大兴安岭北部塔河堆晶辉长岩体的形成时代、地球化学特征及其成因

本文系统地报道了大兴安岭北部塔河辉长岩的主量元素、微量元素和锆石Hf同位素特征,重点讨论了塔河堆晶辉长岩体的岩石成因、原始岩浆的源区特征及其地质意义。研究结果表明,塔河堆晶辉长岩体SiO2含量从42．5％到47．4％,平均为45．2％,Al2O3为15．9-32．9％,平均为23．6％,大于17％,CaO为11．7-17．1％,TiO2<0．5％,P2O5<0．1％,富集LILE, 亏损HFSE,这些地球化学特征类似于活动大陆边缘或岛弧环境的辉长岩。激光ICP-MS锆石年龄测定结果显示,塔河辉长岩形成于333±8 Ma前。负的εHf(t)值(-2--5)表明其源区为富集型岩石圈地幔或下地壳。因此,本文推测,塔河堆晶辉长岩来自于地幔辉石岩的部分熔融,该源区的形成可能与俯冲背景下流体交代作用有关,从而表明在330 Ma左右,该区存在过板块的消减作用,可能与松嫩和兴安地块拼合有关。     

大兴安岭北段吉峰地区晚中生代花岗质岩石年龄、地球化学特征及其构造意义

大兴安岭及其邻区广泛发育燕山期岩浆岩,其时空分布和成因类型对约束东北地区中生代构造演化具有重要意义。吉峰花岗-火山岩区位于大兴安岭北段,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果显示,该区岩浆活动可分为约145.2 Ma和约125.4~125.8 Ma两期;岩石地球化学结果表明,这2期岩浆岩均具有高SiO2、高Al2O3、高Na2O+K2O、高TZr、大离子亲石元素富集、高场强元素亏损等特征,大多数样品的Ga/Al×10000>2.6,Zr>250×10-6,岩石成因类型划属A型花岗岩。综合大兴安岭及其邻区170~100 Ma岩浆岩的时空展布和地球化学特征认为,第一期A型花岗岩可能受蒙古-鄂霍茨克构造体系域控制,为以挤压加厚为主、向伸展转换的构造背景下地壳底侵作用的产物;而第二期A型花岗岩可能为强烈拉伸环境下大兴安岭加厚地壳大规模拆沉的产物。     

内蒙古狼山地区中三叠世早期C型埃达克岩的发现及其构造意义

狼山构造带位于索伦缝合带南西,华北北缘及中亚造山带南缘的结合位置,是研究中亚造山带晚古生代-早中生代构造-岩浆演化及地球动力学背景的重要场所.在该地区新识别出中三叠世早期具有埃达克岩特征的扎拉山岩体,该岩体岩石类型主要为花岗闪长岩及二长花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示该岩体的形成时代介于244.9±1.2 Ma~244.1±2.3 Ma.地球化学特征表明,该岩体具有较高的SiO₂（68.77%~72.58%）、Al₂O₃（14.48%~16.28%）、Sr（287×10-6~455×10-6,平均值413×10-6）含量及Sr/Y比值（46.07~95.50）,较低的Y（4.07×10-6~8.01×10-6）、Yb（0.43×10-6~0.78×10-6）、Cr（5.18×10-6~8.92×10-6）、Ni（1.34×10-6~7.71×10-6）含量及Mg#值（35.54~41.64）,Na₂O/K₂O比值为0.86~1.19,重稀土元素强烈亏损,轻重稀土元素分馏明显（26.45 <（La/Yb）_N < 56.13）,铕异常较弱（0.82 < δEu < 1.02）,具有C型埃达克岩特征.锆石Hf同位素分析结果显示ε_Hf（t）值介于2.5~8.9,对应的二阶模式年龄T_DM2介于707~1 115 Ma,表明其源区主要为年轻地壳.结合区域地质背景,结果表明内蒙古狼山地区中三叠世早期具有C型埃达克岩特征的扎拉山岩体应为古亚洲洋闭合之后,西伯利亚板块与华北板块碰撞造山阶段的产物,为加厚的下地壳部分熔融形成.      

