东天山哈尔里克山区二叠纪高钾钙碱性花岗岩成因及地质意义

本文从岩石学、地球化学和同位素等方面讨论东天山克拉麦里-哈尔里克岛弧东段八大石和小铺东两个岩体的特征和成因。八大石岩体和小铺东岩体主要为二长花岗岩,SiO₂含量分别为61.92%~74.40%和69.17%~74.92%,K₂O+Na₂O的含量分别为6.50%~8.32%和7.74%~8.14%,绝大部分岩石具有高钾钙碱性花岗岩特征;∑REE分别为105×10^-6~210×10^-6和100×10^-6~172×10^-6,(La/Yb)_CN分别为4.1~8.9和9.1~15.3,配分模式右倾,δEu分别为0.40~0.93和0.59~0.80,为中-低负异常;两个岩体均富Rb、Ba等大离子亲石元素和Th、U、Hf、Zr等高场强元素,而贫Ta、Nb、Sr、Ti等。通过LA-ICP-MS分析得到八大石岩体中锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为298±2Ma,表明岩体形成于早二叠纪,计算得到八大石和小铺东岩体的模式年龄t_DM分别为944Ma和648Ma;八大石和小铺东岩体的ε_Nd(t)u分别为+3.06和+4.47,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i分别为0.70475和0.70384,表现出高ε_Nd(t)u 低(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i。综上所述,认为哈尔里克高钾钙碱性花岗岩可能为碰撞后挤压-伸展转折阶段的产物,主要由来自新生地壳的中钾钙碱性岩浆经过结晶分异作用而成。     

新疆乌伦古河碱性花岗岩的地球化学及其构造意义

在新疆北部准噶尔板块与阿尔泰造山带的缝合带即阿尔曼泰-扎河坝蛇绿混杂岩带附近,沿乌伦古河南岸分布一条碱性花岗岩带。它们形成的时代为292-309Ma,是阿尔泰地区海西期继同碰撞s型花岗岩类、碰撞后抬升Ⅰ型花岗岩类之后的最后一次岩浆活动的产物。这些碱性花岗岩以出现霓石、钠铁闪石、高硅、高碱、低钙、低镁、富集高场强元素为特征,属于典型的A型花岗岩。碱性花岗岩是海西期岩浆旋回的最后产物,活动时间很短暂,在空间上与蛇绿岩带伴生,为后造山A型碱性花岗岩(PA型),是阿尔泰海西期造山运动结束的重要标志。     

准噶尔东部早志留世两类花岗岩的岩石成因及构造意义

哈尔里克山西段早志留世二长花岗岩和正长花岗岩呈北西西向带状展布,侵入奥陶系塔水组（O_1-2t）,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为438.8±2.3~435.8±3.1 Ma。岩石高硅（SiO₂含量73.0%~77.8%）、富钾（K₂O含量3.31%~4.26%）、低镁（MgO含量0.03%~0.59%）,铝饱和指数A/CNK值1.02~1.08,属高钾钙碱性弱过铝质岩石。二长花岗岩轻重稀土分馏显著,Eu异常中等,亏损Nb、Ta、Ti、P,富集Rb、Ba、K,表现为分异的Ⅰ型花岗岩特征,源区为基性下地壳;正长花岗岩强烈亏损Eu、P、Ti、Sr,不同程度富集Rb、K、Zr、Hf,表现为A型花岗岩特征,其源区为缺水的浅部长英质地壳。结合区域地层不整合资料,认为东准噶尔地区早志留世为后碰撞环境而非岛弧带,后碰撞软流圈上涌带来的热熔融准噶尔年轻地壳形成了岩性丰富的东准噶尔志留纪后碰撞岩浆岩组合。      

俄罗斯喻里顿诺沃岩体碱性和过碱性正长岩—花岗岩系的成因

巨大的蒙古－外贝加尔晚古生代碱性正长岩，花岗岩岩区呈ＮＥＥ－ＳＷＷ展布，长约２００ｋｍ，包括３５０多个岩体。哈里顿诺活岩体位于岩区中段，面积约２３０ｋｍ６２，上Ａ型花岗岩类组成，包括依次生成的碱性正长岩－花岗岩系列和过碱性正长岩－花岗岩系列。其中正长岩均多于花岗岩，两个系列的岩石都以含大量中条纹长石和几乎不含斜长石为特征。     

