天山石炭—二叠纪后碰撞花岗岩的Nd、Sr、Pb同位素源区示踪

天山造山带不仅是中亚巨型造山带的组成部分,也是我国西部晚古生代岩浆活动的集中区,蕴含着丰富的古亚洲洋演化的复合地质信息。笔者以探索天山晚古生代花岗岩浆活动的物质来源为目标,采用Sr、Nd、Pb同位素地球化学方法,对该区不同构造单元中具有代表性的花岗岩体进行了全面系统的研究,发现天山不同构造单元中花岗岩Sr、Nd、Pb同位素特征具有明显差异。在与其围岩的同位素特征进行对比研究的基础上,提出了产于不同构造单元石炭—二叠纪花岗岩的可能源区。觉罗塔格石炭—二叠纪裂谷带的晚古生代花岗岩,具有最高的εNd(t)值和最低的(87Sr/86Sr)t值,如,以康古尔石英闪长岩为代表的二叠纪花岗岩的源岩可能是早期泥盆纪大南湖岛弧火山岩(新生地壳);博格达地区的晚石炭—二叠纪花岗岩是早期基性火山岩,亦可能是底侵基性岩部分熔融的产物。中新元古代基底晚石炭—二叠纪裂谷带中花岗岩的源岩亦为同期基性火山岩,但在岩浆演化过程中受到古老基底地壳的混染,导致其εNd(t)值低于石炭—二叠纪裂谷带中花岗岩,而(87Sr/86Sr)t高于石炭—二叠纪裂谷带花岗岩。南天山东段和前寒武系微地块及其边缘中的晚古生代(含个别早古生代花岗岩)花岗岩分别是类似于库米什斜长角闪岩的古老地壳和西天山元古代古老地壳部分熔融的产物,因此它们均具有负的εNd(t)值和异常高的(87Sr/86Sr)t值。上述认识对于了解天山晚古生代区域岩石圈演化及深部过程具有重要意义。     

论新疆北部石炭-二叠纪成煤大地构造

研究表明,本区现阶段的构造分区为:天山地洼区,准噶尔地洼区和阿尔泰地洼区,各区演化、发展各具特征,表明地壳演比的不平衡性和差异性,石炭—二叠纪分别处于地槽发展前期和后期,二者无论在沉积环境、古地理条件,还是在构造型式、岩浆活动强度上都存在明显的差异。前期形成的聚煤盆地属海相环境,受近东西、北西西向地槽构造系的控制,火山话动强烈,系典型的优地槽沉积;后期形成的聚煤盆地属海陆交替相、陆相环境,为山间坳陷型盆地,受地槽褶皱山系的控制,以快速升降运动和快速堆积为特色,盆地中沉积了巨厚的磨拉式建造。石炭—二叠纪的沉积环境和构造条件不利于聚煤作用的发生和持续进行,致使海盆边缘和陆盆中未能形成良好的含煤岩系。因此,新疆北部地槽区与华北地合区相反,石炭—二叠纪不是理想的成煤时期,地槽期的海盆和地槽褶皱带期的山间坳陷也不是理想的聚煤盆地,这为该区的大地构造条件所决定。     

东准噶尔北缘两类花岗质岩石及其地质意义

对东准噶尔北缘造山带内花岗质岩石以岩石地球化学特征为主的对比研究发现,该区主要存在两类花岗质岩石：造山带钙碱性花岗岩类和富碱花岗岩类。部分钙碱性花岗岩与新疆北部的埃迭克质岩具有相似的岩浆亲和性,而富碱花岗岩更多的表现出碱性花岗岩的岩石地球化学特点？两类花岗质岩石分别产于大陆碰撞造山带造山演化的俯冲环境和陆内后碰撞环境,...     

