西天山喇嘛苏岩体年代学、地球化学及成矿意义

文中主要对西天山喇嘛苏岩体进行SHRIMP锆石U-Pb年龄、主微量及Sr-Nd-Pb同位素测定,阐明岩体成因及形成构造背景。喇嘛苏岩体主要由石英二长闪长岩、花岗闪长斑岩和英云闪长斑岩组成。其中,石英二长闪长岩形成于(394.8±4.9)Ma,花岗闪长斑岩和英云闪长斑岩形成于(380.9±3.9)Ma,略晚于石英二长闪长岩。岩体具有埃达克质岩的特征,且显示从钙碱性向高钾钙碱性演化的趋势,稀土元素配分曲线显示相对富集轻稀土((La/Yb)N:3.55～15.52)及中等的负或正Eu异常(δEu:0.53～1.12)。岩体具有较高的Sr含量((322～808)×10-6)和较低的Y含量((12.90～18.86)×10-6)。微量元素特征显示岩体富集LILE亏损HFSE,并具有Nb、Ta和Ti负异常。岩体初始Sr-Nd同位素组成为εNd(t)=-4.29～+0.75和ISr=0.706 052～0.708 263,Nd模式年龄为1.03～1.46Ga。花岗闪长斑岩和英云闪长斑岩的铅同位素特征为206Pb/204Pb=18.500～19.044,207Pb/204Pb=15.575～15.626,208Pb/204Pb=38.443～38.864;石英二长闪长岩为206Pb/204Pb=18.694～18.711,207Pb/204Pb=15.622～15.630,208Pb/204Pb=38.648～38.660。所有地球化学特征显示喇嘛苏岩体是俯冲洋壳部分熔融形成的熔体,上升过程中与受俯冲带沉积物交代的地幔楔相互作用,且有少量古老地壳的混染而形成。岩体形成于晚泥盆世准噶尔残余洋盆向伊犁—中天山地块俯冲的大陆弧背景,与该区Cu(Au)矿化有较密切的联系。     

东昆仑洪水川地区科科鄂阿龙岩体锆石U Pb年代学、地球化学及其地质意义

东昆仑地区出露大量呈带状分布的中生代花岗岩,是我国一条巨型花岗质岩浆岩带,它的发育与该地区岩石圈动力学演化有着密切联系.对东昆仑造山带东段南缘洪水川地区的科科鄂阿龙石英闪长岩体的岩相学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究结果显示,岩石具有3组谐和锆石年龄:第一组年龄大于402Ma,为捕获围岩的锆石年龄;第二组年龄为243.9±3.0Ma(MSWD=0.94),代表该区玄武质岩浆底侵事件;第三组年龄为218.3±1.4Ma(MSWD=0.52),代表岩体的结晶年龄.地球化学分析表明该岩体具有高Sr,低Y、Yb,高Sr/Y比值,轻重稀土分异明显,Eu异常不明显,其微量元素显示出埃达克质岩石特征.其较低的Nb、Ta和较高的Mg=、Cr、Ni含量,高Nb/Ta比值,说明了在金红石稳定域内部分熔融形成的熔体交代了岩石圈地幔.岩体的年代学及地球化学特征表明,东昆仑地区在218Ma的晚三叠世时期发生了岩石圈地壳拆沉作用,它是早期俯冲形成的玄武质岩浆底侵而形成的加厚下地壳,在高压缺水的条件下相变为榴辉岩相并拆沉进入软流圈,部分熔融的熔体在上升过程中先与岩石圈地幔反应,然后与地壳围岩发生同化混染作用,最终形成了科科鄂阿龙石英闪长岩.     

