“皖南高原”的发现及其演化史初探——来自皖南及其邻区燕山期两期花岗岩的证据

为了探讨中国东部高原南部边界,收集整理皖南及邻区燕山期花岗岩的资料,并综合分析。结果显示,皖南燕山期花岗岩大致以132 Ma为界分为早（150～132 Ma）、晚（132～120 Ma）2期：早期的花岗岩主要是花岗闪长岩、二长花岗岩和少量二云母花岗岩,大多具有埃达克岩的特征;晚期花岗岩主要是富钾质的花岗岩,属于A型花岗岩。指示中国东部高原的南界不在长江中下游一线,而应当延伸到皖南及邻区。“皖南高原”大约形成于150～132 Ma期间,在132 Ma左右发生了垮塌,高原的界线向北退缩到长江中下游一线。中国东部高原整体垮塌在125 Ma左右,但是还残留有一些加厚的地区,主要分布在高原东侧的辽东、胶东、苏北、宁镇一带。     

华北克拉通南缘泌阳春水燕山期铝质A型花岗岩类:年代学、地球化学及其启示

出露于华北克拉通南缘泌阳春水及其附近的黄山、祖师顶和角子山三个花岗岩体主要侵位于汝阳群和新元古代花岗岩中,本文采用锆石LA-ICPMS U-Pb定年方法,获得三个岩体的主体岩性黑云母二长花岗岩的岩浆锆石年龄分别为132.8±0.8Ma、131.9±1.1Ma和120.9±0.8Ma,代表岩体的结晶年龄.三个岩体的岩性虽有差异,但主体岩性均为黑云母二长花岗岩,主要矿物为微斜条纹长石,暗色矿物为黑云母.三个岩体的地球化学特征均表现为高硅、高钾、贫Mg、贫Ca、高碱度率、高FeO*/MgO比,和相对富集高场强元素Ta、zr、Hf以及总体亏损不相容元素Ba、P、Sr、Ti和Nb等特征.SiO2含量较高且变化范围较宽,K2O/Na2O比较高,主要属高钾钙碱性系列,A/CNK在1.023～1.094之间,属弱过铝质,MgO和CaO含量较低.微量(包括稀土)元素特征总体相似,∑REE含量总体较低,LREE相对HREE元素富集.具弱.中等负铕异常,(La/Yb)N比9.32～42.43,Ga/Al(104Ga/Al)比、Nb/Ta比、Rb/Nb比均与A型花岗岩的类似;t2DM约为2.0Ga,εNd(t)值在-12.4～-13.5之间,与秦岭群负片麻岩的相似,(87Sr/86Sr);初始比值在0.70648～0.70823之间,表明物源来源于壳源.综合分析表明,三个岩体的花岗岩均为壳源铝质A2型(PA型)花岗岩,岩浆主要来源于早期俯冲进入华北克拉通南缘下部地壳中的北秦岭古老基底秦岭群负片麻岩的部分熔融以及分异作用,源岩熔融的热量主要由拆沉作用诱发的软流圈上涌物质的底侵作用提供.黄山、祖师顶和角子山三个花岗岩体形成于燕山期古太平洋板块对欧亚板块俯冲引起的岩石圈伸展环境.     

皖南及邻区燕山期两个类型花岗岩地球化学对比与岩石成因

皖南周边分布着40余处大小不等的燕山期花岗岩体,依据岩石年龄可划分出2个幕次:一是130～170Ma,平均145Ma,为晚侏罗世-早白垩世早期(J3-K11),以花岗闪长(斑)岩为主;二是109～132.2Ma,平均123.5Ma,为早白垩世中、晚期(K12),岩性为花岗岩。研究表明,J3-K11花岗闪长岩为C型、高钾钙碱性埃达克岩,发育于造山后构造,应力由挤压转变为伸展的转折期,源自印支期加厚地壳部分熔融。而K21幕花岗岩为A2型花岗岩,产生于造山后的构造伸展环境,源自正常安山质地壳在印支期加厚地壳熔融结束之后继续受地幔物质底侵部分熔融。埃达克岩与斑岩铜矿及金、银等矿床成因上密切相关,A型花岗岩富集稀土元素及W、Zr、Nb、Ta、U等。因此加强皖南及邻区埃达克岩和A型花岗岩的研究,可为该地区寻找斑岩铜矿床及稀土、稀有金属等矿床提供一个新的思路和方向。     

