庐枞早白垩世火山岩的地球化学特征及其源区意义

从中生代到新生代,华北东部岩石圈地幔发生了减薄以及地球化学性质置换, 而扬子地块东部中生代岩石圈地幔也表现出类似的过程,对中生代火山岩的地球化学研究有助于了解这一变化过程以及发生置换时的时空关系。庐枞火山岩出露于扬子地块东部,为一套包括粗玄岩–玄武粗安岩–粗面岩的富碱橄榄安粗岩系。研究了双庙组基性火山岩,这些岩石富集Rb,K,Sr,Th和轻稀土元素,亏损高场强元素。(87Sr/86Sr)i = 0.7060~0.7063,εNd(t )=-3.9~-6.2,(206Pb/204Pb)i=17.788~18.125,(207Pb/204Pb)i= 15.511~15.546,(208Pb/204Pb)i =37.735~38.184。在喷出地表过程中,火山岩没有受到明显的地壳物质混染,因此元素和同位素组成反映了地幔源区的地球化学特征。 其地幔源区具有同位素富集特征,表明火山岩源区曾受到地壳物质的影响,是富集地幔部分熔融的产物,并经历明显的结晶分异作用。庐枞火山岩的岩浆成分和源区特征反映该地区在晚中生代岩石圈地幔的伸展和软流圈地幔上涌的演化过程。     

大兴安岭中段柴河地区玛尼吐组火山岩年代学、地球化学及岩石成因

对大兴安岭中段柴河地区玛尼吐组火山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以了解其形成时代、岩石成因及其所揭示的区域构造背景。玛尼吐组火山岩岩相学鉴定结果为安山岩、英安岩,化学成分显示其为粗面英安岩、粗面岩和英安岩。玛尼吐组火山岩锆石多呈自形半自形晶,振荡环带发育,Th/U=0.33~2.08,指示其岩浆成因。定年结果显示,玛尼吐组火山岩形成于139~148 Ma的晚侏罗世。岩石地球化学研究表明,玛尼吐组火山岩的w(SiO₂)为64.87%~68.65%,w(Al₂O₃)为15.53%~16.72%,全碱w(Na₂O+K₂O)为6.75%~9.22%,K₂O/Na₂O=0.63~1.57,属于高钾钙碱性系列。所有样品的稀土配分曲线具有相似的特征,稀土丰度总量w(∑REE)为(124.95~208.57)×10^-6,轻重稀土分馏明显,(La/Yb)_N=11.50~14.88, Eu负异常(0.45~1.17),微量元素以富集Rb、Ba、K,亏损Nb、P、Ti为特征。玛尼吐组火山岩原始岩浆来源于地壳岩石的部分熔融,形成于蒙古-鄂霍茨克缝合带闭合后的岩石圈伸展构造环境。     

内蒙古中部红格尔地区二叠纪A型花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及岩石成因

内蒙古中部红格尔地区碱长花岗岩是白音乌拉-东乌旗A型花岗岩带的重要组成部分,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为286~294 Ma,表明其形成时代为早二叠世。岩石富硅(SiO_2=75.13%~80.17%)、富碱(Na_2O+K_2O=7.33%~9.11%)、富铁(TFe_2O_3=1.01%~2.31%)、贫镁(MgO=0.09%~0.27%)和贫钙(CaO=0.12%~0.52%)。微量元素中大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、K和Pb明显富集,Sr、Ba强烈亏损;高场强元素(HFSE)Nb、Ti、La和Ce亏损明显,Zr、Hf相对富集。岩体稀土总量较低且变化大(∑REE=33~165μg/g),轻重稀土分异程度低且轻稀土弱富集,具明显的Eu负异常(δEu=0.06~0.13),稀土元素分布模式表现为较平缓、轻微右倾的海鸥型分布型式。εNd(t)为正值(+1.08~+3.18),tDM2变化于805~965 Ma之间;有较高的放射成因铅,(~(206)Pb/~(204)Pb)i为18.710~19.280,(207Pb/204Pb)i为15.557~15.597,(~(208)Pb/~(204)Pb)i为37.887~38.330。岩石学、主元素和微量元素地球化学特征显示红格尔地区碱长花岗岩属于铝质A型花岗岩,其形成于碰撞后伸展构造背景,是后碰撞俯冲板片断离诱发中下地壳镁铁质岩石部分熔融的产物。红格尔地区A型花岗岩的发育可能反映了内蒙古中部古亚洲洋在二叠纪前已经闭合。     

