北淮阳地区与斑岩型钼矿床相关岩浆岩的地质地球化学特征及成因

位于秦岭-大别造山带东段的北淮阳地区分布有众多的斑岩型钼矿床,其成矿与岩浆作用紧密相关。对该区与斑岩型钼矿床密切相关的岩浆岩进行了系统的岩石化学、微量元素和同位素地球化学研究,深入探讨了其成因。研究认为,成矿岩体规模较小,岩性为花岗(斑)岩类,受北东向与北西向区域性断裂的次级构造控制。岩石化学成分以高硅、高钾、富碱为特征,为高钾钙碱性钾玄岩系列、准铝过铝质岩石。岩石微量、稀土元素特征相似并显示壳源特征。岩石Sr Nd Pb Hf同位素地球化学特征显示这些花岗质岩浆与整个大别地区白垩纪花岗岩的成岩物质来源一致,源于新元古界北大别片麻岩和扬子克拉通北缘TTG型岩浆,并混入一些古元古代扬子克拉通古老地壳物质(如崆岭杂岩)。在白垩纪发生的下地壳拆沉、软流圈上涌及大规模地壳伸展等机制下,扬子克拉通北缘的地壳熔融并提供了主要的成岩物质,幔源岩浆的上涌可能提供了热源,其物质的加入是次要的。该区与斑岩型钼矿床相关岩浆岩与东秦岭地区类似,属深源浅成型花岗岩类。     

胶北地体侏罗纪花岗岩的成因及其构造意义

胶北地体中生代花岗岩广泛分布,以晚侏罗世最为发育,花岗岩形成时代、成因和地球动力学背景的深入研究对认识研究区构造演化有重要意义。本文选取胶北地体东部和北部侏罗纪花岗岩进行全岩主微量元素、锆石U-Pb年龄和O同位素研究,结果表明,花岗岩样品锆石U-Pb年龄主要分布在166～156 Ma之间,代表岩体的结晶年龄。此外,含有大量3 650～3 294 Ma、2 660～2 445 Ma、770～600 Ma和245～197 Ma的继承锆石。这些花岗岩具有埃达克岩的地球化学特征[高Sr/Y和(La/Yb)_N值,低Y和Yb含量]。本次报道的侏罗纪花岗岩的锆石年龄和地球化学特征与前人报道的玲珑、栾家河花岗岩一致,表明胶北不同地区侏罗纪花岗岩的形成时代和成因没有明显的区别,胶北侏罗纪花岗岩可能由加厚地壳物质部分熔融而成。不同样品的继承锆石年龄分布特征和氧同位素组成具有明显的差异,结合前人资料,认为胶北侏罗纪花岗岩源区的物质来源存在差异,部分花岗岩的源区主要为胶北古老的基底,另一部分源区主要为深俯冲的扬子板块地壳岩石。古太平洋板块或Izanagi板块的俯冲作用可能直接或间接地诱发了加厚地壳的熔融。     

阿尔金山中奥陶世恰什坎萨依侵入岩确定及对阿尔金洋盆闭合时间限定

恰什坎萨依侵入岩是阿尔金山北部重要碱性系列富铝正长花岗岩,前人认为是前寒武纪侵入岩。对其锆石进行SHRIMP定年,获得侵入岩形成年龄(461.7±12.7)Ma,岩石化学具富铝高钾特征,为板块对接、碰撞并伴随地壳缩短、加厚使陆壳重熔形成的同碰撞花岗岩。结合区域构造演化资料,认为该岩体年代学及地球化学特征限定阿尔金早古生代洋盆闭合时间为中晚奥陶世。     

