长江中下游及邻区区域铅同位素组成背景及其应用

本文系统地研究了长江中下游及邻区区域各类地质体铅同位素组成背景。研究表明：区域各类地质体铅同位素组成特征是受原始地幔的不均一性、壳幔交换的动力学过程、层圈铀、钍、铅丰度及作用发生的时间等诸因素控制，为此，通过区域铅同位素背景的研究可以为地球化学分区、示踪物质来源及区域成矿预测提供有意义的信息。     

长江中下游—大别造山带中生代火山岩特征及成因

中国中东部长江中下游地区和大别造山带广泛发生了中生代岩浆作用,火山岩均集中在中间阶段,时代分别为135~127 Ma和133~125 Ma。长江中下游地区多个中生代火山盆地发育高钾钙碱性系列双峰式火山岩和中基性橄榄安粗岩系列火山岩。这些岩石富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,弱富集Sr-Nd-Hf同位素,具有高放射成因Pb同位素组成,指示地幔源区地壳组分的加入。其中,中基性火山岩起源于富集的岩石圈地幔,受到俯冲大洋板片析出的含水熔体交代,晚阶段的超碱质火山岩起源于类似交代介质交代的软流圈地幔,指示岩浆源区的加深。大别造山带中生代火山岩包括高钾钙碱性系列和超钾质系列,均富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,高度富集Sr-Nd-Hf同位素,具有低放射成因Pb同位素组成,与长江中下游地区差异显著。其中,高钾钙碱性系列火山岩起源于交代富集的岩石圈地幔,交代介质为印支期深俯冲的华南陆壳析出熔体,而晚阶段的超钾质火山岩起源更深,是深俯冲的华南陆壳在高压下,多硅白云母分解产生熔体交代的地幔源区。长江中下游地区幔源火山岩记录了俯冲的古太平洋板块的直接物质贡献,而大别造山带地幔源区记录了印支期俯冲陆壳的信息。两个构造单元火山岩早、晚阶段均表现出岩浆源区的加深,长江中下游地区对应了古太平洋板块的低角度俯冲及俯冲板片的回卷(约130 Ma),而大别造山带在古太平洋板块俯冲回卷的动力学机制下,发生造山带的垮塌和岩石圈的拆沉。     

中国东部中—新生代基性岩的同位素特征:源区性质及深部过程

胶州大西庄玄武岩的形成时代处于中生代和新生代之间,这给追索深部过程以及岩石圈演化提供了有利条件.其Pb同位素组成较为均一,[n(206Pb)/n(204Pb)](t)=18.18-18.24,[n(206Pb)/n(204Pb)](t)=15.42-15.44,[n(206Pb)/n(204Pb)](t)=37.87-...     

赣南中侏罗世玄武岩的Pb-Nd-Sr同位素地球化学研究：中生代地幔源区特征及构造意义

赣南龙南—寻邬地区余田群菖蒲组底部的玄武岩形成于中侏罗世(172．6～175．6Ma)，其Pb，Nd，Sr同位素组成的特征为：富放射性成因铅((^206Ph／^206Ph)i=17．872～18．653，(^207Pb／^204Pb)i=15．434～16．131，(^208pb／^204pb)i=37．837～39．194)，中等的εNd(t)(-0．4～+1．1，平均值为0．1)及较高的ISr(0．70835～0．71115)。玄武岩在Ph-Ph图解上均投影于NHRL上方，A7／4Pb值为0．19—61．7(平均值为22．1)，AS／4Pb值为59．2～101．5(平均值为71．03)，△Sr值为80．0～111．5(平均值为91．5)，表明存在典型的Dupal同位素异常。根据Sr-Nd，Sr-Ph，Nd-Pb和Pb-Pb相关特征，判明赣南玄武岩是由亏损地幔端元(DMM)和EMⅡ型富集地幔端元在源区混合形成的。按Sr-Nd双变量二元混合模型计算得出源区物质中亏损地幔端元和EMⅡ富集地幔端元所占份额分别为58％～64％和42％～36％。赣南地区呈东西向展布的中侏罗世双峰式火山岩带反映了华南板块内部在燕山早期发生的一起重要伸展构造事件。根据Ph-Nd-Sr同位素地球化学及构造特征，推测赣南中生代地幔源区中的EMⅡ富集地幔端元组分可能源自冈瓦纳古陆。     

长江中下游中生代岩浆岩及铜铁成矿带的深部构造背景

地球物理和中、新生代幔源岩浆岩同位素地球化学研究表明华北和华南陆块的深部岩石圈地缝合线较地表地缝合线南移。在郯庐断裂带以东南移至南京一镇江一线，并从南京往西呈南西走向延伸至桐城一带；在郯庐断裂带以西的大剐山区，深部地缝合线至少南移至岳西以南。这一贴近长江中下游的深部地缝合线，有可能在郯庐断裂系早白垩世发生大规模左行走滑作用下而导致引张，从而诱发了地幔上隆和大规模岩浆事件及铜铁成矿作用。     

