赞比亚东北部陇都地区首次发现中元古代辉长岩:哥伦比亚超大陆裂解在班韦乌卢地块的响应

赞比亚东北部陇都地区位于班韦乌卢地块中东部,区内首次发现中元古代基性岩浆侵入事件,对于了解班韦乌卢地块中元古代构造演化历史及哥伦比亚超大陆的重建具有重要意义.针对研究区的辉长岩进行了系统的岩相学、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素研究.结果表明,辉长岩锆石中17粒具有他形板柱状,内...     

赞比亚北部卡帕图地区古元古代花岗岩成因:岩石地球化学、锆石年代学及Hf同位素约束

赞比亚北部地区广泛发育古元古代花岗岩,是研究班韦乌卢地块构造岩浆作用特征的天然实验室.本文对赞比亚北部卡帕图地区大面积出露的花岗岩体开展较系统的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究.结果显示,卡帕图地区主体花岗岩形成于2012±11～1970±20Ma,晚期浅肉红色似斑状正长花岗岩侵位年龄为1959...     

赞比亚东北部班韦乌卢地块泛非期以来构造演化的裂变径迹约束

本文利用锆石和磷灰石裂变径迹方法探讨了班韦乌卢地块泛非期以来的主要构造演化时间。为研究班韦乌卢地块的构造活动,本文从班韦乌卢地块中部卡帕图地区的沉积盖层姆波罗科索群的姆巴拉组、萨马组和卡布韦卢马组中采集多件新鲜的岩石样品,并获得5件锆石和2件磷灰石样品裂变径迹分析结果。5件锆石裂变径迹年龄介于575±35～380±22 Ma之间,其峰值年龄组为600～572 Ma和420～390 Ma。2件磷灰石裂变径迹年龄介于59±6～27±4 Ma之间,其峰值年龄组为99～80 Ma和19～11 Ma。它们的峰值年龄组分别对应的主要时代为新元古代的埃迪卡拉纪、早泥盆世、晚白垩世和中新世。对比区域上已有的年龄数据可知,南部非洲地区新元古代的埃迪卡拉纪、早泥盆世和晚白垩世的构造活动是一个区域性的构造事件,仅中新世(19～11 Ma)的构造活动在区域上的表现尚不明确。综合前人成果资料,自泛非构造运动以来,班韦乌卢地块至少经历600～572 Ma、488～441 Ma、420～390 Ma、375～293 Ma、99～80 Ma及19～11 Ma六个构造事件。班韦乌卢地块泛非期以来的构造演化研究程度很低,...     

赞比亚东北部卡萨马群形成环境:碎屑锆石U-Pb年龄与Hf同位素的限定

赞比亚东北部班韦乌卢地块受到其东北部的古元古代乌本迪构造带、西北部的中元古代基巴拉构造带、东南部的中元古代伊鲁米德构造带及西南部泛非期卢弗里安构造带的影响。班韦乌卢地块主要由基底和沉积盖层两部分组成。其中,基底主要由片岩带、安山质-流纹质变质火山岩、花岗岩类岩基及其他侵入体组成。沉积盖层从老至新依次为姆波罗科索群、卡萨马群、加丹加超群及新生代的河流相和湖泊相沉积。本文对卡萨马地区的卡萨马群地质特征、碎屑锆石U-Pb-Hf同位素及地球化学特征进行了系统研究,获得卡萨马群中紫红色粉砂岩的32颗碎屑锆石U-Pb年龄多集中在(1849±23)～(1993±21)Ma,卡萨马群的形成时代可能晚于(1434±14)Ma,属于中元古代,其中22颗锆石(176Hf/177Hf)i为0.281049～0.281618,εHf(t)为-12.8～-1.6,二阶段模式年龄变化范围为2406～3487 Ma。对卡萨马群的砂岩进行了稀土元素分析和微量元素分析,结果显示卡萨马群砂岩δEu负异常明显,投点主要落在沉积岩区;微量元素显示砂岩形成于被动大陆边缘环境。     

