南岭骑田岭花岗岩基属印支期侵位的岩浆动力学佐证:对《关于南岭花岗岩侵位年龄问题》一文的答复与讨论

影响花岗岩熔体冷却-结晶时间长短的因素虽然较多,如花岗岩熔体的初始温度、结晶温度、侵位深度、围岩温度、体积、放射成因热以及其他各种热物理参数,但计算表明,花岗岩体积大小是决定花岗岩体侵位-结晶时差的最主要因素。采用与骑田岭花岗岩体相同参数计算得出不同出露面积花岗岩体的侵位-结晶时差(△tECTD)分别为42.1Ma(骑田岭花岗岩体,520km2);0.7Ma(50km2花岗岩体);0.05Ma(4km2花岗岩体)。采用板状模型,结合骑田岭花岗岩锆石U-Pb年龄值(161Ma),通过反演计算得出骑田岭花岗岩基侵位年龄值(tE)为206Ma,与立方体模型计算结果(203Ma)差别不大,从而为骑田岭花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证。对国内外花岗岩体205对锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr等时线年龄进行的相关分析,拟合出相关系数很高(R=0.997),回归系数接近l的线性回归方程(tRb=0.9928×tZr+2.1584)。△t(tZr-tRb)频数统计分析表明:Δt呈对称正态分布(偏度系数CSK=-0.148;峰度系数CKU=6.771),其中位值为0Ma,众数值为2Ma。这表明花岗岩体锆石U-Pb定年的测定结果与全岩Rb-Sr等时线定年测定结果在允许的误差范围内是一致的,从而得出花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄(tE)的结论。对Lee等(1997)和Cherniak等(2000)所进行天然锆石中U和Pb扩散系数实验条件的分析,判明他们得出的锆石U-Pb同位素体系封闭温度900℃结论,只可应用于解释源区岩石升温产生部分熔融形成花岗岩浆过程中残留锆石U-Pb同位素的行为,但不适用于解释直接从花岗岩熔体中晶出锆石U-Pb同位素体系封闭温度。华南同熔型花岗岩(龙塘花岗闪长岩体,长泰花岗闪长岩体)与其同源火山岩全岩Rb-Sr年龄存在较大的差别(ΔtRb-Rb=15.7～32Ma)以及华南部分花岗岩体锆石中存在差别较大的2组U-Pb年龄(ΔtZr-Zr=24～50Ma)的实例为花岗岩存在较大侵位-结晶时差提供了直接的佐证。     

南岭寨背和陂头花岗岩基属印支期侵位的岩浆动力学证据及构造意义

文章通过对南岭东段寨背和陂头岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明它们的侵位深度(7.5 km)、围岩温度(250℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起寨背-陂头岩基的数学计算模型,并计算得出:寨背和陂头花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)分别为4.04 Ma(寨背岩基)和3.97 Ma(陂...     

燕山早期花岗岩基印支期侵位的岩浆动力学证据及构造 意义:基于南岭8个岩体侵位年龄计算结果

根据各花岗岩体地质构造特征、有关的热物理参数及主体花岗岩的放射性元素含量,采用简化的立方体数学模型计 算得出:南岭地区8个花岗岩基侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)为3.9(金鸡岭)~5.5 Ma(九峰); 由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(ΔtL) 为2.6~3.5 Ma ;花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的 时间(Δt A)为 5.2(陂头)~45.1 Ma(姑婆山) 。南岭地区 8 个燕山早期花岗岩基的侵位-结晶时差(△t ECTD)为 12.1(陂头) ~52.2 Ma(姑婆山), 结合锆石U-Pb年龄通过反演计算得出其侵位年龄 (tE ) 为194.4 (陂头)~219.3 Ma(九峰)。这为 南岭燕山早期花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证, 揭示出近东西向展布的南岭晚中生代造山带具有印 支期构造格架(以侵位年龄为代表)和燕山早期花岗岩(以锆石 U-Pb 年龄为代表) 的双重特征。     

南岭花山和姑婆山花岗岩基属印支期侵位:来自花岗岩熔体冷却-结晶和放射成因热计算的依据

通过对南岭西段花山和姑婆山花岗岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明它们的侵位深度(5.5km)、围岩温度(196℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起花山和姑婆山岩基的数学计算模型,计算得出:花山-姑婆山花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(△tco1)分别为4.14 Ma(花山)和4.36Ma(姑婆山...     

