腾冲地块晚白垩世-古近纪富锡花岗岩成因:岩浆源区及分异演化条件SCIEI北大核心CSCD

腾冲地块锡成矿作用主要与晚白垩世-古近纪岩浆活动相关,但仅矿区花岗岩体具有较高的锡含量(平均25×10^(-6)),区域上同时代的非成矿花岗岩体并未发生锡的富集。本文通过搜集分析现有研究数据,总结了富锡成矿岩体和区域非成矿岩体在岩浆源区、演化条件和结晶分异程度的异同:区域非成矿岩体锆石ε_(Hf)(t)值(-15.1~+3.39)表明,自东北向西南幔源物质加入有升高的趋势,但区域玄武岩中低含量的Sn(1.61×10^(-6))表明幔源物质混入不利于岩浆中锡的富集。晚白垩世部分非成矿岩体与成矿岩体具有相同ε_(Hf)(t)(-9.7)值,表明其皆源于古老地壳物质的部分熔融,但岩体均表现为准铝质-弱过铝质特征,且锆石Hf同位素(t_(DM2)=1724Ma)和全岩Nd同位素(t_(DM2)=1836Ma)二阶段模式年龄基本一致,因此其源区可能并非富锡的高黎贡山群变质沉积岩,而可能是其中未经风化的变质花岗岩。根据腾冲地块地层厚度(28km)和莫霍面深度(47~35km)推断岩浆源区至少位于地下30km(8.4kbar),由于仅靠地温梯度(25℃/km)无法达到初始熔融温度(>1066℃),源区部分熔融过程很可能受地幔热的影响。根据Fe_(2)O_(3)/FeO比值,非成矿岩体(0.59)与成矿岩体(0.48)均具有较低的氧逸度,属钛铁矿系列,但成矿岩体的结晶分异程度明显高于非成矿岩体,且成矿岩体富含挥发分,高含量的挥发分降低了岩浆固结温度(650~550℃),延长了结晶分异时间,促进了锡在晚期岩浆中的富集。因此腾冲地块富锡花岗岩主要是普通岩浆在低氧逸度环境下发生高度结晶分异的结果。     

赣-杭带早白垩世A型花岗岩成因: 浅部地壳岩浆储库活化的产物

A型花岗岩是一类特殊的花岗岩,其独特的矿物学和地球化学特征使其有别于与俯冲作用相关的钙碱性花岗岩。虽然前人的研究已经提出了多种A型花岗岩成因模型,但是它的成因仍然存在很大争议。本文总结了赣-杭带早白垩世火山-侵入杂岩、A型花岗岩及相关花岗岩类岩石的数据（年代学、地球化学、同位素）,试图通过建立火山岩与侵入岩之间的成因联系,从而限定这些A型花岗岩的成因。对于硅质火山-侵入杂岩（例如相山火山-侵入杂岩）,我们的研究表明硅质火山岩较硅质侵入岩具有更高的分异程度。硅质火山岩代表了从岩浆储库中抽离的高硅熔体,硅质侵入岩代表了岩浆储库中的残余堆晶。对于赣-杭带早白垩世A型花岗岩及相关岩石,本文根据岩石结构,将其划分为斑状-似斑状花岗岩和等粒花岗岩。岩相学及地球化学的数据表明,两类花岗岩均由来源于古老地壳物质与地幔来源基性岩浆混合所形成。而且二类花岗岩具有相似的形成时代、相似的矿物组成及类似的Sr-Nd-Hf同位素组成和连续的主微量元素变化趋势,这些特征表明它们的原始岩浆来自于同一岩浆储库,而它们岩石特征的差别是由岩浆储库内的晶体-熔体分异所主导。斑状-似斑状花岗岩以低SiO₂含量和Rb/Sr比值,高Sr、Ba含量和Eu/Eu^*值为特征,代表残余的岩浆储库;等粒花岗岩具有A型花岗岩特征,并且具有极高的SiO₂含量和Rb/Sr比值,极低的Sr、Ba含量以及Eu/Eu^*比值,表明它们是从岩浆储库中抽离至浅部地壳的高硅熔体。斑状-似斑状花岗岩中广泛发育暗色包体,而且等粒花岗岩中广泛发育晶洞构造,这些特征表明,幔源基性岩浆的注入和粒间熔体中挥发份的出溶作用导致先前存在的岩浆储库活化,使得高硅熔体抽离岩浆储库并向上迁移,到达地壳浅部后形成了具有A型花岗岩特征的等粒花岗岩,而残余堆晶在岩浆储库底部结晶形成了斑状-似斑状花岗岩。我们的研究表明,A型花岗岩可以通过浅部岩浆储库内晶体-熔体分离形成。

     