新疆乌伦古富碱花岗岩带碱性花岗岩成因及其形成构造环境

新疆东准噶尔西北部乌伦古河南岸,受乌伦古深断裂控制、沿扎河坝－萨尔铁列克－塔斯嗄克－线,发育着一系列碱性花岗和偏碱性花岗岩侵入体,构成了东准噶尔境内一条颇具物色的富碱花岗岩带,与乌伦古蛇绿岩带相伴产出,显示其重要的构造意义。花岗岩地质学、岩石学矿物学和地球化学研究表明,同国内外已知Ａ型花岗岩相对比,乌伦古富碱花岗岩、属典型的Ａ型花岗岩;同时又具有不同于其碱性花岗岩的某些特性,如岩石化学成分上相对较高的Fe2O3和MnO含量,Na2O>K2O 等,通过乌伦古带碱性花岗岩的系统研究,并参考前人研究成果,笔者提出了“地幔物质活动+脱水的硅铝质源岩部分熔融+花岗质岩浆分异作用+张性地质环境”这一A 型花岗岩的复合成因模式,可以较好地解释A 型花岗岩的成因机理。通过一系列地球化学图解的判别,结合区域构造演化的分析,得出了乌伦古带碱性花岗岩形成于中、晚石炭世碰撞造山之后的拉张构造环境的结论。乌伦古带碱性花岗岩重要的构造意义,在于不仅它的形成代表着东准噶尔造山作用的结束,而且它的空间分布,同其南侧卡拉麦里带碱性花岗岩一道,标志着西伯利亚和哈萨克斯坦两大板块之间巨型缝合带的客观存在,从而揭示了花岗岩类的研究 探讨和解决大地构造问题上的重要作用。     

新疆东天山哈尔里克二叠纪奥莫尔塔格碱性花岗岩特征、成因及构造意义

新疆哈尔里克山东段发育的奥莫尔塔格碱性花岗岩岩体侵位于小铺东花岗岩中,岩体岩性较为均一,呈紫红色,含有典型的碱性镁铁矿物镁钠铁闪石和霓石,副矿物有锆石、钛铁矿以及萤石等。化学成分上,该岩体富硅、碱、铁,贫钙、镁,低铝,富Rb、Th、Cs、U、Zr,贫Ba、Sr、P、Ti等,Nb、Ta、Hf和Ga等元素的含量也较高,104Ga/Al值变化于3.41~3.65之间。稀土元素总量较高,配分模式右倾,并具明显的Eu负异常(δEu=0.30~0.33);具有较高的锆饱和温度(940~952℃,平均为947℃)。锆石LA-ICP-MS定年测得代表性样品的U-Pb年龄为288.9±1.6 Ma,表明该岩体属于早二叠世岩浆活动的产物。奥莫尔塔格碱性花岗岩具有偏高的εHf(t)值(+8.7~+12.5)和较年轻的单阶段模式年龄(600~430 Ma),并以具较高的Y/Nb值(2.92~3.17)特征类似于A2型花岗岩。结合区域构造背景和岩体的地球化学特征分析,认为奥莫尔塔格A2型碱性花岗岩是新生地壳发生部分熔融形成相当于英云闪长岩、花岗闪长岩等钙碱性的岩石后,它们作为源岩发生再次部分熔融的产物。     

