阿拉善地块南缘镁铁-超镁铁岩形成时代及地球化学特征

阿拉善地块南缘是镁铁超镁铁岩体的重要分布区 ,自北而南可分为北大山岩带、龙首山岩带和北海子岩带。北大山岩带以野芨里含长辉石橄榄岩侵入体为代表 ,Sm_Nd岩石矿物等时线年龄为 773.1± 10 .8Ma,εNd(t)=+0 .8～ +10 .8,ΣREE为 7.5 9× 10 -6～ 2 0 .34× 10 -6;龙首山岩带以金川二辉橄榄岩体和藏布台单辉橄榄岩为典型代表 ,Sm_Nd岩石矿物等时线年龄分别为 15 0 8± 31Ma和 15 11± 16 8Ma ,基本为同期幔源产物 ,金川岩体平均ΣREE为 3.33× 10 -6～ 115 .5 2× 10 -6,εNd(t) =- 1.9～ - 4 .3,藏布台εNd(t) =+2 .6～ +2 .9,差异显著 ;北海子岩带岩体分布有限 ,其中辉长岩体Sm_Nd岩石矿物等时线年龄为 14 4 0± 2 2 0Ma ,εNd(t) >0 ,ΣREE为 179.6 4× 10 -6～ 2 0 7.76× 10 -6。龙首山岩带和北海子岩带可能同为中元古代早期超地幔柱作用下地幔派生岩浆的产物 ,εNd(t)值的差异反映了各自岩体成岩过程的不同 ;野芨里岩体形成于新元古代 ,是亏损地幔的产物 ,与金川等岩体的形成环境和物质来源有显著不同。     

郯庐断裂带晚中生代富碱侵入岩Nd、Sr、Pb同位素特征及源区性质探讨

郯庐断裂带是中国东部一条巨大的深大断裂带,它纵切华北克拉通、扬子克拉通、兴蒙-吉黑造山带和大别-苏鲁造山带四个大地构造单元,特别是在该断裂带出露许多晚中生代富碱侵入岩体,构成一条长达近2000km的富碱侵入岩带.本文是在前人研究基础上首次从大尺度对整个郯庐断裂带富碱侵入岩的Nd、Sr、Pb同位素做了比较系统深入的研究,发现四个大地构造单元的富碱侵入岩具有明显不同的Nd、Sr、Pb同位素特征,暗示四大构造单元富碱侵入岩的源区性质差别较大:兴蒙-吉黑造山带晚中生代富碱侵入岩源于和亏损地幔有成因联系的年青地壳(εNd(t)为ft.,平均值 2.25);华北克拉通、扬子克拉通和大别-苏鲁造山带三大构造单元晚中生代富碱侵入岩都主要源于EMI型富集地幔(εNd(t)均为负值).但是这三大构造单元岩石圈地幔富集程度差别较大.大别-苏鲁造山带岩石圈地幔相对富集程度最高(εNd(t)平均值为-17.06);华北克拉通次之(εNd(t)平均值为-10.03);扬子克拉通岩石圈地幔富集程度最低(εNd(t)平均值为-6.41).本文认为大别.苏鲁造山带岩石圈地幔相对最富集的原因可能是在早中生代扬子克拉通陆壳向华北克拉通深俯冲之后的折返过程中,因压力释放有利于熔/流体的形成、析出和向上交代并改造华北岩石圈地幔使之成为富集地幔.     

