右江褶皱带东南缘西大明山矿集区燕山期长英质岩浆锆石SHRIMP原位氧同位素组成与地质意义

右江褶皱带晚白垩世岩浆岩的物质来源和成因机制及其相关的大规模Sn-W多金属成矿作用是目前研究的热点和前沿问题之一。本文在已获得锆石U-Pb年龄及Hf同位素基础上,对广西西大明山地区酸性岩浆进行了锆石SHRIMP氧同位素研究。石英斑岩δ~(18)O_(Zrn)值为5.31‰~9.31‰(平均值为7.61±2.17‰)、绢英岩化黑云母花岗岩δ~(18)O_(Zrn)值为7.11‰~9.79‰(平均值为8.36±1.33‰)、细粒黑云母花岗岩δ~(18)O_(Zrn)值为5.06‰~9.27‰(平均值为7.73±2.23‰)、中粒黑云母花岗岩δ~(18)O_(Zrn)值为5.06‰~9.27‰(平均值为7.73±2.23‰)二长花岗岩δ~(18)O_(Zrn)值为5.48‰~10.99‰(平均值为7.55±2.77‰)。测试结果显示广西西大明山地区酸性岩浆锆石氧同位素普遍具有双峰式分布特征且Hf-O同位素组成构成负相关性,暗示地壳组份和富集地幔两端元混合的特征。Hf-O同位素特征指示酸性岩浆岩源主要来自古老的地壳,并混有部分幔源物质。地幔物质的存在暗示了同时期来自地幔的物质不仅参与右江褶皱带晚白垩世岩浆作用的形成,可能为的地壳部分熔融,花岗岩岩浆的形成提供了热能。西大明山地区酸性岩浆具有高δ~(18)O_(Zrn)值和低ε_(Hf)(t)值且低Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值(即低氧逸度),显示出有利于形成大型以Pb-Zn为主的矽卡岩型矿床特征。本文研究结果表明,锆石O-Hf同位素综合研究能限定幔源岩浆参与花岗岩形成中的作用能帮助更加准确的限定岩浆源区。同时锆石氧同位素可以作为成矿规律研究的有效途径之一。     

粤中从化地区亚婆绿岩体二长花岗岩锆石年代学、地球化学特征及其地质意义

燕山期花岗岩是亚婆绿岩体重要组成部分，以往的研究主要通过全岩地球化学来约束其成因和岩浆来源，缺乏对岩体锆石的岩相学、微量元素地球化学研究。本文对亚婆绿岩体二长花岗岩开展锆石U-Pb年代学及微量元素和Hf同位素研究，约束其成岩时代，探讨岩体锆石成因及岩浆源区特征。锆石U-Pb定年显示亚婆绿岩体二长花岗岩侵位年龄为153.6±1.2Ma，属燕山早期岩浆活动的产物；其中锆石发育典型的振荡环带，具有明显的Ce正异常和Eu负异常，属岩浆锆石，形成于陆壳环境。结合亚婆绿岩体二长花岗岩的Lu-Hf同位素特征，认为其为壳源岩石重熔的产物，岩浆物质源于下地壳的改造、再循环。     

扬子板块西缘挖角地区晋宁期岩浆作用及大地构造意义

四川省石棉县挖角地区花岗岩体位于扬子板块西缘与松潘-甘孜地块的结合部位,本文通过详细的野外地质调查,结合岩石学、岩相学、LA-ICP-MS U-Pb年代学和MC-ICP-MS Hf同位素组成研究,厘定了岩体形成时代,探讨了岩浆来源。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,挖角二长花岗岩形成年代介于852±33Ma和847±44Ma之间,处于晋宁期晚青白口世,与全球Rodinia期泛大陆形成密切相关。锆石原位Lu-Hf同位素组成表明,2个样品的εHf(t)值分别为+3. 9～+9. 3和-8. 0～+6. 5,为典型的壳-幔混合型; Hf同位素的二阶段模式年龄(tDM2)分别为1. 14～1. 49Ga和1. 33～2. 24Ga,均值分别为1. 32Ga和1. 52Ga,表明岩浆源区以中元古代古老地壳基底的部分熔融为主,形成过程中有幔源及古元古代古老地壳物质的贡献。挖角地区晋宁期二长花岗岩体锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成,反映了扬子板块西缘晚青白口世岩浆活动期和源区特征,其成因与全球Rodinia泛大陆形成期间岩浆活动和与壳幔混合作用密切相关。本文研究成果,为解释扬子板块西缘的构造演化提供了新的资料证据。     

