关于碱性花岗岩H同位素组成及其有关问题的讨论

关于碱性花岗岩Ｈ同位素组成及其有关问题的讨论陈辉（中国科学院地质研究所，北京１０００２９）《地球化学》１９９２年第１期刊载了李培忠等［１］所写《黑龙江碾子山晶洞碱性花岗岩氢同位素组成与岩浆去气作用》一文（以下简称李文）。李文认为，＂碾子山晶洞碱性花岗...     

中国东部A型花岗岩D-18O亏损机理：去气vs水/岩交换

中国东部A型花岗岩稳定同位素地球化学研究表明，δ18O组成基本正常的苏州与福州A型花岗岩δD亏损可能分别受单阶段与边疆岩浆去气作用的影响，后期大气降水的扰动相对较弱；而δD-δ18O同步亏损特征明显的碾子山与山海关岩体则主要受后期大气降水亚固态交换机理的制约；青岛复式岩基相对较为复杂，可能受岩浆去气与晚期大气降水的联合作用。     

青岛崂山晶洞碱性花岗岩同位素地球化学研究

青岛崂山晶洞碱性花岗岩Rb-Sr全岩等时线年龄为134Ma,I_(Sr)=0.7064;石英正长岩和黑云母花岗岩t=146Ma。I_(Sr)=0.7050。青岛岩基全岩的δ~(18)O值为4.8至8.2‰,δD值为-98至-145‰,H_2O含量为0.59至0.07wt％。大气降水热液-岩石相互作用和岩浆开放体系去气作用是造成晶洞碱性花岗岩~(18)O和D贫化的重要原因。     

湖南柿竹园钨锡多金属矿床同位素地球化学研究

柿竹园钨锡多金属矿床中细粒和中粒黑云母花岗岩Rb-Sr等时线年龄分别为(133±23)Ma和(143±7.3)Ma;初始锶同位素比值分别为0.71774±0.01472和0.73297±0.03454.从花岗岩侵入到成矿作用晚期阶段,δ18OH2o和δDH2O分别从+5.6‰～+11.4‰和-56.0‰～-62.3‰变化到-5.8‰～-8.5‰和-48.0‰～-69.7‰.花岗岩中石英的δ18O值较高,为8.4‰～12.1‰,岩浆水的δ18O为5.6‰～11.4‰,δD为-56.0‰～-62.3‰,但钾长石、黑云母的δ18O值较低,计算出的氧同位素平衡温度低于花岗岩结晶温度,表明花岗岩形成后受到岩浆水和雨水的交换作用和蚀变作用.本矿床流体的氢氧同位素,具有独特的演化规律,用沸腾去气作用和雨水混合作用可以解释其流体氢氧同位素的组成特征.     

黑龙江碾子山晶洞碱性花岗岩岩体年龄及其意义

用Ｋ－Ａｒ法和和Ｒｂ－Ｓｒ等时线法测定了碾子山晶洞碱性花岗岩的年龄，花岗岩及其围岩安山岩、正长斑岩、碱流岩、玄武岩和闪长岩脉的年龄分别为１２３、１４１、１３５、１２０、１０８和８０Ｍａ。该期碱性花岗岩的侵位反映了大兴安岭南部早白垩世以形成拗陷盆地为物质特征的构造岩浆活动。碱性花岗岩与其主要围岩构成了同一Ｒｂ－Ｓｒ等时线，表明它们是同源的；Ｓｒ同位素初始值和其他同位素证据表明它们是由上地幔来源的母岩     

