南秦岭唐家沟英云闪长岩年代学及岩石地球化学特征

南秦岭马道地区唐家沟英云闪长岩主要由石英、斜长石、钾长石、黑云母及少量角闪石等组成。地球化学特征表明,岩体w(SiO_2)介于59.23%~65.74%,w(K_2O)=1.53%~6.57%,w(Na_2O)=3.69%~5.81%,里特曼指数σ除一个样品外均小于4,属钙碱性花岗岩系列。w(Al_2O_3)=15.37%~18.37%,A/CNK介于0.90~1.02,A/NK介于1.39~1.70,属准铝-过铝质花岗岩。w(FeO)=1.58%~3.97%,w(Fe_2O_3)=1.35%~2.42%,w(MgO)=1.08%~3.11%,w(TiO_2)=0.50%~0.84%,w(P_2O_5)=0.14%~0.30%。稀土元素含量为128.11×10~(-6)~152.39×10~(-6),相对富集轻稀土(LREE=112.24×10~(-6)~145.15×10~(-6)),亏损重稀土(HREE=7.08×10~(-6)~15.87×10~(-6))。LREE/HREE为7.07~20.50,(La/Yb)_N值为6.88~44.26,样品不具有明显的Eu异常(δEu=0.68~0.96)和Ce异常(δCe=0.83~0.93)。样品富集大离子亲石元素(Rb,Th,U等)、强烈亏损高场强元素(Nb,Ta,Ti),类似于钙碱性火山弧花岗岩的地球化学特征。阴极发光CL图像显示岩体锆石具有核-边结构,结合锆石原位微量元素研究认为,核部锆石为继承下来的原岩锆石,时代为(810 Ma±4.8 Ma),而边部锆石为深熔锆石,年龄为(205 Ma±2.6 Ma)。结合前人资料,认为唐家沟英云闪长岩形成于新元古代秦岭洋俯冲阶段,在晚三叠世秦岭洋闭合期间该岩体受到再次改造。     

夹皮沟片麻杂岩对吉林南部地区太古宙地壳演化的制约——来自岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学方面的证据

吉林南部地区是华北克拉通北缘重要的太古宇出露区。为探讨华北克拉通新太古代构造-岩浆热事件的性质及早前寒武地壳的形成与演化,选择吉林南部夹皮沟TTG片麻杂岩进行研究。研究表明这套岩石高Al(Al2O3=14.97%~16.28%),富Na(Na2O=3.73%~4.54%)、低Mg(MgO=1.96%~2.56%)且平均镁指数为43;富集LREE,亏损HREE,Eu异常并不明显;富集Sr(358×10~(-6)~1114×10~(-6))、Ba(613×10~(-6)~1200×10~(-6))等大离子亲石元素,亏损Nb(6.39×10~(-6)~11.2×10~(-6))、Ta(0.384×10~(-6)~0.679×10~(-6))等高场强元素;Yb(1.17×10~(-6)~1.89×10~(-6))和Y(9.93×10~(-6)~19.3×10~(-6))含量也很低,Sr/Y比值很高(36.0~57.7),以上地球化学特征表明其残留相主要为石榴子石、角闪石和含Ti矿物,没有斜长石,属于高压型TTG岩类。LA-ICPMS锆石U-Pb结果表明其形成于~2509Ma,属于新太古代晚期的产物。结合以往TTG片麻岩类的地球化学研究及Nd模式年龄,这期岩浆事件可能代表古老地壳(~2.8Ga)的重熔。岩相学和锆石形态学研究表明研究区经历了多期变质作用,其中~2509Ma的高级变质事件与岩浆事件几乎同时,可能与地幔柱环境下的岩浆底侵作用有关。     