内蒙古固阳地区白云常合山A型花岗岩:年代学、地球化学、Hf同位素研究及其对Columbia超大陆裂解的响应

在对固阳白云常合山花岗岩详细的野外地质调查基础上,对其岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素特征进行了综合研究。白云常合山花岗岩的地球化学特征显示其具有高SiO2（70.68%~77.21%）、富碱（7.88%~9.21%）、高Fe2O3T/MgO（12.60~90.38）和10000×Ga/Al（3.63~6.17）值,低Al2O3（11.70%~13.23%）、MgO（0.06%~0.24%）、CaO（0.23%~1.20%）的特征;微量元素富集Rb、Th、K等,亏损Ba、Sr、Eu、Ti、P;稀土元素总量较高,轻稀土富集,重稀土亏损,呈现典型的右倾"海鸥型"分布模式,具有明显的Eu负异常。通过锆石饱和温度的计算,得到白云常合山花岗岩的结晶温度为824~957℃,平均值为903℃,表明其形成于高温环境。这些特征与A型花岗岩相一致。锆石LA-ICP-MS年龄测试结果显示,白云常合山花岗岩形成于~1720Ma;锆石εHf（t）=-1.84~+6.08,以正值为主,单阶段模式年龄和二阶段模式年龄分别为1.9~2.2Ga和2.5~3.2Ga,岩浆源区主要是新太古代新生地壳,在上升过程中可能受到古老地壳物质的混染。构造环境判别图解显示其为A1型花岗岩,且有板内岩浆的特点,因此白云常合山花岗岩应该是大陆裂谷岩浆活动的产物。结合区域上与裂解事件有关地质体的同位素年代学资料,认为白云常合山花岗岩应该是固阳地区年龄可靠的最早响应哥伦比亚超大陆裂解的岩体。     

赞比亚班韦乌卢变质克拉通东北部姆巴拉组碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

班韦乌卢变质克拉通活动时间和地壳增长问题一直是地质学家关注的焦点。本文通过对班韦乌卢地块中卡帕图地区姆波罗科索群姆巴拉组石英砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,结合变质克拉通已有成果获得认识如下：(1)姆巴拉组的形成时间可能介于(1833±22 Ma)～(1712±22 Ma)之间,属于古元古代。(2)姆巴拉组具有丰富的物质来源,其中2728～2602 Ma(峰值为2650 Ma)的物质可能来源于坦桑尼亚克拉通中的花岗岩类、粗面安山岩及流纹岩等岩石。2246～1833 Ma(峰值为1880 Ma)的物质主要来源于班韦乌卢地块中花岗岩类、石英闪长岩及火山岩类等岩石。(3)班韦乌卢变质克拉通的活动时间包括中太古代、新太古代、古元古代和中元古代四个时期,其中古元古代(1870 Ma)为活动的高峰期,涉及范围广泛,可能与哥伦比亚超大陆的演化密切相关。(4)班韦乌卢变质克拉通沉积岩的源区地壳增生除来自古老地壳的再循环物质外,还存在新生地壳的物质。同时,地壳在古太古代-古元古代均实现了增长,其中凯诺兰超大陆聚合时期(2550 Ma)增长最快。在古元古代之前的地壳主增长期与坦桑尼亚克拉通及全球大陆地壳主增长期基本一致。     

赞比亚谦比西铜矿花岗岩年龄及其指示意义

赞比亚谦比西铜矿位于新元古代卢菲利安弧构造带内。矿体呈似层状分布于新元古代罗安组的砂页岩中。罗安组地层不整合于古元古代穆瓦系砂砾岩之上,穆瓦系砂砾岩不整合于下部谦比西花岗岩基底之上。锆石U-Pb测年结果表明谦比西花岗岩年龄为(1984±6)Ma~(1986±6)Ma;穆瓦系年龄上限为(1932±8)Ma。谦比西花岗岩岩石地球化学、稀土元素与球粒陨石配分特征均表现为S型花岗岩的特征。区域地质资料表明,可能由于古元古代班韦卢地块与坦桑尼亚太古宙克拉通碰撞作用诱发了卢菲利安古元古代花岗岩基底的形成;太古宙刚果克拉通于早元古代(2100~1800 Ma)期间活化,并形成一稳定块体。     

内蒙狼山北部古元古代变质花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年代学——哥伦比亚超大陆裂解事件的岩浆记录

