抚顺南部早前寒武纪变质杂岩的地质事件序列

抚顺南部早前寒武纪变质杂岩是华北克拉通北缘辽北-吉南早前寒武纪变质地块的一个重要组成部分,主要由浑南群石棚子组角闪岩相变质火山岩、火山碎屑岩及相伴生的沉积岩等表壳岩系和侵位于其中的石英闪长质片麻岩、英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(TTG)片麻岩和花岗闪长岩-二长花岗岩-钾长花岗岩岩石组合组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析结果显示,侵位于表壳岩中的石英闪长质片麻岩样品12LN39-3的岩浆结晶年龄为2571±7Ma,指示存在老于该年龄的表壳岩系。英云闪长质片麻岩样品12LN04-1和奥长花岗质片麻岩样品13LB49-3的岩浆结晶年龄分别为2544±4Ma和2550±10Ma,记录了一期重要的英云闪长质-奥长花岗质片麻岩侵位事件。斜长角闪岩(样品12LN25-2)的岩浆结晶的最小年龄为2530±5Ma,指示另一火山喷发阶段。晚期钾长花岗岩样品12LN01-1和奥长花岗质片麻岩样品12LN27-1分别侵位于2522±4Ma和2518±23Ma,说明它们的岩浆作用发生于同一时期。而采自于晚期未变形侵入体的石英闪长岩样品12LN30-2的岩浆结晶年龄为2496±18Ma,与上述表壳岩和深成侵入体的主要变质作用(2510~2470Ma)同期发生。这些年代学结果表明,抚顺南部地区新太古代大规模的铁镁质火山喷发作用在大于2571±7Ma已经发生,紧接着2571±7Ma发生石英闪长质岩浆侵位,在2550±10Ma~2544±4Ma之间发生英云闪长质-奥长花岗质岩浆侵位。接下来铁镁质火山再度喷发(~2530±5Ma),随后为钾长花岗岩和奥长花岗质岩浆的侵位(2522±4Ma~2518±23Ma)。晚期为角闪岩相变质作用时期(2510~2470Ma),伴随一定规模的石英闪长岩侵位。     

甘肃北山柳园地区花岗岩类的年代学、地球化学特征及构造意义

北山柳园地区分布大量的花岗岩类岩石,岩石类型有花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩和斑状花岗岩。锆石SHRIMP U—Pb 定年分析结果为:花岗闪长岩的侵位年代为423±8Ma 辉铜山以东(HT-)钾长花岗岩和二长花岗岩的侵位分别为436±9Ma 和397±7Ma。该区花岗质岩石都具有大离子亲石元素和轻稀土元素相对富集,K、Ni、Ta、P 和 Ti 负异常的特征,属于准铝质到过铝质的高 K 花岗岩。花岗闪长岩无 Sr 和 Eu负异常的特征,ε_(Nd)(t)=-2.5～-0.8,其岩浆源于岩石圈地幔或是软流圈与岩石圈地幔相混合的岩浆熔融,并受到了含有火山弧组分的年轻地壳的混染。钾长花岗岩和二长花岗岩具有 Sr 和 Eu 负异常的特征,ε_(Nd)(t)值分别为 1.4、-4.0～-2.0和-2.7～-0.3。HT-钾长花岗岩岩浆主要源于由于岩石圈地幔岩浆作用而导致上覆年轻地壳物质的部分熔融;花牛山附近(HN-)钾长花岗岩岩浆主要源于软流圈地幔部分熔融,可能受到了部分年轻地壳物质的混染;二长花岗岩岩浆主要源于年轻地壳的部分熔融。柳园地区4类花岗岩类岩石都是后碰撞构造背景下的岩浆产物,岩浆形成可能与俯冲板片断离有关。     