中国东部A型花岗岩形成时代及物质来源的Nd—Sr—O同位素地球化学制约

对中国东部A型花岗岩有代表性的碾子山、山海关、崂山、苏州以及魁岐岩体的Nd-Sr-O同位素地球化学组成进行了系统研究。经过筛选的全岩Rb-Sr等时线拟合结果表明,基本未遭受岩浆期后大气降水交换的苏州和魁岐Rb-Sr等时线年龄分别是108±10Ma和109±5Ma,它们代表岩浆冷却结晶时代。其它遭受热液蚀变较为显著的碾子山、山海关以及崂山岩体Rb-Sr等时线年龄的地质意义不明确。全岩εNd(t)、(87Sr/86Sr)0以及锆石δ18O综合示踪研究表明,中国东部A型花岗岩可能起源于曾经历过高温海水热液交换的再循环下部俯冲洋壳的部分熔融。模型计算结果表明,碾子山、山海关以及崂山等岩体所表现出的εNd(t)-δ18O脱耦变化与大洋沉积物析出流体与下覆辉长岩洋壳之间不同程度的交代有关。在此基础上,提出了中国东部A型花岗岩统一的成因模式,并对其地球动力学意义进行了讨论。     

胶东早白垩世海阳岩体晶洞碱长花岗岩熔-流体作用的成因矿物学证据北大核心CSCD

胶东海阳岩体属于中生代早白垩世晚期岩浆活动的产物。该岩体主要岩性为似斑状中粗粒黑云角闪二长花岗岩、晶洞中粗粒正长—碱长花岗岩和晶洞似斑状中—细粒碱长花岗岩。其中,晶洞碱长花岗岩记录了明显的熔—流体作用痕迹,对其进行相关研究有助于深入认识花岗质熔体与流体的作用特征。海阳岩体内部广泛发育晶洞构造,晶洞内可见萤石及碳酸盐矿物,是宏观流体活动的证据;碱性长石和钠长石的共结结晶是熔—流体作用的岩相学证据;岩石还发育显微球粒结构,这是由于岩浆过冷却度急剧增大导致不同矿物相发生快速结晶,造成岩浆成分上的不混溶而形成钠长石和碱性长石的交生现象。碱长花岗岩和黑云角闪二长花岗岩锆石CL图像显示为岩浆锆石特征,U-Pb年龄分别为113±1 Ma和112±1 Ma。碱长花岗岩HY11-07和HY11-13号锆石轻稀土元素富集(ΣLREE为561.26×10^(-6)~1018.47×10^(-6)),Ce的正异常较弱(δCe为1.91~3.42),显示出受流体作用的趋势。总之,本次研究显示胶东海阳岩体中晶洞碱长花岗岩受到过岩浆中的流体作用。其可能过程是岩浆侵位后,其含有的大量流体及挥发分因快速减压而迅速逃逸,导致大量矿物的固相线温度快速提高,熔体过冷度急剧加大,造成海阳岩体大量晶洞构造和显微球粒结构的形成。     

苏州A型花岗岩氢氧同位素地球化学研究

对苏州Ａ型花岗岩氢氧同位素组成进行了系统深入的研究,其全岩δ１８Ｏ值为＋３．５‰～＋９．２‰,全岩δＤ值在－８１‰～－５９‰之间变化。主要造岩矿物对保持氧同位素平衡分馏的样品,其Ｄ亏损主要受单阶段岩浆去气机理的制约。部分全岩样品表现出不同程度Ｄ－１８Ｏ同步亏损,这种亏损要受岩浆期后固相线下与外来渗透大气降水之间进行同位素交换机理的制约。石英δ１８Ｏ值基本正常,石英与碱性长石之间氧同位素不平衡分馏特征表明,苏州Ａ型花岗岩整体上起源于亏损１８Ｏ源区物质通过地球动力学再循环产生低δ１８Ｏ岩浆的可能性不大。根据氢氧同位素实测值和理论模型计算结果,推测苏州Ａ型花岗岩浆δＤ和δ１８Ｏ初始值分别为－５０±５‰和７．５±１．０‰,这排除了岩浆起源于曾经历过化学风化循环的地壳上部岩石的可能性。     

