西昆仑早古生代岩浆弧大同岩体中埃达克质岩石的成因及地质意义

大同岩体位于西昆仑柯冈-库地-其曼于特和麻扎-康西瓦两条蛇绿混杂岩带之间。为进一步了解西昆仑早古生代岩浆弧中某些具体岩石类型、岩浆产生机理、地质意义及成因联系,本文从岩相学、主微量元素地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素等方面,对大同岩体中和外围新发现的埃达克质岩石进行了研究。埃达克质岩石由石英二长花岗岩和黑云母二长花岗岩两种岩性组成,呈独立的岩体和大同主岩体中的脉体两种产状,高硅(w(SiO₂)≥60.34%)、高铝(w(Al₂O₃)≥14.73%)、富碱(w(K₂O+Na₂O)≥6.40%)、低镁(w(MgO)≤2.35%),以及高锶(w(Sr)≥504×10^-6)、低钇(w(Y)≤17.20×10^-6)和高Sr/Y(平均为70.88),富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,不同程度负Eu异常及Ta、Nb、P和Ti亏损。锆石U-Pb测年显示,埃达克质岩石年龄为(443.6±1.4)~(462.0±1.0)Ma,与大同主岩体的形成年龄相当。锆石ε_Hf(t)为-7.28~4.56(平均-0.84),我们认为埃达克质岩石是由原特提斯洋洋壳及部分洋壳之上的陆源沉积物向南俯冲过程中,发生部分熔融形成的熔体上升过程中与地幔楔橄榄岩反应,最后定位于地壳浅层的结果。通过与大同岩体主岩体对比,对早古生代岩浆弧的形成和演化有了更深入的了解。     

东昆仑五龙沟晚二叠世花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石成因及意义

报道了东昆仑东段五龙沟岩体的锆石U-Pb年代学、全岩和痕量元素地球化学、Sr-Nd同位素和原位锆石Hf同位素数据。五龙沟岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明花岗闪长岩主要侵位于260 Ma左右。花岗闪长岩具有适中的SiO2、高Al2O3和全碱含量,属于中钾钙碱性弱过铝质系列。样品富集LREE,大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具有陆缘弧花岗岩的特征。此外,花岗闪长岩具有弱的负Eu异常(δEu=0.8~1.0),高Sr((377~484)×10-6),低Y((8.7~17.5)×10-6)和Yb((0.89~1.57)×10-6),类似于埃达克质岩石的地球化学特征。岩石具有较均一(87Sr/86Sr)i值(0.709 1~0.707 6),较低的全岩εNd(t)值(-4.3~-5.3)和古老的Nd模式年龄T2DM(1.6~1.7Ga)。原位锆石Hf同位素显示εHf(t)值介于0.6~-3.5,对应二阶段模式年龄T2DM(1.3~1.5Ga)。上述地球化学特征说明花岗闪长质岩浆是由古老的基性下地壳部分熔融而成,其形成深度在30~40km。岩体中出露的同生成基性岩墙指示该时期有幔源岩浆活动,部分熔融作用可能与岩浆底侵作用相关。因此,结合区域地质研究,我们认为晚二叠世五龙沟花岗闪长岩形成于活动大陆边缘的局部伸展环境,这种背景可能响应了布青山—阿尼玛卿洋洋壳北向俯冲过程中俯冲极性的突变。     