青藏高原班公湖地区晚白垩世埃达克岩年代学、地球化学及构造意义

青藏高原西部班公湖地区的日松岩体和甲维酸性岩脉位于班公湖蛇绿混杂岩带南侧,岩石类型为英云闪长岩,花岗闪长玢岩和花岗闪长岩,显示中钾钙碱性-高钾钙碱性过渡的特征.元素地球化学组成表明,岩石均具有埃达克岩特征,表现为高的SiO₂(63.05%~70.72%)、高Al₂O₃(≥15%)、低MgO(0.97%~2.33%)＜3%、高Sr含量(380.4×10-6~625.0×10-6)、Sr/Y(＞35)、低HREE、Y(5.64×10-6~13.80×10-6)和Yb(0.46×10-6~1.25×10-6),轻重稀土分异明显(17.09＜(La/Yb)_N＜48.51).日松花岗闪长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为82.0±1.1 Ma;甲维近东西走向的花岗闪长岩脉和近南北走向的花岗闪长玢岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为90.7±1.2 Ma和82.9±1.2 Ma.日松和甲维处埃达克岩均富钾贫钠,低Cr、Ni,高Th、Th/La、Th/U、Rb/Sr以及相对低的Sr/Y和高Mg#(43.09~54.35)等特征显示其为玄武质岩浆底侵加厚下地壳部分熔融形成.91~82 Ma的埃达克岩形成于后碰撞初期阶段,为中特提斯洋闭合后板内热隆伸展、壳幔相互作用的产物,可以作为班公湖地区由板块构造体制转向板内构造体制的标志.      

新疆富蕴科克别克提基性杂岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

科克别克提基性杂岩体位于新疆额尔齐斯成矿带南部,于2016年发现铜镍矿体,具有良好的成矿潜力。本文报道了科克别克提基性杂岩体的岩相学、岩石地球化学及年代学特征,以期了解该岩体的形成时代、构造环境及岩石成因。科克别克提岩体受北西、北西西向构造控制,由角闪辉石岩、辉长岩及少量闪长岩组成。主要含矿岩相为角闪辉石岩,发育黄铁矿及黄铜矿,多呈星点状、细脉状及浸染状分布。科克别克提岩体镁铁比值介于0.8~2.0,为铁质基性岩,微量元素相对亏损相容元素(Cr,Co,Ni)及高场强元素(Nb,Ta,Zr,Hf,Th),富集大离子亲石元素(Ba,U,K,Pb,Sr)。稀土元素总量(∑REE含量)为(29.77~148.02)×10^-6,随岩石基性程度增高而降低。各岩相稀土配分曲线大致平行,均为轻、重稀土分馏较强的右倾型。岩体硫化物中硫同位素δ³⁴S值变化于-0.6‰~-0.4‰,呈幔源硫特征。本文测得科克别克提辉长岩和闪长岩的锆石U-Pb年龄分别为(330.3±0.7) Ma与(328.9±0.6) Ma,结合区域地质背景,本文认为科克别克提岩体形成于早石炭世中晚期碰撞后的伸展环境。另外,本文对矿体的成因做了初步的推测,认为科克别克提岩体是原生岩浆经过适度演化的产物,其深部经历以橄榄石为主的分离结晶作用,之后中、上部岩浆上涌至现存空间并发生以斜方辉石为主的分离结晶。在此过程中,上地壳中硅的加入促使岩浆体系中硫达到饱和从而分溶出铜矿体。     

新疆西天山加曼特金矿床赋矿围岩年代学、地球化学及地质意义

加曼特金矿床是西天山博罗科努多金属成矿带中的一个浅成低温热液金矿床。矿床赋存于晚古生代大哈拉军山组岩屑晶屑凝灰岩和花岗斑岩中。LA ICP MS锆石U Pb同位素定年结果显示岩屑晶屑凝灰岩、花岗斑岩的成岩时代分别为(3659±30) Ma和(3623±43) Ma,结合上覆阿恰勒河组地层中维宪阶生物化石的时代,加曼特金矿的成矿时代被约束在362~331 Ma之间。矿区岩石地球化学分析结果表明：二者均为高钾钙碱性系列岩石,富集轻稀土、Th和大离子亲石元素(Rb、K),亏损Ba、Sr、高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)和重稀土元素,具有同源性和岛弧岩浆岩的地球化学亲缘性。岩石形成于古准噶尔洋向伊犁—中天山板块俯冲的活动大陆边缘弧环境,主要是下地壳基性岩石部分熔融的产物,混合了少量洋底沉积物熔体交代地幔楔形成的幔源岩浆。     