长江中下族及邻区区域铅同位素组成背景及其应用

本文系统地研究了长江中下游及邻区区域各类地质体铅同位素组成背景。研究表明;区域各类地质体铅同位素组成特征是受原始地幔的不均一性、壳幔交换的动力学过程、层圈铀、钍、铅丰度及作用发生的时间等诸因素控制,为此,通过区域铅同位素背景的研究可以为地球化学分区、示踪物质来源及区域成矿预测提供有意义的信息。     

辽西中生代晚期岩石圈地幔的性质:来自玄武岩和地幔捕虏体的证据

辽西中生代玄武岩中幔源气榄岩捕虏体的岩石学、矿物学和地球化学研究表明，中生代岩石圈地幔是由古老富集型的岩石圈地幔和新增生的岩石圈地幔所组成。前者以角闪尖晶二辉橄榄岩为代表，它经历了富钠质的地幔交代作用。橄榄岩类捕虏体富含轻稀土元素，并具有较高的ω(^87Sr)/ω(^86Sr)比值；后者以二辉石岩为代表，具典型堆积结构，与本区尖晶石二辉橄榄岩相比，具有较高的稀土元素丰度。在矿物成分和稀土元素丰度上，本区辉石岩捕虏体类似于中国东部新生代玄武岩中幔源辉石岩捕虏体，这意味着辉石岩捕虏体可能是上地幔中更早期的岩浆堆积体。     

粤北长江铀矿田基性岩脉年代学、地球化学特征及其地质意义

粤北长江铀矿田位于诸广山复式岩体中南部,发育不同类型和期次基性岩脉。文章通过开展系统的岩石学、Ar-Ar年代学和地球化学分析,探究了基性岩脉类型、成岩年龄、构造背景、岩浆来源以及与铀成矿的关系。岩石学和年代学研究表明,该地区基性岩脉类型主要为辉绿岩、辉绿玢岩、闪斜煌岩及辉石煌斑岩等,基性岩脉至少分为三期：136.8 Ma、120.7 Ma、113.8～110.1 Ma,与华南中生代主要的地壳拉张活动时间相一致。地球化学研究结果表明,基性岩脉中大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr富集,高场元素Nb、Ta、Zr、Hf、Ti相对亏损,各类元素参数特征显示其具有拉张裂谷带玄武岩地球化学特征,可能为俯冲交代作用形成的富集地幔部分熔融形成。综合分析认为,该地区铀成矿作用是基性岩脉侵位后的地质事件,基性岩脉与铀成矿时空关系密切,受控于华南岩石圈伸展的动力学背景。     

溧水盆地晚中生代基性火山岩成因与深部动力学过程探讨

下扬子地区溧水盆地晚中生代龙王山组基性火山岩属高钾钙碱性-钾玄岩系列,具有低MgO(3.16%～4.97%)和相容元素含量(如Cr11～34μg/g、Ni 9～27 μg/g),强烈富集大离子亲石元素(Ba/Nb=94～144)、轻稀土元素(La/Nb=3.7～4.6)和亏损Nb-Ta,稍高的Sr同位素组成[(87Sr/86Sr)i=0.705 73～0.706 17]和具弱负εNd(t)值(-3.0～-1.9).龙王山组基性火山岩的元素-同位素地球化学特征反映其来源于富集轻稀土元素和大离子亲石元素的岩石圈地幔;它们在Sr-Nd同位素组成上与大别-苏鲁造山带同时代的基性火成岩具有明显的差别,暗示其熔融源区不大可能受到俯冲陆壳的改造富集作用,更可能是早期具高Rb/Sr、低Sm/Nd和亏损高场强元素的流体/熔体交代作用的结果,总体上具有俯冲大洋板片交代作用的特征.在岩浆熔融深部动力学方面,晚中生代高钾钙碱性-钾玄岩浆的起源主要归结于深部岩石圈地幔的热扰动作用和岩石圈伸展-减薄作用,在时空上匹配于同时代郯庐断裂带的巨大走滑活动.     