内蒙古那仁乌拉埃达克质花岗岩的发现、成因、锆石U-Pb年龄及其构造意义

在中亚造山带东段华北克拉通北缘,识别出一套晚古生代那仁乌拉黑云母花岗岩。其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为267.2Ma±1.4 Ma(MSWD=1.3,n=21)和捕获锆石年龄为296.3Ma～296.1Ma、278.8Ma～277.4 Ma;岩石为低钾(拉斑)到高钾钙碱性,弱准铝质到过铝质I型;ΣREE较低,轻重稀土分馏较强(LaN/YbN:15.59～32.36)。在稀土元素配分模式图上,都表现为轻稀土富集,重稀土亏损的右倾散开式。弱到正的铕负异常(δEu:0.79～1.08);在微量元素蛛网图上,相对富集LREE(La,Ce),LILE(K,Rb)和HFSE(Zr,Hf),元素Nb,Ta,P,Ti,Y,Yb,Lu亏损程度较大,元素U,Th,Sr由相对亏损到富集。岩石整体具有埃达克质岩的亲合性,形成于弧向同碰撞过渡的构造环境;锆石εHf(t)值(0.95～4.05)显示具有弱亏损的幔源组分特性,与主量元素、微量元素及REE一致,变化范围都较大,共同暗示其源岩的壳幔混源性。较年轻的锆石Hf模式年龄(1 030.9Ma～1 226.8Ma)与兴蒙造山带范围一致;那仁乌拉花岗岩与西部乌拉特中旗克布岩体,东部吉林大玉山岩体共同组成一条华北克拉通北缘埃达克质岩浆带,其都为与古亚洲洋俯冲碰撞引起的具有弧岩浆性质的年轻的基性玄武质下地壳部分熔融有关的C型埃达克岩。这条埃达克质岩浆带与稍晚期的华北克拉通北缘碱性岩浆带相对应,都具有西部形成早于东部的特征,可能暗示古亚洲洋自西向东逐渐闭合的规律。     

延边小西南岔金铜矿区早白垩世英云闪长岩的岩石成因

锆石U-Pb测年结果表明小西南岔富金铜矿床矿区内的英云闪长岩形成于(112±1)Ma。该英云闪长岩富Na2O和Al2O3,高Sr、LREE(轻稀土元素),低Y、Yb和HREE(重稀土元素)(如Sr=369~774μg/g,(La/Yb)CN=7.5~17.5),具有类似于埃达克质岩石的元素地球化学特征。在同位素组成上具中等放射成因Sr((87Sr/86Sr)i=0.7044~0.7048)、Nd(εNd(t)=+0.5~+1.7)和Hf(εHf(t)=+5.4~+8.6,ΔεHf=2.3~4.2)同位素,高放射成因Pb((206Pb/204Pb)i=18.40~18.60;(207Pb/204Pb)i=15.56~18.60;(208Pb/204Pb)i=38.22~38.36)同位素的特点。结合区域构造背景以及古太平洋板块俯冲历史,笔者倾向认为该岩体可能是玄武质岩浆底侵下地壳部分熔融形成的,而非板片熔融形成的埃达克质岩浆,岩浆源区为石榴子石角闪岩相向角闪岩相过渡的岩石。该岩体侵位的晚古生代((257±3)Ma)镁铁质围岩的角闪石Ar-Ar坪年龄为(110.1±1.5)Ma,与英云闪长岩的侵位时间一致,暗示晚古生代镁铁质侵入岩经历的热液事件与英云闪长岩的侵位作用存在成因联系,区域金铜矿化可能为早白垩世岩浆热液作用下成矿物质富集而形成。     

内蒙古牙克石地区晚古生代弧岩浆岩:年代学及地球化学证据

在内蒙古牙克石地区晚古生代岩浆岩中发现了岛弧火山岩和埃达克质花岗闪长岩。火山岩由玄武岩、安山岩、英安岩及凝灰岩组成,属于钙碱性系列,它们富集大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)。玄武岩的SHPIMP锆石U-Pb年龄表明其形成于373.2±5.3Ma。锆石εHf(t)值为+14.67～+18.67,类似大洋中脊玄武岩(MORB)和现代俯冲带玄武岩的Hf同位素特征。上述特征说明,玄武岩很可能起源于受俯冲板片流体改造的亏损地幔楔,形成于活动大陆边缘。花岗闪长岩的结晶年龄为331.2±3.7Ma。岩石高SiO2、Sr,高Sr/Y比值,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素和Y及高场强元素,铕异常基本不明显,具备埃达克岩的地球化学特征。锆石εHf(t)值较高(+12.78～+14.54),说明源区可能为亏损地幔或新生的玄武质下地壳。根据微量元素组成认为花岗闪长岩主要起源于晚古生代底侵的岛弧玄武-安山质下地壳。弧火山岩和埃达克质花岗闪长岩的发现表明,区内晚泥盆世-早石炭世发生过大洋板片的俯冲作用,可能与额尔古纳-兴安地块与松嫩地块的碰撞拼合密切相关。     

