柴达木盆地北缘黄绿山奥长花岗斑岩成因及其地球动力学意义

黄绿山地区位于柴达木盆地北缘造山带西段,区内花岗岩广泛分布,相对匮乏同位素的研究成果以及岩浆活动和变质作用的地质记录。本文对前人在地质填图中认为原属于华力西期的奥长花岗斑岩侵入体进行岩相学、年代学、地球化学和全岩Sr-Nd同位素研究,探讨其成因类型和源区,并在此基础上讨论了其地球动力学意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,黄绿山奥长花岗斑岩结晶时代为466±3 Ma,为加里东期中奥陶世的产物。样品具有高SiO2和Na2O,低K2O的特点;在SiO2—K2O图解上,除一个样品落入钙碱性区域之外,其余样品全部落入低钾拉斑系列。样品具有右倾的稀土分配特点（(La/Yb)N介于4.41～10.01）,具有微弱的Eu异常（0.94~1.09）。样品具有较低的10000Ga/Al（＜2.6）以及极低的P2O5（平均为0.06%）,说明黄绿山奥长花岗斑岩为I型花岗岩;结合其中元古代的Nd二阶段模式年龄（1.03~1.21Ga）,认为黄绿山奥长花岗斑岩为中元古代下地壳再活化部分熔融的产物。在花岗岩构造图解上,样品落入VAG区域,显示其与洋壳俯冲具有密切的联系,结合其与奥陶系滩间山群的伴生关系和具有喜马拉雅型花岗岩的特征,因此认为黄绿山奥长花岗斑岩产于与洋壳俯冲相关的弧后盆地环境中;弧后盆地的存在暗示洋壳俯冲仍未结束,地体碰撞尚未开始,因此柴达木盆地北缘洋盆至少在466 Ma仍未关闭。     

柴达木盆地北缘滩间山金矿区斜长花岗斑岩锆石LA-MC-ICPMS测年及其岩石地球化学特征

滩间山金矿区斜长花岗斑岩出露于柴达木盆地北缘构造带,是区内出露较大的斑岩体。利用LA-MC-ICPMS锆石定年方法,测得斜长花岗斑岩锆石的年龄为2 416～336Ma,可分为3组:2 416～2 365,1 797～1 602,358～336Ma。对锆石矿物成因研究表明,第一组和第二组年龄为继承性锆石的年龄,反映其源岩有前寒武纪变质岩或同期岩浆岩的物质;第三组为斜长花岗斑岩的结晶年龄,表明岩体形成于早石炭世,为华力西中期斜长花岗斑岩。岩石地球化学特征表明,岩石属钙碱性系列偏铝质岩石,为I型花岗岩,形成于后碰撞环境。结合锆石的年龄测定数据,认为斜长花岗斑岩物质具有多来源的特点,华力西中期是本区金矿形成的一个重要成矿期。     

柴北缘牛鼻子梁地区花岗闪长岩锆石U-Pb年代学及地球化学研究

柴北缘牛鼻子梁地区的花岗闪长岩锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究结果表明,该花岗闪长岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄为393.2~395.6Ma,对应的加权平均年龄为(394.4±2.4)Ma,表明该岩石形成于中泥盆世。岩石主量元素具有较高的SiO_2(65.70%~69.22%)和Al_2O_3(14.96%~16.03%)、较低的MgO(1.37%~1.89%)含量,A/CNK值为0.95~0.98,属于钙碱性、准铝质系列,具有I型花岗岩的特征,表明其岩浆起源于下地壳部分熔融。岩石稀土总量较高,无明显的Eu异常(δEu=0.95~1.30),富集轻稀土元素和K、Rb、Ba、U等大离子亲石元素,相对亏损重稀土元素和Nb、Ta、Ti、Th、Zr等高场强元素。综上可知,岩石具有碰撞后花岗岩的地球化学特征属性,结合区内晚泥盆世牦牛山组陆相火山岩和区域构造演化特征,认为牛鼻子梁地区的花岗闪长岩形成于柴达木地块与南祁连地块碰撞后的伸展环境。     