新疆富蕴县恰库尔特—带碱性花岗岩的基本特征及形成的大地构造背景

恰库尔特一带的碱性花岗岩按侵入顺序和岩性可分为:晶洞(霓石)钾长花岗岩、(霓石)碱长花岗斑岩、霓石花岗岩.这些岩石大都含碱性暗色矿物.发育指示浅成特点的晶洞构造及文象结构,从矿物组合看岩石具贫水特征;岩石化学方面以高硅、高碱或过碱,贫铝、镁、钙为主要特征;岩石通常具有高的∑REE,其中以过碱性的霓石花岗岩为最高;轻稀土较重稀土富集,并具有强的负Eu异常;微量元素地球化学图谱表明,岩石相当于洋脊花岗岩,具有高钾、铷、钍的含量,而钡、钽、铌的富集程度相对较低.以上特征和区域构造分析表明,恰库尔特一带的碱性花岗岩为阿尔泰造山带造山作用结束以后于中晚三叠世的非造山环境下形成的A型花岗岩.     

巴尔哲与碾子山成矿与非成矿晶洞碱性花岗岩的地质地球化学差异

巴尔哲晶洞碱性花岗岩位于吉林省扎鲁特旗乌兰哈达乡巴尔哲扎拉格北侧,岩体出露面积约0.35km~2。据地质勘探,该岩体的Nb、Ta、Y Be及Zr等都达到或超过了工业品位要求,为一大型稀有稀土金属矿床(吴林,1979)。碾子山晶洞碱性花岗岩位于黑龙江省齐齐哈尔市碾子山区,岩体面称约15km~2。曾对岩体进行过详细的稀有稀土元素找矿勘探,但除了在岩体较高位置的九里站附近发现少量稀有     

福建鹭峰山晶洞花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过研究福建鹭峰山晶洞花岗岩的岩相学及锆石U-Pb同位素年代学特征,并与台湾东部地区同时代的岩浆岩进行简要对比,探讨闽台地区晚中生代岩浆活动特征及构造环境。鹭峰山岩体主要为中细粒晶洞碱长花岗岩,且具有特征性的晶洞构造,属A型花岗岩。鹭峰山晶洞花岗岩三个代表性岩石样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为84.5±1.0 Ma、81.8±0.6 Ma和84.9±0.5 Ma,结合其他晶洞花岗岩体的年龄资料,认为长乐—南澳断裂带南东侧晶洞花岗岩的形成时代为93.8～81.8 Ma,属晚白垩世。岩浆作用具向东迁移现象,可能受古太平洋板块的俯冲后撤作用控制。该次构造岩浆活动与台湾东部酸性岩浆作用属同一构造岩浆事件。     

金厂沟梁—二道沟金矿田内花岗岩类侵入体锆石的离子探针U—Pb年代及意义

金厂沟梁-二道沟金矿田内花岗岩类侵入体SHRIMP锆石U-Ph定年结果表明,该区中生代以来到少经历了三次中酸性岩浆侵入作用,它们分别以西台子二长花岗岩、娄上含辉石石英闪长岩和西对面沟花岗闪长岩及闪长玢岩脉在218±4Ma(印支期)、161±1Ma(燕山早期)和126±1Ma(燕山晚期)的侵位为标志。花岗岩类的地球化学资料表明,这些花岗岩类侵入体形成与造山作用有关,为造山后或陆内拉张作用的产物。二道沟矿区成矿前或成矿期闪长玢岩脉的年龄126±1Ma限定了该区金矿化的最大年龄;结合前人有关年代学资料,认为本区金矿化应发生在126～118Ma。这说明金厂沟梁-二道沟金矿田的金矿床与我国胶东、小秦岭和辽东等地区的金矿床是同时形成的,再次证明燕山晚期是中国最重要而广泛的金成矿期。此外,在这些主要的金矿区内,金矿化时间上均具有与各自区内最晚一次花岗质岩浆作用同时或稍晚的特征,这可能指示金矿床是造山作用或区域构造-岩浆演化最晚期的产物。     