郯庐断裂带莒县地区早白垩世中酸性火山岩成因及其地质意义

莒县早白垩世火山岩沿郯庐断裂带分布,由粗安岩、粗面岩和流纹岩组成,属高钾钙碱性-钾玄岩系列.岩石富集Rb、K、Ba等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和重稀土元素,Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)t=0.7082～0.7095,ENd(t)=-16.4～-19.8)与区内基性岩的相类似,而Pb同位素组成((206pb/204Pb)t=16.523～17.038,(207pb/204Pb)t=15.414～15.468,(208pb/204Pb)t=37.058～37.427)类似于EM1型富集地幔.(87Sr/86Sr)t和εNd(t)与SiO2没有明显的相关性,且较高的Th/U、Ce/Pb值和较低的Nb/La、Nb/U值均暗示岩浆在上升过程中未遭受明显的地壳混染.粗安岩具有高的Cr、Ni、MgO含量及Mg#值和古老Nd同位素模式年龄,暗示其起源于富集的岩石圈地幔.粗面岩与粗安岩的主要氧化物、微量元素与SiO2呈明显的相关性,这暗示可能为同源岩浆结晶分异而来.研究表明,莒县地区中酸性火山岩形成于岩石圈伸展减薄背景下,由曾遭受俯冲扬子陆壳熔体改造的华北岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆分离结晶作用而成.郯庐断裂带的伸展活动控制着火山岩的分布,为岩浆的形成和运移提供了有利的场所,在华北克拉通破坏中可能起到了重要的作用.     

余江盆地铁镁质火山岩地球化学特征及其地质意义

余江盆地位于赣杭铀成矿带中段的西端,盆地内出露的铁镁质火山岩主要为玄武岩和玄武质安山岩,全岩SiO_2含量为47.6%~52.1%(平均49.1%),全碱(Na_2O+K_2O)含量较低,变化范围为3.16%~4.11%(平均3.64%),K_2O/Na_2O比值高,变化于0.70~0.94之间(平均0.78),在TAS图解上落入亚碱性系列范围;TFeO含量为9.26%~11.2%(平均10.5%),且Fe_2O_3/FeO比值为0.30~0.59(平均0.43),MgO含量为6.39%~8.03%(平均7.34%),在AFM图解主要落入钙碱性系列范围。CaO含量为7.45%~8.89%(平均8.28%),Al2O3含量为14.3%~15.3%(平均15.0%)。稀土总量较低,变化范围为149~160μg/g(平均154μg/g),轻稀土富集明显,(La/Yb)N值变化范围为6.77~9.12(平均7.65),Eu和Ce异常不明显(δEu=0.86~1.09;δCe=0.89~1.00),富集大离子亲石元素Ba、K、Rb、Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Ti、Y等。(87Sr/86Sr)_i值介于0.704634~0.705000之间(平均0.704741),(143Nd/144Nd)_i值介于0.512650~0.512674之间(平均0.512659),εNd(t)值变化范围是2.60~3.07,显示出亏损地幔源的特征;全岩δ18O值较高(6.99‰~9.90‰,平均8.21‰),可能与部分地壳物质的混入有关;(~(206)Pb/~(204)Pb)_i值介于17.659~17.875之间(平均17.768),(~(207)Pb/~(204)Pb)_i值介于15.255~15.292之间(平均15.272),(~(208)Pb/~(204)Pb)_i值介于37.854~37.994之间(平均37.933)。在(~(87)Sr/~(86)Sr)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i、(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i和(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(87)Sr/~(86)Sr)_i图解中位于亏损地幔端元和EMⅡ富集地幔端元之间,且更偏向于亏损地幔端元,表明源区可能有亏损地幔和EMⅡ富集地幔的贡献,且亏损地幔端元所占比例更高,暗示铀成矿作用与亏损地幔的关系比较密切,并且多类型的铁镁质岩浆活动可能有利于铀成矿作用。结合构造环境判别图分析,余江盆地铁镁质火山岩形成于板内伸展环境,由于岩石圈伸展减薄导致软流圈上涌所产生的结果,同时铀成矿作用可能与伸展构造环境有关。     

