西准噶尔别鲁阿嘎希花岗闪长岩年代学、地球化学特征及岩石成因

为更深入了解西准噶尔晚古生代岩浆活动和构造背景,对位于西准噶尔中部的别鲁阿嘎希岩体开展了年代学、地球化学以及Sr-Nd同位素研究,讨论了岩石成因、源区性质和构造背景.别鲁阿嘎希花岗闪长岩为钙碱性系列岩石,岩浆锆石结晶年龄为318.7±3.3 Ma.其具相对高的MgO(Mg#=49~59)、Ni、Cr含量,富集大离子亲石元素(如K、Rb、Sr和Ba)、亏损高强场元素(如Nb、Ta、Ti),轻重稀土元素分异不明显.Sr-Nd同位素特征显示,其有较低的初始Sr比值(0.704 297~0.704 399),较高的ε_Nd(t)值(5.8~6.5).通过综合分析,认为在晚石炭世早期,达尔布特洋壳(板片)俯冲至地幔楔下部,俯冲洋壳板片脱水所产生的流体在上升过程中与地幔楔共同作用,底侵加热由亏损地幔形成不久的年轻地壳(由洋壳和岛弧组成),使其部分熔融形成了别鲁阿嘎希分异I型花岗岩.      

东准噶尔早二叠世后碰撞岩浆活动:蕴都卡拉流纹岩SHRIMP U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素的制约

东准噶尔扎河坝地区发育的大规模古生代中晚期中酸性火山岩的岩浆源区、岩石成因和构造环境以及年代学迄今尚未得到很好的约束,对上述问题的深入分析有助于揭示东准噶尔晚古生代的岩浆作用过程及中亚地壳生长方式.野外地质考察得出,东准噶尔蕴都卡拉地区展现北东-南西向区域性挤压构造变形,原巴塔玛依内山组为一套基性岩、中酸性岩以及火山碎屑岩组合.本文报道了东准噶尔扎河坝地区蕴都卡拉流纹岩的锆石SHRIMP U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素分析结果.3个流纹岩的锆石SHRIMP U-Pb定年结果共同指示,蕴都卡拉流纹岩形成于276.0～ 279.8Ma.流纹岩高硅(SiO2=60.61％ ～ 78.07％)高碱(K2O+ Na2O=6.46％ ～9.28％),高Fe2O3T (0.70％ ～3.30％)、Ga/Al,低CaO(0.18％～2.79％)、MgO(0.13％～1.31％),富集轻稀土和高场强元素(Zr、Hf),亏损Ba、Sr、Eu,弱亏损Nb、Ta,具有A型过铝质中-高钾钙碱性花岗岩的特征.锆石具有正的εHf(t) (10.3～14.6)和年轻的地壳模式年龄(348～557Ma),表明其可能来源于年轻的下地壳物质的重熔.综合东准噶尔区域地质资料以及前人对本区蛇绿岩带的研究得出,蕴都卡拉地区在早二叠世处于伸展环境,该流纹岩可能是弧-弧或弧-陆后碰撞伸展背景下,软流圈物质上涌过程中造成年轻下地壳发生部分熔融产生的酸性岩浆在上升、侵位的过程中的产物,同时表明垂向生长在中亚造山带早二叠世地壳生长过程中占主导地位.     

西准噶尔托里地区卡拉岗组火山岩地球化学特征及其构造意义

对西准噶尔托里地区卡拉岗组火山岩进行了系统的岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究。卡拉岗组火山岩从底部到顶部依次发育6个岩性段,其中中下部第4岩性段英安岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(298±3)Ma,为晚石炭世-早二叠世产物。火山岩整体上为准铝质-过铝质高钾钙碱性岩石,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损高场强元素和重稀土元素。火山岩及周围同时代A型花岗岩的年龄、主微量元素、Sr-Nd及锆石Hf同位素综合对比表明,卡拉岗组火山岩主要源于新生地壳的部分熔融。火山岩相关构造判别图解及区域构造-岩浆演化综合研究显示,卡拉岗组火山岩与区域上A型花岗岩均形成于后碰撞伸展环境。卡拉岗组火山岩的形成表明,西准噶尔晚古生代增生造山作用应早于晚石炭世。     

