桂东南大村和古龙岩体的成因:地球化学、锆石U-Pb年龄及Hf同位素制约

大村和古龙岩体产于扬子地块与华夏地块拼合带的西南段,对剖析华南区域构造演化具有重要的地质意义。对大村和古龙岩体的石英闪长岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得206Pb/238U年龄加权平均值分别为438±1Ma和435±2Ma,说明2个岩体均形成于加里东期。大村和古龙岩体具有钙碱性、准铝质-过铝质特征的Ⅰ型花岗岩。锆石的εHf(t) 值主要集中在0~+4之间,二阶段模式年龄 (TDM2) 主要集中在1.15~1.45Ga之间,指示物源主要来自中元古代新生的基性下地壳物质。根据大村和古龙岩体的地球化学、Hf同位素组成、岩体发育暗色微粒包体等特征,结合区域地质情况,认为其是在陆内碰撞造山期后伴随岩石圈局部伸展-减薄,软流圈高温地幔物质上涌,导致中元古代新生的基性下地壳部分熔融形成的酸性岩浆和幔源岩浆在源区不同程度的混合形成母岩浆,随后又经历了一定程度的分异演化最终固结成岩。     

桂东南马山杂岩体地球化学与锆石U-Pb同位素年代学特征及其地质意义

对桂东南马山杂岩体中的辉长岩进行了锆石原位LA-ICP-MS分析,获得了157.8±2.4Ma的206Pb/238U的加权平均年龄,表明该岩体形成于燕山早期的晚侏罗世。两件样品具有极低的SiO2,指示其为堆晶成因,无Nb、Ta亏损表明它们形成时没有受到明显地壳物质混染,因此其+4.46和4.24的d(158Ma)值反映了岩浆来自中度亏损的地幔源区,是对幔源物质亏损程度的最大估计;中基性岩具有类似于OIB的微量元素特征,不同程度的弱Nb、Ta亏损以及Sr、Nd同位素的变化,指示了幔源岩浆受到了不同程度的地壳物质的混染;相对于华南大多数同期或中生代花岗岩,马山杂岩体中花岗岩具有较小的d值和年轻的T2DM年龄,指示岩体形成时幔源物质的加入。因此,桂东南地区在燕山早期为拉张环境,马山杂岩体为板内拉张环境下中等亏损程度的地幔源区和下地壳物质部分熔融作用导致的岩浆作用产物。     

赣西北麦斜岩体的成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

对麦斜岩体2个代表性样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得206Pb/238 U加权平均年龄分别为(434±2)Ma和(437±2)Ma,说明该岩体形成于加里东期。麦斜花岗闪长岩为高钾钙碱性、准铝Ⅰ型花岗岩,具有高Ba-Sr花岗岩的地球化学特征,其w(Ba)(838～1 171μg/g)、w(Sr)(346～485μg/g)高,w(Y)(<19μg/g)、w(Yb)(<1.8μg/g)及w(Rb)/w(Sr)比值(平均为0.37)低,具有弱的Eu负异常,亏损Nb、P、Ti等高场强元素。锆石的εHf(t)值变化范围在-35.32～-1.50之间,二阶段模式年龄(T2DM)在3.63～1.51Ga之间,指示花岗岩主要来自中元古-古元古代古老地壳,并有年青幔源组分的参与。结合岩体的化学组成、锆石Hf同位素的不均匀性及微粒闪长质包体发育状况,推测麦斜岩体主要由基性下地壳部分熔融形成,岩浆形成过程中有幔源基性岩浆和表壳物质的加入。     

桂东北贺州英安岩锆石年代学、Hf同位素研究及其地质意义

研究区位于南岭成矿带西段湘—桂交界处,该区中生代岩浆活动频繁,成岩成矿作用显著,尤以燕山期最为强烈.为厘定桂东北贺州开山镇孔子庙英安岩的成岩时代和探讨其岩浆源区,文章对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和锆石Lu-Hf同位素研究.锆石U-Pb定年结果限定了英安岩的侵位年龄为157.1±0.9 Ma.锆石Lu-H...     

