吉林南部辉南-靖宇地区岩石圈地幔氧化-还原状态及研究意义

吉林省南部辉南-靖宇地区第四纪碱性玄武岩中的地幔包体主要为尖晶石相二辉橄榄岩和方辉橄榄岩。二辉橄榄岩和方辉橄榄岩的平衡温度分别为770~1000℃和850~1025℃,对应的氧逸度 (f_O2)值分别为FMQ -0.70至+0.34 (均值为FMQ -0.06) 和FMQ -0.46至+0.05 (均值为FMQ -0.15),它们与深海橄榄岩(abyssal peridotites)以及软流圈地幔的f_O2相似。橄榄岩的f_O2值,连同其全岩化学成分(如Mg^#、Al₂O₃、CaO、Ni、Co和Cr)和矿物化学成分(如橄榄石的Fo、尖晶石的Cr^#和Mg^#,以及辉石的Mg^#)特征,表明辉南-靖宇地区龙岗火山群下面的岩石圈地幔很可能是在晚中生代以来,伴随着华北克拉通和扬子板块的碰撞以及来自东侧太平洋板块和北侧蒙古-额霍次克(Mongolo-Okhotsk)板块分别向西和向南的俯冲叠加,原来的古老岩石圈失衡、塌陷(拆沉？),取而代之的深部软流圈底辟、上涌,又经历了低度部分熔融的产物。     

河北赞皇地区许亭花岗岩的时代及成因:对华北克拉通中部带构造演化的制约

许亭花岗岩出露于赞皇杂岩中,位于河北省赞皇县西部山区,呈岩基状侵入新太古代TTG片麻岩和变质地层中,SHRIMP 锆石U-Pb年龄为2090±10Ma。岩体主要由钾长-二长花岗岩组成,无暗色包体,偶见围岩的捕掳体。岩体组成不均匀,局部含石英和少量钾长石斑晶,构成似斑状结构。主要的矿物组合为石英+钾长石+斜长石+黑云母+绿帘石±白云母±角闪石,含萤石副矿物。岩石具有高硅(SiO₂＞75%)、富碱(ALK=6.90%~8.75%)、低铝(Al₂O₃ =10.32%~11.64%)、钛(TiO₂=0.26%~0.36%)和贫钙(CaO=0.18%~0.48%)、镁(MgO=0.16%~0.40%)、铁(Fe₂O^T₃=2.58%~3.46%)的特征,为偏铝质到弱过铝质的高钾钙碱性系列。岩石的稀土总量较高(293.8×10^-6 ~702.8×10^-6),轻稀土相对富集,有明显的负Eu异常(Eu/Eu^*=0.1~0.35)。微量元素中,富Zr、Nb和Y,而贫Ba、Sr和P等元素,Rb/Sr比值较高,介于1.45~7.52之间,平均4.31。岩石还具有高的Ga/Al值(3.04×10^-6~4.08×10^-6),具有A型花岗岩特征。在同位素组成方面,具有较低的ε_Nd(t)值(-14.29~-0.29,平均为-5.58)。许亭花岗岩具有板内花岗岩特征,可能与2.1Ga时岩浆板底垫托,导致新太古代TTG岩石部分熔融,并可能有少量古老地壳物质加入。根据岩体性质及岩石组合等特征推测赞皇、阜平、五台等地区的2.1Ga岩浆活动形成于统一的拉张裂解环境。     

扬子地块北缘周庵超镁铁质岩体矿物学特征及其对铜镍矿化的启示

扬子地块北缘~635 Ma周庵超镁铁质岩体是一个新发现的含铜镍硫化物矿化的隐伏岩体,主要由二辉橄榄岩组成。文章通过研究周庵岩体中橄榄石、铬铁矿和辉石的矿物成分变化探讨了岩浆演化过程和含矿岩体成因。根据岩石的矿物组合和蚀变程度,岩体从上到下分为3个部分:上部绿泥石-蛇纹石化二辉橄榄岩相带、中部二辉橄榄岩相带和下部绿泥石-角闪石化二辉橄榄岩相带。根据岩体中部带橄榄石和铬铁矿的成分,计算得到母岩浆的Mg^#值为0.63,MgO/FeO摩尔比值为1.72,w(Al₂O₃)为10.2%~11.7%,w(Ni)为476×10^-6,说明其为高镁玄武质岩浆;岩体中部带原生铬铁矿和粒间相铬铁矿核部的Cr₂O₃和Al₂O₃呈正相关关系,说明铬铁矿与粒间硅酸盐熔体发生了平衡交换,铬铁矿的高w(TiO₂) 和Cr^#值与拉张环境中层状岩体的铬铁矿特征一致;根据辉石温压计得到岩体中部单斜辉石和斜方辉石的共结温度为1 017~1 077℃,压力为(3.6~4.5)×10⁸ Pa,暗示形成岩体的浅部岩浆房深度约为12 km。岩体上部和中部带的橄榄石Fo值大部分集中在80 mol%~85 mol%,w(Ni)介于2 255×10^-6~4 455×10^-6,说明这些橄榄石是从没有经过强烈分离结晶和硫化物熔离的岩浆中结晶出来的。岩体下部带橄榄石的Fo值(67 mol%~68 mol%)和w(Ni) (1 500×10^-6~2 000×10^-6)都低于岩体上部和中部带的橄榄石相应值,说明岩体下部带的橄榄石可能形成于演化程度较高、并经历了硫化物熔离的岩浆。因此,笔者认为周庵岩体是由相对原始的和演化了的高镁玄武质岩浆两期侵位形成的。     