北大别南部存在巨量隐伏燕山期岩浆作用:岩浆岩锆石U-Pb年龄、元素及Sr-Nd-Hf同位素证据

大别造山带广泛分布着与造山作用有关的中生代花岗岩类,这些花岗岩类是研究造山带深部地壳物质组成、结构以及壳-幔相互作用机制的重要窗口。目前对北大别晚中生代花岗岩类的研究主要集中于其北部,其南部晚中生代岩浆作用的研究相对薄弱。本研究对北大别南部两路口钨(钼)矿区的岩脉(株)进行了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素及Sr-Nd-Hf同位素地球化学研究,以反演北大别造山带深部物质组成、燕山期岩浆作用时限及背景、岩浆物质来源及演化过程。锆石U-Pb定年表明,所有岩浆岩(辉绿岩、闪长岩、闪长玢岩、花岗闪长斑岩、黑云母花岗岩和花岗斑岩)的侵位年龄值集中于133～129Ma,在误差范围内基本一致,表明这些岩浆岩几乎同时侵位。地球化学研究表明,黑云母花岗岩和闪长(玢)岩类的主量元素Fe₂O₃^T、MgO、TiO₂、CaO和P2O5,以及微量元素V、Sm+Eu和Eu/Eu*与SiO₂均呈较好的负相关关系。结合黑云母花岗岩与闪长(玢)岩类较为一致的Sr-Nd同位素(分别为(87Sr/86Sr)i=...     

长江中下游燕山期侵入岩地球化学特征及其地质意义

长江中下游燕山期侵入岩由扬子型燕山早期、扬子型燕山晚期和江南型燕山期三个系列组成.在△γ-△β图解上,前两个系列侵入岩铅同位素参数均落入壳幔混合铅区,江南型燕山期侵入岩铅同位素参数散布于壳源铅区.Rb-Sr同位素锶初始比值(Io)的变化特点是扬子型燕山早、晚期系列侵入岩的Io分别为0.699 4~0.709 2和0.704 3~0.708 2, 除个别小于0.704外,均在0.704~0.710之间;江南型燕山期系列侵入岩的Io为0.708 7~0.718 3, 多数在0.710以上.在t-Io图解上,前二者均落入壳幔混合源区,属于I型或壳幔同熔型;后者均落入地壳源区,属于S型或地壳重熔型.黑云母地球化学特征参数图解显示扬子型侵入岩中的黑云母大部分分布于镁黑云母区,与西昌基性-超基性岩相同,具有壳幔混源特征;侵入岩中的黑云母则主要分布于铁叶云母区,具有地壳重熔型岩浆岩特点. 稀土元素方面,扬子型燕山期系列侵入岩中钙碱性岩稀土配分模式特点相同,属轻稀土强烈富集的平滑向右倾斜型曲线,而晚期系列中的正长岩却具有强烈的Eu负异常和弱到中等程度的Ce异常;江南型燕山期侵入岩为右倾斜率较小、分异程度差、Eu强烈亏损的稀土配分模式.这些特点说明扬子型燕山早期和燕山晚期两个系列侵入岩来源于幔壳混源区,江南型燕山期侵入岩来源于壳源区.     

东天山白山铼钼矿区燕山期成岩成矿作用同位素年代学证据

近年来对东天山地区有色、贵金属矿床成矿年代学研究表明,成矿作用主要发生于海西期—印支期,成矿作用高峰期为晚石炭世—早二叠世。笔者最近对白山铼钼矿区南西1.2 km处出露的黑云母斜长花岗岩和含矿石英脉作了系统的年代学研究,分别获得岩体SHRIMP锆石微区原位U - Pb和谐年龄为181±3Ma(n=13,MSWD=1.10 ) ,含矿石英脉石英的Rb- Sr等时线年龄为187±7Ma(95 %可信度;MSWD=3.5 2 ) ,4 0 Ar- 39Ar坪年龄为182±1.6 Ma,三种不同定年方法所获得的年龄值基本一致,表明东天山地区存在燕山期成岩成矿事件,矿化作用可能与矿区内出露的黑云母斜长花岗岩岩浆活动有关。     

