环斑花岗岩研究及存在的问题

综述了环斑花岩研究的新进展，环斑花岗岩既可以出现于从太古代到显生宙的各个地质时期，也可以产生于造山带中。这些不同时代，不同构造环境环境特别是造山环斑花岗岩与经典的元古克拉通上的环斑花岗岩在岩石学，地球化学和产生的构造动力学背景上有何异同今后需要研究的问题，这也涉及到环斑花岗岩的概念及其与环斑状花岗岩的区别等新问题。     

秦岭环斑花岗岩的年代学研究及其意义

本文对秦岭环斑花岗岩带进行了系统的测年工作,通过对实测Ｕ－Ｐｂ,Ｒｂ－Ｓｒ,＾４０Ａｒ／＾３９Ａｒ年龄测定结果研究,认为２１０－２１７Ｍａ是秦岭造山带主造山阶段结束的时间,为秦岭主造山期结束提供了确切的语气具有重要的科学意义。     

东昆仑灶火沟早志留世花岗岩岩石学、地球化学特征及地质意义

灶火沟早志留世(436.8~433.7 Ma)花岗岩发育于东昆中蛇绿构造混杂岩带中,主要岩石类型为花岗闪长岩和二长花岗岩,其围岩分别为中元古代万宝沟群和奥陶—志留纪纳赤台群。花岗闪长岩和二长花岗岩w(Si O2)分别为56.12%~63.49%和70.62%~76.54%,均为钙碱性系列。二长花岗岩显示向富碱质过渡的特征,铝饱和指数A/CNK为0.79~1.02,属准铝质—弱过铝质系列,为I型花岗岩。花岗闪长岩∑REE低于二长花岗岩∑REE,两者均具有LREE相对富集而HREE相对亏损的相似的右倾球粒陨石标准化配分曲线特征,花岗闪长岩具弱负Eu异常,二长花岗岩具强负Eu异常;两者均具有相对富集LILE而相对亏损HFS的微量元素特征。地球化学特征显示灶火沟花岗岩为岛弧型花岗岩,是原特提斯洋壳向北俯冲引起地幔楔物质底侵东昆仑岛弧下地壳部分熔融的产物,表明东昆仑造山带在早志留世仍处于原特提斯洋壳俯冲消减阶段。     

小兴安岭伊春地区环斑花岗岩组合特征及其地质意义

通过1∶25万鹤岗市幅区域地质调查,首次在小兴安岭中南段摩天岭一带发现了具环斑结构的晚石炭世二长花岗岩.环斑长石多呈自形晶宽板状或宽板柱状,少数为圆球状.大小不一.2～3.5 cm,内核为肉红色碱性长石,外壳为宽1～2 mm的灰白色斜长石,有时也见无环的卵圆形斑晶.其岩相学、岩石地球化学特征研究表明,摩天岭环斑花岗岩及其岩石组合为不同于前寒武纪典型非造山环斑花岗岩的造山带型环斑花岗岩,为形成于造山带与板块俯冲体制有关的岛弧或活动大陆边缘环境下的Ⅰ型花岗岩.     

