云南卓潘碱性杂岩体岩浆演化与稀土富集机制——来自磷灰石地球化学的证据

云南卓潘碱性杂岩体具有较高的稀土元素含量(约1 319×10–6), 具有较高程度的稀土元素找矿前景, 然而, 对于卓潘碱性岩的岩浆演化过程和稀土元素富集机制有待深入研究。本研究选取卓潘岩体中的出露岩性(正长辉石岩和辉石正长岩), 对其中主要的富稀土矿物磷灰石进行主、微量测试, 深入剖析磷灰石的地球化学特征, 旨在探讨岩浆演化过程和稀土元素富集机制。电子探针(EPMA)和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)分析结果表明, 正长辉石岩和辉石正长岩中磷灰石均为氟磷灰石, F含量分别为2.92%和3.31%; 磷灰石稀土元素含量存在差异, 平均值分别为12 288×10–6和16 503×10–6; 稀土模式配分图均表现出富集轻稀土元素, 强烈亏损重稀土元素特征。据磷灰石Mn温度计估算结果结合SO3含量的相对高低, 正长辉石岩氧逸度相对低于辉石正长岩; 磷灰石中高的Ce/Pb和低的Th/U特征, 表明岩浆演化过程中流体活动性较强, 并且前者流体活动性高于后者; 磷灰石中的挥发分(F、Cl)含量及其比值特征指示岩浆源区受到大洋俯冲相关的交代作用。基于上述研究结果, 卓潘碱性杂岩体稀土元素的富集过程: (1)18~10 km岩浆房阶段, 由于硅酸盐矿物的大量结晶, 岩浆房中磷酸盐含量逐渐饱和并结晶生成大量磷灰石, 此时岩浆体系具有较高流体活动性和较低的挥发分F, 导致正长辉石岩中结晶的磷灰石稀土元素富集程度较低; (2)~10 km岩浆房阶段, 由于早期磷灰石的大量结晶, 岩浆房中磷酸盐含量降低并生成少量磷灰石, 此时岩浆体系具有较低流体活动性和较高的挥发分F, 导致辉石正长岩中结晶的磷灰石稀土元素富集程度较高。因此, 卓潘碱性杂岩体中正长辉石岩和辉石正长岩均具有一定程度的稀土找矿前景。     

豫西火神庙岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素组成

火神庙岩体位于华北陆块南缘栾川矿集区西部,为一杂岩体,该岩体与火神庙钼矿床密切相关.目前,人们对火神庙岩体的研究程度较低,严重制约了对火神庙钼矿床成因的认识.系统开展了年代学、地球化学和Hf同位素组成研究.结果表明,石英闪长岩、二长花岗岩和花岗斑岩的形成年龄分别为150.3±0.6Ma、146.0±0.6Ma和145.1±0.5Ma,为栾川矿集区晚侏罗世第2次大规模岩浆活动的产物.火神庙杂岩体属于I型花岗岩,是不同源区部分熔融形成的岩浆上升就位的结果.石英闪长岩是富集岩石圈地幔部分熔融的产物;二长花岗岩和花岗斑岩是富集岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆与太华群TTG岩系部分熔融形成的长英质岩浆混合后上升就位的结果.      

滇西新街岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学及其构造意义

新街岩体位于昌宁-孟连带北段,主要岩性为二长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,新街岩体侵位于约82Ma。岩体Si O2含量为74.28%~75.17%,富钾(K2O/Na2O=1.44~1.73)和较低钙Ca O(0.37%~0.41%),铝饱和指数(A/CNK)为1.121~1.156,富集Rb、Th、K、LREE等元素,相对亏损Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等高场强元素。这些特征表明,新街岩体属于强过铝质S型花岗岩。新街岩体负且变化范围大的锆石εHf(t)值(-16.9~-0.5)和古老的Hf同位素地壳模式年龄(1.19~2.28Ga),表明其主要来源于古老地壳物质的重熔,并有不同程度的幔源物质加入。由于喜马拉雅新特提斯洋封闭发生在65Ma左右,新街岩体很可能是在喜马拉雅新特提斯洋洋壳俯冲的地球动力学背景下形成的。     