冈底斯中段碱长花岗岩锆石U-Pb-Hf同位素特征及地质意义

本文对冈底斯岩浆带中段谢通门塔玛地区碱长花岗岩进行了原位LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和LA-MCICP-MS锆石Lu-Hf同位素分析。研究结果表明,采自该岩体不同部位的两件锆石U-Pb同位素加权平均年龄分别为(40.02±0.39)Ma和(40.65±0.32)Ma,具有几乎一致的地质年龄,即碱长花岗岩侵位结晶年龄为40 Ma左右。LA-MCICP-MS锆石Lu-Hf同位素研究显示,176Hf/177Hf比值在0.282633~0.282878,平均值为0.282765,计算所得的εHf(t)值介于-4.08~4.15,平均值为0.28,峰值在-1~+1之间;TDMC模式年龄在822~1373 Ma,平均值为1075 Ma,峰值年龄为1000~1200 Ma。其次,样品的εHf(t)值具有正负相间的特点,εHf(t)也相对较小,为典型的壳幔混染型,岩浆源区主要以古老地壳的熔融为主。综合研究表明,谢通门塔玛地区碱长花岗岩主要是由新特斯洋板片的断离,致使软流圈地幔上涌,引起拉萨地体地壳物质的熔融、再循环而形成的,在这个过程中有部分幔源物质的加入。     

中条山中生代镁铁质侵入岩年代学与地球化学:对华北克拉通南部岩石圈地幔性质的制约

镁铁质岩石作为幔源岩浆产物,其成因研究有助于探讨华北克拉通深部地幔性质及其演化过程.对中条山地区镁铁质侵入岩开展了系统的锆石U-Pb年代学、全岩主、微量元素、全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究,揭示了晚三叠世(217±2 Ma)和早白垩世(121±2 Ma)两期镁铁质岩浆活动.晚三叠世镁铁质侵入岩SiO2含量低至...     

滇西腾冲地块梁河晚三叠世正长花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代学及其地质意义

本文对出露腾冲地块梁河正长花岗岩进行了全岩元素地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究,旨在揭示正长花岗岩的侵位年龄、成因类型、源区性质及其构造环境。锆石U-Pb LA-ICP-MS定年表明,正长花岗岩形成年龄为~218Ma,表明该花岗岩体形成时代属于晚三叠世。地球化学特征研究表明,正长花岗岩具有高硅(SiO_2=70.28%~74.49%)、富碱(K_2O+Na_2O=6.81%~8.71%)、过铝质(A/CNK=1.00~1.12)、高钾钙碱性特征。微量元素显示岩体富集轻稀土元素,大离子亲石元素(K、Rb),亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti、Ba、Sr、Eu)。大部分样品轻重稀土强烈分异(LREE/HREE=6.07~13.8)。综合样品的地球化学数据及矿物组合特征,判断该岩体为S型花岗岩,源区岩石主要为砂屑岩。锆石ε_(Hf)(t)值(-10.74~-4.14),二阶段模式年龄(tDMC)为1.5~1.9Ga,表明其源于古老地壳熔融。岩石具有相对低的锆饱和温度,平均为~655℃,说明其没有幔源岩浆的加入。本文研究结果表明,梁河晚三叠世正长花岗岩可能形成于后碰撞伸展背景下的古老地壳熔融。     