秦岭-昆仑造山型环斑花岗岩与世界典型环斑花岗岩的对比

通过秦岭-昆仑造山带中的环斑花岗岩同世界元古宙环斑花岗岩的岩石学、岩相学、岩石地球化学和构造环境等方面的对比研究发现,二者具有相同或一致的特征:具环斑结构,属准铝、高钾、富碱岩浆,具双峰式岩浆组合,形成于后碰撞环境,但其地球化学的某些指标、岩浆形成时代和出露的大地构造位置等有一定差异.世界元古宙环斑花岗岩的岩石化学及暗色矿物明显富铁,w(FeT)/w(FeT Mg)较高,多数在0.9以上,岩石成因类型多数是A型花岗岩,产在稳定地台区的边缘,而昆仑地区多数环斑花岗岩的w(FeT)/w(FeT MgO)＞0.8,亦较富Fe,且多数是A型花岗岩;秦岭地区的岩体铁指数相对较低,只有0.62,岩石成因类型的地球化学判据既有A型也有Ⅰ型花岗岩特征.秦岭-昆仑造山带中环斑花岗岩的显著特征是都产在造山带中,与板块缝合带关系密切,时代从元古宙到古生代直到中生代都有发现,具多旋回性.它们出现在每一个大的造山旋回晚期,即向另一个构造旋回的转折期,这在世界造山带中是十分罕见的,反映出世界上造山带与稳定区元古宙和显生宙的地幔与地壳状态是不一样的,有着不同的构造演化历史和动力学过程,表明秦岭-昆仑地区的环斑花岗岩是一种有别于元古宙稳定区的造山型环斑花岗岩.     

北秦岭老君山环斑花岗岩的成因及大地构造意义

老君山环斑花岗岩分布于北秦岭造山带中，是沙河湾、朱厂沟脑、秦岭梁北秦岭环斑花岗岩带的一部分，以特殊的环斑结构，富含基性暗色微粒包体为特征，通过对其地质、岩石、地化资料研究，结合区域大地构造环境，认为老君山环斑花岗岩，具有岩浆混合成因类型，为造山后伸展环境的产物，标志着印支期末秦岭地区俯冲碰撞的板块构造体制已经结束，转入板内构造演化阶段。     

北秦岭老君山和秦岭梁环斑结构花岗岩及构造环境——一种可能的造山带型环斑花岗岩

老君山和秦岭梁岩体产于秦岭造山带商丹缝合带北侧,其岩石普遍发育环斑结构,表现为碱性长石巨晶多为卵球状,有些发育斜长石外壳,有些不发育。这不同于一般花岗岩局部出现的具斜长石外壳自形碱性长石巨晶结构。在地球化学上,该岩石显示I—A型花岗岩过渡特点。区域背景、构造被动定位特点和地球化学综合分析表明,它们可能定位于后碰撞或后造山环境。这些特征与典型的元古代克拉通非造山环境中的环斑花岗岩既有相似之处,也有一定差异,而与巴西造山带中环斑花岗岩较为相似。本文认为,它们不是一般的斑状花岗岩,而是最近注意研究的环斑结构花岗岩,有可能是一种造山带型环斑花岗岩,即产于造山带中的非典型环斑花岗岩。     

新疆和硕东泉戈壁环斑花岗岩的成因及地质意义

通过1∶5万马兰幅区域地质调查,首次在东泉戈壁地区发现了环斑花岗岩。东泉戈壁环斑花岗岩分布于南天山碰撞带中部,岩体以富含暗色细粒闪长质包体和具有特殊的环斑结构为特征。该花岗岩呈岩株状产出,岩石化学以较高的Al2O3(14.47%～15.44%)、K2O(3.93%～4.7%)和Na2O(3.4%～3.7%),富集轻稀土和大离子亲石元素,具有弱的δEu(平均为0.79)负异常等为特征,表现出与典型的板内奥长环斑花岗岩明显不同的地球化学特征。其形成时代为晚石炭世(305±1Ma),恰好是南天山洋盆向北俯冲碰撞造山末期阶段,据此认为东泉戈壁环斑花岗岩可能是一种造山带型环斑花岗岩,形成于板块碰撞后的抬升环境下的I型花岗岩。     

河北省赤城县温泉环斑花岗岩的地质特征及形成时代

温泉环斑花岗岩分布于河北省赤城县温泉一带,面积约50km2。在1:25万延庆县幅区域地质调查工作的基础上,笔者研究了该岩体的产出状况、侵入关系等地质特征。结合岩石学、地球化学及同位素年龄等证据,探讨了温泉环斑花岗岩的形成时代。研究表明,该岩体为富钾、过铝、高铁、低钙、低镁A型花岗岩,形成于中元古代,相当于长城纪大红峪期,与北京市密云县沙厂环斑花岗岩可以对比。同时也为华北板块基底的克拉通化时间及其在中元古代发生的裂解事件提供了岩石学及同位素年龄依据。     