冀北水泉沟岩体西段锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

冀北水泉沟碱性正长杂岩体位于华北克拉通北缘中段,主要岩性为正长岩、石英正长岩、碱性正长岩、角闪正长岩、角闪二长岩和碱长花岗岩等.为了避开后期热液蚀变作用的影响,作者采集了远离东坪-后沟金矿田的水泉沟岩体西段无蚀变的角闪二长岩、角闪正长岩样品,并对这些代表性岩石进行了锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明,角闪二长岩结晶年龄为372.7±2.5Ma,角闪正长岩结晶年龄为372.7±2.4Ma,二者年龄结果一致,表明水泉沟碱性杂岩体西段形成于晚泥盆世.角闪二长岩的锆石ε_Hf(t)＝-12.4~-8.9,两阶段Hf模式年龄为1.93~2.16Ga,平均2.05Ga.角闪正长岩的锆石ε_Hf(t)＝-13.2~-11.1,两阶段Hf模式年龄为2.07~2.21Ga,平均2.13Ga.考虑到两种岩石的模式年龄与华北基底变质岩的形成年龄相近,我们初步认为水泉沟碱性杂岩体西段角闪二长岩和角闪正长岩可能主要来源于富集岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆与古老的中下地壳变质岩部分熔融形成的长英质岩浆混合的结果.野外地质和地球化学数据表明,水泉沟碱性杂岩体形成于晚造山阶段的张性构造环境.     

新疆西天山呼斯特杂岩体岩石学、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

呼斯特岩体是新疆西天山博罗科努岛弧带上的一个与矽卡岩成矿有关的复式杂岩体,由二长花岗岩、花岗闪长岩、正长花岗岩、花岗细晶岩、闪长玢岩、辉长岩和中基性包体等组成。本文对该岩体不同岩相岩石开展了岩石学、锆石LAICP-MS U-Pb同位素定年和Hf同位素研究,探讨岩石成因及构造意义。锆石U-Pb定年结果表明,正长花岗岩、闪长玢岩、花岗闪长岩和二长花岗岩加权平均年龄分别为380.2±4.6Ma、372.8±5.9Ma、367.7±4.5Ma和366.2±4.5Ma,岩体侵位时代为晚泥盆世,在大约15Myr期间,至少发生了3~4次岩浆侵入。在地球化学组成上,除辉长岩外,岩体为准铝质-弱过铝质、高钾钙碱性-低钾(拉斑)系列的I型花岗岩,轻重稀土分馏明显,具Eu负异常;富集Th、U,亏损Ba、P和高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Ti),为晚古生代北天山洋向南俯冲于伊犁地块背景下岩浆活动的产物。二长花岗岩锆石Hf同位素组成较为均一,εHf(t)值为1.3~3.0,二阶段Hf模式年龄为1171~1280Ma,远大于成岩年龄,说明原始岩浆从地幔分异后经历了较长时间的地壳滞留。研究认为,高钾中酸性岩(花岗岩、闪长玢岩和中基性包体)由元古代新生基性下地壳部分熔融而成,伴有受俯冲沉积物熔体交代的幔源岩浆混合。低钾花岗闪长岩高Sr、低Y和Yb,属O型埃达克岩,与同源的辉长岩一起由俯冲的大洋板片部分熔融形成,源岩为低钾的拉斑玄武岩。     

滇西梁河三叠纪花岗岩的锆石微量元素、U-Pb和Hf同位素组成

在详细的区域地质调查基础上,分析了滇西梁河三叠纪花岗岩中锆石微区微量元素、U-Pb年龄和Hf同位素。花岗岩中大部分锆石具有振荡环带,为典型岩浆锆石,并发现独特的双核结构锆石,具有核幔边结构,双核锆石继承核与本文岩浆锆石有类似的微量元素特征,而双核锆石增生边(低轻稀土、轻微负Ce异常、高重稀土、低Th、高U、Ti、P)与它们不同。注意到双核锆石外围有一圈灰白色热液蚀变边,认为双核锆石增生边的微量元素特征可能是自身结晶生长过程和后期蚀变影响的综合结果,继承核和增生边同为岩浆成因。双核锆石继承核的206Pb/238U年龄分别为302.5±2.9Ma和289.9±2.5Ma,双核锆石增生边和其他岩浆锆石的206Pb/238U加全平均年龄为213.1±1.7Ma(MSWD=7.7),晚三叠世花岗岩的锆石具有负的εHf(213Ma)值(-9.6～-6.7),并且其tDM2Hf值(1.6～1.8Ga)远大于其结晶年龄,结合大地构造演化,认为花岗岩的形成可能与后碰撞伸展背景下古老地壳熔融相关。     

