秦岭造山带晚三叠世花岗岩体侵位深度及其构造意义

秦岭造山带广泛分布的晚三叠世花岗岩是华南板块和华北板块碰撞形成的典型产物,是造山带转入区域伸展构造体制的标志。目前关于秦岭造山带的研究主要集中在地球化学和年代学方面,而有关花岗岩侵位的温压等物理化学条件研究则相对较少。本文通过角闪石全铝压力计和角闪石-斜长石温度计计算,获得其温压数据。结果显示,糜署岭、老君山、秦岭梁、东江口岩体的侵位深度分别为11.4、7.3、8.3、8.5 km,对应于地壳中上部。糜署岭岩体主要为花岗闪长岩,侵位深度大于其余岩体(二长花岗岩),而且岩体的侵位深度主要和岩性有关。利用侵位深度和已发表的热年代学数据,对这些岩体侵位后的剥蚀速率进行估算,结果表明T₃-J₂的平均剥蚀速率约为140 m/Ma,说明燕山运动和印亚碰撞对秦岭造山带花岗岩的剥蚀贡献不大。     

钙碱性火成岩的角闪石全铝压力计 ——回顾、评价和应用实例

定量地获得岩体结晶时的压力,对于探讨其剥蚀深度及了解造山带的构造热演化史等方面有重要意义。对于钙碱性侵入岩而言,可以应用角闪石全铝压力计对钙碱性火成岩结晶压力进行估计。对于不同角闪石压力计公式的选择,前提是满足它们各自的适用条件,否则所得结果没有意义。角闪石全铝压力计不能用于估算A型花岗岩的结晶压力,更不能用于计算变质岩的变质压力。对于结晶温度低于750℃的钙碱性中酸性岩体而言,Anderson和Smith(1995)的温度校正意义不大。Ridolfi等(2010)提出的指数关系角闪石压力计公式适用于钙碱性火山岩中角闪石斑晶的结晶压力估算。Uchida等(2007)的黑云母全铝压力计缺乏理论和实验基础,不建议使用。应用角闪石全铝压力计所得到薛家石梁—黑山寨复式岩体侵位深度的区域变化,指示了云蒙山变质核杂岩下盘的掀斜;低角度正断层(拆离断层)可以通过高角度正断层的掀斜旋转而形成。     

青海共和盆地东北部干热岩岩浆侵位结晶条件及深部结构初探

秦岭、祁连、昆仑造山带结合处的共和盆地记录了复杂的构造、岩浆、变质和沉积作用事件,是研究青藏高原北部构造-岩浆演化的关键地区。近年来,共和盆地花岗岩类高温干热岩的发现使得该区成为新型地热资源的战略基地。然而,有关干热岩原岩的组成、侵位时代、结晶温压及其时空分布等特征仍不清楚,制约着干热岩地热能勘查开采及该区构造-热演化历史的认识。本文以共和盆地东北部恰卜恰地区3口干热岩钻井岩芯和野外露头样品为基础,结合区域地质调查资料,开展了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学和矿物温压计研究。研究发现,该区干热岩主要由花岗闪长岩、英云闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等花岗岩类组成,偶见闪长岩包体。电子探针分析显示,样品中多数角闪石为铁角闪石。角闪石-斜长石矿物对温压计研究表明,岩体的结晶压力属于中低压（1.91~3.52kbar）,温度为中低温（681~693℃）,其岩浆结晶深度约在7.2~13.2km。锆石Ti饱和温度计分析表明,该区岩浆结晶温度主要为643~804℃,而恰卜恰北部的沟后杂岩体相较干热岩钻井岩芯钻揭的杂岩体具有更高的结晶温度。锆石U-Pb年代学分析表明,共和盆地东北部恰卜恰地区干热岩原岩形成时间主要为243~236Ma和225~210Ma两个时期,存在不同时期、不同源区的侵入,与印支期青藏高原北部古特提斯洋盆的俯冲消减相关。之后,共和干热岩经历了至少4.2km的隆升剥露。结合前人多种地球物理研究资料,构建了该区深部四层结构构造剖面,干热岩热源可能与地幔上涌、中下地壳存在局部熔融体有关,且受多条隐伏断裂的影响,盆地基底下的干热岩地热藏具有分区性。     