青藏高原北羌塘三叠纪花岗岩中发现新元古代的基底信息:来自锆石SIMS U-Pb年龄和Hf-O同位素的约束

羌塘地块基底研究工作是青藏高原地学领域的难点。羌塘地区是否具有前寒武纪基底一直以来存在着很大的争议,现有的年代学资料虽有报道,但至今仍缺乏统一的认识。本文对北羌塘中部双湖地区花岗岩进行了SIMS锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Hf-O同位素地球化学研究。双湖花岗岩形成于晚三叠世(~217 Ma),并捕获~828 Ma的锆石。双湖花岗岩具有高的SiO₂、K₂O和低的MgO含量(SiO2=64.00%~69.54%,K2O=4.09%~5.17%,MgO=1.44%~3.34%),具有轻稀土元素富集的配分模式,以及富集的全岩εNd(t)值(-9.6)和锆石原位εHf(t)值(-10.8~-8.1),岩浆锆石的δ¹⁸O值为6.98‰~8.30‰。岩相学和地球化学特征表明双湖花岗岩主要来源于中下地壳的部分熔融。综合区域内时空演化格架以及大量相关地质事实,认为双湖晚三叠世花岗岩形成于后碰撞伸展构造背景。捕获锆石的阴极发光显示较明显的振荡环带,表明来自于酸性岩浆岩;其具有高的不均一的O同位素(δ¹⁸O=8.20‰~10.23‰),Hf模式年龄为1.7~1.9 Ga,表明其源岩是来自古元古代地壳物质重熔形成的S型花岗岩,代表了北羌塘地块的基底。综合区域地质、岩石地球化学特征及其捕获锆石信息,本文认为双湖花岗岩为北羌塘地块可能具有扬子型晋宁期基底提供了重要信息。     

辽东半岛小黑山岩体成因及其地质意义:锆石U-Pb年龄和铪同位素证据

小黑山岩体位于辽东半岛南部,由变形的闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩组成。锆石LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,上述三类岩石的侵位时代分别为170~174 Ma、174±1 Ma和177±2 Ma;后期花岗质伟晶岩脉的侵位时代为175±1 Ma。这些年龄在误差范围内基本相同,反映了小黑山岩体是一个侏罗纪侵位的杂岩体。岩石地球化学、Sr-Nd同位素和锆石铪同位素组成研究表明,小黑山岩体主要来源于高压下古老下地壳物质的部分熔融,幔源岩浆不仅为地壳物质的部分熔融作用提供了热量,而且直接参与了花岗岩的成岩作用。结合区域地质资料表明,小黑山岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用是古太平洋板块向西俯冲、地壳增厚,进而引发下地壳物质部分熔融的结果。     

朝鲜半岛北部显生宙花岗岩成因研究及地质意义

朝鲜半岛北部图们江褶皱带和冠帽地块发育大面积的花岗岩,长期被认为形成于晚古生代二叠纪-早中生代三叠纪。采用锆石原位微区U-Pb测年技术(SIMS U-Pb),对6个代表性岩体的16个样品进行了侵位年龄测定,结合早期发表的年代学数据,确定朝鲜北部花岗岩主要形成于中生代的侏罗纪(199~173Ma),少部分为晚二叠世(265~263Ma)和早三叠世(248~240Ma)。岩石学及地球化学特征表明,朝鲜北部花岗岩以钙-碱性岩石系列为主,其成因类型为I型,且少数为高分异I型。锆石Hf-O同位素特征明显分为两类:图们江褶皱带及冠帽地块中的侏罗纪花岗岩、冠帽地块中晚二叠世片麻状花岗岩具有正的εH f(t)值(4.7~13.5)和年轻的二阶段Hf模式年龄(367~784Ma),O同位素组成δ~(18)O集中分布在5.7‰~7.4‰,表明其源区物质为新生地壳,且该地壳物质来自于亏损型的软流圈地幔;而冠帽地块中晚二叠世和早三叠世花岗岩通常具有负的εH f(t)值(-10.9~3.8)和古老的二阶段Hf模式年龄(889~1651Ma),O同位素组成变化较大,δ~(18)O分布在5.6‰~9.2‰,推测其主要为古老地壳物质重熔的产物。区域对比研究表明,图们江褶皱带和冠帽地块具有相同的地质演化历史,应归属于同一个整体,其上发育的花岗岩与我国吉黑造山带花岗岩在年代学格架、岩石学及地球化学特征、成因类型及岩浆源区都具有极大的相似性,可以进行对比。由此可见,朝鲜北部图们江褶皱带和冠帽地块为中亚造山带的组成部分,且朝鲜北部晚二叠世-早三叠世花岗岩形成于古亚洲洋闭合阶段,由于西伯利亚板块与华北板块的碰撞拼合,在华北地台北缘形成了同碰撞型花岗岩。侏罗纪中国东北及朝鲜开始进入环太平洋构造域演化阶段,在太平洋板块俯冲的挤压体制下形成大面积花岗岩。     