安徽铜陵矿集区燕山期岩浆流体系统时空结构及成矿

通过野外地质调查和同位素年代学研究，结合前人资料，建立起铜陵地区燕山期岩浆流体系统的时空格架及岩浆活动与矿产的关系。将铜陵地区的岩浆流体系统分为两类4个子系统。一类是与燕山期(150～133 Ma)侵入岩有关的铜陵侵入岩岩浆流体系统，受近东西向铜陵一南陵基底断裂控制，依据其活动时间先后和流体活动特征，可进一步划分为早、晚2个流体子系统；另一类是与燕山晚期(122～110 Ma)繁昌盆地火山岩有关的火山岩流体系统，受北东侧凹陷盆地控制，与“宁芜式”玢岩铁矿和金矿关系密切，包括2个子系统。各子系统又包括不同的流体单元，流体单元是填图的基本单位。岩浆岩自身可形成独立矿床，同时，对海西期同生沉积矿床或矿胚层叠加改造，增补铜、金等成矿物质，使层状矿体变富，规模变大，在铜陵地区形成全球特有的大型一超大型矽卡岩型铜矿床。     

安徽庐枞矿集区金鸡山岩体成岩年代学及其地质意义

金鸡山岩体侵位于庐枞盆地东南缘的A型花岗岩带内。详细的岩相学工作显示,金鸡山岩体岩性为石英正长斑岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,金鸡山岩体形成于(129.8±0.6) Ma,属于长江中下游成矿带伸展构造体制下的岩浆活动产物。庐枞盆地东南缘的A型花岗岩主要由正长岩类与花岗岩类组成,正长岩类（131～126 Ma）的形成时代稍早于花岗岩类（128～124 Ma）。结合区域高钾钙碱性侵入岩和橄榄安粗质火山岩的研究成果,本文认为131～124 Ma广泛发育的A型花岗岩代表了长江中下游地区已进入伸展构造的高峰期。     

安庆-贵池矿集区宝树尖铜多金属矿床成因:来自岩石地球化学及年代学的约束

宝树尖铜多金属矿床位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区,是一个新发现的矽卡岩型矿床。本文主要通过岩石地球化学和年代学方法来解释矿床的成因。锆石U-Pb年代学研究表明,宝树尖岩体形成于148. 6±3. 2Ma,是长江中下游燕山晚期的产物,为长江中下游成矿带内发现的一个较早的中酸性含矿侵入体。对于该成矿岩体及矿床的深入研究,将为区内燕山期岩浆活动及成矿提供一个不可多得的范例。岩石属于高钾钙碱性、钙碱性系列,地球化学特征显示为埃达克质岩;矿区矿石金属硫化物以方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿为主,非金属矿物有透辉石、石榴石、透闪石、石英、钠长石、方解石、绿泥石和绿帘石等。矿区侵入岩主要由闪长岩和闪长玢岩组成,总体上具有高的全碱含量,低的AlT_2O_3、TiO_2、Fe_2O_3和P_2O_5含量,富集大离子亲石元素(U、Rb、Sr)和高场强元素(Nb、Ta、Ti),轻稀土富集、重稀土亏损。岩石具有高的La/Yb、Sr/Y比值,低的Yb、Y含量,属于埃达克质岩。锆石稀土元素配分图显示典型的轻稀土亏损、重稀土富集。锆石Ti温度计表明岩石形成的平均温度为674. 3℃。全岩Sr-Nd-Pb同位素特征表明岩石起源于俯冲洋壳的部分熔融。矿石黄铁矿δ~(34)S变化范围为7. 6‰～9. 6‰,表明成矿物质来源于岩浆热液和地层。锆石Eu异常特征和Ce~(4+)/Ce~(3+)比值表明形成岩石的岩浆具有高氧逸度,这有利于Cu、Au、Zn等成矿物质的迁移。结合区域地质背景,我们认为宝树尖矽卡岩型矿床的形成过程是:燕山期太平洋板块向中国东部俯冲,导致板片部分熔融产生埃达克质岩浆,最后经埃达克质岩浆分异形成的含矿气水热液在地壳浅部与上覆寒武系灰岩发生接触交代作用。     