广西横县马山晚侏罗世钾玄质侵入岩的年代学和地球化学研究:兼论钦杭成矿带西南段燕山期构造背景

广西横县马山杂岩体位于钦杭成矿带西南段,出露于防城—灵山断裂带的西侧,为一套包括辉长岩、玄武(玢)岩、闪长(玢)岩、二长(斑)岩、普通角闪正长岩、石英正长岩、花岗岩在内的从基性到中、酸性的岩浆岩岩系。文中对其中的中性浅成侵入岩进行研究,获得二长闪长玢岩样品的40Ar/39Ar坪年龄为(153.8±0.6)Ma,表明岩石形成于晚侏罗世。所研究的岩石样品富K、富碱、w(K2O+Na2O)=5.73%~8.54%、K2O/Na2O=0.87~1.76,富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U和轻稀土元素,无明显的Nb-Ta-Ti负异常,为典型板内钾玄质岩石。其(87Sr/86Sr)i变化范围在0.705 11~0.705 47,εNd(t)变化范围在0.6~1.4,206Pb/204Pb为19.019~19.228,207Pb/204Pb为15.720~15.737,208Pb/204Pb为39.372~39.518,元素和同位素地球化学特征指示岩浆来源于亏损的软流圈地幔(DMM)和富集岩石圈地幔(EMⅡ)两个端员的混合。结合前人对南岭西部侏罗纪岩浆岩的研究成果,认为马山杂岩体的岩浆成分和源区特征反映桂东南在晚侏罗世发生了区域软流圈地幔上涌和岩石圈伸展-减薄作用,这是钦杭带西南段燕山期花岗岩和相关矿床形成的重要的地质构造背景。     

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。     

大兴安岭中南段查布其日上侏罗统玛尼吐组火山岩地质及年代学特征

通过1∶5万区域地质调查,运用“火山构造—岩性岩相—火山地层”三重填图方法,对大兴安岭中南段内蒙古查布其日地区上侏罗统玛尼吐组火山岩进行了系统的野外地质特征、岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究,分析玛尼吐组火山岩形成时代和构造背景。将内蒙古查布其日地区玛尼吐组划分为2个岩性段,一段为火山碎屑沉积岩和少量中性、中酸性火山碎屑岩,二段为中性火山熔岩、火山碎屑岩和少量火山碎屑沉积岩、酸性火山碎屑岩,构成一个完整的沉积喷发旋回;划分出爆发相（碎屑流堆积相、空落堆积相）、溢流相、火山通道相、喷发—沉积相等火山岩相,并圈出4个V级火山机构。获得查布其日玛尼吐组二段安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为157. 8±1. 4 Ma,表明其形成时代为晚侏罗世。岩石地球化学特征为,玛尼吐组二段粗安岩的SiO2为64. 04%~65. 40%,高Al2O3(16. 02%~16. 96%),岩石富碱(K2O+Na2O=8. 07%~8. 38%),低TFe2O3(1. 38%~4. 43%),贫TiO2(0. 6%~0. 81%),A/CNK值介于1. 02~1. 12之间;稀土丰度总量??REE为177. 60×10-6~254. 61×10-6,轻、重稀土分异较明显,(La/Yb)N=8. 13~12. 63,具弱负Eu异常(δEu=0. 71～0. 78）; 微量元素以富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U、K)和相对亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti)为特征。主量元素、微量元素地球化学特征显示查布其日玛尼吐组二段粗安岩为钾玄质岩。研究区玛尼吐组火山岩岩浆来源于伸展作用触发先前俯冲板片释放流体交代的大陆岩石圈地幔发生部分熔融,且受地壳混染影响较小,可能形成于蒙古—鄂霍次克洋造山后的伸展构造环境。     