藏南洛扎地区淡色花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素、地球化学与岩石成因

洛扎岩体位于高喜马拉雅淡色花岗岩带的东部,锆石U-Pb测年显示其形成年龄为17.7Ma。洛扎岩体的岩性主要为电气石二云母花岗岩和电气石白云母花岗岩,岩石富硅(SiO₂为73%~75%)、富钾(K₂O为3.9%~4.9%),强过铝(Al₂O₃为14.5%~15.5%,A/CNK大于1.1),属于高钾钙碱性系列的强过铝淡色花岗岩。岩石具有明显的轻重稀土分异和Eu负异常(Eu/Eu^*=0.57),强烈富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素。岩石具有高Rb/Sr(>4)、低CaO/Na₂O (0.19~0.26)的特征,指示了其源岩为泥质岩石。(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_t和ε_Nd(t)值的变化范围分别为0.725802~0.727276和-13.4~-12.9; 锆石的ε_Hf(t)变化范围为-13.9~-7.5,其较大的变化范围暗示了洛扎淡色花岗岩源区具有不均一性。洛扎岩体可能的构造-岩石成因是,藏南拆离系的启动使深部减压,致使变泥质岩中的白云母发生脱水熔融而形成淡色花岗岩岩浆。岩浆通过STDS所形成的构造薄弱带上侵,沿STDS主拆离断层分布。所以洛扎淡色花岗岩形成于STDS启动所引起的地壳伸展、快速隆起背景下,构造减压所导致的变质岩中白云母的脱水熔融。     

江达-维西火山岩浆弧中段德钦岩体年代学、地球化学及岩石成因

本文对江达-维西火山岩浆弧德钦岩体的寄主岩石——花岗闪长岩及其镁铁质微粒包体(MME)——闪长岩进行了详细研究。二者LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分别为254.6±1.8Ma和253.5±1.6Ma,二者形成时代一致。地球化学研究结果表明,花岗闪长岩富K₂O和Na₂O,且K₂O>Na₂O,富Al₂O₃,A/CNK平均为0.96;闪长岩富K₂O和Na₂O,但K₂O2O,富Al₂O₃和MgO,A/CNK平均为0.72;花岗闪长岩的稀土总量低于闪长岩,二者轻重稀土分馏明显,配分曲线为右倾的轻稀土富集型;二者均富集大离子亲石元素而亏损高场强元素Nb、Ta等;二者均具有相对较高的Mg^#(58.8~65.8),并具有相对较高的相容元素Cr、Ni含量(花岗闪长岩平均值分别为115×10^-6和31.6×10^-6,闪长岩平均值分别为398×10^-6和98.2×10^-6;花岗闪长岩和闪长岩¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf的平均值分别为0.282383和0.282287,二者ε_Hf(t)平均值分别为-8.3和-11.8,反映了二者属于I型花岗岩,可能为岩浆混合作用的产物。地球化学特征及Hf同位素组成一致显示岩浆来源于地壳的部分熔融,伴有不同比例的地幔物质加入,形成于弧陆碰撞-后碰撞的构造背景,暗示金沙江结合带在~255Ma已经进入了弧陆碰撞-后碰撞的地质时期。     