东天山哈尔里克地区晚石炭世淡色花岗岩成因及其地质意义

淡色花岗岩对深入理解造山带构造演化具有重要意义.哈尔里克山南麓小铺地区出露多种类型的淡色花岗岩脉,包括黑云母花岗岩、二云母花岗岩、含电气石花岗岩以及含石榴石花岗岩.岩石地球化学研究显示这些淡色花岗岩整体具有高硅（SiO₂=73.22%~75.12%）、铝（Al₂O₃=13.59%~14.49%）、碱（ALK=7.11%~9.67%）,低钛（TiO₂=0.01%~0.14%）、铁（TFeO=0.26%~1.37%）、镁（MgO=0.09%~0.46%）、钙（CaO=0.46%~1.92%）的特点,属于弱过铝质钙碱性-钾玄岩系列岩石.其中黑云母花岗岩具有较高的CaO/Na₂O比值（0.46~0.47）和低的Rb/Sr比值（0.31~0.33）,指示其为砂质源岩经黑云母脱水熔融形成;二云母花岗岩和含电气石花岗岩具有较低的CaO/Na₂O比值（0.11~0.31）和高的Rb/Sr比值（1.41~3.75）,为泥质源岩经白云母脱水熔融形成;含石榴石花岗岩具有强烈的Eu负异常以及"海鸥状"稀土配分模式,为高分异型花岗岩.小铺淡色花岗岩初始岩浆温度较低（T=637~744℃）,结合其野外地质特征,认为其形成可能与深部物质的折返、造山带的伸展垮塌有关.利用LA-ICP-MS微区原位锆石U-Pb定年获得黑云母花岗岩的形成时代为308.5±2.2 Ma,含电气石花岗岩的形成时代为307.8±2.3 Ma,二者在误差范围内近乎一致,指示哈尔里克地区在晚石炭世末处于伸展构造背景.      

秦岭造山带早中生代花岗岩成因及其构造环境

秦岭早中生代花岗岩以准铝到过铝质中钾—高钾钙碱性岩石为主。它们具有相对富集LILE,LREE,贫化HFSE和Nb,Ta不同程度亏损的后碰撞花岗岩的地球化学特征,部分花岗岩显示了埃达克质（或高Sr、低Y）花岗岩和I-A型过渡的环斑结构花岗岩的特征。综合分析这些花岗岩体的构造和岩石地球化学特征,并结合与其同时代煌斑岩和基性岩脉构成的双峰式岩浆作用特点,认为秦岭早中生代花岗岩主要形成于后碰撞环境。其中,埃达克质花岗岩形成较早,与后碰撞早期环境的地壳增厚紧密相关,其后产出的大量正常块状花岗结构的花岗岩类主要形成于后碰撞阶段拆沉作用发生的伸展阶段,最终侵位的高分异富钾花岗岩和环斑花岗岩标志着秦岭已进入后碰撞晚期阶段。     

白云鄂博地区碱性正长岩特征及其意义

分布于白云鄂博以东的碱性正长岩是华北地台北缘印支期富碱侵入岩北带的西延部分.这些碱性正长岩仅含徽量碱性暗色矿物,以稀土元素含量高、具明显的负铕异常、轻重稀土强烈分馏,以及较低的Sr、Nb、Y及Ba含量而与阴山地区(包括北带和南带)的碱性正长岩有明显区别,它们可能为低压(<1.5 GPa)条件下玄武质岩浆分异产物.大量的研究显示华北地台北缘中段包括阴山在印支期均已卷入造山运动中,从碱性正长岩带的分布、侵位机制及与造山花岗岩共存分析,该碱性正长岩应形成于造山后的伸展阶段.     

海南岛中三叠世正长岩—花岗岩套的地质地球化学特征与构造意义

海南岛中三叠世正长岩-花岗岩套分布于陵水-龙滚深断裂两侧及白沙深断裂南东侧.出露总面积516km2.由石英二长岩、石英正长岩及正长花岗岩组成.该岩套SiO2含量变化大,为58.40%-76.14%,富碱富钾,Na2O+K2O为7.10%-11.49%,K2O含量为3.78%-7.91%,属钾玄质碱性系列;A/CNK为0...     