柴北缘察汗诺辉长岩成因:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学与Lu-Hf同位素制约

柴北缘察汗诺地区广泛发育中生代辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明, 辉长岩²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为246±0.7 Ma, 形成于中三叠世早期。辉长岩SiO₂(50.61%~54.41%)和全碱含量(2.36%~3.72%)低, 里特曼指数为0.54~1.12, 属于中钾钙碱性系列岩石; Mg^#(73~79)和Cr(342×10^-6~753×10^-6)、Ni(45.1×10^-6~145×10^-6)含量高, LREE/HREE为4.74~5.67, 富集U、Th等大离子亲石元素, 亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素, 呈现出与典型俯冲作用密切相关的弧岩浆岩特征。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示, 辉长岩ε_Hf(t)值为-2.24~+1.37, 研究表明察汗诺辉长岩岩浆源区因受俯冲板片流体交代而富集, 岩石主要起源于富集地幔的部分熔融。空间上, 察汗诺辉长岩与东昆仑布尔汗布达、鄂拉山以及西秦岭同仁-泽库等同时代的钙碱性岩浆岩, 共同构成了古特提斯洋向北俯冲的大陆边缘弧。     

桂东南上木水岩体的成因:地球化学、锆石U-Pb年龄及Hf同位素制约

上木水岩体产于扬子地块与华夏地块拼合带的西南段,对剖析华南区域构造演化具有重要的地质意义。针对上木水岩体的花岗闪长岩样品进行LA-ICP-MS锆石UPb测年,获得~(206)Pb/~(238) U年龄加权平均值为444 Ma±4 Ma(MSWD=0.027),说明岩体均形成于加里东期。上木水岩体具有钙碱性-高钾钙碱性、准铝质-过铝质特征的Ⅰ型花岗岩。锆石的ε_(Hf)(t)值主要集中在0~+4之间,二阶段模式年龄(T_(2DM))主要集中在1.2Ga~1.4Ga之间,指示其物源主要来自中元古代新生的基性下地壳物质。综合地球化学、锆石Hf同位素组成特征、岩体发育暗色微粒包体等特征及区域地质资料,认为其是在陆内碰撞造山期后伴随岩石圈局部伸展-减薄,软流圈高温地幔物质上涌,从而导致中元古代新生的基性下地壳部分熔融形成的酸性岩浆和幔源岩浆在源区不同程度的混合形成母岩浆,随后又经历了一定程度的分异演化并最终固结成岩。     

南秦岭武当山十堰地区中生代镁铁质岩石成因与构造意义——岩石地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素制约

南秦岭的北大巴山—武当山—十堰—随州一带发育大规模的镁铁质岩墙群,其岩石学成因为地质学家所广泛关注。本文对其中的武当山十堰地区黄龙—方滩一带发育的辉长岩体开展了全岩地球化学、SHRIMP锆石U-Pb年龄以及LA—MC—ICP—MS锆石Hf同位素组成研究。结果表明,辉长岩形成于晚三叠世(221.2±2.5 Ma);岩石地球化学组成显示辉长岩为亚碱性拉斑玄武岩系列,轻稀土富集重稀土亏损,其平滑右倾的稀土配分模式与E—MORB相似;中等Ti、Zr、Hf、Nb含量,亏损Rb、Sr等大离子亲石元素,以及结晶年龄锆石的ε_(Hf)(t)值在-13.5至-6.18之间,表明岩石具有古老的两阶段Hf模式年龄(2103～1640 Ma)。综合分析表明:该套辉长岩岩浆为尖晶石二辉橄榄岩低压、中等程度部分熔融形成,并且其源区为亏损地幔与富集地幔组分混合成因;结合区域构造演化的相关资料,认为该套E—MORB性质辉长岩形成于类似汇聚边缘的构造环境,可能为受勉略洋壳俯冲影响,为俯冲—碰撞造山阶段产物。     

南秦岭武当山十堰地区中生代镁铁质岩石成因与构造意义——岩石地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素制约

南秦岭的北大巴山-武当山-十堰-随州一带发育大规模的镁铁质岩墙群,其岩石学成因为地质学家所广泛关注。本文对其中的武当山十堰地区黄龙-方滩一带发育的辉长岩体开展了全岩地球化学、SHRIMP锆石U-Pb年龄以及LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素组成研究。结果表明,辉长岩形成于晚三叠世（221.2±2.5 Ma）;岩石地球化学组成显示辉长岩为亚碱性拉斑玄武岩系列,轻稀土富集重稀土亏损,其平滑右倾的稀土配分模式与E-MORB相似;中等Ti、Zr、Hf、Nb含量,亏损Rb、Sr等大离子亲石元素,以及结晶年龄锆石的εHf(t）值在-13.5至-6.18之间,表明岩石具有古老的两阶段Hf模式年龄（2103~1640 Ma）。综合分析表明：该套辉长岩岩浆为尖晶石二辉橄榄岩低压、中等程度部分熔融形成,并且其源区为亏损地幔与富集地幔组分混合成因;结合区域构造演化的相关资料,认为该套E-MORB性质辉长岩形成于类似汇聚边缘的构造环境,可能为受勉略洋壳俯冲影响,为俯冲-碰撞造山阶段产物。     

