稀土元素在壳型花岗岩浆中的行为浅析

稀土元素偏碱性，在幔源岩浆演化过程中为不相容元素。上地壳低度部分熔融岩浆和分离结晶晚阶段岩浆为酸性介质，故稀土元素在壳型花岗岩浆中的行为是相容的。即上地壳部分熔融程度越低；所形成的碱长花岗岩ΣＲＥＥ及ΣＣｅ／ΣＹ值越低；部分熔融程度越高，所形成的钙碱性花岗岩ΣＲＥＥ及ΣＣｅ／ΣＹ值越高。花岗岩浆分离结晶作用过程中，由于轻稀土元素的相容性强于重稀土元素，故由早阶段至晚阶段，ΣＣｅ／ΣＹ值逐渐降低。     

下扬子断陷带中壳幔混源型产铀花岗岩的地质地球化学特征

对安庐石英正长岩带(AL)及姚村钾长花岗岩体(YC)的岩体地质、矿物岩石学,岩石化学,稀土元素、以及Sr、Pb、O同位素组成等一系列特征的研究表明,下扬子断裂坳陷带内花岗岩体的初始物质来源较深,系上地幔部分熔融产生的贫水偏碱岩浆沿深断裂上升侵位过程中同化混染了部分陆壳物质而成。据锶、铅同位素的二元混合模型计算,安庐岩带和姚村岩体的成岩物质中地幔组分分别占57％和52.8％,地壳组分分别为43％和47.2％。它们的成因系列应归属于壳幔混源型。     

郭家岭花岗岩的时代与成因

与前人的划分不同，本所指的郭家岭花岗岩只包括郭家岭和丛家两个岩体。由郭家岭岩体的５个全岩样品给出的Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄为２００．６±３．４８Ｍａ，（＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ）ｉ＝０．７１１２７、Ｒ＝０．９９９５５，表明该岩体支运动末期形成的。常量元素、微量元素及稀土元素表明该花岗岩是由壳幔物质混合形成的。     

“三江”地区花岗岩铅同位素特征

“三江”地区花岗岩按其成岩物质来源分为壳型、壳幔型、幔型三大类。不同成因类型的花岗岩,其铅同位素组成明显不同。壳型花岗岩具较高的铅同位素比值和富铀铅贫钍铅的特点;壳幔型花岗岩的铅同位素比值较低,具贫铀铅富钍铅的特点;幔型花岗岩的铅同位素组成因陆壳物质混染程度的不同而变化较大。花岗岩的铅同位素组成可反映出花岗质岩浆物源区的特点,并可用于区分不同成因类型的花岗岩。     

河北平泉光头山碱性花岗岩的时代、Nd-Sr同位素特征及其对华北早中生代壳幔相互作用的意义

光头山碱性花岗岩产出在华北北部的前寒武纪基底变质岩系之中,造岩矿物组合为石英 碱性长石 纳铁闪石 霓辉石 钠铁非石±星叶石,副矿物有锆石、钛铁矿、硅钛铈铁矿等。晚期的伟晶岩囊状体由颗粒粗大的石英、碱性长石和纳铁闪石等组成,全岩Rb-Sr等时线年龄为T=200±16Ma,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.705±0.008,MSWD=11.2,代表冷却年龄,单颗粒锆石U-Pb谐和年龄为220±1Ma,代表岩体侵位时代。光头山碱性花岗岩以A/CNK<1和A/NK<1,Al_2O_3、MgO、CaO和Ba、Sr含量低,全碱含量、MnO和Rb、Ga等含量高,负Eu异常特别显著等为特征。矿物学和地球化学完全符合A型花岗岩的特征。光头山碱性花岗岩是华北地区早中生代后造山环境下岩浆活动的产物。光头山碱性花岗岩的ε_(Nd)(T=220Ma)平均值为-8.9,明显高于华北前寒武纪下地壳岩石的范围,而冀北地区前寒武纪高压麻粒岩地体虽具有大陆地幔的特征,但未经历过部分重熔,表明至少前寒武纪下地壳不可能是岩浆主要的或唯一的来源同样,现今华北下地壳由于时代较新,也不可能成为岩浆的源岩,对比时代相近的超镁铁岩和煌斑岩的Nd同位素特征,推测最可能的源区是1.8～1.9Ga形成的富集的岩石圈地幔。光头山碱性花岗岩和华北北缘早中生代侵入岩带规模很大,以富集地慢来源的岩浆为主,反映了当时的岩浆活动已经具有相当的规模和强度,如果130Ma前后中国东部大规模岩浆活动之时,是岩石圈减薄已经达到最大程度之际,那么,此前一定时间段内的幔源岩浆活动都有可能与岩石圈减薄从开始到鼎盛的过程有关,所以,华北北缘早中生代岩浆活动可能是华北中生代岩石圈减薄过程早期阶段的产物。与岩石圈减薄过程有关的早中生代岩浆活动还在中国东北地区东部和阿拉善北部形成了后造山A型花岗岩。与岩石圈减薄过程相关的早中生代侵入岩在一定范围内的带状分布,表明当时岩石圈减薄过程可能并没有涉及到整个中国东部地区只有到了侏罗纪-白垩纪,岩石圈减薄过程才在更大的区域内广泛发生。所以说,中国东部中新生代岩石圈减薄过程是在时间上从早中生代就已经开始、在空间上从华北北缘-中国东北地区东部开始向外逐渐扩展的一个深部过程。这个深部过程对应的地表表现是,先在华北北缘和中国东北东部地区形成规模很大的早中生代侵入岩带。而后,当岩石圈减薄过程扩展到整个中国东部时,岩浆活动才达到鼎盛时期,这可能就是中国东部侏罗纪-白垩纪大规模岩浆活动的深部原因所在。而以富集地幔源区为主的岩浆活动还导致了华北北缘地壳垂向生长。     