桐柏—大别造山带南缘七尖峰花岗岩成因：来自地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的制约

以桐柏—大别造山带南缘七尖峰花岗岩体为研究对象,进行了详细的同位素年代学和元素-同位素地球化学研究,对其岩石成因和桐柏—大别造山带南缘早白垩世构造背景与钼成矿作用进行了探讨。锆石LA-ICP-MS UPb定年结果表明,七尖峰花岗岩形成年龄为(140±1) Ma,说明其为早白垩世岩浆活动的产物。地球化学研究表明,七尖峰花岗岩具有高SiO2(72.88%～73.60%)、低MgO(0.33%～0.36%),高Sr(620×10-6～642×10-6)、Sr/Y(107～111)比值,低Y(5.65×10-6～5.95×10-6)、Yb(0.52×10-6～0.59×10-6)、无Eu负异常的地球化学特征,是典型的埃达克岩。岩体富K2O、贫Cr和Ni,具有富集的Sr-Nd同位素组成(ISr=0.7075～0.7078,εNd(t)=-15.5～-15.1),锆石εHf(t)值在-19.9～-13.2变化,对应的两阶段Nd和Hf模式年龄分别介于2.15～2.19 Ga和2.00～2.43 Ga,暗示七尖峰花岗岩是由古老的加厚下地壳含石榴石角闪岩部分熔融形成。结合前人的研究成果,认为桐柏—大别造山带白垩纪存在两期与钼成矿密切相关的岩浆事件,早期(130 Ma)与加厚下地壳部分熔融有关,晚期(130 Ma)则形成于非加厚地壳部分熔融,证明桐柏—大别造山带南缘早白垩世(约130 Ma)经历了从碰撞挤压地壳加厚到碰撞后伸展地壳减薄的构造垮塌演化过程。     

安徽广德地区庙西岩体锆石U-Pb年代学及岩石地球化学特征

本文通过岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb定年等方法,对出露于安徽省广德地区的庙西岩体进行了研究.结果表明:庙西岩体主要由二长花岗岩、正长花岗岩组成,两类花岗岩的成岩时代分别为(128.2±1.5)Ma,(124.9±1.5)Ma,代表了皖南地区早白垩世晚期两阶段岩浆活动.庙西岩体属于高钾钙碱性岩石,两类花岗岩均具有高硅、富碱、高FeOT/MgO和10000*Ga/Al值,低Al2O3、MgO、CaO特征;具有明显的Eu负异常,显示A型花岗岩特征.形成于造山后的板内伸展环境,花岗质岩浆应起源于地壳物质的部分熔融.     

东秦岭镇平地区花岗岩岩石地球化学特征及地质意义

石门岩体和五垛山岩体位于北秦岭构造带的东段,侵入于下古生界二郎坪群。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年,获得石门岩体的年龄为428.3±2.1 Ma,五垛山岩体的年龄为414.5±2.3 Ma。两个岩体岩性均为黑云母二长花岗岩。岩石地球化学研究表明,石门岩体和五垛山岩体均显示出I型花岗岩类的地球化学属性,两个岩体的稀土元素配分模式具有弱的Eu负异常,岩石地球化学特征显示其源岩物质均以地壳为主,并可能有幔源物质参与。根据岩体的地球化学特征和年代学特征,结合区域地质构造分析,认为这两个岩体的形成与早古生代扬子板块向华北板块之下的俯冲碰撞作用有关,石门岩体形成于碰撞抬升阶段,五垛山岩体形成于碰撞晚期阶段。     

松潘-甘孜造山带东缘塔公岩体岩石学、同位素年代学特征及其构造意义

松潘-甘孜造山带东缘的三叠纪-侏罗纪中酸性花岗岩,如塔公岩体,为晚三叠世的碰撞造山以及燕山期的构造演化提供了重要信息.区域地质调查填图表明,塔公岩体为石英闪长岩、花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩.其地球化学特征表明岩石主体属高钾钙碱性系列、准铝质-过铝质过渡系列,稀土配分曲线显示其轻稀土富集、重稀土亏损,具有壳源岩浆特征,稀土-微量元素投点结果表明花岗岩形成于造山时期后碰撞阶段.对塔公花岗岩体采集的4件同位素样品的年龄数据质量较高,为214±1 Ma、214±1 Ma、215±1 Ma、216±1 Ma;该组年龄可以作为限制印支晚期扬子、华北和昌都板块之间碰撞时限的证据.基于塔公花岗岩类的岩石地球化学特征、同位素年代学特征,结合区域研究资料,认为松潘-甘孜造山带东缘类似塔公岩体的晚三叠世花岗岩类形成于昌都、扬子和华北地块后碰撞阶段的岩石圈拆沉作用.      