华北地块北缘晚古生代-中生代花岗岩体侵位深度及其构造意义

运用斜长石-角闪石温压计对华北地块北缘内蒙古隆起及燕山褶断带内不同时期花岗质侵入岩的结晶压力及侵位深度进行了估算.结果表明,晚古生代-早中生代期间,在内蒙古隆起及燕山褶断带之间,存在有强烈的差异性隆升及剥露过程,但这种差异性隆升及剥露在早侏罗世以来的表现则不明显.晚古生代-早中生代差异性隆升及剥露可能是导致内蒙古隆起上大量基底岩石出露、中-新元古代及古生代沉积盖层缺失及燕山褶断带中-新元古代及古生代沉积盖层大量保留的主要原因.内蒙古隆起强烈的隆升及剥露过程发生在晚石炭世-早侏罗世期间,其东部的剥露幅度比中东部明显偏小.晚古生代-早中生代期间内蒙古隆起的强烈剥露及其与燕山褶断带之间的差异性隆升可能与古亚洲洋板块向华北地块的俯冲、消减、碰撞及华北北缘区域性断裂（如平泉-古北口-赤城-尚义断裂、赤峰-围场-多伦断裂）的活动有关.燕山褶断带的强烈隆升与剥露发生则在晚侏罗世-早白垩世之后.晚侏罗世-早白垩世以来,华北地块北缘南北两侧均有一次明显的剥露过程,这一剥露可能与本区及中国东部地壳强烈伸展有关.     

西藏过铝花岗岩矿物化学特征及其岩石学意义

本文系统地讨论了西藏过铝花岗岩中斜长石、钾长石、黑云母、白云母和电气石的矿物化学特征。结果表明:岩石中的斜长石均以Ab为主,占78.73%~100%,An分子为0.13%~18.93%,而Or分子仅为0.19%~3.74%;在长石的成分分类图解中多分布于更长石区内,少量分布于钠长石区。钾长石的端元组分中Or含量最高,为81%~98.48%,Ab为1.52%~19.00%,基本不含An分子,在成分分类图解中集中分布在Ab—Or线的正长石区内。斜长石中Ab>An>Or,主要属更长石,极少量为中长石;钾长石具有高Or含量,显示Or> > Ab >> An,属钾透长石。白云母在以22个氧原子计算的分子式中,Si与Al的阳离子数均较高,其中Si为6.0575~6.6412,属多硅白云母;黑云母中Si阳离子数绝大多数小于6,值介于5.3227~6.1265之间,平均为5.5718;Al离子数为1.8735~2.6464,四面体配位为Si、Al^Ⅳ所占据,八面体配位的阳离子中Al^Ⅵ为0.2101~1.7388,大离子位中以K为主。过铝花岗岩中黑云母的Mg(Mg+Fe)比全岩的Mg(Mg+Fe)比值略高,但二者具有正相关关系,说明了其成因仍以岩浆成因为主。在云母类矿物的成因图解显示,研究区内大多数黑云母均位于C区,属壳源。     

辽东五龙金矿周缘早白垩世花岗岩体侵位深度及其地质意义

早白垩世岩浆活动对辽东半岛五龙地区金矿形成可能具有明显的制约作用,并可能为含金流体提供了热源及动力.五龙金矿南、北早白垩世三股流岩体和五龙背岩体角闪石-斜长石温压计计算结果表明,这2个岩体角闪石结晶温度为640.8～757.4℃,对应岩浆的侵位深度为5.9～9.7 km.角闪石TiO2-Al2O3图解表明,三股流和五龙...     