河北赞皇杂岩中2.7Ga TTG片麻岩的厘定及其地质意义

本文对赞皇杂岩中的条带状TTG片麻岩样品进行了岩石化学、锆石U-Pb年龄和锆石Hf同位素研究。其中ZH39-1和ZH39-2的岩性为英云闪长质片麻岩,TZ50-1和TZ50-2为奥长花岗质片麻岩。对岩浆锆石的定年结果显示英云闪长质片麻岩ZH39-1具有2702±13Ma的结晶年龄,奥长花岗质片麻岩TZ50-2具有2690±10Ma的结晶年龄。同时这2个样品均具有新太古代晚期的变质年龄记录,说明岩石受到了新太古代晚期构造-热事件的影响。该片麻岩主量元素均具有高硅(66.4%～74.3%)、高铝(14.0%～15.9%)、富钠(4.13%～5.20%)、贫钾(1.17%～2.54%)和MgO(0.68%～2.12%)、具有低K_2O/Na_2O比值(0.25～0.62)的特征,Mg~#在43.0～47.4之间。微量元素具有富集Ba、Sr、Zr、Hf和Th,亏损Nb、Nd、Ti的特征,稀土元素具有总含量较低为47.6×10~(-6)～120×10~(-6),(La/Yb)_N为16.4～56.5,Eu无异常或较强正异常,这些特征同太古宙高铝TTG岩系一致。英云闪长质片麻岩样品ZH39-1中绝大多数锆石具有ε_(Hf)(t)正值,变化范围是1.52～5.59,该样品锆石两阶段Hf模式年龄为2874Ma,显示新生地壳来自于亏损地幔。在赞皇杂岩不同地点再次发现～2.7Ga的TTG岩石,证明该地区在中太古代晚期和新太古代早期存在大规模陆壳增生事件。     

青海引胜沟岩体的锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

祁连造山带发育有大面积的中-酸性侵入岩。引胜沟花岗质岩体位于中祁连造山带东段,主要岩性为花岗闪长岩。LA-MC-ICPMS锆石U-Pb测年结果分别为(436.9±5.3)Ma和(453.5±6.9)Ma,表明岩体是早志留世-中奥陶世岩浆活动的产物。根据岩体的地球化学特征不同可分为两组岩石:一组岩石特征为高SiO2,w(SiO2)为71.23%~73.65%,高A/CNK值(1.19~1.39);镁铁(MF)指数为90~92,长英质(FL)指数为87~92,显示岩浆结晶分异程度较高;w(∑REE)=22.88×10-6~40.65×10-6,LREE/HREE比值为1.8~2.63,(Ce/Yb)N比值为1.36~1.95;δEu=0.06~0.49,平均为0.27,负Eu异常较为明显。另一组岩石特征为低SiO2,w(SiO2)为62.35%~63.73%,低A/CNK值(0.93~1.05);镁铁(MF)指数为81~82,长英质(FL)指数为61~65,与第一组岩石相比,岩浆结晶分异程度较低;w(∑REE)=94.10×10-6~235.50×10-6,(Ce/Yb)N比值为1.43~10.49,δEu=0.82~0.92。岩石地球化学特征表明,引胜沟花岗质岩体是祁连造山带由俯冲向碰撞转换的构造环境下产生的,具有壳幔混合的特点。     

东秦岭钼多金属成矿带蟒岭矿集区南部晚侏罗世埃达克岩的厘定及成矿意义

东秦岭钼矿带蟒岭矿集区南部侏罗系华阳村组底部出露一套粗面英安岩,对其进行LA-ICP-MS锆石定年,测得锆石206Pb/238U年龄为(150.92±0.70)Ma(95%置信度;MSWD=0.19),表明其形成于晚侏罗世。地球化学特征显示该岩石类似于中国东部燕山期C型埃达克质岩,表现为高硅(w(SiO_2)=59.75%～60.97%)、铝(w(Al2O3)=15.84%～16.01%)、钾(w(K2O)=3.74%～3.89%)、锶(w(Sr)=286×10~(-6)～338×10~(-6)),高Sr/Y比值(20.85～24.53),低镁(w(MgO)=2.37%～2.66%)、镱(w(Yb)=1.30×10~(-6)～1.50×10~(-6))、钇(w(Y)=13.3×10~(-6)～15.4×10~(-6)),重稀土元素明显亏损,轻重稀土元素分异明显(LREE/HREE=10.27～12.25),具有弱的正Eu异常(1.21～1.37),大离子亲石元素如Rb、Ba、Sr、U、K富集,相对亏损高场强元素Nb、Ti的地球化学特征,显示其为地壳加厚的构造背景下,下地壳部分熔融的产物,其源区相当于含10%的石榴子石角闪岩相。结合区域资料,认为晚侏罗世特提斯构造域和太平洋构造域构造已经发生构造体制的转换,太平洋板块向西俯冲导致地壳加厚,加厚的基性下地壳物质发生熔融形成岩浆,并沿构造薄弱带上升,喷发形成该套粗面英安岩,可能代表了燕山运动B幕的岩浆事件。综合研究认为,华阳村组粗面英安岩与调查区内多金属成矿关系作用不大,由于形成了特殊的具有埃达克岩性质的岩石,势必引起下地壳的折沉作用,随着拆沉作用的持续进行,地壳减薄导致周围软流圈地幔上涌,含有Mo、Cu等成矿元素的岩浆沿着构造薄弱地带侵入就位,并在上升过程萃取了围岩中的Pb、Zn、Ag、Au等成矿元素,形成调查区内蟒岭含矿斑岩体、蟒岭西侧含矿小斑岩体以及同期的黄家沟-上铺子一带脉状铅锌银矿体。     