甘肃武山温泉辉钼矿Re-Os同位素定年及其成矿意义

温泉钼矿是与印支期花岗岩有关的斑岩型钼矿床.5件辉钼矿的Re-Os同位素定年结果显示,辉钼矿Os模式年龄在212.7±2.6～215.1±2.6 Ma,其加权平均值为214.1±1.1Ma,由ISOPLOT程序获得的等时线年龄为214.4±7.1 Ma.该年龄与温泉岩体的K-Ar年龄223～226 Ma和SHRIMP U-Pb锆石年龄223±7 Ma在误差范围内类似,但偏晚,反映Mo矿化主要发生在岩浆侵入-成岩的晚期阶段.西秦岭富Mo的背景的基底岩石重熔和岩浆的分异演化对Mo的矿化具有重要意义.温泉型钼矿的发现对西秦岭印支期花岗岩成矿潜力评价具有重要的启示和指导作用.     

蚌埠荆山和涂山岩体的年代学、地球化学特征及其动力学意义

对蚌埠地区的荆山和涂山花岗岩进行了详细的年代学和岩石地球化学研究,分析结果表明:花岗岩的SiO2含量较高,介于71.22%～73.76%之间,富K2O、Na2O,贫TiO2、CaO、MgO,为弱过铝质岩石。K2O-Na2O图解上,所有数据点都落在"I"型花岗岩区域,结合呈右倾的微量元素标准化蛛网图,可知该区富集大离子亲石元素,同时具有明显的U、Pb、Ba、Sr正异常,Ti的负异常,暗示蚌埠岩体的形成背景可能为造山后的伸展环境。CamecaIMS1280SIMS锆石U-Pb年龄分析表明,主要有800Ma左右的新元古代年龄、三叠纪相关的220Ma和晚侏罗世的165Ma这三种主体年龄。根据上述地球化学资料,推断蚌埠岩体的母岩浆来源于火成岩的部分熔融,岩浆源区为与华北板块碰撞后继续向北伸展的部分扬子板块下地壳火成岩物质,其中,800Ma左右的新元古代年龄解释为扬子板块下地壳物质的继承锆石年龄,三叠纪的继承锆石理解为三叠纪时期华南、华北板块的碰撞导致,晚侏罗世的岩浆活动推测由于古太平洋板块北西向的斜向俯冲诱发扬子板块下地壳的物质部分熔融所致。     

新疆东天山白山钼矿深部岩体地球化学特征及成因意义

白山钼矿深部钻探表明矿体下部存在着矿化花岗斑岩体,所获岩芯显示其岩性主要为似斑状钾长花岗岩、黑云母斜长花岗岩和花岗斑岩.该岩体具有高Al、Na和Sr,低Mg、Y和Yb,以及高Sr/Y和La/Yb比值等特点,类似于埃达克质岩的地球化学特征,暗示来源于较深的含石榴子石的源区;岩石形成时代和地球化学构造判别图解表明,岩体形成于造山后的构造环境.因此,白山钼矿岩体可能为加厚下地壳熔融的产物.白山钼矿床的成矿作用可能与埃达克质岩浆活动有关,其成矿过程得益于高Mo丰度的地壳源区、成岩过程中提供流体和岩浆高氧逸度环境等.     

大别山早白垩世基性脉岩SHRIMP锆石U-Pb定年、地球化学特征及成因

研究大别山早白垩世大规模伸展开始时间及地幔属性.采用SHRIMP锆石U-Pb定年法, 测得北淮阳金寨银沙畈辉长脉岩年龄为125.8±2.7 Ma, 西大别大悟东新乡闪斜煌斑脉岩年龄为129.6±2.5 Ma; 大别山不同区块早白垩世基性脉岩的地球化学特征类似: SiO₂介于46.13%~54.42%, Mg#在42~72之间, 大多属碱性系列; LREE富集, HREE亏损, 大离子亲石元素(LILE)富集, 高场强元素(HFSE)Nb、Zr、Ti亏损; I_Sr在0.705 5~0.709 4之间, 低ε_Nd(t)(-12.04~-18.84)值, Nd模式年龄(T_DM)为1.60~2.62 Ga.大别山早白垩世的地壳伸展、大规模岩浆活动开始于130 Ma, 属于整个中国东部晚中生代岩石圈伸展减薄事件的一部分.基性脉岩来源于富集岩石圈地幔, 主要为扬子俯冲陆壳同华北岩石圈地幔混合产物, 有部分软流圈地幔物质的加入.      