滇西北拉巴燕山晚期花岗岩岩石成因及其成矿指示——黑云母和角闪石矿物化学证据

在滇西北香格里拉拉巴地区,近年通过钻探新发现了燕山晚期花岗岩体及伴生的超大型钼(-铜)-多金属矿床。调查发现,岩浆成因黑云母和角闪石记录了其形成时的岩浆温度、压力、氧逸度以及物质来源等岩石成因信息,这些物理化学条件制约了成矿元素在熔体相与流体相之间的分配,成为约束岩浆过程、岩石成因及成矿机制的重要因素。本文对拉巴矿区花岗岩中黑云母和角闪石进行了详细的矿相学和成分分析,据此厘定了岩石形成的物理化学条件,探讨其岩石成因及成矿效应。结果显示,花岗岩中黑云母的Fe2+/(Fe2++Mg)值较为均一,具有无钙或贫钙的特点,Ti阳离子数为0. 31～0. 52,属于岩浆成因;角闪石的Si阳离子数为6. 68～7. 20,Ti阳离子数为0. 09～0. 13,属于岩浆成因;计算获得岩浆结晶温度为705～903℃,结晶压力为59～449 MPa,侵位深度为2. 2～17. 0 km。黑云母和角闪石的矿物化学特征指示,寄主花岗岩体为I型花岗岩,具有幔源物质参与特点,形成于较高的氧逸度环境中;黑云母的卤族元素(F、Cl)含量为0. 17%～0. 58%,指示岩浆出溶流体为富含F、Cl的流体,利于Mo、Cu等元素的富集成矿,暗示本区具有很大的成矿潜力。     

太行山阜平杂岩中麻棚-赤瓦屋岩体的时代、侵位深度及构造意义

中生代岩浆活动在太行山北段形成了一系列花岗岩体,其中的麻棚-赤瓦屋岩体侵位于穹窿状的阜平杂岩中,具有贫硅、富碱、高铝的钙碱性I型花岗岩特征。岩体分带明显,由边部向核部可以划分为石英闪长岩、花岗闪长岩、似斑状花岗岩3个相带,它们的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为126.4±2.4 Ma、125.4±2.0 Ma和126.2±2.0 Ma,在误差范围内一致,指示岩体在早白垩世期间快速侵位、结晶。各相带样品的角闪石全铝平均值分别为1.018、0.880和0.871,对应的角闪石平均结晶压力分别为0.183、0.118和0.114 GPa,均值为0.141 GPa,对应的侵位深度约5 km,明显小于区域内元古界至侏罗系的地层厚度,表明在岩体侵位之前,阜平杂岩就已经具有穹窿状构造特征。结合相关资料,估计太行山早白垩世以来的平均隆升速率为0.07~0.08 km/Ma。     

华北地块北缘内蒙古固阳地区早二叠世岩体的侵位深度及其构造意义

运用角闪石一斜长石温度计和角闪石全铝压力计估算的华北地块北缘内蒙古隆起西段固阳地区早二叠世花岗质岩体的结晶温度和侵位深度分别为679.1~728.7℃和15.6~19.8 km,表明白早二叠世以来,固阳地区至少有15.6km的地壳岩石被剥露。这一构造抬升及剥露是造成该区中—新元古代地层不连续分布及古生代—早中生代地层普遍缺失的最主要原因。岩体侵位深度与区域前二叠纪最大沉积地层厚度(13.0 km)对比结果表明,早二叠世之前,华北地块北缘已经发生了明显的褶皱或逆冲构造变形,从而导致了地壳岩石的叠覆与加厚。这一早二叠世之前的构造变形及地壳加厚可能与晚古生代期间古亚洲洋板块向华北地块下俯冲有关。     