西准噶尔北部早二叠世石英正长斑岩的地球化学特征及意义

朱鲁木特石英正长斑岩出露于西准噶尔北部。地球化学研究结果显示,它们的SiO2含量在74.5%~77.6%之间,显示高的K2O(4.60%~5.58%)、全碱(8.14%~9.61%)含量和高的K2O/Na2O比值(1.25~1.38),属于高钾钙碱性岩系列。铝饱和指数(A/CNK)=1.04~1.18,为过铝质岩石系列。稀土元素总量在128×10-6~236×10-6之间。它们显示了轻稀土富集[(La/Yb)N=6.0~10.4],重稀土相对平坦[(Gd/Yb)N=0.96~1.12],强烈的负Eu异常(Eu/Eu*=0.23~0.26)为特征。微量元素显示亏损Nb、Ta、P、Ti等高强场元素,富集Rb、K、U和Th等大离子亲石元素和La、Nd和Zr等元素。岩浆源区可能经历了斜长石,磷灰石,钛铁矿等矿物的分离结晶作用。石英正长斑岩具有正的εNd(t)和εHf(t),年轻的t2DM(Nd)(474~572 Ma)和t2DM(Hf)(357~931Ma)模式年龄,可能是古生代新生地壳物质的部分熔融的产物。它们具有较高的锆石饱和温度(834~865℃),与西准噶尔北部的A型花岗岩几乎同时形成,表明西准噶尔地区在早二叠世处于一种拉张高温的环境。     

新疆西准噶尔库尔尕克希岩体年代学、地球化学特征及岩石成因

新疆西准噶尔构造带发育大量晚古生代中酸性侵入体,其岩石成因和侵位期次对于认识该构造带的岩浆演化具有十分重要的意义。本文对库尔尕克希岩体进行了详细的野外地质调查、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年及岩石地球化学分析,旨在查明其成岩时代和成因类型。结果表明,该岩体出露面积仅约0.55 km~2,岩性主要为花岗闪长岩,锆石U-Pb年龄为312.9±2.9 Ma(n=20,MSWD=0.072),形成于晚石炭世早期。地球化学特征显示其为钙碱性弱过铝质I型花岗岩。岩体具有较高硅、中等铝,富碱、贫镁,富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素和重稀土元素,负Eu异常较微弱,A/CNK=0.99~1.20,与区内别鲁阿嘎希、包古图等小岩体在成岩时代、地球化学特征等方面有着显著的相似性,形成于晚石炭世早期与俯冲作用相关的岛弧环境,其源岩更可能是受俯冲流体交代的亏损地幔衍生出来的年轻地壳物质。     

桂西北玉凤、巴马晚二叠世辉绿岩年代学、地球化学特征及成因研究

为了深入探讨扬子地块西南缘的玉凤和巴马辉绿岩是否受到峨眉山地幔柱活动的影响,对其进行了主量元素、微量元素及锆石U-Pb年龄测定。结果表明,它们属于钙碱性系列和高钾钙碱性系列,具高铝低镁特征,轻稀土富集,Ti/Y500、Nb/La=0.75~0.85、Th/Ta=1.75~2.38、Ta/Hf0.1;锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为255.3±3.9 Ma和257.6±2.9Ma。初步认为,它们可能源自亏损地幔并受到少量地壳物质的混染作用,且均显示出大陆板内玄武岩的特征,应为峨眉山玄武质岩浆活动的产物。     

桂西南早中生代流纹岩年代学、地球化学特征及地质意义

印支期桂西南地区处于多板块构造交汇地带,其岩浆构造演化存在很大的争议.对桂西南十万大山盆地两侧酸性火山岩进行了系统的锆石年代学、全岩地球化学及Sr-Nd同位素地球化学研究.结果表明,十万大山盆地两侧酸性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为240.5～248.4 Ma,形成于早三叠世.岩性主要为流纹岩,具有高SiO...     