藏南冈底斯中段谢通门始新世复式岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及其地质意义

本文对冈底斯谢通门地区的三个花岗岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、Hf同位素分析以及岩体侵位深度研究。研究结果表明,三个岩体的锆石U-Pb同位素年龄分别为43.5±0.6 Ma、44.9±0.5 Ma和48.3±1.4 Ma。锆石的Hf同位素研究显示,样品xy911的εHf(t)值介于–5.1~0.35,为典型的壳幔混合型,Hf同位素的二阶段模式年龄平均值为1142 Ma,表明其主要岩浆源区以古老地壳基底的部分熔融为主,在此过程中可能伴有幔源岩浆或新生下地壳的贡献。而样品xy957和样品xy961具有相似的Hf同位素特征,εHf(t)均为正值;样品xy957的εHf(t)值介于0.23~7.31,平均值为5.07,样品xy961的εHf(t)值介于2.12~5.82,平均值为4.70,其二阶段模式年龄平均值分别为764 Ma、792 Ma,表明它们的源岩以新生地壳的部分熔融为主或有大量幔源物质的加入,同时,也混有少量古老陆壳的成分。根据角闪石压力计计算得出,样品xy911、xy957、xy961侵位深度分别为9.36 km、9.53 km和10.89 km,为中深成侵入相。综合分析表明,谢通门复式岩体主要以新生地壳物质的部分熔融为主,在岩浆演化或上升过程中混染了部分拉萨地体的古老物质;此外该复式岩体的形成可能和新特提斯洋板片的断离引起地幔物质上涌有关。     

胶东晚三叠世碱性岩浆作用的岩石成因——来自锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素的证据

碰撞后岩浆活动记录了板块俯冲-碰撞过程中壳幔物质相互作用的重要信息,对于理解岩浆的源区性质、地球动力学背景乃至造山带构造演化、壳幔相互作用都是一个绝佳的切入点.苏鲁超高压变质带北部胶东威海地区的晚三叠世碱性岩浆作用以其接近大别-苏鲁造山带240～225 Ma的碰撞造山时间而备受关注.这一期碱性岩浆岩包括邢家碱性辉长岩、甲子山正长岩体、中-基性岩墙和槎山正长花岗岩体.总体上,这套晚三叠世碱性岩石富K、LREE和LILE,亏损高场强元素,基性岩石普遍富含MgO.全岩Sr-Nd同位素组成比较均一,初始Sr同位素比值(87Sr/86Sr);(212Ma)为0.7059～0.7074,εNd (212Ma)为-14.5～-16.5,地球化学特征初步指示其起源于富集地幔源区.本文所测定的两个中性岩墙、正长岩脉和槎山正长花岗岩的锆石U-Pb年龄与前人发表的甲子山正长岩体的锆石U-Pb年龄非常接近,反映这套碱性岩石几乎是同期形成的.除了三叠纪侵位年龄外,1个中性岩墙和正长岩脉中都有1组新元古代的年龄信息(多分布在600～750Ma之间).该中性岩墙的三叠纪年龄锆石Hf同位素变化很大,εHf(t)=-8.2～ -21.2;其他样品的三叠纪年龄锆石Hf同位素则相对均一,εHf(t)=-16.8～ -22.2.中性岩墙和正长岩脉的三叠纪锆石原位氧同位素组成不均一,δ18O值分别为4.76‰～6.46‰,1.12‰ ～6.74‰,且有低于地幔锆石(5.3‰±0.3‰)的分析点.另两个没有新元古代年龄的样品的锆石氧同位素特征则比较均一,δ18O平均值分别为6.88 ±0.18‰和5.86±0.36‰,没有亏损18O的特点.根据正长岩脉和中性岩墙的锆石得到的一些新元古代的年龄信息以及亏损18O的特点,可以认为这一期岩浆事件的源区有深俯冲扬子地壳组分的参与.综合其他资料我们认为胶东晚三叠世碱性岩浆岩的岩石成因是三叠纪华南板块向华北板块深俯冲导致软流圈地幔上涌带来热源使得俯冲的扬子岩石圈富集地幔源区以及部分扬子陆壳共同发生部分熔融从而形成原始岩浆且随后发生一系列的结晶分异.     