内蒙狼山宝音图地区前寒武纪地质体由古元古代宝音图群、片麻状花岗岩、混合岩和斜长角闪岩等组成。锆石LA-MC-ICP-Ms U-Pb测年获得了宝音图变质花岗岩的形成年龄为1644±11Ma~1710±20Ma。岩石学、地球化学研究表明片麻状钠长花岗岩具有高Si O_2(77.08%~79.96%)、高碱(K_2O+Na_2O)(4.46%~7.26%),低Ti O_2(0.088%~0.17%)、MgO(0.036%~0.37%)、Ca O(0.17%~1.19%)及中等Al_2O_3含量(12.12%~14.10%);Na_2OK_2O,A/CNK为0.88~1.091.1,属弱铝质;里特曼指数б=0.54~1.551.8,表明属于钙质系列;10000Ga/Al=3.43~12.46(均值为5.182.6)及较高的含铁指数[Fe O/(Fe O+MgO)=0.57~0.94],显示了低钾钙性A型花岗岩的特点。片麻状二长花岗岩具有高Si O_2(73.65%~77.63%),低Ti O_2(0.11%~0.27%)、MgO(0.25%~0.80%)、Al_2O_3(11.68%~12.72%)、Ca O(0.24%~0.99%)含量,基本与片麻状钠长花岗岩相近;同时具有高碱(K_2O+Na_2O)含量(6.84%~9.31%),低的Na_2O/K_2O比值(0.53~1.62),钾含量明显高于与片麻状钠长花岗岩;A/NCK为0.96~1.86,б=2.06~2.801.8~3.3为钙碱性系列,显示高钾钙碱性A型花岗岩的特点。两类片麻状花岗岩均具有稀土总量较高,轻稀土富集而重稀土亏损的特征,具有明显Eu的负异常;构造判别图解均指示为陆内非造山型A型花岗岩。全岩同位素分析表明具有弱富集-亏损的同位素组成,其中ε_(Nd)(t)为小的负值到小的正值(-4.91~+2.41),两阶段Nd模式年龄t_(DM2)为1.95~2.58Ga;锆石ε_(Hf)(t)均为正值(+1.5~+8.0),两阶段Hf模式年龄t_(DM2)(1.73~2.31Ga),Nd-Hf模式年龄均高于其形成年龄,揭示源自古元古代新生下部陆壳物质的部分熔融,并有少量幔源物质的加入。与华北北缘、欧美大陆的古元古代非造山作用形成的岩浆岩相似,宝音图变质花岗岩时代上与哥伦比亚超大陆的裂解事件(1.7~1.6Ga)具有一致性,可能是全球哥伦比亚超大陆裂解事件的构造岩浆响应。     

辽东黄花甸地区古元古代花岗质岩浆作用及其地质意义

胶-辽-吉古元古代造山/活动带的辽东黄花甸地区出露大量古元古代花岗质岩石,前人将该区的花岗质岩石统称为花岗质混杂岩。本文通过详细的野外地质调查和室内综合研究,将该套花岗质混杂岩解体为时代及性质完全不同的两类花岗岩——黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩。其中黑云母二长花岗岩具有块状、条痕状、片麻状的不同构造类型,均显示富SiO_2(72.37%~77.44%)、贫Al_2O_3(11.69%~13.21%)、富K_2O(3.97%~5.11%)的特征,Na_2O/K_2O=0.64~1.08,TiO_2含量在0.18%~0.34%之间,MnO、MgO和P_2O_5的含量较低,分别为0.01%~0.07%、0.12%~0.32%和0.01%~0.06%,铝饱和指数A/CNK集中分布在1.33~1.45之间,A/NK在1.49~2.60之间,属于过铝质高钾钙碱性系列;微量元素Sr、Ba、Ti、P强烈亏损,具有明显的Eu负异常,具有A型花岗岩的特征。黑云母二长花岗岩的锆石大部分为具有清晰震荡环带结构的岩浆锆石,从3个样品获得LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄分别为2185±29Ma、2183±13Ma、2166±10Ma,据目前所获得南辽河群碎屑锆石年龄(1.95~2.15Ga),本文认为黑云母二长花岗岩的侵位时代要早于南辽河群地层沉积的时间,构成了南辽河群地层沉积的基底。花岗闪长岩呈岩枝状侵入黑云母二长花岗岩和里尔峪组地层中,富SiO_2(72.54%~74.31%)、Al_2O_3(15.01%~16.17%),全碱(K_2O+Na_2O)平均7.77%,相对富钠(Na_2O/K_2O=1.27~2.82),贫钙、镁,MgO平均为0.26%,CaO平均为1.59%,Mg#值平均为54.0,铝饱和指数A/CNK集中分布在1.61~1.78之间,A/NK在1.49~2.60之间,属于过铝质钙碱性系列,具明显的Eu正异常,Y/Yb低,Sr/Y高,而且强烈亏损Th、Ta、Nb、Ti等高场强元素,富集Ba、K、Rb、Sr等低场强元素,具有埃达克质花岗岩的特征。花岗闪长岩的锆石大部分为具有清晰震荡环带结构的岩浆锆石,从2个样品获得LAICP-MS锆石U-Pb年龄分别为1995±18Ma、1995±13Ma。可以推断花岗闪长岩的侵位时代为2.0Ga左右。本文认为具有A型特征的黑云二长花岗岩是陆块内部拉伸减薄-裂解过程中下部地壳部分熔融的产物,具有埃达克质特征的花岗闪长岩是俯冲过程中所形成火山弧或活动大陆边缘岩浆活动的产物。以上研究表明胶-辽-吉古元古代造山/活动带可能经历了在2.2~2.15Ga左右的拉伸裂解过程和2.0Ga左右俯冲挤压的构造演化过程。     