北山南部早二叠世A型流纹岩地球化学特征及其地球动力学意义

北山南部晚古生代构造背景争议已久,该区下二叠统普遍发育一套流纹岩系,但尚未对其开展系统的年代学与地球化学研究。本文首次对该区下二叠统5条代表性剖面中的流纹岩进行了元素地球化学、锆石U-Pb定年、全岩Sr-Nd及锆石Hf同位素等研究。U-Pb年龄介于294. 7～272. 7Ma之间,结合古生物资料,明确其喷发时代为早二叠世。该区早二叠世流纹岩大多属高钾钙碱性系列,呈钙碱-碱钙质,为准铝-过铝质岩石。岩石主量元素Si、K、Na、Fe含量高,贫Ca、Mg;微量元素富集Ga、Rb、Zr、Hf、Y,亏损Ba、Sr等;稀土元素存在明显负Eu异常;呈现高Fe OT/MgO与10000×Ga/Al比值,这些特征表明该区早二叠世流纹岩为A型流纹岩。独山剖面流纹岩锆石具有高的εHf(t)值(+11. 4～+16. 7),Hf模式年龄(tDM2)为231～573Ma;干泉剖面流纹岩锆石εHf(t)值为-8. 8～+8. 9,Hf模式年龄(tDM2)为802Ma～1961Ma;珊瑚井和俞井子剖面中的流纹岩具有低的εNd(t)值(-4. 21～-2. 92),高的(87Sr/86Sr)i值(0. 7108～0. 7223),Nd亏损地幔模式年龄(tDM)为1256～1386Ma,其锆石εHf(t)为正值(+1. 3～+17. 0)(tDM2为691～1797Ma);沙红山南剖面流纹岩εNd(t)值(-2. 00～-1. 81)较低,Nd亏损地幔模式年龄(tDM)为1207～1222Ma,锆石εHf(t)值介于+1. 6～+10. 7(tDM2为623～2576Ma)。地球化学特征表明独山剖面的流纹质岩浆为古生代新生地壳的重熔,其它剖面酸性火山岩岩浆则主要为中新元古代地壳物质熔融所形成,揭示了北山南部早二叠世岩石圈伸展减薄的地球动力学背景,结合该区构造岩浆事件序列、地层学以及沉积学等其它地质学证据,认为北山南部早二叠世为裂谷环境。     

西准噶尔克拉玛依岩体的成因:年代学、岩石学和地球化学证据

西准噶尔地区克拉玛依岩体主要由闪长岩和花岗岩组成,锆石SHRIMP法给出的岩体结晶年龄为(315.5±2.8)Ma,为晚石炭世侵入岩.克拉玛依岩体具岛弧岩石的元素地球化学特征:总体上岩石富钠.A/CNK=0.57～0.84,富集LREE,(La/Yb)N=4.7～6.1,Eu显示弱负异常(δEu=0.76～0.91),...     

西准噶尔早泥盆世马拉苏组火山岩岩石成因研究

新疆西准噶尔北部地区的早泥盆世马拉苏组出露有少量富钠低钾的拉斑质中基性熔岩,这些分布于谢米斯台断裂北侧的玄武安山岩和玄武岩多呈夹层状断续产出于火山碎屑岩之中。马拉苏中基性熔岩的Mg#与主、微量元素协变关系及Th-Th/Nd图反映了其并非同源岩浆演化的结果。马拉苏火山岩中的玄武安山岩富集LILE、亏损HFSE,具有较高的Th含量及较低的Hf/Th和(Nb/Th)PM比值,显示出弧火山岩的地球化学特征。其中的玄武岩则具有略为平坦的稀土元素分配样式,较低的Th含量及较高的Hf/Th和(Nb/Th)PM比值,此同MORB地球化学特征极为相似;虽然其也显示有轻微的LILE富集、HFSE亏损,但是较高的La/Nb比值则暗示这同地壳或俯冲物质组分的卷入有关,且一系列构造环境判别图解也进一步印证了马拉苏组内的玄武岩应属似MORB基性熔岩。此外,两类岩石的高场强元素比值Zr/Nb、Hf/Ta同全球平均大洋中脊玄武岩的相应比值极为接近,反映了马拉苏组中基性火山岩的物质源区主体均为MORB地幔物质源区。La/Yb-Gd/Yb原始地幔标准化比值的模拟计算进一步显示了马拉苏组玄武安山岩与受改造(俯冲沉积物或地壳物质的混染)的石榴子石或尖晶石-石榴子石地幔橄榄岩物质源区的部分熔融作用有关,而似MORB型玄武岩则源自尖晶石地幔橄榄岩源区的部分熔融。结合区内同期的蛇绿岩、火山岩和碱性花岗岩的地球化学研究,我们可以进一步推断此类兼具有似MORB和弧火山岩地球化学特征的早泥盆世马拉苏火山岩应当是西准噶尔地块北部在早古生代受后期俯冲作用影响下经历弧后扩张形成的火山-岩浆地质记录。     

新疆西准噶尔拉巴花岗岩地球化学特征及年代学研究

新疆西准噶尔玛依勒地区的拉巴岩体侵入于下石炭统包古图组中,由花岗闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩、花岗岩组成,以花岗岩为主。其中花岗岩和花岗闪长岩属钙碱性、高钾钙碱性系列,为偏铝质至过铝质岩石,并具有轻稀土-大离子亲石元素富集、Nb-Ta-Ti等高场强元素亏损的地球化学特征。该岩体两个代表样品的锆石La-ICP-MS法206Pb/238U加权平均年龄分别为287±5Ma和295.1±2.3Ma,表明岩体的结晶年龄为早二叠世,与西准噶尔地区后碰撞花岗岩的时代(年龄峰值310～295Ma)相近。综合岩体的地质、地球化学特征和区域地质特征,认为拉巴花岗岩体为准噶尔地区后碰撞阶段伸展期的岩浆活动产物。     