滇西北羊拉铜矿矿区花岗岩成因及其构造意义

羊拉铜矿位于金沙江缝合带中段,贝吾、里农和路农岩体在矿区内从北向南呈线状分布。3个岩体主要岩性为花岗闪长岩,具有相似的地球化学和Sr-Nd同位素组成特征,反映它们可能具有相同岩浆源区。岩体具高的SiO₂(64%~73%)、较高的K₂O(2.15%~4.05%)和低的P₂O₅(0.04%~0.11%)含量,δ(里特曼指数)=1.4~2.4,铝饱和指数(摩尔Al₂O₃/(CaO+Na₂O+K₂O))为0.92~1.11。同时3个岩体均富集Rb、Th、U、Pb和LREE等元素,显著亏损Nb、Ta、Ti和P等元素。10000Ga/Al比值(1.7~2.1)较典型A型花岗岩偏低,Eu负异常不明显,这些特征表明3个岩体属于准铝-弱过铝质的、高钾钙碱系列I型花岗岩。与区域上大陆地壳物质相比(如临沧黑云母二长花岗岩和川西沙坝麻粒岩),贝吾、里农和路农岩体具有相对低的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i (0.7078~0.7105)和相对高的ε_Nd(t)(-5.1~-6.7),并具古老的Nd同位素二阶段模式年龄(t_DM2=1.5Ga)。结合花岗岩体内部发育大量的同时代的暗色微粒包体(MME),认为岩浆源区存在幔源物质的加入。区域地质背景分析表明,贝吾、里农和路农岩体很可能是在中咱微陆块与昌都-思茅微陆块碰撞的晚期或后碰撞的动力学背景之下,由底侵的幔源基性岩浆及其诱发的中下地壳长英质岩浆在深部岩浆房混合,并经一定程度的分离结晶作用而形成。     

川南玄武岩气孔中硅铁灰石杏仁体的特征与研究

川南普格杏仁状玄武岩气孔中产出硅铁灰石、绿泥石、石英、方解石、沥青等5种不同成分类型的杏仁体。硅铁灰石杏仁体呈圆形或椭圆形,其直径多为5～8 mm,由杏仁体壁至中心,依次分别产出石英→铁镁绿泥石→硅铁灰石。硅铁灰石晶体呈铁黑色、薄板状,由5个平行双面单形组成。微区X射线衍射分析结果显示,硅铁灰石属三斜晶系,空间群为P1 。化学成分分析表明,硅铁灰石氧化物含量(ω_B/%)为SiO₂ 53.55%、CaO 18.84%、Fe₂O₃ 13.65%、FeO 9.68%、MgO 1.44%、H₂O⁺1.74%,FeO/Fe₂O₃=0.71;铁镁绿泥石氧化物含量(ω_B/%)为SiO₂ 33.17%、Al₂O₃ 13.03%、Fe₂O₃ 8.45%、FeO 13.06%、MgO 18.82%、H₂O⁺12.12%、CaO 0.87%,FeO/Fe₂O₃=1.55。硅铁灰石杏仁体的矿物组合变化表明,玄武岩晚期的成矿热液由富Mg、Fe向富Si、Ca演化,硅铁灰石是由偏酸性、弱还原环境向偏碱性、弱氧化环境转化时所形成的过渡性产物。     

新疆中天山北缘望峰地区花岗岩的地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成研究

新疆中天山北缘望峰地区花岗岩的岩石学、地球化学及锆石U-Pb-Hf同位素研究表明:(1)望峰地区花岗岩岩石类型主要为二云母二长花岗岩和黑云母二长花岗岩,岩体高SiO₂、Al₂O₃,中等富碱且相对富钾,A/CNK≥1.1,稀土含量中等(∑REE=162.6×10^-6～211.8×10^-6),轻重稀土分馏明显且富集轻稀土,具中等Eu负异常(δEu=0.42～0.49),相对富集LILE和LREE,亏损Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta、HREE等,属高钾钙碱性过铝质S型花岗岩; (2)锆石LA-ICP-MS U-Pb定年获得岩浆结晶年龄为439.9±2.2Ma,成岩时代为早志留世; (3)锆石Hf同位素组成较均一,ε_Hf(t)=-5.0～-1.3,平均-2.72,二阶段模式年龄t_DM2变化范围在1294～1482Ma之间,岩浆主要来源于中元古代中期地壳结晶基底岩系的部分熔融,源岩为经历过风化旋回、成熟度较低的硬砂岩,形成于中天山北缘早古生代碰撞造山期同碰撞环境。     