南天山西段巴雷公花岗岩体的地质年代学及锆石Hf同位素特征——岩石成因及对构造演化的约束

位于中国南天山增生造山带西段的巴雷公岩体的岩石类型为黑云母二长花岗岩。岩体中2件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为291±3 Ma和283±3 Ma。该岩体具有较高的SiO2(65.88%~72.99%)、K2O(4.23%~6.86%)和全碱含量(K2O+Na2O=7.45%~9.96%),呈现明显的Ba、Nb-Ta、Sr、P和Ti的负异常,以及轻稀土元素相对于重稀土元素的轻-中度富集和明显的Eu负异常(δEu=0.27~0.60)。上述这些特征与A型花岗岩一致。其锆石的εHf(t)值为-4.3~+1.7,二阶段Hf模式年龄为1.20~1.58 Ga。锆石Hf同位素和全岩地球化学特征暗示岩体起源于高温、低压条件下的下地壳中元古代角闪岩相变质基性火成岩的部分熔融。巴雷公岩体的围岩属于代表了南天山洋残迹的蛇绿混杂岩的一部分。巴雷公岩体无变形,侵入至蛇绿混杂岩单元中,具有"钉合岩体"的特点,从而为进一步限定洋盆闭合于二叠纪之前提供了证据。南天山增生造山带二叠纪岩体的Hf同位素均显示古老物源,揭示该增生造山带深部均为古老物质,是塔里木古老基底物质大量卷入的反映。     

东天山伊吾二叠纪花岗质杂岩体的锆石定年、地球化学及其构造意义

伊吾花岗质杂岩体主要由二长花岗岩和碱长花岗岩构成。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年分析得到二长花岗岩和碱长花岗岩的侵位年龄分别为284.6±1.4Ma和284.0±1.1Ma。结合地质证据,此年龄表明该杂岩体形成于碰撞之后的二叠纪早期挤压-伸展转折阶段。岩石学、地球化学和同位素等方面的对比研究表明这两种岩石为同一岩浆演化的产物。与二长花岗岩相比,碱长花岗岩表现为硅、碱的含量较高,而铝的含量较低;富Th、U、Nb、Ta,贫Sr、P、Ti、Sm;DI和Rb/Sr升高,Nb/Ta和Zr/Hf下降,从二长花岗岩到碱长花岗岩表现出连续分异演化的趋势。计算得到二长花岗岩和碱长花岗岩的模式年龄(t_(DM))分别为693Ma和763Ma,ε_(Nd)(t)分别为+4.53和+4.64,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i分别为0.703858和0.703855,表现出高ε_(Nd)(t)低(~(87)Sr/~(86)Sr)_i的特征。这些特征表明,伊吾岩体的岩浆来自新元古代时从亏损地幔分离出来的初生地壳源区。二长花岗岩岩浆是这种初生地壳岩浆演化的产物,而碱长花岗岩形成于二长花岗岩母岩浆经斜长石、磷灰石、钛铁氧化物、榍石、独居石、褐帘石和锆石等矿物分离结晶后的残留岩浆。     

吉南地区古元古代双岔巨斑状花岗岩成因及其构造意义:岩石学、年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

双岔岩体位于华北克拉通东部陆块辽吉活动带内,岩性主要为巨斑状石榴石黑云母二长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明该岩体形成于1890±21Ma。岩石A/CNK1.1属于强过铝质岩石,CaO/Na2O0.3,微量元素显示Nb、Ta、Sr、Ti、P的亏损,指示与弧岩浆的亲缘性。全岩同位素特征是:εNd(t)=-4.7~-4.1,ISr值介于0.7050~0.7110,εHf(t)值变化范围为-3.5~2.2,与~2.17Ga条痕状花岗岩和变粒岩-浅粒岩在1890Ma时的同位素组成大致吻合,指示其源岩应主要为成熟度较低的变质砂岩,主要源区为条痕状花岗岩和变粒岩-浅粒岩。双岔花岗岩具有较低的SiO 2含量(71%),较高的FeO T+MgO+TiO 2含量(除SC-1外都大于4%),较低的Sr/Y和(La/Yb)N比值及较高的Rb/Sr比值以及明显的Eu负异常,说明源岩可能有部分变质玄武岩卷入。Nd同位素模拟结果显示双岔巨斑状花岗岩的源岩中可有20%~30%的变质玄武岩。部分样品的Rb/Sr、Rb/Ba比值特征与泥质原岩相似,显示源区也有少量的泥质岩。岩石低的Al2O3/TiO 2比值及变质熔融残余的石榴石和夕线石,说明岩浆形成于高温中压环境,上涌的软流圈加热地壳使源岩发生部分熔融,是辽吉活动带由挤压向伸展转换的产物,标志着辽吉带古元古代造山作用的结束。     