太行山北段王安镇杂岩体岩石学、年代学、地球化学特征及地质意义

王安镇杂岩体主要由花岗闪长岩、二长花岗岩、花岗岩、石英闪长岩、二长闪长岩组成,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,花岗闪长岩和石英闪长岩分别形成于129±2.7Ma和128.3±1.9Ma,说明该杂岩体形成于早白垩世。王安镇杂岩体具有高Sr/Y比值(3.63~83.5),和高Sr(373×10-6~821×10-6),及低Y(7.36×10-6~22.21×10-6)、Yb(0.95×10-6~1.27×10-6)含量的地球化学特征,这与埃达克岩相似。该杂岩体具有相对低的87Sr/86Sr初始比值(0.706538~0.709484)和明显偏低的εNd(128Ma)值(-18.4~-12.8)。结合太行山中生代中-基性侵入岩中地幔包体已有的研究成果,认为具有高Sr/Y特征的王安镇杂岩体是在下地壳发生大规模拆沉的基础上,随着软流圈上涌其所携带的热促使加厚基性下地壳发生部分熔融,之后熔融岩浆在上升的过程中发生了角闪石的结晶分异和岩浆混合作用形成。     

新疆西准噶尔北部布尔津县木斯塔巴岩体年代学、地球化学特征及地质意义

准噶尔是新疆北部古生代造山带的重要组成部分,以广泛发育晚古生代花岗岩为特征,是中亚造山带总显生宙陆壳生长作用非常显著的地区之一。根据最新获得的LA-ICP-MSU-Pb锆石年龄,木斯塔巴岩体锆石年龄为(303±2.0) Ma(晚石炭世),岩石地球化学分析,岩石具高硅(66.04%~70.4%),高碱(2.26~2.87),高铝(13.25%~15.46%),高钾(3.4%~4.58%),低镁,A/CNK=1.06~1.22,低固结(6.34~12.87),高分异(78.35~84.5),富轻稀土(LREE/HREE=3.57~12.97)和大离子亲石元素K,Rb,Ba,Sr,亏损高场强元素Nb,Ta,Ti,P,为过铝质高钾钙碱性系列花岗岩,具碰撞花岗岩特征,属额尔齐斯构造带的重要组成部分,其形成与板块俯冲作用关系密切。本区石炭纪花岗岩的数据与北准噶尔地区对比,显示晚石炭世额尔齐斯构造带闭合,进入后碰撞阶段。     

新疆西天山温泉岩体群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义北大核心CSCD

新疆西天山温泉县城南部温泉岩体群研究程度较低,本文在野外地质调查的基础上,通过精确的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,对温泉岩体群进行重新定位和解体。温泉岩体群中细粒二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为884±6 Ma,定位为青白口纪;闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄分别为465±3 Ma、464±3 Ma、452±3 Ma,定位为奥陶纪。这些年代学数据填补了本区岩体年龄资料的不足,限定了温泉岩体群的形成时限,表明该地区存在新元古代早期及早古生代两期重要的岩浆活动。通过对天山不同地区新元古代和奥陶纪岩浆岩年龄和岩石类型的对比研究,认为包括研究区在内的天山地区在新元古代早期参与了Rodinia超大陆的汇聚,并在早古生代奥陶纪进入消减机制的古亚洲洋演化阶段,这对认识天山地区区域构造演化具有重要的地质意义。     