冀北太古代花岗质片麻岩的成因

冀北是华北克拉通早前寒武纪变质基底的主要出露地区之一。分布于承德-滦平和赤城-张家口地区的新太古代花岗质片麻岩主要由英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩和二长花岗岩(TTGM)组成,构成了低钾、中钾和高钾钙碱性三个岩石化学系列。二长花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb和Lu-Hf同位素特征揭示其岩浆结晶年龄为2509±10Ma。全岩岩石化学、Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素研究表明:(1)低钾钙碱性系列的岩石形成于拉班玄武质岩石的低度部分熔融;(2)中钾钙碱性系列岩石主要形成于玄武质岩石和杂砂岩的部分熔融,局部存在英云闪长质片麻岩的部分熔融;(3)高钾钙碱性系列的岩石形成于以高钾中酸性火山岩为主要成分的杂砂岩的部分熔融。结合近年来冀北早前寒武纪地质研究成果,这些太古代花岗质片麻岩全岩Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素特征揭示~2.7Ga是本区太古代地壳的主要生长期。在新太古代发生了大规模的火山喷发,火山物质形成后不久发生部分熔融形成花岗质岩浆,接着发生变质、变形作用。这些花岗质片麻岩的形成与南美洲西海岸的构造-岩浆活动特征有类似之处,可能反映了太古代末期冀北地区从活动大陆边缘地壳增生、加厚到弧后伸展转化的动力学背景。     

新元古代宝兴杂岩的岩石成因及其对扬子西缘构造环境的制约

位于扬子克拉通西缘的新元古代宝兴杂岩主要由中低级变质的辉长质片麻岩、闪长质片麻岩、英云闪长质到花岗闪长质片麻岩和块状二长花岗岩组成。岩石地球化学和Sm-Nd同位素特征表明,辉长质片麻岩和闪长质片麻岩为同源岩浆演化序列,原始岩浆起源于亏损地幔尖晶石橄榄岩的部分熔融,在上升和侵位过程中受到了地壳岩石强烈混染。英云闪长质和花岗闪长质岩浆形成于下地壳玄武质岩石部分熔融,而二长花岗质岩浆形成于杂砂岩的部分熔融。综合分析宝兴杂岩的岩石组合、微量元素和同位素特征,该杂岩体最有可能形成于新元古代活动大陆边缘火山弧构造背景,并可能经历了碰撞过程。     

新疆北山三峰山铜金矿区花岗岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

对新疆三峰山铜金矿区内出露的花岗岩体进行了年代学和地球化学研究,旨在查明岩石成因及其构造背景,并探讨岩浆活动与成矿作用的关系。三峰山花岗岩体主要由二长花岗岩和花岗细晶岩组成,锆石U-Pb同位素定年结果显示,二者加权平均年龄分别为(462.3±2.4)Ma和(461.8±2.7)Ma,表明岩体侵位于中奥陶世,为加里东期岩浆活动产物。在地球化学组成上,三峰山花岗岩体总体呈现准铝质-过铝质高钾钙碱性的Ⅰ型花岗岩特征,同时相对富集Th、U、LREE和大离子亲石元素(LILE)等,亏损Nb、P、Ti等高场强元素(HFSE)。此外,岩体具有较高的Sr含量,较低的Y和Yb含量,较高的Sr/Y值(31~108,20),属于C型埃达克岩。岩浆起源于加厚的铁镁质下地壳的部分熔融,源岩可能为加厚地壳底部的角闪榴辉岩。岩石的形成与古亚洲洋向塔里木板块的俯冲作用有关,构造环境为俯冲带背景的岛弧环境。     

华北克拉通东部古太平洋板块俯冲与回撤作用:来自辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石的记录与启示