琼北儋州市洛基地区早白垩世火山岩的锆石U-Pb年龄、 地球化学特征及其地质意义

琼北儋州市洛基陆相火山盆地发育一套中基性火山岩系,主要岩性为安山岩-粗安岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示其形成年龄为100.8 Ma,属早白垩世晚期。岩石具有SiO_2、Al_2O_3、Na_2O、K_2O偏高,而CaO、MgO、TiO2等偏低的特点;岩石稀土配分模式均表现为右倾的轻稀土富集型,轻、重稀土分异较强;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素;表明源岩可能受到了俯冲组分的影响。Sr-Nd-Pb同位素研究结果显示,Pb同位素初始比值为206Pb/204Pb=18.4715～18.5193、207Pb/204Pb=15.6124～15.6484、208Pb/204Pb=38.4444～38.6097,初始Sr比值为0.7071～0.7086,Nd初始比值为0.5122～0.5125,εNd (t)值为-4.3～-0.9,T2DM为980～1259 Ma。综合研究认为,中基性火山岩源自经俯冲流体交代作用的富集岩石圈地幔,并经历了明显的地壳物质混染作用,形成于太平洋板块俯冲体系引发的拉张伸展环境中。     

江西广丰、玉山盆地橄榄玄粗岩的SHRIMP锆石U-Pb定年和Sr-Nd-Pb-O元素同位素特征

华夏古板块与扬子古板块结合带内的广丰、玉山红色碎屑沉积盆地均有橄榄玄粗岩产出,SHRIMP锆石UPb年代学研究表明,橄榄玄粗岩锆石U-Pb年龄为93±1 Ma,属晚白垩世早期的产物。广丰盆地橄榄玄粗岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.706 191~0.706 352,εNd(t)值为0.27~0.55,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i值为18.045~18.080,(~(207)Pb/~(204)Pb)_i值为15.503~15.543,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i值为38.240~38.256;玉山盆地橄榄玄粗岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.705 856~0.706 024,εNd(t)值为1.74~1.93,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i值为17.956~18.063,(~(207)Pb/~(204)Pb)_i值为15.456~15.498,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i值为38.195~38.232。在(~(87)Sr/~(86)Sr)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i、(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i和(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(87)Sr/~(86)Sr)i图解中,广丰、玉山盆地橄榄玄粗岩均位于亏损地幔(DMM)和EMⅡ型富集地幔之间,而且(~(87)Sr/~(86)Sr)_i和(~(206)Pb/~(204)Pb)_i呈正相关,(~(143)Nd/~(144)Nd)_i和(~(206)Pb/~(204)Pb)_i呈负相关,指示其源区中可能均有DMM和EMⅡ型地幔的贡献;玉山盆地橄榄玄粗岩更偏向DMM端员,指示其DMM端员所占的比例更高。广丰、玉山盆地橄榄玄粗岩具有EMⅡ型地幔的贡献,说明华夏古板块与扬子古板块结合带的岩石圈地幔与华夏古板块的岩石圈地幔属相同类型,为华夏古板块俯冲于扬子古板块之下提供了新的证据。     

鲁西早白垩世岩石圈地幔的属性:大昆仑辉长岩和辉绿岩年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素制约