燕山地区寿王坟杂岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素和地球化学特征及其地质意义

燕山地区寿王坟杂岩体由石英闪长岩、石英二长岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,石英闪长岩和石英二长岩形成于(128±1) Ma,是早白垩世岩浆活动的产物。对比区域岩浆作用特点显示,研究区岩浆作用与华北克拉通东部大规模岩浆活动时代相近。寿王坟杂岩体富碱(Na2O+K2O含量为8.48%~9.06%(质量分数),属钾玄质系列(K2O 3.87%~4.96%)、准铝质岩石(A/CNK=0.69~0.89,A/NK=1.19~1.35),富集Rb、Ba、Sr等元素,亏损Nb、Ta、Th、P等元素,具高Sr((684~1 018)×10-6)和Ba((1 163~1 506)×10-6)、高Sr/Y(43~102)和La/Yb(31~91)比值、低Y((7.19~16.55)×10-6)和Yb((0.47~1.28)×10-6)、富集LREE、基本无Eu异常等特征。εHf(t)值较低,石英闪长岩εHf(t)=-18.1~-11.1,石英二长岩εHf(t)=-18.6~-13.2。研究认为寿王坟杂岩体主要形成于早白垩世古太平洋板块向欧亚大陆俯冲背景下的伸展环境,来源于古元古代地壳物质的部分熔融,并有不同程度富集地幔的贡献。Sr/Y值与SiO2含量呈正相关表明其不具源区特征,主要是岩浆在侵位过程中富水岩浆分异演化发生角闪石等矿物的结晶分异作用造成的。     

桂东南大村和古龙岩体的成因:地球化学、锆石U-Pb年龄及Hf同位素制约

大村和古龙岩体产于扬子地块与华夏地块拼合带的西南段,对剖析华南区域构造演化具有重要的地质意义。对大村和古龙岩体的石英闪长岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为438±1Ma和435±2Ma,说明2个岩体均形成于加里东期。大村和古龙岩体具有钙碱性、准铝质-过铝质特征的I型花岗岩。锆石的ε_(Hf)(t)值主要集中在0~+4之间,二阶段模式年龄(T_(DM2))主要集中在1.15~1.45Ga之间,指示物源主要来自中元古代新生的基性下地壳物质。根据大村和古龙岩体的地球化学、Hf同位素组成、岩体发育暗色微粒包体等特征,结合区域地质情况,认为其是在陆内碰撞造山期后伴随岩石圈局部伸展-减薄,软流圈高温地幔物质上涌,导致中元古代新生的基性下地壳部分熔融形成的酸性岩浆和幔源岩浆在源区不同程度的混合形成母岩浆,随后又经历了一定程度的分异演化最终固结成岩。     

Petrogenesis of the Maixie Pluton in Northwest Jiangxi Province:Constraints from Petrochemistry,Zircon U-Pb Chronology and Hf Isotope

对麦斜岩体2个代表性样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得206pb/2388U加权平均年龄分别为(434士2)Ma和(437±2)Ma,说明该岩体形成于加里东期.麦斜花岗闪长岩为高钾钙碱性、准铝Ⅰ型花岗岩,具有高Ba-Sr花岗岩的地球化学特征,其w(Ba)(838～1 171 μg/g)、w(Sr)(346～485 μg/g)高,w(Y)(＜19μg/g)、w(Yb) (＜1.8 μg/g)及w(Rb)/w(Sr)比值(平均为0.37)低,具有弱的Eu负异常,亏损Nb、P、Ti等高场强元素.锫石的εHr(t)值变化范围在-35.32～-1.50之间,二阶段模武年龄(T2DM)在3.63～1.51 Ga之间,指示花岗岩主要来自中元古—古元古代古老地壳,并有年青幔源组分的参与.结合岩体的化学组成、锆石Hf同位素的不均匀性及微粒闪长质包体发育状况,推测麦斛岩体主要由基性下地壳部分熔融形成,岩浆形成过程中有幔源基性岩浆和表壳物质的加入.     