新疆北山南部地区石炭-二叠纪岩石地层单位厘定及沉积环境分析

石炭-二叠纪地层在新疆北山南部地区分布较为广泛,总体为浅变质强变形的一套岩石,经重新厘定从老到新岩石地层单位有:早石炭世红柳园组,晚石炭世石板山组、胜利泉组和干泉组;早二叠世红柳河组,中二叠世骆驼沟组。其沉积环境经历了滨浅海相→浅海相、半深海相→海陆交互相,为两个较为完整的沉积旋回,沉积物颜色为紫红色夹灰绿色,陆源碎屑为成熟度较低的石英和长石,显示了氧化条件、近源、快速堆积特征,反映为陆内裂谷盆地性质。     

辽宁省早前寒武纪两类不同花岗质岩石元素地球化学模型及意义

研究了早前寒武纪辽宁省混合花岗岩和花岗岩的分布及岩石特征.根据元素的丰度,计算了元素的原始浓集系数,而且首次由此建立了两类不同花岗质岩石的元素地球化学模型,并主张应用到早前寒武纪地体的元素地球化学对比上,以达到在研究和勘察工作中,改进解决问题的思维方式以及去发现某些解决问题的办法、适当选择概念形式,力求对辽宁省早前寒武纪花岗质岩石的研究开辟新思路、提供新途径之目的.     

西山煤田石炭—二叠纪岩相古地理演化特征分析

通过解译钻孔岩心数据对西山煤田石炭—二叠纪含煤地层沉积环境进行分析,识别出3种主要的沉积体系及若干沉积亚环境和微环境类型。晚石炭世本溪组沉积期主要发育碳酸盐台地-澙湖-潮坪沉积体系;晚石炭世—早二叠世太原组沉积期主要发育碳酸盐台地-障壁岛-澙湖-潮坪沉积体系。早二叠世山西组沉积期开始,西山煤田地区发生区域性海退,开始发育以浅水三角洲为典型特征的沉积体系。区域沉积环境由早期的陆表海到中期的海陆过渡,晚期演化为河控三角洲。聚煤作用发生于太原组和山西组沉积期,澙湖、潮坪和三角洲平原是最为有利的聚煤场所。太原组煤层产于澙湖-潮坪,砂岩厚的区域则煤层厚;而山西组煤层产于三角洲平原,泥岩厚的区域则煤层厚。     

花岗质岩石新地球化学分类介绍及有关问题评述

Frost等主要依据花岗岩类常量元素分析,考虑铁镁指数,修改的碱钙指数(MALI)和铝饱和指数三个参数,将花岗岩类岩石划分为16个成分组,即16种类型.该分类方案能对岩浆来源和大地构造背景提供信息,基本上保留了以前一些花岗岩分类方案的最佳品质.本文对这个分类方案进行了详细介绍,并对各种花岗岩类分类方案进行了简要评述.     

从古气候探讨新疆北部石炭—二叠纪生油层位

不同沉积矿产的形成经常有不同的古气候背景。石油的生成与炎热气候关系密切。炎热气候和长期稳定的还原环境对油气的形成最有利。新疆北部早石炭世、早二叠世处于炎热气候条件下 ,克拉麦里以南的南准噶尔在晚石炭世也基本处于炎热气候条件下。早石炭世晚期北准噶尔、伊犁地区都有稳定的弱氧化环境下的碳酸盐沉积 ,早石炭世晚期—晚石炭世早期的准噶尔 ,晚石炭世—早二叠世早期准噶尔南缘、西北缘海相沉积都有深水宁静的还原环境。早二叠世晚期准噶尔南缘、东准噶尔、吐鲁番有深水湖泊。上述地区和层位对生油是有利的     