岩浆混合成矿作用 ——以马达加斯加Maevatanana金矿床为例

Maevatanana金矿床位于马达加斯加中部。由于地表覆盖较厚,有关该金矿床的研究程度甚低。目前通过ZK3-5钻孔发现,在Maevatanana金矿区隐伏花岗岩支下部发育金矿化, I-1金矿体中黄铁矿Re-Os等时线年龄为534±13 Ma,与泛非造山期后A型花岗岩的成岩时代范围内（537 ~522Ma）基本一致。野外地质证据和室内试验数据表明,Maevatanana金矿床的形成和泛非造山期后花岗岩具有密切的成因联系。该花岗岩是幔源起源的花岗岩。当铁镁质岩浆进入长英质岩浆时,产生了大量的气液流体,这种气液流体萃取了长英质岩浆中的金。因此,岩浆混合作用对Maevatanana金矿的形成起了重要作用。     

威海地区超高压变质花岗岩成因：锆石U-Pb定年和氧同位素研究

在苏鲁超高压变质带东北段威海地区皂埠镇发现锆石δ18O值低至-7.8‰左右的变质花岗岩，对这些低δ18O值变质花岗岩进行了锆石SHRIMP法U-Pb定年和系统的激光氟化法矿物氧同位素分析，结果对低δ18O值锆石成因和变质花岗岩的原岩性质提供了制约。研究得到：①这些低δ18O值锆石以新元古代岩浆锆石为主，但部分岩浆锆石在印支期超高压变质作用过程中发生了不同程度的重结晶作用。δ18O值为-7.08‰的岩浆核锆石U-Pb定年得到的变质花岗岩原岩谐和年龄和不一致线上交点年龄分别为760±49 Me和751±27 Ma，变质谐和年龄和不一致线下交点年龄分别为232±4 Ma和241±33 Ma，指示其原岩为新元古代花岗岩并经历了印支期变质作用；②锆石δ18O值在局部范围内变化于-7.76‰~5.40‰之间，低δ18O值岩浆锆石表明它们是从新元古代低δ18O值岩浆中直接结晶形成，锆石δ18O值的局部变化表明其原岩岩浆的氧同位素组成具有不均一性，指示δ18O值岩浆源区物质曾经在地表与极度亏损18O的大气降水发生过不同程度的高温水岩反应。威海皂埠镇地区和东海青龙山地区的花岗片麻岩在原岩时代、变质时代和氧同位素组成等方面基本相同，指示其应具有相同的原岩性质，并经历了相同的变质作用和水岩相互作用过程。因此，极度亏损δ18O的新元古代双峰式基性-酸性岩浆岩可能分布于整个大别-苏鲁造山带。     