大陆板片-地幔相互作用:来自大别造山带碰撞后安山质火山岩的地球化学证据

俯冲到地幔深度的地壳物质不可避免地在板片-地幔界面与地幔楔发生相互作用,由此形成的超镁铁质交代岩就是造山带镁铁质火成岩的地幔源区.因此,造山带镁铁质火成岩为研究俯冲地壳物质再循环和壳-幔相互作用提供了重要研究对象.为了揭示俯冲陆壳物质再循环的机制和过程,对大别造山带碰撞后安山质火山岩开展了元素和同位素地球化学研究.这些安山质火山岩的SIMS锆石U-Pb年龄为124±3~130±2 Ma,表明其形成于早白垩世.此外,残留锆石的U-Pb年龄为中新元古代和三叠纪,分别对应于大别-苏鲁造山带超高压变火成岩的原岩年龄和变质年龄.它们具有岛弧型微量元素特征、富集的Sr-Nd-Hf同位素组成,以及变化的且大多不同于正常地幔的锆石δ18O值.这些元素和同位素特征指示,这些安山质火山岩是交代富集的造山带岩石圈地幔部分熔融的产物.在三叠纪华南陆块俯冲于华北陆块之下的过程中,俯冲华南陆壳来源的长英质熔体交代了上覆华北岩石圈地幔楔橄榄岩,大陆俯冲隧道内的熔体-橄榄岩反应产生了富沃、富集的镁铁质地幔交代岩.这种地幔交代岩在早白垩世发生部分熔融,就形成了所观察到的安山质火山岩.因此,碰撞造山带镁铁质岩浆岩的地幔源区是通过大陆俯冲隧道内板片-地幔相互作用形成的,而加入地幔楔中长英质熔体的比例决定了这些镁铁质岩浆岩的岩石化学和地球化学成分.      

大别造山带晚造山期花岗岩类

大别造山带存在中侏罗世花岗质岩浆活动,相关花岗岩类在成分上与准铝质岩一致,其锆石U-Pb与全岩Rb-Sr年龄为174~161 Ma。这些岩体主要属于造山带中下地壳深部熔融、侵入之产物,具有晚造山挤压型花岗岩的特点。岩体出露面积与剥露深度的区域变化,主要与后期强烈的热窿伸展差异改造作用有关。大别造山带晚造山期的挤压环境,还控制合肥盆地前陆挤压阶段(中侏罗世–晚侏罗世早期)以及南北两侧逆冲推覆构造的发育。西太平洋汇聚特性的急剧变化(侏罗纪末),是促成大别山造山根突发性拆沉事件以及区域伸展机制取代晚造山期挤压作用的根本原因,推测这种晚造山期挤压环境大致结束于~160Ma,即造山根突发性拆沉作用发生之时。     

西大别造山带中新县-红安地区的变质变形分析

以商麻断裂为界,大别造山带分为东段和西段,西大别造山带是连接桐柏造山带和大别造山带的纽带。通过对几何学和运动学以及变质环境的研究表明：西大别造山带的形态为一个枢纽向西倾伏的巨型背形构造,且有圈层结构,层间存在滑脱面。西大别地区至少存在着3 期构造变形,第一期是南北边界剪切带的形成,第二期是层间滑脱面和榴辉岩透镜体的形成,第三期是晚期的岩体侵入。应力场的统计结果可知,西大别造山带主要受到近南北方向的挤压,统计结果真实地记录了西大别造山带形成时的古应力状态,对应着3 期变形的第一期。有限应变测量结果显示,从北向南岩石的变形强度存在着：强变形带→弱变形带→强变形带→弱变形带→强变形带这种强弱变形带交替出现的规律。通过白云母Ti温度计以及多硅白云母压力计结果显示西大别造山带中新县-红安地区岩石的变质条件为T = 450 ℃～620 ℃,P = 1.0～1.6 GPa,属于高压蓝片岩相到榴辉岩相。     