金鸡岭产铀花岗岩体印支期侵位的岩浆动力学证据及其构造意义

通过对南岭西段金鸡岭花岗岩体地质-岩石地球化学特征研究,判明该岩体的侵位深度(7.5km)、围岩温度(270℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起金鸡岭花岗岩体的数学计算模型,分别计算得出:金鸡岭花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)为3.91Ma;由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(ΔtL)为2.92Ma;由于金鸡岭花岗岩体放射性元素含量(U——16.5×10-6,Th——51.3×10-6,K2O——4.82%)是世界平均花岗岩放射性元素含量(U——5×10-6,Th——20×10-6,K2O——2.66%)的3倍左右,金鸡岭花岗岩熔体侵位后产生的放射性成因热使结晶过程延长的时间(ΔtA)为34.5Ma,远长于按世界花岗岩平均放射性元素含量计算的ΔtA*(2.82Ma)。金鸡岭花岗岩体的侵位-结晶时差(ΔtECTD)为41.3Ma,结合锆石U-Pb年龄值(156Ma),通过反演计算得出金鸡岭花岗岩体侵位年龄值(tE)为197.3Ma,从而为该岩体属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学证据。     

Indosinian Emplacement of the Huashan—Guposhan Granite Batholiths in Western Nanling Range:Evidence from Cooling-Crystallization and Radiogenic Heat Calculation of Granite Melt

通过对南岭西段花山和姑婆山花岗岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明它们的侵位深度(5.5km)、围岩温度(196℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起花山和姑婆山岩基的数学计算模型,计算得出:花山-姑婆山花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(△tco1)分别为4.14 Ma(花山)和4.36Ma(姑婆山);由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(△tL)为2.67Ma,2.81 Ma;由于花山和姑婆山花岗岩基放射性元素含量(U 13.5×10-6,Th 56.1×10- 6,K2O 5.79％(花山);U13.7×10-6,Th 52.4×10-6,K2O 5.28％(姑婆山))高于世界平均花岗岩放射性元素含量(U5×10-6,Th 20×10-6,K2O 2.66％),花山和姑婆山花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的时间(△tA)分别为37.6 Ma和45.1 Ma,远长于按世界平均花岗岩放射性元素含量计算得出的△tA(3.17 Ma,花山).花山和姑婆山花岗岩基的侵位-结晶时差(△tECTD)分别为44.41Ma和52.27Ma,结合锆石U-Pb年龄值(162 Ma(花山),163Ma(姑婆山)),通过反演计算得出花山、姑婆山花岗岩基侵位年龄值(tE)分别为206Ma和215Ma,从而为花山-姑婆山花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证.     

南岭西段金鸡岭复式花岗岩基地质及岩浆动力

对南岭西段金鸡岭复式花岩岩基进行的Rb-Sr同位素定年研究，确定Ⅰ阶段黑云母二长花岗岩的等时线年龄为169．5MaⅡ、Ⅲ阶段黑云母花岗岩和二云母花岗岩为150．7Ma，其ISr值分别为0．7163和0．7206，表明该复式岩基属燕山早期。金鸡岭复式花岗岩基岩石属钙碱性系列，从Ⅰ阶段到Ⅱ、Ⅲ阶段表现出有规律的演化特征：岩石由准铝质（Ⅰ），演化为过铝质（Ⅱ）和强过铝质（Ⅲ）；钾长石有序度由0．33（Ⅰ），增高到0．69（Ⅱ）和0．80（Ⅲ）；斜长石油An37（Ⅰ）降低到An26（Ⅱ）和An7(Ⅲ)；黑云母由铁质黑云母（Ⅰ）向铁叶云母（Ⅱ）和铁白云母（Ⅲ）方向演化；氧化物（SiO2,Al2O3,TFeO,MgO,TiO2,CaO)-DI图解上呈良好的线性演化关系；成岩温度逐阶段降低，由745℃（Ⅰ）降低到673℃（Ⅱ）至505℃（Ⅲ）。采用地质地球化学方法估算出金鸡岭岩基的侵位深度约为6．3km，成岩压力为180MPa，具中深成相特征，属S型花岗岩并形成于华南板块内部的碰撞构造环境。     