青藏高原中新生代花岗岩Sr、Nd同位素研究

青藏高原中新生代岩浆活动强烈，本文报道青藏高原西部中新生代代表性花岗岩的Sr，Nd同位素测定结果，结合前人已发表的东部地区花岗岩同位素资料，初步探讨了青藏高原地区中新生代花岗岩的Sr，Nd同位素组成、物质来源与成因。研究表明，分布于冈底斯地块北南边界(即冈底斯花岗岩北带和南带)与洋壳俯冲有关的燕山晚期花岗岩，具有低^87Sr／^86Sr初始值(小于0．706)、正εNd(t)值和年轻的t2DM模式年龄的特征，岩浆来源于俯冲洋壳的熔融；与陆-陆碰撞及碰撞后有关的冈底斯花岗岩^87Sr／^86Sr初始值变化大(0．706～0719)，而εNd(t)值和t2DM都在很小范围变化，Sr、Nd同位素组成似乎与时代、岩性无关，说明壳幔混合花岗岩的同位素源区长时期保持相对均一。无洋壳物质参与的通过陆内俯冲作用形成的喜马拉雅区花岗岩，具有高^87Sr/^86Sr初始值(大于0.720)、古老模式t2DM年龄(1792～2206Ma)和低εNd(t)值(-10．3～-16．3)特征，并与基底岩石的Sr，Nd组成一致，岩浆源区为壳源。由此说明花岗岩类及其岩石组合的形成主要取决于深部部分熔融物质的成分，不同火成岩组合的差异反映了青藏高原岩石圈组成和演化的不均一性。     

华北克拉通中部造山带南段早前寒武纪变质杂岩的Hf-Nd同位素特征及其地壳演化意义

太华群和登封群变质杂岩的锆石U-Pb定年结果统计表明,华北克拉通中部造山带南段地区在新太古代-古元古代期间存在至少四阶段岩浆活动(2.85~2.72 Ga,2.57~2.48 Ga,2.34~2.30 Ga和2.20~2.07 Ga)。与中部造山带中、北段地区相比,南段地区的新太古代早期的岩浆活动略早,并具有相对较强烈的古元古代早期(~2.3 Ga)岩浆活动。新太古代早期(2.85~2.72 Ga)的TTG质岩石整体具有正的全岩ε_(Hf)(t)和ε_(Nd)(t)值,并且有εHf(t)值偏高的Hf-Nd同位素解耦现象,其源区形成与地幔交代作用相关。新太古代末期-古元古代初期(2.57~2.48 Ga)的TTG质片麻岩主要为正的全岩εHf(t)和εNd(t)值,部分样品具有ε_(Hf)(t)值偏低的Hf-Nd同位素解耦现象,为锆石效应的结果,其岩石成因以初生地壳物质部分熔融为主,存在少量古老地壳物质的再循环作用。古元古代早期(2.34~2.30 Ga)TTG质岩石和古元古代中期(2.20~2.07 Ga)的富钾岩及TTG质岩石的全岩ε_(Hf)(t)和ε_(Nd)(t)值均为负值,并具ε_(Hf)(t)值明显偏低的Hf-Nd同位素解耦现象,均为锆石效应的结果,其岩石成因以古老地壳物质的再循环作用为主。太华群和登封群片麻岩的全岩Hf-Nd同位素解耦主要与其源区形成过程存在地幔交代作用或者锆石效应有关,而与石榴子石效应关系不大,表明各阶段TTG质岩石的高Sr/Y、(La/Yb)_N比值和低重稀土含量等特征不是继承自源区,而确实反映了较大压力深度的岩浆活动过程。总体上,新太古代早期-古元古代初期为华北克拉通中部造山带南段地区主要的地壳生长阶段,而古元古代早-中期主要为地壳再循环阶段。     

