海南岛三叠纪中基性岩的年代学、地球化学及其地质意义

辉长岩大多为地幔岩石部分熔融的产物,辉绿岩脉及碱性正长岩的形成通常与伸展构造有关,本文对海南岛万宁辉长岩及辉绿岩脉和分界洲正长岩进行了系统的年代学和岩石地球化学研究,并以此来讨论其构造意义。LA ICP MS锆石U Pb定年结果表明,万宁辉长岩及辉绿岩脉形成约在240 Ma,分界洲正长岩形成约在231 Ma,主量元素特征表明万宁辉长岩和辉绿岩分别属碱性系列和亚碱性系列,分界洲正长岩属于典型的碱性岩浆岩。万宁辉长岩及辉绿岩脉的稀土元素具有轻稀土富集的特点（LREE/HREE=722～850和811～1110）,微量元素具有岛弧型火山岩的特征,富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th,贫高场强元素Nb、Ta和Zr、Hf; 分界洲正长岩的微量元素特征显示出与A型花岗岩类似的特征。海南岛三叠纪中基性岩如分界洲正长岩和万宁辉长岩及辉绿岩脉形成的构造背景为陆内伸展环境,指示海南岛在240～230 Ma处于印支造山运动的应力松弛阶段。     

内蒙古科右中旗两类基性岩的年代学、地球化学及其构造意义

兴蒙造山带东段晚古生代构造演化存在争议,基性岩浆作用是构造演化过程中的良好地质记录. 对贺根山缝合带东段内蒙古科右中旗构造混杂岩带内的杜尔基基性岩和甲哈达基性岩进行了系统的地质特征、岩相学、年代学和地球化学研究. 杜尔基基性岩岩性为枕状玄武岩和辉绿岩,辉绿岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为348.3±2.6 Ma,为低钾拉斑玄武系列,相对富集LILE,亏损Nb、Ta等高场强元素. 甲哈达基性岩岩性主要为玄武岩,锆石U-Pb年龄为317.6±3.0 Ma,为钙碱性系列,同样具有HFSE亏损和LILE富集的特点,与杜尔基基性岩相比更加富集LILE和LREE. 结合贺根山缝合带早石炭世蛇绿岩及洋内俯冲作用的研究成果,认为从杜尔基基性岩到甲哈达基性岩的演化,可能指示了古亚洲洋东段早-晚石炭世洋内俯冲的渐进过程,洋内弧从不成熟向逐渐成熟演化.      

琼西南三叠纪基性岩脉年代学、地球化学特征及其构造意义

琼西南东方中沙农场发育有基性岩脉,主要由斜长石、单斜辉石和少量角闪石组成。其LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学测试表明,该岩脉形成年龄为(242.2±2.6) Ma,和东部地区辉绿岩脉的形成年龄一致。该基性岩脉w（SiO₂）=52.39%~53.44%,w（K₂O+Na₂O）=5.02%~5.71%,具富钾(w（K₂O）=2.45%~3.29%)和高K2O/Na2O值 (0.91~1.63) 特征。该基性岩脉富集轻稀土元素和大离子亲石元素(LIL),轻微Eu负异常(δEu=0.76~0.84),Sr、P弱负异常,明显亏损高场强元素Nb、Ta、Ti。海南约240 Ma的基性岩脉可能来源于被流体交代的地幔源区,形成于华南-印支陆块碰撞后伸展构造环境。     

内蒙古乌日尼图花岗岩的年代学、地球化学及其地质意义

乌日尼图隐伏岩体位于内蒙古自治区苏尼特左旗查干敖包镇西北乌日尼图地区,主要岩石类型为细粒-中细粒花岗岩、二长花岗岩。岩相学及地球化学特征研究表明,乌日尼图花岗岩体属于高钾钙碱性岩系,SiO₂含量为74.85%～78.10%,K₂O/Na₂O比值介于1.45～3.08之间,铝指数A/CNK=1.00～1.21,属过铝质岩石。主微量稀土元素分析表明,该岩体富集Rb、Th、U等元素而Ba、Nb、Sr、P和Ti强烈亏损,Eu为负异常(δEu= 0.22～0.39),总体呈现轻稀土富集的右倾“V”形分布配分模式。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,乌日尼图花岗岩体形成于早白垩世(139 Ma),为燕山运动晚期的产物。乌日尼图花岗岩体属A型花岗岩,形成于伸展的大地构造环境,且源区成分不均一,源岩可能主要由富黏土的泥质岩夹杂少量砂屑岩变质形成。     