北山造山带红柳河槽-跃进山地区石炭纪花岗岩成因及构造岩浆演化研究SCIEI北大核心CSCD

北山造山带位于中亚造山带南缘,区内广泛发育古亚洲洋-陆演化的岩浆记录,是研究北山造山带构造-岩浆-成矿作用及其动力学背景的重要窗口。红柳河槽-跃进山地区是北山造山带中北部的重要组成部分,区内与成矿有关花岗岩的形成时代、成因及构造背景尚不明确,由此制约了对北山造山带内成岩成矿动力学背景的探讨。本次在系统、详细的野外地质调查、岩石(相)学观察的基础上,结合岩浆岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素等证据,深入剖析了北山造山带内红柳河槽-跃进山地区的花岗岩形成时代、类型、源区和动力学背景,取得了以下认识:(1)通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测得与成矿有关的狼娃山二长花岗岩、红柳河槽正长花岗岩、跃进山北正长花岗岩、跃进山二长花岗岩形成时代分别为327.1±2.4Ma、326.7±2.4Ma、321.3±2.4Ma和309.7±2.2Ma,表明红柳河槽-跃进山地区铜、钨、钼、铅、锌等元素成矿与石炭纪(327.1~309.7Ma)岩浆活动有关;(2)通过花岗岩地球化学研究表明,红柳河槽-跃进山地区的花岗岩均属于钙碱性-高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质系列,强烈富集LREE、LILE,亏损HREE、HSFE,具有典型弧岩浆的地球化学特征,花岗岩成因类型均为I型;(3)本次获得狼娃山二长花岗岩和红柳河槽正长花岗岩的εHf(t)值分别为5.90~9.92(平均值7.93)和5.87~10.28(平均值8.11),t DM2分别为0.703~0.959Ga和0.93~1.03Ga,且具有较低的Nb/Ta比值(5.1~14.2,平均值8.5),与典型新生下地壳来源岩浆(8.3)相似,表明岩浆物质可能源于新生下地壳岩石部分熔融;(4)根据锆石Ti温度计查明北山造山带红柳河槽-跃进山地区狼娃山二长花岗岩、红柳河槽正长花岗岩、跃进山北正长花岗岩、跃进山二长花岗岩的平均结晶温度分别为765℃、765℃、816.4℃、771.5℃,锆石Ce^(Ⅳ)/Ce^(Ⅲ)平均值分别为85.27、108.4、103.6、135.7,表明从石炭纪早期到晚期,岩浆的氧逸度呈逐渐升高的趋势。根据以上研究,结合前人研究成果,初步建立了北山造山带构造-岩浆演化模型如下:石炭纪北山造山带北部红石山洋向南侧公婆泉-明水-旱山复合构造单元(弧)之下发生俯冲,诱发新生下地壳部分熔融形成的壳源岩浆;其侵入到地壳浅部,并最终形成红柳河槽-跃进山花岗岩体。     

中国阿尔泰早泥盆世花岗岩的成因、演化及稀有金属富集机制SCIEI北大核心CSCD

大陆地壳中稀有金属元素的富集机制与花岗岩的成因和演化密切相关。阿尔泰造山带位于中国、蒙古、哈萨克斯坦和俄罗斯的交界处,是中亚造山带的典型地区。阿尔泰造山带是世界著名的稀有金属成矿大省,是多种(如:Li、Be、Nb、Ta和W等)稀有金属矿床的重要产区。中国阿尔泰是阿尔泰造山带在中国境内的部分,在古生代至早三叠世期间经历了强烈的地壳改造,其中泥盆纪是地壳改造最强烈的时期,形成了巨量的S型花岗质岩。本文研究了其中3个早泥盆世花岗岩体,这3个岩体形成于同一时期,而且具有一致的源区、不同程度的演化以及稀有金属富集。通过开展岩相学、锆石年代学和微量元素以及全岩地球化学研究,本文探讨了中国阿尔泰库卫、小喀拉苏和也留曼花岗岩体的成因和演化及其对部分稀有金属元素(Nb、Ta、W和Sn)富集的影响。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,库卫、小喀拉苏和也留曼花岗岩体分别形成于403±3Ma、399±2Ma/404±3Ma和404±3Ma。这些花岗岩虽然具有不同的硅(SiO_(2)=71.5%~78.5%)、钾(K_(2)O=1.01%~5.96%)含量,但都呈现过铝质(A/CNK=1.01~1.65)且低氧逸度的特征(Ln(fO_(2))=-23~-8)。在微量元素组成上,它们均富集Rb、Th、Pb和Hf,强烈亏损P、Ti、Ba和Sr。库卫、小喀拉苏和也留曼岩体中的花岗岩稀有金属(Be、Nb、Ta、W和Sn)显示了不同程度的富集(Be:1.07×10^(-6)~66.8×10^(-6);Nb:5.8×10^(-6)~73.3×10^(-6);Ta:0.29×10^(-6)~115×10^(-6);W:0.1×10^(-6)~31.9×10^(-6);Sn:1.4×10^(-6)~28.5×10^(-6))。同位素特征上,这3个花岗岩体具有相似的(^(86)Sr/^(87)Sr)_(i)为0.7056~0.7111,且其ε_(Nd)(t)值为-1.9~+0.3,处于中国阿尔泰哈巴河群的ε_(Nd)(t)值范围内(-5.3~+9.1),表明其可能起源于哈巴河群的部分熔融。这些花岗岩虽来自相同的源区但经历了不同的演化,形成不同的稀有金属富集特征。高演化和热液活动使部分库卫二云母花岗岩和小喀拉苏白云母花岗岩中的稀有金属含量显著提高,但由于黑云母等富稀有金属矿物的大量结晶,使得也留曼白云母花岗岩中稀有金属含量的明显低于大陆地壳水平。虽然这些泥盆纪花岗岩未能形成显著的稀有金属矿化,但它们对稀有金属的初步富集为后续地壳改造中进一步富集成矿奠定了坚实的基础。     