天山石炭-二叠纪大火成岩省裂谷火山作用与地幔柱

中国西北部石炭纪-早二叠世喷发的天山裂谷火山岩系构成了一个大火成岩省。该火山岩系的组成以玄武质熔岩为主，其次有中性和酸性熔岩及火山碎屑岩。根据岩石学、主元素、微量元素和Sr—Nd—Pb同位素数据，天山玄武岩可分为两个主要岩浆类型：①高Ti／Y（HT）类型，以高Ti／Y（〉500）、高Ce／Y（〉3）和相对低Nb／Zr（〈0．11）、低εNd（t）为特征；②低Ti／Y（LT）类型，以低Ti／Y（〈500）为特征。LT熔岩又可以进一步分为两个亚类：LT1熔岩以低Nb／Zr（〈0．15）和高εNd（t）（＋3．1～＋9．7）为特征；LT2熔岩具有较高的Nb／Zr值（〉0．16）和较低的εNd（t）值（-0．98～-2．91）。元素和同位素数据表明，HT和LT熔岩的化学变异不是由一个共同母岩浆的结晶分异作用所产生。它们极有可能是源于一种似洋岛玄武岩源的幔源（^87St／^86Sr（t）≈0．7045，εNd（t）≈＋4，^206Pb／^204Pb（t）≈18．35．^207Pb／^204Pb（t）≈15．66，^208Pb／^204Pb（t）≈38．25．La／Nb≈0．7），且具有不同的熔融条件和经受了不同的分异和混染。以碱性熔岩为主的HT熔岩是产生于幔源石榴子石稳定区的低度部分熔融，其化学变异受控于单斜辉石（Cpx）[士橄榄石（O1）]分离作用。相反，LT类型的母岩浆则是形成于幔源的尖晶石一石榴子石过渡带：碱性LT2亚类的母岩浆是产生于部分熔融程度较低的条件下；而以拉斑玄武质为主的LT1亚类的母岩浆则是产生于部分熔融条件较高的条件下：它们经受了浅层辉长岩质分离作用，化学变异较大。天山玄武岩可能是产生于地幔柱头。HT和LT岩浆的岩石成因又进一步为地壳和岩石圈地幔的混染作用所复杂化。我们的研究揭示，天山大火成岩省的火山岩中存在空间上的岩石地球化学变化。天山东段的LT1火山岩系的厚度最大．它们记录了玄武岩侵位的主幕，该处可能是地幔柱或地幔熔融异常的中心位置。相反，厚度较小的HT和LT2玄武岩则可能是意味着地幔柱活动影响的减弱。事实上，HT和LT2玄武岩也是该大火成岩省边缘部分的主要岩浆类型。HT和LT2熔岩的地幔熔融程度较低，可能是与地幔柱边部的岩石圈相对较厚和地热较低有关。     

花岗质岩石成因分类研究述评

由于花岗质岩石类型多 ,分布广 ,差异大 ,因此 ,国内外学者依据不同的判别标准提出了多种花岗质岩石的分类方案。通过对 2 0多种有代表性的分类方案的分析和对比 ,笔者认为 ,Barbarin(1999)提出的花岗岩类成因分类方案较为合理 ,但应补充橄榄玄粗质花岗岩类这一重要类型。文中较详细地介绍了Barbarin (1999)的分类方案 ,论述了含白云母的过铝质花岗岩类 (MPG)、含堇青石的过铝质花岗岩类 (CPG)、富钾的钙碱性斑状钾长石花岗岩类 (KCG)、富角闪石钙碱性花岗岩类(ACG)、岛弧拉斑系列花岗岩类 (ATG)、洋中脊拉斑质花岗岩类 (RTG)、过碱性和碱性花岗岩类(PAG)以及橄榄玄粗质花岗岩类 (SHG)的特征及其形成的地球动力学环境 ,并简要讨论了这种分类方法的优点和意义。     