河北平泉光头山碱性花岗岩的时代、Nd-Sr同位素特征及其对华北早中生代壳幔相互作用的意义

光头山碱性花岗岩产出在华北北部的前寒武纪基底变质岩系之中,造岩矿物组合为石英 碱性长石 纳铁闪石 霓辉石 钠铁非石±星叶石,副矿物有锆石、钛铁矿、硅钛铈铁矿等。晚期的伟晶岩囊状体由颗粒粗大的石英、碱性长石和纳铁闪石等组成,全岩Rb-Sr等时线年龄为T=200±16Ma,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.705±0.008,MSWD=11.2,代表冷却年龄,单颗粒锆石U-Pb谐和年龄为220±1Ma,代表岩体侵位时代。光头山碱性花岗岩以A/CNK<1和A/NK<1,Al_2O_3、MgO、CaO和Ba、Sr含量低,全碱含量、MnO和Rb、Ga等含量高,负Eu异常特别显著等为特征。矿物学和地球化学完全符合A型花岗岩的特征。光头山碱性花岗岩是华北地区早中生代后造山环境下岩浆活动的产物。光头山碱性花岗岩的ε_(Nd)(T=220Ma)平均值为-8.9,明显高于华北前寒武纪下地壳岩石的范围,而冀北地区前寒武纪高压麻粒岩地体虽具有大陆地幔的特征,但未经历过部分重熔,表明至少前寒武纪下地壳不可能是岩浆主要的或唯一的来源同样,现今华北下地壳由于时代较新,也不可能成为岩浆的源岩,对比时代相近的超镁铁岩和煌斑岩的Nd同位素特征,推测最可能的源区是1.8～1.9Ga形成的富集的岩石圈地幔。光头山碱性花岗岩和华北北缘早中生代侵入岩带规模很大,以富集地慢来源的岩浆为主,反映了当时的岩浆活动已经具有相当的规模和强度,如果130Ma前后中国东部大规模岩浆活动之时,是岩石圈减薄已经达到最大程度之际,那么,此前一定时间段内的幔源岩浆活动都有可能与岩石圈减薄从开始到鼎盛的过程有关,所以,华北北缘早中生代岩浆活动可能是华北中生代岩石圈减薄过程早期阶段的产物。与岩石圈减薄过程有关的早中生代岩浆活动还在中国东北地区东部和阿拉善北部形成了后造山A型花岗岩。与岩石圈减薄过程相关的早中生代侵入岩在一定范围内的带状分布,表明当时岩石圈减薄过程可能并没有涉及到整个中国东部地区只有到了侏罗纪-白垩纪,岩石圈减薄过程才在更大的区域内广泛发生。所以说,中国东部中新生代岩石圈减薄过程是在时间上从早中生代就已经开始、在空间上从华北北缘-中国东北地区东部开始向外逐渐扩展的一个深部过程。这个深部过程对应的地表表现是,先在华北北缘和中国东北东部地区形成规模很大的早中生代侵入岩带。而后,当岩石圈减薄过程扩展到整个中国东部时,岩浆活动才达到鼎盛时期,这可能就是中国东部侏罗纪-白垩纪大规模岩浆活动的深部原因所在。而以富集地幔源区为主的岩浆活动还导致了华北北缘地壳垂向生长。     

新疆吉木乃县阔依塔斯花岗岩的地球化学及构造意义

阔依塔斯岩体由似斑状碱性花岗岩、中细粒碱性花岗岩和中粗粒碱性花岗岩组成。具有明显的高硅、碱、高ＲＥＥ,低钙、镁,低δ（１８Ｏ）,铕负异常等特征,与国内外典型“Ａ”型花岗岩特征一致。研究表明,该岩体为Ａ２型花岗岩,是海西晚期岩浆活动的产物,属后造山期Ａ型花岗岩。     

额尔古纳地块八卡地区岩浆作用及其构造意义

通过对额尔古纳八卡地区酸性侵入岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究表明,八卡区内5个代表性的酸性侵入岩体中的锆石大部分为自形-半自形晶,显示其为岩浆成因锆石;岩浆作用集中于3个阶段。其包括：1）新元古代早期岩浆活动,正长花岗岩加权平均年龄为798 Ma±6 Ma,其形成可能与Rodinia超大陆裂解的构造背景有关;2）晚二叠世-早三叠世的岩浆活动,岩石年龄介于238~267 Ma,结合花岗岩特征,反映其形成于古亚洲洋闭合后的造山后环境;3）花岗岩的138 Ma±1 Ma、137 Ma±2 Ma岩体年龄显示了早白垩世岩浆作用的存在,该岩浆事件与蒙古-鄂霍茨克缝合带的演化有关。     

庐山“星子杂岩”中绿帘石花岗岩的定年和成因

庐山绿帘石花岗岩是“星子杂岩”的一部分,单颗粒错石U-Pb法定年表明其形成年龄为823±64Ma。绿帘石可能是在较高压力(0.5GPa)条件下,由岩浆结晶作用和岩浆自交代作用(角闪石的钾交代)形成的。绿帘石花岗岩的成岩年龄、岩石学和岩石化学特征表明,它可能是江南新元古代造山带造山晚期的产物。     