目前对于华北克拉通东部晚中生代花岗质岩石的成因仍存在地幔柱、加厚/拆沉下地壳部分熔融、俯冲板片脱水导致地壳熔融等不同认识。辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石主要由二长花岗岩、石英闪长岩、花岗斑岩和石英正长岩组成,岩浆成因锆石U-Pb同位素定年结果显示岩浆活动主要发生于晚侏罗世(156Ma)、早白垩世早期(139Ma)、早白垩世中期(130～125Ma)。岩石地球化学测试分析结果显示岩石属于高钾钙碱性系列且具有富集K、Pb等大离子亲石元素而相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素等活动陆缘岩浆岩特点,表明辽西地区晚中生代岩浆活动的发生与俯冲作用有关。晚侏罗世-早白垩世早期(156～139Ma)花岗质岩石地球化学特征与I型花岗岩类似,同时具有富集的Hf同位素组成(εHf(t)=-22.70～-18.66)和古老的Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2=2387～2767Ma),其初始岩浆可能来源于古老中上地壳的部分熔融;形成于130Ma的花岗质岩石同样具有与I型花岗岩相类似的岩石地球化学特征,但其Hf同位素组成突变为亏损(εHf(t)=+3.64～+6.22、tDM1=537～969Ma),其初始岩浆起源于新元古代新生地壳物质的部分熔融并混入少量亏损地幔物质组分;形成于125Ma的花岗质岩石为碱性A型花岗岩,岩石地球化学特征与其他岩石有所不同,具有负的εHf(t)值(-17.30～-11.56)和相对古老的Hf同位素二阶段年龄(tDM2=1917～2278Ma),初始岩浆可能起源于较为古老的中下地壳部分熔融并有幔源物质的参与。华北克拉通东部形成于160～139Ma的花岗质岩石具有I型、高钾钙碱性、与埃达克质岩石类似的高Sr/Y、低Y含量特征和富集的Hf同位素组成,而形成于130～120Ma的花岗质岩石具有A型、碱性、与典型岛弧岩浆岩类似的岩石地球化学特征和相对亏损的Hf同位素组成,同时晚中生代岩浆活动具有向洋年轻化的特点,表明华北克拉通东部156～139Ma期间可能受到古太平洋板块的持续俯冲作用,而139～130Ma古太平洋俯冲板片开始回撤,130～125Ma进入古太平洋俯冲板片持续回撤导致的强烈区域伸展作用阶段。古太平洋俯冲板片脱水交代岩石圈地幔并形成幔源岩浆,幔源岩浆不断底侵作用于古老/新生地壳使其发生部分熔融为花岗质岩石提供岩浆来源。     

集宁地区两类古元古代重熔花岗岩的锆石U-Pb年代学及岩石成因

学术界对集宁-凉城地区的古元古代重熔型花岗岩成因一直持有不同的解释,本文对集宁土贵乌拉-隆盛庄一带两类重熔花岗岩进行了同位素年代学及地球化学研究.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年代学结果显示,斑状石榴紫苏二长花岗质片麻岩具有1 954 Ma的侵位年龄及1 827 Ma的变质年龄,变质淡色石榴二长花岗岩具有1 956 Ma的侵位年龄.岩石地球化学特征显示斑状石榴紫苏二长花岗质片麻岩低硅、高镁铁,具有Eu负异常及Sr的相对亏损;变质淡色石榴二长花岗岩富硅、贫铁镁,强烈亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,富集K和Rb、Ba等亲石元素.二者形成时代相同,可能源自幔源岩浆底侵造成的重熔,斑状石榴紫苏二长花岗质片麻岩源岩为孔兹岩系沉积岩,混合了一定比例的幔源物质组分并经过分离结晶过程;变质淡色石榴二长花岗岩源岩主要为孔兹岩系沉积岩,较少受到幔源组分的影响.      

小兴安岭“古元古代”东风山群早古生代片麻状花岗岩锆石U-Pb定年、Hf同位素特征及地质意义

对小兴安岭东风山群红林组中黑云母混合片麻岩进行了岩相学、年代学和Hf同位素研究,以确定这套岩石的原岩性质、形成时代以及岩石成因。岩相学特征表明这套混合片麻岩主要由片麻状二长花岗岩和片麻状正长花岗岩两种岩性组成,局部保留的变余半自形粒状结构或变余似斑状结构指示其原岩为花岗岩。片麻状二长花岗岩和片麻状正长花岗岩中的锆石多呈自形-半自形柱状,具有明显的振荡环带结构,Th/U比值较高(0.11～1.16)指示其岩浆成因。对岩浆锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,片麻状二长花岗岩和片麻状正长花岗岩分别形成于479 Ma和499 Ma,即早奥陶世和晚寒武世。片麻状二长花岗岩和片麻状正长花岗岩的Hf同位素组成相似且变化范围小,锆石ε_(Hf)(t)值分别为-6.6～-10.6和-6.4～-8.6,两阶段模式年龄分别为1 698～1 958 Ma和1 692～1 831Ma,表明片麻状花岗岩的岩浆源区为古老地壳物质,其原始岩浆可能源自于古元古代地壳的部分熔融。结合前人研究成果讨论了东风山群的物质组成及原岩性质,认为东风山群具有构造混杂岩属性,其组成不仅包括新元古代、早古生代和晚古生代等具有地层性质的变质碎屑岩(副变质岩),而且存在新元古代和早古生代由岩浆侵位形成的花岗质岩石(正变质岩)。     

