内蒙古北山地区三个井辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

内蒙古北山地区位于中亚造山带南缘中段,岩浆活动强烈.为了厘清北山地区的构造演化,对北山地区三个井辉长岩开展了年代学和地球化学研究.结果 表明:其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(404.9±1.6) Ma,形成年代为早泥盆世;岩石地球化学特征显示,岩石Al2 O3含量高,为18.99%~ 21.12%(大于17%),岩石属高铝玄武岩类,轻、重稀土分馏明显,(La/Yb)N为7.16 ~9.07,大离子亲石元素Rb、Ba、K和Sr明显富集,而高场强元素Ta、Nb和元素P亏损明显.上述特征表明三个井辉长岩的形成与俯冲带相关,结合区域地质特征,该辉长岩是沿红石山一带的主洋盆向南俯冲形成的早期岩浆弧的产物.     

内蒙古阿拉善北部陶豪托西圈辉长岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄和地球化学特征

在内蒙古阿拉善地区北部庆格勒图附近零星分布着数个基性侵入岩体,陶豪托西圈辉长岩是其中最大的一个。早期资料显示,这些基性侵入岩可能形成于早古生代。2件陶豪托西圈辉长岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果一致,表明其形成时代为276~275Ma,相当于早二叠世晚期。地球化学特征表明,陶豪托西圈辉长岩中存在早期分离结晶所形成的斜长石的富集,而其中Nb的负异常可能是源区特征的反映,暗示着该岩体可能形成于俯冲背景下,而不是伸展环境下的产物。结合区域地质资料,阿拉善北部晚石炭世—二叠纪的岩浆活动存在幔源岩浆的强烈参与,这一时期该地区可能属于俯冲背景下的岩浆弧。     

内蒙古北山造山带花岗岩地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及地质意义

砾石滩地区位于内蒙古额济纳旗西部,晚古生代花岗岩出露广泛,是研究北山造山带晚古生代地质演化的关键地区.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年结果显示,该地区的花岗岩形成于晚石炭世,其中英云闪长岩年龄为310.8±1.4 Ma,花岗闪长岩年龄为310.3±1.4 Ma和306.0±1.2 Ma,二长花岗岩年龄为308.7±1.4 Ma.岩石学及化学成分显示其为准铝质-弱过铝质、中钾钙碱性系列岩石;稀土配分曲线呈现轻稀土元素相对富集的右倾分布特征,弱负铕异常（δEu为0.7~0.9）;岩石富集大离子亲石元素Rb、K等,具有负的Nb、Ta和Ti异常;英云闪长岩、花岗闪长岩具有不均一的ε_Hf（t）值（3.8~14.8）、（7.3~14.0）,二阶段Hf同位素模式年龄t_DMC分别为378~1 083 Ma、433~868 Ma.北山造山带北部晚石炭世英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩的形成与壳幔混合有关,产生于大洋岩石圈俯冲过程中,形成于陆缘弧环境,该过程诱发了地幔对流,因而产生了幔源岩浆底侵,并将元古宙基底岩石熔融,壳幔混合之后形成晚石炭世大规模花岗岩类.      

内蒙古阿拉善北部陶豪托西圈辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

在内蒙古阿拉善地区北部庆格勒图附近零星分布着数个基性侵入岩体,陶豪托西圈辉长岩是其中最大的一个。早期资料显示,这些基性侵入岩可能形成于早古生代。2件陶豪托西圈辉长岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果一致．表明其形成时代为276-275Ma,相当于早二叠世晚期。地球化学特征表明,陶豪托西圈辉长岩中存在早期分离结晶所形成的斜长石的富集,而其中Nb的负异常可能是源区特征的反映,暗示着该岩体可能形成于俯冲背景下,而不是伸展环境下的产物。结合区域地质资料,阿拉善北部晚石炭世一二叠纪的岩浆活动存在幔源岩浆的强烈参与,这一时期该地区可能属于俯冲背景下的岩浆弧。     

西藏改则比萨辉长岩地球化学特征及SHIRMP锆石U-Pb年龄地质意义

西藏改则比萨岩体岩石类型为辉长岩,通过野外地质调查及岩石化学、岩石地球化学测试,其主量元素组成SiO_2为46.65%～53.97%,K_2O为0.98%～1.84%,Na_2O为2.15%～3.17%, K_2O含量小于Na_2O,Al_2O_3为16.80%～17.77%,TiO_2为1.11%～1.27%, DI(分异指数)为24.83～43.55,说明岩浆分异作用较弱。岩石富集轻稀土,亏损重稀土,δEu具弱正异常。总体大离子亲石元素Sr、Rb、K富集,高场强元素Nb、Ta、Ti、P、Yb亏损。应用SHRIMP锆石U-Pb测年法,获得比萨辉长岩年龄为(120.56±0.74)Ma。     

