福建省白垩纪岩浆岩Nd、Sr同位素研究

一、前言岩浆岩成因研究是探索地壳和上地幔演化以及内生矿床成因的重要环节之一。近二十年来同位素地质发展表明Sr和Nd,特别是Nd同位素在探索岩浆岩成因物质来源方面,有其卓越的贡献。本文目的是对福建白垩纪岩浆岩,进行Nd、Sr同位素研究。内容涉及:白垩纪岩浆岩的物质来源;白垩纪侵入岩和喷发岩的成因关系;最后还试图查清福州复式岩体中偏碱性系列的魁歧、笔架山岩体和钙-碱性系列的涧田、丹阳、鼓山岩体在成因上究竟存在什么区别。     

青藏高原中新生代花岗岩Sr、Nd同位素研究

青藏高原中新生代岩浆活动强烈,本文报道青藏高原西部中新生代代表性花岗岩的Sr,Nd同位素测定结果,结合前人已发表的东部地区花岗岩同位素资料,初步探讨了青藏高原地区中新生代花岗岩的Sr,Nd同位素组成、物质来源与成因.研究表明,分布于冈底斯地块北南边界(即冈底斯花岗岩北带和南带)与洋壳俯冲有关的燕山晚期花岗岩,具有低87Sr/86Sr初始值(小于0.706)、正εNd(t)值和年轻的t2DM模式年龄的特征,岩浆来源于俯冲洋壳的熔融;与陆-陆碰撞及碰撞后有关的冈底斯花岗岩87Sr/86Sr初始值变化大(0.706~0.719),而εNd(t)值和t2DM都在很小范围变化,Sr、Nd同位素组成似乎与时代、岩性无关,说明壳幔混合花岗岩的同位素源区长时期保持相对均一.无洋壳物质参与的通过陆内俯冲作用形成的喜马拉雅区花岗岩,具有高87Sr/86Sr初始值(大于0.720)、古老模式t2DM年龄(1 792~2 206 Ma)和低εNd(t)值(-10.3~-16.3)特征,并与基底岩石的Sr,Nd组成一致,岩浆源区为壳源.由此说明花岗岩类及其岩石组合的形成主要取决于深部部分熔融物质的成分,不同火成岩组合的差异反映了青藏高原岩石圈组成和演化的不均一性.     

中国东南部花岗岩类Nd—Sr同位素研究

根据本文测定的５８个数据以已发表的１２７个数据讨论了中国东南部不同时代花岗岩类的Ｎｄ－Ｓｒ同位素特征,工通过与基底变质岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素组成的对比,研究了这些花岗岩类的物质来源与成因。仅分布于浙西南的古元古代花岗岩娄是由成分上类似干被其侵入的八都群片麻岩经部分熔融形成的。沿江绍断裂带分布的新元古代花岗岩类是由地幔来源岩浆或初生地壳形成的;浙西－皖南－赣北地区的新元古代花岗岩类可能是由中元古代地层中的低成熟度组分形成的。古生代和大部分中生代花岗岩类主要是由所在区域内出露的中元古代变质沉积岩的相当物衍生的。沿浙闽沿海地区分布的大多数晚中生代花岗岩娄含有较多的地幔组分．两种来诹岩浆混台可能是其一种重要的成岩方式。     

南岭花岗岩类岩石Sm、Nd同位素特征及岩石成因探讨

根据南岭地区50个岩体79个样品，以及基底构造层岩石26个样品的Sm-Nd同位素特征值讨论了本区陆壳的形成时间及花岗岩类岩石的成因。本区陆壳形成于2101Ma以前，此后大约有2次大规模的地块增生。按照花岗岩类的tpM、Sm/Nd、εNd(t)，以及区域大地构造特征，区内可划分5个花岗岩分布区。不同地区的花岗岩类具有不同的Sm-Nd同位素特征值，同一地区的花岗岩类岩石及其基底构造层岩石具有相近的Sm-Nd同位素特征值，结合地质构造特征研究可以认为，不同地区花岗岩类的源岩主要就是该区的基底构造层岩石。后者对前者的分布、成因类型，甚至有关的成矿作用具有重要的控制作用。     