广西大瑶山东南缘侏罗纪埃达克质花岗岩的特征、成因及构造意义

对钦杭结合带西南段大瑶山东南缘的中晚侏罗世埃达克质花岗岩（165~153 Ma）进行了岩石学、地球化学研究,并探讨了埃达克质和TTG岩类的特征属性。岩石SiO₂含量63.76%~72.13%,总体具高Al₂O₃（Al₂O₃≥15%）、低MgO （<3%）,亏损重稀土元素（HREE）、正Eu异常或弱的负Eu异常,低Y （≤18×10^-6）和Yb （≤1.9×10^-6）,高Sr （>300×10^-6）和Sr/Y值（>20）等埃达克岩独特的地球化学特征。结合区域构造演化分析认为,该侏罗纪埃达克质花岗岩形成于陆内伸展构造背景,为大陆板内加厚（隆起区）的下地壳底部岩石部分熔融的产物,属大陆板内环境I型花岗岩。具有类似于低镁安山岩/闪长岩系列（LMA）和镁安山岩/闪长岩系列（MA）两种高压型TTG亚类的属性,为古俯冲增生带下地壳弧型岩石熔融的继承性特征,与中生代古太平洋俯冲板片熔融过程无关,属非俯冲成因的埃达克/TTG岩类。其空间上与大瑶山东南缘早古生代俯冲增生带高度重合,且与早古生代TTG侵入岩组合紧密相邻,提示它们可能源自于早古生代洋壳俯冲带或大陆边缘弧下地壳玄武质岩石的部分熔融,因而具有洋俯冲成因的特征属性。     

越南东北部静足 (Tinh Túc) 钨锡矿区花岗岩 年代学、地球化学与区域构造意义

越南东北部高平地区静足 (Tinh Túc) 钨锡矿床分布在银山-静足成矿带上,属于中国西南-越东北花岗岩相关的钨锡成矿带的一部分。花岗岩的锆石SIMS U-Pb测年结果为93.9±3.0Ma,地球化学分析结果显示出过铝质S型花岗岩的特点,高硅 (SiO₂含量73.5%~74.6%),铝过饱和 (Al₂O₃含量14.21%~14.88%),高碱 (Na₂O+K₂O为6.64%~8.47%)、富钾贫钠 (K₂O/Na₂O>1),同时富集Rb、Th、U、Zr、Hf,亏损Ba、Nb、Sr、Ti、Eu,轻稀土相对富集,呈现明显的负Eu异常。同位素研究表明,样品的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值为0.749±0.027,ε_Nd(t) 为-10.71~-10.42。本文依据派洼花岗岩的地球化学特征,结合花岗岩的锆石U-Pb年代学、同位素分析结果,认为派洼花岗岩为燕山期后造山环境中形成的高度分异岩浆结晶的结果。通过与华南西南部矿床相关岩体比较,将静足派洼岩体归入个旧-大厂花岗岩带。并通过与缅甸境内腾冲-毛淡棉花岗岩带岩体特征对比并结合构造环境判别,提出个旧-大厂花岗岩带的形成可能受到太平洋构造域和特提斯构造域的双重影响,但以后者为主。     

The origin of major talc deposits in the Eastern Desert of Egypt: relict fragments of a metamorphosed carbonate horizon?

Detailed geochemical and mineralogical investigation of four talc deposits in the Eastern Desert of Egypt (Atshan, Abu Gurdi, Darhib and Kashira) suggests that the deposits form a distinct lithological unit within the Shadli metavolcanic rocks. The talc crystallized from the replacement of siliceous carbonate beds locally intercalated with clastic sediments. Th/Yb vs. Ta/Yb ratios of the rocks suggest that the sediments and the host volcanic rocks formed in an active continental margin (ACM) environment. Thus, the talc deposits may represent relict fragments of an ancient, regionally extensive carbonate horizon within the arc-related metavolcanics. The talc-rich rocks, which contain relict carbonate, serpentinized olivine and tremolite, have low (<3 wt%) Al₂O₃, Cr, Ni (<20 ppm), Co and Sc (<15 ppm) concentrations, precluding mafic or felsic igneous protoliths. The deposits were locally affected by contact metamorphism, giving rise to pyroxene-hornfels and granulite facies assemblages, and by regional metamorphism which produced greenschist-amphibolite grade assemblages. Disseminated sulfides commonly occur in the talc-tremolite-rich rocks (having low Al₂O₃ concentrations), suggesting that the metals were probably present in the original carbonate beds, but were remobilized and reconcentrated during the various metamorphic events.     