长江中下游地区蝌蚪山晚中生代玄武岩的地球化学研究: 岩石圈地幔性质与演化的制约

长江中下游地区繁昌火山盆地蝌蚪山晚白垩世玄武岩为硅饱和岩石, SiO2含量在 47.63%～ 50.02%之间,在 TAS图上位于碱性和亚碱性的分界线上,多数属于玄武岩,少数为粗面玄武岩. MgO含量较低( 3.72%～ 5.58%),但 Mg#值较高( 61～ 71).岩石富集大离子亲石元素 Ba、 Th、 U、 LREE和 Pb,亏损高场强元素 Nb、 Zr和 Ti,具富集的 Sr、 Nd和 Pb同位素组成.初始 87Sr/86Sr(t)比值介于 0.706 5～ 0.706 6之间,ε Nd(t)值介于-5.5～-7.3之间.在 87Sr/86Sr(t)-ε Nd(t)相关图上投在富集的第Ⅳ象限,并趋向于 EMⅡ地幔端员. 206Pb/204Pb(t)、 207Pb/204Pb(t)和 208Pb/204Pb(t)比值分别为 17.928～ 18.311、 15.426～ 15.621和 37.785～ 38.525,在 Pb同位素相关图上处在 DMM和 EMⅡ地幔端员之间.蝌蚪山玄武岩的地球化学特征表明其原始岩浆来源于岩石圈地幔,底侵到壳幔边界后曾有一段时间的滞留,并经历了一定程度的以橄榄石和斜方辉石为主的结晶分异,随后在上升过程中没有受到明显的地壳物质的混染.本地区晚中生代时期陆下岩石圈地幔具有同位素富集的性质,曾受到过古老俯冲事件中析出流体 /熔体的交代.与本地区新生代玄武岩地球化学性质的对比表明,从晚中生代至新生代,由于岩石圈拉张和软流圈的上涌,长江中下游地区发生了岩石圈的减薄,其过程和华北地块东部的岩石圈减薄事件基本一致.造成华北地块东部和华南地块东部的岩石圈减薄具有一致的动力学机制和背景,很可能是晚中生代时期古太平洋板块向亚洲大陆之下俯冲造成的弧后盆地的拉张减薄.     

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩:年代学格架、地球化学特征及成因讨论

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩发育在宁芜、庐枞、溧水和怀宁四个火山岩盆地内,该系列的火山岩地球化学性质上以相对富碱、高K、明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti为特征。Ba和Sr的特征在不同盆地内随岩性的不同表现各异,表明斜长石的分离结晶可能在这些盆地内岩浆演化过程中起着一定的作用。这些盆地内的橄榄玄粗岩系列火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)与大多数大陆环境下的橄榄玄粗岩系列岩石不同,而类似于大洋岛弧内的,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩。这些火山岩的Sr、Nd同位素组成总体处于扬子克拉通岩石圈地幔附近,指示这些橄榄玄粗质母岩浆主要是由富集的岩石圈地幔部分熔融形成的。但盆地所处的构造位置对岩浆的性质也有显著的影响,指示地壳基底物质的混染也不同程度存在。区内榄玄粗岩系列火山活动持续的时间很短,主要集中在约128134 Ma左右,峰值约130 Ma,其成因的动力学机制可能与晚中生代发生在中国东部的岩石圈减薄事件有关。     

扬子克拉通东北缘岩石圈地幔的Re-Os同位素地球化学:大陆岩石圈地幔的形成和演化的制约

苏皖地区新生代碱性玄武岩中有丰富的地幔橄榄岩捕虏体 ,测定了 2 0多个样品的Re Os元素丰度和锇同位素组成 ,结果 :Re =0 .0 2 7× 10 - 9～ 0 .375×10 - 9,Os=0 .112×10 - 9～ 3.35× 10 - 9,1 87Os 1 88Os=0 .117～ 0 .134。由代理等时线法1 87Os 1 88Os Yb获得该区岩石圈地幔早期熔体亏损事件的年龄为 1.7Ga(中元古代 )。苏皖地区岩石圈地幔的古老性表明它是元古代后岩石圈拆沉 减薄作用的残余地幔部分。岩石圈地幔经过了亏损 富集多阶段演化。     

High-Field-Strength Elements in Mafic Volcanics from North China Craton: Implications for Archean-Proterozoic Boundary and Source Composition

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｌａｒｇｅｃｈａｎｇｅｉｎｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｍａｎｔｌｅａｔｔｈｅＡｒｃｈｅａｎ－Ｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ（Ａｒ－Ｐｔｂｏｕｎｄａｒｙ）ｏｆ２．５Ｇａｗａｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｂｙｍａ...     