内蒙古大桦背I型花岗岩地球化学特征及其成因意义

在大桦背花岗岩体区域地质和岩石学研究的基础上,运用X射线荧光光谱分析样品主量元素,采用电感耦合等离子体质谱对其样品进行了微量、稀土元素分析.同时结合前人的锆石年龄和Pb同位素数据,认为大桦背花岗岩为I型花岗岩,主要为古亚洲洋板块向华北板块多期俯冲过程中,中下地壳、成熟岛弧和大洋岛弧大面积部分熔融的产物,伴有少量地幔与未知含量的海洋沉积物及早期造山作用产物等物质的不同程度混合作用.     

新疆北部花岗岩类的稀土特征

新疆北部的改造系列花岗岩演化由斜长花岗岩阶段、钾长花岗岩阶段至碱长花岗岩阶段,其稀土配分组成递降曲线簇.新疆北部的同熔型花岗岩类稀土配分基本为轻稀土富集型,具Eu负异常,有递增曲线簇和递降曲线簇两种情况.深源碱性系列轻重稀土比值大、Eu负异常一般不显著.文中还叙述了新疆北部的幔分异系列花岗岩类及一些古老花岗岩的稀土特征.     

壳幔作用与花岗岩成因——以中国东南沿海为例

笔者在近年来的中国东南沿海花岗岩成因研究中,注意到下地壳之下的岩石圈地幔与下地壳之间必然有着十分密切的关系,认识到壳幔作用的重要形式是发生于壳－幔接口的玄武岩浆的底侵作用,它涉及地幔对地壳在“成分”和“热”两方面的贡献。研究表明,本区底侵作用十分发育,是中国东南大陆边缘陆壳演化的重要 过程。中国东南部中生代早期形成的花岗岩多为Ｓ－型花岗岩,它们主要是板块强烈挤压和导致地壳增厚,陆壳重熔形成的岩石。而且这期大规模花岗岩浆活动是与弧后拉张、岩石圈减薄 软流圈上涌作用直接有美．早期太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲对大陆裂解起了诱导作用中国东南部晚中生代缝合带的年龄为100～11OMa,可能代表了晚中生代构造－岩浆作用由挤压,地壳增厚,陆壳重熔向扩张岩石圈减薄一双蜂式岩浆作用机制的转变年龄。     

内蒙古克什克腾旗广兴源地区花岗岩岩石化学特征及含矿性

华北地台北缘的广兴源地区分布着大量北东东向展布的花岗岩,主要受区域一级构造道营水—八里庄复式背斜的褶皱的影响及北东向大断裂及其衍生的小断裂控制,岩石类型主要为似斑状细粒花岗岩、正长花岗岩、黑云母花岗岩,岩石中K2O、Na2O、SiO2含量较高,里特曼指数σ<     

下地幔中俯冲型玄武岩壳的研究

通常认为大洋岩石圈俯冲到地球深部,从而导致地幔的对流并产生地幔的不均一性。然而,大洋岩石圈作为一个整体可能并非均匀地俯冲：即由于化学成分、密度和熔融温度的差异,玄武岩壳与其下伏橄榄岩层俯冲到地球深部后的情况可能有所不同。有人认为俯冲的玄武岩壳可能在地幔中６６０ ｋｍ 处的不连续面附近形成一个浮体,且该浮体至少延伸至８００ ｋｍ 的深处,从而产生可能由于重力捕获作用形成的石榴石岩层。本文报道大洋中脊玄武岩在高达６４ ＧＰａ 压力下（相当于１ ５００ ｋｍ 的深度）的相态关系和熔融温度。我们的研究发现当俯冲的玄武岩壳在大约７２０ ｋｍ 的深处转化为钙钛岩的岩性特征时不再是浮体,并且在该转换带压力与温度呈正相关,这与橄榄岩正好相反。据此可推测,具钙钛岩岩性特征的玄武岩壳有可能因重力作用而下沉至深部地幔。熔融实验资料表明,在下地幔底部,当温度超过４ ０００ Ｋ时,玄武岩壳将会产生熔融。     