再论花岗岩按照Sr-Yb的分类:标志

2006年作者曾经按照Sr=400×10~(-6)和Yb=2×10~(-6)作为标志将花岗岩分为埃达克岩、喜马拉雅型花岗岩、浙闽型花岗岩和广西型花岗岩,在浙闽型中又分出南岭型(Sr100×10~(-6)和Yb2×10~(-6)),于是花岗岩被分为5类。Sr=400×10~(-6)和Yb=2×10~(-6)是根据阿留申群岛中的Adak岛的资料得出来的。本文统计了全球花岗岩6000多个数据(其中,埃达克型花岗岩为2810个,喜马拉雅型花岗岩636个,浙闽型花岗岩1183个,南岭型花岗岩1518个,广西型花岗岩142个,总共6289个),统计的结果,各类花岗岩的地球化学特征大致如下:(1)埃达克型花岗岩富Al_2O_3和Sr,贫Y和Yb,具较高和变化的铕异常,绝大多数样品的Sr300×10~(-6),Yb2.5×10~(-6)(当Sr=400×10~(-6)～600×10~(-6)时Yb值最大,Sr超过600×10~(-6),Yb降低至2×10~(-6)),Al_2O_3在14%～18%之间,Eu/Eu~*大多在0.6～1.2范围;(2)喜马拉雅型花岗岩贫Sr和Yb,具中等的Al_2O_3和变化的Eu/Eu~*,Sr300×10~(-6)和Yb2×10~(-6)(少数Sr300×10~(-6)),Al_2O_3为13%～17%,Eu/Eu~*为0.2～1.0;(3)浙闽型花岗岩贫Sr富Yb,Sr在40×10~(-6)～400×10~(-6)之间,Yb1.5×10~(-6),Al_2O_3和Eu/Eu~*的变化类似喜马拉雅型花岗岩,Al_2O_3为12%～17%,Eu/Eu~*为0.4～1.0;(4)南岭型花岗岩以很低的Sr、Al_2O_3和Eu/Eu~*以及很高的Yb而不同于上述各类花岗岩,通常Yb1.5×10~(-6),Sr100×10~(-6)(Yb变化大,绝大多数2×10~(-6);当Yb在2×10~(-6)～8×10~(-6)时,部分样品Sr可100×10~(-6),但很少200×10~(-6));Al_2O_314%,集中在11%～13%之间,Eu/Eu~*0.7,大多0.4;Yb越大,Sr越低,负铕异常越明显。文中讨论了花岗岩Sr-Yb分类的意义,指出本分类适用于产于大陆和海洋的绝大多数中酸性岩浆岩(可能不适用于一部分特别富铁和钾的花岗岩,如具有高Sr和Yb特征的广西型花岗岩)。不同类型的花岗岩主要反映了源区压力的不同,而源区成分、温度、部分熔融程度、水和挥发分的加入以及岩浆混合等的影响可能是次要的。文中指出,该分类的依据、其实质,是熔体与残留相平衡的理论。与浙闽型花岗岩平衡的残留相是斜长石,与喜马拉雅型花岗岩平衡的是斜长石+石榴石,与埃达克型花岗岩平衡的是石榴石,与南岭型花岗岩平衡的是富钙的斜长石。文中指出,加强实验岩石学研究,将年代学和地球化学研究密切结合起来是深化花岗岩研究的关键。     

Al_2O_3/Ti:风化与蚀变过程中的原岩示踪

Al_2O_3和Ti在风化和热液蚀变等地球化学过程中通常被认为是不活动元素,两者的比值Al_2O_3/Ti常被用来指示地球化学作用过程。通过对中国157件火成岩样品元素含量平均值的统计发现,火成岩样品中Al_2O_3/Ti与SiO_2含量值之间存在着较好的幂函数关系:ln(Al_2O_3/Ti)=0.073×SiO_2-0.89,式中Al_2O_3和SiO_2和Ti含量单位均为%。本文基于得到的经验方程和TAS图解构建了一个新的判别岩石类型的图解——Al_2O_3-Ti图解。该图解可以区分酸性岩、中酸性岩、中性岩、中基性岩-基性岩四类岩性。通过对三个火成岩风化剖面的研究发现,花岗岩风化剖面从新鲜基岩到风化形成的土壤在Al_2O_3-Ti图解中均落在酸性岩区,花岗闪长岩风化剖面从新鲜基岩到风化形成的土壤样品均落在中酸性岩区,玄武质安山岩风化剖面从新鲜基岩到风化形成的土壤样品均落在中基性岩-基性岩区。不同风化程度的风化产物与其母岩在Al_2O_3-Ti图解中所在的区域一致,即Al_2O_3-Ti图解可以用来追溯火成岩风化产物的母岩岩性。通过对胶东焦家金矿和豫西牛头沟金矿两个矿区岩石的研究发现,黑云母花岗岩从新鲜岩石到其蚀变岩及其形成矿石的样品在Al_2O_3-Ti图解中均落在酸性岩区。玄武质安山岩从新鲜岩石到其蚀变岩及其形成矿石的样品在Al_2O_3-Ti图解中均落在中基性岩-基性岩区。即不同蚀变程度的蚀变产物与其原岩在Al_2O_3-Ti图解中所在的区域一致,这表明新构建的Al_2O_3-Ti图解可以用来示踪蚀变岩的原岩性质。     

Age and geochemistry of the granitoid from the Lunte area,Northeastern Zambia: Implications for magmatism of the Columbia supercontinent