甘肃北山四顶黑山岩基地球化学特征及成因探讨

四顶黑山岩基是甘肃北山北带规模较大、岩石类型丰富的复式岩基之一,由四顶黑山岩体(早期)、双沟山岩体(中期)和马鞍山北岩体(晚期)组成。同位素测年表明,四顶黑山岩体侵位时代为早石炭世(327~351Ma),双沟山岩体形成于中—晚二叠世(263.5Ma±4.7Ma),而马鞍山北岩体为中三叠世(237.8±4.3Ma)。四顶黑山岩体为一基性—超基性杂岩体,由辉长岩、角闪辉长岩和少量橄榄岩组成,岩石富Mg、Fe,LREE富集,Eu呈正异常,富集相容元素而亏损不相容元素,可能代表了晚古生代底侵到加厚地壳底部的玄武质岩浆。双沟山岩体主要由花岗闪长岩、石英闪长岩组成;而马鞍山北岩体主要由花岗闪长岩和斑状二长花岗岩组成。双沟山岩体和马鞍山北岩体均具有埃达克岩类似的岩石地球化学特征:SiO_256%(平均分别为65.94%和66.88%),Al_2O_3≥16%(平均分别为15.77%和15.10%)和MgO3%(平均分别为1.79%和1.61%),微量元素Sr400×10~(-6)(平均分别为418×10~(-6)和499×10~(-6));Yb1.9×10~(-6)(平均分别为1.26×10~(-6)和1.17×10~(-6));Y18×10~(-6)(平均分别为10.39×10~(-6)和11.44×10~(-6)),LREE富集和Eu为弱负异常—正异常,相对亏损高场强元素(Nb、Hf和Ti等)。结合岩体产出的构造位置及区域地质演化,认为双沟山岩可能是在中—晚二叠世,研究区处于造山后伸展环境,地幔物质上涌,底侵于地壳底部,导致玄武质下地壳发生部分熔融形成,而马鞍山北岩体可能与古特提斯洋板块于晚二叠世到三叠纪向北俯冲诱发了本区陆内俯冲有关。     

四川盐源西范坪斑岩铜矿石英二长斑岩锆石U-Pb同位素定年及其意义

四川盐源西范坪斑岩铜矿处于扬子地块西缘,靠近盐源-丽江坳陷带与甘孜-理塘缝合带的结合部位,该矿区侵入岩体主要为石英二长斑岩组成。西范坪铜矿石英二长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(100.8±0.7)Ma(MSWD=0.2),表明了斑岩侵位时代为早白垩世。石英二长斑岩富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P),LREE富集、HREE亏损,为高钾准铝质花岗岩。w(Si O2)为64.06%~65.24%,具有高w(Al_2O3)(15.58%~16.55%)、w(Sr)(719×10~(-6)~1221×10~(-6))及Sr/Y比值(49.2~82.5),低w(MgO)(1.30%~1.63%)、w(Yb)(1.08×10~(-6)~1.55×10~(-6))及w(Y)(13.7×10~(-6)~14.8×10~(-6)),Eu异常(0.83~0.90)不明显,轻重稀土分异明显((La/Yb)N=29.94~52.14),具有埃达克岩特征。西范坪埃达克岩富钾贫钠(K_2O/Na_2O=0.78~2.44),低Cr、Ni,高Th、Th/U以及相对低的Sr/Y等特征,表明其为加厚下地壳部分熔融形成。西范坪早白垩世(100.8Ma)地壳增厚作用可能受控于甘孜-理塘洋闭合后的造山运动,该斑岩体为印支期褶皱造山后(200 Ma),喜马拉雅期碰撞造山之前(65 Ma),陆内由挤压向伸展转换期岩浆作用的产物。     