华北陆块南缘燕山期陆内造山岩浆活动特征

在区域地质调查基础上,依据岩浆活动特点,将华北陆块南缘燕山期岩浆活动自南向北划分为合峪一二郎庙-交口-祖师顶岩浆混合花岗岩带、四棵树-神林-黄山S型花岗岩带、太山庙-叶庄-角子山A型花岗岩带,认为华北陆块南缘存在一个完整的陆内造山岩浆演化旋回,造山作用经历了陆内俯冲地壳加厚隆起-地壳抬升走滑剪切-地壳伸展减薄三个阶段的构造岩浆演化过程,为重塑华北陆块南缘构造演化提供了岩浆作用方面的证据.     

Study of late-Mesozoic magmatic rocks and their related copper-gold-polymetallic deposits in the Guichi ore-cluster district,Lower Yangtze River Metallogenic Belt,East China

ABSTRACT

The Guichi ore-cluster district in the Lower Yangtze River Metallogenic Belt hosts extensive Cu–Au–Mo polymetallic deposits including the Tongshan Cu–Mo, Paodaoling Au, Matou Cu–Mo, Anzishan Cu–Mo, Guilinzheng Mo and Zhaceqiao Au deposits, mostly associated with the late Mesozoic magmatic rocks, which has been drawn to attention of study and exploration. However, the metallogenic relationship between magmatic rocks and the Cu–Au-polymetallic deposits is not well constrained. In this study, we report new zircon U–Pb ages, Hf isotopic, and geochemical data for the ore-bearing intrusions of Guichi region. LA-ICP-MS U–Pb ages for the Anzishan quartz diorite porphyrite is 143.9 ± 1.0 Ma. Integrated with previous geochronological data, these late Mesozoic magmatic rocks can be subdivided into two stages of magmatic activities. The first stage (150–132 Ma) is characterized by high-K calc-alkaline intrusions closely associated with Cu–Au polymetallic ore deposits. Whereas, the second stage (130–125 Ma) produced granites and syenites and is mainly characterized by shoshonite series that are related to Mo–Cu mineralization. The first stage of magmatic rocks is considered to be formed by partial melting of subducted Palaeo-Pacific Plate, assimilated with Yangtze lower crust and remelting Meso-Neoproterozoic crust/sediments. The second stage of magmatism is originated from partial melting of Mesoproterozoic-Neoproterozoic crust, mixed with juvenile crustal materials. The depression cross to the uplift zone of the Jiangnan Ancient Continent forms a gradual transition relation, and the hydrothermal mineralization composite with two stages have certain characteristics along the regional fault (Gaotan Fault). Guichi region results from two episodes of magmatism probably related to tectonic transition from subduction of Palaeo-Pacific Plate to back-arc extensional setting between 150 and 125 Ma, which lead to the Mesozoic large-scale polymetallic mineralization events in southeast China.     

贵池岩体的锆石定年和地球化学:岩石成因和深部过程

贵池地区的贵池岩体和茅坦岩体是下扬子地区两个重要的A型花岗岩岩体.野外岩相学观察将贵池岩体分为中心相和边缘相.在前人工作的基础上,对其进行了锆石U-Pb定年以及元素、同位素地球化学研究.两个岩体的SiO2和K2O含量高,MgO、Al2O3、CaO、P2O5、MnO、TiO2含量低;K2O/Na2O比值、FeOT/MgO比值高,碱铝比(NK/A)在0.88 ～0.93之间,铝过饱和度(A/CNK)在1.02 ～1.10之间.同时,这些岩体稀土含量较高,轻稀土富集,具有明显的Eu负异常,大离子亲石元素Ba、Sr明显负异常以及很低的Cr、Ni含量.初始87Sr/86Sr (t)比值介于0.7065 ～0.7111之间,εNd(t)较为集中,为-6.7 ～-7.3.其中,贵池岩体边缘相和茅坦岩体SiO2含量相对较高,全碱含量相对较低,稀土含量相对较低,TAS图上位于亚碱性系列,U -Pb定年结果分别为124.6±2.0Ma和127.7±1.8Ma;贵池岩体中心相SiO2含量相对较低,全碱含量相对较高,TAS图上位于碱性系列,U-Pb定年结果显示了两期岩浆活动,分别为145.4±3.2Ma和123.0±3.7Ma.综合分析表明,贵池岩体边缘相和茅坦岩体源于中上地壳的部分熔融;贵池岩体中心相是两期岩浆混合的产物,分别是早期来自富集岩石圈地幔结晶分异的中酸性碱性岩浆和晚期形成贵池岩体边缘相的A型花岗岩浆.结合长江中下游地区高碱钙碱性侵入岩和火山岩的研究成果,表明127 ～123Ma是长江中下游地区地壳伸展最强烈的阶段.     