The Paleoproterozoic tectonic evolution of the Bangweulu Block has long been controversial. Paleoproterozoic granites consisting of the basement complex of the Bangweulu Block are widely exposed in northeastern Zambia, and they are the critical media for studying the tectonic evolution of the Bangweulu Block. This study systematically investigated the petrography, zircon U-Pb chronology, and petrogeochemistry of the granitoid extensively exposed in the Lunte area, northeastern Zambia. The results show that the granitoid in the area formed during 2051±13–2009±20 Ma as a result of Paleoproterozoic magmatic events. Geochemical data show that the granites in the area mainly include syenogranites and monzogranites of high-K calc-alkaline series and are characterized by high SiO₂ content (72.68% –73.78%) and K₂O/Na₂O ratio (1.82–2.29). The presence of garnets, the high aluminum saturation index (A/CNK is 1.13–1.21), and the 1.27%–1.95% of corundum molecules jointly indicate that granites in the Lunte area are S-type granites. Rare earth elements in all samples show a rightward inclination and noticeably negative Eu-anomalies (δEu = 0.16–0.40) and are relatively rich in light rare earth elements. Furthermore, the granites are rich in large ion lithophile elements such as Rb, Th, U, and K and are depleted in Ba, Sr, and high field strength elements such as Ta and Nb. In addition, they bear low contents of Cr (6.31×10⁻⁶–10.8×10⁻⁶), Ni (2.87×10⁻⁶–4.76×10⁻⁶), and Co (2.62×10⁻⁶–3.96×10⁻⁶). These data lead to the conclusion that the source rocks are meta-sedimentary rocks. Combining the above results and the study of regional tectonic evolution, the authors suggest that granitoid in the Lunte area were formed in a tectonic environment corresponding to the collision between the Tanzania Craton and the Bangweulu Block. The magmatic activities in this period may be related to the assembly of the Columbia supercontinent.©2021 China Geology Editorial Office.     

跨越中甸弧到扬子地块西缘的～80Ma中酸性火成岩成因及其对碰撞后成矿的意义

热林钼铜矿床和铜厂沟钼多金属矿床位于西南三江特提斯构造域义敦弧南部的中甸弧。热林含矿二长花岗岩和铜厂沟含矿花岗闪长斑岩,锆石U-Pb年龄分别为79.0±1.4Ma和81.3±1.1Ma。岩石地球化学显示热林岩体和铜厂沟岩体具有高的SiO_2(65%)、Al_2O_3(13.74%~14.91%)和低的MgO(0.86%~1.49%)含量和Mg~#值(36.3~47.3),同时也具有高的Sr(326×10~(-6)~1174×10~(-6))、低的Yb(1.00×10~(-6)~1.51×10~(-6))和Y(10.2×10~(-6)~15.6×10~(-6))含量以及较高的Sr/Y(22~86)、La/Yb(30~70)比值,并富集大离子亲石元素和亏损高场强元素。这些特征表明热林和铜厂沟岩体具有明显的埃达克质岩特征,很可能是以石榴石为稳定相的加厚下地壳部分熔融的结果。位于扬子西缘的大理花岗岩,锆石U-Pb年龄为76.4±2.3Ma,首次在扬子西缘证实有晚白垩世岩浆活动,表明晚白垩世中酸性岩浆侵入活动已经跨越了中甸弧进入了扬子地块西缘。对比中甸弧及保山地块发育于晚白垩世的岩浆作用及其构造背景,初步认为在燕山晚期,扬子西缘很可能处于与中甸弧类似的伸展构造背景。     