赞比亚北部省卡萨马西部石英闪长岩锆石U- Pb和Lu- Hf同位素及地球化学特征

石英闪长岩锆石U-Pb和Lu-Hf同位素及地球化学特征研究对赞比亚东北部班韦乌卢地块的形成时代及构造演化具有重要的研究意义。采用LA-MC-ICP MS方法测得班韦乌卢地块中卡萨马西部地区出露的两个石英闪长岩体中锆石的~(207)Pb/~(206)Pb年龄加权平均值分别为1964±8 Ma(MSWD=0.87,N=32)和1913±10 Ma(MSWD=0.77,N=19),表明两期石英闪长岩均形成于古元古代且可能与古元古代乌本迪构造带的活动有关。全岩地球化学分析显示,石英闪长岩属准铝质、高钾钙碱性系列岩石。稀土配分曲线均呈右倾型,具有富含轻稀土元素(LREE)、贫重稀土元素(HREE)以及δEu (0.77～0.80)弱负异常特点。微量元素均显示大离子亲石元素(如Rb、Ba及K)和活泼的不相容元素(如Th及U)相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Sr和Ti相对亏损。Nd/Th=3.60～4.65,Nb/Ta=12.05～13.87,Th/Ta=11.14～11.81,Ti/Zr=36.84～41.71,Ti/Y=220.28～300.00和具有不均一的ε_(Hf)(t)值(分别为-3.8～1.3和-4.3～8.6)均显示石英闪长岩的原始岩浆具有壳幔混合的特点。Zr/Y=5.98～7.19,La/Nb=2.91～3.88,La/Yb=12.19～13.92及构造判别图解均显示石英闪长岩形成于安第斯型活动大陆边缘。     

Two Types of Granites in the Western Yangtze Block and Their Implications for Regional Tectonic Evolution: Constraints from Geochemistry and Isotopic Data

In the western Yangtze Block, widespread Mesoproterozoic to Neoproterozoic rocks are the key to understanding the Precambrian tectonic-magmatic evolution of the region. However, their petrogenesis and tectonic setting are still controversial. In this paper, zircon U-Pb ages, Sm-Nd isotopic and whole-rock geochemical data are reported from selected fresh samples in the southern Dechang county, southwestern China, in order to constrain their emplacement age and magma source, as well as their petrogenesis and tectonic setting. They are mainly composed of biotite monzogranite, monzonitic granite, biotite granodiorites, and quartz diorite. Two ages of 1055 ± 43 Ma and 837.6 ± 3.8 Ma were obtained through zircon U-Pb dating by LA-ICP-MS and LA-MC-ICP-MS, respectively. According to their major element compositions, the Grenville-age granites are peraluminous calc-alkaline series calcic S-type granite. In contrast, the mid-Neoproterozoic granites are metaluminous calc-alkaline series alkalic I-type granite. Furthermore, the S-type granites are enriched in LREEs relative to HREEs with(La/Yb)_N ratios of 3.85–18.56 and underwent major fractionation with strongly negative Eu anomalies(Eu/Eu~* = 0.38–0.66). In the MORB-normalized trace element variation diagram, all the samples are enriched in Ce and large ion lithophile elements such as Rb, Th, and K, and depleted in high field strength elements such as Nb, and Ti, with negative Sr and Ti anomalies. The I-type granites are enriched in LREEs with slight negative Eu anomalies(Eu/Eu~* = 0.83–0.93). They are characterized by the enrichment of highly incompatible elements(such as K, Rb, Ba, Th) and LREEs, relative to MORB. Neodymium isotopic data show that the S-type granites display ~(143)Nd/(~(144) Nd) values of 0.51241–0.51256, and have ε_(Nd)(t = 1055 Ma) values of(-3.29) to(-3.81). Calculated t_(DM) ages yield values from 1.87 to 1.91 Ga with the t_(DM).2 stg ages of 1.86 to 1.9 Ga. The I-type granites have ~(143)Nd/(~(144) Nd) ratios between 0.51192 and 0.51195, corresponding to initial ε_(Nd)(t = 837 Ma) values of 1.22 to 5.63. Calculated t_(DM) ages yield values from 1.0 to 1.38 Ga and the t_(DM).2 stg ages yield values from 0.99 to 1.06 Ga. The S-type granites are distinguished as syn-collision granite, whereas the I-type granites were formed as arc magmas according to the Rb-(Yb+Ta) and R_1-R_2 tectonic discrimination diagrams. To conclude, there are two types of spatially associated granite, the Mesoproterozoic S-type granite which were derived from remelting of upper crustal mudstone and/or clastics and resulted from the convergence of two continental plates, and the mid-Neoproterozoic I-type granite which formed in continental arc and resulted from mantle-derived magma mixed crust material, in the western Yangtze Block. Furthermore, we suggest that collision between the Yangtze and Cathaysia blocks occurred at about 1055 Ma, and caused the Stype granite. The I-type granite related to the subduction of oceanic lithosphere eastward underneath the Yangtze Block in the mid-Neoproterozoic.     