铜陵桂花冲花岗闪长斑岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其地质意义

针对对铜陵桂花冲花岗闪长斑岩进行岩石学、岩石地球化学及锆石U-Pb同位素年代学研究,结果表明该花岗闪长斑岩高硅富碱(w(SiO2)平均为63.60%,w(Na2O+K2O)平均为7.09%,K2O/Na2O为0.51~0.68),属高钾钙碱性系列岩石。岩石稀土总量低(ΣREE在187.43×10-6和209.19×10-6之间),但轻稀土富集而重稀土亏损(ΣLREE/ΣHREE为15.00~16.49,(La/Yb)N为22.37~28.45),且具弱负Eu异常(δEu在0.75~0.83,平均为0.80)。同时,岩石富集大离子亲石元素(Rb,Ba,Th和U),而亏损高场强元素(Nb和Ta)。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测得花岗闪长斑岩年龄为(138.3±1.4)Ma,表明该岩体的形成时代为早白垩世,与铜陵矿集区中生代主要成矿岩体的年龄(137.5 Ma±1.1Ma~151.8Ma±2.6Ma)一致。该花岗闪长斑岩形成于碰撞后构造环境,是由壳幔混合岩浆冷却结晶形成的。     

赣中聚源钨矿区花岗斑岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素特征及成因探讨

聚源钨矿是赣中地区的一个大型石英脉型白钨矿床。通过对与矿床密切相关的花岗斑岩开展锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Sr-Nd-Hf同位素研究,结果表明,其形成年龄为152.4±1.0 Ma。花岗斑岩具有高硅(SiO₂=75.08%～76.11%),富碱(K₂O+Na₂O=7.82%～8.70%),富钾(K₂O=4.57%～5.39%),强过铝质(A/CNK=1.05～1.20,均值>1.1)的特征;富集Rb、Th、U、K、Sm等元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti、Zr和Eu等元素,与S型花岗岩特征类似;轻稀土元素富集,重稀土元素亏损((La/Yb)_N=14.07～15.89),Eu强烈亏损(δEu=0.04～0.11)。岩石的I_Sr值介于0.709702～0.717566之间,平均为0.714717,ε_Nd(t)值为-8.8～-8.1,锆石ε_Hf(t)值在-11.9～-9.3之间,两阶段Nd模式年龄和两阶...     

内蒙古半砬山钼矿含矿斑岩U-Pb年龄和地球化学及其地质意义

内蒙古半砬山钼矿位于西拉木伦钼多金属矿带东北段,是新近发现的一个中型斑岩钼矿床。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,含矿花岗闪长斑岩成岩年龄133.5±1.7Ma,说明半砬山钼矿是早白垩世构造-岩浆活动的产物;赋矿围岩流纹斑岩的成岩年龄为160±2Ma,早于成矿年龄27Ma。锆石Hf同位素组成显示流纹斑岩和花岗闪长斑岩的εHf(t)基本为不大的正值,集中在+2～+3.5左右,说明其岩浆来自亏损地幔新增生的地壳物质。除同位素特征相似外,流纹斑岩与花岗闪长斑岩具有类似的地球化学特征,比如都具有富Al、K,低Mg、Ca及TFe,呈高钾钙碱性特征;稀土和微量元素组成特征上,流纹斑岩与花岗闪长斑岩都具有轻重稀土分馏较明显,相对富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta、Zr等高场强元素的特征,所不同的是流纹斑岩∑REE含量较花岗闪长斑岩高,Eu负异常也较明显,并且流纹斑岩为低Sr高Yb(Sr平均为37.3×10-6,Yb平均为4.81×10-6),而花岗闪长斑岩为高Sr低Yb(Sr平均为628×10-6,Yb平均为1.64×10-6)。这些特征暗示流纹斑岩形成的源区可能为中上地壳,花岗闪长斑岩源区物质可能为加厚的下地壳熔融产物,即在岩石圈不断伸展过程中,成岩岩浆源区不断加深。     

西藏冈底斯中段错杰地区花岗斑岩年代学、地球化学特征及其找矿意义

在西藏冈底斯中段错杰地区发现一套含孔雀石的花岗斑岩,为确定其形成时代、成因及其找矿意义,对该套花岗斑岩进行了岩相学、LA- ICP-MS锆石U-Pb年代学及地球化学特征研究。结果表明: 该套花岗斑岩中的锆石为岩浆成因,锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(13.9±0.2)Ma,侵入时代为中新世。主量元素地球化学测试结果显示花岗斑岩具有富SiO₂、富Al₂O₃、富碱、富钠的钙碱性特征。微量元素地球化学测试结果显示花岗斑岩相对富集U、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Yb等高场强元素,稀土总量为(47.4~141.4)×10^-6,轻稀土相对富集,具正Eu异常。经过综合分析,认为花岗斑岩形成于加厚下地壳的部分熔融,形成过程中可能发生了部分分离结晶作用。通过将花岗斑岩的地质特征与区域典型矿床进行对比,发现错杰地区花岗斑岩具有与冈底斯斑岩铜矿相似的地质特征及成矿系统,深部可能隐伏有较大的含矿斑岩体,具有较好的找矿前景。     