福州复式岩体的成因:锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素约束

福州复式岩体I-A型复合花岗岩的岩石成因与源区性质目前尚未得到很好认识。本文对福州复式岩体花岗岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、主量和微量元素地球化学及锆石Hf同位素研究。该复式岩体花岗岩可分为钙碱性和碱性系列。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,钙碱性系列花岗岩形成年龄为111～101Ma,是早白垩世多期次岩浆活动作用的产物;碱性系列花岗岩形成的年龄为95～93Ma,是晚白垩世岩浆活动的产物。两类岩石均具有Eu负异常、LREE富集和HREE亏损的特征,并且Rb、Th、U、K、Pb等大离子亲石元素相对富集,Ba、Sr以及高场强元素Nb、Ta、P、Ti相对亏损。其中,钙碱性系列花岗岩的轻重稀土分馏程度较之碱性系列花岗岩明显,而碱性系列花岗岩的负铕异常比钙碱性系列花岗岩明显。锆石Hf同位素组成表明,钙碱性系列花岗岩的ε_(Hf)(t)值为-3.9～0.2,地壳模式年龄表明花岗质岩浆源岩来自于新元古代古老地壳的部分熔融,并有少量的地幔组分卷入。碱性系列花岗岩的ε_(Hf)(t)值为0.04～4.8,地壳模式年龄指示花岗质岩浆源岩来自于新元古代古老地壳的部分熔融,并有大量幔源组分的混入。综合分析表明,福州复式岩体I-A型复合花岗岩具有相同的源区,其形成的差异主要是构造环境的变迁、幔源岩浆的加入以及岩浆分异演化等多种因素综合作用的结果。     

广西德保铜矿钦甲岩体Hf同位素特征及其对壳幔相互作用的指示

对广西德保铜矿钦甲岩体不同单元中的锆石进行了Hf同位素的研究,结果表明,钦甲岩体中锆石εHf(t)值变化范围为-17.0～+7.8,Hf同位素两阶段模式年龄(tDMC)范围为0.93～2.49Ga,峰值为1.3～1.6Ga,表明它们的岩浆源区主要以中元古代地壳物质为主,同时在成岩过程中有地幔组分的参与,属壳幔混源花岗岩,推测钦甲岩体可能形成于岩石圈伸展的壳幔混合作用环境。华南地区加里东期花岗岩中锆石Hf同位素特征,表明岩浆形成过程中具有明显的地幔物质加入,暗示华南地区在早古生代发生过强烈的壳幔相互作用。     

北山造山带中部(甘肃段)花岗岩成因及构造背景

北山造山带中部花岗岩体以陶勒努图洪岩体和跃进山南岩体为代表,本文对这两个岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学和原位锆石Lu-Hf同位素分析,结果表明:岩体成岩年龄分别为410±2. 8Ma、427±2. 5Ma;主量元素呈现高硅、高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质特征;微量元素表现为富集Th、Zr、Hf等及大离子亲石元素(Rb、U、K等),亏损Ba、Sr、Eu及高场强元素(Nb、Ta、P、Ti等);球粒陨石标准化稀土元素曲线呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾模式。综合分析认为跃进山南岩体属A型花岗岩,陶勒努图洪岩体属S型花岗岩。陶勒努图洪和跃进山岩体锆石ε_(Hf)(t)分别为-2. 90～-0. 12(平均值为-1. 53)、-1. 99～2. 82(平均值为0. 26),t_(DM2)分别为1. 41～1. 58Ga、1. 23～1. 54Ga。研究表明:陶勒努图洪黑云母花岗闪长岩岩浆源区主要为由元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质(含中基性岩石)部分熔融的产物,跃进山南二长花岗岩体可能在元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质重熔过程中有幔源岩浆的参与。在中志留世(427Ma)明水-小黄山洋已向南侧马鬃山-公婆泉弧之下俯冲至后期,板块后撤引发明水-旱山地体南缘弧后形成裂解环境导致幔源岩浆底侵,诱发地壳物质重熔形成花岗质岩浆,岩浆侵位形成跃进山南二长花岗岩体;至早泥盆世(410Ma),俯冲结束发生弧-陆碰撞造山导致地壳增厚,引发下地壳发生部分熔融产生的花岗质岩浆侵位形成陶勒努图洪岩体;两岩体是在早、晚古生代交接时段同一俯冲-碰撞构造背景下不同部位、不同亚构造环境下的产物。     