大昆仑辉长岩和辉绿岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、锆石Hf同位素和全岩地球化学及全岩Sr-Nd-Pb同位素的研究为探讨鲁西地区早白垩世岩石圈地幔的属性提供了制约。结果表明,大昆仑辉长岩中少量锆石和辉绿岩中锆石发育条痕状吸收,具有相对高的Th/U比值(0.11~3.12),暗示它们均为岩浆成因,辉长岩中多数为岩浆成因的捕获锆石。辉长岩和辉绿岩中岩浆锆石的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄分别为132±3Ma和112±1Ma;辉长岩中捕获锆石的谐和年龄主要介于2469~1752Ma之间,暗示古老地壳物质的存在。辉长岩和辉绿岩整体具有低Si O_2(49.08%~52.61%)、高MgO(4.52%~9.67%)、Na_2O含量(2.58%~3.49%)以及高Mg~#值(45~65)特征;富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Ba、Th)、贫重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Zr和Hf),其(La/Yb)_N=8.98~10.2,Eu负异常不明显(δEu=0.83~0.93)。辉长岩的初始~(87)Sr/~(86)Sr比值变化于0.7046~0.7060之间,ε_(Nd)(t)值介于-16.71~-15.54之间,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb初始比值分别为16.596~16.776、15.255~15.290和36.328~36.648。辉绿岩中岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值介于-12.0~-2.5之间。上述结果表明,大昆仑辉长岩和辉绿岩形成于早白垩世,与华北克拉通东部早白垩世岩石圈减薄的峰期时间一致;起源于受华北克拉通古老下地壳物质改造的富集岩石圈地幔的部分熔融,形成于岩石圈减薄的伸展构造背景。     

华北克拉通南缘早白垩世中基性火山岩成因及其地质意义

平顶山早白垩世大营组中基性火山岩样品为钾质和钾玄岩石系列,主要由粗安岩组成,属于偏铝质岩石。低MgO(2.25%~2.88%)和Cr(17.5~30.0μg/g)、Ni(17.4~23.3μg/g),高Al2O3(17.32%~17.56%)和K2O(4.43%~4.56%),K2O/Na2O>1。稀土表现出LREE富集的右倾平滑分布型式,(La/Yb)CN=14.0~14.7,HREE弱分馏,(Gd/Yb)CN=2.42~2.66,富集Rb、Ba、K、LREE和亏损Nb-Ta、Th,弱的Sr正异常。Sr-Nd同位素较富集87Sr/86Sr(t)=0.706877~0.707005,εNd(t)=-10.9~-11.6。大营组中基性火山源区岩的稀土、微量元素地球化学和同位素组成类似于晚中生代苏鲁造山带基性火山岩,北大别镁铁-超镁铁质侵入体和北淮阳中基性火山岩(Fanetal.,2001,2004;Wangetal.,2005),暗示其可能具有相似的岩石成因,即大营组中基性火山来自于古老陆下岩石圈地幔和深俯冲的扬子下地壳混合源区的部分熔融作用,说明华北和扬子陆块在三叠纪碰撞过程中,扬子陆壳深俯冲再循环进入华北岩石圈地幔,其形成与板块俯冲作用没有直接的动力学关系,而形成于陆内伸展拉张环境下。     

大兴安岭中南段罕山林场地区玛尼吐组安山岩年代学、地球化学特征及其地质意义

玛尼吐组是在大兴安岭地区的重要地层单元. 本文对大兴安岭中南段罕山林场地区玛尼吐组火山岩进行LA-ICP MS 锆石U-Pb 定年和岩石地球化学分析。LA-ICP MS锆石U-Pb定年结果显示,四件安山岩样品分别形成于144.0±2.8Ma、144.6±2.1Ma、148.0±2.0Ma及151.4±2.6Ma,说明研究区玛尼吐组安山岩时代归属晚侏罗世。从岩石地球化学特征看,玛尼吐组安山岩与中国安山岩相比,下列成分的含量偏高：SiO2(50.4%~62.38%)、TiO2(0.92%~1.74%)、Al2O3(14.2%~18.34%)、CaO(4.84%~9.39%)、Na2O(2.68%~4.97%);含量相当的成分是：Fe2O3(2.91%~7.83%)、K2O(1.48%~3.27%)、P2O5(0.08%~0.52%;而下列成分的含量偏低：FeO(0.74%~4.67%)、MnO(0.04%~0.16%)、MgO(0.92%~5.06%);因此它是一套准铝质高钾钙碱性系列安山岩。稀土总量（ΣREE）较低,介于95.88×10-6~186.76×10-6之间,轻、重稀土分异明显（LREE/HREE=5.24~9.75,(La/Yb)N=4.84~13.21）;具轻微负铕异常（δEu=0.78~1.11）。微量元素富集大离子亲石元素（Rb、Ba、K、Pb、Sr）和LREE,亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti、P）和HREE。火山岩浆来源于俯冲流体交代的地幔楔部分熔融;形成于大陆边缘弧,与太平洋板块俯冲后的陆内伸展作用相关。     