新疆西准噶尔谢米斯台山早泥盆世火山岩年代学、地球化学特征及地质意义

通过对西准噶尔北部博什库尔—成吉斯岩浆弧内谢米斯台山泥盆纪的火山岩进行地球化学及同位素年代学研究,结果显示:该火山岩岩石组合以钙碱性的玄武岩和玄武安山岩为主,岩石w(SiO_2)为50.44%～56.35%,w(TiO_2)为0.79%～1.53%;w(P_2O_5)为0.05%～0.27%,具有较高的w(Al_2O_3)(15.92%～18.07%)和w(MgO)(2.66%～5.55%),Mg~#范围在47～57之间;稀土总含量(ΣREE)为41.73×10~(-6)～116.72×10~(-6),平均77.34×10~(-6),轻稀土(LREE)与重稀土(HREE)分异明显,其中LREE/HREE比值为6.45～8.17,平均7.34,(La/Yb)_N=2.93～10.81,平均8.33,其呈现轻稀土富集,重稀土亏损,具弱的Eu正异常(δEu=1.26～1.58);富集Ba、Sr、U等元素,亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti),与典型的火山弧玄武岩地球化学特征相似,属于典型的岛弧岩浆岩,形成于与俯冲有关的岛弧环境。获得谢米斯台山火山岩中玄武安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(413.6±6.9)Ma,表明其形成于晚志留世—早泥盆世。结合前人的研究资料,认为博什库尔—成吉斯岩浆弧可能是早古生代末—早泥盆世古亚洲洋俯冲的地质记录。     

大兴安岭南部钠闪石流纹岩的岩石成因:年代学和地球化学证据

本文报道了在大兴安岭南部白音高老组新发现的钠闪石流纹岩的锆石U-Pb定年结果和岩石地球化学资料,以便揭示富碱钠闪石流纹岩的成因与区域构造演化.钠闪石流纹岩中锆石为自形-半自形的长柱状、短柱状,具有明显岩浆成因的震荡生长环带,结合其Th/U比值(1.2～1.9),暗示其为岩浆成因.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,其206Pb/238U年龄介于134 ～ 149Ma之间,其加权平均年龄为141Ma,表明钠闪石流纹岩形成于早白垩世早期.锆石εHf(t)=+9.07～+12.08,二阶段Hf模式年龄介于415 ～616Ma之间.岩石地球化学资料表明,钠闪石流纹岩以富硅、碱、铁质和贫钙、镁质为特征,在地球化学上,具有典型的A型流纹岩特征.该类岩石不仅具有高的稀土元素总量(REE=307×10-6～ 1395×10-6)、显著的Ce正异常(Ce/Ce* =6.52 ～ 18.6)和显著的Eu负异常(Eu/Eu*=0.007 ～0.009),而且表现出高场强元素(如Zr、Hf、Nb、Ta)的显著富集、大离子亲石元素(如Ba、Sr)的强烈亏损和很高的Ga/A1比值(104×Ga/Al =4.88～6.41).上述资料表明,钠闪石流纹岩的原始岩浆应是古俯冲蚀变洋壳部分熔融的产物,并形成于蒙古-鄂霍茨克缝合带闭合后的岩石圈伸展构造环境.     

新疆西准噶尔萨吾尔地区早石炭世埃达克岩地球化学特征、岩石成因及其意义

新疆西准噶尔萨吾尔地区阿克塔木组(新建)为一套中性火山熔岩、火山碎屑岩夹少量酸性火山熔岩建造。流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为337.9±0.77Ma,属早石炭世。安山岩地球化学特征表现为高Si O2(53.42%～64.74%)、A12O3(16.05%～19.23%),富Na2O(4.05%～8.13%)贫K2O(0.36%～3.65%),富Sr(448.1×10-6～1507×10-6),低Yb(0.94×10-6～1.79×10-6)、Y(8.48×10-6～16.92×10-6),高Sr/Y比值(36.6～89.0),富集LREE,亏损HREE,弱Eu正异常,明显的Nb、Ta、Ti负异常,具有典型的埃达克岩特征,为玄武质洋壳在石榴角闪岩相高度部分熔融的产物。阿克塔木组火山岩形成于与洋内俯冲有关的岛弧环境,为早石炭世额尔齐斯-斋桑洋南向俯冲的岩浆记录。俯冲板片边缘受到来自板片窗的高温软流圈物质加热,部分熔融形成的埃达克质熔体与地幔橄榄岩发生熔体-岩石反应,从而形成埃达克岩+富Nb玄武岩组合,同时发生与之相关的Cu-Au成矿作用。阿克塔木组早石炭世埃达克岩的发现,为西准噶尔地区晚古生代岩浆活动、构造演化和金属成矿等研究提供了可靠的依据。     