阿尔泰塔尔浪地区斜长角闪岩和辉长岩的形成时代、地球化学特征和构造意义

阿尔泰塔尔浪地区出露一些斜长角闪岩和辉长岩。其中,斜长角闪岩为基性岩浆岩变质的产物,SiO_2含量为45.42%～52.96%,具有较高的Al_2O_3(13.14%～17.92%)、Fe_2O_3~T(9.08%～16.88%)和TiO_2(0.82%～3.23%)含量。斜长角闪岩样品稀土元素曲线比较平坦,轻重稀土元素分馏不明显(La/Yb_N=1.53～1.79),无明显的Nb和Ta亏损。通过野外产状及地球化学特征分析,认为该斜长角闪岩形成于海山的构造环境。辉长岩SiO_2(46.96%～49.86%)含量稍低,TiO_2(0.38%～1.89%)变化较大,并富Al_2O_3(15.0%～20.81%)、CaO(10.13%～11.60%),具有中等至较高MgO含量(7.3%～8.3%)和相对较低的钾含量(K_2O=0.34%～1.03%),属亚碱性岩石系列(Na_2O>K_2O)。辉长岩呈现两种稀土元素组成特征。一种轻重稀土分馏不明显,配分曲线比较平坦(La/Yb_N=1.10～1.67),具有轻微的Eu正异常(δEu=1.03～1.10);另一种轻重稀土元素分馏较明显(La/Yb_N=5.97～6.39)并具有正的Eu异常(δEu=1.31～1.44),反映其形成过程中可能受到斜长石堆晶的影响。在微量元素蛛网图上,辉长岩具有明显的Ti、Nb和Ta负异常和Pb、Sr正异常,反映出明显的消减带岩浆特征。角闪石的~(40)Ar-~(39)Ar测年结果显示,辉长岩样品的坪年龄为266.9±6.1Ma,且年龄坪谱显示在其形成之后没有受到后期热事件的明显干扰,基本上反映了辉长岩的形成年龄。斜长角闪岩的~(40)Ar-~(39)Ar结果呈现出似马鞍型坪谱,其中最小的年龄坪(297.3±6.1Ma)可能反映了最近一期的变质事件,而且明显早于辉长岩的侵入。斜长角闪岩和辉长岩不同的形成时代和地球化学组成表明二者可能代表了两期不同的基性岩浆活动。斜长角闪岩所具有的板内和消减带的复合特征表明其原岩可能是洋壳在俯冲消减过程中增生的海山残片,而辉长岩所具有消减带特征显示在二叠纪时期阿尔秦地区仍存在受俯冲作用影响的地幔源区。阿尔泰二叠纪岩浆活动无论在岩浆属性还是规模上都与泥盆和石炭纪的岩浆活动存在巨大差异,表明这两个时期的构造背景存在较大不同,可能反映阿尔泰正处于某种构造转换机制的控制之下。     

大兴安岭东南段中三叠世岩浆岩年代学、地球化学特征及其对古亚洲洋构造演化时限的制约

大兴安岭东南缘扎赉特旗老山门地区新发现了中三叠世中基性火山岩和花岗岩。锆石U-Pb定年结果显示安山岩喷出年龄为238.8±1.8 Ma,花岗岩结晶年龄为242.2±2.1 Ma。中基性火山岩属于高钾钙碱性系列,为偏铝质,A/CNK值为0.92~0.97,Mg#值为41~45,稀土元素配分图和微量元素蛛网图右倾明显,基本无负Eu异常,高场强元素Nb、P、Ti亏损,稀土元素总量为120.61×10-6~130.19×10-6,具典型的大陆岩石圈地幔受俯冲板片作用影响改造后的特征。花岗岩为I-A过渡型花岗岩,属高钾钙碱性系列,总体为弱过铝质,A/CNK值为0.91~1.17,稀土元素配分图和微量元素蛛网图右倾明显,可见明显Ba、Nb、Sr、P、Ti、Eu负异常,稀土元素总量偏低,为81.24×10-6~290.52×10-6。老山门中基性火山岩来源于较深的原始地幔,源区岩浆在上涌过程中经过强烈的分离结晶作用,并受到一定程度的地壳混染。而老山门侵入岩为上涌的中基性岩浆加热下地壳形成。老山门中三叠世中基性火山岩和花岗岩形成于古亚洲洋碰撞-后碰撞-拉张的转换期,时间为240~220 Ma,属于碰撞造山作用演化晚期的区域性挤压为主并逐渐转为弧后伸展的构造环境。     