大兴安岭北部漠河地区早奥陶世A型花岗岩锆石U- Pb年代学、地球化学及Hf同位素研究

大兴安岭北部漠河地区黑云母二长花岗岩中锆石自形程度较好,主要为长柱状,具有较为清晰的韵律环带结构,表明锆石岩浆成因。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究显示岩石形成时代为早奥陶世(481±5Ma)。岩石地球化学研究显示,岩石属于钙碱性、弱过铝质系列花岗岩,高硅(SiO_2=71.42%～72.57%)、富碱(ALK=8.11%～8.76%)、贫镁(MgO=0.52%～0.54%)。10000Ga/Al值为2.73～2.85,Zr+Nb+Ce+Y含量374×10~(-6)～495×10~(-6),岩浆形成温度801～897℃,判断岩石为A型花岗岩。岩石有中等的负Eu异常(δEu=0.24～0.35),Rb/Sr值为1.18～1.38、Ba/La值为8.7～12.4、Mg~#值为23.3～30.3,及低Ni(1.51×10~(-6)～5.59×10~(-6))、Cr(6.60×10~(-6)～13.4×10~(-6))、V(20.0×10~(-6)～21.6×10~(-6))含量。岩石的ε_(Hf)(t)值为-2.22～5.57,二阶段模式年龄(t_(DM2))变化于1021～1453Ma之间,主要源于中新元古代增生地壳。结合区域构造演化及构造判别,认为岩石形成于额尔古纳地块与西伯利亚板块拼合造山后的伸展背景。     

阿拉善地块北缘雅布赖地区基性岩墙地球化学、年代学和Sr-Nd同位素特征

雅布赖地区位于阿拉善地块北缘,雅布赖-诺日公-红谷尔玉林构造带西端,该地区晚古生代岩浆岩内广泛出露基性岩墙。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,雅布赖地区基性岩墙成岩年龄为268±1.6 Ma,时代归属为中二叠世早期,岩石地球化学分析表明,该地区基性岩墙∑REE=143.01×10~(-6)～278.8×10~(-6),LREE/HREE=7.43～10.16,(La/Yb)_N=7.27～12.31,轻、重稀土分馏明显,具不明显的负铕异常(δEu=0.84～1.05),在稀土元素球粒陨石标准化配分模式图上,配分曲线右倾,重稀土较平坦;在微量元素原始地幔标准化蛛网图中,表现出相对富集LREE、Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素。基性岩墙初始~(87)Sr/~(86)Sr比值变化于0.707403～0.707986之间,ε_(Nd)(t)值介于-2.9～-4.7之间。分析认为,雅布赖地区基性岩墙岩浆来源为板片俯冲作用改造的富集岩石圈地幔的部分熔融,形成于碰撞后伸展的构造背景。     

新疆西准噶尔谢米斯台山早泥盆世火山岩年代学、地球化学特征及地质意义

通过对西准噶尔北部博什库尔—成吉斯岩浆弧内谢米斯台山泥盆纪的火山岩进行地球化学及同位素年代学研究,结果显示:该火山岩岩石组合以钙碱性的玄武岩和玄武安山岩为主,岩石w(SiO_2)为50.44%～56.35%,w(TiO_2)为0.79%～1.53%;w(P_2O_5)为0.05%～0.27%,具有较高的w(Al_2O_3)(15.92%～18.07%)和w(MgO)(2.66%～5.55%),Mg~#范围在47～57之间;稀土总含量(ΣREE)为41.73×10~(-6)～116.72×10~(-6),平均77.34×10~(-6),轻稀土(LREE)与重稀土(HREE)分异明显,其中LREE/HREE比值为6.45～8.17,平均7.34,(La/Yb)_N=2.93～10.81,平均8.33,其呈现轻稀土富集,重稀土亏损,具弱的Eu正异常(δEu=1.26～1.58);富集Ba、Sr、U等元素,亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti),与典型的火山弧玄武岩地球化学特征相似,属于典型的岛弧岩浆岩,形成于与俯冲有关的岛弧环境。获得谢米斯台山火山岩中玄武安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(413.6±6.9)Ma,表明其形成于晚志留世—早泥盆世。结合前人的研究资料,认为博什库尔—成吉斯岩浆弧可能是早古生代末—早泥盆世古亚洲洋俯冲的地质记录。     