东蒙地区燕山期花岗岩Nd、Sr、Pb同位素及其岩石成因

由于缺乏系统的同位素分析研究工作，过去对东蒙地区燕山期岩浆岩的成因探讨，主要集中在大量岩石地球化学方面的分析研究，因此，其成因观点和岩浆起源的认识也各持己见，主要有3种认识：1)本区中生代壳源和幔源共生的“双模式”观点，认为锡多金属成矿与这种“双模式”的岩浆岩有成因联系；2)中生代花岗岩属于引张环境下，地幔上隆所引发的亚碱性一碱性非造山岩浆作用的产物；3)中生代岩浆岩是中生代大陆内部伸展造山环境下底侵作用形成的一套壳幔混熔岩浆的产物。总之，研究者多认为燕山期岩浆岩具有壳幔混合起源的特征。笔者对燕山期花岗质岩石的钕、锶、铅同位素进行了分析研究。其εNd(t)全为正值，变化范围为 0．75～ 8．12，平均值为 3．07，说明该区燕山期花岗岩的物质来源与亏损地幔有成因联系。其初始锶比值比较集中，变化于0．7028～0.7096，平均为0．7063，介于现代大洋玄武岩(0．702～0．706)和大陆地壳(0．706～0．718)之间，更接近大洋玄武岩。该区燕山期花岗岩的初始铅同位素的3个比值^206Pb/^204Pb、^207Pb／^204Pb、^308b／^204Pb都较高，平均值分别为18．3742，15．5500，38．1810。由钾长石的铅同位素比值计算出来的μ值介于9．51～8．91之间，低于μ=9．74的陆壳演化线。结合邻区兴蒙—北疆一带的岩浆岩同位素研究成果，笔者认为东蒙地区的燕山期花岗岩岩浆起源于亏损地幔的部分熔融作用和亏损地幔起源的晚华力西期古蒙古洋壳的部分熔融作用，即燕山期花岗岩浆最终起源于亏损地幔。并且提出了亏损地幔—古蒙古洋壳—边缘陆块活化的演化模式。     

新疆萨吾尔地区两类花岗岩Nd、Sr、Pb、O同位素特征

新疆西准噶尔萨吾尔地区森塔斯岩体和沃肯萨拉岩体为I型花岗岩,侵入于早石炭世末,具有偏碱性特点,形成于后碰撞阶段的伸展期或挤压—伸展转变期;阔依塔斯岩体和恰其海岩体为A2型花岗岩,侵入于早二叠世初,形成于后碰撞阶段伸展期张性构造环境中。I型花岗岩和A型花岗岩的Nd、Sr、Pb同位素特征相似,显示出幔源特征,它们是同源岩浆不同演化阶段的产物。两类花岗岩在O同位素以及稀土元素特征上存在明显差异。西准噶尔萨吾尔地区I型花岗岩(森塔斯岩体和沃肯萨拉岩体)以及A型花岗岩(阔依塔斯岩体和恰其海岩体)的发育,进一步证实了晚古生代区内地壳的垂向增生作用。对比研究表明,可以将西准噶尔萨吾尔地区的A型花岗岩归入东准噶尔乌伦古富碱火成岩带。     

济阳拗陷第三纪玄武岩的Nd—Sr同位素研究

本文报道了济阳拗陷29个第三纪玄武岩的Nd，Sr同位素组成。结果表明，该区早、晚第三纪玄武岩的Nd-Sr同位素组成变化且具有一定的区别：早经三纪玄武岩的εNd值为0．70481－0．70830；晚第三纪玄武央的εNd值为0．1－2．3，^87Sr/^86Sr比值为0．70421－0．70530。鉴于εNd与1/Nd有^87Sr/^86Sr与1／Sr之间不存在相关特征，Nb正异常以及SiO2与MgO，Fe2O3 FeO,P2O5呈负相关，与Al2O3呈正相关，但与K2I为不存在相关特征，因此，地壳混染作用并不是第三纪玄武岩同位素组成变化的主要原因。玄武岩^87Sr/^86Sr比值的升高是由热液蚀变造成的，而εNd值的变化而归因于源区混合。如果热液蚀变作用没有发生，这些玄武岩的所有数据点在Nd-Sr相关图上将可能位于地幔系列内部。这表明第三纪玄武岩主要是由DMM和EMI两个端员组分不同程度混合形成，EMII的贡献是次要的。     

北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Pb、Sr、Nd同位素地球化学特征

通过对北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Ph、Sr、Nd同位素地球化学特征的系统研究,结合元素地球化学特征,证明早古生代具成分极性的枣园、黄柏岔、石门花岗岩是由于秦岭群斜长角闪岩和黑云斜长片麻岩部分熔融,近俯冲带以熔体与熔体的混合、远离俯冲带是前者产生的熔体与后者熔融后的残留相以不同比例混合形成的。     

华南古生代花岗岩类Nd—Sr同位素研究及华南基底

统计表明,华南古生代花岗岩类的形成,主要集中在两个时期:奥陶纪到泥盆纪和二叠纪到三叠纪。 Nd-Sr同位素结果表明,这两个时期花岗岩类,主要来自地块深部古老大陆基底。这一基底的最老年龄,大约为20亿年。根据全球花岗岩类ε_(Nd)(0)随岩体形成时代演变统计规律,推算表明,确实存在有一种类型花岗岩类,其形成和地幔密切相关,还极有可能就是地幔派生的产物。     