西南三江临沧花岗岩基成因与构造启示:元素地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

昌宁-孟连缝合带系中国西南三江特提斯造山带一条重要的古特提斯主洋残余,在洋盆消减过程中发生了强烈岩浆作用,形成了以临沧花岗岩基为代表的平行缝合带的大规模物质-热活动产物。其为理解古特提斯洋俯冲和闭合过程提供了良好窗口。本文对出露于临沧岩基中部临沧地区的花岗岩类进行了全岩元素地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究。实验样品锆石~(206)Pb/~(238)U加权年龄为215.5±0.4Ma(MSWD=2.8,n=23),反映岩浆岩侵位于晚三叠世。花岗岩主要属于高钾钙碱性系列,岩性为花岗闪长岩和二长花岗岩,高铝饱和指数(A/CNK=1.09～1.17)和刚玉分子数(1%)显示了过铝质特征。样品富集轻稀土元素(LREE/HREE=6.29～17.01,(La/Yb)_N=6.36～33.5)和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素。锆石Hf同位素分布集中,ε_(Hf)(t)均为负值(-15.9～-9.08),Hf地壳模式年龄较老(1.6～1.9Ga),全岩Zr饱和温度(734～779℃)较低,指示了临沧花岗岩主体系古老地壳基底部分熔融产物,无明显地幔物质加入。S型花岗岩源区包括泥质岩和硬砂质岩两种,本文研究临沧花岗岩源区主要为硬砂质岩。明显Eu负异常(δEu=0.19～0.58)和较低分异指数(DI=73～82),反映源区存在斜长石和角闪石等的残留。文章进一步总结并分析了前人岩石地球化学和同位素数据,结果表明临沧岩基花岗岩类岩石成因类型复杂多变。由晚二叠世到晚三叠世(260～200Ma),古特提斯洋由俯冲到闭合过程中,依次演化发育S型、I型和A型多种类型花岗岩。综合临沧岩基两侧与之平行的高压变质岩类和双峰式火山岩地质特征,认为临沧花岗岩类主体形成于古特提斯洋同碰撞造山(250～237Ma)和后碰撞伸展(235～203Ma)两种构造环境,早期存在少量与洋盆俯冲作用相关的岩浆岩(～252Ma)。     

北秦岭老君山和秦岭梁环斑结构花岗岩及构造环境——一种可能的造山带型环斑花岗岩

老君山和秦岭梁岩体产于秦岭造山带商丹缝合带北侧,其岩石普遍发育环斑结构,表现为碱性长石巨晶多为卵球状,有些发育斜长石外壳,有些不发育。这不同于一般花岗岩局部出现的具斜长石外壳自形碱性长石巨晶结构。在地球化学上,该岩石显示I—A型花岗岩过渡特点。区域背景、构造被动定位特点和地球化学综合分析表明,它们可能定位于后碰撞或后造山环境。这些特征与典型的元古代克拉通非造山环境中的环斑花岗岩既有相似之处,也有一定差异,而与巴西造山带中环斑花岗岩较为相似。本文认为,它们不是一般的斑状花岗岩,而是最近注意研究的环斑结构花岗岩,有可能是一种造山带型环斑花岗岩,即产于造山带中的非典型环斑花岗岩。     