新疆东天山地区三岔口铜矿床的成因:岩石学、年代学和地球化学证据

三岔口铜矿床位于新疆东天山大南湖岛弧带的东北缘。目前对于三岔口铜矿床的成因类型及成矿年代还存在争议。三岔口铜矿床中赋矿岩体为闪长岩-花岗闪长岩,发育黑云母化、硅化、绢英岩化、青磐岩化等。测得三岔口铜矿床辉钼矿Re-Os年龄为416Ma±6.4 Ma,含矿闪长岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为425 Ma±3.9 Ma,反映该矿床形成于中志留世。矿区内闪长岩-花岗闪长岩w(Na_2O+K_2O)为3.88%~4.68%,A/NCK值均大于1,为铝饱和岩石。岩体贫钾(w(K_2O)0.47%~1.18%)富钠(w(Na_2O)_2.83%~4.23%),w(TiO_2)偏低(0.41%~0.46%),多属于低钾拉斑系列。岩体富集w(Ba)(260×10~(-6)~4 810×10~(-6)),w(Sr)(644×10~(-6)~797×10~(-6))等大离子亲石元素,亏损w(Nb)(2.1×10~(-6)~2.6×10~(-6)),w(Ta)(0.1×10~(-6)),w(Zr)(11.2×10~(-6)~13.1×10~(-6))等高场强元素,具岛弧岩浆岩的特征。岩体富Na贫K,K_2O/Na_2O0.42,且具有高w(Al_2O_3)(≥16.65%),w(SiO_2)(≥61.3%),w(Sr)(≥644×10~(-6))以及较低的w(Y)(≤13.7×10~(-6))和w(Yb)(≤1.41×10~(-6)),具O型埃达克岩的特征,表明三岔口铜矿床形成于俯冲岛弧环境。结合研究区域内铜(钼)矿床的成矿时代及矿床类型,得出东天山地区有三期斑岩型矿床成矿作用:志留纪的三岔口、玉海斑岩型铜矿床,石炭纪的土屋-延东、延西等斑岩型铜矿床,以及三叠纪的东戈壁、白山斑岩型钼矿床。     

内蒙古北山造山带三个井组地球化学特征、同位素年龄及其构造环境

北山造山带中段白云山蛇绿岩带南部出露的三个井组火山-沉积地层,主要由枕状玄武岩与气孔杏仁状玄武岩组成,空间上与凝灰质碎屑岩、薄层粘土质硅质岩及厚层状碳酸盐岩整合接触。获得三个井组玄武岩年龄加权平均值为396.6±3.3 Ma,为早泥盆世。岩石地球化学研究表明,玄武岩主量元素特征显示其主体属于亚碱性系列拉斑玄武岩;稀土元素球粒陨石标准化配分曲线主体呈现轻稀土元素富集的右倾型,稀土元素总量为35.88×10~(-6)～129.41×10~(-6),LREE/HREE值为1.62～3.84,(La/Yb)_N值为1.02～3.42。结合区域上大面积发育的S型、A型花岗岩共同构成双峰式岩浆组合特征,推断三个井组处于造山后伸展的构造环境。结合前人资料及区域对比推断,北山地区北山洋闭合于早泥盆世之前。锆石Lu-Hf同位素研究表明,三个井组玄武岩ε_(Hf)(t)为(+4.67～+8.02),t_(DM1)=692～826 Ma,结合微量元素Dy/Yb值(1.77～2.13),推断三个井组玄武岩是新元古代地幔源区的亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴子石相地幔橄榄岩过渡的较高程度部分熔融的产物。     

柴北缘早古生代埃达克质花岗岩锆石定年及其地质意义

铁石观岩体位于柴达木盆地北缘中偏西段,是该地区新发现的具埃达克岩特点的花岗岩。岩石化学分析结果表明,铁石观岩体SiO2含量变化于71.36%~73.70%,Al2O3含量介于14.48%~15.64%之间,MgO含量为0.44%~0.71%,w(Sr)一般350×10-6,w(Yb)变化于0.67×10-6~1.58×10-6,w(Y)介于6.74×10-6~18.02×10-6,w(Sr)/w(Y)=21.32~72.49,富集LREE和大离子亲石元素,亏损HREE及高场强元素,与典型的埃达克岩相似。铁石观岩体锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(422.0±6.4)Ma,代表了岩浆形成年龄。研究表明,铁石观岩体形成于大陆后碰撞造山阶段,为加厚陆壳重熔形成。     