Paleoproterozoic volcanic rocks in the southern margin of the North China Craton,central China:Implications for the Columbia supercontinent

The volcanic rocks of the Xiong'er Group are situated in the southern margin of the North China Craton(NCC).Research on the Xiong er Group is important to understand the tectonic evolution of the NCC and the Columbia supercontinent during the Paleoproterozoic.In this study,to constrain the age of the Xiong'er volcanic rocks and identify its tectonic environment,we report zircon LA-ICP-MS data with Hf isotope,whole-rock major and trace element compositions and Sr-Nd-Pb-Hf isotopes of the volcanic rocks of the Xiong'er Group.The Xiong'er volcanic rocks mainly consist of basaltic andesite,andesite.dacite and rhyolite,with minor basalt.Our new sets of data combined with those from previous studies indicate that Xiong'er volcanism should have lasted from 1827 Ma to 1746 Ma as the major phase of the volcanism.These volcanics have extremely low MgO.Cr and Ni contents,are enriched in LREEs and LILEs but depleted in HFSEs(Nb,Ta,and Ti),similar to arc-related volcanic rocks.They are characterized by negative zircon ε_(Hf)_(t) values of-17.4 to 8.8,whole-rock initial ~(87)Sr/~(86)Sr values of 0.7023 to 0.7177 andε_(Nd)(t) values of-10.9 to 6.4.and Pb isotopes(~(206)Pb/~(204)Pb =14.366-16.431,~(207)Pb/~(204)Pb =15.106-15.371,~(208)Pb/~(204)Pb= 32.455-37.422).The available elemental and Sr-Nd-Pb-Hf isotope data suggest that the Xiong'er volcanic rocks were sourced from a mantle contaminated by continental crust.The volcanic rocks of the Xiong'er Group might have been generated by high-degree partial melting of a lithospheric mantle that was originally modified by oceanic subduction in the Archean.Thus,we suggest that the subduction-modified lithospheric mantle occurred in an extensional setting during the breakup of the Columbia supercontinent in the Late Paleoproterozoic,rather than in an arc setting.     

赞比亚希富玛铜矿床含铜碳酸岩岩石学和地球化学及其成岩成矿意义

新发现的赞比亚希富玛IOCG碳酸岩铜矿床位于泛非造山带卢菲里安弧复向斜带中部南缘,处于NW向深断裂带与NEE-EW向断裂带的交会部位。铜矿体主要赋存于含铜碳酸岩内。含铜碳酸岩主要侵入于新元古界上部孔德龙古群上部火山碎屑岩中,与矿区及其外围的岩浆岩构成含铜碳酸岩的杂岩组合。含铜碳酸岩灰白色块状构造,常见气孔构造和流动构造;含围岩捕掳体、熔融包体和流体包体;半自形细粒不等粒结构为主,镶嵌结构和包含结构很普遍;方解石和白云石双晶发育;矿物成分达40余种,主要非金属矿物为方解石,其次是硬石膏、白云石和萤石等;主要金属矿物为磁铁矿、黄铜矿和黄铁矿,其次有磁黄铁矿、闪锌矿、赤铁矿、辉钼矿、斑铜矿等。含铜碳酸岩全岩矿化,矿石构造主要为浸染状构造和斑杂状构造,其次为块状构造及稠密浸染状构造;矿石结构有自形-半自形细粒结构,他形细粒结构,交代熔蚀结构,固溶体分解结构,海绵陨铁结构等。含铜碳酸岩富CaO、FeO和Fe_2O_3,贫MgO,属铁质方解石碳酸岩;REE含量高,ΣREE=57.75×10~(-6)~1076×10~(-6),轻重稀土明显分馏,LREE/HREE=6.3~83.8,强正铕异常,弱负铈异常;富集Ba、Sr、Pb、U、Nb、P和LREE,亏损Ta、Zr、Hf和Ti;Zr/Hf、Y/Ho值和Y含量反映含铜碳酸岩出现了高度演化的熔体-流体过渡的岩浆体系;(87Sr/86Sr)i=0.705315~0.706708,在世界主要碳酸岩范围内;Sr-Nd同位素示踪显示岩浆可能源自EMⅠ;方解石的δ13CV-PDB为-17.8‰~-2.6‰,δ18OV-SMOW值变化于14.5‰~21.9‰;白云石的δ13CV-PDB为-18.8‰,δ18OV-SMOW值为13.5‰,均在世界碳酸岩的范围内;2个磁铁矿样品的δ18OV-SMOW值分别为4.3‰和4.6‰,接近地幔的氧同位素组成范围;金属硫化物的δ34SV-CDT(‰)值变化范围为-4.1~+10.5,在岩浆硫的范围内。此矿床为铁氧化物-铜-金(IOCG)型碳酸岩铜矿床。成岩成矿发生于泛非造山运动后造山伸展阶段拉张应力场构造环境。含铜碳酸岩和成矿物质可能主要源自受到富CO2地幔流体交代形成的EMⅠ富集地幔端元。成岩成矿机制可能是:从地幔源区部分熔融出的初始熔浆随着上侵和演化,液态不混溶出碱性硅酸盐岩浆和碳酸盐+硫酸盐岩浆;铜等成矿元素因亲硫而在碳酸盐+硫酸盐岩浆中富集。此岩浆随着上侵和演化发生液态不混溶作用,形成富集成矿物质和挥发分的含铜碳酸岩浆-热液过渡态流体。随着温度下降,其中碳酸盐矿物、硫酸盐矿物和磁铁矿大量晶出,氧被大量消耗掉,致使氧逸度降低,硫逸度增高,还原硫产生并快速增加,与Cu、Fe、Zn、Co、Mo等金属离子化合形成金属硫化物而成矿。     