南太行山平顺辉长岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

南太行山平顺辉长岩体主要造岩矿物为斜长石、单斜辉石、普通角闪石和橄榄石等。锆石SHRIMP U-Pb同位素定年结果表明,辉长岩体形成于(123.4±1.7)Ma,为早白垩世华北板块内岩浆活动的产物。平顺辉长岩w(SiO_2)为42.82%~49.74%,w(Al_2O_3)为11.91%~16.54%,w(MgO)为6.79%~14.57%,w(TiO_2)为0.36%~1.53%,w(Fe_2O_3T)为4.02%~15.03%,w(CaO)为7.45%~18.70%,w(K_2O+Na_2O)为2.42%~3.81%,Mg#为56.53~81.68,LREE富集,HREE亏损,略显微弱的正Eu异常,以富集LILE、LREE元素和亏损Nb-Ta等高场强元素为特征。辉长岩~(206)Pb/~(204)Pb为17.062~18.295,~(207)Pb/~(204)Pb为15.354~15.422,~(208)Pb/~(204)Pb为37.185~37.298,ISr为0.7046~0.7051,εNd(125 Ma)为-14.03~-13.00,表明平顺辉长岩起源于EMⅠ富集地幔,并受到少量地壳物质的混染,可能是早白垩世华北克拉通破坏事件在太行山地区的岩浆活动产物。     

海南石碌地区早三叠世闪长玢岩脉U-Pb年代学及构造意义

石碌铁矿床位于海南岛五指山褶皱带西段.矿区内外发育以闪长玢岩脉为主的中基性脉岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年厘定闪长玢岩脉年龄为248±1 Ma(MSWD=0.4),为早三叠世岩浆活动的产物,与同时代的富碱侵入岩体构成“双峰式”侵入岩.闪长玢岩脉为钾玄质系列,低SiO₂(49.18%~55.25%)、高Al₂O₃(14.36%~16.75%)、FeO_t(5.98%~10.07%)和MgO(3.80%~5.43%),富集LILE和LREE,亏损HFSE.Nb/Ta、Zr/Hf和La/Nb比值分别为15.33~17.80、36.00~45.23和2.59~8.62;Pb同位素组成(206Pb/204Pb)_t=18.087~18.483,(207Pb/204Pb)_t=15.473~15.587,(208Pb/204Pb)_t=38.272~38.817.LREE/HFSE和LILE/HFSE比值及Pb同位素组成显示为富集地幔来源,但混染有少量的地壳物质.HFSE判别图解指示闪长玢岩脉形成于大陆边缘弧伸展背景,与晚二叠世印支板块NE向向华南地块俯冲造成的大陆边缘弧局部伸展有关.      