长江下游宁镇地区晚中生代侵入岩：同位素年龄、地球化学特征与成因探讨

发育于长江中下游构造-岩浆-成矿带最东端宁镇地区的晚中生代中酸性-酸性侵入岩以富钠、高Sr和Ba、富集轻稀土元素,强烈亏损重稀土元素为特征,高场强元素Ti、Nb、Ta等表现出显著的负异常,岩石地球化学的总体特征类似于高Sr/Y的埃达克岩。但与长江中下游其他地区的高Sr/Y岩浆岩相比,宁镇地区的这些侵入岩体还表现出低的放射性成因Pb、更低的重稀土元素含量、相对高的MgO、Cr和Ni含量及Mg#值等特征,推测它们的形成过程是由(再)富集的上地幔物质部分熔融形成的岩浆与古老的大陆下地壳物质部分熔融形成的埃达克质岩浆混合,混合岩浆在演化过程中还经历过较强的矿物分离结晶作用以及一定程度的上地壳物质混染。该再富集事件的发生可能与俯冲的古太平洋板块部分熔融所析出的熔体(或流体)交代上覆的地幔楔有关,导致原已富集的陆下岩石圈地幔更进一步富集挥发分以及不相容元素,古老的富集地幔中所累积的放射性成因Sr、Nd同位素被"中和",该作用在长江中下游地区可能仅影响到最东段的宁镇地区,并没有波及到更靠内陆的其他地区。宁镇地区的这些埃达克岩侵位于100~108Ma的早白垩世末期,晚于长江中下游其他地区高Sr/Y岩体长达30Ma左右,其间存在着较长时间的岩浆活动静止期,意味着它们可能形成于不同的动力学背景。后者的形成可能与区内印支期—早燕山期陆内挤压造山后的应力松池,加厚的大陆下地壳及其富集的岩石圈地幔发生拆沉和部分熔融有关,这种发生在长江中下游广大地区的岩石圈减薄事件可能并没有波及到最东段的宁镇地区。而前者可能与早白垩世末期—晚白垩世初期,太平洋板块相对亚洲大陆板块运动方向发生了改变,中国东部大陆边缘进入拉张-裂解的构造环境有关,但其效应在长江中下游地区可能主要影响到了最东段的宁镇地区,其他地区对这次构造变动并没有产生明显的岩浆活动。     

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩:年代学格架、地球化学特征及成因讨论

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩发育在宁芜、庐枞、溧水和怀宁四个火山岩盆地内,该系列的火山岩地球化学性质上以相对富碱、高K、明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti为特征。Ba和Sr的特征在不同盆地内随岩性的不同表现各异,表明斜长石的分离结晶可能在这些盆地内岩浆演化过程中起着一定的作用。这些盆地内的橄榄玄粗岩系列火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)与大多数大陆环境下的橄榄玄粗岩系列岩石不同,而类似于大洋岛弧内的,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩。这些火山岩的Sr、Nd同位素组成总体处于扬子克拉通岩石圈地幔附近,指示这些橄榄玄粗质母岩浆主要是由富集的岩石圈地幔部分熔融形成的。但盆地所处的构造位置对岩浆的性质也有显著的影响,指示地壳基底物质的混染也不同程度存在。区内榄玄粗岩系列火山活动持续的时间很短,主要集中在约128134 Ma左右,峰值约130 Ma,其成因的动力学机制可能与晚中生代发生在中国东部的岩石圈减薄事件有关。     