琼南晚白垩世基性岩墙群的年代学、元素地球化学和Sr-Nd同位素研究

系统的年代学、元素地球化学和Sr—Nd同位素地球化学研究表明，琼南晚白垩世基性岩墙群形成于81Ma，富K(K20约为1．95％～3．63％，K20／Na20约为0．61～1．12)、大离子亲石元素、轻稀土元素和Pb，亏损高场强元素，具高的^87Sr／86Sr初始值(0．7078～0．7084)和负的εNd(t)值(—3．2～—2．3)，为典型的钾玄质系列岩石，类似于与俯冲环境相关的高K／Ti—低Ti钾质岩石。该岩墙群形成于“后碰撞弧”的板内拉张环境，源自与俯冲作用有关的富钾和大离子亲石元素的交代地慢，并经历了明显的以单斜辉石为主的结晶分异作用。此外，琼南基性岩墙群和粤北及福建沿海地区晚白垩世基性岩脉的对比表明，晚白垩世中国东南部岩石圈地慢组成存在区域性的差异，这种差异很可能与区域构造演化历史的不同有关。     

新疆北部晚古生代以来中基性岩脉的年代学、岩石学、地球化学研究

新疆北部中基性岩脉K-Ar表观年龄为187～271Ma,岩性以辉长、辉绿岩以及闪长、闪长玢岩为主,属于亚碱性系列.主量元素、稀土元素以及微量元素分析表明,中基性岩脉经历了源区地壳物质的混合以及侵位过程中的分离结晶作用,并在区域分布特点上受部分熔融程度的影响,而且由于结晶分异和部分熔融的不同,还出现了中基性岩脉系列的成分变异.排除上述岩浆作用的干扰,有证据显示岩脉起源于亏损地幔,由于Nd同位素模式年龄tDM集中在363～769Ma,反映源区是一个古生代时期的新生岩石圈地幔,该地幔源区属于大洋岩石圈地幔.新疆北部广泛出露的中基性岩脉在时间和空间上具有多样性,但是在产状、岩性组合和同位素特征上具有相似的特点,指示研究区在古生代以来具有一个相对统一和完整的源区,推测这个源区与北疆地区古生代以来长期存在的残余洋盆及其相关岩石圈有关.     

博格达山白杨河地区中基性岩墙地球化学特征及其地质意义

白杨河地区中基性岩墙地球化学研究显示,该岩墙属于亚碱性系列,为岩浆高度演化的产物,轻稀土元素适度富集,轻重稀土分异中等,Nb、Ta强烈亏损,Ti、Zr和Hf适度亏损,不相容元素(K、Rb、Ba、Sr、LREE)与Pb富集,说明该岩墙源自与俯冲作用有关的交代地幔,且在侵位过程中受到地壳物质的混染。该岩墙侵位时期可能为270~250Ma左右,为造山期后伸展环境下的产物,是中亚造山带后碰撞阶段陆壳垂向生长的重要标志。     

新疆克拉玛依中基性岩墙群的地质地球化学和K-Ar年代学

新疆克拉玛依中基性岩墙群出现在后碰撞花岗岩(锆石U-Pb年龄约为300～320Ma)及其下石炭统火山岩-硅质岩围岩之中,空间分布受区域构造裂隙控制,总体走向以280°～300°为主,K-Ar表观年龄为241.3～271.5Ma。岩墙群属于亚碱性系列,根据岩性和Mg#的不同,可分为辉绿岩岩墙、高Mg#闪长玢岩岩墙和低Mg#(石英)闪长玢岩岩墙等三组。主元素、稀土元素和其他微量元素等资料表明,形成岩墙群的岩浆起源于亏损地幔,由部分熔融作用形成的原始玄武质岩浆在侵位过程中发生了分离结晶作用,但同时还受到同化混染作用的影响,致使克拉玛依岩墙群具有较典型的AFC过程的成因特征。克拉玛依岩墙群形成于新疆北部后碰撞伸展构造环境,是幔源岩浆活动的产物,因而可以作为地壳垂向生长的标志之一。     