新疆阿尔金长沙沟一带奥陶纪辉长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

通过对新疆阿尔金长沙沟一带详细的野外地质调查,笔者首次解体出了奥陶纪辉长岩.采用高精度SHRIMP锆石U-Pb测年法获得了其206Pb/238U年龄加权平均值为(444.9±3.4)Ma(n=9,MSWD=1.83),可能代表了南阿尔金洋盆封闭后的一次岩浆事件.对岩石地球化学研究,表明该区辉长岩分异指数DI=35.26～44.76,固结指数SI=20.24～31.43,反映岩浆结晶分异程度较低;里特曼指数σ=3.26～9.49,A/CNK=0.75～0.82,属准铝质钙碱-碱性系列;稀土总量较高,∑REE=237.39×10-6～329.26×10-6,(La/Yb)N=6.14～8.55,轻、重稀土分馏较明显,REE配分曲线向右缓倾,Eu负异常不明显;Ba、Hf、Rb、Th、U含量明显偏高;Rb/Sr=0.04～0.47,明显低于陆壳平均值.结合区域地质背景及R1-R2图解指示:该套辉长岩应形成于板块碰撞前-碰撞后的抬升阶段,主要受阿尔金南深大断裂控制,为伸展构造环境下形成的幔源型侵入岩,可能为南阿尔金洋盆封闭后最近的一次伸展事件的产物.     

内蒙古乌拉特中旗北七哥陶辉长岩SHRIMP锆石 U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

内蒙古乌拉特中旗温更地区北七哥陶辉长岩岩体由橄榄辉长岩和角闪辉长岩组成,主要造岩矿物为橄榄石、辉石、斜长石及角闪石等.锆石SHRIMP U-Pb同位素定年结果表明,橄榄辉长岩形成于269±8Ma,为晚古生代华北板块北缘岩浆活动的产物.橄榄辉长岩和角闪辉长岩具有相似的稀土元素、微量元素以及同位素特征,即:轻稀土元素( LREE)富集的右倾平滑配分模式;大离子亲石元素(LILE)K、Sr、Ba明显富集,高场强元素(HFSE) Nb、Ta、U、Th相对亏损,但Zr-Hf不亏损;87Sr/86Sr(t)平均值分别为0.706776和0.706960,εNd(t)平均值分别为-8.8和-8.9,206pb/204Pb、207pb/204Pb、208Pb/204Pb比值的平均值分别为17.2019和17.2277、15.4252和15.4524、37.3082和37.4724,在s7 Sr/86Sr(t)-143Nd/144 Nd (t)图解上,北七哥陶辉长岩都落在了EMI型富集地幔附近.根据以上事实,结合区域资料表明,橄榄辉长岩和角闪辉长岩产于后碰撞的构造环境,并且来自相同的岩浆源区,主要继承了华北陆块内部EMI型富集地幔,可能受到了古亚洲洋俯冲消减过程中再循环下地壳组分对岩石圈地幔的改造.     

内蒙古北山地区斑状花岗闪长岩地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

北山地区斑状花岗闪长岩是明水岩浆弧的一个重要组成部分,位于北山北带,至今未见可靠的同位素年龄报道。本文在运用阴极发光技术对岩体中的锆石进行细致的内部结构分析的基础上,利用LA‐ICP‐MS锆石U‐Pb原位定年方法进行同位素年龄测定。结果表明,单颗粒锆石 U‐Pb年龄为277 M a~283 M a ,加权平均年龄为279.5±1.6 M a ,花岗闪长岩主体形成于华力西晚期。地球化学研究显示,A/NCK>1.05,刚玉分子含量>1%;轻稀土元素相对重稀土元素明显富集,LREE/HREE为16.89~18.58,伴有弱的Eu负异常(δEu为0.76~0.92);富集强不相容元素Rb、Th、K ,强烈亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具有高钾钙碱性过铝质花岗岩的特征。结合区域地质背景,认为斑状花岗闪长岩形成于后碰撞的构造环境,这限制了红石山洋闭合时限早于279.5±1.6 M a。     