桂东南大容山-十万大山S型花岗岩带的成因：地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

本文报道桂东南大容山-十万大山花岗岩带浦北岩体（东北带）、旧州岩体（中部带）和台马岩体（西南带）全岩的主、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石的LAM-MC-ICPMS原位Hf同位素分析结果.岩石学及元素地球化学结果显示：上述三个岩体为典型S型花岗岩;高ISr（＞0.721）和低εNd（t）（-13.0～-9.9）意味着它们可能来自古老地壳的重熔.岩浆结晶（～230Ma）锆石的εHf（t）值主要集中在-11～-9,相应的TDM2模式年龄为1.9～1.8 Ga;少数结晶锆石的εHf（t）值逐渐升高到-4.5,TDM2降低为～1.5 Ga.捕获锆石（1681～384 Ma）的的εHf（t）值分布在-17.1～＋3.4,TDM2主要集中在2.4 Ga、1.9 Ga和1.5 Ga.大部分岩浆结晶锆石εHf（t）值与根据＂全岩εNd（t）值和‘地壳Hf-Nd相关＇预测值＂基本一致,表明平均地壳存留年龄为1.9 Ga的地壳是最重要的物源区.部分岩浆锆石与捕获锆石具有相同的TDM2～1.5 Ga,表明平均地壳存留年龄为1.5 Ga的物源区参与了该花岗岩带的形成;由于缺少TDM2＞2.0 Ga的岩浆锆石,少量平均地壳存留年龄为2.4 Ga的再循环地壳物质参与了该花岗岩带的形成.因为缺少显著幔源特征的高εHf（t）值锆石,本文认为地幔物质基本没有参与该S型花岗岩带的形成.     

兴安地块南段乌兰复合岩体年代学、地球化学及其地质意义

兴蒙造山带北缘晚古生代的构造格局,尤其是洋盆的闭合时限一直存在争议,兴安地块南的乌兰复合岩体为解决这一问题提供了一个良好的研究窗口。对乌兰复合岩体进行了锆石U-Pb测年与地球化学特征研究,确定了其形成时代与岩石成因,进而揭示了区域构造背景。乌兰复合岩体由细粒二长花岗岩和斑状二长花岗岩组成,前者构成了岩体的主体,成岩年龄为(312±2) Ma,形成时代为晚石炭世早期。地球化学特征显示: 细粒二长花岗岩和斑状二长花岗岩均具有全碱含量中等、富钾、过铝质的特征,为高钾钙碱性系列的高分异S型花岗岩,且细粒二长花岗岩的稀土含量偏低,负Eu异常更明显,显示了更高的分异演化特征; 细粒二长花岗岩和斑状二长花岗岩均富集大离子亲石元素(Rb、Th及K),显著亏损Ba、Sr、Ti等元素,弱亏损Ta、Nb等元素,具有相似的微量元素与稀土元素分布特征,指示二者来自于同一源区。乌兰复合岩体的形成与古亚洲洋的演化有关,形成于洋盆闭合后的造山晚期伸展环境。     