鄂东南地区阳新复式岩体成因:LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及Hf同位素证据

阳新岩体是鄂东南地区出露规模最大的岩体,也是鄂东南地区矿产最集中的地段。该岩体主要由石英闪长岩和小规模的黑云石英闪长岩组成。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法对阳新岩体进行了精确的年龄测定及相应的Lu-Hf同位素分析。结果表明,阳新岩体形成于143~139 Ma之间,且主体岩性石英闪长岩侵位略早于黑云石英闪长岩。它们均是鄂东南地区岩浆活动高峰期的产物。锆石Ti温度计计算结果显示,石英闪长岩的形成温度主要分布在787~876℃之间,黑云石英闪长岩的形成温度主要分布在686~805℃之间。锆石Hf同位素分析表明,阳新石英闪长岩的ε_(Hf)(t)值为-11.42~-3.31,黑云石英闪长岩的ε_(Hf)(t)值明显偏低且分布范围较大,为-21.75~-1.44。结合岩体元素地球化学、Sr-Nd同位素以及矿物化学等方面的特征,认为阳新岩体应主要来源于富集岩石圈地幔,且在成岩过程中伴随一定程度的分离结晶和同化混染作用。其中,石英闪长岩结晶略早,形成温度较高,黑云石英闪长岩结晶稍晚,形成温度较低,且黑云石英闪长岩的源区较石英闪长岩有更多壳源物质的加入。     

黄沙坪矿区花岗岩岩石地球化学、U-Pb年代学及Hf同位素制约

湘南坪宝地区地处南岭中段,黄沙坪铅锌多金属矿床位于坪宝成矿带南部,304岩体是未来深部找矿的远景地区,岩石地球化学特征显示其具有A型花岗岩的特点,与区域上的千里山岩体相似。根据微量元素判别图解进一步划分为A1型,反映为非造山板内拉张背景;岩石稀土配分型式具有特征的四分组效应(tetrad effect),这是岩浆高度演化晚期熔体与流体相互作用的结果。采用LA-ICPMS方法对花斑岩中锆石进行了微区U-Pb同位素及Hf同位素测试,结果显示成岩年龄为179.9±1.3Ma(MSWD=1.9),属于燕山早期第一阶段岩浆侵入产物,成岩时代早于301岩体。Hf同位素显示地壳模式年龄为2220～2459Ma,平均为2353Ma,反映源区物质为新太古代至古元古代地壳物质。     

浙江外北山铝质A1型花岗岩成因：矿物学、年代学、地球化学及Hf同位素制约

外北山碱长花岗岩主要由条纹长石、更钠长石、石英和少量铁质黑云母组成,发育晶洞构造,晶洞由石英晶簇、钾长石充填。在岩石化学上,岩石富SiO2、K2O、FeO、F,贫Al_2O_3、MgO、CaO、P_2O_5;稀土元素组成上,富集REE(ΣREE变化范围为107.4×10~(-6)~330.71×10~(-6)),轻稀土分馏程度明显强于重稀土分馏,Eu负异常明显,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈现"W"型四分组效应;微量元素上,富Rb、Th、Cs、U、Nb,贫Sr、Ba、P、Eu和Ti,显示出典型的铝质A型花岗岩特征。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年表明,该岩体形成时代为96.2±0.8Ma。与东南沿海其它晚中生代A型花岗岩体相比,外北山碱长花岗岩具有明显偏高的Nb/Ta和较低的Y/Nb比值,属A1型花岗岩。综合分析表明,晚白垩世早期东南沿海岩石圈强烈伸展及多组断裂活化,引发铁镁质下地壳在高温低压贫水的条件下部分熔融产生花岗质岩浆,并在结晶分异过程中受到富F流体的交代作用,形成外北山富Nb的铝质A型花岗岩。     

蚌埠隆起区古元古代钾长花岗岩的成因:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素的制约

对蚌埠隆起区庄子里和磨盘山钾长花岗岩进行了系统的年代学和地球化学以及锆石Hf同位素的研究, 以便对其岩石成因进行约束.研究结果表明, 庄子里和磨盘山钾长花岗岩中锆石发育震荡生长环带, 且具有较高的Th/U比值(0.13~1.47), 反映了岩浆成因特征.对庄子里和磨盘山钾长花岗岩中岩浆锆石进行的LA-ICP-MSU-Pb定年结果(上交点年龄) 分别为2104±20Ma和2196±190Ma, 这表明蚌埠隆起区钾长花岗岩的形成时代为古元古代.钾长花岗岩的SiO₂和K₂O含量分别介于69.65%~77.95%和4.98%~5.17%之间; 该类岩石富集轻稀土元素和Zr、Hf、Rb、Th、U等元素, 明显亏损Ba、Sr、Eu、P和Ti等元素; 它们的ε_Nd(t) 值变化于-3.4~+3.2之间, Nd的模式年龄变化于2.31~2.79Ga之间; 钾长花岗岩中锆石的ε_Hf(t) 值和Hf同位素两阶段模式年龄分别介于-5.1~+7.8和2.26~2.83Ga之间.上述特征表明, 蚌埠隆起区钾长花岗岩的原始岩浆起源于有少量古老地壳物质涉入的新生下地壳的部分熔融.庄子里和磨盘山钾长花岗岩为A型花岗岩, 形成于伸展的构造背景.      