中条山横岭关和北峪花岗质岩体的SHRIMP锆石U-Pb年代学和地球化学

在中条山杂岩西北部的横岭关变质花岗质岩石包括奥长花岗岩和钙碱性二长花岗岩,与寨子TTG片麻岩呈侵入接触关系,通常在寨子片麻岩中表现为不同规模的侵入体。北峪变质花岗质岩石主要岩性为奥长花岗岩,分布在胡家峪背斜核部。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究显示,横岭关变质钙碱性二长花岗岩的207Pb/206Pb加权平均年龄为2435.9Ma,北峪变质奥长花岗岩207Pb/206Pb加权平均年龄为2477Ma,并具有约2600Ma的继承锆石。全岩地球化学分析表明,横岭关变质奥长花岗岩、变质钙碱性二长花岗岩和北峪变质奥长花岗岩属于偏铝质中钾—高钾钙碱性岩浆演化系列,表现较高的碱质含量,Na2O K2O平均值为9.08%;所有岩石亏损Nb、Ta、P和Ti,并且有右倾的稀土配分模式,中等到高的(La/Yb)N比值(平均25.15)。相对横岭关变质钙碱性二长花岗岩,横岭关奥长花岗岩和北峪变质奥长花岗岩亏损Rb、Th和K。全岩Sm-Nd同位素研究表明岩石的εNd(t)=-1.2~ 2.4、tMD=2622~2939Ma。这些地球化学特征指示了岩石形成于活动大陆边缘的大陆岛弧环境,而横岭关奥长花岗岩和北峪变质奥长花岗岩主要来源于岛弧...     

藏南也拉香波早渐新世富钠过铝质淡色花岗岩的成因机制及其构造动力学意义

藏南也拉香波穹隆位于近东西向展布的北喜马拉雅片麻岩穹隆(NHGD)最东端,主要由石榴角闪岩、石榴石云母片麻岩、二云母花岗岩和淡色花岗岩组成.SHRIMP锆石U/Pb定年结果表明也拉淡色花岗岩的结晶年龄为35.3±1.1Ma,明显老于位于该穹隆以西类似的淡色花岗岩(年龄普遍<25Ma).全岩元素和Sr-Nd同位素测试结果揭示：(1)也拉香波淡色花岗岩为过铝质富钠花岗岩;(2)与片麻岩相似,也拉香波淡色花岗岩富集大离子亲石元素(LILE,如K,Sr,Rb和Ba),但亏损Ti,Y,Yb,Sc和Cr;(3)和片麻岩或角闪岩相比,也拉香波淡色花岗岩同时亏损LREE和HREE,但与HREE相比,LREE相对富集;(4)在Sr-Nd同位素系统特征上.淡色花岗岩初始Sr同位素比值与角闪岩的相当,在0.711949～0.719344之间;但远小于片麻岩.而Nd同位素组成在片麻岩和角闪岩之间,在-8.9～-15.0之间.以石榴角闪岩和片麻岩为端元,简单混合计算表明：由石榴角闪岩为主和片麻岩为辅组成的混合源区发生部分熔融作用,各自产生的熔体进行不同程度的混合,可形成类似于也拉香波淡色花岗岩成分的岩浆,其中角闪岩的部分熔融起主要作用.使用Zr在岩浆中的饱和浓度温度计得出岩浆的平均温度为673℃,在此温度下,变泥质片麻岩在高压(～10kbar)条件下的水致部分熔融和角闪岩部分熔融都可形成也拉过铝质富钠淡色花岗岩,但角闪岩的脱水部分熔融起主导作用.在地壳增厚条件下,下地壳角闪岩的部分熔融可能是导致喜玛拉雅造山带从缩短增厚向伸展垮塌转换的主要因素之一.     