江西大湖塘富钨花岗斑岩年代学、地球化学特征及成因研究

在江西大湖塘地区发现具有高钨含量的花岗斑岩体,钨含量是普通花岗岩的几十甚至上百倍。本文对该富钨花岗斑岩进行了详细的锆石U-Pb年代学、主量元素、微量元素以及Nd-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法测得大湖塘花岗斑岩成岩年龄为134.6±1.2Ma。岩相学和岩石地球化学研究表明这种花岗斑岩属于高分异的S型花岗岩,具有高硅,富碱,过铝质,较高的Ga/Al值,锆饱和温度低,轻重稀土分馏明显,Eu负异常明显的特点。大湖塘富钨花岗斑岩的ε_Nd（t）值和锆石ε_Hf（t）值分别变化于-7.45~-8.20,-2.43~-8.23之间,两阶段Nd 和Hf模式年龄分别为t_DM^C（Nd）=1534~1595Ma,t_DM^C（Hf）=1312~1677Ma。结合其CaO/Na₂O值都小于0.3,本文认为它的源区很可能来源于双桥山群的泥质变质沉积岩。这种富钨花岗斑岩有富Li、Rb,贫Ba、Zr,ΣREE含量低,GCI值大于零的特征。Ba/Rb<0.6,Rb/Zr>6可作为富钨花岗岩的判别标志而与贫钨的花岗岩区分开来。富钨的双桥山群泥质变质岩部分熔融可初步形成富钨的花岗岩浆,岩浆在高度结晶分异过程中则可使得钨进一步富集在花岗斑岩岩浆热液中并进一步形成了超大型的大湖塘钨矿床。     

内蒙古扎拉格阿木铜矿床成矿岩体地质地球化学及其成矿学意义

扎拉格阿木铜矿床位于锡林浩特古老地块东北部边缘,是内蒙古自治区也是大兴安岭中南段西坡富Zn-Pb-Ag成矿带新近发现的一处与花岗斑岩相关的中等规模热液型铜矿床,研究其成岩成矿机制能为区域找铜提供理论基础,并拓宽勘查方向。为查明花岗斑岩形成时代、岩浆源区特征及其与矿化之间的关系,本文对该岩体进行了岩相学、全岩元素组成、锆石U-Pb年代学和全岩Sr-Nd同位素组成研究。结果表明,岩体具高SiO₂和Al₂O₃含量、低MgO含量,轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,弱Eu负异常,亏损Ta、Nb、Ti和P等高场强元素,富集Rb、K、La和Th等大离子亲石元素。这些特征表明其属高钾钙碱性I型花岗岩。ε_Nd(t)值为较小的正值,变化范围为2.1～3.3,对应的Nd同位素模式年龄T_DM值在980～740 Ma之间,显示花岗斑岩岩浆的形成与壳幔物质的混合有关。岩浆锆石U-Pb年龄为(254.51±2.13) Ma,指示成岩及与其相关的成矿作用发生于晚二叠世。综合分析认为,扎拉格阿木铜矿床形成于晚二叠...     

柴达木盆地北缘富氦天然气的发现——兼议成藏地质条件

在柴达木盆地北缘全吉山、团鱼山地区的煤炭钻孔和泥页岩解吸气中发现了体积分数较高的氦气显示。对2个地区的6件样品进行甲烷C同位素和He同位素分析,其中2个样品的δ13C1值分别为-38.4‰和-39.9‰,属于有机成因。4个样品的3He/4He同位素测试结果在0.03×10-6~1.3×10-6之间,表明氦气来源以壳源氦为主,个别样品有少量幔源氦加入。通过区域背景资料和物探资料分析认为,柴北缘壳源成因的氦可能主要来源于基底富U、Th花岗岩体的放射性衰变,而柴北缘的山前深大断裂则可为氦的运移提供良好通道。氦气产生后,在垂向运移过程中结合其他烃类或非烃类气体,在侏罗系、古近系-新近系良好的储盖条件下,有可能形成独特的富氦天然气富集。     