桂东南大容山-十万大山S型花岗岩带的成因：地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

本文报道桂东南大容山-十万大山花岗岩带浦北岩体(东北带)、旧州岩体(中部带)和台马岩体(西南带)全岩的主、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石的LAM-MC-ICPMS原位Hf同位素分析结果。岩石学及元素地球化学结果显示:上述三个岩体为典型S型花岗岩;高I_(Sr)(>0.721)和低ε_(Nd)(t)(-13.0～-9.9)意味着它们可能来自古老地壳的重熔。岩浆结晶(～230Ma)锆石的ε_(Hf)(t)值主要集中在-11～-9,相应的T_(DM2)模式年龄为1.9～1.8Ga;少数结晶锆石的ε_(Hf)(t)值逐渐升高到-4.5,T_(DM2)降低为～1.5Ga。捕获锆石(1681～384Ma)的的ε_(Hf)(t)值分布在-17.1～ 3.4,T_(DM2)主要集中在2.4Ga、1.9Ga和1.5Ga。大部分岩浆结晶锆石ε_(Hf)(t)值与根据"全岩ε_(Nd)(t)值和‘地壳Hf-Nd相关’预测值"基本一致,表明平均地壳存留年龄为1.9Ga的地壳是最重要的物源区。部分岩浆锆石与捕获锆石具有相同的T_(DM2)～1.5Ga,表明平均地壳存留年龄为1.5Ga的物源区参与了该花岗岩带的形成;由于缺少T_(DM2)>2.0Ga的岩浆锆石,少量平均地壳存留年龄为2.4Ga的再循环地壳物质参与了该花岗岩带的形成。因为缺少显著幔源特征的高ε_(Hf)(t)值锆石,本文认为地幔物质基本没有参与该S型花岗岩带的形成。     

湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩的岩石成因——锆石U-Pb测年、岩石地球化学和Hf同位素约束

对湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩进行了系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩成岩年龄为131.9±1.1Ma。三墩铜铅锌矿区花岗岩为一套强过铝质钙碱性系列花岗岩,富集U、Ta、Pb,亏损Ba、Nb、Sr、Zr、Ti等元素,稀土元素配分模式为右倾配分模式,具有弱负Eu异常。Hf同位素分析表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩燕山晚期锆石ε_(Hf)(t)值为-5.9~-2.4,Hf同位素二阶段模式年龄为1558~1338Ma,表明其物质来源于中元古代古老地壳岩石部分熔融。749.5Ma继承锆石核的ε_(Hf)(t)值为+4.8,Hf同位素二阶段模式年龄为1355Ma,暗示其物质来源有幔源物质加入。三墩铜铅锌矿区花岗岩可能是由于中下地壳的熔融岩浆形成后,混入少量幔源物质上侵形成的。     

A Preliminary study on deep geodynamic process of Xar Moron tectonic belt in eastern Central Asia Orogenic BeltSCIEI北大核心CSCD

板块汇聚边缘的陆壳厚度变化与构造和岩浆过程的动态相互作用有着错综复杂的联系,也是对深部地球动力学背景的直接响应。西拉木伦构造带是中亚造山带东部重要的汇聚板块边界,查明其浅部构造变形及深部动力学过程对于理解中亚造山带构造演化具有重要意义。本文通过野外地质工作查明晚二叠世-早三叠世西拉木伦构造带的上地壳发育一系列北东向、轴面向南东倾的宽缓褶皱以及向南东逆冲的断层,变形样式属于薄皮构造,显示出由北西向南东挤压的单向构造应力背景,平衡剖面恢复显示此时期构造变形造成地表~30%的缩短以及~4km的浅部地壳增厚。利用林西地区火成岩全岩La/Yb比值和锆石Eu/Eu*参数构建的年龄-地壳厚度曲线揭示,二叠纪早-中期地壳厚度从49km连续减薄到33km,反映此时期整体处于伸展环境。二叠纪晚期至三叠纪初期,地壳厚度增加了~15km,峰值厚度达~48km,这个迅速的地壳增厚过程可能是岩浆作用导致的地壳垂向增生和构造作用产生的造山带物质堆叠综合作用的结果。本文根据构造带同汇聚期岩浆岩面积和地壳厚度估算造山作用形成了~11%的新生陆壳。同时,两个时期的深部壳幔相互作用方式也有不同,二叠纪早期西拉木伦构造带火成岩锆石的εHf(t)值相对较高(6.1~19.9;均值10.1),δ^(18 )O值较分散(5.1‰~8.3‰),指示岩浆在形成过程中有幔源物质的加入,示踪了林西地区深部与软流圈上涌有关的伸展过程;而晚二叠世至三叠纪初期花岗岩锆石εHf(t)值相对下降(-1.1~17.2;均值9.3),δ^(18 )O值仍高于幔源值(>5.9‰),揭示同源地幔岩浆的持续重融改造过程。综合沉积环境、地壳厚度变化、岩浆岩同位素变化、地壳增生量及地表单向构造应力背景等特征,本文提出西拉木伦构造带可能经历了地幔俯冲;而早-中二叠世的软流圈上涌和晚二叠世-早三叠世的下地壳及岩石圈地幔密度增大,可能是发生地幔俯冲的深部地球动力学原因。     