中国东南部福州花岗质杂岩的岩石学和地球化学

中国东南部福州复式岩体主要由两个岩套构成:(1)钙碱性岩套(丹阳岩体、福州岩体)侵位于约105—100Ma前(Rb-Sr年龄)。这些花岗岩显示了有斜长石和角闪石分离的分异作用。Sr和Nd同位素证据说明老地壳物质在岩浆形成中起了重要作用。(2)碱性岩套(魁岐岩体、笔架山岩体)侵位于90Ma前。这个岩套主要由超溶线过碱性花岗岩组成。这些过碱性花岗岩的岩浆分异作用很微弱,特征是稀土含量高。Sr和Nd同位素资料表明,在岩浆形成过程中地壳物质带入未起重要作用。 由岩石成因研究可见,福州复式岩体是逐渐连续侵位于地壳上部。钙碱性岩套是侵位于俯冲带的典型岩套,而碱性岩套则与较大的地壳深断裂有关。     

中国东部早白垩世岩浆作用的伸展构造性质——以辽东半岛南部饮马湾山岩体为例

饮马湾山岩体位于辽东半岛南部,侵位于辽南变质核杂岩之中。岩体主要由三种岩石组成,由外向里分别是片麻状花岗岩、斑状花岗岩和中细粒二长花岗岩类。其中片麻状花岗岩类主要岩石类型为石英二长闪长岩和花岗闪长岩,具有明显的片麻理构造,部分岩石具有明显的变形组构,其片麻理方向与变质核杂岩中拆离断层方向一致。似斑状花岗岩仅显示微弱片麻理,而细粒二长花岗岩则为明显的块状构造,表明该岩体为同伸展变形就位产物。锆石U-Pb同位素测定显示,该岩体不同岩相岩石具有大体一致的年龄,其形成于120～130Ma的早白垩世,而不是以前认为的三叠纪。该岩体岩石具有较大的地球化学成分变化范围,其中片麻状和似斑状岩石具有高Sr含量(>600ppm)、低Y、Yb含量、轻重稀土分馏强烈的特点;而细粒二长花岗岩则相对低Sr高Rb、低~(87)Rb/~(86)Sr比值。Sr-Nd同位素综合分析表明,饮马湾山花岗岩主要来源于下地壳,但较大的范围Mg~#、Sr、Nd同位素组成则表明可能有其它物质(如岩石圈地幔、新生地壳)参与成岩作用。上述研究充分地显示,我国东部早白垩世岩浆活动发育在伸展构造背景,并可能与岩石圈减薄存在密切的联系。     

内蒙古东乌旗晚古生代闪长岩、二长花岗岩年代学特征及岩石成因

为了解晚古生代西伯利亚板块南缘增生造山过程中的岩浆活动特征及其对贺根山洋盆闭合时间的制约,对东乌旗巴彦都兰闪长岩、二长花岗岩岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素和岩石地球化学进行了研究,并讨论了岩石成因和构造环境。闪长岩、二长花岗岩锆石U-Pb同位素年龄依次为(319.8±0.9)Ma、(300.8±1.7)Ma,分别侵位于晚石炭世、早二叠世地层。闪长岩以正的锆石εHf(t)(13.5~17.1)为特征,具有年轻的锆石地壳模式年龄(tDMc)(335~466 Ma),明显富集Rb、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Ba、Sr,相对亏损Ta、Nb和Ti等高场强元素(HFSE),为洋壳俯冲阶段,地幔楔混入并与年轻洋壳部分熔融形成。二长花岗岩以高钾、富碱、弱过铝质为特征,富集部分大离子亲石元素(LREE、Rb、K等);Zr弱负异常、Hf弱正异常,亏损Sr、Nb、Ta、P、Ti,显示后造山花岗岩特征。二长花岗岩形成于伸展构造环境,是贺根山洋盆闭合后后造山阶段的产物,为洋壳俯冲形成的先成地壳部分熔融而成。     