华北克拉通新太古代板块俯冲作用:来自山西云中山地区变质高镁火成岩组合的证据

在华北克拉通中部的山西云中山地区,新太古代花岗闪长质片麻岩中存在一些超镁铁质岩-镁铁质岩块及由斜长角闪岩、角闪变粒岩、石英岩和石榴夕线黑云片岩等岩石类型构成的变质表壳岩残片,其中的超镁铁质-镁铁质岩、斜长角闪岩和角闪变粒岩构成一套高镁火成岩组合。超镁铁质岩已变质为橄榄绿泥阳起片岩等岩石类型,呈变余斑状结构,橄榄石斑晶仍有保存;岩石SiO_2含量为39.22%～44.99%,Al_2O_3为8.82%～13.47%,Mg O为19.24%～22.13%,Na_2O+K_2O=0.71%～1.11%,CaO为5.75%～8.42%;Al_2O_3/TiO_2=14.8～17.4,CaO/Al_2O_3=0.60～0.84;化学成分上与科马提岩有一定的相似性。与之紧密伴生的斜长角闪岩也具有高镁特征,Mg O含量为11.28%～15.09%,铝、硅和碱质均偏低,具正铕异常,显示堆晶辉长岩的特征。非高镁斜长角闪岩有相对高的铝、硅和碱质,其原岩应为钙碱性玄武岩。角闪变粒岩样品的SiO_2含量为54.21%～55.71%,Al_2O_3为14.24%～15.49%,Mg O为6.26%～8.28%,Fe OT/Mg O=1.11～1.58,高钠低钾,Na_2O+K_2O=3.7%～4.78%,Na_2O/K_2O=5.15%～13.13,Mg#=53.0～61.5,属于高镁安山岩。由超镁铁质质岩-斜长角闪岩-角闪变粒岩构成的变质高镁火山岩组合具有钙碱性系列趋势。超镁铁质岩稀土元素含量总量较低,具有轻稀土富集和重稀土亏损的稀土型式;斜长角闪岩与超镁铁质岩比较,除富集大离子亲石元素和Cr、Ni明显较低外,具有相似的微量元素图谱形态。三种岩石类型在微量元素蛛网图上均显示出Ta、Nb、Ti负异常和Pb正异常。野外产状和岩石地球化学特征表明超镁铁质岩和高镁斜长角闪岩属于阿拉斯加型杂岩体,角闪变粒岩属于赞岐岩质高镁安山岩。在Zr/Nb-Nb/Th和Nb/Y-Zr/Y构造环境判别图解上显示出与俯冲相关的演化趋势,在Hf-Th-Ta、Nb/La-(La/Sm)N和Th/Yb-Nb/Yb图解上也落在岛弧钙碱性岩石区域。以上特征表明高镁火成岩组合形成于与板块俯冲相关的岛弧构造背景。野外地质关系和锆石U-Pb年龄限定高镁火成岩组合形成时代在～2.5Ga。云中山地区阿拉斯加型镁铁质-超镁铁质杂岩与赞岐岩质高镁安山岩共生,表明该地区存在新太古代的板块俯冲作用,为太古宙存在板块构造机制提供了新证据。     

西天山东塔尔别克金矿区安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、元素地球化学与岩石成因

东塔尔别克金矿区位于西天山吐拉苏盆地内阿希金矿区南侧,构造上属于伊犁-中天山微板块与准噶尔板块之间的博罗科努早古生代岛弧带西段。东塔尔别克矿区出露有一些安山岩,这些岩石具有典型高镁安山岩特征,如高硅（SiO₂=58.94%~63.85%),具有较高的MgO含量(3.75%~6.59%)和Mg^#(58~69)、高的Cr（94.2×10^-6~241×10^-6）、和Ni（54.5×10^-6~126 ×10^-6）含量,以及低的FeO^T/MgO比值。除了Sr含量略微偏低（235×10^-6~696×10^-6）之外,这些岩石基本显示了埃达克岩的地球化学特征：高的Al₂O₃（15.39%~16.65%）,低Y（9.86×10^-6~14.9×10^-6）含量,以及高的Sr/Y比值(23.8~48.1),无Eu异常,Nb、Ta、Ti亏损等。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示安山岩的年龄为347.2±1.6Ma,为早石炭世。安山岩富集Rb、Th、U 等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,轻重稀土元素分馏明显,具有俯冲带岛弧岩浆的特征。东塔尔别克安山岩可能形成于岛弧环境中,并可能由俯冲的晚古生代北天山洋洋壳以及少量上覆沉积物熔融形成,产生的熔体在上升过程中与地幔橄榄岩发生了相互作用. 熔体-地幔相互作用对区内金矿的形成具有重要意义。     