鲁西莱芜矿山岩浆杂岩体源区及成因：地球化学、Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素约束

为限定鲁西莱芜地区典型矽卡岩矿床成矿岩体的岩浆源区及岩石成因,对矿山岩浆杂岩体开展了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学、全岩Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素研究。结果显示,该岩体形成于早白垩世(131±1～129±1 Ma),具高镁埃达克质岩石特征,富集LREE和LILEs(Rb、Ba、K、Sr),亏损HREE和HFSEs(Nb、Ta、Ti、P),Eu负异常不明显或有弱的正异常。岩石具有较高的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i比值(0.706 728～0.707 867)和较低的ε_Nd(t)值(-17.67～-13.84)、ε_Hf(t)值(-19.1～-12.2);(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i为16.833～16.955、(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i为15.339～15.346和(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i...     

安徽青阳—九华山复式岩体的成因及成矿潜力——来自锆石Hf同位素和微量元素的证据

青阳—九华山复式岩体是安徽南部地区出露面积最大、最具代表性的复式岩体,该复式岩体的岩浆源区、岩石成因和成矿联系等问题仍需要进一步查明。在前期对青阳—九华山复式岩体的地质、地球化学特征研究基础上,本文进一步开展了锆石微量元素与Hf同位素分析与研究。结果显示,青阳—九华山复式岩体4个阶段从早到晚（花岗闪长岩二长花岗岩正长花岗岩细粒花岗斑岩）,晚期(第三、第四阶段)比早期(第一、第二阶段)岩浆岩的锆石εHf（t）值呈显著增高趋势,岩浆形成温度升高（705.3℃ 715.9℃ 827.1℃ 805.5℃）,氧逸度降低（93.8 149.170.1 69.9）。进一步分析认为,青阳—九华山复式岩体源于同一具有壳幔混源的岩浆源区,随着时间的演化,岩浆房中幔源组分比例逐渐增高,幔源物质的加入,不仅提高了晚期岩浆形成温度,一定程度改变了源区组成。青阳—九华山复式岩体4个阶段花岗岩均经历了榍石、角闪石、金红石、斜长石等矿物的分离结晶,晚期（第三、第四阶段）花岗岩相比早期（第一、第二阶段）花岗岩具有更高的分异程度。青阳—九华山复式岩体中第一、第二阶段花岗岩具有较好的W—多金属矿床成矿潜力。     

安徽青阳—九华山复式岩体的成因及成矿潜力——来自锆石Hf同位素和微量元素的证据

青阳—九华山复式岩体是安徽南部地区出露面积最大、最具代表性的复式岩体,该复式岩体的岩浆源区、演化过程和成矿联系等问题仍需要进一步查明。在前期对青阳—九华山复式岩体的地质、地球化学特征研究基础上,本文进一步开展了锆石微量元素与Hf同位素分析与研究。结果显示,青阳—九华山复式岩体4个阶段从早到晚（花岗闪长岩二长花岗岩正长花岗岩细粒花岗斑岩）,晚期(第三、第四阶段)比早期(第一、第二阶段)岩浆岩的锆石εHf（t）值呈显著增高趋势,岩浆形成温度升高（705.3℃ 715.9℃ 827.1℃ 805.5℃）,氧逸度降低（93.8 149.170.1 69.9）。进一步分析认为,青阳—九华山复式岩体源于同一具有壳幔混源的岩浆源区,随着时间的演化,岩浆房中幔源组分比例逐渐增高,幔源物质的加入,不仅提高了晚期岩浆形成温度,一定程度改变了源区组成。青阳—九华山复式岩体4个阶段花岗岩均经历了榍石、角闪石、金红石、斜长石等矿物的分离结晶,晚期（第三、第四阶段）花岗岩相比早期（第一、第二阶段）花岗岩具有更高的分异程度。青阳—九华山复式岩体中第一、第二阶段花岗岩具有较好的W—多金属矿床成矿潜力。     

