-过铝质、钙碱性系列,具有明显高Al₂O₃、低MgO特征,尤其是低Y和Yb、高Sr和Sr/Y比值特征,类似于典型的埃达克岩地球化学组成。同时,岩石明显亏损Nb、Ta、P 和Ti,富集Cs、Rb、Ba、Th、U、K、Pb、Nd、Zr 等。综合分析认为,早古生代祁连俯冲洋壳板片熔融,熔体与楔形地幔熔体混合后上侵,并与下地壳熔体再次混合形成了南华山花岗岩。利用LA-ICPMS法测得花岗岩锆石U-Pb同位素年龄为416±14 Ma,代表了花岗岩结晶年龄。综合利用区域地质、地层特征和不整合接触关系,限定祁连-秦岭交接区俯冲、碰撞造山和地壳加厚发生在志留纪末期。     

山西临县紫金山碱性杂岩内二长岩锆石U-Pb年代学及其意义

山西临县紫金山杂岩主要由深成相岩瘤、浅成相岩墙和岩基、喷出相熔岩和火山角砾岩等岩石单元组成。对该杂岩体内的浅成相次透辉二长岩、霞辉正长岩进行了锆石LA-ICP-MS原位U-Pb同位素测年。结果显示,次透辉二长岩锆石边部U-Pb年龄加权平均值为(136.7±6.5)Ma,Th/U比值0.781～2.559,明显呈三段性,表明岩浆同化混染过程中岩浆成分变化的岩浆混合过程信息;锆石核部U-Pb年龄加权平均值为(1937±37)Ma,Th/U比值为0.339～0.669,显示岩浆成因特征;(霓)霞(次透)辉正长岩的锆石U-Pb加权平均年龄为(137±2.7)Ma,Th/U比值1.484～5.0,反映岩浆富Th且与二长岩互补的特征,揭示出这2期岩浆之间存在有限混合现象。2个样品年龄均显示紫金山碱性杂岩体最早的二长岩与霞辉正长岩浆活动在早白垩世。二长岩的2个孤点年龄(222±4)Ma和(323±3)Ma可能代表了霓霞钛辉岩、正霞正长岩及白霞正长岩包体岩石岩浆底侵的年龄。     

湘中盆地基底的时代格架:来自锡矿山碎屑锆石U-Pb年龄的证据

湘中盆地中部锡矿山晚古生代沉积地层中含有大量碎屑锆石,U-Pb同位素年龄显示这些锆石形成于3400~350Ma。在年龄谱系图上它们呈多个时间区段分布,反映出湘中地区对华南大陆所经历的印支运动之前的各期重要构造变革均有物质响应。根据不同时段锆石年龄范围,结合区域构造演化特征,厘定出湘中盆地的垂向物质组合从下向上主要包括:结晶基底(1.9Ga)、变质基底(1.9~0.54Ga)、微(或未)变质基底(0.54~0.41Ga)以及表层的沉积盖层(0.41Ga),并根据不同层锆石的年龄组合特征,以及岩层发育过程中对应的构造事件,对盆地基底-盖层框架中各物质层的形成环境进行了阐述。此外,通过对比煌斑岩与其围岩锆石的U-Pb年龄结构,结合野外地质特征以及前人的研究结果,得出该煌斑岩中锆石是熔体形成期间残留的锆石,而非其上升过程中捕获自围岩。由这些锆石大多形成于840~700Ma断定,锡矿山煌斑岩主要的物质来源是盆地的中上部变质基底,明确了煌斑岩熔体及与之相关流体获取物质补充的层位在基底-盖层框架中的位置。这些工作可为进一步探讨超大型Sb成矿作用与岩浆作用的耦合关系提供理论基础。     

火山岩锆石产状及痕量元素对成因的约束

为了探索火山岩产出锆石的成因属性,用CL图像及LA-ICP-MS原位分析痕量元素数据对山西临县紫金山碱性杂岩体内火山喷出相岩石是否产出锆石进行了研究.结果显示：响岩质、粗面质火山角砾岩（爆发相）均没有结晶出锆石,紫红色与灰白色响岩（溢流相）、粗面斑岩（火山颈侵出相）产出少量结构复杂的捕获锆石.对这些锆石进行LA-ICP-MS原位分析,表面年龄呈5段分布,分别为太古宙、古元古代、晚古生代、印支期与燕山期.年龄数据大多数与燕山期岩浆活动年代不符,呈现出大多数为捕获锆石的数据结构特征.CL图像显示大多数具有捕获锆石的岩浆熔蚀及后期改造迹象.痕量元素显示非碱性岩浆结晶的复杂成因特征,稀土元素显示多期次岩浆结晶、改造特征.结果表明：山西临县紫金山杂岩体内爆发相岩浆温度高,Zr元素含量不饱和,不结晶锆石同时将捕获锆石熔化;溢流相与火山颈相岩浆温度稍低,Zr元素含量仅达到饱和临界点,捕获锆石仅发生轻度熔蚀,而没有结晶自生锆石.     

鄂尔多斯盆地西南边部超钾质岩及构造意义

鄂尔多斯盆地西南边部出露的铜城超钾质岩,分布在甘肃省崇信县铜城镇以南的桃梢屲—庙滩一带,为浅成侵入岩墙,斑状结构,块状构造;岩性为霓辉黑榴二长斑岩与假白榴石斑岩.斑晶矿物成分以含白榴石、黑榴石、霓辉石及两种长石为特征;地球化学显示:主量元素以富集K2O、Al2O3、CaO而贫SiO2、MgO、TiO2、P2O5为特征,微量元素以富含大离子亲石元素(LILE)K、Rb、Sr、Ba、Pb而贫高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Zr、Hf为特征,地幔起源环境可能为EMI型富集地幔;两种岩性锆石U-Pb年龄显示其形成年龄(110.8±1.0)Ma和(107.6±0.9)Ma,为早白垩世.因此笔者认为:早白垩世华北克拉通东部陆块发生岩石圈大幅减薄作用过程中,陆块西部岩石圈也有相应岩石圈减薄作用发生.