大兴安岭北段早石炭世洋岛型玄武岩的确立及成因意义

大兴安岭北段根河地区早石炭世发育一套细碎屑岩及海相中-基性火山岩石组合,归属为莫尔根河组.其中基性火山岩为细碧岩、变玄武岩,岩石富Na2 O、K2O、TiO2,w(Fe2 O3)/w(FeO)=0.8(平均),属碱性系列.LREE富集,Eu无异常.Ti、Y、Yb略低于MORB外,其它元素高于MORB,具大洋板内玄武岩特征.w(87Sr)/w(86Sr)初始值为0.704 3,εNd(t)=3.00,表明岩浆源于富集地幔.本区莫尔根河组基性火山岩石形成的构造环境为地幔柱成因的夏威夷型洋岛环境.     

大兴安岭北段牙克石地区玄武质火山岩的元素、 同位素地球化学特征及其地质意义

牙克石地区出露一套早白垩世玄武质火山岩,其SiO2含量为52．81%-53．39％,K2O含量为1．86％-2．87％,岩性为玄武质粗面安山岩。富集大离子亲石元素Rb和Ba,高场强元素Nb和Ta亏损明显,Zr和H阮明显异常,8Eu为0．77-0．82。从同住素的特点看,（^87Sr／^86Sr）,变化于0．704762-0．704941之间,εNd（t）为2．00～2．54;在εNd（t）-（^87Sr／^86Sr）闺解上,样品投影点落入洋岛玄武岩（OIB）和美国盆岭省范围内。^206Pb／^204pb为18．3288-18．4225,^207b／^204Pb为15、4566-15．4893,^208Pb／^204Pb为37．9401-38．0523：在。^207Pb/^24Pb-^206Pb.^204pb和,^208b／^304pb-^306Pb／^204pb图解上．样品投影点都落在亏损洋中脊玄武岩地幔附近。综合考虑本区火山岩的地质、地球化学特点,认为其来源于被俯冲洋壳交代的岩石圈地幔。     

觉罗塔格南缘石炭系火山岩地球化学特征及其对古亚洲洋南缘构造演化的指示意义

研究了觉罗塔格南缘石炭系雅满苏组与土古土布拉克组火山岩的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素特征。结果显示,雅满苏组(中)酸性熔岩属贫钾钙碱性岩浆系列,Mg#值介于0.49~0.51,ISr介于0.706 42~0.707 68、εNd(t)为3.28~5.49,富集轻稀土与大离子亲石元素、相对亏损重稀土与高场强元素,具中等负Eu异常(δEu=0.62~0.65),其形成可能与幔源基性岩浆结晶分异有关。土古土布拉克组中(酸)性火山岩属钙碱性-高钾钙碱性系列,Mg#值介于0.53~0.57,轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,略具负铕异常(δEu=0.63~0.84),富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素,ISr介于0.703 71~0.708 47、εNd(t)为6.48~6.83,表明其母岩浆来源于受交代的富集岩石圈地幔楔。结合区域地质背景研究成果,认为它们形成于古亚洲洋壳向南俯冲的岛弧环境,并且早石炭世的雅满苏组火山岩代表不成熟的洋内岛弧的产物,而晚石炭世的土古土布拉克组火山岩是岛弧演化到相对成熟阶段的产物。这种物质成分和时空分布特征揭示的石炭纪该区壳幔岩石圈由北向南、由老到新明显增厚现象,为古亚洲洋南缘吐哈古洋壳当时在该处具有向南俯冲的极性提供了有力证据。     