海南公爱地区抱板群花岗片麻岩的年代学、地球化学及其构造意义

海南岛地处华南陆块南缘,紧邻印支陆块,大地构造位置独特,其地质特征一直备受关注。厘定该地区中元古代岩石的成因对恢复华南中元古代构造演化具有重要意义。海南岛西部公爱地区花岗质岩石与围岩抱板群变沉积岩呈侵入接触关系,绝大部分岩石片麻状构造发育、韧性剪切标志明显。这些岩石高SiO_2、K_2O、Al_2O_3、Rb、U,贫CaO、MgO、FeO~T、TiO_2,铝饱和指数A/CNK1.1,具S型花岗岩特点,稀土元素配分模式类似于抱板群变沉积岩,全岩ε_(Nd)(t)=-2.02~-2.38,Nd同位素二阶段亏损模式年龄(t_(DM2)~(Nd))为2.2~2.3 Ga,锆石Hf同位素ε_(Hf)(t)=-5.4~4.0,Hf同位素二阶段亏损模式年龄t_(DM2)~(Hf)=1.71~2.53 Ga。对四个代表性花岗片麻岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,其~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为1444±15 Ma、1439±19 Ma、1433±31 Ma和1450±23 Ma,属中元古代。综合区域研究资料认为,海南岛西部公爱地区中元古代花岗质岩石的熔融源区为类似抱板群变沉积岩组分,推测其产出于大陆边缘构造背景,是哥伦比亚超大陆边缘的增生产物。     

海南岛东部黄竹岭地区变质火山岩锆石U-Pb同位素年龄及其地质意义

海南岛东部黄竹岭地区出露一套中浅变质岩系,其中夹变质火山岩。变质火山岩中存在2组不同成因的锆石,获颗粒锆石U-Pb一致曲线上交点年龄为527Ma±48Ma,可解释为火山岩生成年龄的下限,下交点年龄为230Ma±13Ma,为岩石后期经受变质热事件的年龄。据上述颗粒锆石U-Pb年龄,结合区域地质背景分析,认为变质火山岩的形成年龄介于498.9～(527±48)Ma之间,该套地层形成时代为早古生代。     

海南岛二叠纪—三叠纪构造演化：源自岩浆岩和变质岩同位素年代学和地球化学的约束

本文对海南岛广泛出露的中-酸性花岗质岩体和中—高级变质岩开展了系统的岩石学、年代学、地球化学及Lu-Hf同位素研究,识别出270～259 Ma和242 Ma两期岩浆事件和251～248 Ma变质-深熔事件。270～259 Ma岩浆岩包括花岗(石英)闪长岩和含石榴子石花岗岩。花岗(石英)闪长岩为准铝质I型花岗岩,锆石ε_Hf(t)值变化较大,Mg^#和CaO/Na₂O比值较高,Rb/Sr比值较低,起源于玄武质下地壳,并存在少量幔源岩浆的混入;含石榴子石花岗岩为典型的强过铝质S型花岗岩,锆石ε_Hf(t)值为负,CaO/Na₂O比值较高,源岩主要为壳源贫黏土的碎屑岩。它们均富集LREEs(轻稀土元素)和LILEs(大离子亲石元素),明显亏损HFSEs(高场强元素),显示出与洋壳俯冲相关的岛弧岩浆岩的地球化学特征,形成于大陆弧背景下。251～248 Ma变质-深熔事件与区域上广泛分布的壳源S型花岗岩和韧性剪切变形同期,推测为一期弧-陆碰撞造山事件。242 Ma花岗岩为A₂     

松潘-甘孜地体下仓界地区晚三叠世基性岩的发现及其地质意义

笔者在松潘-甘孜地体下仓界地区发现了晚三叠世基性岩,对其开展了岩相学、地球化学、斜锆石U-Pb年代学等研究。该基性岩由玄武岩和辉绿岩组成,均为钙碱性系列,蚀变较强,形成时代为208.0±7.0 Ma。岩石La/Nb值为1.13～1.95,La/Ta值为7.96～25.79,TiO₂含量为1.51%～2.22%,Zr/Nb值为11.35～16.33,指示岩浆源自岩石圈地幔与软流圈地幔的混合源区。根据(Yb/Sm)_P-(Tb/Yb)_P模型计算结果,推测下仓界基性岩可能源于软流圈物质诱发岩石圈地幔尖晶石-石榴子石过渡相(石榴子石约占0～25%)发生约5%的部分熔融。岩石中发现捕获的古老斜锆石,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,Nb、Ta和Ti元素弱亏损。结合区域地质资料,认为松潘-甘孜地体应该具有陆壳基底,其晚三叠世(<211 Ma)的构造环境为碰撞后的板内伸展环境。     