甜水海地块寒武纪安山岩的地球化学和年代学研究:对西昆仑-喀喇昆仑造山带原特提斯洋演化的启示

甜水海地块作为西昆仑-喀喇昆仑造山带重要的组成部分,夹持于麻扎-康西瓦板块缝合带和洪山湖-乔尔天山板块缝合带之间,其构造属性的探讨对认知西昆仑地区早古生代地质演化具有重要的科学意义。笔者在甜水海地块中部麻扎地区通过野外填图新发现并厘定出一套火山岩-沉积岩组合,主要由安山岩、英安岩、流纹岩及其火山碎屑岩和少量沉积岩组成;与安山岩互层产出的英安岩和流纹岩锆石U-Pb年龄为519~513Ma,表明这套火山-沉积地层形成于中寒武世。该火山岩套的地球化学特征为：安山岩SiO₂含量为57.0%~67.2%,具有高MgO（1.91%~7.17%）含量和Mg^#值（39.1~65.3,平均值为55.0）,较高Cr（31.0×10^-6~190×10^-6）和Ni（12.2×10^-6~121×10^-6）含量,低FeO^T/MgO比值（1.12~3.26）,低Al₂O₃（13.7%~17.3%）和K₂O（1.12%~5.52%）含量的特征,属于低铁钙碱系列高镁安山岩-镁安山岩;英安岩较安山岩SiO₂含量高（63.8%~71.8%）,具有相似的Al₂O₃（13.4%~15.4%）含量,低MgO（0.28%~1.19%）含量和Mg^#值（9.98~36.5,平均值为25.3）,低Cr（11.5×10^-6~25.2×10^-6）和Ni（4.33×10^-6~11.8×10^-6）含量,高FeO^T/MgO比值（3.64~18.9）和K₂O（4.84%~9.27%）含量的特征,属于高钾钙碱性系列。安山岩和英安岩总体表现出右倾轻稀土富集分配模式,富集Rb、Ba、K、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti高场强元素,具有典型的岛弧岩浆岩特征。野外调查表明,安山岩与英安岩在空间上相邻,呈互层产出,且它们都出露于中寒武系地层中,暗示了二者在成因上紧密相联。岩石地球化学特征指示了安山岩和英安岩可能源于富集地幔楔不同比例的部分熔融作用,所产生的岩浆在上升过程中又遭受了不同比例的地壳混染。推测麻扎地区寒武纪火山岩形成于原特提斯洋向南俯冲消减机制下的岛弧构造环境,同时结合区域资料,认为在寒武纪甜水海地块存在两期岩浆作用,在早寒武系末期（~520Ma）原特提斯洋发生双向俯冲,甜水海地块北缘转化为活动大陆边缘。     

Titanite: A potential solidus barometer for granitic magma systems

Constraining crystallization pressure and thus intrusion depth of granites in various geodynamic settings remains challenging, yet important to further our understanding of magma system and crustal evolution. We propose that titanite, which is a common accessory in metaluminous and weakly peraluminous granites, can be used as a barometer if it crystallized in magmatic, near-solidus conditions and in equilibrium with amphibole, plagioclase, K-feldspar, quartz, biotite, and magnetite ± ilmenite. Titanite Al₂O₃ increases with pressure (P) according to: P (in MPa) = 101.66 × Al₂O₃ in titanite (in wt%) + 59.013 (R² = 0.83) with estimated uncertainties of ~±60 to ~±100 MPa for crystallization between ~150 and 400 MPa. We highlight that the current calibration dataset is limited, and that systematic experimental studies are needed to rigorously quantify the relation. The most important use of this empirical barometer will be for rocks in which amphibole is present but significantly altered, or in combination with amphibole barometry, as titanite can be easily dated by LA-ICP-MS.     

辽宁省丹东地区“前震旦纪”侵入岩的锆石U-Pb 年代学、地球化学及其构造意义

本文对辽东南丹东地区部分原定前震旦纪侵入岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以便对其岩石成因和区域构造演化给予制约.详细的岩石学和岩相学研究表明,四个侵入岩体岩性分别为二长花岗岩、角闪石黑云母二长花岗岩、黑云母二长花岗岩和角闪辉长岩.所选样品中锆石均呈半自形-自形晶形、阴极发光图像显示具有成分生长环带或条痕状吸收特点,结合其高的Th/U比值(0.53 ～2.40)和亏损轻稀土元素(LREEs)、相对富集重稀土元素(HREEs)以及负Eu异常和正Ce异常等特征,表明其典型岩浆成因特点.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,它们均形成于早白垩世(峰期为126Ma).岩石学和地球化学分析结果显示,研究区早白垩世侵入岩具有双峰式岩浆作用特点,其中花岗质岩石SiO2=66.99％～73.13％,K2O=3.52％～4.67％,K2O/Na2O=1.01～1.43,MgO=0.45％～2.61％,Mg#值为29～56,Al2O3=13.97％ ～ 14.92％,富集LREEs和大粒子亲石元素(LILEs),亏损HREEs和高场强元素(HFSEs),暗示其具有I型花岗岩特点,岩浆应起源于下地壳的部分熔融;而角闪辉长岩SiO2=50.22％,MgO=10.61％,Mg#值为69,Cr(196×10-6)、Co(44.8×10-6)、Ni(73.4×10-6)含量较高,富集LREEs和LILEs,亏损HREEs和Nb、Ta、Ti等HFSEs,暗示其岩浆应起源于受俯冲流体交代的岩石圈地幔楔.结合区域地质资料表明,辽东南丹东地区早白垩世侵入岩应形成于类似弧后盆地的伸展环境,其形成应与古太平洋板块北西向向欧亚大陆之下的俯冲作用相联系.