赞皇地区～2.5Ga A型花岗岩的成因及构造背景:以黄岔岩体为例

位于华北克拉通中部的赞皇杂岩中保留有丰富的新太古代-古元古代岩石记录,是探究华北克拉通早期演化的重要地区之一。其中新太古代晚期TTG片麻岩和花岗岩的成因研究是探讨赞皇杂岩构造演化过程的关键。本文选择出露于河北省邢台市西部山区的黄岔花岗岩体进行研究。该岩体呈不规则的岩株产出,与周围地层主要呈构造接触关系,局部侵入于官都群石英岩中。岩体主要由片麻状、似斑状二长花岗岩组成,边缘相偶见细粒片麻岩包体,斑晶为长石和少量石英。LA-ICP-MS岩浆锆石的~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为2488±6Ma,代表岩体的形成时代。由于黄岔岩体侵入于官都群,根据该花岗岩的时代可以限定官都群地层时代为太古代,而非古元古代。但官都群与赞皇群的关系还需要进一步研究。黄岔岩体具有高硅(Si O2=72.64%~74.16%)、富钾(K_2O=3.53%~6.15%)、富碱(ALK=7.59%~9.07%)及铁(Fe_2O_3T=1.84%~3.03%),贫钙(CaO=0.67%~1.67%)、低钛(TiO_2=0.18%~0.28%)、低镁(MgO=0.31%~0.46%)的特征。岩石的稀土总量较高(ΣREE=364.2×10~(-6)~661.1×10~(-6)),轻重稀土元素分异较强烈((La/Yb)_N=18.7~29.8),并具有明显的负Eu异常(Eu/Eu*=0.23~0.33)。微量元素中,富Zr、Zn、Nb、Ga、Y,而贫Sr、V、Cr、Co、Ni等元素,Rb/Sr比值较高,介于0.73~2.72之间,平均1.96。岩石Ga/Al值(2.75×10-4~3.11×10-4)高,全岩Zr饱和温度为826~877℃,具有A型花岗岩特征。黄岔岩体锆石εHf(t)为0.96~6.2,单阶段和两阶段Hf模式年龄分别为2552~2746Ma和2576~2826Ma。黄岔岩体具有造山后A型花岗岩的特征,为2.7~2.5Ga的新太古代TTG片麻岩在造山后地壳拉张减薄初期的构造背景下部分熔融所形成。~2.5Ga的碱性花岗岩在华北不同地区分布,并形成于伸展的构造背景。该期碱性花岗岩的出现,标志华北克拉通在太古宙末期已经初步形成稳定的克拉通。     

中祁连东段什川杂岩基的岩石化学特征及年代学研究

祁连造山带被托菜南山-了高山构造带及宗务隆山-贵得构造带分为北祁连、中祁连及南祁连构造带。什川岩基位于中祁连构造带东部,由闪长岩、斜长花岗岩、二长花岗岩组成;对二长花岗岩进行U-Pb单颗粒锆石微区LA-ICP-MS同位素测定,获得444.6Ma及414.3Ma两组加权平均年龄,前者代表岩石的形成年龄,后者代表构造热事件年龄。二长花岗岩主量元素W(SiO_2)=68.66%～80.77%,w(K_2O)/w(Na_2O)>1和A/CNK介于0.95～1.21间,总体为钾质钙碱性过铝质花岗岩。岩石富集LILE元素(K、Th、Rb、Ba等),亏损HFSE元素(Ta、Nb、Y等);稀土元素总量较高(∑REE多介于109.05×10~(-6)～322.66×10~(-6)),轻重稀土强烈分馏(∑LREE/∑HREE介于7.92～31.68),稀土元素分配模式为轻稀土富集型,具中等-强Eu负异常(δEu=0.26～0.58)。岩石矿物组合及岩石地球化学特征共同表明,什川岩基为中上地壳泥砂质岩石部分熔融而成,形成温度较低,为加厚地壳拆沉熔融成因。这为祁连造山带构造演化及其深部动力学机制研究提供了新的资料。     