云南永平卓潘新生代碱性杂岩体的元素地球化学和Nd-Sr-Pb同位素特征及地质意义

云南永平卓潘碱性杂岩体是金沙江-哀牢山富碱斑岩带中的重要岩体,位于兰坪走滑拉分盆地西部。该岩体的主要岩石类型为辉石正长岩、正长岩和霞石正长岩等。岩石地球化学显示高碱、高K_2O/Na_2O比值、低TiO_2、高Al_2O_3的超钾质钾玄岩系列岩石。微量元素表现为富集K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE),亏损Ta、Nb、Ti、P、Zr等高场强元素(HFSE),表现为明显的"Ta-Nb-Ti"负异常,同时富集过渡性元素Cr、Ni、Co等。稀土元素为稀土总量高,富集LREE、(La/Yb)_N比值高、Eu异常不明显为特征。(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值为0.707611～0.709167、ε_(Nd)(t)值为-4.89～-6.57,~(206)Pb/~(204)Pb变化于18.6886～18.7022、~(207)Pb/~(204)Pb变化于15.6169～15.63493、~(208)Pb/~(204)Pb变化于38.7972～38.8927,显示岩浆源区具有富集地幔(EMⅡ)与下地壳共同作用的壳幔过渡带特征,构造环境判别为大陆弧(CAP)环境。岩体是在碰撞造山过程中大陆板片俯冲,使曾经遭受古洋壳板片流体强烈交代的壳幔过渡带在上升的软流圈熔体的注入而发生部分熔融,在走滑拉分盆地的核心部位沿构造断裂上升侵位而形成。     

沂沭断裂带北段早白垩世高钾钙碱性火山岩地球化学特征与岩石成因

沂沭断裂带内发育了大量的中生代火山岩,其成因研究对剖析断裂带活动规律具有重要意义。本文对断裂带北段潍坊、安丘、鄌郚地区中生代火山岩进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和主量元素、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素分析。探讨了沂沭断裂带中生代火山岩成因及其形成的地球动力学过程。断裂带北段火山岩年龄集中在131~124Ma之间,喷发于早白垩世。岩石为一套高钾钙碱性火山岩,包括玄武安山岩、粗安岩、粗面岩、英安岩。火山岩富集Rb、Ba等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素。稀土元素含量高（∑REE=140.5×10^-6~433.1×10^-6）,富集轻稀土、亏损重稀土（∑LREE/∑HREE=9.8~31.0）,无明显的Eu负异常。火山岩具有富集且变化范围较大的Sr-Nd-Pb同位素组成,（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i=0.708054~0.711692,ε_Nd（t）值为-15.3~-7.4,（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb）_i=17.213~17.962,（²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb）_i=15.425~15.590,（²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb）_i=37.597~38.365。研究表明,高钾钙碱性火山岩的源区与区域基性岩源区一致,均为富集岩石圈地幔。玄武安山岩、粗安岩、粗面岩经基性岩浆分离结晶作用形成,英安岩则遭受了华北下地壳强烈混染。三叠纪末期,由于扬子板块向华北克拉通俯冲,扬子地壳析出的流体/熔体交代了华北古老岩石圈地幔,形成富集岩石圈地幔。早白垩世,受古太平洋板块俯冲和后撤作用,富集岩石圈地幔部分熔融形成基性岩浆,岩浆在上升过程中发生分离结晶作用,受沂沭断裂深切作用影响,部分地区遭受华北下地壳混染,最终形成区内各类高钾钙碱性火山岩。     

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. 7Ma。岩石地球化学显示火山岩属于钾玄岩系列,岩石高Na2O+K2O(7.61%~10.35%)、高K2O(3.94%~6.04%)、高Al2O3 (16.32%~17.99%)、低TiO2 (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。     