华北克拉通北部古-中元古代富碱侵入岩的Nd、Sr、Pb同位素地球化学：岩石圈地幔富集的证据

华北克拉通北部古-中元古代富碱侵入岩主要分布在燕辽三叉裂堑系和辽吉拗拉谷中及附近,为一套高碱高钾的基性-中性岩,以正长岩类为主。本文通过开展系统的 Nd、Sr、Pb 同位素研究,发现所有岩体岩石均以高负ε_(Nd)(t)为特征,ε_(Nd)(t)=-3.4～-7.5,平均值为～4.8,这与研究区古-中元古代基性-超基性岩石的 Nd 同位素特征(ε_(Nd)(t)=-4～-8) 一致,与燕辽裂堑系发育的偏碱性火山岩 Nd 同位素特征(ε_(Nd)(t)=-4.3～-8.9)也比较相似,表明它们的物质来源相似,都与富集地幔有关。Sr 同位素初始比值(~(87)St/~(86)Sr)_i比较低,主要变化在0.7028～0.7053之间,平均值为0.7041。钾长石铅同位素组成普遍较低,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb 比值变化范围(梁屯-矿洞沟岩体除外)分别为14.500～15.70l、14.887～15.150和34.178～36.537,平均值分别为14.968、14.984和35.057。在ε_(Nd)(t)-ε_(Sr)(t)图解上,所有岩体的投影点均在地幔演化趋势线附近,比较接近 EMI 型富集地幔端员,暗示它们的物质来源与 EMI 型富集地幔有关;钾长石 Pb 同位素模式图也说明这些岩体物质来源与地幔和下地壳有关。通过两端员混合模拟,揭示了岩浆演化过程中存在少量的下地壳物质混染,平均约14%左右。从2.5Ga 左右开始华北克拉通岩石圈地幔的亏损程度逐渐变小,在2.2Ga 左右局部呈现富集性特征,1.85Ga时整个岩石圈地幔已经完全转变为富集性,之后富集程度越来越高。推测早期俯冲携带的壳源物质以及后期地幔流体的交代作用可能是岩石圈地幔逐渐转变为富集性的原因。     

鄂西黄陵地区"孔兹岩"的Ce、Nd同位素特征

测定了黄陵背斜核部被称作"孔兹岩系"的5个全岩样品Ce、Nd同位素组成,5个样品分别代表该岩系不同层位与岩性.其中两个含有石墨的黑云斜长片麻岩和一个含榴黑云石英片岩样品的εCe(t)都是负值(分别为-2.5、-2.1和-1.7),εNd(t)值相对高(分别为-0.5、-1.3和-1.6),揭示了岩石中含有较多幔源组分,原岩沉积环境不稳定;一个石榴石矽线石石英片岩的εCe(t)值为+1.6,εNd(t)值是-2.4,指示原岩的沉积环境符合形成孔兹岩的地质条件;黑云变粒岩的所有特征与基底片麻岩相似,εCe(t)和εNd(t)值分别为+2.2和-7.7,Nd模式年龄为(3169±19)Ma,表明它可能不属于古元古代.总之,黄陵地区古元古代的沉积构造环境并不全是稳定的,在岩系沉积开始阶段和中间某个时期有明显的海底幔源组分活动,因此,符合孔兹岩形成条件的沉积-构造环境只在其中一段时间里存在,另外有一些地层可能属于太古宙.     

甘肃北山造山带红石山地区正εNd(t)值花岗质岩石的成因及地质意义

在1：5万红岭幅等3幅区域地质调查中，对晚古生代中酸性侵入岩和火山岩的Sm—Nd同位素研究表明，这些不同时代、不同类型的岩石，均表现出高的正εNd（t）值和较低的TDM值，而且变化范围很小，揭示该区花岗质岩石的源岩同位素成分均一，且主要来源于地幔。正εNd（t）值花岗质岩石的存在，可能对研究大陆地壳生长具有重要意义。     

华北克拉通中、新生代典型火山岩的岩石成因：Hf同位素新证据

本文首次报道了华北克拉通中、新生代典型火山岩（碱性玄武岩、拉斑玄武岩和高镁安山岩）的高精度Hf同位素数据。结果表明，这些中、新生代火山岩具有完全不同的Hf同位素组成，即具有很宽的εHf（t）（-18．4～9．6）变化范围，并和Nd同住素有很好的正相关性。其中新生代昌乐-临朐地区和晚白垩世碱锅（～105Ma）地区的碱性玄武岩具有高Hf同位素（εHf（t）=6．8～9．6）和高Nd同位素组成（εd（t）=0．4～4．9），表明其来源于亏损的软流圈，代表未分异无混染的原始岩浆组成；早白垩世方城（125Ma）碱性玄武岩和拉斑玄武岩具有极低的Hf同位素（εNd（t）=-15．6～-18．4）和低Nd同住素组成（εNd（t）=-12．8--4．4），代表了富集的大陆岩石圈地幔的Hf同位素组成；乌拉哈达（142Ma）地区的高镁安山岩具有较低的Hf同位素（εHf（t）=-2．1～-2．6）和低的Nd同位素组成，代表古老难熔的岩石圈地幔橄榄岩与俯冲的地壳物质相互作用的结果。玄武岩中较大的Hf同位素组成范围（εHf（t）／εNd（t）〉1）说明Hf同位素比Nd同位素具有更好的源区示踪结果。     