原特提斯洋在滇西南地区的俯冲记录：来自保山地块奥陶纪花岗岩的年代学、地球化学以及Hf-Nd同位素的支持

中国西南地区在早古生代期间位于冈瓦纳大陆北缘, 该地区保存有早古生代岩浆岩记录, 它们的形成与原特提斯洋的演化密切相关。本文报道了滇西南地区保山地块平达乡附近的早古生代花岗岩的岩石学、全岩主-微量地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、锆石Hf同位素和磷灰石Nd同位素组成, 以探讨保山地块早古生代花岗岩的岩石成因、岩浆源区性质以及岩体形成的地球动力学机制。通过对保山地块平达花岗岩中岩浆锆石开展LA-ICP-MS U-Pb同位素测试, 结果显示花岗岩形成于465.9~454.9Ma, 是中-晚奥陶世岩浆作用的产物。平达岩体主体岩性为二长花岗岩, 主要矿物组成为斜长石、石英和碱性长石(条纹长石和正长石), 次要矿物为黑云母和白云母。本文报道的花岗岩样品显示出高的SiO₂(72.16%~76.87%)和Al₂O₃(12.50%~14.36%)含量, 低的MgO(0.12%~0.64%)、Mg^#(20.9~35.9)、Cr和Ni含量以及较高的Rb/Sr和Rb/Ba比值; 结合花岗岩较高的A/CNK值(1.06~1.45), 显示弱过铝质至强过铝质的特征, 表明其属于S型花岗岩。此外, 平达岩体二长花岗岩样品具有低的Al₂O₃/TiO₂比值和变化的CaO/Na₂O、Rb/Sr、Rb/Ba比值, 表明其岩浆源区包含泥质岩石和砂质岩石, 显示混合源区的特征。结合滇西南早古生代二长花岗岩变化较大的锆石ε_Hf(t)值(-11.10~-4.05)、磷灰石ε_Nd(t)值(-8.76~-6.96)和Hf同位素二阶段模式年龄(2140~1704Ma), 表明它们的岩浆源区为古元古代地壳中泥质岩石和砂质岩石混合源区。综合滇西南地区广泛发育的早古生代岩浆岩以及同时期的蛇绿混杂岩记录, 本文认为保山地块早古生代S型花岗岩是地壳沉积组分部分熔融的产物, 形成于原特提斯洋西向俯冲相关的活动大陆边缘背景。

     

Petrography, geochemistry, and geochronology of granitoid rocks in the Neoproterozoic-Paleozoic Lufilian–Zambezi belt, Zambia: Implications for tectonic setting and regional correlation

There are several pre-orogenic Neoproterozoic granitoid and metavolcanic rocks in the Lufilian–Zambezi belt in Zambia and Zimbabwe that are interpreted to have been emplaced in a continental-rift setting that is linked to the break-up of the Rodinia supercontinent. However, no geochemical data were previously available for these rocks in the Zambian part of the belt to support this model. We conducted petrographic and whole-rock chemical analyses of the Neoproterozoic Nchanga Granite, Lusaka Granite, Ngoma Gneiss and felsic metavolcanic rocks from the Lufilian–Zambezi belt in Zambian, in order to evaluate their chemical characteristics and tectonic settings. Other magmatic rocks of importance for understanding the evolution of the belt in Zambia, included in this study, are the Mesoproterozoic Munali Hills Granite and associated amphibolites and the Mpande Gneiss. The Neoproterozoic rocks have monzogranitic compositions, aluminum-saturation indices (ASI) < 1.1, and high contents of high field strength elements (HFSE) and rare earth elements (REE). The chondrite-normalised spider diagrams are similar to those of A-type granites from the Lachlan fold belt and show negative Sr, P, and Ti anomalies. On various tectonic discrimination diagrams the Neoproterozoic rocks plot mainly in A-type granite fields. These petrographic and trace element compositions indicate that these rocks are A-type felsic rocks, but they do not have features of granites and rhyolites emplaced in true continental-rift settings, as previously suggested. On the basis of the A-type features and independent regional geological and geochronological data, we suggest that the Neoproterozoic granitoid and felsic metavolcanic rocks were emplaced during the earliest extensional stages of continental rifting in the Lufilian–Zambezi belt. The apparent continental-arc like chemistry of the granitoid and felsic metavolcanic rocks is thus inferred to be inherited from calcalkaline sources. The Mesoproterozoic Munali Hills Granite and Mpande Gneiss have trace element features e.g., Nb–Ta depletions, which indicate that that these gneisses were emplaced in a convergent-margin setting. The MORB-normalised spider diagram of co-magmatic amphibolites exhibit a fractionated LILE/HFSE pattern recognized in subduction zones. This inference is consistent with remnants of ocean crust, juvenile Island arcs and ophiolites elsewhere in the Mesoproterozoic Irumide belt in Zambia and Zimbabwe. In addition, we report the first U–Pb zircon age of 1090.1 ± 1.3 Ma for the Munali Hills Granite. The age for the Munali Hills Granite provides new constraints on correlation and tectono-thermal activity in the Lufilian–Zambezi belt. The age of the Munali Hills Granite indicates that some supracrustal rocks in the Zambezi belt of Zambia, which were previously thought to be Neoproterozoic and correlated with the Katanga Supergroup in the Lufilian belt, are Mesoproterozoic or older. Consequently, previous regional lithostratigraphic correlations in the Lufilian–Zambezi belt would require revision.     