南天山北缘榆树沟变质基性超基性岩的地球化学及其成因机制

榆树沟变质基性－超基性岩带出露于塔里木板块与哈萨克斯坦板块之间的南天山北缘，主要由变质橄榄岩和变质基性岩组成。变质橄榄岩富相容元素Cr、Co和Ni，贫不相容元素，太离子亲石元素Ba、Rb和Sr含量较低，与世界典型蛇绿岩相似，代表了地幔残留物特征。REE分布模式为LREE亏损型，REE含量小于或等于2．5倍球粒陨石，类似于阿尔卑斯型变质橄榄岩，显示榆树沟的变质橄榄岩是原始地幔岩部分熔融萃取出玄武岩后的残留物。变质基性岩绝大部分为LREE亏损型，类似于N－MORB。所有样品均以富集Nb和Ta、高场强元素不分异，以及微量元素含量低为特征，批示岩浆源区总体上类似于MORB，Nb、Ta富集可能与OIB型源区有关，Nd、Sr同位素特征也显示其具有OIB型源区特征。综合分析认为，榆对沟变质基性岩石的岩浆可能经历了两个阶段的演化过程，即上地幔底部或下地幔顶部的OIB型原始岩浆形成阶段和软流圈地幔亏损阶段。     

Early Cretaceous granitic rocks from the southern Jiaodong Peninsula,eastern China: implications for lithospheric extension

ABSTRACT

Zircon U–Pb ages, major element and trace element compositions, and Sr, Nd, and Pb isotopic compositions for late Mesozoic granites from the southern Jiaodong Peninsula (eastern China) were determined. Ages for the Wulianshan, Xiaozhushan, and Dazhushan plutons are 119.1–122.3, 114.2, and 108.9 Ma, respectively. Major and trace element characteristics show that these granitic rocks belong to alkaline, A-type granites formed in an extensional setting. Trace element compositions show strong, variable negative anomalies in Ba, K, P and Ti, and positive anomalies in Rb, Th, U, Pb, Ce, Zr, and Hf, which are typical characteristics of A-type granites. Variable Sr and Nd isotopic compositions, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(i) = 0.70540–0.7071 and εNd(t) = ?14.5 to ?20.9. Whole-rock Pb isotopic compositions have the following ranges, (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)t = 15.707–16.561, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)t = 15.376–16.462, and (²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)t = 36.324 to 37.064. Isotopic modelling indicates an origin that lies between mantle tapped by Cenozoic basalts around the Tan-Lu megafault and lower continental crust (LCC), and which can be explained by mixing of 11–18% mantle and 82–89% LCC. Based on new and compiled data, we suggest that the southern Jiaodong Peninsula, as well as the Laoshan area, was in a regional extensional setting of an orogenic belt during 106–126 Ma. The granitic rocks may be the result of late Mesozoic lithospheric thinning and decratonization (i.e. late Mesozoic craton destruction event occurring throughout eastern China).     

花岗质岩石地球化学分类的计算机自动实现

以Forst等(2001)花岗质岩石化学分类方法为依据，得出了花岗岩质岩石地球化学分类的16种分类数据模型，在此基础上用VB编写了一个分类程序，利用计算机来进行准确高效分类，并对程序的设计思想及功能进行了阐述。     

东天山石炭纪雅满苏组火山岩特征及地质意义

雅满苏组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分,也是东天山地区海相火山岩型铁多金属矿床的赋矿地层。其年代学及地球化学研究对探讨该区古生代构造演化和火山岩型铁多金属矿床成因具有重要意义。本文对东天山地区雅满苏组火山岩的岩石学、地球化学和同位素年代学进行了系统研究。结果显示:雅满苏组是一套海相火山岩夹碳酸盐岩建造,其上亚组英安岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为334.4±1.7 Ma(MSWD=0.67),代表了雅满苏上亚组火山岩形成时代,切穿雅满苏铁矿区矽卡岩及矿体的正长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为325.5±1.7 Ma(MSWD=0.34),表明雅满苏铁矿床形成不晚于325 Ma。雅满苏上亚组英安岩和玄武岩显示了富集LREE、U、Sr,相对亏损Nb、Ta等元素的特征,且英安岩锆石的(176Hf/177Hf)i比值介于0.282 644~0.282 802之间,εHf(334 Ma)为3.0~8.0,表明它们是活动大陆边缘弧环境的产物,英安岩是新生地壳物质部分熔融的结果,玄武岩是软流圈地幔与受俯冲板片流体交代地幔的混合熔体演化的产物。结合前人研究成果,认为雅满苏组火山岩是早石炭世中期古亚洲洋俯冲作用的产物,石炭纪时期古亚洲洋尚未闭合,雅满苏铁矿床形成介于334~325 Ma之间,是与石炭纪火山岩有成因联系的铁矿床。     