云南永平卓潘新生代碱性杂岩体的元素地球化学和Nd-Sr-Pb同位素特征及地质意义

云南永平卓潘碱性杂岩体是金沙江-哀牢山富碱斑岩带中的重要岩体,位于兰坪走滑拉分盆地西部.该岩体的主要岩石类型为辉石正长岩、正长岩和霞石正长岩等.岩石地球化学显示高碱、高K2O/Na2O比值、低TiO2、高Al2O3的超钾质钾玄岩系列岩石.微量元素表现为富集K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素（LILE）,亏损Ta、Nb、Ti、P、Zr等高场强元素（HFSE）,表现为明显的“Ta-Nb-Ti”负异常,同时富集过渡性元素Cr、Ni、Co等.稀土元素为稀土总量高,富集LREE、（La/Yb）N比值高、Eu异常不明显为特征.（^87 Sr/^86 Sr）i比值为0.707611～0.709167、εNd（t）值为-4.89～-6.57,206Pb/204Pb变化于18.6886～18.7022、207Pb/204Pb变化于15.6169～15.63493、208Pb/204Pb变化于38.7972～38.8927,显示岩浆源区具有富集地幔（EM Ⅱ）与下地壳共同作用的壳幔过渡带特征,构造环境判别为大陆弧（CAP）环境.岩体是在碰撞造山过程中大陆板片俯冲,使曾经遭受古洋壳板片流体强烈交代的壳幔过渡带在上升的软流圈熔体的注入而发生部分熔融,在走滑拉分盆地的核心部位沿构造断裂上升侵位而形成.     

云南永平卓潘碱性杂岩体岩石学和地球化学特征及成因研究

卓潘碱性杂岩体为"三江"地区富碱(高钾)侵入岩的重要组成部分,位于哀牢山-金沙江缝合带的中部,侵位于兰坪盆地南部的白垩系砂岩中,主要由碱性辉长岩、辉石正长岩和霞石正长岩组成。对卓潘碱性杂岩体的岩相学、岩石学、主元素和稀土微量及同位素地球化学特征的系统研究表明,该杂岩体主量元素显示低硅、富钾、高碱(K2O+Na2O为6.92%~13.43%)、低TiO 2(0.31%~1.20%)的特征,属钾质碱性系列岩石;杂岩体的各种岩石均富集Rb、Sr、Ba、Th等大离子亲石元素、亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,并具有轻稀土富集的右倾型稀土元素分布模式、具较高的87Sr/86Sr、206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb及较低的143Nd/144Nd等特征,表明源区具有较明显的EMⅡ型富集地幔特征,源区明显受到壳源物质的混染。卓潘岩体形成于印度-欧亚大陆后碰撞的剪切和拉张的构造环境,古扬子板片向西俯冲,诱发了经过陆壳交代混染了的岩石圈地幔的部分熔融。由于兰坪走滑拉分盆地东缘断裂拉伸强度大,岩浆起源的深度大,以及岩浆源区成分(特别是CO2含量)与其它部位不同,因此在卓潘地区形成一套与金沙江-哀牢山-红河断裂带其它新生代富碱斑岩完全不同的过碱性的岩石。     

滇西梁河地区闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

对滇西梁河地区早白垩世闪长岩岩株中的花岗闪长岩和闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试,获得206Pb/238U年龄分别为118.7Ma±1.5Ma和119.8Ma±1.0Ma,表明它们与早白垩世花岗岩体基本同时形成。其中在闪长岩中发现1颗约140Ma的岩浆锆石,可能指示梁河地区早白垩世初期的岩浆事件,2颗晚三叠世锆石继承核的年龄分别为208.2Ma±6.7Ma和221.9Ma±2.4Ma,记录了印支期的岩浆活动。花岗闪长岩和闪长岩具有相似的全岩εNd(t)值(-8.03、-7.70),但却表现出不均一的锆石εHf(t)值(118.7Ma:-5.60~-3.28;119.8Ma:-6.73~-3.09),表明它们来自于结晶基底重熔的长英质岩浆与幔源岩浆的混合。不同锆石的Hf同位素组成显示,与北冈底斯带相比,滇西梁河地区早白垩世幔源组分参与花岗质岩石形成的程度较低。滇西梁河地区花岗闪长岩和闪长岩的形成,可能与地壳加厚的构造背景有关。     

小秦岭太华杂岩副片麻岩碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义

小秦岭地区是华北克拉通南缘早前寒武纪基底重要分布区,可见大量构造抬升剥露的基底结晶杂岩带。太华杂岩是小秦岭出露最古老的地质体,对于探讨华北克拉通南缘早期地壳形成和演化及其构造归属等问题具有重要意义。在小秦岭地区,太华杂岩被划分为正片麻岩系和以孔兹岩系为主的表壳岩。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法测得小秦岭地区太华杂岩表壳岩中黑云斜长片麻岩碎屑锆石的源区物质主要形成于2.40～2.11 Ga,经历了两期的古元古代晚期变质事件（～2.04 Ga和～1.91 Ga）,限定该套表壳岩的沉积时代介于2.11～1.91 Ga。结合锆石Hf同位素特征,我们认为该表壳岩的碎屑物质可能主要来自中条山的涑水杂岩体及绛县杂岩体、熊耳花岗岩体、小秦岭古元古代花岗岩体等,其初始的源区物质可能为太华杂岩的新太古代正片麻岩系。此外,本研究揭示华北中部造山带可能记录了一个长达约250 Ma（～2.05～1.8 Ga）持续的俯冲-碰撞过程。     