内蒙古锡林郭勒盟东部梅勒图组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

内蒙古锡林郭勒盟东部扎布其尔沃布勒吉地区梅勒图组火山岩岩性主要为玄武安山岩、橄榄玄武岩、杏仁-气孔状玄武安山岩夹薄层凝灰岩。LA--ICP--MS锆石U—Pb测年数据显示,火山岩形成于137Ma-138Ma,为早白垩世中期。岩石地球化学数据分析表明：该组火山岩富钠,贫钾（Na2O/K2O比值为1.24~1.54）,里特曼指数σ为2.18~3.57,属正常类型钙碱性系列岩石; 稀土元素富集（∑REE=327.40~534.77×10-6）,LREE/HREE=10.37~17.42,轻、重稀土分馏明显（LaN/YbN=13.08~25.43）;富集大离子亲石元素,高场强元素Ti、Nb、Hf亏损。MgO-FeO*-AL2O3和Th-Hf/3-Ta图解为造山带板内环境碱性玄武岩。其岩浆来源为富集地幔,形成于引张构造背景下。     

内蒙古扎赉特旗辉长岩-闪长岩地球化学特征和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

扎赉特旗地区发育的辉长岩-闪长岩属钙碱性岩石系列。岩石相对富集LREE、大离子亲石元素（K、Rb、Ba和Sr）及U,亏损高场强元素（Th、Ta、Nb和Ti）,类似于岛弧环境产物。推测其源区为岩石圈地幔,原生岩浆为幔源物质部分熔融产生,在上升过程中遭受微弱地壳混染。用LA-ICP-MS同位素测定方法,测得其中变辉绿岩、角闪辉长岩和辉长闪长岩的锆石206Pb/238U年龄平均值分别为317.3Ma±1.1Ma（30个数据点）、328.1Ma±1.3Ma（29个数据点）、325.2Ma±0.9Ma（32个数据点）,为首次在扎赉特旗地区中基性岩体中获得较早的高精度岩体侵位年龄,指示扎赉特旗一带在早石炭世末期存在洋壳俯冲作用,为进一步研究二连浩特-贺根山碰撞拼合带东延至扎赉特旗一带的形成与演化提供了新的证据。     

内蒙古北山地区黑红山一带斑状花岗闪长岩地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

北山地区黑红山一带出露的晚石炭世斑状花岗闪长岩大地构造位置位于北山-天山造山系、额济纳-北山弧盆系,至今未见可靠的同位素年龄报道。在运用阴极发光技术对岩石中的锆石进行内部结构分析的基础上,利用LA-ICP-MS锆石UPb同位素原位定年方法获得206Pb/238U年龄加权平均值为312.1±3.2Ma。岩石化学研究显示,斑状花岗闪长岩属中钾钙碱性、准铝质-弱过铝质系列,具I型花岗岩特征;轻稀土元素富集,轻、重稀土元素分馏明显,稀土元素配分曲线右倾;微量元素不同程度地富集Rb、Th、K、Hf,亏损Ta、Nb、Ti、P等元素,显示其形成于板块碰撞前的火山弧环境。结合区域地质背景分析,红石山-百合山-蓬勃山蛇绿岩带代表的洋盆在晚石炭世尚未消亡。     

内蒙古北山风雷山地区流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地球化学特征

在北山地区的红石山—百合山—蓬勃山蛇绿岩带东段以南分布大量的火山岩,通过对北山风雷山地区流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,表明其形成年代为(318.5±1.2)Ma,即晚石炭世。流纹岩的SiO₂含量为77.05%~77.52%,K₂O+Na₂O含量为6.96%~7.83%; 在微量元素原始地幔标准化蛛网图中,显示Rb、K、Th、U、Zr、Hf明显富集,而高场强元素Ta、Nb、Ti明显亏损; 岩石地球化学特征表明,流纹岩为高钾钙碱性系列,具火山弧花岗岩属性。结合区域地质特征研究,在早石炭世时期,红石山—百合山—蓬勃山拉张裂解形成初始小洋盆,即类似于“红海型”海槽的环境,在大约早石炭世晚期洋壳发生向南、向北的双向俯冲,到晚石炭世继续裂解的小洋盆南缘向南俯冲,从而形成了大量的弧火山岩。     

内蒙古乌兰浩特地区正长花岗岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄及其地质意义

为探讨乌兰浩特地区正长花岗岩形成时代及其构造环境,对其进行锆石U-Pb年龄和岩石地球化学研究.结果表明:LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(219.7±1.2)Ma,代表了其成岩年龄;岩石高硅、高碱,贫铝、钙、镁、铁;岩石稀土含量偏高,轻重稀土分馏不明显,Eu负异常明显;在微量元素上,富集大离子亲石元素Rb、K,贫Sr、Eu、Ba,富高场强元素U、Th、Hf、HREE,贫Ti;10000×Ga/Al值(3.53~5.09)均大于A型花岗岩的下限值(2.6),明显高于I型和S型花岗岩的平均值(分别为2.10和2.28).因此,晚三叠世正长花岗岩为A型花岗岩,推断其形成于古亚洲洋闭合后的造山后岩石圈伸展构造环境.     