海南屯昌早白垩世晚期埃达克质侵入岩的锆石U-Pb年代学、地球化学与岩石成因

海南岛屯昌地区侵入岩由花岗闪长岩、花岗岩及少量辉绿-闪长玢岩（脉）、镁铁质包体组成。本文报道了这些侵入岩的锆石LA-ICPMS U-Pb 定年结果和地球化学组成, 定年结果显示岩石形成于早白垩世晚期（~107 Ma）。地球化学特征显示, 花岗闪长岩和花岗岩具有高的SiO2、Al2O3 含量以及高的Sr 含量和Sr/Y 比值, 低的Y 和Yb 含量, Eu 异常不明显等, 属于埃达克质岩。屯昌埃达克质岩具有比较均一的Sr、Nd 同位素组成（ISr＝0.7082~ 0.7096, εNd（t）＝？6.55~ ？3.85）。镁铁质岩脉和包体则显示了稍低的ISr （0.7064~0.7086）和变化的εNd（t） （？5.10~ ＋0.13）。埃达克质岩的锆石原位Hf 同位素组成为： （176Hf/177Hf）i = 0.28257~0.28277, εHf（t）= ？4.86~ ＋2.09, 相应的两阶段模式年龄TDM2 变化于1.09 Ga 和1.54 Ga 之间。闪长玢岩脉的（176Hf/177Hf）i =0.28257~0.28264, εHf（t） = ？4.94~ ？2.42, TDM2＝1.38~1.55 Ga, 类似于埃达克质岩。屯昌埃达克质岩很可能由新底侵的玄武质下地壳物质部分熔融所形成, 俯冲的古太平洋板块在早白垩世晚期（约107 Ma）的后撤作用所导致的软流圈上涌为地壳熔融提供了热源。     

中国东南部晚中生代构造伸展作用——来自海南岛基性岩墙群的证据

论文在系统地分析了海南岛文市、叉河、三亚地区的三处基性岩墙群的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和元素地球化学特征的基础上,探讨了岩墙群的来源和其反映的地球动力学背景。文市岩墙群形成于约101Ma,叉河和三亚岩墙群形成于约93Ma;主量元素化学特征显示它们属碱性系列,微量元素化学特征为富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Sr、K、Rb、Ba、Th),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti);Sr-Nd同位素组分显示其源区具有EMⅡ特征。这两期岩墙群的存在,显示了海南岛地区在早白垩世晚期和晚白垩世早期存在两次构造伸展事件。海南岛90Ma左右的岩墙群与广东、福建同时代的岩墙群构成中国东南沿海90Ma广泛发育的、呈近北北东向展布的岩墙群带,它们具有相同成因机制,指示中国东南部在90Ma左右时经历了强烈区域性拉张作用;这些岩墙群虽来源于不同的地幔源区,但均与俯冲流体交代作用有关。     