Formation of the world's largest molybdenum metallogenic belt: a plate-tectonic perspective on the Qinling molybdenum deposits

Qinling ore belt is the largest known molybdenum belt in the world with a total reserve of >5 Mt of Mo metal. Based on the geochemical behaviour of Mo, the structural settings of the Qinling orogenic belt, and geological events in eastern China, we propose that tectonic settings are of critical importance to the formation of these ore deposits. Molybdenum is very rare in the earth with an abundance of ～0.8 ppm in the continental crust. Both surface- and magmatic-hydrothermal enrichment processes are required for Mo mineralization. It can be easily oxidized to form water-soluble MoO₄ ^– in the surface environment, especially in the Phanaerozoic, and then precipitated under anoxic conditions. Therefore, closed or semi-closed water bodies with large catchment areas and high chemical erosion rates are the most favourable locations for Mo-enriched sediments. The Qinling orogenic belt was located in the tropics during crustal collisions, such that the chemical erosion was presumably intense, whereas the Erlangping back-arc basin was probably a closed or semi-closed water body as a result of plate convergence. More than 90% of the Mo reserves so far discovered in the Qinling molybdenum belt are associated with the Palaeozoic Erlangping back-arc basin. Compiled Re–Os isotopic ages for porphyry deposits (including several carbonate vein deposits) that have been dated show peaks during 220 million years (>0.32 Mt), 145 million years (>?3.5 Mt), and 115 million years (>?0.84 Mt), which correlate well with the three major episodes of granitoid magmatism since the Triassic. The ～220 million year episode of mineralization, represented by the Huanglongpu carbonate vein-type deposit and the Wenquan porphyry deposit, coincided with the formation of the South Qinling syn-orogenic granites as well as the Dabie ultrahigh-pressure metamorphic rocks, suggests a genetic relationship with the collision between South and North China Blocks. The ～145 Ma porphyry Mo deposits, representing the main mineralization, are attributed to reactivation by ridge subduction along the lower Yangtze River belt to the east of the Qinling orogen ～150–140 Ma. The ～115 Ma Mo deposits likely reflect slab rollback of the northwestwards subducting Pacific plate ～125–110 Ma.     

北山北带新元古代岩浆记录:来自内蒙古哈珠地区片麻状花岗岩的证据

北山造山带位于中亚造山系中段,带内各古老陆块的前寒武纪演化历史是了解北山造山带形成和演化的关键问题.本文选取北山北带哈珠地区片麻状花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和地球化学分析.结果显示哈珠地区片麻状花岗岩形成于885±4 Ma,首次揭示了北山北带存在新元古代岩浆活动.哈珠片麻状花岗岩主量元素具有高SiO₂、低CaO、高K₂O+Na₂O的特征,铝饱和指数A/CNK>1,属过铝质高钾钙碱性花岗岩.稀土元素球粒陨石标准化曲线呈现出轻稀土富集,重稀土亏损,铕强烈负异常的右倾海燕型;微量元素显示岩石富集Rb、K、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Sr、P、Ti等高场强元素.岩石成因分析表明其为S型花岗岩,岩浆来源于变质杂砂岩部分熔融的源区,且初始熔融温度较高（777~798℃）.构造环境判别图解显示其形成于碰撞后由挤压转向伸展的背景,为大陆碰撞的产物.通过与北山南带和东天山地块前寒武纪资料的对比,结果表明北山南带、北山北带和天山造山带中各古老陆块在前寒武纪可能具有一致的演化历史,其共同参与了新元古代Rodinia超大陆的聚合,构成了Rodinia超大陆的一部分.哈珠地区新元古代岩浆事件即为Rodinia超大陆聚合在北山地区的响应.      