云南省卓潘碱性杂岩体矿物学、地球化学特征及其地质意义

卓潘杂岩体是金沙江—哀牢山富碱侵入岩带的重要组成部分,位于兰坪盆地西部。岩体主要由辉长岩、辉石岩及正长岩组成,各岩石的K2O含量为096%～736%,Na2O含量为052%～662%,Na2O+K2O含量为198%～897%,K2O/Na2O比值介于035～1115之间,属于高钾、富碱的钾玄岩系列。岩石中的辉石为透辉石,长石主要为钠长石(An＜5)和正长石,黑云母为镁质黑云母。计算获得辉石的结晶温度范围介于1 070～1 490 ℃之间。各矿物成分特征表明卓潘杂岩体属于富铁、高氧逸度的岩浆体系,形成于后碰撞的挤压环境向伸展环境转换的构造背景。     

滇西三江地区临沧花岗岩的岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

位于滇西三江地区南澜沧江带的临沧花岗岩,其岩石类型主要为黑云母二长花岗岩,研究结果表明,该花岗岩的SiO2含量为66.84%～73.99%,平均为69.72%,K2O/Na2O值高,为1.42～30.1,平均为8.66,Al2O3含量为12.94%～15.23%,平均为14.44%,铝饱和指数A/CNK为1.06～8.59,平均为2.61,大部分大于1.1,为高钾钙碱性过铝-强过铝花岗岩。岩石总体上富集大离子亲石元素和Pb,明显亏损高场强元素。稀土总量198.2×10-6～359.2×10-6,平均为252.5×10-6,具有明显的轻稀土富集,重稀土亏损的特征,(La/Yb)N为7.87～17.62,平均11.19,δEu为0.34～0.57,平均0.48,球粒陨石标准化配分模式显示明显的负Eu异常。两件样品的锆石U-Pb年龄分别为219.19±0.99Ma和219.69±0.67Ma,属晚三叠世。SiO2-P2O5、SiO2-Zr判别图、K2O-Na2O判别图、ACF图解等花岗岩成因类型判别图指示临沧花岗岩为S型花岗岩,其物质来源为贫粘土的砂屑岩。微量元素Rb-Y+Nd判别图中,临沧花岗岩体投影点全部落入后碰撞花岗岩区。在Sr-Yb判别图中,投影点大部分落入低Sr高Yb型花岗岩区,与我国东南沿海花岗岩特征一致,应形成于挤压向伸展转换的后碰撞阶段。锆石Hf同位素组成比较均一,εHf(t)均为负值(集中于-14～-11之间),Hf地壳模式年龄集中于1.95～2.15Ga,推断其为古老地壳部分熔融的产物。结合锆石定年结果及岩体产出的区域地质背景,我们认为临沧花岗岩形成于缅泰马陆块与思茅地块大陆碰撞造山过程的后碰撞阶段,应形成于晚三叠世。     

北祁连边麻沟粉砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

北祁连走廊南山边麻沟-大岔大坂一带保存了记录新元古代-晚古生代地质演化的众多构造-岩石单元。在边麻沟柴达诺岛弧花岗岩体之上, 不整合覆盖了一套由硅泥质岩、粉砂岩、杂砂岩、砾岩共同组成的浊流沉积组合, 其沉积时代缺乏可靠证据, 沉积物源区和构造属性也缺乏研究。粉砂岩中碎屑锆石具有典型岩浆锆石结构特征, 主要集中于529~484 Ma和466~442 Ma两个年龄群, 最年轻碎屑锆石为425 Ma。结合锆石Hf同位素特征和区域已有同位素年代学资料, 认为这些粉砂岩中的碎屑锆石主要来自柴达诺花岗岩体(516~505 Ma), 其次来自北祁连奥陶-志留纪岛弧中酸性岩浆岩, 少数来自寒武纪蛇绿岩及中元古代基底岩石。综合研究分析认为, 边麻沟浊积岩可能形成于志留纪弧前残余海盆环境。