新疆谢米斯台布拉特矿化次火山岩的年代学、地球化学特征及其地质、成矿意义

布拉特矿化次火山岩出露于谢米斯台中部,岩性主要为英安斑岩和流纹斑岩。本文通过锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素等研究,探讨其形成的构造环境、成因及成矿意义。结果表明,英安斑岩形成年龄为434.9±2.3Ma,属高钾钙碱性-钾玄岩系列准铝质-强过铝质岩石;岩石稀土总量中等(∑REE=97.9×10~(-6)～107×10~(-6)),富集轻稀土且轻重稀土分异明显((La/Yb)_N=7.93～9.95),具较弱铕负异常(δEu=0.78～0.90),相对富集Rb、Th、U、K等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等元素;岩石具有低的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值(0.7036～0.7043)和正的ε_(Nd)(t)值(+2.64～+5.01),t_(DM1)(Nd)=750～930Ma。流纹斑岩形成年龄为423.2±0.9Ma,属高钾钙碱性-钾玄岩系列准铝质-强过铝质岩石;稀土总量中等(∑REE=65.3×10~(-6)～127×10~(-6)),富集轻稀土且轻重稀土分异明显((La/Yb)_N=6.82～8.24),具较强铕负异常(δEu=0.51～0.71),相对富集Rb、Th、U、K等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等元素;岩石具有低的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值(0.7022～0.7038)和正的ε_(Nd)(t)值(+2.86～+5.78),t_(DM1)(Nd)=680～940Ma;锆石ε_(Hf)(t)=+9.8～+14.9,t_(DM2)(Hf)=456～783Ma。综合研究表明,布拉特矿化英安斑岩和流纹斑岩是不同岩浆演化结晶的产物,二者都形成于活动大陆边缘弧环境,可能是新生下地壳部分熔融形成的花岗质岩浆与部分源自地幔楔的玄武质岩浆发生混合、向上运移、冷凝结晶的产物。较晚形成的流纹斑岩岩浆形成过程中新生下地壳部分熔融的比例有所降低,熔出的岩浆相对更偏酸性;谢米斯台地区以志留纪-早泥盆世火山岩、次火山岩和中酸性侵入体为代表的岩浆岩带为一个主体形成于早古生代的陆缘弧岩浆岩带,是形成和寻找斑岩型铜矿的有利地区。     

澜沧江南带三叠纪火山岩岩石学、地球化学特征、Ar-Ar年代学研究及其构造意义

滇西三江地区澜沧江南带广泛发育三叠纪火山岩。在北部云县一带,中晚三叠世火山岩出露齐全,自下而上可划分为中三叠统忙怀组(T₂m),上三叠统小定西组(T₃x)和上三叠统芒汇河组(T₃mh)。忙怀组以酸性火山岩为主,为一套流纹岩夹火山碎屑岩组合;小定西组发育为中基性火山熔岩夹火山碎屑岩;芒汇河组具有流纹质火山碎屑岩与玄武岩共存的"双峰式"火山岩特征。地球化学特征表明,南澜沧江带三叠纪火山岩具有弧火山岩与大陆板内火山岩的双重属性,推测其形成环境为过渡型的大陆边缘造山带环境。对南澜沧江带南部景洪附近采集到的石英安山岩样品进行Ar-Ar年龄测试,得到的坪年龄为236.7±2.2Ma,为中三叠世。结合火山岩年代学结果,推测澜沧江洋主碰撞期为早三叠世,中三叠世与晚三叠世早期分别为碰撞后的应力松弛阶段与洋盆继续俯冲期,到晚三叠世末期,俯冲作用结束,澜沧江洋关闭。     

海南岛印支期麻粒岩的发现及其地质意义：来自锆石U- Pb 定年与微量元素组成的新证据

琼中基性麻粒岩是海南岛高级变质杂岩中最重要的组成部分之一，对其深入研究可为客观恢复海南岛晚古生代—早中生代构造演化历史、查明古特提斯洋向东如何延伸等基础地质问题提供新的制约。本次研究以琼中地区出露的基性麻粒岩为研究对象，对基性麻粒岩中锆石采用内部矿物包体自动矿物分析系统（TIMA）扫描、阴极发光图像照相、LA- ICP- MS U- Pb定年与稀土元素分析等综合研究发现，琼中基性麻粒岩中锆石可划分为岩浆锆石和变质锆石两类；30个岩浆锆石测点206Pb/238U年龄介于245～230 Ma之间，相应的加权平均年龄为238±2 Ma（MSWD=0. 38），应代表琼中基性麻粒岩的原岩时代；24个变质锆石测点206Pb/238U年龄介于243～231 Ma之间，其加权平均年龄为237±2 Ma（MSWD=1. 70），代表琼中基性麻粒岩的变质时代。综合海南岛已发表的相关数据，琼中基性麻粒岩原岩形成时代与变质时代均为三叠纪，而不是前人所认为的中元古代，其形成可能与古特提斯洋闭合后印支陆块、华南陆块在碰撞造山后伸展垮塌阶段的岩浆- 变质作用有关。