骑田岭花岗岩体的岩浆混合成因:寄主岩及其暗色闪长质微细粒包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

南岭骑田岭复式岩体仰天湖单元燕山期二长花岗岩中广泛分布有暗色闪长质微细粒包体,这些包体主要呈被打散的片云状或次圆状,大小不等,颜色较寄主岩深,粒度较细。本文在锆石内部结构的CL图像特征研究基础上,用LA-ICP-MS和MC-ICP-MS测定了锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成,探讨了寄主二长花岗岩、闪长质微细粒包体的锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成特征。获得寄主二长花岗岩、闪长质微细粒包体的结晶年龄为(166.0±2.0)Ma和(169.8±4.1)Ma,对应的εHf(t)值为-13.2～-1.9与-8.3～+6.7。研究表明,骑田岭复式岩体中的仰天湖岩体是以古老地壳物质熔融为主体的壳源岩浆与幔源岩浆高度混合的产物。     

大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩的成因——地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

大兴安岭中部中生代花岗岩成因和构造背景的确定对讨论该地区及东北地区中生代构造-岩浆演化具有重要意义。乌兰浩特地区中生代花岗岩详细的岩石地球化学及Hf、Nd同位素的研究表明:研究区中晚三叠世查干岩体是A2型花岗岩;早中侏罗世景阳岩体为I型花岗岩,而大石寨岩体是具有特殊稀土元素四分组效应的花岗岩;早白垩世花岗岩体可根据其Sr含量划分为高Sr和低Sr两类,它们具有相同或相似的源岩组成,但其起源深度不同。其中高Sr型花岗岩类似于C型埃达克质花岗岩,起源于压力较高的下地壳,而低Sr型及永和屯花岗岩则是起源于压力较低的中地壳的高分异Ⅰ型花岗岩。全岩Nd和锆石Hf同位素特征及前人的研究结果显示,乌兰浩特地区花岗岩类岩石的源区主要为显生宙新增生的年轻地壳物质,并有老的地壳物质的贡献,并且随着花岗岩侵位时间的逐渐变新,锆石的εHf(t)值逐渐减小,认为地幔上涌导致岩浆底侵以及老地壳物质的折返是造成下地壳源岩组成复杂的原因。     

吕梁-五台地区晚太古宙—古元古代花岗质岩石锆石U-Pb年代学和Hf同位素性质及其地质意义

报道了五台地区一个晚太古代片麻状富钾花岗岩的锆石U-Pb年龄为2509±7.4Ma.该年龄与前人获得的年代学数据一起,进一步限定了晚太古期间五台-吕梁地区与俯冲有关的弧岩浆活动的年代框架.为了探讨晚太古宙-古元古代不同类型的花岗岩的源区性质和演化,特别是当时的陆壳增生机制和古老陆壳性质,本文在锆石U-Pb年代学的基础上对相应的锆石进行了细致的Hf同位素原位测量.结果表明,晚太古代片麻状花岗岩可能代表发育在古老克拉通(东部陆块?)上的弧岩浆作用产物.碰撞后(1.8 Ga)花岗岩的形成与加厚的造山带发生垮塌性伸展有关,后者导致幔源物质底侵,并引起下地壳物质的部分熔融而形成花岗质岩石.这些壳源花岗质岩浆再以不同比例与幔源岩浆混合而形成吕梁-五台地区成分复杂的碰撞后岩浆岩(花岗质为主).锆石Hf同位素还表明,吕梁-五台地区可能存在老于2.7Ga的古老克拉通物质(2.9Ga?),虽然目前还没有发现这么老的碎屑锆石.