关于南岭中生代花岗岩侵位年龄与锆石U-Pb年龄的时差问题:与章邦桐教授等讨论

从南岭中生代花岗岩的显微结构特征、花岗岩液相线和固相线的已有实验成果、锆饱和温度信息、花岗岩体几何形态以及它们与围岩的接触关系等角度,提出这些花岗岩中锆石结晶温度较高,其结晶年龄与花岗岩岩浆侵位年龄之间的时差较小,很可能在锆石U-Pb年龄测定的误差范围内,因此,花岗岩中锆石的U-Pb年龄,能近似地代表花岗岩岩浆的侵位年龄。     

辽宁庄河地区花岗岩侵位机制及岩浆动力学的初步探讨——以光明山花岗岩复式岩体为例

运用岩浆动力学原理探讨庄河地区光明山花岗岩复式岩体岩浆侵位的驱动力、上升通道、通道最小临界宽度和定位过程,指出光明山花岗岩复式岩体是由其岩浆在区域挤压力的作用下,沿由深大断裂所提供的最小临界宽度呈脉状上侵,并在地壳浅部以岩墙扩张的形式定位而成.     

Os同位素在花岗岩物质来源示踪中的初步研究:以湖南骑田岭岩体为例

Re-Os同位素在基性-超基性岩物质来源示踪方面已得到较广泛应用,但在酸性岩方面尚属少见.与其它同位素体系不同,Re、Os均为高亲铁元素,在岩浆分异演化过程中,Re属于中等不相容元素,Os属于强相容元素,地壳和地幔两端员Os同位素组成差别较大,因此,Re-Os同位素是研究花岗岩中是否存在幔源物质贡献的灵敏示踪剂.通过采自湖南骑田岭复式岩体三个阶段15件花岗岩全岩样品Re-Os同位素的分析,这些样品中Re、Os含量极低(Re含量0.0053 ～0.4539 ng/g,Os含量0.0011～0.0328 ng/g),Os同位素初始比值为0.3543 ～1.728,波动较大,显示骑田岭岩体成岩物质具有壳幔混合来源的特征.其中,早阶段与新田岭钨成矿关系密切的中粗粒似斑状角闪石黑云母花岗岩中壳源物质贡献更多一些,而晚阶段与芙蓉锡矿关系密切的细粒黑云母花岗岩幔源物质相对更多一些.Re-Os同位素的研究,不仅能够为花岗岩物质来源与成因机制的研究提供新的手段,而且,对于获取南岭重点矿集区深部成矿的地球化学信息、探索南岭矿集区壳幔相互作用过程以及幔源岩浆在不同类型矿化花岗岩形成过程中的作用也具有重要意义.     

对“燕山早期花岗岩基印支期侵位的岩浆动力学证据及构造意义: 基于南岭8个岩体侵位年龄计算结果”的质疑

     基于构造学、岩石学和矿床学的地质事实,本文认为南岭地区燕山早期同造山花岗岩的岩浆形成、侵位和结晶在一 个很短的时间段内完成,其时间可以用锆石U-Pb年龄代表。因此, 章邦桐等（2014） 一文的结论应该是不成立的。     

“花岗岩锆石U—Pb年龄能代表花岗岩侵位年龄”质疑——花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比证据