西北天山莱历斯高尔岩体年代学、地球化学及其成因

西北天山莱历斯高尔岩体主要由花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩组成,二者具有相似的地球化学特征,可能为同源岩浆分异演化的产物。锆石SHRIMP U-Pb年龄显示岩体形成于晚泥盆世(374±4 Ma)。莱历斯高尔岩体具有较高的SiO2(67.75% ～74.71%)含量和K2O/Na2O(1.24～2.20)比值,属于高钾钙碱性系列。稀土元素配分曲线为轻稀土富集型(La/Yb)N(5.25～10.57),具有中等—弱的Eu负异常δEu(0.55～0.92)。微量元素特征显示富集大离子亲石元素(LILE),而亏损高场强元素(HFSE),具有较低的Sr(122×10-6～356×10-6)含量、较高的Y(17.19×10-6～21.82×10-6)和Yb(1.78×10-6～2.57×10-6)含量。岩体的Sr-Nd同位素特征为ISr=0.707 867～0.709 654,εNd(t)=-2.79～-1.46。铅同位素特征为206Pb/204 Pb=18.423～19.915,207 Pb/204Pb=15.576～15.685,208 Pb/204Pb=38.344～39.305。元素和同位素地球化学特征表明,莱历斯高尔岩体岩浆源区主要为中元古代下地壳的部分熔融,并有部分地幔物质的加入。岩体形成于晚泥盆世准噶尔洋向伊犁—中天山微板块陡角度俯冲的大陆弧构造环境。     

西天山昭苏北部大哈拉军山组火山岩中辉长岩体的形成时代、地球化学特征及地质意义

西天山昭苏北部侵入于大哈拉军山组火山岩层上部的辉长岩体具有富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba)、亏损高场强元素(Nb、Ta)、轻重稀土分馏等地球化学特征,与火山岩围岩具有相似的不相容元素和Sr-Nd同位素特征,其母岩浆可能由俯冲流体交代的富集岩石圈地幔部分熔融形成,晚石炭世之前南天山洋盆向伊犁-中天山板块之下的俯冲可能导致了岩石圈的富集作用。利用不相容元素进行地球化学模拟计算,结果表明辉长岩成分由50%~80%的堆晶矿物(单斜辉石、斜长石)与50%~20%的玄武质熔浆组成。辉长岩体的Cameca锆石U-Pb年龄为311.3±2.3Ma,与伊犁-中天山板块晚石炭世伊什基里克组火山岩的时代大致相当,略晚于西天山榴辉岩的峰期变质时间。辉长岩的时代进一步限定该地区大哈拉军山组火山活动应在早石炭世晚期结束,下石炭统阿克沙克组沉积岩应形成于320~311Ma之间。与辉长岩同时期的岩浆岩在伊犁-中天山板块广泛分布,形成于俯冲结束之后挤压环境向拉张环境过度的构造环境。     

西秦岭糜署岭花岗岩体年代学、地球化学特征及其构造意义

秦岭造山带南缘勉略缝合带附近发育东西向展布的印支期花岗岩带,位于西秦岭地区勉略缝合带北侧的糜署岭岩体是该花岗岩带的一部分。本文对糜署岭岩体寄主岩及二长闪长质包体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学特征研究。结果表明,糜署岭岩体的结晶年龄为214.5±1.6Ma(MSWD=0.24)。糜署岭岩体寄主岩和二长闪长质包体A/CNK在0.64～0.97之间,具有准铝质特征。稀土元素总量(∑REE)为197.3×10-6～246.6×10-6,在稀土元素配分图上显示为右倾型,Eu具有中等的负异常。高场强元素Ta、Nb、P、Ti和大离子亲石元素Sr、Ba明显亏损,而Rb、U、La、Zr、Hf、Nd、Y等元素具有明显的正异常。寄主岩和包体是同源岩浆演化而来,是以基性岩为主的源岩部分熔融形成的花岗质岩浆上升侵位形成的,为I型花岗岩。糜署岭岩体形成于同碰撞(挤压环境)向碰撞后(伸展环境)转化阶段,为后造山花岗岩类,是印支期扬子与华北地块全面碰撞导致的地壳增厚下地壳部分熔融的产物。     