斜长石结构和成分对开放体系下岩浆演化的指示:以浙江拔茅白垩纪英安岩为例

矿物的结构和成分可用来反演岩浆演化过程.为探讨酸性岩浆房内岩浆演化过程,以浙江拔茅火山主体英安岩中的斜长石为例,对其开展了矿物学、地球化学研究.结果显示,斜长石普遍具有核-幔-边结构,暗示其在喷发前处于开放性岩浆房内,并经历了复杂的岩浆过程.对代表性斜长石的电子探针成分及背散射图像分析表明,斜长石核部、幔部及边部分别具...     

冈底斯-下察隅构造岩浆亚带白垩纪花岗岩类岩石的地球化学特征与成因

1地质概况位于印度河-雅鲁藏布缝合带(IYZS)与班公湖-怒江缝合带(BNS)之间的冈底斯-下察隅构造岩浆亚带分布着一系列白垩纪花岗岩类岩石。它们在区域上明显受EW向深大断裂的控制。按岩石组合特征,这些岩石可分为2类,一类为中酸性岩,主要岩性为花岗闪长岩,有少量石英     

华北陆块南缘燕山期花岗岩带岩浆演化:以小秦岭—外方山地区为例

根据华北陆块南缘小秦岭—外方山地区中生代花岗岩的时空分布特征,将其形成过程划分为160～155 Ma(Ⅰ)、150～125 Ma(Ⅱ)、120～110 Ma(Ⅲ)3个期次,与中国北方大规模岩浆活动期次并不完全一致。这3期花岗岩的地球化学元素演化较为特殊,Ⅰ期花岗岩(南泥湖、上房沟等岩体)与Ⅲ期花岗岩的地球化学特征较为相似,均以异常高的K含量、明显的负Eu异常及重稀土元素分馏较弱或不分馏为主要特征,为A型花岗岩。Ⅱ期花岗岩为偏铝质—弱过铝质高钾钙碱性系列花岗岩,富集Rb、Th、U和K等大离子亲石元素,亏损Nb和Ta等高场强元素,P2O5含量随SiO2含量增加呈递减趋势,为I型花岗岩,大部分样品Sr>300.00×10-6,Y<19.00×10-6,Yb<1.90×10-6,具有埃达克岩的属性。时代由老至新,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ花岗岩呈现出A型—I型—A型的演化规律。Ⅰ期花岗岩形成于挤压构造背景下的局部伸展环境;Ⅱ期花岗岩则形成于华北陆块南缘构造体制转换阶段,是地壳加厚导致的下地壳部分熔融的产物;Ⅲ期花岗岩则是扬子与华北陆块拼合后,板块逐渐稳定,岩石圈发生伸展,下地壳岩石减压熔融形成的。     