东天山石炭纪—二叠纪花岗质侵入岩的地球化学及地质意义

东天山吐哈盆地南缘至喀拉塔格—星星峡地块,晚古生代花岗质侵入岩岩石类型主要有花岗闪长岩、二长花岗岩、石英闪长岩、石英二长闪长岩。岩石地球化学特征表明：Si O2质量分数为57.3%~77.76%,全碱（K2O＋Na2O）质量分数为4.14%~10.49%,Ca O质量分数为0.49%~6.56%,Al2O3质量分数为11.39%~14.76%,铝饱和指数（A/CNK）为0.77~1.04,属于高钾钙碱性系列—钾玄质系列的准铝质花岗岩。稀土总量较高且轻稀土富集,富集Rb、Th、U、K、Pb,而亏损Nb、Ta、Ti、P,无明显负Eu异常。区域构造背景、岩石学和地球化学特征综合分析显示,东天山石炭纪—二叠纪花岗质侵入岩,是后碰撞构造演化阶段岩浆活动的产物,主要由幔源岩浆底侵引起的地壳物质部分熔融所形成的钙碱性花岗闪长质岩浆经高度演化及分异结晶作用而成。     

东天山觉罗塔格地区底坎儿组火山岩地球化学特征及构造环境探讨

底坎儿组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分,其分布范围北至吐-哈盆地南缘,南至沙泉子断裂,其地球化学特征对于探讨觉罗塔格地区的构造环境演化具有重要的意义。本文对底坎儿组火山岩的主量、微量及Sr-Nd同位素进行了研究,以探讨岩石成因及其形成的构造环境。结果表明,底坎儿组火山岩为一套钙碱性的玄武岩-安山岩-流纹英安岩组合,为石榴石-尖晶石橄榄岩地幔部分熔融的产物。玄武岩经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分异,安山岩和流纹英安岩则经历了斜长石和磁铁矿的结晶分异。火山岩相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,玄武岩的微量元素配分型式与弧玄武岩相似,而部分安山岩及流纹英安岩的微量元素配分型式与上地壳相似。底坎儿组火山岩的Nd同位素特征[εNd(t)=-0.14~5.69]及微量元素地球化学特征显示其具有中等亏损地幔源区特征,岩浆来自于俯冲流体交代的地幔,岩浆演化过程遭受了有限的地壳混染。基性火山岩微量元素配分型式及构造环境图解表明其可能形成于弧后盆地环境。     

Phosphorus in granitic rocks of Colombia

One hundred and three samples of granitic rock taken systematically from the Andean part of Colombia reveal that the observed variation in phosphorus content reflects the variation observed for the wholerock chemical composition. This relationship was established using a form of trend analysis termed COMTRENA and information-theory statistics.     

Geochemistry of S-type granitic rocks from the reversely zoned Castelo Branco pluton (central Portugal)

The zoned pluton from Castelo Branco consists of Variscan peraluminous S-type granitic rocks. A muscovite>biotite granite in the pluton's core is surrounded successively by biotite>muscovite granodiorite, porphyritic biotite>muscovite granodiorite grading to biotite=muscovite granite, and finally by muscovite>biotite granite. ID-TIMS U–Pb ages for zircon and monazite indicate that all phases of the pluton formed at 310 ± 1 Ma. Whole-rock analyses show slight variation in ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_310 Ma between 0.708 and 0.712, Nd_310 Ma values between − 1 and − 4 and δ¹⁸O values between 12.2 and 13.6. These geological, mineralogical, geochemical and isotopic data indicate a crustal origin of the suite, probably from partial melting of heterogeneous Early Paleozoic pelitic country rock. In detail there is evidence for derivation from different sources, but also fractional crystallization linking some of internal plutonic phases. Least-squares analysis of major elements and modelling of trace elements indicate that the porphyritic granodiorite and biotite=muscovite granite were derived from the granodiorite magma by fractional crystallization of plagioclase, quartz, biotite and ilmenite. By contrast variation diagrams of major and trace elements in biotite and muscovite, the behaviours of Ba in microcline and whole-rock δ¹⁸O, the REE patterns of rocks and isotopic data indicate that both muscovite-dominant granites were probably originated by two distinct pulses of granite magma.     