海南岛五指山地区顺作花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

顺作花岗岩位于海南岛五指山地区白垩纪火山岩的东西两侧,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为254.4±2.4Ma,形成于晚二叠世。岩石学及地球化学特征显示,其属于亚碱性岩系列,SiO2含量为69.88%～74.51%,平均72.99%,属酸性岩类。具有明显的Ba、Ta-Nb、P、Ti负异常和较明显的Rb、K、Pb、Nd正异常。初始锶比值为0.70947～0.717388,低于大陆岩石平均锶初始比值(0.719),属中等锶花岗岩。εNd(t)为-9.25～-5.14,T2DM值为1444～1777Ma,其可能是板岩、千枚岩、斜长片麻岩、麻粒岩、斜长透辉石岩等岩石或更深部同类岩石受地壳增厚而发生的深熔作用及NW—SE向挤压应力共同作用的产物,为S型花岗岩。侵位方式是同碰撞构造环境下的强力侵位,最可能的是热气球膨胀式的底侵。属于壳源重熔型花岗岩,形成于同碰撞环境。     

阿拉善北大山早石炭世花岗斑岩年代学、地球化学及地质意义

中亚造山带是世界上最大的增生型构造带之一,其形成与古亚洲洋关系密切,然而古亚洲洋的构造演化和闭合时限还存在争议。阿拉善地块位于中亚造山带的南侧,是揭示上述问题的重要区域。本文对阿拉善地块北大山次井子一处花岗斑岩体进行了岩相学、全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素地球化学研究,探讨其岩石形成时代、成因及区域构造背景。次井子岩体SiO₂含量为75.04%~76.97%、MgO含量为0.15%~0.24%、TFe₂O₃含量为1.62%~1.76%,显示富硅、贫镁铁的特征。岩石相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,Eu强烈亏损,Rb、Th、U、K元素富集,Ba、Sr、P、Ti元素亏损,具有A型花岗岩的特征。锆石U-Pb测年显示,花岗斑岩的侵位年龄为326.3±1.2 Ma。锆石的ε_Hf（t）值为-3.53~-1.24,二阶段模式年龄（T_DM2）在1 561~1 414 Ma之间,表明岩体的源区主要为古老的地壳物质。结合前人研究,阿拉善地块石炭纪和二叠纪—早三叠世岩浆岩形成环境存在明显的转变,这可能与古亚洲洋的最终闭合有关。

     

西藏北冈底斯巴尔达地区岩浆作用的成因:地球化学、年代学及Sr-Nd-Hf同位素约束

前人对西藏冈底斯中北部白垩纪岩浆岩的岩石成因和地球动力学背景仍然存在很多解释。本文报道了位于北冈底斯(拉萨地块北部)东段巴尔达地区的岩浆岩锆石U-Pb定年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素数据,以对这一问题进行约束。巴尔达岩浆岩包括花岗闪长斑岩和安山玢岩。锆石U-Pb定年结果表明,巴尔达岩浆岩侵位于～114Ma,是北冈底斯早白垩世岩浆岩的典型代表之一。巴尔达岩浆岩两种岩石均为高钾钙碱性系列,其中花岗闪长斑岩的SiO2为64.45%～67.52%,全碱(K2O+Na2O)含量为6.23%～7.47%,铝饱和指数(A/CNK)为0.98～1.22,为兼具I型特点的S型花岗岩;安山玢岩SiO2为57.50%～62.15%,K2O含量为2.30%～3.60%,MgO含量为2.27%～4.40%。两种岩石均富集大离子亲石元素和Pb,亏损高场强元素和Ba等。与冈底斯成熟大陆地壳相比,巴尔达岩浆岩具有更高的εNd(t)值(-7.8～-6.8)和相对低的(87Sr/86Sr)t值(0.7094～0.7105),并且具有不均一的锆石εHf(t)值(-4.2～+3.3)和相对年轻的Hf模式年龄(639～975Ma)。锆石Hf同位素数据和锆石饱和温度(768～818℃)均显示幔源物质在巴尔达岩浆岩形成过程中发挥了重要作用。巴尔达岩浆岩可能是在南向俯冲的班公湖-怒江洋岩石圈断离背景下,由上涌的软流圈提供热量诱发岩石圈地幔熔融产生幔源基性熔体侵位到上部地壳,并引发周围酸性物质的熔融混合,混合过程中幔源组分的输入使S型熔体向I型熔体转化。