金鸡岭产铀花岗岩体印支期侵位的岩浆动力学证据及其构造意义

通过对南岭西段金鸡岭花岗岩体地质-岩石地球化学特征研究,判明该岩体的侵位深度(7.5km)、围岩温度(270℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起金鸡岭花岗岩体的数学计算模型,分别计算得出:金鸡岭花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)为3.91Ma;由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(ΔtL)为2.92Ma;由于金鸡岭花岗岩体放射性元素含量(U——16.5×10-6,Th——51.3×10-6,K2O——4.82%)是世界平均花岗岩放射性元素含量(U——5×10-6,Th——20×10-6,K2O——2.66%)的3倍左右,金鸡岭花岗岩熔体侵位后产生的放射性成因热使结晶过程延长的时间(ΔtA)为34.5Ma,远长于按世界花岗岩平均放射性元素含量计算的ΔtA*(2.82Ma)。金鸡岭花岗岩体的侵位-结晶时差(ΔtECTD)为41.3Ma,结合锆石U-Pb年龄值(156Ma),通过反演计算得出金鸡岭花岗岩体侵位年龄值(tE)为197.3Ma,从而为该岩体属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学证据。     

桂北新寨强过铝质花岗岩的岩石成因及其构造意义——来自年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素的制约

LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,桂北新寨花岗岩形成于中奥陶世(465±2Ma)。该花岗岩的地球化学特征表现为化学成分较均一,具有高硅(SiO_2=68.54%~74.57%)、富碱(K_2O+Na_2O=7.61%~8.31%)、更富钾(K_2O/Na_2O=1.77~2.35)、强过铝质(A/CNK=1.09~2.39)和富集大离子亲石元素而亏损高场强元素等特征,属于S型花岗岩。新寨花岗岩具有比较均一的Sr、Nd同位素组成(I_(Sr)=0.71137~0.71328,ε_(Nd)(t)=-7.89~-7.26)。锆石Hf同位素组成为:(~(176)Hf/~(177)Hf)_i=0.28232~0.28252,ε_(Hf)(t)=-6.18~+0.61,Hf同位素两阶段模式年龄TDM2变化于1.67~2.11Ga之间。元素及Nd-Sr-Hf同位素分析结果显示,新寨花岗岩可能源自古元古代地壳变质泥岩的部分熔融,在成岩过程中有少量幔源组分的参与。新寨S型花岗岩可能是广西运动第二幕在桂北地区的岩石学响应,为早古生代构造-岩浆群事件的建立提供了新证据。     

广西型花岗岩的地球化学特征及其构造意义

花岗岩按照Sr-Yb含量可以分为5类：富Sr贫Yb的埃达克型,贫Sr、Yb的喜马拉雅型,贫Sr富Yb的浙闽型,非常贫Sr富Yb的南岭型和富Sr、Yb的广西型。广西型花岗岩在自然界出露较少,主要由花岗闪长岩、角闪黑云母花岗岩、二长花岗岩和石英正长岩等组成,通常还富Al、Fe、K和P,SiO₂含量较低,属于钾玄岩系列或高钾钙碱性系列。富Sr指示源区残留相缺少斜长石,富Yb暗示源区缺少石榴石。既无斜长石也无石榴石的岩石则主要由角闪石±辉石组成,属于超镁铁岩类。因此,广西型花岗岩形成的条件比较苛刻,至少需要很高的温度。在相图中广西型花岗岩位于斜长石消失线之上、石榴石出现之前的区域,形成的压力大体<1.0 GPa,温度至少>900℃。它代表正常厚度或减薄的地壳在很高的温度下形成的花岗岩类。     