柴达木盆地北缘富氦天然气的发现——兼议成藏地质条件

在柴达木盆地北缘全吉山、团鱼山地区的煤炭钻孔和泥页岩解吸气中发现了体积分数较高的氦气显示。对2个地区的6件样品进行甲烷C同位素和He同位素分析,其中2个样品的δ13C1值分别为-38.4‰和-39.9‰,属于有机成因。4个样品的3He/4He同位素测试结果在0.03×10-6~1.3×10-6之间,表明氦气来源以壳源氦为主,个别样品有少量幔源氦加入。通过区域背景资料和物探资料分析认为,柴北缘壳源成因的氦可能主要来源于基底富U、Th花岗岩体的放射性衰变,而柴北缘的山前深大断裂则可为氦的运移提供良好通道。氦气产生后,在垂向运移过程中结合其他烃类或非烃类气体,在侏罗系、古近系—新近系良好的储盖条件下,有可能形成独特的富氦天然气富集。     

柴北缘胜利口东地区白云母二长花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素

[研究目的]柴北缘地区分布着大量早古生代花岗岩,是否存在与大陆深俯冲和早期碰撞阶段的岩浆活动,截至目前研究资料较少,制约了对柴北缘地区大地构造背景演化的认识.[研究方法]本文对胜利口东地区白云母二长花岗岩进行锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素研究.[研究结果]通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得...     

柴达木盆地北缘都兰地区旺尕秀辉长杂岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

详细的地球化学研究表明,柴北缘旺尕秀辉长杂岩(包括辉长岩、辉绿岩和斜长岩)具有岛弧火山岩的特征,形成于岛弧环境。对辉长岩中锆石的阴极发光图像和微量元素的研究显示,所有的锆石均具有相对宽缓的振荡环带结构和轻稀土元素亏损、重稀土元素明显富集的典型基性岩浆锆石的特征。通过锆石LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素分析,得到206Pb/238U加权平均年龄468 Ma±2 Ma,同时得到一个最大的谐和年龄522 Ma±9 Ma,表明旺尕秀辉长杂岩的形成时代应介于468~522 Ma之间。岛弧型旺尕秀辉长杂岩时代的确定,结合本区已有的研究成果,表明柴北缘确实存在古生代洋盆事件,至少从中奥陶世开始发生板块的俯冲消减作用,从侧面说明柴北缘陆壳深俯冲的时代不应早于460 Ma。     

柴达木盆地北缘都兰地区旺尕秀辉长杂岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

详细的地球化学研究表明,柴北缘旺尕秀辉长杂岩(包括辉长岩、辉绿岩和斜长岩)具有岛弧火山岩的特征,形成于岛孤环境.对辉长岩中锆石的阴极发光图像和微量元素的研究显示,所有的锆石均具有相对宽缓的振荡环带结构和轻稀土元素亏损、重稀土元素明显富集的典型基性岩浆锆石的特征.通过锆石LA-ICP-MS U-Th-Pb同住素分析,得到~(206)pb/~(238)U加权平均年龄468 Ma±2 Ma,同时得到一个最大的谐和年龄522 Ma±9 Ma,表明旺尕秀辉长杂岩的形成时代应介于468～522 Ma之间.岛弧型旺尕秀辉长杂岩时代的确定,结合本区已有的研究成果,表明柴北缘确实存在古生代洋盆事件,至少从中奥陶世开始发生板块的俯冲消减作用,从侧面说明柴北缘陆壳深俯冲的时代不应早于460 Ma.     

柴北缘二郎洞地区L 构造岩变形特征及其地质意义

柴北缘二郎洞地区出露包含早古生代岩石组合的达肯大坂岩群,其构造变形期次和变形时代研究接近空白, 本文首次在其中发现了面理微弱, 而拉伸线理十分发育的L 构造岩,对其详细的构造解析对认识柴北缘构造演化具有重要意义。二郎洞达肯大坂岩群存在两期构造变形作用（D₁、D₂）,D₁ 期变形表现为兼具逆冲分量的左旋走滑剪切,D₂ 期变形表现为兼具正断性质的右旋走滑剪切。D₁ 期变形产生LS 构造岩和L 构造岩。其中L 构造岩中矿物拉伸线理的倾伏向约为142°,与柴北缘造山带延伸方向一致,倾伏角一般在2°～54°。对L 构造岩以及侵入其中的未变形次安山岩进行LA-ICP-MS 锆石U-Pb定年,获得它们的结晶时间分别为457 Ma 和406 Ma,L 构造的变形时代可能介于457～406 Ma 之间。根据长石、石英等矿物的变形形式,估计L 构造岩的变形温度在380 ℃～420 ℃之间, 应形成于地下13～14 km 深处。在构造特征分析和岩相学研究的基础上,结合柴北缘早古生代岩浆活动时代构架,我们认为二郎洞地区L 和LS 构造岩的原岩可能是原特提斯洋向北俯冲增生过程中形成的早古生代弧花岗岩,由于柴达木-东昆仑板块和祁连陆块之间的斜向碰撞,导致局部地区出现挤压并沿造山带延伸方向走滑活动。在走滑剪切作用下使地壳流变层中的弧岩浆岩体向地表挤出,局部成分相对均匀的花岗质岩石,因具有较强的岩石力学性能而形成了L构造岩。     