华北克拉通东北部新太古代晚期岩浆作用和地壳增生:锆石U-Pb-Hf同位素、微量元素和地球化学制约

辽西-辽南地区新太古代花岗质岩石的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和微量元素及全岩地球化学和锆石Hf同位素研究为探讨华北克拉通东北部前寒武纪地壳生长和演化提供了制约。结果表明,辽西地区钓鱼台二长花岗岩和辽南地区城子坦片麻状石英闪长岩、安波花岗质片麻岩中锆石均发育岩浆生长环带,结合相对高的Th/U比值(0.24~1.75)和锆石稀土元素特征,暗示它们均为岩浆锆石。定年结果显示,钓鱼台二长花岗岩、城子坦片麻状石英闪长岩和安波花岗质片麻岩的原岩分别形成于2519±9Ma、2505±10Ma和2519±11Ma,即它们均形成于新太古代晚期。辽西-辽南地区新太古代花岗质岩石均具有高SiO2(61.85%~73.38%)、低MgO(0.36%~2.83%)、富Na2O+K2O(7.64%~10.86%)的特征,为准铝质-弱过铝质的高钾钙碱性系列岩石;富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,发育弱的Eu负异常和Sr、P、Ti的亏损。岩浆锆石均具有正的εHf(t)值,介于0.4~5.9之间,tDM1变化于2595~2798Ma之间,峰值年龄为2740Ma,与华北克拉通最重要的一次地壳增生事件相一致。辽西-辽南地区新太古代花岗质岩石形成于板块俯冲的弧构造环境下新增生下地壳物质的部分熔融。     

Early Paleozoic continental crust accretion in the North Qinling: Evidences from geochronology,geochemistry and Sr-Nd-Hf isotopes of arc magmatic rocks in Taipingzhen areaSCIEI北大核心CSCD

二郎坪单元是位于北秦岭构造带中部的一个年轻地体,发育了大量的花岗岩类,是研究北秦岭早古生代大陆地壳增生的理想场所。本文对北秦岭构造带太平镇北英云闪长岩-奥长花岗岩体和蛮子营黑云母二长花岗岩体开展了岩石学、年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,太平镇北奥长花岗岩和蛮子营黑云母二长花岗岩的形成时代分别为468.8±2.8Ma和462.2±1.9Ma。太平镇北岩体为高硅(71.79%-78.66%)、富钠贫钾(K_(2)O/Na_(2)O=0.27-0.77)的低钾拉斑-钙碱性系列岩石;蛮子营岩体为高硅(72.20%-74.90%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=0.97-1.36)的高钾钙碱性岩石。两者轻重稀土分异均较明显,均具有富集Rb、Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素的特征。太平镇北岩体和蛮子营岩体具有类似的锆石εHf(t)值(奥长花岗岩8.2-12.7;黑云母二长花岗岩8.9-13.2)、全岩(87Sr/86Sr)i(奥长花岗岩0.704038-0.705221;二长花岗岩0.703876-0.705371)和全岩εNd(t)值(奥长花岗岩1.49-2.03;黑云母二长花岗岩1.68-1.92)。研究表明,太平镇北岩体岩浆源区为玄武质弧下地壳,岩浆结晶分异作用形成英云闪长岩和奥长花岗岩;蛮子营岩体岩浆为早期形成的英云闪长岩部分熔融形成。太平镇北岩体和蛮子营岩体均形成于洋内弧的构造环境,从弧玄武岩到富钠英云闪长岩、奥长花岗岩再到富钾的二长花岗岩,代表了地幔物质经过多阶段岩浆演化形成富硅富钾长英质地壳的过程。综上,认为洋内弧的形成和岩浆演化是北秦岭大陆地壳增生的重要方式之一。     