造山带岩浆作用的强度和旋回性:以东昆仑古特提斯花岗岩类岩基为例

大陆造山带的重要特征之一是常常发育强烈的岩浆活动。如何刻画造山带古岩浆作用的强度?岩浆从深部添加到中上地壳的速率有多大?岩浆活动强弱的变化规律如何?这些都是近年来国际上有关岩浆动力学的新的研究主题。位于青藏高原北部的东昆仑造山带岩浆活动强烈,尤其发育与古特提斯构造演化相关的晚二叠世-晚三叠世岩浆活动(年龄主要介于270~200Ma之间)。发育于东昆仑东段的香日德复式花岗岩类岩基,主要由早、中、晚三叠世的石英闪长岩、二长花岗岩和花岗闪长岩等多种岩性单元构成,岩石类型多,时间跨度大(258~218Ma),是造山带岩浆活动的缩影。本文以香日德岩基为例,在深入的野外地质、岩石学和年代学研究基础上,结合各岩性单元的出露面积、U-Pb锆石年龄和假定的岩体厚度,对岩浆的体积添加速率(岩浆通量)进行了估算,发现从早到晚,该岩基的岩浆体积添加速率存在着旋回性的变化特征。其中,早三叠世石英闪长岩的岩浆体积添加速率最低,而晚三叠世花岗闪长岩的岩浆体积添加速率则最高,中三叠世介于其间。以2.5km的岩体厚度计算得到的岩浆体积添加速率分别是,早三叠世峰期的添加速率约33km~3/m.y.,中三叠世峰期添加速率约50km~3/m.y.,而晚三叠世的峰期添加速率达到了99km~3/m.y.。研究表明,从230Ma开始,东昆仑地区晚三叠世时期Hf同位素初始比值显著增大,并出现了大规模的铁多金属成矿作用。因此,晚三叠世时期该区强烈的Fe多金属成矿大爆发是在亏损地幔岩浆底侵影响下,发生大规模的花岗岩类岩浆活动和壳幔岩浆活动的结果。     

茫崖二长花岗岩、石英闪长岩的年代学、地球化学及岩石成因:对阿尔金南缘早古生代构造-岩浆演化的启示

阿尔金南缘茫崖地区出露着早古生代二长花岗岩体和石英闪长岩体,测得其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为472.1±1.1Ma和458.3±6.2Ma。地球化学特征显示,前者属于钾玄质过铝质S型花岗岩,具高的(La/Yb)N和Sr/Y比值,低的HREE、Yb和Y值;后者为高钾钙碱性准铝质-过铝质I型花岗岩,具低的(La/Yb)N和Sr/Y值,高的Yb和Y含量。通过岩石成因和构造背景分析,二长花岗岩是陆壳深俯冲作用下,上地壳沉积岩(杂砂岩和少量泥质岩)被俯冲带入到50~80km深处,在高压(1.5GPa)低温(779.8~792.9℃)条件下主要由云母分解脱水而发生部分熔融,残留相为石榴石+金红石(无角闪石),在岩浆演化过程中发生了以斜长石为主(无角闪石)的强烈分离结晶作用;石英闪长岩是在陆壳深俯冲后的折返抬升作用下,上地壳变质玄武岩被抬升至30km处,在低压(0.8GPa)高温(811.0~821.0℃)条件下发生部分熔融,残留相为角闪石+斜长石(无石榴石),在岩浆演化过程中发生了以辉石、金红石和磷灰石为主(无角闪石和斜长石)的分离结晶作用。结合前人研究成果,分析了阿尔金南缘早古生代岩浆活动特征及其形成机制,将该地区早古生代构造-岩浆演化分为三个阶段:1)505~472Ma陆-陆碰撞阶段,以高压环境下岩浆活动为特征,在陆壳深俯冲的同时,存在俯冲陆壳的初步熔融拆离作用;2)467~450Ma板片拆离阶段,由于俯冲板片的完全断离,强大的浮力主要使上地壳发生抬升折返,以低压高温环境下上地壳岩浆活动为特征,同时存在幔源岩浆的底垫作用,具同折返双峰式岩浆活动的特征;3)424~385.2Ma后碰撞伸展拉张阶段,持续的应力释放松弛使构造应力从前期的垂向抬升转换为侧向伸展,存在地幔岩浆的底侵上涌作用,以低压高温环境下A型花岗岩岩浆活动为特征。     

蒙阴金伯利岩中金云母的微组构特征及对岩浆演化的暗示北大核心CSCD

为探讨山东蒙阴金伯利岩的成因及其岩浆演化过程,采用SEM、EPMA和LA-ICP-MS对该区金伯利岩中金云母的微组构进行了分析研究。结果表明,该区岩浆成因金云母主要呈斑晶、显微斑晶和基质云母产出。根据主量元素(Al、Fe和Mg#)特征将金云母分为原生金伯利岩金云母组、金云母-钡镁脆云母组、金云母-四配位铁金云母组和金云母-黑云母共生组。早期金云母结晶后,在岩浆上升过程中受源条件或矿物相在熔体中再吸收的影响,向Ⅱ型基质云母、四配位铁金云母、钡镁脆云母演化。晚期通过岩浆改造或与围岩的交代变质作用形成金云母-黑云母巨晶共生组。综上认为,蒙阴金伯利岩岩浆成分受到了多种改造,其演化过程是相当复杂的。     

华北克拉通东部古太平洋板块俯冲与回撤作用:来自辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石的记录与启示