西昆仑慕士塔格-公格尔印支期侵入岩岩石与锆石地球化学特征及研究意义

西昆仑造山带南侧的麻扎-康西瓦缝合带,是古特提斯洋闭合的位置。慕士塔格-公格尔作为昆仑山的主峰,紧邻该缝合带的东北侧分布,主要岩性为花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩。作者系统研究了两种岩性的地球化学及年代学特征,探讨了岩石成因,反演了古特提斯洋的构造演化历史。岩体岩浆锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩的成岩年龄分别为(213.0±0.5)~(215.4±0.9)Ma和(220.6±0.5)~(222.1±0.4)Ma,是晚三叠世岩浆活动的产物。两种岩性均为高硅(w(SiO2)65%)、富碱(w(K2O+Na2O)6%)、钙碱性-高钾钙碱性、准铝质(A/CNK1),富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土(HREE)。微量元素组成特征、低锆石饱和温度及高分异指数显示慕士塔格-公格尔花岗岩体为高分异I型花岗岩。岩体锆石的εHf(t)值变化范围较小,为-4.46~-0.17,指示岩浆以壳源为主。综合研究表明,慕士塔格-公格尔花岗岩体可能是同碰撞造山环境下,老的下地壳受地幔热源影响部分熔融,形成的长英质壳源岩浆侵入地壳内部而冷却结晶形成。     

东昆仑鄂拉山岩浆带晚三叠世后碰撞伸展:来自索拉沟高分异I型花岗岩的证据

鄂拉山岩浆带位于东昆仑造山带最东端,为研究该地区晚三叠世的构造背景,选取索拉沟地区钾长花岗岩开展研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,索拉沟钾长花岗岩加权平均年龄为(233±1)Ma,形成于晚三叠世早期。该岩石有很高的w(SiO_2)(75.91%～77.23%)、富K_2O和Na_2O,贫CaO、MgO、TiO_2和P_2O_5,A/CNK介于1.01～1.05,属高钾钙碱性系列,锆石饱和温度733～768℃,具有强烈的Eu负异常(Eu/Eu~*=0.09～0.25),明显富集大离子亲石元素(LILE Rb、Th、U、K等)和轻稀土元素(LREE),亏损Ba、Sr及Nb、P、Zr、Ti等高场强元素(HFSE),显示高分异I型花岗岩的特征。锆石Hf同位素初始值(~(176)Hf/~(177)Hf)范围为0.282 487～0.282 611,ε_(Hf)(t)介于-3.54～-0.56;对应的两阶段模式年龄T_(2DM)(Hf)为1.16～1.33 Ga。索拉沟钾长花岗岩是新生下地壳部分熔融后经过分离结晶作用形成,新生下地壳是幔源岩浆在特提斯洋俯冲阶段(242～238 Ma)底侵古老地壳形成。结合晚古生代至中生代东昆仑地区的构造演化特征,认为索拉沟钾长花岗岩形成于张性构造背景,与古特提斯洋俯冲结束后巴颜喀拉地体与东昆仑地体后碰撞造山伸展作用有关。     

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。     

北祁连浪力克地区毛藏花岗闪长岩年代学、Hf同位素及地球化学特征

青海省门源县浪力克地区毛藏花岗闪长岩岩体位于北祁连冷龙岭东段,文章通过开展年代学和岩石地球化学研究,对该岩体的形成时代进行厘定并探讨其成因。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,毛藏花岗闪长岩体形成时代为(471.9±8.6)Ma(MSWD=1.6),属早古生代奥陶纪;锆石Hf同位素分析结果显示,该类岩石εHf(t)值介于-13.3~5.26,T_(DM2)为1112.4~2284.7 Ma,暗示岩浆可能是由壳幔混合作用形成,其壳源源区很可能是古元古代及中元古代古老地壳岩石。此外,岩石地球化学研究结果表明,该类岩石属弱过铝质中钾钙碱性系列的I型花岗岩,明显富集大离子亲石元素(如K、Ba、Rb)和活泼不相容元素(如Th、U),相对亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P),形成于俯冲消减环境,为火山弧花岗岩。     