内蒙古西乌珠穆沁旗晚二叠世花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

西乌珠穆沁旗西南部色尔崩岩体和努和亭沙拉岩体的锆石U-Pb年龄为255. 3±1. 4 Ma和254. 4±3. 4 Ma,是晚二叠世晚期岩浆活动的产物。岩石地球化学分析发现,花岗岩属于钙碱系列,富钠贫钾,具有高Sr(Sr≥741×10~(-6))低Y、Yb及高Sr/Y的特点,轻重稀土分异显著(10. 25(La/Yb)_N22. 51),弱的正Eu异常(1. 06 δEu 1. 46),富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),与典型的高锶低钇中酸性岩(adakite,亦有人译为埃达克岩)地球化学特征相似。岩浆锆石具有正的ε_(Hf)(t)值(+8. 1～+13. 3)和年轻的二阶段模式年龄(T_(2DM)约为430～760 Ma),高Mg~#(55～59),表明岩浆熔体与地幔橄榄岩发生了相互作用,暗示这种高锶低钇型花岗岩的形成与俯冲板片在深部发生部分熔融有关。结合区域地质资料认为,古亚洲洋在晚二叠世还未完全闭合,研究区内高锶低钇型花岗岩形成于古亚洲洋持续向北俯冲且俯冲洋壳断离并发生部分熔融构造背景下。     

西藏西南部拉昂错地幔橄榄岩的地球化学特征及其构造意义

拉昂错蛇绿岩位于西藏西南部雅鲁藏布缝合带(YZSZ)的西段,由地幔橄榄岩和侵入其中的基性岩墙组成.拉昂错地幔橄榄岩普遍发育碎斑结构及熔体注入和交代结构,尖晶石的Cr#值具有较广泛的变化(0.32～0.70),大多数样品富集LREE并伴随HFSE的明显增加,少数亏损LREE,前者部分熔融程度为15%～23%,后者为10%左右,这表明它们并不是地幔单阶段部分熔融的残余物,而是MORB型亏损橄榄岩在俯冲过程中再度部分熔融后熔体与残余地幔相互作用的产物,由于熔体不同程度的混合与交代,形成了各种再饱满程度不同的橄榄岩.对拉昂错地幔橄榄岩岩石学和地球化学特征的研究,为探讨YZSZ蛇绿岩带所代表的特提斯洋盆的形成和演化提供了新的证据.     

西藏玛依岗日地区辉长岩地球化学特征及其构造意义

西藏玛依岗日地区侵入脉岩为辉长岩,通过采集辉长岩样品,观察显微照片,并进行主量元素、微量元素和稀土元素含量测试。结果表明：Na2O与K2O含量变化范围不大,全碱(K2O+Na2O)含量为186%～411%,样品K2O/Na2O值的范围为025～066。岩石富集轻稀土、亏损重稀土,铕无正负异常。总体富集Hf、La、Nd、Ti,亏损P、Yb、Y等元素。地球化学特征表明其形成于陆内裂谷环境,岩浆来源于富集地幔,受到硅铝质地壳物质的混染。结合辉长岩围岩为晚石炭世—早二叠世浅变质岩系以及早二叠世晚期之后的地层中不发育岩墙群的事实,而且根据前人对藏北羌塘南部地区基性岩墙群为晚石炭世—早二叠世的年龄约束,推断研究区内南北向辉长岩可能为古特提斯洋拉张初期的产物。     

东昆仑西段巴什康阔勒辉长岩地球化学特征及其构造意义

通过主微量元素特征研究,MgO、FeO含量分别介于 578%~123%和516%~104%,Al2O3含量介于142%~2156%,整体含量较高。TiO2含量相对较高,介于018%~132%,平均为077%,与岛弧拉斑玄武岩的084%较为接近,K2O含量偏低,介于005%~053%,平均为02%,与洋中脊拉斑玄武岩02%一致;轻稀土元素富集,重稀土元素亏损;富集大离子亲石元素(K除外),高场强元素Ti、P等轻微富集,而Nb、Zr亏损,结合构造环境判别认为形成环境为弧后盆地。利用锆石U Pb测年,获得两组年龄,其中上交点206Pb/238U表面年龄加权平均值(501±1) Ma(MSWD=025),为寒武世晚期,代表原岩结晶年龄;下交点206Pb/238U表面年龄加权平均值(451±2) Ma(MSWD=0084),为晚奥陶世早期,代表变质年龄。结合主量和微量元素特征、构造环境以及同位素年龄,认为洋壳俯冲始于晚寒武世之前,且在晚奥陶世已开始发生碰撞。     