鄂东南矿集区鸡冠嘴矽卡岩型金铜矿床含矿岩体中辉石和角闪石成分变化特征及其对岩浆演化和成矿的指示意义

为了解长江中下游地区与金铜矿化有关的岩体在浅部的演化过程及其对成矿的作用,本文对鄂东南矿集区鸡冠嘴矽卡岩型金铜矿成矿岩体石英二长闪长斑岩进行了详细的岩相学观察,并利用电子探针(EMPA)分析了其中辉石和角闪石的主量成分。岩相学特征显示辉石形成时间早于角闪石。辉石成分变化较小,而角闪石成分变化较大。角闪石可根据Al的含量分为高低两组,即高铝含量的自形角闪石以及低铝含量的半自形及他形角闪石。高铝角闪石又不同程度的被低铝角闪石交代。通过矿物温压计估算辉石形成的温度和压力为1055~1071℃(平均1060℃)和224~312MPa(平均255MPa)。高铝角闪石形成的温度和压力为809~864℃(平均833℃),108~193MPa(平均137MPa),低铝角闪石形成的温度和压力为721~766℃(平均741℃),48~67MPa(平均56MPa)。岩浆具有较高的氧逸度,并且从高铝角闪石到低铝角闪石,熔体的氧逸度从△NNO+0.6升高到△NNO+1.9。岩浆经历了连续的侵位历史,从9.6km到5.2km的岩浆房再到2.1km的浅地壳处就位。岩浆在9.6km处经历了辉石的分离结晶,在5.2km处经历了角闪石及少部分斜长石的分离结晶,在2.1km处经历由于降压引起的流体出溶。由于深部的分离结晶作用,熔体中的水含量增加,氧逸度升高。较高的水含量使岩浆更容易演化出成矿热液,较高的氧逸度使岩浆演化早期没有硫化物的分离结晶,从而阻止了成矿元素在岩浆演化早期亏损。鸡冠嘴岩体较浅的就位深度也更有利于成矿流体的析出。这些因素共同作用形成了鸡冠嘴金铜矿床。     

北京云蒙山片麻状花岗岩锆石SHRIMP定年及其地质意义

应用锆石SHRIMP定年方法对云蒙山片麻状花岗岩进行年代学研究 ,得到 4组年龄 :14 4± 4Ma、16 0～ 16 3Ma、193～ 2 18Ma和 2 4 16Ma。其中 14 4± 4Ma代表了云蒙山岩体的侵位时间 ,16 0～ 16 3Ma和 193～ 2 18Ma两组年龄可能是岩浆侵位过程中捕虏锆石的年龄。 2 4 16Ma与Davis等的锆石U_Pb法上交点年龄 (190 0～ 2 4 0 0Ma)一致 ,可能反映了原岩的时代 ,说明该花岗岩来源于晚太古代片麻岩的局部熔融或者是岩浆侵位过程中捕获了晚太古代的锆石。     

望云山复式花岗岩体磁性组构特征及其动力学意义

为了分析望云山复式花岗岩体侵位时的动力学状态，对该岩体进行了岩石磁组构参数测定，磁化率的变化特征反映了望云山得式岩体侵位过程中构造环境的变化和单元岩石的暗色矿物组成及其性程度的高低；磁面理的产状与岩体形态和岩石单元分布相吻合，清晰地反映了不同构造单元岩浆侵位方式；磁线理指示岩体的侵位中心，线理表现形式不一，标示侵位方式与受构造应力的不同；晚期岩浆对早期岩浆中的磁线理有一定的改造作用，磁线理方向基本上反映了岩浆原始流动状态；从磁化率椭球参数可以看出岩浆侵位的应变状态；岩浆应力场分布体现了岩浆侵位方式及其所处构造环境，岩体岩石磁组构参数佐证了区域构造,围岩构造及岩体内部其他构造所反映的岩体侵位机制。     

藏南程巴岩体副矿物研究:岩浆源区的指示

藏南程巴岩体具有埃达克岩的地球化学性质,但其形成年代、产出位置和成矿组合不同于冈底斯带成矿斑岩。利用背反射图像和电子探针成分分析发现其具有钙碱性花岗岩不常见的副矿物组合:Fe-Ti氧化物+锆石+磷灰石+榍石+独居石+钍石+氟碳铈矿+晶质铀矿+水氟碳钙钍矿,其中独居石富Th,钍石富U,独居石和钍石经富F、CO₂流体交代形成氟碳铈矿和水氟碳钙钍矿。在(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i和Th含量图解中,冈底斯带含矿斑岩与程巴岩体落在一条混合线线上,程巴岩体位于已证明受到上地壳物质或其他富集组分混染的甲马含矿斑岩和其他冈底斯含矿斑岩之间,表明程巴岩体在其源区或演化过程中也受到了富集端元的混染,但加入量少于甲马斑岩。     