通过花岗岩体的64对锆石U-Pb年龄(tZr)与全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)之间差值Δt(Δt=tZr-tRb)进行的频数统计分析表明:Δt直方图呈对称正态分布(偏度系数CSK=0.150;峰度系数CKU=4.274);Δt既有正值又有负值;Δt的众数值为2.0Ma,但远低于花岗岩基冷却—结晶所需的时间(>16Ma);采用最小二乘法计算,花岗岩体64对锆石U-Pb年龄(tZr)和全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)拟合出相关系数很高(r=0.9967),回归系数接近l(斜率为0.99354)的线性回归方程(tRb=0.99354tZr 2.15163)。该回归方程的常数项(2.15163Ma)与Δt众数(2.0Ma)基本一致。这些特征表明,从总体来看,花岗岩体的全岩Rb-Sr等时线定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果是一致的,从而为花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄提供了证据。     

新疆温泉地区晚石炭世古老地壳重熔: 花岗斑岩脉侵位年龄及其Sr、Nd同位素证据

新疆阿拉套山南缘分布有由众多岩性复杂的脉岩所组成的岩墙群,部分岩墙与成矿作用密切相关,是了解该地区地壳生长过程的重要窗口。其西段出露大量中酸性脉岩,脉岩侵入到上泥盆统托斯库尔他乌组地层,以闪长岩脉为主,含少量花岗斑岩脉和霏细岩脉。为了探讨花岗斑岩的形成时代、岩浆源区和构造背景,对其进行了锆石U-Pb年龄测定和Sr、Nd同位素研究。分析结果显示,花岗斑岩锆石U-Pb(加权平均)年龄为310 Ma,说明花岗斑岩脉形成于晚石炭世早期,该年龄与北天山沙湾流纹岩(形成于陆板内拉张环境)的喷发时代(310 Ma)以及区内察哈乌苏岩基的形成时代(313 Ma)十分接近,是阿拉套山西段最晚一期岩浆活动的产物。Sr、Nd同位素分析结果表明,该岩脉具有中等I_Sr值(0.709 328~0.710 018)、负的ε_Nd(t)值(-3.92~-2.33)和较大的Nd同位素模式年龄(1 294~1 502 Ma)特征,明显不同于同时期西天山乃至新疆北部众多的花岗岩类,后者普遍拥有低I_Sr值、正的高ε_Nd(t)值和较年轻的Nd同位素模式年龄,是幔源玄武质岩浆底侵、发生岩浆的同化分离结晶作用或岩浆混合作用的结果,说明该花岗斑岩脉不太可能是幔源岩浆底侵演化的产物,其岩浆源区可能来自成熟度比较高的前寒武纪基底岩石。310 Ma以后,阿拉套山地区逐渐进入后碰撞伸展阶段,处于陆壳垂向生长、区域构造应力场显示拉张的构造环境,花岗斑岩脉可能形成于同碰撞挤压向后碰撞伸展背景转换的过渡阶段。     

Geochemistry and SHRIMP Zircon U-Pb Age of Post-Collisional Granites in the Southwest Tianshan Orogenic Belt of China: Examples from the Heiyingshan and Laohutai Plutons

The Heiyingshan granite and the Laohutai granite plutons exposed in the Southwest Tianshan resemble A-type granites geochemically. Analysis shows that the both are ferron calc-alkalic peraluminous or ferron alkali-calcic peraluminous with a relatively high concentration of SiO2 （〉70%）, high alkali contents （Na20 ＋ K20 = 7.14%-8.56%; K20〉N20; A/CNK = 0.99-1.20）, and pronounced negative anomales in Eu, Ba, St, P and Ti. A SHRIMP zircon U-Pb age of 285±4 Ma was obtained for the Heiyingshan hornblende biotite granite intrusion. The geochemical and age dating data reported in this paper indicate that these granites were formed during the post-collisional crustal extension of the Southwest Tianshan orogenic belt, in agreement with the published data for the granites in the South Tianshan.