西藏冈底斯东部门巴地区晚白垩世埃达克质岩的岩石成因

本文首次报道了西藏冈底斯东部门巴地区晚白垩世花岗闪长岩的岩石学、锆石U-Pb定年和Hf同位素、全岩元素与Sr-Nd同位素地球化学数据。门巴花岗闪长岩锆石U-Pb定年结果为88.3Ma。花岗闪长岩的SiO2含量为66.4%～68.5%,K2O含量为3.1%～4.1%,A/CNK为0.90～0.99,属于高钾钙碱性准铝质岩石。岩石强烈富集轻稀土元素,(La/Yb)N为25.3～46.6,具弱的负Eu异常(δEu=0.83～0.91),高Sr(725×10-6～766×10-6)、高Sr/Y比值(Sr/Y=52.2～65.2),具有埃达克岩的特征,本文称之为门巴埃达克质岩石。门巴埃达克质岩石εNd(t)值为-4.1～-4.3,(87Sr/86Sr)t值为0.70671～0.70672。εHf(t)范围为-3.4～-1.2,Hf同位素地壳模式年龄为tCDM=1.2～1.4Ga。结合门巴埃达克质岩的主、微量元素、同位素以及含有闪长质包体等特征,判断门巴埃达克质岩石主要来源于古老下地壳物质的部分熔融,可能是来源于下地壳物质的熔体与幔源岩浆(如底侵的玄武岩浆)发生混合作用的结果。通过与在南冈底斯发现的埃达克岩的成因及地球动力学背景的对比,本文认为新特提斯洋洋脊俯冲作用不仅为镁铁质下地壳的熔融提供了能量,而且在岩浆形成演化过程中也起到了重要作用。     

冈底斯岩浆弧曲水地区早中新世埃达克质花岗岩的成因及构造意义

青藏高原拉萨地体南部广泛发育的渐新世-中新世埃达克质岩浆岩,是研究冈底斯岩浆弧后碰撞岩浆活动和地壳演化的理想载体。本文对冈底斯弧中段曲水地区的早中新世黑云母花岗岩进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。全岩地球化学分析结果显示黑云母花岗岩具有高的SiO₂、Al₂O₃和K₂O含量,属于中钾钙碱性、准铝质到弱过铝质岩石。微量元素富Sr,贫Y和Yb,富集轻稀土元素而强烈亏损重稀土元素,具有高的Sr/Y值(165~278)和(La/Yb)_N值(26.6~39.7),具有典型埃达克质岩石的地球化学特征。锆石U-Pb年代学分析结果表明花岗岩的结晶年龄为21~19 Ma,Hf同位素分析结果显示,岩浆锆石εHf(t)值(-0.9~+12.7)大部分为正值且具有较大的变化范围。根据Sr/Y和(La/Yb)_N值估算早中新世冈底斯弧的地壳厚度已达到70~80 km。综合本文和已有的数据表明,印度-亚洲大陆碰撞和碰撞后持续的汇聚作用以及大体积幔源岩浆的底侵共同导致冈底斯岩浆弧经历了显著的新生代地壳加厚;渐新世—早中新世,俯冲印度大陆板片的断离或加厚岩石圈地幔的拆沉作用引起软流圈地幔物质上涌,导致冈底斯弧加厚下地壳(新生地壳和古老地壳)发生强烈的部分熔融,形成了广泛分布的后碰撞埃达克质岩浆岩。     

内蒙古中部朱日和地区中奥陶世洋壳俯冲作用: 来自奥长花岗岩年龄及地球化学的制约

系统研究了内蒙古中部朱日和地区最新发现的奥长花岗岩锆石U-Pb同位素年龄、Hf同位素组成及岩石地球化学特征, 对该区中奥陶世洋壳俯冲作用给出制约。结果显示, 奥长花岗岩形成于中奥陶世(472±3 Ma和466±5 Ma), 富Si、富Al、富Na、贫K, 高Sr、低Y和Yb, 具正Eu异常、正Sr异常, 轻、重稀土元素分馏强烈, 富集大离子亲石元素, 亏损高场强元素, 表现为典型的俯冲洋壳型埃达克岩地球化学特征。奥长花岗岩的锆石εHf(t)值为+8.8~+15.1, 一阶段模式年龄(TDM1)为475~728 Ma, 二阶段模式年龄(TDM2)为476~885 Ma。最新区域地质调查资料显示, 朱日和地区存在一个早古生代洋壳俯冲带, 表明至少在中奥陶世, 朱日和日地区开始出现古亚洲洋向华北板块的洋壳俯冲作用, 而具有典型埃达克岩特征的奥长花岗岩所代表的岩浆侵位结晶活动正是对该洋壳俯冲事件的响应。     

西藏南部冈底斯带东段晚白垩世埃达克岩:新特提斯洋脊俯冲的产物?