目前对于华北克拉通东部晚中生代花岗质岩石的成因仍存在地幔柱、加厚/拆沉下地壳部分熔融、俯冲板片脱水导致地壳熔融等不同认识。辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石主要由二长花岗岩、石英闪长岩、花岗斑岩和石英正长岩组成,岩浆成因锆石U-Pb同位素定年结果显示岩浆活动主要发生于晚侏罗世(156Ma)、早白垩世早期(139Ma)、早白垩世中期(130～125Ma)。岩石地球化学测试分析结果显示岩石属于高钾钙碱性系列且具有富集K、Pb等大离子亲石元素而相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素等活动陆缘岩浆岩特点,表明辽西地区晚中生代岩浆活动的发生与俯冲作用有关。晚侏罗世-早白垩世早期(156～139Ma)花岗质岩石地球化学特征与I型花岗岩类似,同时具有富集的Hf同位素组成(εHf(t)=-22.70～-18.66)和古老的Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2=2387～2767Ma),其初始岩浆可能来源于古老中上地壳的部分熔融;形成于130Ma的花岗质岩石同样具有与I型花岗岩相类似的岩石地球化学特征,但其Hf同位素组成突变为亏损(εHf(t)=+3.64～+6.22、tDM1=537～969Ma),其初始岩浆起源于新元古代新生地壳物质的部分熔融并混入少量亏损地幔物质组分;形成于125Ma的花岗质岩石为碱性A型花岗岩,岩石地球化学特征与其他岩石有所不同,具有负的εHf(t)值(-17.30～-11.56)和相对古老的Hf同位素二阶段年龄(tDM2=1917～2278Ma),初始岩浆可能起源于较为古老的中下地壳部分熔融并有幔源物质的参与。华北克拉通东部形成于160～139Ma的花岗质岩石具有I型、高钾钙碱性、与埃达克质岩石类似的高Sr/Y、低Y含量特征和富集的Hf同位素组成,而形成于130～120Ma的花岗质岩石具有A型、碱性、与典型岛弧岩浆岩类似的岩石地球化学特征和相对亏损的Hf同位素组成,同时晚中生代岩浆活动具有向洋年轻化的特点,表明华北克拉通东部156～139Ma期间可能受到古太平洋板块的持续俯冲作用,而139～130Ma古太平洋俯冲板片开始回撤,130～125Ma进入古太平洋俯冲板片持续回撤导致的强烈区域伸展作用阶段。古太平洋俯冲板片脱水交代岩石圈地幔并形成幔源岩浆,幔源岩浆不断底侵作用于古老/新生地壳使其发生部分熔融为花岗质岩石提供岩浆来源。     

加勒比海小安德列斯岛弧Kick’emJenny海底火山岩的斜长石成分环带:示踪大洋岛弧岩浆房的演化

我们对采自于加勒比海地区小安德列斯岛弧(Lesser Antilles Arc)Kick’em Jenny(KEJ)海底火山玄武岩中的斜长石斑晶进行了矿物形态和成分分析。利用电子探针(EMPA)和LA-ICP-MS测定了具有环带结构的斜长石斑晶中主量元素的空间分布,同时也利用LA-ICP-MS分析了斜长石中Sr的分布。结果表明,在不同的矿物斑晶中,元素含量均表现出和环带结构相联系的空间分布变化。斜长石斑晶中最主要的结构为韵律环带以及熔蚀结构,所测定的矿物边缘都存在An值从由内向外迅速降低的致密韵律环带,可能反映了快速结晶时的不平衡;而晶体内部的稀疏韵律环带结构是由岩浆填充或对流活动导致的。部分斜长石的熔蚀层An值由内向外升高,反映了高Ca岩浆填充的过程。这说明斜长石斑晶的矿物形态和元素环带可以用来制约俯冲带海底火山岩浆从源区上升到岩浆房再到喷发的复杂过程,包括岩浆演化、熔体多次填充、熔体与结晶矿物之间的反应、以及矿物再熔融等。这对于理解海底火山的喷发以及岛弧岩浆岩的演化有重要意义。     