内蒙古乌拉山大桦背岩体成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Hf同位素制约

大桦背岩体由钾长花岗岩和似斑状黑云母二长花岗岩组成。锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年获得其侵位年龄为328.3±1.5Ma,表明该岩体属早石炭世岩浆活动产物。大桦背岩体总体上富硅(Si O2=70.59%~76.04%)、富碱(Na2O+K2O=8.41%~8.99%)、准铝质-弱过铝质(A/CNK=0.98~1.11),形成温度较低(620~810℃),属于高分异高钾钙碱性I型花岗岩。岩石富集大离子亲石元素K、Rb、Th、U和LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P和HREE,具有较高的Th/Ta比值(10.30~21.60)及较低的Ce/Pb比值(0.90~3.13),显示大陆弧岩浆岩地球化学特征。除暗色微粒包体广泛发育外,岩体具有均一Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.704799~0.706272,εNd(t)=-8.8~-8.2)和较大变化范围的锆石Hf同位素(εHf(t)=-8.3~-2.6),暗示岩体为岩浆混合成因。结合区域地质背景,认为大桦背岩体的形成与古亚洲洋向华北克拉通之下的俯冲密切相关,是俯冲板片流体交代诱发熔融的岩石圈地幔岩浆与下地壳岩浆相混合的产物。混合岩浆在上升侵位过程中又发生了显著的分离结晶作用和较弱的地壳物质的同化混染。     

藏南定结地区早中新世淡色花岗岩的形成机制及其构造动力学意义

定结日玛那穹窿位于高喜马拉雅带中段,由花岗片麻岩、变泥质岩、变基性岩及大量淡色花岗岩等组成,经历了角闪岩-麻粒岩相变质作用。为厘定淡色花岗岩的形成机制以及与高级变质岩的关系,我们对淡色花岗岩和高级变质岩进行了全岩元素和Sr和Nd同位素组成和SHRIMP锆石U-Pb地质年代学测试。全岩元素和Sr-Nd同位素测试结果揭示淡色花岗岩具有以下特征:(1)高SiO₂ (>72%),高Al₂O₃ (>12%)和高A/CNK比值 (>1.0);(2)高Rb,低Sr,高Rb/Sr比值(>1.0);(3)高∑REE和明显的负Eu异常;(4)高Sr同位素初始比值(0.7621~0.8846)和低ε_Nd(t)值(-13.0~-20.2)。淡色花岗岩的高Rb/Sr比值和Sr-Nd同位素系统特征表明其形成机制为主要为白云母脱水部分熔融作用,源区为由花岗片麻岩和变泥质岩组成的混合源区。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究揭示出定结地区淡色花岗岩具有21.0±0.7Ma和15.8±0.1Ma 2期年龄,花岗片麻岩的锆石变质增生边年龄为22.2±1.4Ma,与该区的榴辉岩退变质年龄一致。这些数据共同表明,花岗片麻岩和 变泥质岩在22~21Ma发生高级变质和深熔作用,形成早期淡色花岗岩岩浆,在~16Ma进一步深熔,形成晚期淡色花岗岩岩浆。     

北大别早白垩纪花岗岩类的Sm-Nd和锆石Hf同位素及其构造意义

大别造山带产出两期早白垩纪造山后花岗岩类:早期(≈132Ma)变形的角闪石英二长岩和斑状二长花岗岩具高钾的类埃达克岩的地球化学特征,形成于增厚地壳(>50km)的下地壳部分熔融;晚期(≈128Ma)未变形的花岗岩包括细粒二长花岗岩和钾长花岗(斑)岩,属于正常安山岩-英安岩-流纹岩系列岩石,它们形成于相对薄的地壳(<35km)的下地壳部分熔融。早期变形的花岗岩类中,角闪石英二长岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7066～0.7076,ε_(Nd)(t)=-20.3～-27.8,类似于扬子下地壳基性麻粒岩的Sr-Nd同位素特征,其中白垩纪岩浆锆石(≈132Ma)Hf同位素初始比值(ε_(Hf)(t))和两阶段Hf模式年龄(t_(DM2))分别为-29.30.5和303065Ma;我们认为角闪石英二长岩源于锆石Hf模式年龄约3.0Ga的基性下地壳部分熔融。早期斑状二长花岗岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7078～0.7083,ε_(Nd)(t)=-15.8～-20.0,类似于北大别英云闪长质-花岗质片麻岩的Sr-Nd同位素特征,其白垩纪岩浆锆石(≈132Ma)的ε_(Hf)(t)和t_(DM2)分别为-24.80.5和274434Ma。我们认为宽状二长花岗岩源于约2.7Ga的中酸性下地壳部分熔融。晚期未变形的花岗岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7069～0.7105,ε_(Nd)(t)=-16.4～-22.1,类似于北大别英云闪长质-花岗质片麻岩的Sr-Nd同位素特征;其白垩纪岩浆锆石(≈128Ma)的ε_(Hf)(t)具有较大的变化范围(-25.2～7.4),主要峰值为-22.5±0.5,次要峰值为-16.3±0.7,并有少量正的ε_(Hf)(t)值5.8～7.4,与ε_(Hf)(t)值对应的t_(DM2)分别为2600±40Ma、2211±68Ma和743±130Ma。我们认为晚期未变形的花岗岩源于锆石Hf模式年龄约2.6～2.2Ga的中酸性下地壳部分熔融,源区夹杂新元古代新生的陆壳。在大别造山带垮塌之前(>132Ma),增厚地壳(>50km)的下地壳存在双层结构:锆石Hf模式年龄约为3.0Ga的基性下地壳基底和约2.7Ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)上部下地壳.在大别造山带伸展垮塌的晚期阶段(≈128Ma),减薄的下地壳(<35km)主要为锆石Hf模式年龄约2.6～2.2Ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)岩石,并夹杂少量新元古代Rodinia超大陆裂解时形成的新生陆壳。     