小兴安岭晚石炭世花岗岩岩浆混合作用的岩相学证据及其地质意义

小兴安岭晚石炭世花岗岩具有明显的岩浆混合特征。岩体中暗色岩浆包体发育,主要为细粒闪长质岩浆包体,包体形态多样、大小不一,与寄主岩石呈截然、模糊或过渡关系。包体的矿物组合明显不平衡,如出现了寄主岩石中的碱性长石捕虏晶,有时可见其具暗色矿物镶边,发育针状磷灰石。这表明小兴安岭晚石炭世花岗岩的岩浆混合表现为基性岩浆和酸性岩浆的混合。这为探讨这些花岗岩的成因提供了岩石学依据,同时也暗示晚古生代佳木斯—松嫩古陆可能发生过地壳的垂向生长。     

广西钦甲花岗岩体岩石地球化学特征及成因研究

华南地区加里东期花岗岩远不如燕山期那么发育,位于广西西南部的钦甲岩体是较为著名的加里东岩体之一。钦甲岩体位于扬子板块西南缘,属早古生代花岗岩体。本文在前期年代学研究的基础上对钦甲岩体的岩石地球化学特征进行了分析探讨,其SiO2含量为65.94%~72.23%,全碱含量(K2O+Na2O)为6.27%~9.11%,K2O的含量普遍大于Na2O,A/CNK值为1.02~1.24,属弱过铝质花岗岩类。岩石稀土元素含量偏低,变化范围为17.18×10-6~128.33×10-6,其配分曲线呈轻稀土富集并缓向右倾斜、重稀土较为平坦、具较明显的铕负异常。微量元素以富集大离子元素Rb、Th,亏损Ba、Sr为特征,其形成可能和扬子板块与华夏板块之间的汇聚挤压有关,其源岩主要由含少量泥质的砂质岩组成,并可能有具Ce负异常的沉积物参与部分熔融。     

Microstructural and geochemical studies of Higher Himalayan Leucogranite: implications for geodynamic evolution of Tertiary Leucogranite in the Eastern Himalaya

The Higher Himalayan Leucogranites (HHLG) intruded into the high grade rocks of the Higher Himalayan Crystallines (HHC) in Arunachal Himalaya of the Eastern Himalaya, yield distinctive field data, petrography, microstructures, geochemical and mineral chemistry data. The Arunachal HHLG are characterized by the presence of two micas; normative corundum; high contents of SiO₂ (67–78 wt.%), Al₂O₃ (13–18 wt.%), A/CNK (0.98–1.44) and Rb (154–412 ppm); low contents of CaO (0.33–1.91 wt.%) and Sr (19–171 ppm), and a high ratio of FeO_(tot)/MgO in biotite (2.54–4.82). These distinctive features, along with their strong depletion in high field strength elements (HFSE), suggest their affinity to peraluminous S‐type granite generated by the partial melting of crustal material. Geothermobarometric estimations and mineral assemblages of the HHC metapelites confirm that the HHLG were probably generated in the middle crust (~20 km) and the produced melts intruded the HHC in the form of sills/dykes. Microstructurally, the HHLG shows high temperature deformation features including chessboard extinction in quartz and cuspate/lobate grain boundaries between quartz and feldspars (plagioclase and K‐feldspar). The deformation microstructures suggest that the HHLG was deformed under early high temperature ductile deformation conditions. These fabrics were subsequently superimposed by later brittle deformation features associated with decreasing temperatures during the exhumation of the HHLG towards shallow structural levels at the time of Himalayan orogeny. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.