冀北沽源铀矿田粗面岩的年代学、地球化学特征及岩石成因

沽源铀矿田位于开源-赤峰断裂带以南的华北古板块北缘,燕辽Mo-U-Ag-Pb-Zn多金属成矿带西段和沽源-红山子铀成矿带西南段,铀矿赋存在粗面岩-流纹岩组合中。2个粗面岩样品(样号分别为GY101和GY108)的锆石均具有明显的环带结构,Th/U比值高,属典型的岩浆成因锆石。SHRIMP锆石U-Pb测年结果表明:GY101粗面岩13个分析点的206Pb/238U年龄范围为142~136 Ma,加权平均值为(138.4±1.3)Ma,MSWD=0.47;GY108粗面岩12个分析点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为143~137 Ma,加权平均值为(139.5±1.3)Ma,MSWD=0.49,指示地质时代属早白垩世早期。粗面岩具有较高的SiO_2、K_2O+Na_2O含量和K_2O/Na_2O、Fe_2O_3/FeO比值,在SiO_2-(K_2O+Na_2O)图解中落在碱性系列粗面岩或粗面英安岩范围,在SiO_2-K_2O图解中落在橄榄玄粗岩系列范围,结合标准矿物Q含量小于20%,属典型的高钾碱性粗面岩。稀土元素含量高,富集轻稀土,Eu负异常不明显,稀土分布模式为右倾轻稀土富集型,具高压型粗面岩的稀土元素特征;富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Pb和高场强元素Zr、Y,亏损Nb、Ta、Sr、Ti元素,具高Sr-Ba英安岩-流纹岩的微量元素特征。较低的Ti/Zr、Nb/Ta比值和较高的Rb/Sr比值,具有壳源火山岩的特征;具有较高的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i(0.707781~0.708156)、εNd(t)(–5.31~–5.83)和δ~(18)OVSMOW(7.08‰~8.05‰),较小的tDM2(1361~1376 Ma),较低的(~(206)Pb/~(204)Pb)_i(16.97~17.00)、(~(207)Pb/~(204)Pb)_i(15.06~15.62)和(~(208)Pb/~(204)Pb)_i(36.73~36.80),在ε_(Nd)(t)-(~(87)Sr/~(86)Sr)_i图解中落在EMⅠ富集地幔与亏损地幔的联线附近,在(~(208)Pb/~(204)Pb)t-(~(206)Pb/~(204)Pb)_t图解中落在靠近EMⅠ富集地幔的下地壳和地幔之间,在(~(87)Sr/~(86)Sr)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_t和(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_t图解中均落在EMⅠ富集地幔端元附近,在Zr/Al_2O_3-TiO_2/Al_2O_3和Y-Zr判别图解中都落在板内构造环境内。可见,沽源铀矿田粗面岩的成因可用两阶段模式进行解释:中元古代源于EMⅠ富集地幔和亏损地幔的岩浆混合并在底侵于下地壳的过程中受到少量古老下地壳物质混染后形成年轻下地壳;中侏罗世晚期-晚侏罗世发生的挤压构造事件导致地壳加厚,早白垩世早期在拉张构造环境下加厚地壳的年轻下地壳发生部分熔融形成的粗面质岩浆喷出地表形成粗面岩。     

东天山卡拉塔格地区镁铁质岩体年代学、岩石地球化学研究

东天山大南湖岛弧带北缘卡拉塔格地区发育一系列镁铁质岩体,出露面积1km2。岩体岩相较为单一,主要岩性有辉长岩、橄榄辉长岩、橄长岩、淡色辉长岩和辉绿岩。本文利用LA-ICP-MS测得2个辉长岩的锆石U-Pb年龄分别为282. 2±0. 6Ma和278. 3±0. 6Ma;与吐哈盆地玄武岩及东天山地区铜镍硫化物矿床时代一致。岩石地球化学显示相对低Fe、高Al、Ca、碱、Ti,富集Rb、Ba、Sr、K,亏损Th、Nb、Ta的特征。岩石的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0. 70313～0. 70461,εNd(t)=+6. 22～+8. 64,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i=17. 68～18. 103,(~(207)Pb/~(204)Pb)_i=15. 443～15. 536,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i=37. 423～37. 801,表现出高Nd、低Sr、低Pb,且变化范围较窄的特征。综合研究表明,该地区镁铁质岩体的岩浆动力学背景为后碰撞伸展环境;岩浆源区为俯冲板片交代的岩石圈地幔,并被软流圈物质混染;同位素和微量元素模拟显示母岩浆在源区遭受了5%～15%的板片流体交代,在上升过程中遭受了5%的上地壳物质混染。卡拉塔格地区镁铁质岩体与东天山二叠纪镁铁-超镁铁质岩体和吐哈盆地玄武岩形成于同一构造岩浆系统,在剥蚀较浅的大南湖岛弧带具有形成铜镍硫化物矿床的潜力。