北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Pb、Sr、Nd同位素地球化学特征

通过对北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Ｐｈ、Ｓｒ、Ｎｄ同位素地球化学特征的系统研究，结合元素地球化学特征，证明早古生代具成分极性的枣园、黄柏岔、石门花岗岩是由于秦岭群斜长角闪岩和黑云斜长片麻岩部分熔融，近俯冲带以熔体与熔体的混合、远离俯冲带是前者产生的熔体与后者熔融后的残留相以不同比例混合形成的。     

洞庭湖盆地白垩纪早第三纪的岩石地层与生物地层

本文应用生物地层带的顺序和定量数据，采用排序法研究了它们的相对秩序，分析了同时事件与生物地层带的交叉、延限、重叠现象。对洞庭盆地不同剖面不同钻井做了地层对比，以确定其地质时代。着重论述了地层轮藻、介形、孢粉的生物地层分带，进而探讨了它们与油气的关系。     

多尼戈尔花岗岩类Sm—Nd和Rb—Sr联合同位素体系及推论其岩石成因

采尔兰西北部多尼戈尔偏铝到过铝质花岗岩类岩基，侵位于Dalradian超群绿片岩一角闪岩相变质沉积岩中，年龄约为400Ma。本文提供了该区6个深成岩体的11个样品和唐群纽里杂岩体东北部1个花岗闪长岩样品的Sm-Nd和Rb-Sr同位素资料，主要结果是多尼戈尔岩基的Sr同位素初始比相似（0．7051－0．7068），但初始εNd值变化较大（－1．2到－8．3，纽里杂岩体的初始εNd值为－0．5）。不同的花岗岩具有不同的Nd同位素组成特征，一些岩石含有富轻稀土的古老地壳组分，而另一些岩石含有年轻地壳和（或）幔源岩浆组分。Nd和Sr同位素组成的变化可用一种混合假说解释。     

浙东白垩纪双峰式火山岩Sr、Nd同位素组成及其成因意义

浙东白垩纪火山岩以发育双峰式岩石组合为特征,其成因一直是有争议的问题。本文从其两端元岩石——玄武岩和流纹岩的Sr,Nd同位素特征出发,论证了玄武岩起源于经过俯冲来源的物质交代(或混染)的富集型地幔楔,流纹岩主要由古老变质基底重熔生成,并与玄武岩岩浆发生过低度混合。在混合过程中,玄武岩的Sr同位素组成基本未受到影响,Nd同位素组成可能发生一定的变化;流纹岩的Sr同位素组成则有明显改变。     

桐柏山花岗岩类Pb、O、Sr同位素特征

本文首次对桐柏山花岗岩类的Ｐｂ、Ｏ、Ｓｒ同位素进行研究。其长石铅同位素组成是２０４Ｐｂ＝１．４００（１．３８９－１．４１１），２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ＝１７．１４８（１６．８４７－１７．４３８），２０７Ｐｂ／２０４Ｐｂ＝１５．４２８（１５．３７８－１５．４８４），２０８Ｐｂ／２０４Ｐｂ＝３７．８８６（３７．５８３－３８．２９６）。与邻区花岗岩类相比，基本相当于胶东地区。全岩矿δ１８Ｏ＝８．４８（７．４９－９．３７）。８７Ｓｒ／８６Ｓｒ（ｉ）＝０．７０９０（０．７０６４－０．７１３８）。这些数据结合岩石矿物特征表明，本区花岗岩类的成因类型属Ⅰ型或同熔型。铅同位素组成揭示本区大地构造可能归属华北地台。     

北大别早白垩纪花岗岩类的Sm-Nd和锆石Hf同位素及其构造意义

大别造山带产出两期早白垩纪造山后花岗岩类:早期(≈132Ma)变形的角闪石英二长岩和斑状二长花岗岩具高钾的类埃达克岩的地球化学特征,形成于增厚地壳(>50km)的下地壳部分熔融;晚期(≈128Ma)未变形的花岗岩包括细粒二长花岗岩和钾长花岗(斑)岩,属于正常安山岩-英安岩-流纹岩系列岩石,它们形成于相对薄的地壳(132Ma),增厚地壳(>50km)的下地壳存在双层结构:锆石Hf模式年龄约为3.0Ga的基性下地壳基底和约2.7Ga的中酸性(英云闪长质.花岗质)上部下地壳.在大另q造山带伸展垮塌的晚期阶段(≈128Ma),减薄的下地壳(<35km)主要为锆石Hf模式年龄约2.6～2.2Ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)岩石,并夹杂少量新元古代Rodinia超大陆裂解时形成的新生陆壳.     