西藏南部冈底斯带晚白垩世岩浆作用的性质及其产生的地球动力学机制仍存在不同看法。为进一步约束冈底斯带晚白垩世的构造岩浆演化历史,本文报道了南冈底斯东段朗县至米林一带晚白垩世花岗岩类的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素数据。锆石U-Pb定年结果表明,这些花岗岩侵位于84～78Ma,以高Al2O3(15.69%～17.65%),低MgO(0.47%～1.24%),极低相容元素(Cr=1.34×10-6～3.27×10-6、Ni=0.69×10-6～3.32×10-6)含量和高Sr(542×10-6～774×10-6)以及高Sr/Y比值(48～397)为特征,显示埃达克质岩石的地球化学特征,属于中钾钙碱性偏铝质岩石(A/CNK=0.95～1.04),富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),部分样品具显著的正铕异常(δEu=1.16～2.26)和中稀土元素亏损的特征,锆石εHf(t)值变化范围大(+0.2～+15.1)。这些晚白垩世埃达克岩可能是先期底侵的镁铁质下地壳在含水角闪岩相条件下发生部分熔融作用的产物。通过与冈底斯带110Ma和50Ma左右大规模带状岩浆作用的对比,本文赞成洋脊俯冲模式是用来解释南冈底斯带晚白垩世大规模带状岩浆作用成因的一种最可能机制。     

内蒙古乌拉山大桦背岩体成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Hf同位素制约

大桦背岩体由钾长花岗岩和似斑状黑云母二长花岗岩组成。锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年获得其侵位年龄为328.3±1.5Ma,表明该岩体属早石炭世岩浆活动产物。大桦背岩体总体上富硅(Si O2=70.59%~76.04%)、富碱(Na2O+K2O=8.41%~8.99%)、准铝质-弱过铝质(A/CNK=0.98~1.11),形成温度较低(620~810℃),属于高分异高钾钙碱性I型花岗岩。岩石富集大离子亲石元素K、Rb、Th、U和LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P和HREE,具有较高的Th/Ta比值(10.30~21.60)及较低的Ce/Pb比值(0.90~3.13),显示大陆弧岩浆岩地球化学特征。除暗色微粒包体广泛发育外,岩体具有均一Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.704799~0.706272,εNd(t)=-8.8~-8.2)和较大变化范围的锆石Hf同位素(εHf(t)=-8.3~-2.6),暗示岩体为岩浆混合成因。结合区域地质背景,认为大桦背岩体的形成与古亚洲洋向华北克拉通之下的俯冲密切相关,是俯冲板片流体交代诱发熔融的岩石圈地幔岩浆与下地壳岩浆相混合的产物。混合岩浆在上升侵位过程中又发生了显著的分离结晶作用和较弱的地壳物质的同化混染。     

内蒙古东乌旗巴彦都兰二长花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

为了解晚古生代西伯利亚板块南缘增生造山过程中的岩浆活动特征,对东乌旗巴彦都兰二长花岗岩岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素和岩石地球化学进行了研究,并讨论了岩石成因和构造环境。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为(277.2±0.7)Ma,以正的锆石εHf(t)(6.8~14.1)为特征,具有年轻的锆石地壳模式年龄(tcDM)(865~655 Ma),属于早二叠世晚期岩浆活动产物。二长花岗岩以高钾[w(K)=3.63%~4.95%,K2O/Na2O=0.91~1.47]、富碱[w(K2O+Na2O)=7.52%~9.16%]、准铝质-弱过铝质(A/CNK=0.96~1.15)为特征;稀土元素总量较低(38.82×10-6~193.20×10-6),(La/Yb)N为3.91~23.08,轻、重稀土元素分异较明显,呈弱负铕异常(δEu为0.34~1.17);富集部分大离子亲石元素(LREE、Rb、K等);Zr弱负异常、Hf弱正异常,亏损Sr、Nb、Ta、P、Ti,显示后造山花岗岩特征。综合分析表明,巴彦都兰二长花岗岩形成于伸展的构造环境中,是贺根山洋盆闭合后的后造山阶段产物,为865~655 Ma前洋壳俯冲形成的先成地壳部分熔融而成。     