俯冲的大陆岛弧--柴北缘片麻岩的地球化学和同位素证据

柴北缘早古生代高压—超高压变质带的片麻岩分为花岗质片麻岩和副片麻岩 ,花岗质片麻岩的原岩形成于新元古代 (90 0～ 10 0 0 Ma) ,岩石类型为英云闪长岩 -奥长花岗岩 -石英二长岩 -花岗岩 ,非活动性元素的特征类似于岛弧环境形成的花岗岩。副片麻岩的原岩可能为富铝的沉积岩 ,其稀土元素特征类似于 PAAS(后太古宙澳大利亚的平均页岩 )的稀土元素分布 ,非活动性元素的特征与大陆岛弧沉积岩的特征类似。根据花岗质片麻岩与副片麻岩的共生关系结合其地球化学特征推测它们的原岩形成于岛弧环境。鱼卡河花岗质片麻岩的εNd(t) =3.2 (t=1.0 Ga) ,TDM=1.3Ga,表明岩浆源区有大量起源于亏损地幔的初始地壳物质。而落凤坡、锡铁山、沙柳河的花岗质片麻岩与副片麻岩的 Sm - Nd同位素组成类似 ,εNd(t) =- 3.4～ - 7.3(t=1.0 Ga) ,TDM=1.8～ 2 .2 Ga,表明岩浆源区为先存的大陆地壳 ,两类片麻岩地球化学特征的相似性说明岩浆源区的成分类似于变质沉积岩的组成。这项研究说明柴北缘早古生代的深俯冲卷入了大量的大陆岛弧岩石。     

滇西“三江”地区临沧花岗岩基早-中奥陶世花岗质片麻岩的发现及其意义

前人对"三江"地区临沧花岗岩基早古生代的岩浆事件研究极少.在双江地区临沧花岗岩基中首次识别出早古生代花岗质片麻岩.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、微区原位Hf同位素分析,结合全岩地球化学特征,对2件花岗质片麻岩样品进行了系统的研究.获得锆石U-Pb年龄分别为476.9±1.9 Ma、465.7±1.9 Ma,表明这些花岗质片麻岩形成于早-中奥陶世.花岗质片麻岩SiO₂含量为70.67%~74.03%,K₂O/Na₂O值皆大于1,为1.04~1.55,属过铝质S型花岗岩.岩石微量元素特征显示其富集大离子亲石元素Rb、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和Zr等,轻重稀土分异明显,轻稀土相对富集、重稀土亏损,具有明显的负Eu异常.2件样品锆石ε_Hf（t）均为负值（-7.2~-0.7,均值-3.0）,Hf同位素地壳模式年龄（t_DMC）均值基本一致（1 639 Ma、1 630 Ma）,说明花岗质片麻岩可能来源于古老地壳物质的部分熔融.综合分析表明,花岗质片麻岩是由原特提斯洋向东俯冲消减而引起的古老地壳物质部分熔融形成,是原特提斯俯冲消减的岩浆事件响应;说明在早奥陶世昌宁-孟连洋就存在俯冲消减,昌宁-孟连特提斯演化历史最早可以追溯到早奥陶世.