新疆西天山铁木里克铁矿床火山岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征及地质意义

铁木里克铁矿位于西天山阿吾拉勒铁铜成矿带中段,矿床围岩为一套以粗面安山岩、安山岩和流纹岩为主的连续变化的中酸性火山岩。本文通过对铁木里克铁矿床火山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,并且结合Hf同位素和岩石地球化学研究,对火山岩的形成时代以及大地构造背景进行探讨。锆石LA-ICP-MS测年结果显示,粗面安山岩、安山岩以及流纹岩的测年结果分别是318.8±2.3Ma、320.8±2.5Ma和319.1±3.5Ma。地球化学分析表明该套火山岩属于高钾钙碱性-钾玄岩系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE;如Rb、Th、K),重稀土元素(HREE)配分平坦,同时具有Nb、Ta的强烈亏损,具有明显的岛弧火山岩地球化学特征。在火山岩的大地构造判别图解上,样品点都落在了大陆弧部分。锆石的Hf同位素显示εHf(t)具有一致的变化范围(+6.2~+12.0),指示火山岩具有相同的岩浆来源,都是来源于早古生代新生陆壳的重熔,形成于相同的构造岩浆背景下。结合区域地质资料,本文认为铁木里克铁矿床出露的这套高钾钙碱性-钾玄岩系列火山岩可能是南天山洋闭合末期到陆陆碰撞早期大陆弧岩浆作用的产物。     

内蒙古道郎呼都格地区A型花岗岩年代学、地球化学及地质意义

道郎呼都格钾长花岗岩体位于华北克拉通北缘白乃庙构造带。SHRIMP锆石U-Pb定年获得139.6±1.7Ma岩体侵位年龄。岩体富硅(SiO₂=75.79%~78.07%)、富碱(K₂O+Na₂O=7.39%~8.29%)、贫钙(CaO=0.22%~0.59%);稀土配分曲线呈现"海鸥式"分布特征,显示强烈的Eu负异常(δEu =0.03~0.12);微量元素特征显示具有较高Ga(21.2×10^-6~26.6×10^-6)、Zr(173×10^-6~417×10^-6)、Nb(32.3×10^-6~42.4×10^-6)和Y(24.6×10^-6~53.9×10^-6)含量,较低的Sr(14×10^-6~44×10^-6)、Ba(18×10^-6~211×10^-6)含量,在微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示明显的Ba、Sr、P、Eu和Ti的负异常。以上特征表明道郎呼都格钾长花岗岩为A型花岗岩,为高温低压下长英质地壳的部分熔融及其后长石、榍石等的分离结晶作用的产物。结合区域构造演化,本文认为该区钾长花岗岩形成于板内伸展背景。在晚中生代期间,华北板块北缘的构造体制经历了重要的转变,由挤压体制转变为岩石圈减薄和地壳伸展,在伸展体制下,软流圈地幔上涌对上覆长英质地壳的直接加热作用促使其部分熔融形成该区A型花岗岩。     

湘南王仙岭花岗岩体的锆石U-Pb年代学、地球化学、锆石Hf同位素特征及其地质意义

湘南王仙岭岩体由主体电气石黑云母花岗岩和侵入其内部的黑云母二长花岗岩组成,LA-MC-ICPMS锆石U-Pb定年显示电气石黑云母花岗岩形成于印支期(235.0±1.3Ma),黑云母二长花岗岩形成于燕山期(155.9±1.0Ma),表明该岩体是两期岩浆活动的产物。这两期岩石均为高钾钙碱性系列,A/CNK值为1.07～1.66,属过铝-强过铝质花岗岩类。稀土元素显示LREE富集,HREE亏损,Eu负异常明显(0.01～0.38)的特征。早期电气石黑云母花岗岩和晚期黑云母二长花岗岩的εHf(t)值分别为-7.92～+4.61和-10.66～-5.35;两阶段Hf模式年龄(tDM2)分别为1758～967Ma和1875～1538Ma。两期花岗岩均来自于古中元古代地壳物质重熔,其中早期电气石黑云母花岗岩在侵位上升过程中捕获了部分幔源老锆石,成岩过程中有少量地幔物质参与,且其源区具有高εHf(t)值的特点。综合前人研究成果,本文认为华南中生代印支期和燕山期均有钨锡矿化作用,印支期花岗质岩浆形成于碰撞挤压作用间隙伸展环境,而燕山期花岗质岩浆可能形成于大陆边缘弧后伸展环境。     