Geochemical Characteristics and Geological Significance of Early Permian Baya’ertuhushuo Gabbro in South Great Xing’an Range

Field geological investigation and geochemical analysis are carried out on Baya’ertuhushuo Gabbro in South Great Xing’an Range. Field investigation reveals that the gabbro is a magmatic intrusion rather than a component of an ophiolite suite as previously thought. Zircon laser ablation inductively coupled plasma mass spectroscopy (LA-ICP-MS) U-Pb dating indicates the gabbro was formed in 274–275?Ma, just as the widespread volcanic rocks of Dashizhai Formation (P1d), monzogranites and miarolitic alkali-feldspar granites in the study area. The gabbro has SiO2 content between 47.23 wt% and 50.17 wt%, high MgO and FeOT contents of 6.95–11.29 wt% and 7.32–12.24wt%, respectively, and it belongs to low-K tholeiitic series in the SiO2-K2O diagram. The Chondrite-normalized rare earth element (REE) patterns and primitive mantle-normalized spider diagrams of the gabbro are similar to those of Normal Mid-Ocean Ridge Basalt (N-MORB) except for the enrichment of large ion lithophile elements (LILE), such as Rb, Ba and K. In trace element tectonic discriminative diagrams, the samples are mainly plotted in the N-MORB field, and Zircon in?situ Lu-Hf isotopic analysis also indicates the gabbro originated from depleted mantle. Through synthetic studies of the geochemical characteristics and petrogenesis of Baya’ertuhushuo gabbro, volcanic rocks of Dashizhai Formation and granitoids in the area, it is suggested that the early Permian magmatism in the Xilinhot-Xiwuqi area formed in the tectonic setting of asthenosphere upwelling, which was caused by breaking-off of the subducted Paleo-Asian Ocean slab.     

内蒙古白云鄂博地区呼和恩格尔杂岩体的地球化学特征及其构造意义

内蒙古白云鄂博地区白音珠日和苏木以南呼和恩格尔附近出露一套杂岩体,由中心向外依次出现角闪橄榄岩、角闪辉长岩和闪长岩,具有环状分布的特征,并以闪长岩为主。主要造岩矿物为橄榄石、辉石、斜长石及角闪石等。根据K-Ar同位素表观年龄,呼和恩格尔杂岩体形成于242～287Ma之间。电子探针数据分析表明,角闪辉长岩中的辉石为透辉石,斜长石An值平均为90.6,属倍长石。杂岩体的各类岩石均表现为大离子亲石元素(LILE)K,Rb,Sr,Ba明显富集,高场强元素(HFSE)Nb,Ta,Zr,Hf相对亏损。根据AlZ-TiO2,An-Mg,Hf/3-Th-Ta以及Hf/3-Th-Nb/16图解,结合其微量元素地球化学特征,可以判断呼和恩格尔杂岩体形成于活动大陆边缘,是二叠纪古亚洲洋板块向华北板块北缘下部俯冲事件的直接反映。     

新疆库鲁克塔格西段辉长岩脉年代学、岩石地球化学特征及构造意义

库鲁克塔格位于塔里木克拉通与南天山构造带结合部位。笔者报道了其西段辉长岩脉,岩脉主体岩性为辉长岩,使用LA-ICP-MS法测得锆石U-Pb定年龄为（411±5） Ma,为岩体的成岩年龄,属早泥盆世幔源岩浆活动产物。岩石化学特征显示,辉长岩SiO2含量为48.60%~50.61%,MgO含量为5.51%~7.96%,Mg#值为51~59,属钙碱性玄武岩系列;稀土元素特征显示,轻稀土元素相对富集,具Eu弱负异常;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,该辉长岩富集K、Rb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素。结合区域地质资料及地球化学特征,笔者认为辉长岩源自被俯冲流体改造过的亏损地幔楔的部分熔融,这为南天山南缘古生代中期主动大陆边缘性质提供了有益信息。     

Early Indosinian Weiya Gabbro in Eastern Tianshan, China： Elemental and Sr-Nd-O Isotopic Geochemistry, and Its Tectonic Implications