新疆中天山北缘望峰地区花岗岩的地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成研究

新疆中天山北缘望峰地区花岗岩的岩石学、地球化学及锆石U-Pb-Hf同位素研究表明:(1)望峰地区花岗岩岩石类型主要为二云母二长花岗岩和黑云母二长花岗岩,岩体高SiO₂、Al₂O₃,中等富碱且相对富钾,A/CNK≥1.1,稀土含量中等(∑REE=162.6×10^-6～211.8×10^-6),轻重稀土分馏明显且富集轻稀土,具中等Eu负异常(δEu=0.42～0.49),相对富集LILE和LREE,亏损Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta、HREE等,属高钾钙碱性过铝质S型花岗岩; (2)锆石LA-ICP-MS U-Pb定年获得岩浆结晶年龄为439.9±2.2Ma,成岩时代为早志留世; (3)锆石Hf同位素组成较均一,ε_Hf(t)=-5.0～-1.3,平均-2.72,二阶段模式年龄t_DM2变化范围在1294～1482Ma之间,岩浆主要来源于中元古代中期地壳结晶基底岩系的部分熔融,源岩为经历过风化旋回、成熟度较低的硬砂岩,形成于中天山北缘早古生代碰撞造山期同碰撞环境。     

西藏当惹雍错吉松环斑花岗岩的发现及地质意义

在1∶25万区域地质调查工作中,于当惹雍错中部的吉松一带发现环斑花岗岩,获同位素K-Ar法年龄45.3Ma,时代为始新世。吉松环斑花岗具特殊的卵状环斑结构,K2O Na2O含量较高,K2O>Na2O;稀土元素含量高,具明显的铕亏损,为造山型环斑花岗岩,形成于青藏高原陆内碰撞造山晚期的后碰撞环境。     

北秦岭老君山、秦岭梁环斑结构花岗岩岩浆混合的岩相学证据及其意义

老君山和秦岭梁岩体具有明显的岩浆混合特征。岩体中暗色包体发育,主要类型为细粒闪长质和二长质的岩浆包体,有的岩浆包体具有细粒边,有的和寄主岩石呈过渡关系。包体的矿物组合明显不平衡：出现石英－角闪石眼斑;暗色矿物中有石英包裹体;磷灰石呈针状。在包体、寄主岩石及其边界上广泛出现卵球状的碱性长石斑晶。这些混合特征表明：老君山和秦岭梁环斑结构花岗岩、环斑结构与岩浆混合关系紧密;岩浆作用也具双峰式的特点,表现为基性岩浆和酸性岩浆的混合。这为探讨该类花岗岩和环斑结构的成因提供了直接的岩石学依据。同时,也为探讨北秦岭中生代壳幔混合作用和地壳增生提供了新的信息。     

答“对秦岭奥长环斑花岗岩质疑”

环斑花岗岩是一种特殊结构的花岗岩类，并且多数产在元古宙克拉通中。笔者曾报道了在秦岭造山带中发育有印支期具有环斑结构的花岗质岩石。“对秦岭奥长环斑花岗岩质疑”一文认为它们不是环斑花岗岩，并引用Ramo的图表来说明自己的观点。本文将从以下几方面进行讨论：秦岭环斑花岗岩的研究历史；环斑花岗岩的定义；世界上环斑花岗岩的成因类型；秦岭环斑花岗岩的副矿物及铁镁含量和环斑钾长石特征；秦岭环斑花岗岩与基性岩共存等。本文还论证了秦岭环斑花岗岩不同于元古宙非造山环斑花岗岩，而是一种造山型的环斑花岗岩，其形成于后造山环境，是挤压（造山）向拉张（稳定）转折时期的产物。最后对研究秦岭环斑花岗岩的几个理论问题进行了探讨。     