豫西南泥湖矿集区石宝沟花岗岩体的锆石U-Pb年龄、岩石地球化学及Hf同位素组成

石宝沟花岗岩体位于华北陆块南缘,主要由似斑状二长花岗岩和中细粒二长花岗岩组成,发育岩浆暗色包体。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示,似斑状二长花岗岩和中细粒二长花岗岩的成岩年龄分别为(156±1)Ma(N=15,MSWD=0.34)和(157±1)Ma(N=17,MSWD=0.10)。这些花岗岩的A/CNK=0.82～1.02,Na2O+K2O=7.61%～8.91%,K2O/Na2O=1.02～1.48,属于高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质I型花岗岩。稀土和微量元素特征显示其富集LREE、Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素,亏损HREE、P、Ti等高场强元素,具有弱的负铕异常,个别样品具有正铕异常(δEu=0.81～1.12)。似斑状二长花岗岩的锆石εHf(t)为-22.6～-8.3,tDM2为2.64～1.73Ga;中细粒二长花岗岩εHf(t)为-26.9～-12.4,tDM2为2.91～1.99Ga。岩石地球化学和锆石Hf同位素组成特征表明,石宝沟花岗岩体的源区物质以壳源物质为主,可能为太古宙太华群,但也有年轻幔源组分的参与。     

内蒙古阿尔山地区中生代A型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

在岩石学研究的基础上,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学方法,研究了阿尔山地区不同时代花岗岩体的成因和构造意义。研究表明,三广山中粒碱长花岗岩形成于印支期(228.5±3.0Ma);南兴安似斑状碱长花岗岩形成于燕山期(141.7±2.6Ma),捕获锆石年龄为1847±21Ma,反映该区可能具有前寒武纪结晶基底。两岩体岩石化学以富Si、高K、低Mg、贫Ca为特点,A/CNK值为1.00~1.05;富集高场强元素和轻稀土元素,亏损重稀土元素和大离子亲石元素,稀土元素配分模式为典型的右倾海鸥型。岩相学和地球化学特征显示,三广山和南兴安花岗岩均为A型花岗岩。其中,三广山花岗岩为A2型花岗岩,南兴安花岗岩为A1型花岗岩。全岩Sr-Nd同位素组成(εNd(t)值为2.26~5.58)表明,阿尔山地区花岗岩的源区可能为显生宙—新元古代期间从亏损地幔中新增生的地壳物质,但南兴安和三广山2个岩体的形成机制不同。三广山A2型花岗岩可能是古亚洲洋在三叠纪闭合后进入造山后阶段岩石圈伸展体制下的产物,而南兴安A1型花岗岩可能形成于早白垩世大兴安岭地区板内伸展作用下的拉张减薄环境。     

内蒙古阿尔山地区中生代A型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

在岩石学研究的基础上,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学方法,研究了阿尔山地区不同时代花岗岩体的成因和构造意义。研究表明,三广山中粒碱长花岗岩形成于印支期（228.5±3.0Ma）;南兴安似斑状碱长花岗岩形成于燕山期（141.7±2.6Ma）,捕获锆石年龄为1847±21Ma,反映该区可能具有前寒武纪结晶基底。两岩体岩石化学以富Si、高K、低Mg、贫Ca为特点,A/CNK值为1.00~1.05;富集高场强元素和轻稀土元素,亏损重稀土元素和大离子亲石元素,稀土元素配分模式为典型的右倾海鸥型。岩相学和地球化学特征显示,三广山和南兴安花岗岩均为A型花岗岩。其中,三广山花岗岩为A2型花岗岩,南兴安花岗岩为A1型花岗岩。全岩Sr-Nd同位素组成（εNd(t)值为2.26~5.58）表明,阿尔山地区花岗岩的源区可能为显生宙—新元古代期间从亏损地幔中新增生的地壳物质,但南兴安和三广山2个岩体的形成机制不同。三广山A2型花岗岩可能是古亚洲洋在三叠纪闭合后进入造山后阶段岩石圈伸展体制下的产物,而南兴安A1型花岗岩可能形成于早白垩世大兴安岭地区板内伸展作用下的拉张减薄环境。     