岩浆储库的活化：以浙江西部马头石英二长岩为例

东南沿海地区发育大量早白垩世晚期到晚白垩世早期的碱性岩, 主要为石英正长岩和石英二长岩。然而, 这些岩石的成因一直都存在争议。为了明确这些岩石的成因, 本论文选择了浙江西部的马头岩体进行研究, 分析了其中石英二长岩全岩主微量元素组成和矿物相特征, 并结合锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素、锆石微量元素、磷灰石微量元素和斜长石电子探针等技术对其进行了详细研究。锆石U-Pb定年结果显示, 马头岩体形成于100±1Ma, 属于早白垩世晚期岩浆活动产物。野外观察发现, 马头岩体中发育大量的闪长质暗色包体。马头石英二长岩中的锆石ε_Hf(t)(-10.4~-0.4)变化极大, 表明其是由古老陆壳来源的酸性岩浆与地幔来源基性岩浆混合所形成。马头岩体中的锆石结构十分复杂, 在CL图像上普遍显示出黑色的核部、白色的幔部以及黑色的边部。最早期的黑色锆石核部具有相对高的Th、U、Hf含量, 变化较大的Eu/Eu^*(0.5~0)、Zr/Hf (40~70)和Th/U比值、Ti含量, 表明它们结晶自地壳中的演化程度较高的低温且结晶度较高的硅质岩浆储库。白色的幔部锆石具有低的Th、U、Hf含量, Eu/Eu^*比值相对较高(0.15~0.37), 表明由于基性岩浆的注入导致先存岩浆储库发生活化和熔融, 使得岩浆储库内温度升高且熔体比例增加, 而随着矿物进一步结晶, 晶体间隙之中的熔体演化程度升高, 其中结晶了最晚期的具有高U和Hf含量、低Eu/Eu^*和Zr/Hf的黑色锆石边部。斜长石电子探针数据表明, 随着斜长石斑晶的结晶, 岩浆储库经历了晶体-熔体分离过程, 导致活化后储库内的熔体从富钙向富钠演化, 最终结晶形成了细粒状的石英和钠长石。石英二长岩中的磷灰石具有较低的Sr含量(113×10^-6~417×10^-6), 较高的U、Y、轻稀土和较低的重稀土含量, 表明先存岩浆储库在经历活化之后, 也经历了斜长石、榍石和磷灰石等矿物的分离结晶。锆石记录了岩浆储库的活化和熔融过程, 而斜长石和磷灰石等矿物仅记录了岩浆储库活化后的晶体-熔体分离和熔体抽离过程。因此, 马头石英二长岩表明其代表岩浆储库活化后经历了熔体抽离的残余岩浆储库, 与之同时形成的高硅流纹岩(或高硅花岗岩)是从岩浆储库中抽离出的富硅熔体。最后, 我们研究表明岩浆储库在大部分时间内处于低温、低熔体比例的状态, 基性岩浆的注入使得先存岩浆储库经历了活化和熔融, 这是浅部地壳岩浆储库能再次经历晶体-熔体分离和火山喷发的关键因素。

     

渝东南正阳盆地晚白垩世构造—沉积演化

重庆黔江正阳盆地位于川东南—湘鄂西隔槽式褶皱带中,发育上白垩统正阳组,其1段为冲、洪积相砾岩,2段为河、湖相砂岩、粉砂岩,含丰富的恐龙化石。该盆地是燕山运动在川东南—湘鄂西隔槽式褶皱带中形成的典型山间盆地,研究该盆地的构造—沉积演化对探讨晚白垩世渝东南构造演化具有重要意义,但目前针对该盆地的研究较少。本研究通过测量和分析正阳组中的沉积、构造特征,探讨了盆地的控盆断裂、古水流方向、沉积物来源以及构造演化史。对正阳组古流向恢复的研究表明,其物源主要来自西侧。燕山期,北西—南东向的区域挤压作用在川东南地区形成了广泛分布的节理系及逆冲断层,这些断层随着挤压应力的持续将各滑脱层连通,岩层在断坡附近堆叠,背斜扩展,逐渐形成隔槽式褶皱。燕山末期,渝东南地区在局部拉张的构造背景下发育了正断层——“阿蓬江断裂”,其控制了正阳盆地的形成,并形成“东断西超、东低西高”的古地理格局,西侧地质体为盆地提供物源,沉积了正阳组。此后,局部挤压使得该地区抬升,遭受剥蚀,南侧抬升剥蚀较北侧明显。     