东昆仑祁漫塔格地区晚三叠世正长花岗岩岩石成因及构造意义

青海省东昆仑祁漫塔格地区肯德可克矿区外围东部发育一正长花岗岩体,主要矿物组合为正长石(50%~60%)+石英(20%~30%)+斜长石(10%~20%)+黑云母(1%~5%)。其LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为217.9±1.7 Ma(MSWD=0.74,n=20),形成时代为晚三叠世,与祁漫塔格地区铁多金属矿床基本同时形成。岩石地球化学组成具有高硅(Si O2=74.53%~75.28%)、富碱(K2O+Na2O=8.81%~8.95%)、富铁贫镁(Fe OT/Mg O=18.02~31.48)的特征,并具强烈的负Eu异常(δEu=0.04~0.05),富集Rb、Th、U、K、Ga,亏损Sr、Ba、Ta、P、Ti,显示其为准铝质A型花岗岩。正长花岗岩锆石εHf(t)为2.0~12.4,平均6.4,显示其源区具有壳幔混合作用的特征,壳幔物质交换为区内铁多金属矿化提供了大量成矿物质。该正长花岗岩属A2型花岗岩,暗示其形成于造山后的伸展构造体制,反映了祁漫塔格地区晚华力西-印支期造山旋回于晚三叠世由造山后期转为伸展阶段。     

博格达与哈尔里克早泥盆世火山岩成因对比及其构造意义

本次研究在东天山博格达东段下涝坝南部新确认一套以安山岩为主的火山岩,为钙碱性系列,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为397.5±4.7 Ma,属早泥盆世。该火山岩具有一致的轻稀土与重稀土分馏明显的右倾配分模式,K、Ba等大离子亲石元素显著富集,而Nb、Ta等高场强元素相对亏损,其原始岩浆可能来自于石榴石稳定域地幔橄榄岩2%~5%的部分熔融,同化混染程度较小。对应的哈尔里克南麓下泥盆统大南湖组火山岩为一套基性到酸性连续演化的钙碱性系列岩石,稀土丰度较下涝坝火山岩高,轻、重稀土之间分馏较弱,整体富集大离子亲石元素而亏损高场强元素。其岩浆可能来源于尖晶石稳定域地幔橄榄岩3%的部分熔融,受地壳物质混染明显,岩石后期蚀变较强。Hf/3-Th-Ta图解和Yb标准化的Th-Nb判别图解显示这两套泥盆纪火山岩均形成于与俯冲有关的活动陆缘环境,暗示博格达和哈尔里克地区在早泥盆世时期可能具有相同的大地构造环境。     

Petrogenesis of the Neogene alkaline volcanics with implications for post-collisional lithospheric thinning of the Eastern Pontides, NE Turkey

Whole-rock geochemistry, Sr–Nd–Pb isotopes and K–Ar data are reported for alkaline samples collected from the Neogene alkaline volcanics (NAVs) in the Eastern Pontides, northeastern Turkey, in order to investigate their source and petrogenesis and geodynamic evaluation of the region. The NAVs were made of three groups that comprise of basanite–tephrite (feldspar-free; Group A), tephrite–tephriphonolite (feldspar and feldspathoid-bearing; Group B) and alkaline basalt–rhyolite (feldspathoid-free; Group C) series. These rocks cover a broad compositional range from silica-undersaturated to silica-oversaturated types, almost all of which are potassic in character. They show enrichment of LREE and LILE and depletion of HFSE, without a Eu anomaly in most of the mafic samples. Textural features and calculated pressures based on the Cpx-barometer in each series indicate that the alkaline magma equilibrated at shallow crustal depths under a pressure of about 3–4.5 kbar and approximating a crystallization depth of 9–14 km. The NAVs are slightly depleted in isotopic composition, with respect to ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (ranging from 0.705018 to 0.705643) and ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd (ranging from 0.512662 to 0.512714) that indicate young Nd model ages (0.51–059 Ga). This may indicate that the parent melts tapped a homogeneous and young lithospheric mantle source which was metasomatized by subduction-derived sediments during the Late Mesozoic. Pb isotopic compositions (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.85–18.95; ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.60–15.74; ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 38.82–39.25) may also be consistent with a model for an enriched subcontinental lithospheric mantle source. Lithospheric thinning and resultant upwelling of asthenosphere induced by lithospheric delamination may have favoured partial melting of chemically enriched, young lithospheric mantle beneath the Eastern Pontides. Then, the melt subsequently underwent a fractional crystallization process along with or without minor amounts of crustal assimilation, generating a wide variety of rock types in a post-collision extensional regime in the Eastern Pontides during the Neogene.