江西大湖塘中生代花岗岩的成因与构造指示意义:年代学、矿物化学、地球化学与Lu Hf同位素制约

江西大湖塘地区发育多期次与钨、铜、钼多金属成矿关系密切的中生代花岗岩。本文对该地区出露的似斑状黑云母二长花岗岩和黑云母花岗斑岩进行矿物化学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。其中似斑状黑云母二长花岗岩样品的成岩年龄分别为145.6±1.4 Ma(昆山岩体)、148.4±2.4 Ma(燕子崖岩体中部)和145.7±2.9 Ma(燕子崖岩体边部);黑云母花岗斑岩成岩时代为143.7±2.4 Ma(狮尾洞岩体),四者的继承锆石均来自新元古代花岗岩源区。岩石地球化学特征显示主量元素特征相似,似斑状黑云母二长花岗岩和黑云母花岗斑岩普遍高硅(SiO_2分别为72.37%～73.33%和70.16%～73.8%);富铝,二者铝饱和指数A/CNK分别为1.23～1.47和1.30～3.02,均属过铝质高钾钙碱性系列,而稀土、微量元素特征存在明显差异,其中似斑状黑云母二长花岗岩轻重稀土分馏明显,(La/Yb)_N平均为26.18,Eu负异常明显,稀土元素配分曲线呈明显右倾型,富集大离子亲石元素(LILE)Cs、Rb、Th、U、K、Pb,亏损高场强元素(HFSE)Zr、Nb、Ti、Y,低Ba、Sr;而黑云母花岗斑岩轻重稀土分馏不显著,(La/Yb)_N平均为9.76,Eu负异常明显,稀土元素配分曲线呈"海鸥型",并显示"M"型四分组效应,微量元素富集LILE,亏损HFSE。似斑状黑云母二长花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)值为-7.39～-5.19,两阶段模式年龄(T_(DM2))为1.53～1.67 Ga。综合分析表明,大湖塘晚侏罗世似斑状黑云母二长花岗岩应产于古太平洋板块向华南板块俯冲的构造背景之下,由中上地壳的新元古代黑云母花岗闪长岩部分熔融形成;而早白垩世黑云母花岗斑岩形成于古太平洋板块向华南板块俯冲—俯冲后伸展的构造转换背景之下,由于软流圈地幔上涌,诱发上地壳新元古代黑云母二长花岗岩部分熔融,且在结晶分异过程中还受到富Cl流体的交代。     

大别山中生代中酸性岩浆岩锆石U-Pb定年、元素和氧同位素地球化学研究

对大别山中生代主簿源、天柱山和团岭中酸性岩浆岩进行了锆石U-Pb定年、全岩主量和微量元素分析以及全岩和单矿物的氧同位素分析。结果表明,这些富钾的中酸性侵入岩表现出明显的轻稀土富集和高场强元素(Nb、P和Ti)负异常,与围岩片麻岩之间具有类似的微量元素分布特征和初始Sr-Nd-Ph同位素组成。锆石U-Pb年龄指示了早白垩世(121～131Ma)的岩浆结晶年龄。通过CL照相和SHRIMP定年在某些锆石颗粒中发现了老的继承核,年龄分别为742～815Ma和222Ma。这些新元古代和三叠纪核年龄分别与大别-苏鲁造山带超高压变火成岩原岩年龄和超高压变质年龄一致。尽管石英和锆石具有较小的δ~(18)O值变化范围(石英:6.30‰～8.66‰,锆石:4.14‰～6.11‰),全岩和其它单矿物氧同位素比值变化较大(全岩:0.07‰～7.13‰,钾长石:0.55‰～7.40‰,斜长石:-4.88‰～6.96‰),大多数锆石具有与正常地幔锆石(5.3±0.3‰)一致的δ~(18)O值。大多数样品的石英-锆石之间保存了氧同位素平衡分馏,而其它矿物(如,钾长石、斜长石、黑云母和角闪石)与锆石之间则大多表现出明显的氧同位素不平衡分馏,指示它们受到了岩浆期后亚固相水-岩相互作用的扰动。元素和同位素特征表明,大别山中生代中性岩起源于加厚基性下地壳的脱水部分熔融,在岩浆侵位过程中伴随有结晶分异作用;而花岗岩则起源于与北大别TTG正片麻岩具有相似化学组成的中性地壳的部分熔融。因此,大别山中生代中酸性岩岩浆源区是三叠纪扬子陆块俯冲产生的加厚地壳,形成机制可能与早白垩世地幔超柱事件热扰动所引起的部分熔融有关。     