川西雀儿山花岗岩的地球化学和岩石成因

位于川西义敦岛弧北端的雀儿山花岗岩体主要由岩体边部或者作为包体的花岗闪长岩、主体似斑状花岗岩和较晚的呈条带状或者脉状伟晶质、细晶质花岗岩组成。这些花岗质岩石表现了较宽的常量元素变化范围,属于高钾钙碱性到shoshonite亚铝到过铝质岩石系列,表现了较平坦式具有负Eu异常的稀土配分模式。在原始地幔标准化的多元素图解上所有这些岩石表现Rb、Th和K等大离子亲石元素强烈富集,Nb、Sr、P和Ti等元素明显亏损。Sm-Nd同位素分析结果表明似斑状花岗岩亏损地幔模式年龄tDM=1.23~1.61Ga,εNd(t)=-5.3~-6.3,细晶花岗岩脉tDM=2.30Ga,εNd(t)=-6.9。这些岩石的εNd(t)分布在康定杂岩的Nd同位素演化范围内和上部。岩石地球化学和Nd同位素特征研究揭示其花岗岩岩浆起源于上部地壳杂砂岩、砂页岩和泥质岩石的部分熔融,经历了早期阶段的铁镁质矿物和副矿物的分离结晶,晚期钾长石等卷入了分离结晶。雀儿山花岗质岩浆活动发生于同碰撞到碰撞后隆升构造背景。     

燕山期中国东部高原下地壳组成初探：埃达克质岩Sr、Nd同位素制约

大陆地壳组成是地球科学家关注的课题，但困难的是如何确定深部地壳，尤其是下地壳的组成。埃达克质岩的厘定从一个方面有助于这个难题的解决。中国东部“C型”埃达克质岩（adakite-like)的地球化学性质表明其形成的深度大，熔融的温度高，为下地壳中基性麻粒岩部分熔融的产物。因此，可以尝试通过埃达克质岩的地球化学特征来反演下地壳的组成。本文的初步研究表明，中国东部埃达克质岩的Sr-Nd同位素组成有很大的变化，反映埃达克质岩熔融的源区下地壳组成有明显的不同。根据埃达克质岩石的Sr-Nd同位素组成，推测中国东部高原下地壳大体由胶东－大别、北京－辽西和下扬子（长江中下游）3个不同的块体组成。1，胶东－大别区：胶东区的下地壳以富Si,Na2O/K2O低（0．8－1．3）、Isr高（0．709－0．712）、εNd(t)低（－15－－21）和TDM高（1．9－2．1Ga)为特征；大别区的Isr值较低，可能代表了中生代时基底的特征，大体相当于该区下地壳的上限值。2，下扬子区位于扬子地块内，中生代埃达克质岩的Sr初始值，εNd和TDM变化大，说明元古宙的下地壳基底中可能有较多年轻的玄武质岩石底侵加入。相比而言，铜陵区的Isr较高（0．707－0．709）、εNd(t)较低（－11－－16）、TDM高（1．7－2．2Ga)，接近扬子下地壳的特征。3，辽西－北京地区的Sr-Nd高位素组成以低的Isr(0.705-0.707)、变化的εNd(t)(-4--20)和TDM（0．7－2．1Ga)为特征，反映辽西－北京区下地壳组成比较复杂。其中北京－彰武地区的Sr-Nd同位素组成与汉诺坝玄武岩中的麻粒岩包体类似，远高于华北下地壳的εNd(t)值（－32－－44），推测埃达克质岩石并非来自古老的华北太古宙下地壳，而可能是中生代时增生在华北下地壳底部的年轻基性麻粒岩部分熔融形成的。此外，文中还讨论了用埃达克岩反演下地壳组成存在的不足。