东天山雅满苏北岩体的年代学、地球化学及其构造意义

雅满苏北岩体位于新疆东天山地区的觉罗塔格晚古生代构造带.岩性为钾长花岗岩,主要矿物成分为石英(25％～40％)、条纹长石(40％ ～70％)、斜长石(10％ ～ 25％,An18 ～30)和黑云母(2％～5％).LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,该岩体侵位于中三叠世(227.90±0.47Ma),为印支中期产物.该岩体的主量元素以高硅(SiO2为74.27％～ 75.99％)、富碱(ALK为7.64％ ～8.29％)、高钾(K2O为4.37％ ～4.79％)和准铝质(A/CNK为0.96 ～ 1.00)以及较低的Ti,Ca,Fe和Mg含量为特征,属于高钾钙碱性岩花岗岩.岩体的微量元素总体富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb和Cs等和高场强元素(HFSE)Th、U、Zr和Hf,贫大离子亲石元素Ba、Sr和高场强元素Nb、Ta及Y.稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,轻重稀土分馏明显,轻稀土分异明显,而重稀土分异并不显著,Eu呈现弱负异常(δEu =0.48 ～0.86).来自岩体的锆石原位Hf同位素测定结果表明,εHf(t)值变化于8.60～11.31,加权平均值为9.96±0.53(n =8),二阶段Hf模式年龄(tDM2)变化于538～711Ma.通过该岩体岩相学、地球化学及Hf同位素特征的综合研究以及该区区域构造演化表明,雅满苏北岩体是幔源岩浆底侵带来的大量热能使得新元古代新生的下地壳物质发生部分熔融的产物.结合前人的研究,笔者认为,东天山地区的印支期岩浆活动的动力来源可能与中-晚石炭世天山陆壳整体化进入板内阶段后又受到特提斯构造体制显著影响有关.     

新疆东天山突出山铜铁矿区岩浆岩年代学、地球化学特征及地质意义

突出山铜铁矿床赋存于上石炭统底坎尔组火山岩中, 地质特征表明矿床成因为火山热液交代型。矿区玄武岩具有高Al、Na, 贫K、P、Ti的特点, 属于钙碱性系列火山岩。岩石具有轻稀土元素、大离子亲石元素相对富集和高场强元素相对亏损的特点。微量元素特征表明岩石与俯冲带流体作用有关, 经历了橄榄石(±辉石)和铬铁矿的结晶分异作用, 形成于石炭纪弧后盆地环境, 指示铁矿床的成矿环境为弧后盆地环境。矿区闪长岩和钾长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄分别为326.2±1.6 Ma与318.2±2.5 Ma, 均为石炭纪岩浆活动的产物。根据闪长岩、钾长花岗岩、矿体与底坎尔组火山岩的穿插关系, 限定矿床的铁成矿作用时间为底坎尔组火山岩的形成时代, 早于闪长岩的形成时代(326 Ma), 而铜成矿作用时间与闪长岩的形成时代相近或稍晚。     

新疆中天山乔霍特铜矿区I型花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

新疆中天山乔霍特铜矿位于中天山南缘,毗邻南天山缝合带。矿区南侧出露有1个花岗闪长岩岩体,该岩体与包裹于赋矿火山岩中的钾长花岗岩均属钙碱性弱过铝质I型花岗岩,具有相似的地球化学特征,富集LILE、亏损HFSE,具显著的Eu、Ta、Nb、Ti负异常,其形成可能与南天山洋的北向俯冲密切相关。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得花岗闪长岩年龄为450.4±1.1Ma,钾长花岗岩年龄为430.8±4.1Ma,指示晚奥陶世时期,乔霍特地区存在南天山洋向中天山复合弧地体之下的俯冲;早志留世晚期,俯冲作用依然持续,此时,天山地区岩浆活动强烈。乔霍特铜矿赋矿火山岩的形成时代晚于431Ma,矿区南侧出露的花岗闪长岩早于赋矿火山岩形成,成矿作用可能与花岗闪长岩的侵位无直接关系。