福建石狮白垩纪花岗岩与中基性脉岩的年代学与地球化学

在我国华南地区广泛发育了白垩纪岩浆活动,形成了大面积的花岗岩和多期侵位的中基性和酸性脉岩。其中中基性脉岩被认为是华南白垩纪多期伸展作用的标志之一。本文对采自福建沿海石狮地区的石狮和东埔两地的花岗岩和侵入的中基性脉岩进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素以及岩石元素地球化学研究。石狮地区的花岗岩和花岗闪长岩为中钾-高钾钙碱性、弱过铝质岩石,2个锆石U-Pb年龄分别为105.3±1.0Ma和105.1±0.5Ma,2个花岗岩的锆石εHf(t)为-0.9~+2.0;侵入的脉岩为辉绿岩和闪长岩,属于准铝质中钾-高钾钙碱性岩石,2个闪长岩的锆石U-Pb年龄分别89.5±1.5Ma和96.1±1.2Ma,脉岩的εHf(t)为+1.3~+5.0。石狮地区花岗岩和脉岩显示轻重稀土中等分馏和弱的Eu异常,花岗岩稀土总量明显低于脉岩,岩石大离子亲石元素富集、高场强元素亏损,显示岛弧岩浆岩的地球化学特征;微量元素判别(Ta/Hf-Th/Hf,Zr-Zr/Y)表明石狮地区的岩脉产于大陆边缘裂谷环境或板内构造环境,脉岩应是古太平洋俯冲的大陆边缘背景之上,俯冲结束后转入大陆边缘伸展作用的标志。福建沿海厦门-石狮-晋江地区的伸展作用发生在87~96Ma,与华南区域上多期伸展作用中~90Ma的伸展作用吻合。     

Spatial-temporal relationships of late Mesozoic granitoids in Zhejiang Province,Southeast China: constraints on tectonic evolution

ABSTRACT

Late Mesozoic granitoids in South China are generally considered to have been generated under the Palaeo–Pacific tectonic regime, however, the precise subduction mechanism remains controversial. Detailed zircon U–Pb geochronological, major and trace element, and Sr–Nd–Hf isotopic data are used to document the spatiotemporal distribution of the granitoids in Zhejiang Province. Three periods of late Mesozoic magmatism, including stage 1 (170–145 Ma), stage 2 (145–125 Ma), and stage 3 (125–90 Ma), can be distinguished based on systematic zircon U–Pb ages that become progressively younger towards the SE. Stage 1 granitic rocks are predominantly I-type granitoids, but minor S- or A-type rocks also occur. Sr–Nd–Hf isotopic data suggest that these granitoids were generated from hybrid magmas that resulted from mixing between depleted mantle-derived and ancient crust-derived magmas that formed in an active continental margin environment related to the low-angle subduction of the Palaeo–Pacific plate beneath Southeast China mainland. Stage 2 granitic rocks along the Jiangshan–Shaoxing Fault are predominantly I- and A-type granitoids with high initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, low ε_Nd(t), ε_Hf(t) values and Mesoproterozoic Nd–Hf model ages. These results suggest that stage 2 granitoids were derived from mixing between enriched mantle-derived mafic magmas and ancient crust-derived magmas in an extensional back-arc setting related to rollback of the Palaeo–Pacific slab. Stage 3 granitic rocks along the Lishui–Yuyao Fault comprise mainly A- and I-type granitoids with high initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios, and low ε_Nd(t) and ε_Hf(t) values, again suggesting mixing of enriched mantle-derived mafic magmas with more ancient crustal magmas in an extensional back-arc setting, related in this case to the continued rollback the Palaeo–Pacific plate and the outboard retreat of its subduction zone.     

中国东南沿海晚白垩世长屿火山的活动过程与古环境意义SCIEI北大核心CSCD

火山是唯一能够直接反映地球深部存在岩浆的地球动力学现象,对于地球气候演变和宜居性具有重要影响。相比年轻火山,古老火山因其活动过程完整、且可能剥蚀出露多阶段火山喷发产物及岩浆通道、岩浆房等,从而为揭示火山岩浆系统演化和火山活动过程提供重要的研究窗口。本文选择中国东南沿海晚白垩世长屿破火山为研究对象,对其开展火山地质、岩石学、年代学及地球化学研究,以期揭示其火山活动历史及其对中国东南沿海白垩纪古环境的启示意义。长屿火山出露面积约100km^(2),呈近圆形分布,具有较厚的火山地层厚度(总厚度约570m),类似于破火山内的火山堆积特点。由早至晚三个喷发阶段形成的流纹质角砾凝灰岩都显示了典型的火山碎屑流相的特点,发育典型的条纹斑状结构,但表现出不同的晶屑、玻屑及岩屑含量以及熔结程度等岩相学特征,反映火山喷发从初始到高峰、再到减弱的过程,最后岩浆沿火山通道侵出形成流纹斑岩穹隆,标志着火山活动的结束。长屿火山的火山碎屑流式喷发伴随着快速的岩浆房塌陷,以及缺少普林尼式空落堆积,反映了火山活动发生在伸展的构造背景。系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究获得了不同阶段火山岩一致的形成年龄(97~96Ma),暗示它们具有较短的形成时限,是由同期火山岩浆活动先后喷发形成的。长屿火山岩高的SiO_(2)含量(67%~76%)以及分异的锆石微量元素地球化学特征,表明喷发岩浆来自晶粥提取的熔体,并有晶粥来源晶体的混入。此外,我们在长屿火山岩中发现了南洋杉型丝炭化木(贝壳杉型木属),暗示晚白垩世中国东南沿海地区可能为温暖湿润的亚热带山地气候环境,表明中国东南沿海白垩纪大规模火山活动,在古武夷山脉以东地区形成了地形高耸的海岸山脉。     