川西高原更长环斑花岗岩的发现

20 0 1年四川省地调院区调所在 1∶ 2 5万新龙县幅区调填图工作中 ,首次于金沙江东侧的雀儿山-格聂构造岩浆带中 ,发现了更长环斑花岗岩。该岩石的发现 ,对揭示松藩—甘孜造山带主造山结束时期提供了极为重要的依据。嘎拉拉岩体属壳源花岗岩 ,为燕山末期产物。其岩体边部出现有较多的辉绿岩墙 ,其岩石化学、稀土元素、微量元素均具有张性环境的特征 ,其中钾长石斑晶的大量出现和岩石中白云母矿物也指示了其环境为张性环境 ,即具有“A”型花岗岩的特点。通过野外调查和室内综合研究 ,该岩体解体成三个单元 ,即哈嘎单元、哈日单元、达休阔单…     

柴达木盆地北缘塔塔楞环斑花岗岩的SHRIMP年龄

塔塔楞环斑花岗岩套侵位于柴达木北缘加里东构造带中,面积达350km2,是我国最大的环斑花岗岩体。锆石SHRIMPU-Pb法测得其地质年龄为440±14Ma,属加里东期,晚于柴北缘UP-UPF榴辉岩、岛弧火山岩及俯冲型花岗岩的时代约30-50Ma左右,形成于造山运动由挤压造山向后碰撞拉张体制的转折构造环境,代表了加里东运动的终结。榴辉岩—岛弧型火山岩—俯冲花岗岩—环斑花岗岩共同构成了柴北缘构造岩浆演化的完整旋回。塔塔楞环斑花岗岩的发现和时代的准确确定对认识柴北缘加里东构造带的构造演化特征和物质组成具有重要科学意义,为阐明柴达木北缘加里东运动的构造演化和结束提供了重要的岩石学约束。     

北秦岭老君山、秦岭梁环斑结构花岗岩岩浆混合的岩相学证据及其意义

老君山和秦岭梁岩体具有明显的岩浆混合特征.岩体中暗色包体发育,主要类型为细粒闪长质和二长质的岩浆包体,有的岩浆包体具有细粒边,有的和寄主岩石呈过渡关系.包体的矿物组合明显不平衡:出现石英-角闪石眼斑;暗色矿物中有石英包裹体;磷灰石呈针状.在包体、寄主岩石及其边界上广泛出现卵球状的碱性长石斑晶.这些混合特征表明:老君山和秦岭梁环斑结构花岗岩、环斑结构与岩浆混合关系紧密;岩浆作用也具双峰式的特点,表现为基性岩浆和酸性岩浆的混合.这为探讨该类花岗岩和环斑结构的成因提供了直接的岩石学依据.同时,也为探讨北秦岭中生代壳幔混合作用和地壳增生提供了新的信息.     

北秦岭沙河湾环斑结构花岗岩的矿物学特征及其岩石学意义

沙河湾岩体具有较典型的环斑结构。岩体中的角闪石、黑云母、斜长石、钾长石和石英均有两期，与典型的环斑花岗岩相似。该岩体中环斑结构花岗岩中的暗色矿物角闪石和黑云母的n(Fe)／n(Fe Mg)分别是0．33—0.37和0．40—0．42，与典型环斑花岗岩中的富铁、贫镁的特点有一定差异，而与I-A型过渡性花岗岩的暗色矿物相似，表明该岩体在岩浆成分和形成机理上可能与典型的稳定大陆内部的环斑花岗岩存在着差异。这可能正是产于造山带环境中的环斑结构花岗岩的特点之一。     