福建太武山花岗岩体成因: 锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

太武山岩体位于福建东南沿海,为一大致呈北东向延伸的不规则状岩株体,出露面积约40km²。岩体主体岩性为中细粒花岗岩,环岩体北部边缘尚发育有似斑状黑云母花岗岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,岩体的形成年龄为96.9±1.3Ma(MSWD=1.09, 2σ),属晚白垩世早期岩浆活动产物。化学组成上,该岩体富硅,碱含量中等,弱过铝,铝饱和指数(A/NKC值)为1.01~1.04,碱铝指数(AKI值)为0.73~0.92,贫钙、镁、铁,属亚碱弱过铝质花岗岩类。微量和稀土元素组成上,岩体富Cs、Rb、U、Th、Pb和轻稀土,贫Ba、Sr、P、Ti,Rb/Sr比值高,具中到强的铕负异常(Eu/Eu^*=0.85~0.04),其Zr、Nb、Ce、Y等高场强元素均较之典型A型花岗岩偏低,锆石饱和温度也较低(726~809℃),综合地质地球化学资料指示该岩体应属高分异的I型花岗岩。太武山花岗岩的锆石ε_Hf(t)值散布于正值与负值之间(-1.44~2.78),t_DM2值偏低(0.98~1.25Ga,平均值为1.06Ga),指示成岩过程中应有显著的亏损地幔组分参与。综合分析表明,岩体的形成首先经历了幔源岩浆与其诱发地壳物质熔融产生的长英质岩浆在地壳深部混合,随后这一混合岩浆又经进一步分异演化的二阶段成岩过程。     

安徽月山闪长岩的成因探讨——锆石U-Pb定年及Hf同位素证据

对安徽月山岩体开展了锆石原位U-Pb测年及Lu-Hf同位素研究.锆石的LA-ICP-MS年代学研究表明,月山闪长岩的U-Pb年龄为(139.3 ±1.5)Ma,与长江中下游成矿带早白垩世成铜岩体的年龄一致.月山闪长岩中的锆石具有均一的Hf同位素初始比值,介于0.282 430～0.282 491间.这些锆石的ε(Hf)(t)介于-9.05～-6.90间,亏损地幔模式年龄介于1.06～1.17 Ga间.结合长江中下游地区岩浆岩其他地球化学特征,认为月山岩体可能是在俯冲体系下由幔源岩浆经结晶分异作用且局部伴有一定程度的同化混染作用所形成.     

福建漳浦复式花岗岩体的成因：锆石U-Pb年代学、元素地球化学及Nd-Hf同位素制约

漳浦复式花岗岩体位于福建东南沿海,为一由多期岩浆作用形成的大岩基,出露面积大于1500km2。按岩性特征,该复式岩体可肢解为长桥黑云母花岗岩、程溪碱长花岗岩和湖西花岗闪长岩3个单元。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,3个单元岩石的成岩年龄分别为119Ma、101Ma和96Ma。化学组成上,各单元岩石均具有亚碱、准铝或弱过铝、贫磷特征,它们的A/NKC值均在1.10以下,P2O5含量均低于0.20%,均可归为钙碱性的I型花岗岩。各单元岩石均富Cs、Rb、Th、U、Pb和轻稀土,贫Ba、Sr、P、Ti,但长桥和程溪单元较之湖西单元岩石Rb/Sr、Rb/Ba比值高,K/Rb比值低,并表现出更显著的铕负异常,指示各单元岩石的分异演化程度各不相同。3单元岩石具有较均一的Nd同位素组成,εNd(t)=-2.43～-3.24,tDM2=1.11～1.16Ga,但锆石Hf同位素组成普遍具有较大的变化范围,长桥、程溪和湖西3单元岩石的εHf(t)值分别为-8.3～+3.0、+1.7～+10.2和-2.5～+3.5,变化幅度均在6个εHf单位以上,反映岩体的形成存在不同来源物质的贡献。综合分析表明,各单元岩石的形成均经历了幔源岩浆与其诱发地壳物质熔融产生的长英质岩浆在地壳深部混合,随后又经不同程度结晶分异的二阶段成岩过程。各单元岩石之间显著的成岩时差及成分变异趋势指示复式岩体不可能为同一原始岩浆分异演化的产物,而最可能为演化程度各异的壳幔混源岩浆叠次侵位复合的结果。