大兴安岭北段二十一站岩体年代学、地球化学及其找矿意义

大兴安岭北端的上黑龙江盆地具有良好的斑岩型矿床的成矿潜力,本次对二十一站铜金矿区与成矿密切相关的闪长岩、花岗闪长斑岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究。二十一站岩体的U-Pb定年结果显示,闪长岩形成时代为129±2Ma(MSWD=0.41),花岗闪长斑岩形成时代为127±2Ma(MSWD=0.10),均为早白垩世岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示,闪长岩SiO_2的含量为57.04%～59.91%,Al_2O_3为15.5%～16.22%,MgO为2.93%～4.02%,Mg~#为51～61;花岗闪长斑岩SiO_2的含量为61.52%～62.77%,Al_2O_3为13.71%～14.54%,MgO为1.91%～2.51%,Mg~#为52～60,岩石为高钾钙碱性系列。岩石的Sr含量高,为595×10~(-6)～1207×10~(-6),Y含量低,介于11×10~(-6)～16.1×10~(-6)之间,Yb含量低,为1.1×10~(-6)～1.62×10~(-6),(La/Yb)_N值为14.5～19.9,δEu值介于0.70～0.85之间,岩石明显富集大离子亲石元素(Rb、Ba)、轻稀土元素和不相容元素U,相对亏损重稀土、高场强元素(Nb、Ta、Ti),符合埃达克岩的地球化学特征。结合区域地质研究认为上黑龙江盆地二十一站早白垩世岩体为源区存在的榴辉岩或高镁麻粒岩构成的下地壳拆沉、熔融形成,该时期处于蒙古-中朝大陆与西伯利亚大陆后碰撞局部隆升的构造环境。     

喜马拉雅造山带纳木那尼穹隆古元古代岩石单元深熔作用

纳木那尼穹窿位于特提斯喜马拉雅带西段,属变质杂岩体,由黑云母片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩、混合岩、变杂砂岩、角闪岩、大理岩及后期侵位的电气石花岗岩和二云母花岗岩组成。本次研究对穹隆核部出露的混合岩、花岗片麻岩、电气石花岗岩及边缘出露的二云母花岗岩和黑云母片麻岩进行了岩相学、锆石U-Pb定年及地球化学研究,结果表明:(1)混合岩(T0768-4A-4C)锆石~(206)Pb/~(238)U谐和图上交点年龄为1873±28Ma,~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为1877±21Ma。混合岩Sr同位素比值(1.25018~1.44452)和ε_(Nd)(t)值(-28.8~-28.5)指示其具其有低喜马拉雅岩石单元的地球化学属性;(2)花岗片麻岩锆石核部~(206)Pb/~(238)U谐和图上交点年龄为1878±9Ma,下交点年龄为10.9±0.5Ma。个别震荡环带边记录有13.1±0.3Ma的年龄数据,表明古元古代花岗片麻岩可能经历了~10Ma左右的熔融事件;(3)侵位于古元古代混合岩和花岗片麻岩之中的电气石花岗岩(T0768-LG)具有与深熔事件相一致的年龄,其~(206)Pb/~(238)U谐和年龄为9.0±0.2Ma;(4)穹隆核部电气石花岗岩ε_(Nd)(t)值集中在(-18.9~-16.1),显著低于穹隆边缘的二云母花岗岩(ε_(Nd)(t)=-14.4~-10.3),指示电气石花岗岩部分熔融源区有更多成熟地壳物质的加入;(5)个别电气石花岗岩ε_(Nd)(t)值为-12.6,可能是岩浆上升过程中受到变泥质岩的混染所致。本次在纳木那尼穹隆的研究结果支持19~13Ma左右喜马拉雅造山带发生构造转换的模型(Zhang et al.,2012),并表明这种构造转化可能进一步引发了淡色花岗岩部分熔融源区的变化。南北伸展阶段为深度相对较浅的高喜马拉雅变泥质岩和杂砂岩等发生部分熔融,形成穹隆边缘的二云母花岗岩(~16Ma);进入东西向伸展阶段后,深熔作用导致深部主中央逆冲断层(MCT)附近的古元古代岩石单元和变泥质岩混合源区发生部分熔融,岩浆沿着南北向断裂带上升,形成电气石花岗岩体(~9Ma)。     