大别山地区三个花岗岩体的地球化学特征及其成因学意义

大别山地区的主薄原，天柱山，白马尖三个花岗岩体主要由花岗闪长岩和二长花岗岩组成，岩石为准铝质到弱过铝质（ACNK＝0．78－1．05），为轻稀土富集型，富含大离子亲石元素Rb,Th，以及稀土元素La,Ce,Nd,Sm，通过花岗岩地质学，岩石学和地球化学研究，认为这在个岩体的地球化学特征相似，属I型花岗岩，其构造背景为碰撞后环境。     

华南四种成因类型花岗岩类岩石化学特征对比

华南花岗岩分为如下四种成因类型。1.幔源型花岗岩,与晚元古代蛇绿岩套共生,以花岗闪长岩为主,ε_(Sr)通常为负值(-29.8,N=11)。2.改造型花岗岩,以普通花岗岩为主,ε_(Sr)大于120(平均216,N=64)。3.同熔型花岗岩,以二长花岗岩为主,具中等ε(Sr),值(平均为46.9,N=42)。4.A型花岗岩,可进一步分为魁岐亚型和黄梅尖亚型,前者以富硅、富碱的钾长花岗岩为主,后者以石英正长岩为主,其ε_(Sr)值与同熔型的相似。文中给出四种不同成因花岗岩的平均化学成分并讨论其相互区分的某些岩石化学准则。     

苏鲁造山带A型花岗岩的元素地球化学及其成因

苏鲁造山带花岗岩SiO2质量分数变化范围为71.3%~74.5%,以富碱(Na2O+K2O为8.66%~9.60%)、高钾(K2O为4.95%~5.89%)、富轻稀土元素而亏损重稀土元素、明显的负铕异常(δEu=0.51~0.61)、较高的Ga/Al(×104)比值(2.85~3.41)和Zr+Nb+Ce+Y值(384~714)×10-6、富集Rb、Th、K、La、Nd、Hf、Zr和Pb以及亏损Ba、Ta、P和Ti为特征。主微量元素研究表明,所研究花岗岩为过铝质(A/KNC为1.90~2.17)A型花岗岩,为华北板块富集岩石圈地幔的部分熔融的产物。岩浆在上升侵位的过程中没有受到地壳物质的混染,但在成岩过程中存在斜长石、钾长石、黑云母、磷灰石和钛铁矿等矿物的分离结晶作用,锆石饱和温度计算表明岩浆的结晶温度大致为876~961℃。     

侵入岩的镁铁云母化学成分特征及其地质意义

研究镁铁云母对了解原生侵入岩的地质环境有重要意义。本文拟通过原生镁铁云母化学成分及其指数图解,讨论原生岩石的地质环境。研究结果表明,镁铁云母化学成分变化受其物质来源影响,其矿物化学与成矿作用有密切联系。     

广东河源白石冈岩体：一个高分异的Ⅰ型花岗岩

广东河源白石冈岩体位于近东西向展布的佛冈花岗岩带的东端,主体岩性为中粗粒黑云母花岗岩,主要组成矿物为石英(25%～35%)、微纹长石(45%～50%)、斜长石(An=20～30,15%～20%)和黑云母(5%～10%).锆石U-Pb定年结果表明其形成年龄为148.5±1.6 Ma,属晚侏罗世岩浆活动的产物.化学成分上,该岩体铝弱过饱和,A/NKC值主要变化于1.0～1.1之间;富硅,富钾(K2O/Na20=1.31～1.70),全碱含量中等偏低(K2O+Na2O=7.44%～8.48%),碱铝指数(AKI值)为0.75～0.88,可归为高钾钙碱性岩系.微量和稀土元素组成上,岩体富Rb、Th、U、Pb和轻稀土,贫Ba、Sr、P、Ti,Rb/Sr比值高,K/Rb比值低,铕负异常显著(δEu=0.05～0.28),Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素含量及104×Ga/Al比值(2.43～3.26)较之典型A型花岗岩均偏低.岩体的εNd(t)值为-5.99～-7.51,TDM值偏低(1.42～1.54Ga),综合地球化学资料指示其应属高分异的Ⅰ型花岗岩.结合对区域动力地质背景的全面分析,表明白石冈岩体形成于后造山的伸展引张环境,是由底侵的幔源基性岩浆及其诱发的长英质岩浆在深部岩浆房混合,并经高程度分离结晶的产物.     

南岭含矿叠加—重熔型花岗岩稀土元素地球化学特征

叠加-重熔型花岗岩“并列成岩成矿系列片段”模式,是基于地壳深部半开放性多岩浆房平行演化的认识建立的。它既反映了单岩浆房花岗岩浆“单向式”演化的规律性和形成相对完整成岩成矿系列的可能性,同时也代表了南岭多旋回叠加-重熔型花岗岩类演化的总趋势。