东昆仑牦牛山组流纹岩锆石U-Pb年龄及构造意义

东昆仑水泥厂地区造山后火山-沉积盆地内形成的牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系地层之上,其形成时代的研究对限定东昆仑早古生代洋盆关闭的时间具有重要意义。应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LAMC-ICPMS)方法,对火山-沉积盆地内牦牛山组不同层位的流纹岩夹层进行了精确的锆石U-Pb定年研究。结果表明,盆地北缘牦牛山组底砾岩之上的流纹岩(B743-2)中岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值为423.2±1.8Ma,盆地西缘牦牛山组底砾岩之上的流纹岩(B820-1)中岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值为408.2±2.4Ma,盆地西缘和南缘牦牛山组中上部碎屑岩中流纹岩夹层(B705-1和B656-1)的岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值分别为404.9±4.8Ma和399.6±2.8Ma。它们代表了牦牛山组不同层位火山岩的形成年龄,由此可以限定水泥厂地区牦牛山组形成时间为400～423Ma。上述年代学结果较为精确地限定了东昆仑早古生代洋盆关闭的构造年代。流纹岩中2486～920Ma元古代继承锆石的发现,说明东昆仑南的变质基底和扬子板块变质基底类似,是晋宁期0.9～1.0Ga罗迪尼亚超大陆形成时发育起来的。     

内蒙古东乌旗碱性侵入岩的时代、成因及地质意义

内蒙古东乌旗西部的碱性侵入岩为碱性花岗岩和石英正长岩组合,含钠铁闪石.采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb法对2件碱性花岗岩样品进行年代学研究.定年结果分别为272.3±0.7 Ma和271.7±0.7 Ma,属早二叠世晚期.13件样品的地球化学数据显示:碱性花岗岩具高SiO2(72.62％～78.46％),富碱(K2O+Na2O=7.54％～9.80％),贫CaO(0.66％～0.91％)、MgO(0.07％～0.31％)的特征,铝饱和指数A/CNK为0.87～0.99,碱性指数NK/A为0.91～1.04,属准铝质-过碱质碱性岩系列;稀土总量中等(∑REE=146.4×10-6～389.0×10-6),轻重稀土分馏均较弱-(La/Yb)N 3.74～6.83],强烈的负Eu异常(δEu为0.12～0.36);贫Ba、Sr、P、Ti,富Rb、Th、U、Hf等元素,显示“A1”型花岗岩的特征.石英正长岩与碱性花岗岩相比较,Ba的含量(554×10-6～1230×10-6)显著高于后者(Ba=74×10-6～207×10-6),Eu负异常缺失(δEu=0.94～1.24),可能由岩浆源区深度的差异造成的.二者均具非常低Sr(27.20×10-6～157.00×10-6,2个样品大于100×10-6)和高Yb(2.08×10-6～7.26×10-6,除P24-11-1为1.36×10-6)的特征,与板内花岗岩特征一致.综上,我们认为东乌旗碱性侵入岩可能为造山后-非造山伸展体制岩浆作用的产物,标志着大约在272Ma兴蒙造山带部分造山演化可能处于造山后向非造山构造转换阶段.     

都庞岭岩体环斑花岗岩的特征

都庞岭复式岩体内包括有志留纪、晚三叠世、中侏罗世等三个时代花岗岩。通过岩石学研究发现晚三叠世三个单元的花岗岩均具斜长环斑结构，为黑云母奥长环斑花岗岩。环斑花岗岩酸碱性程度高，富钾及稀土元素，铕亏损明显，富铷贫锶，似钾质花岗岩；Nd，Sr，Pb等同位素具低级上地壳物质特征，εNd(t)值—8．2，t2DM值1660Ma，可能为中元古代沉积物及其内所夹火山物质熔融物；多数特征介于复式岩体内的志留纪花岗岩和中侏罗世花岗岩之间，但最富钾，明显不同于秦岭地区沙河湾环斑花岗岩体，部分特征相似或比较近似于华北地台沙厂环斑花岗岩和芬兰Ahvenisto地块黑云母环斑花岗岩。