幔源岩类中的稀有气体同位素与Sr、Nd、Pb同位素研究进展

对稀有气体同位素与Sr、Nd、Pb同位素的结合研究做了综述。两类示踪体系在研究幔源岩时的结合，可以得到互相印证的结果，互相补充不足，并有利于探索岩石成因，进一步认识地幔结构、地幔物质组成、运穆和壳幔之间的相互作用；地幔第五端员(FOZO/C/PHEM)的提出是二结合研究的重要成果之一。这种研究方法还有待于进一步补充、完善和发展。     

北秦岭晚古生代—中生代花岗岩类的Nd.Sr.Pb同位素地球化学特征及Nd.Sr

北秦岭晚古生代—晚中生代花岗岩类的Ｎｄ，Ｓｒ同位素研究表明：具低放射成因Ｐｂ同位素组成的花岗质岩基主要是南秦岭基底变质岩深熔的产物；而具高放射成因Ｐｂ同位素组成的原地、半原地型花岗岩类是北秦岭丹凤群有关岩石深熔和交代作用形成的产物．它们都可分为Ｉ型和Ｓ型，并可同时共存，岩浆源区中都有基性岩石物质的加入，其区别是基性岩类物质对Ｉ型花岗岩类的贡献分数较大，具有较小的亏损地幔模式年龄；由于岩浆源区中不同物质组成的混合，花岗岩类的亏损地幔模式年龄并不代表真实的壳幔分异事件的年龄．从新元古代到晚中生代，Ｉ型花岗岩类的ｄ（ｔ）和ＴＤＭ具逐渐变小的趋势，反映了地壳中基性岩石物质发生深熔作用的时间逐渐变晚，而Ｓ型花岗岩类的ｄ（ｔ）增大，ＴＤＭ变小，反映了基性岩石物质加入比例的增大，暗示着碰撞作用阶段具更加强烈的岩浆作用     

北山地区花岗岩类成因的Nd同位素制约

北山地区地处中亚造山带的中东部,花岗岩类分布广泛,但是长期以来,对该区花岗岩缺少系统的 Nd同位素研究。本文在以往工作基础上,通过大量的Nd同位素分析,发现北山地区花岗岩类的εNd(t)值变化于 -16．39-+7．85,不少花岗岩类具正εNd(t)值,说明本区与中亚造山带上其他地区一样,在显生宙存在大规模的地壳生长。与新疆北部、内蒙占东部和大兴安岭地区相比,北山地区花岗岩类的εNd(t)值具有更大的变化范围,也更偏负值,这可能与该区产出有大量的前寒武纪变质岩有关。     

陕西金堆城钼矿区花岗岩Sr、Nd、Pb同位素特征及其地质意义

通过对陕西金堆城钼矿区花岗斑岩体和八里坡斑岩体进行地球化学测试,测得金堆城斑岩体的SiO2含量为72.89%～74.06%,MgO为0.07%～0.3%,稀土总量为43.29×10-6～93.94×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有明显的铕负异常和弱的负铈异常(δEu为0.43～0.78,δCe为0.74～0.86),富集大离子亲石元素K、Rb、U、Th和Sr等元素,亏损Ba、P和Ti等元素。八里坡斑岩体的SiO2含量为69.87%～70.80%,Al2O3 14.93%～15.46%,MgO 0.28%～0.48%,Sr/Y比值大于60,稀土总量为125.23×10-6～139.63×10-6,铕为无异常或微弱的正异常(δEu为0.98～1.04),铈为微弱的负异常(δCe为0.92～0.96),富集Ba、U、K等大离子亲石元素,而亏损P、Ta和Ti等元素。金堆城斑岩体和八里坡斑岩体的岩石类型为I型花岗岩,Pb同位素显示金堆城斑岩体的Pb主要来自下地壳,但有地幔物质的加入,八里坡斑岩体的Pb主要来自下地壳。金堆城斑岩体的ε(Nd,t)值为较低负值(-13.8～-15.2),但ε(Sr,t)变化较大,为-46.4～13.6,八里坡斑岩体具有负低ε(Nd,t)值(-20.4)和正高ε(Sr,t)值(64.5～65.2)。金堆城花岗斑岩和八里坡花岗斑岩的Sr、Nd、Pb同位素与华北地块相似,这两个岩体的源区为华北地块组成部分。     

华南花岗岩系列、类型的Sr、O、Pb、Nd同位素与形成环境

根据数百个Sr、O、Pb、Nd同位素数据,讨论了华南9省深源长江系列与浅源南岭系列及诸广山、大容山、关帝庙、宁芜、德兴和闽浙沿海等类型花岗岩.结合地质构造、岩石学、地球化学、地球物理与遥感等资料,探讨了其形成的控制条件与地质环境.