Pb Isotope Mapping in the Tongbai-Dabie Orogenic Belt, Central China

Tongbai-Dabie orogenic belt in Central China is a part of the collisional belt between the Yangtze and North China cratons. It represents one of the most extensive ultrahigh-pressure （UHP） and high-pressure （HP） metamorphic rocks in the world. The Pb isotope mapping in this area is a significant method to constrain the crustal structure and tectonic evolution and to identify the tectonic boundaries within the vertical tectonic stack. Based on the Pb isotope compositions of the Dabie complex （DBC）, the Tongbai complex （TBC）, UHP and HP metamorphic rocks and associated foliated granites, the lower metamorphosed rocks from North Huaiyang （NHY） tectonic belt, and Cretaceous granites in the Tongbai-Dabie orogenic belt, we determined the Pb isotope geochemical map of the Tongbai-Dabie orogenic belt. The Pb isotope map shows that the Pb isotope compositions are similar within each geological body or lithotectonic unit, but the Pb isotope compositions of different lithotectonic units show systematic variations in the Tongbai-Dabie orogenic belt. The NHY tectonic belt contrasts strongly with the Tongbai-Dabie UHP.HP metamorphic belt in Pb isotope compositions. It is suggested that the line along the Xiaotian-Mozitan fault, the north limit of the Tongbai-Dabie UHP and HP metamorphic rocks, represents an important tectonic boundary. Within the Tongbai-Dabie HP -UHP metamorphic belt, to the south of Xiaotian-Mozitan fault, the vertical variations of Pb isotope compositions in different lithotectonic units and the spatial relationship among different major lithotectonic units have been constrained.     

安徽的地壳演化:Sr,Nd同位素证据

在地壳(幔)演化和板块构遣的框架内，评述了有关安徽南部(扬子地块东部，包括大别遣山带和江南遣山带)的同位素地质年代学和Nd，Sr同位素地球化学示踪研究的成果。该地区出露地表的中元古界溪口群浅变质岩代表皖南的基底，沿江地区和大别山区的基底包舍太古宇或／和古元古界古老岩石。此格局还影响到从震旦纪到古生代沉积岩的物源区，江南深断裂以北的沉积岩中有古老岩石的贡献，而以南的物源主要来自出露的中元古界岩石。扬子陆块南北缘(大别和江南遣山带)的晋宁期演化可能与罗迪尼亚超大陆演化有密切关系，但有关研究开展很少。三叠纪大陆深俯冲和超高压变质作用研究已成为国际地球科学的热点。晚中生代(120-140Ma)本区发生强烈的岩浆活动，并伴有重要矿床的形成。中酸性岩的形成是一种壳幔物质混合的过程。沿江地区陆下地幔具有富集特征，为扬子型岩石圈地幔与软流圈地幔混合的产物。从晚中生代到第四纪，基性岩指示其源区的地球化学性质有随时间变得越来越亏损的趋势。     

首编大别造山带侵入岩地质图(1∶50万)及其说明

大别造山带侵入岩出露面积占该区总面积的50%左右,不同时代的侵入岩是重塑造山带演化历史的窗口。报道了新编绘的《大别造山带及邻区侵入岩地质图（1∶50万）》的编制过程及其意义。该图反映了大别造山带侵入岩的空间分布、侵位时代、岩石类型和地球化学特征。同时,为了方便查阅,对出露的侵入岩体进行了编号。研究表明,大别造山带及邻区的侵入岩侵位时代以早白垩世为主,并有少量晚侏罗世、新元古代和早古生代岩体。新元古代岩体主要呈岩株状产出于南大别和西大别红安地区,北淮阳地区亦有少量分布;早古生代侵入岩类规模较小,主要于奥陶纪—志留纪时期侵位,分别呈带状分布于造山带的南北两侧,形成双岩浆带;晚侏罗世岩体主要分布在大别山以南的长江中下游地区;早白垩世侵入岩类分布广泛,面积约占整个大别造山带的47%。认为晚中生代岩浆活动与太平洋板块同期向北西方向的俯冲和随后的伸展事件密切相关。