西昆仑北缘塔尔一带三叠纪S型花岗质岩石特征及成岩构造环境

西昆仑北缘塔尔一带印支期花岗岩较为发育,以贝勒克其岩体为代表,该岩体岩石具有富硅(w(SiO_2)为68.6%~73.9%)、高钾(w(K_2O)为3.58%~4.45%)、高钙(w(CaO)为2.37%~4.85%)和弱过铝质(A/CNK为0.96~1.17)等特征,主体岩石为钙碱性黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb谐和年龄为236 Ma±4 Ma,结合其侵位关系厘定为三叠纪。岩石稀土总量略低(ΣREE为130×10~(-6)~205×10~(-6)),富集轻稀土(LREE/HREE为10.3~16.0),轻重稀土分馏明显((La/Yb)N为12.9~22.8)和中等负Eu异常(δEu为0.40~0.71),总体上表现出S型花岗岩特征。据岩石中锆石Ti含量温度计计算,结合Sr和Yb的含量变化及δEu,Rb/Sr,Rb/Ba,Nd/Th,Nb/Ta和La/Sm等值指标特征,认为岩石是在温度约为703℃、压力800 MPa~1 500 MPa(或深度为40km~50km)的条件下,由壳源的杂砂岩或页岩熔融形成,产于陆-陆碰撞带构造环境中,这与当时的区域构造环境较为一致。     

大悟杂岩的形成和抬升时代及其地质意义

大悟杂岩位于大别山西段,主体为花岗质片麻岩。为了限定其形成与变形过程,本文综合运用锆石U-Pb法和白云母~(40) Ar/~(39) Ar法进行年代学研究。锆石U-Pb LA-ICP-MS法对这些花岗质片麻岩定年结果显示:锆石的Th/U值为0.79~4.29,属于典型的岩浆锆石特征;206Pb/238 U的加权平均年龄为(810±63)Ma(n=12,MSWD=0.021),代表这些花岗质片麻岩的形成时代。大悟杂岩核部花岗质片麻岩的白云母坪年龄为(210.5±1.4)Ma,相应的等时线年龄为(211.6±2.5)Ma。这些新的研究结果支持以下两点认识:大悟杂岩中的花岗质片麻岩形成于新元古代,而不是白垩纪;这些前寒武纪岩石的构造抬升过程发生在三叠纪晚期(211 Ma)。由于西大别晚三叠世构造与高压—超高压变质岩的出露过程有关,因此,大悟杂岩的变形与高压—超高压变质岩的抬升之间的关系就成为一个耐人寻味的科学问题。同时,由于大悟杂岩中的多数构造面理和线理形成于区域高压—超高压变质作用之后,据此推断西大别三叠纪晚期的变形发生在造山晚期-后造山背景下,伴随着地壳和岩石圈的大规模伸展与减薄。     

贺根山缝合带阿萨格图钾玄质火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

内蒙古西乌珠穆沁旗阿萨格图火山岩出露于贺根山缝合带迪彦庙蛇绿混杂岩南侧,岩石类型为粗安岩、粗面岩和粗面英安岩。粗安岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年获得火山岩形成年龄为132.1±0.7 Ma。岩石地球化学显示火山岩属于钾玄岩系列,岩石高Na_2O+K_2O(7.61%～10.35%)、高K_2O(3.94%～6.04%)、高Al_2O_3(16.32%～17.99%)、低TiO_2(0.45%～0.95%),富集Rb、Ba、U等大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素(HFSE)。稀土元素含量为109.62×10~(-6)～174.68×10~(-6),稀土元素配分曲线为右倾式分布。岩石学和岩石地球化学特征表明,阿萨格图地区白垩纪火山岩与洋壳俯冲作用有关,形成于俯冲板片断离—后造山伸展构造背景。古亚洲洋俯冲洋壳析出流体交代上覆地幔形成贺根山缝合带富集地幔,随后的俯冲板片断离—后造山伸展作用触发富集地幔部分熔融产生该钾玄质岩浆。结合贺根山缝合带的壳幔电性结构和晚古生代蛇绿岩—岛弧岩浆岩、中生代后造山A型花岗岩的时空分布与演化,初步建立了该区钾玄质火山岩的板片断离—后造山伸展地球动力学模式。