Late Mesozoic Ore‐forming Events in the Ningwu Ore District,Middle‐Lower Yangtze River Polymetallic Ore Belt,East China: Evidence from Zircon U‐Pb Geochronology and Hf Isotopic Compositions of the Granodioritic Stocks

Late Mesozoic volcanic-subvolcanic rocks and related iron deposits, known as porphyry iron deposits in China, are widespread in the Ningwu ore district (Cretaceous basin) of the middle–lower Yangtze River polymetallic ore belt, East China. Two types of Late Mesozoic magmatic rocks are exposed: one is dioritic rocks closely related to iron mineralization as the hosted rock, and the other one is granodioritic (-granitic) rocks that cut the ore bodies. To understand the age of the iron mineralization and the ore-forming event, detailed zircon U-Pb dating and Hf isotope measurement were performed on granodioritic stocks in the Washan, Gaocun-Nanshan, Dongshan and Heshangqiao iron deposits in the basin. Four emplacement and crystallization (typically for zircons) ages of granodioritic rocks were measured as 126.1±0.5 Ma, 126.8±0.5 Ma, 127.3±0.5 Ma and 126.3±0.4 Ma, respectively in these four deposits, with the LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb method. Based on the above results combined with previous dating, it is inferred that the iron deposits in the Ningwu Cretaceous basin occurred in a very short period of 131–127 Ma. In situ zircon Hf compositions of εHf(t) of the granodiorite are mainly from ?3 to ?8 and their corresponding 176Hf/177Hf ratio are from 0.28245 to 0.28265, indicating similar characteristics of dioritic rocks in the basin. We infer that granodioritic rocks occurring in the Ningwu ore district have an original relationship with dioritic rocks. These new results provide significant evidence for further study of this ore district so as to understand the ore-forming event in the study area.     

下扬子地区上泥盆统五通组沉积构造及其地球化学特征

总结了下扬子区晚泥盆世五通组典型的沉积构造,如风暴砾滩、冲洗交错层理、滩脊、三脊波痕、植物化石及遗迹化石埋藏相特征等。全定量分析了泥岩类的主化学组成及微量元素,其主化学组成具有高SiO₂含量。高K₂O/Na₂O比值,低MgO, Zr, Hf组合特征显示近源沉积特征,与下伏下古生界有显著差别,B, Ga, Ba, Sr, Rb等元素反映出滨海及海陆交互的沉积环境。综合分析沉积构造、沉积地球化学及区域地质特征,认为五通组形成于弧后前陆盆地,其沉积过程是一个海侵过程,这一大地构造背景一直延续到早石炭世末。     

扬子地块南缘晚古生代洋壳存在的Nd同位素证据

总结我国扬子地块南缘新元古代—早中生代沉积岩目前已发表的Ｎｄ同位素资料发现,这些沉积岩具有随时间变化而其Ｎｄ同位素组成发生漂移的现象。在绝大多数时间里,它们具有２０００Ｍａ左右的Ｎｄ模式年龄,但在１０００～７００Ｍａ的新元古代和＜４００Ｍａ的晚古生代—早中生代时间段中,Ｎｄ同位素模式年龄急剧降低,反映在此时间段内,新生地幔物质已经进入沉积物的物源区。１０００～７００Ｍａ期间的Ｎｄ同位素变化归因于晋宁期的碰撞造山作用而晚古生代－早中生代沉积岩的Ｎｄ同位素变异起因于海盆发育阶段洋壳的出现。即扬子地块南缘在晚古生代—早中生代期间曾经存在过洋壳,且该洋盆可能是古特提斯大洋分支的一部分。     

Geochronology and Geochemistry of Mafic Rocks in the Xuhe, Shaanxi, China: Implications for Petrogenesis and Mantle Dynamics

The Xuhe mafic rocks, located in Ziyang county of Shaanxi Province, are dominated by diabase-porphyrite, gabbro–diabase, diabase, and pyroxene diorite. Primitive mantle-normalized multi-element patterns show that, the Xuhe mafic rocks are enriched in large ion lithophile elements(LITE), such as Ba and Pb, depleted in K and Sr for basic rocks, and are depleted in Sr, P and Ti for pyroxene diorite. Chondrite-normalized REE patterns display LREE enrichment(LaN/YbN = 9.34–13.99) and have normalized patterns for trace element and REE similar to that of typical OIB. Detailed SIMS zircon U–Pb dating yields emplacement ages of 438.4 ± 3.1 Ma for Xuhe mafic rocks. The relatively low Mg O(basic rock: 3.11–7.21 wt%; pyroxene diorite: 0.89–1.21 wt%) and Mg#(0.20–0.49) for Xuhe mafic rocks suggest that they were possibly originated from an extremely evolved magma. The rising parental mafic magmas underwent pyroxene and plagioclase fractionation. Crustal contamination of pyroxene diorite before emplacement occurred at a higher crustal level compared to other lithology in Xuhe mafic rocks. The degree of partial melt was low(5%–10%) and in garnetspinel transition facies. Sr-Nd isotope of pyroxene diorite and enrichment mantle characteristics for Xuhe mafic rocks suggest that mafic rocks in the North Daba Mountains were derived from a mixture of HIMU, EMII and small amount of EMI components. Furthermore, this study discusses mantle geodynamic significance of Xuhe mafic rocks in the Silurian, which indicates subduction and uplift of magma caused back-arc extension.