柴达木盆地北缘都兰地区旺尕秀辉长杂岩的锆石LA—ICP—MS U—Pb年龄及地质意义

详细的地球化学研究表明,柴北缘旺尕秀辉长杂岩（包括辉长岩、辉绿岩和斜长岩）具有岛弧火山岩的特征,形成于岛弧环境。对辉长岩中锆石的阴极发光图像和微量元素的研究显示,所有的锆石均具有相对宽缓的振荡环带结构和轻稀土元素亏损、重稀土元素明显富集的典型基性岩浆锆石的特征。通过锆石LA—ICP—MSU-Th-Pb同位素分析,得到^206Pb／^238U加权平均年龄468Ma＋2Ma,同时得到一个最大的谐和年龄522Ma＋9Ma．表明旺尕秀辉长杂岩的形成时代应介于468-522Ma之间。岛孤型旺尕秀辉长杂岩时代的确定,结合本区已有的研究成果,表明柴北缘确实存在古生代洋盆事件,至少从中奥陶世开始发生板块的俯冲消减作用．从侧面说明柴北缘陆壳深俯冲的时代不应早于460Ma。     

柴北缘赛什腾中二叠世辉长岩成因及其对宗务隆洋盆俯冲时限的制约

对侵位于柴北缘构造带西段达肯大坂岩群中的赛什腾钙碱性系列辉长岩进行了地球化学、年代学研究，结果显示，该辉长岩具有低SiO₂、高Al₂O₃、富MgO及FeO^T、贫ALK的特征，且富集LILE元素、亏损HFSE元素，稀土元素配分曲线整体表现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素平坦且呈右倾型配分模式，并且低Zr和Zr/Y，指示赛什腾辉长岩形成于活动大陆边缘岛弧环境。锆石LA-ICP-MS U-Pb结晶年龄为271±3 Ma。赛什腾辉长岩原岩岩浆是地幔尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物，在演化过程中经历了弱的斜长石以及较为明显的单斜辉石的分离结晶作用，并在上升侵位过程中遭受了弱的中上地壳的同化混染作用。结合区域构造演化史以及同时代岩浆岩的年代学和地球化学特征，认为赛什腾辉长岩是中二叠世早期宗务隆洋壳向欧龙布鲁克地块南向俯冲的产物，且宗务隆构造带西段俯冲-碰撞事件明显早于东段，而东西两段俯冲-碰撞时限的差异表明宗务隆洋盆存在西早东晚的"剪刀式闭合"的可能。     

江西相山矿田北部产铀花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及成因类型

相山铀矿田是中国迄今为止发现的最大的火山岩型铀矿床,其北部主要铀矿类型为花岗斑岩型铀矿床,铀成矿在时空和成因上与超淺成侵入相的花岗斑岩有关。前人多针对某一具体矿床含矿主岩开展工作,获得的花岗斑岩成岩年龄数据相差较大,影响了对相山花岗斑岩型铀矿的深入研究。选择相山北部横涧、游坊、沙洲、云际等铀矿床的含矿主岩——花岗斑岩系统开展野外地质调查、地球化学特征和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,以期厘定相山花岗斑岩型铀矿床含矿主岩的成岩时代和成因类型。花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,横涧、游坊、沙洲、云际的花岗斑岩206Pb/238U年龄加权平均值分别为135.6±1.3Ma（MSWD=0.45,n=26）、136.2±1.3Ma（MSWD=1.2,n=21）、133.4±11Ma（MSWD=0.67,n=24）及134.3±1.1Ma（MSWD=0.88,n=25）,集中在132~137Ma之间,属于早白垩世。研究认为,相山北部花岗斑岩成因类型界于A型花岗岩与S型花岗岩之间的过渡型,为A-S型花岗岩。花岗斑岩岩浆起源于中元古代地壳,地壳物质作为主要成分参与了花岗斑岩的形成,同时有少量地幔物质的加入。花岗斑岩为板内构造界境下伸展体制的产物,可能是由于太平洋板块俯冲后,因板块后撤导致岩浆侵入作用的结果。