Petrogenesis and tectonic significance of an early Palaeozoic mafic-intermediate suite of rocks from the Central Tianshan,northwest China

We report petrologic, geochemical, and zircon U?Pb and Hf isotope data from an early Palaeozoic mafic-intermediate suite of rocks in Baluntai, heartland of the Central Tianshan. Analysed major elements of the intermediate rocks show a close affinity to metaluminous I-type granitoids, resembling arc plutons. The mafic rocks display depletions of Nb, Ta, and Ti typical of volcanic arc basalts (VAB). All of the samples fall within the subduction-related field in tectonic discrimination diagrams. Zircons from a granodiorite and a hornblende diorite yield indistinguishable crystallization ages of 475.1 ± 1.7 million years and 473.7 ± 1.6 Ma, indicating an early Palaeozoic magmatic event. Zircons in the mafic rocks yield younger crystallization ages of 427 ± 1 Ma and 426.5 ± 1.4 Ma. Combined with previous published results, our data suggest that the southward subduction of the Palaeo-Tianshan oceanic crust beneath the northern margin of the Tarim block probably began no later than Early Ordovician time and did not end prior to the middle Silurian. Zircons from the granodiorite and hornblende diorite show ?_Hf(t) values of??11.19 to??5.98 and??12.85 to??6.01, respectively, suggesting the reworking of ancient crust. Correspondingly, these zircons yield two T _DM2 age ranges: 2140–1812 Ma and 2241–1812 Ma, probably representing a significant episode of juvenile addition during the assembly of Columbia. In contrast, zircons from the mafic rocks yield ?_Hf(t) values of 3.12–8.91 and 3.19–8.76, corresponding to the T _DM1 ages ranging from 911 to 685 Ma and from 905 to 688 Ma, respectively, suggesting crustal growth in the Central Tianshan microcontinent associated with the initial break-up of Rodinia.     

西天山特克斯北中酸性火成岩地球化学特征及成因意义

新疆西天山特克斯县城北部伊特公路沿线和库勒萨依出露大量中酸性火成岩,伊特公路沿线为石英钠长斑岩,库勒萨依为石英闪长斑岩和花岗闪长斑岩。岩石地球化学和同位素组成研究表明,前者为典型的岛(陆)弧带火成岩,而后者具有埃达克岩的成分特征,两者均为古亚洲洋壳在俯冲过程中岩浆活动的产物。早先俯冲的较冷洋壳板片在深处脱水诱发上覆地幔楔熔融,熔体上升并经历壳幔相互作用等过程引发伊特公路一带弧岩浆活动; 由于洋壳持续俯冲,后来新形成的靠近洋脊的年轻板片由于高热在较浅处直接发生部分熔融形成埃达克岩浆,并上侵至库勒萨依一带。库勒萨依斑岩体SIMS锆石 U-Pb年龄为342.5±2.3Ma,属于早石炭世。两组中酸性火成岩的地球化学特征表明,古亚洲洋(南天山洋)在早石炭世还未完全闭合,洋壳向北的持续俯冲过程造成伊犁-中天山板块南缘广泛的岩浆活动,此时西天山陆壳增生方式主要为侧向增生,增生物质主要为洋壳板片(埃达克岩)和洋壳板片流体交代的地幔楔成分。