越南西北部PhanSiPan地区新生代埃达克质侵入岩时代、成因及构造意义——U-Pb锆石年龄、元素地球化学和Hf同位素证据

越南西北部PhanSiPan地区新生代花岗岩,高SiO2(69.95%～70.52%)、A12O3(15.77%～17.11%)、K2O(4.97%～5.63%)、Na2O(4.29%～4.98%),K2O/Na2O=1.02～1.31、Sr(744×10-6～1316×10-6),贫Y(6.93×10-6～8.06×10-6),低MgO和CaO,富集LILE元素及LREE,亏损HREE具有典型的埃达克岩特征。采用LA-ICPMS方法对该岩体进行了U-Pb同位素定年和Hf同位素分析,结果表明该岩体为始新世(38Ma)岩浆活动的产物。锆石Hf同位素研究结果显示,εHf(t)变化范围为-5.5至+7.3,二阶段Hf模式年龄(tDM2)为652Ma至1466Ma、集中在1.1～1.3Ga,说明花岗岩岩体主要由中-(新)元古代地壳物质部分熔融形成。部分锆石具有正的εHf(t)值,可能指示花岗岩岩浆形成的过程中存在壳-幔混合相互作用。越南西北部Phan Si Pan地区新生代花岗岩和扬子地块-(哀牢山-金沙江-红河带)高钾富碱的岩石形成的时代和机制具有密切的关系,可能与印度-亚洲大陆的碰撞导致红河带区域性走滑断裂系统的形成有关。     

湖南五峰仙岩体岩石地球化学、SHRIMP U-Pb年龄及Hf同位素特征

对湖南中生代的五峰仙岩体进行了锆石SHRIMP U-Pb定年和岩石学、岩石地球化学分析。该岩体主要由印支期的中粒斑状黑云母二长花岗岩、细粒二云母二长花岗岩组成。本次获得黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄(233.5±2.5)Ma,表明形成于晚三叠世;结合已发表的岩体年龄资料,五峰仙岩体侵位于236~233.5 Ma和221.6 Ma,具有多阶段岩浆活动特点。五峰仙花岗岩具有高的w(SiO2)、w(P2O5),含过铝质的白云母,表现为弱铝质、强铝质岩石;微量元素方面,大离子元素Rb、Th、U富集,Nb、Ba、Sr、Ti亏损明显,稀土元素配分模式右倾,轻稀土元素富集,Eu亏损相对明显以及高的Rb/Sr比值,为高成熟度陆壳物质重熔的S型花岗岩。黑云母花岗岩中发育暗色微粒包体,具淬冷结构、含长石捕获晶及呈塑形变等特征的包体为岩浆混合成因,该类花岗岩中锆石Hf同位素εHf(t)值较高,为-4.4~0.7,Hf同位素的两阶段模式年龄TDM2值为1 534~1 216Ma,变化范围较大,可能是受幔源岩浆作用所致。五峰仙岩体是在印支板块向华南板块俯冲碰撞期后(变质基底年龄258~243Ma)及华南板块与华北板块的碰撞期间(超高压变质峰期在238~218Ma)华南内陆由挤压向伸展转换的背景下形成的。     