The Weiya gabbro in eastern Tianshan was formed during the early Indosinian. This rock, with low ratios of Ce/Pb （5.74-10.16）, is notably characterized by enrichment in large ion lithophile elements （LILE）, such as Rb, K, Ba and Pb, and in high field strength elements （HSFE）, such as U and Th, but depletion in Nb and Ta. All samples of the Weiya gabbro display similar chondrite-normalized patterns with moderate enrichment in LREE （72.58-135.61ppm）, moderate depletion in HREE （15.26-25.31ppm） and mild fractionation between LREE and HREE （L/ H=4.09-5.98）. The average initial Sr value of the rock is 0.7069, and δ18O values of the rock range from 5.67‰-8.04‰. In terms of Nd isotope ratios, the Weiya gabbro is characterized by positive eNd（t） values （0.52-0.76）. All these characteristics indicate that the source region of the Weiya gabbro was metasomatized by fluids released from subducted young continental crust, with limited crustal contamination during magma ascent and emplacement. Continental （A-type） subduction was induced by northward subduction of the Paleo-Tethyan oceanic plate during the latest Permian to Triassic. From this point of view, it is supposed that tectonic conversion from the Paleo-Asian to the Paleo-Tethys regime occurred during the latest Permian or earliest Triassic.     

北祁连大岔大坂两类辉长岩的地质地球化学特征及其构造环境

在北祁连大岔大坂蛇绿岩中出露的两类辉长岩具有不同的地球化学特征：逃长岩Ⅱ以富Ｓｉ、Ｍｇ和贫Ｔｉ、Ｐ为特征,与辉长岩Ⅱ以及枕状熔岩具玻安岩的特征,说明产于岛弧的弧前环境;辉长岩Ⅰ和辉绿岩Ⅰ具Ｎ－ＭＯＲＢ的特征,推测产于弧后盆地环境。两类辉长岩的地质地球化学特征表明它们可能形成于慢事扩张的洋脊环境。     

黑龙江省塔河县宝兴沟金矿床地质特征及成矿构造环境

黑龙江省塔河县宝兴沟岩金矿床位于上黑龙江前陆盆地南缘,是近年来发现的具较大找矿潜力的岩金矿床。矿床产于浅成侵入岩与砂岩地层接触部位及侵入体内部。矿床地球化学研究表明,闪长玢岩、石英闪长岩与成矿关系密切,两者同属于高钾钙碱性岩石,富集轻稀土元素, Eu异常不明显,富集大离子亲石元素Rb、Th、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Zr和重稀土元素Yb、Y。单颗粒锆石LA-ICP-MS法U-Pb同位素定年结果表明：石英闪长岩成岩时间为（124.92±1.3）Ma;花岗细晶岩测年结果为150～450 Ma,推测花岗细晶岩成岩时间可能为156 Ma左右。宝兴沟金矿床是在早白垩世由挤压转变为伸展环境的构造-岩浆-热液作用的产物,金矿化作用应发生在107.5～124.92 Ma;大兴安岭北段存在一期与早白垩世岩浆活动相伴的金矿化作用。因此,燕山晚期（早白垩世）岩浆活动地段尤其是浅成侵入体发育地区是今后重要的金矿化找矿方向之一。     

内蒙古北山造山带北部早二叠世末期高镁辉长岩地球化学特征及构造意义

在北山造山带北部百合山蛇绿混杂岩带南清河沟-红柳峡地区新识别出一套辉长岩.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,全岩主微量及Sr-Nd同位素工作,显示辉长岩侵位于278.2±1.3 Ma,具有高镁（Mg#=55~66）、低钾拉斑-钙碱性的地球化学特征,富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素.辉长岩ε_Nd（t）介于5.64~6.77,具有较高的Sm/Yb比值,暗示岩浆起源于亏损地幔的部分熔融.较高的Mg#及Cr、Ni含量及Zr、Hf负异常,表明母岩浆经历了有限的分离结晶与地壳混染.结合区域地质资料,认为北山造山带北部增生造山作用结束时限为早-中二叠世,北山造山带古亚洲洋最终闭合可能在中二叠世之后.