江南造山带东段皖浙交界附近晚中生代花岗岩类的年代学、地球化学与层圈相互作用讨论

江南造山带东段晚中生代花岗岩类侵入体可划分为三期：（1）初期阶段形成的侵入岩规模小、分布零星,时代主要介于181~167Ma之间,峰值约为173Ma;（2）早期阶段形成的侵入体出露广泛,以花岗闪长岩为主,时代主要介于153~137Ma之间,峰值约为141Ma;（3）晚期阶段形成的侵入体分布也较广,岩性主要为碱长花岗岩-正长花岗岩,时代主要介于135~122Ma之间,峰值约为128Ma。其中早、晚两期的岩浆活动在时间上略有重叠,表明区域岩浆活动的不均衡性和不同步性。三个阶段形成的侵入岩地球化学上各具特色,暗示彼此之间在岩浆源区、岩浆作用过程及动力学机制等方面既不相同但又具一定的联系。初期和早期阶段形成的花岗岩类侵入体地球化学性质上都兼具埃达克质及岛弧型岩浆岩的特征,但前者普遍具有高且较均一的全岩ε_Nd（t）值（接近球粒陨石的值）和锆石ε_Hf（t）值,低的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始值,Nd和Hf同位素亏损地幔二阶段模式年龄（t_2DM）相对较小（~1.0Ga）,推测其岩浆源区为新元古代岛弧环境下注入到地壳底部（底侵）的玄武岩;后者具富集型且变化范围广的Sr、Nd、Hf同位素组成,拥有三期侵入岩中最低的全岩ε_Nd（t）值（主要介于-9~-4之间,峰值约为-7）和锆石ε_Hf（t）值（主要介于-10~+2之间,峰值约为-6）、最大的Nd和Hf同位素亏损地幔二阶段模式年龄,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始值较高且变化范围大（介于0.7066~0.7121之间）,结合其普遍富铝和低MgO含量的岩石化学特征,指示它们的岩浆源区以壳源为主,且古老的地壳物质（包括经历过表生作用的地壳物质）占了重要比例,推测其岩浆源区为古老的地壳物质和新元古代岛弧岩浆岩混合而成的下地壳。晚期阶段形成的侵入岩地球化学上具典型的A-型花岗岩的特征,它们与早期阶段形成的I/S-型花岗岩类具有密切联系,表现在空间上往往彼此共生,构成复合岩体;时间上有一定的迟后,与构成复合岩体的早期侵入岩间往往有约10Myr的间隔;成因上具密切联系,它们的Nd、Hf同位素组成具可比性,指示它们可能具有相同的岩浆源区,晚期的A-型花岗岩浆可能是早期部分熔融后残余组分再次熔融的产物。但与早期阶段形成的花岗岩类侵入岩相比,晚期形成的A-型花岗岩的ε_Nd（t）和ε_Hf（t）值偏高些,Nd和Hf同位素亏损地幔二阶段模式年龄偏小些,指示其中可能混入了更大比例的新生幔源物质。江南造山带东段晚中生代三期侵入岩的成因机制可能是太平洋板块俯冲的远程构造效应下,陆内持续拉张,且拉张状态随着俯冲板片的后撤和/或俯冲角度的变陡持续加强,先后触发了增厚的地壳底部（新元古代底侵的）玄武岩和下地壳混杂物质（古老地壳物质与新元古代注入产物）的部分熔融。不同层圈相互作用及对岩浆成因的贡献随时间有明显的演化,总体而言,随着时间的由早到晚,部分熔融的压力条件逐渐减小（地壳由加厚到减薄）、新生幔源物质的贡献不断增大。