东昆仑东段阿拉思木辉长岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及洋盆闭合时限界定

东昆仑东段广泛分布晚古生代的中酸性花岗岩,基性岩浆岩记录较少。本文选择位于东昆仑北弧岩浆岩带南缘的阿拉思木基性岩进行研究,为东昆仑东段晚古生代岩浆演化研究提供新的依据。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法获得阿拉思木基性岩形成年龄为(241±1)Ma,为中三叠世岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示岩石具有低Ti O2(0.17%~0.37%,平均值0.25%)和较高的Mg#值(72.94~77.32,平均值为74.95)及Al2O3值(13.08~23.20%,平均值18.9%),富集大离子亲石元素(LILE:Sr、Rb、Ba),明显亏损高场强元素(HFSE:Nb、Ta、Zr、Hf)。Harker图解表明,Mg O与Fe2O3T、Ti O2、Ni、Co呈明显的正相关,暗示阿拉思木基性岩浆在形成过程中有一定程度的橄榄石、钛铁氧化物的分离结晶。阿拉思木辉长岩具有岛弧玄武岩的地球化学特征,并且其结晶年龄明显早于东昆仑碰撞及后碰撞构造岩浆时限。综合区域地质资料认为,阿拉思木辉长岩可能代表了东昆仑地区中三叠世洋壳俯冲的最晚期岩浆记录,进而确定东昆仑古特提斯洋俯冲结束碰撞开始的时间可能为中三叠世。     

北山地区园包山一带晚石炭世早期花岗岩地球化学特征及年代学研究

园包山晚古生代花岗岩位于内蒙古额济纳旗园包山一带,其岩体特征对红石山蛇绿岩带属性及北山北带的构造演化的重建具有重要意义。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,确定园包山复式岩基中花岗闪长岩、二长花岗岩、奥长花岗岩的年龄分别为317.1±3.1、314.8±2.7和313.7±2.3 Ma,均属晚石炭世。岩石地球化学分析表明,园包山花岗岩高硅(SiO_2=67.77%～73.00%)、富钠(K_2O/Na_2O1),A/CNK=0.95～1.13,属偏铝到弱过铝质,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、K),亏损高场强元素(Ta、Nb、P、Ti),具有中等强度的负铕异常(δEu=0.46～0.65),呈现出岛弧环境的岩石地球化学特征。其中奥长花岗岩与花岗闪长岩、二长花岗岩又有所不同,岩石样品富硅,具非常弱的负铕异常(δEu=0.81～0.99),高Sr/Y和La/Yb,在Sr/Y-Y图上落入埃达克岩区域。上述特征差异暗示两者具有不同的源区。综合区域地质资料来看,晚石炭世早期研究区南侧红石山洋向北俯冲启动了这次大规模构造岩浆活动,形成了具岛弧性质的园包山花岗岩复式岩基,其中具埃达克质特征的奥长花岗岩来源于俯冲的洋板块的部分熔融,暗示红石山洋可能属较为年轻的热洋壳。     

青藏高原古特提斯洋早石炭世弧后拉张:来自A型花岗岩的证据

本文报道了羌塘中部冈玛错钾长花岗岩的锆石U-Pb定年、岩石地球化学和锆石Hf同位素分析结果。钾长花岗岩中的锆石具岩浆生长环带,未见继承的老核,并且锆石Th/U比值大于0.5(0.58~1.05),显示出典型岩浆成因的锆石特征。锆石LA-ICP-MS定年结果为352.4±1.9Ma,表明其形成时代为早石炭世。钾长花岗岩富硅(Si O_2=74.17%~77.88%),低铝(Al2O3=10.50%~11.98%),贫镁(Mg O=0.23%~0.36%),富碱(Na_2O+K_2O=5.74%~7.24%),Na_2OK_2O,K_2O/Na_2O=0.53~0.71,A/CNK=0.87~1.06,富集轻稀土元素和Zr、Hf、Rb、Th和U等元素,亏损Sr、Eu、P和Ti等元素,10000Ga/Al=3.12~4.14,显示出A2型花岗岩的地球化学特征。钾长花岗岩中锆石的εHf(t)值和Hf同位素两阶段模式年龄分别变化于+4.40~+12.14和549~985Ma,显示出正的、不均一的同位素组成,可能形成于壳-幔混合作用,其中幔源端元应当是伸展环境下上涌的地幔岩浆,而壳源端元则可能是扬子板块新元古代的新生地壳部分熔融形成的长英质岩浆。结合区域地质资料,认为该花岗岩可能形成于古特提斯洋壳对羌北-昌都板块北向俯冲引起的陆缘弧后拉张环境。