西准噶尔包古图成矿斑岩年代学与地球化学:岩石成因与构造、铜金成矿意义

西准噶尔包古图地区的一些小型斑岩体或脉岩与铜金矿化的关系非常密切,引起了人们的广泛关注.报道了一些斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果和岩石地球化学成分资料.Ⅱ、V岩体的石英闪长斑岩中岩浆结晶锆石的定年结果分别为314.9±1.7 Ma和309.9±1.9 Ma,Ⅲ岩体的闪长玢岩中岩浆结晶锆石的定年结果为313.9±2.6 Ma,表明包古图地区的岩体形成于晚石炭世.包古图地区小岩体的岩石富Na、高Sr,贫Y和Yb,无明显的Eu异常,具有埃达克岩特征,同时有些岩石富集MgO(3.93%～4.78%),具有高的Mg#(68～74),类似高镁安山岩.结合区域地质和岩浆岩的资料,认为:(1)包古图地区的小岩体形成于晚石炭世的岛弧环境,并可能与石炭纪的洋脊俯冲有关,其中埃达克质岩为俯冲洋脊两侧的板片熔融而形成,而高镁闪长岩类为俯冲板片熔体与地幔橄榄岩相互作用的产物;(2)包古图地区的铜金矿床也很可能与洋脊俯冲有关,高氧逸度的板片熔体上升并与地幔橄榄岩相互作用,这使得地幔中的金属硫化物不稳定,释放出金属成矿物质,从而使得Cu、Au等在熔体中不断富集而形成矿床.     

西昆仑卡拉吉拉花岗岩体年代学、岩石地球化学特征及地质意义

为确定西昆仑卡拉吉拉花岗岩体的成因及构造背景,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及岩石地球化学研究。结果表明,岩体的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为(223.2±2)Ma(MSWD=0.19),属于晚三叠世早期的岩浆活动产物;岩体具有较高的SiO_2含量和碱度率,低Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、P_2O_5,稀土元素总量较低,轻、重稀土元素分馏明显,富集Rb、Th、Zr、Hf等元素,强烈亏损Ba、Sr、P和Ti元素,相对亏损Nb和Ta元素,为高钾偏铝质钙碱系列A型花岗岩。结合区域地质资料认为,该岩体形成于后碰撞伸展环境,标志着西昆仑造山带在晚三叠世早期造山作用结束,为向板内伸展的环境过渡。     

川西义敦岛弧中部图姆沟组流纹岩年代学、地球化学特征及其对岩浆成因的限定

【研究目的】 义敦岛弧是三江特提斯复合造山带的重要组成部分。区域现有的研究较多集中在弧花岗质侵入岩及其成矿作用上,而对区内流纹岩的研究则相对匮乏。【研究方法】 本文在详细野外填图的基础上,对图姆沟组流纹岩进行岩石学、地球化学和同位素年代学研究。【研究结果】 流纹岩锆石U-Pb成岩年龄216.5 Ma,为晚三叠世。岩石SiO₂含量为73.24%~74.72%,全碱含量为5.26%~6.27%,为钙碱性系列,富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P和重稀土元素,具典型的岛弧火山岩特征。【结论】 图姆沟组流纹岩是印支期甘孜—理塘洋壳向西俯冲环境下地壳部分熔融的产物。     

北山南带卧虎山早二叠世正长花岗岩地球化学、年代学特征及构造环境

卧虎山早二叠世正长花岗岩位于北山南带晚古生代陆内裂谷,通过岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,结果表明：岩石化学参数碱性值为0.74～0.77,属于钙碱性花岗岩,具A型花岗岩特征;岩石长英指数（FL）和镁铁指数（MF）同分异指数DI与固结指数SI均反映花岗岩分离结晶程度高;微量元素富集Rb、K、Ba、La等大离子亲石元素,Ba、Sr、P、Ti亏损明显;稀土元素配分曲线右倾,存在显著的负Eu异常;LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明岩体成岩年龄为（289.8±2.7）Ma,时代为早二叠世。构造环境判别显示其形成于拉伸、地壳减薄的板内裂谷环境,源岩可能是地幔岩浆底侵加热下地壳岩石熔融的产物。结合区域地质背景,认为该侵入岩是壳幔混合成因的,形成于早二叠世后碰撞伸展体制,反映北山南带于早二叠世晚期进入后碰撞裂谷伸展发育阶段。