湖南柿竹园钨锡多金属矿田野鸡尾矿床同位素地球化学研究

湖南柿竹园钨锡多金属矿田野鸡尾矿床产于千里山花岗岩岩体东南缘与泥盆系中统棋梓桥组和泥盆系上统佘田桥组灰岩接触带附近。是一个富含钨、锡、铅锌等多种金属的矽卡岩-云英岩-硫化物复合型矿床,在空间上具有明显的分带现象。研究表明,该矿床中花岗岩造岩矿物的ε~(18)O 值在-1.7‰～ 12.1‰之间,其中石英的δ~(18)O 值较高,变化范围为8.4‰～12.1‰,钾长石为3.8‰～8.6‰,黑云母为-1.7‰～-1.4‰。石英-钾长石和钾长石-黑云母矿物对的氧同位素平衡温度为350℃～630℃,低于一般花岗岩的结晶温度。石英包裹体的δD为-56‰～-62‰,位于正常岩浆水的范围之内。矽卡岩期流体的δ~(18)OH_2O 为8.2‰～9.2‰,δD为-100‰～-156‰;云英岩流体的δ~(18)O_(H_2O)为4.9‰～6.7%e,δD为-69‰;硫化物期流体的δ~(18)O_(H_2O)为2.5‰～-36.1‰,δD为-54‰;晚期石英脉流体的δ~(18)O_(H_2O)为-7.3‰,δD为-58‰。从矽卡岩到晚期石英脉,成矿流体的氢氧同位素组成具有独特的演化特征,可以用沸腾去气作用和岩浆水与雨水混合作用来解释。矿区围岩灰岩和大理岩的占δ~(18)O_(SMOW)值为4.2‰～20.0‰,δ~(13)C_(PDB)为-6.0‰～0.3‰,灰岩与大理岩的δ~(18)O 和δ~(13)C 显著不同,用矿化和蚀变过程中水-岩相互作用和同位素交换反应可以圆满地解释。矿床硫化物的δ~(34)S 值为 2.8‰～ 8.9‰,其中矽卡岩硫化物的δ~(34)S 在 2.8‰～ 8.9‰之间;云英岩中硫化物δ~(34)S 在 3.4‰～ 6.9‰之间;硫化物阶段的δ~(34)S 在 3.7‰～ 6.3‰之间。估算的成矿流体总硫δ~(34)S_(∑S)约为3‰,表明硫的主要来源可能来自千里山花岗岩岩浆。综合氢氧碳硫同位素组成研究,本文认为野鸡尾矿床成矿物质主要来自千里山花岗岩,也可能有少部分物质来源于围岩沉积岩。     

内蒙古镶黄旗南晚古生代晶洞钾长花岗岩杂岩的发现、岩石成因及其构造意义

具有特殊晶洞构造的镶黄旗南钾长花岗岩杂岩,位于中亚造山带华北地台北缘东段。获得其黑云钾长花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(262.7±2.0)Ma;杂岩体为准铝质、弱过铝质到过铝质,钙碱性到高钾钙碱性,I型和A型花岗岩。从组成杂岩体的石英二长岩、钾长花岗斑岩到具有晶洞构造的黑云钾长花岗岩,SiO2、全碱含量及δEu负异常值逐渐升高,基性组分逐渐降低;并随岩浆结晶演化,Al2O3、TFeO、TiO2、CaO、P2O5、Na2O含量呈线性逐渐降低,K2O含量逐渐升高;相似的微量、稀土元素配分模式暗示,组成杂岩体的各组分为同源岩浆不同演化阶段的产物。根据较低的镁指数值(Mg#:0.03～0.37),Rb/Sr比值(0.58～5.73、0.23～0.48、0.20～0.27)和Hf同位素组成(εHf(t)=-2.65～2.38)及εHf(t)模式年龄(1 220.80～957.97 Ma)暗示,杂岩体位于中亚造山带向华北克拉通过渡范围,源岩来自于新增生的弧增生杂岩基底壳源熔融。具有俯冲消减带组分(SZC)特征的钾长花岗岩杂岩,由具有弧岩浆性质的基底控制;镶黄旗南钾长花岗岩可能与华北地台北缘西段乌梁亚斯太A型花岗岩组成一条代表古亚洲洋最终缝合的A型花岗岩带,其具有西部形成早于东部的特征。