徐淮地区早白垩世adakitic岩石的年代学和Pb同位素组成:对岩浆源区与华北克拉通东部构造深化的制约

本文报道了徐淮地区5个早白垩世adakitic岩体全岩的Pb同位素组成和其中3个岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果,并讨论了岩浆源区的性质和华北克拉通东部中生代早期的构造演化.结果表明,班井、丰山和蔡山岩体形成于早白垩世,其206Pb/238U加权平均年龄分别为127±1Ma、129±2Ma和131±1Ma.利国、班井、夹沟、丰山和蔡山岩体的全岩(206Pb/024Pb)t、(207Ph/204Pb)t和(208Pb/204Pb)t初始比值分别变化于17.957～18.620、15.508～15.655和38.129～38.710之间.综合早白垩世adakitic岩石高的放射成因Pb同位素组成以及继承锆石年代学和其中榴辉岩类捕虏体锆石U-Pb年代学和地球化学的研究成果,可以认为华北克拉通东部徐淮地区早白垩世adakitic岩石的岩浆源区以断离的扬子克拉通俯冲板片(基底物质)为主,并有拆沉的华北克拉通基底物质的参与.这与扬子克拉通沿北西方向俯冲于华北克拉通之下的构造模式相吻合.     

Petrogenesis and tectonic implications of Indosinian granitoids from Western Qinling Orogen,China:Products of magma-mixing and fractionation

The Western Qinling Orogen(WQO) is characterized by voluminous distribution of Indosinian granitoids,the formation of which provides an important window to unravel the geochemical and geodynamic evolution and associated metallogeny.Here we investigate a group of intrusions termed "Five Golden Flowers" based on petrological,geochemical,zircon U-Pb geochronological and Lu-Hf isotopic studies on the granitoids and their mafic microgranular enclaves(MMEs).Our results show that these intrusions are genetically divided into two types,namely,magma-mixing and highly fractionated.The Jiaochangba,Lujing,Zhongchuan,and Luchuba granitoids are biotite monzogranites(220±0.8 Ma to 217±2.6 Ma) with abundant coeval MMEs(220±.1 Ma to 217±2.7 Ma).The rocks contain moderate to high SiO_2,high MgO,Rb,Sr,Ba,and Th contents,but low TiO_2,P_2 O_5,and Sc values,A/CNK of 1.1,and a range of ε_(Hf)(t) values of-11.7 to +2.23 with corresponding T_(DM2)values of 1967-1228 Ma.The MMEs possess K-feldspar megacrysts,abundant acicular apatites,and show lopsided textures.They have lower SiO_2,Al_2 O_3,and Th contents,but higher MgO,TiO_2,and Sc,with ε_(Hf)(t) values of-18.0 to +3.18 and T_(DM1) of 849-720 Ma.The data indicate that the MMEs were derived from a magma sourced from the enriched lithospheric mantle.We suggest that these host granitoids were produced by partial melting of latePaleoproterozoic to early-Mesoproterozoic lower crust with the involvement of Neoproterozoic SCLM-derived mafic magmas.The Baijiazhuang pluton is dominantly composed of leucogranite(muscovite granite and twomica monzogranite,216±1.5 Ma) without MMEs.The rocks are peraluminous with high A/CNK(1.06-1.27).Compared with the other four granitoids,the Baijiazhuang leucogranite shows higher SiO_2 content,markedly lower concentrations of TiO_2,MgO,Al_2 O_3,CaO,and Fe_2 O_3~T,and lower LREE/HREE and(La/Yb)N values.These leucogranites are also rich in Rb,Th,and U,and display marked depletions in Ba,Sr,Ti,and Eu,indicating that they experienced significant fractionation.Zircon ε_(Hf)(t) values(-10.2 to-3.27) and T_(DM2)(1868-1424 Ma),as well as the Nb/Ta and K_2 O/Na_2 O values are similar to the other four granitoids,indicating that they are likely to have been derived from a similar source;with sediments playing only a minor role in the magma generation.The low contents of Yb and Y suggest that their partial melting was controlled by garnets and micrographic texture of K-feldspar reflects high-temperature melting through undercooling.Based on the above features,we infer that the Baijiazhuang leucogranite likely represents the product of high degree fractionation of the I-type biotite monzogranite magma which generated the other four granitoids at relatively high temperatures,within magma chambers at mid-crust depths.We propose that the granitoid suite was formed in the transitional setting from synto post-collision during the collisional orogeny between the SCB and NCB,following break-off of the subducted South China Block lithosphere during 220-216 Ma.