内蒙古四子王旗地区小南山辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

四子王旗地区小南山为内蒙古中部镁铁质-超镁铁质岩带内发育的一个中型铜镍铂硫化物矿床,辉长岩为含矿岩体的成矿母岩。岩石主量、微量及稀土元素分析结果表明,小南山辉长岩属于铁质镁铁质岩,具有拉斑玄武岩系列演化趋势,相对富集大离子亲石元素(Rb、Ba、U、Pb等)和亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),并具有轻、重稀土元素分馏相对明显、轻稀土元素相对富集、重稀土元素亏损的右倾型稀土元素配分模式。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年法,获得小南山辉长岩年龄结果为272.7±2.9Ma,代表了小南山辉长岩体的成岩成矿时代,属中二叠世。区域地质资料及微量元素特征表明,小南山岩体可能形成于板内构造环境。     

内蒙古北山地区北山岩群斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

内蒙古北山地区标山一带北山岩群出露相对齐全,基于区域地质、岩石学及地球化学等特征研究,在北山岩群中解体出斜长角闪岩,其原岩为辉长岩、辉绿岩等基性岩脉。采用LA-ICP-MS方法对斜长角闪岩样品开展锆石U-Pb同位素测年分析,获得U-Pb加权平均年龄为1623±21Ma,207Pb/206Pb表面年龄为1547~1691Ma。样品中锆石多为半自形双锥柱状,粒径介于0.03~0.21mm,发育较明显的振荡环带,具有核-幔-边结构,30个锆石分析点Th/U比值为0.38~0.92,绝大多数大于0.4,表明这些锆石为岩浆成因而非变质成因锆石。因此,这些锆石的同位素年龄为斜长角闪岩的结晶年龄,从而说明北山岩群的成岩年龄应不晚于1623±21Ma。综合研究表明,斜长角闪岩形成于古元古代大陆扩张环境,这些认识对北山岩群的时代归属及其北山地区构造发展演化历史的研究均具有重要意义。     

西藏门巴地区早白垩世花岗岩地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

门巴地区早白垩世花岗岩位于冈底斯弧背断隆带东段,是研究冈底斯演化的重要组成部分。以门巴地区黑云母花岗岩和二云母花岗岩为研究对象,运用岩石地球化学和锆石U-Pb测年方法,分析了该区域早白垩世花岗岩的地球化学特征及构造背景。样品锆石具有明显的振荡环带,属岩浆成因锆石;测得LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为139.4～140.6Ma,为早白垩世。岩石地球化学特征表明,门巴地区早白垩世花岗岩具有富硅、高碱,贫FeO、MgO、CaO的特征,为强过铝质的高分异花岗岩,属高钾钙碱性系列,并具同源岩浆演化的趋势;稀土元素配分模式为右倾型,具Rb、Ba、Th、Nb、Ce等富集,Hf、Zr、Sm、Y、Yb等亏损的特征;门巴地区花岗岩形成于陆-陆碰撞造山环境,构造背景由同碰撞逐渐过渡为造山期后的构造环境,具有后碰撞伸展构造性质,是软流圈上涌或玄武岩底侵的岩浆响应。     

内蒙古阿尔山地区中生代A型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

在岩石学研究的基础上,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学方法,研究了阿尔山地区不同时代花岗岩体的成因和构造意义。研究表明,三广山中粒碱长花岗岩形成于印支期(228.5±3.0Ma);南兴安似斑状碱长花岗岩形成于燕山期(141.7±2.6Ma),捕获锆石年龄为1847±21Ma,反映该区可能具有前寒武纪结晶基底。两岩体岩石化学以富Si、高K、低Mg、贫Ca为特点,A/CNK值为1.00~1.05;富集高场强元素和轻稀土元素,亏损重稀土元素和大离子亲石元素,稀土元素配分模式为典型的右倾海鸥型。岩相学和地球化学特征显示,三广山和南兴安花岗岩均为A型花岗岩。其中,三广山花岗岩为A2型花岗岩,南兴安花岗岩为A1型花岗岩。全岩Sr-Nd同位素组成(εNd(t)值为2.26~5.58)表明,阿尔山地区花岗岩的源区可能为显生宙—新元古代期间从亏损地幔中新增生的地壳物质,但南兴安和三广山2个岩体的形成机制不同。三广山A2型花岗岩可能是古亚洲洋在三叠纪闭合后进入造山后阶段岩石圈伸展体制下的产物,而南兴安A1型花岗岩可能形成于早白垩世大兴安岭地区板内伸展作用下的拉张减薄环境。