豫西二郎坪地区O型埃达克岩的厘定及其地质意义

本文对出露于豫西二郎坪地区的西庄河花岗闪长岩进行了详细的岩石学、地球化学、锫石U-Pb年代学及Hf同位素研究,重点讨论其岩石成因及地质意义.西庄河花岗闪长岩主要由斜长石、石英及少量角闪石和黑云母组成.地球化学分析显示,该花岗岩具有高Si (SiO2 =66.84％～71.57％)、富Al (Al2O3=14.11％～1...     

北山北部双井子复式岩体年代学、地球化学及其大地构造意义

北山造山带位于中亚造山带南缘中段地区,连接了东西部构造单元,具有重要的大地构造意义。白山构造带位于北山南北构造单元的结合部位,该构造带广泛出露的侵入岩对于认识北山北部地区晚古生代的构造演化具有重要意义。本次研究针对白山构造带中双井子岩体进行了岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究。双井子花岗闪长岩和钾长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为284.9±1.5 Ma和327.6±1.6 Ma。地球化学研究发现两者都表现出弱过铝质、钙碱性I型花岗岩的特征,并都表现出轻、重稀土元素的分异,且相对富集大离子亲石元素,亏损高场强元素。另外,锆石Hf同位素研究表明两者都具有高的εHf(t)值(5.87~12.24),以及相对年轻的锆石Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2=510~961 Ma),表明了双井子岩体应来源于新生下地壳重熔的产物,并且其母岩浆在形成过程过程中可能受到亏损地幔物质的混染,也暗示了北山北部地区在晚石炭世—早二叠世经历了强烈的陆壳生长过程。北山北部地区的红石山蛇绿岩及白山组火山岩的研究成果表明两者都具有俯冲带岩石的特征,表明了白山构造带在石炭纪—中二叠世期间仍处于大洋俯冲阶段。通过本次研究所得数据以及相关的研究成果推测双井子侵入岩应形成于红石山蛇绿岩所代表的古大洋向南俯冲过程。     

甘肃北山造山带红石山地区埃达克质花岗岩类的发现及其地质意义

甘肃北山造山带红石山地区的海西-印支期花岗岩类岩石属于钙碱性岩浆系列,具有岛弧花岗岩的特点,但岩石化学、地球化学和同位素组成等的研究表明,它们具有埃达克岩的特征。这些岩石SiO2含量均大于56%,Al2O3含量多≥15%,富Na,MgO含量<3%,Mg#为30.71~59.13,Sr含量高,Sr/Y在19.71~72.86之间,8个样品中有6个比值大于40;Y<18×10-6(6.0×10-6~14.7×10-6);Eu异常不明显或具弱的Eu负异常,稀土元素分异强烈,属强烈的轻稀土元素富集型;Nb负异常十分明显,Sr也具有较明显的正异常,其εNd(t)为正值[εNd(t)=4.09~5.67],(La/Yb)N-YbN和Sr/Y-Y图解上样品主要落入埃达克质岩区域。这些埃达克质岩石的发现,对于研究北山造山带晚古生代的构造演化、地球动力学特征及找矿具有十分重要的意义。     

甘肃北山算井子埃达克质花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义

算井子埃达克质花岗岩体由中粗粒片麻状黑云母花岗闪长岩、中粗粒黑云母花岗闪长岩和中细粒黑云母二长花岗岩3个岩相单元组成,其为同一次岩浆熔融事件过程中曾经发生过三次岩浆侵入活动而形成的深成岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,算井子埃达克质花岗岩体侵位于早石炭世(350.0～351.7Ma),为海西中期的产物。该岩体总体富硅(SiO_2为67.81%～70.93%),富铝(Al_2O_3为14.94%～16.07%),全碱含量中等(K_2O+Na_2O为6.01%～6.74%),K_2O/Na_2O为0.37～0.69,富含钠质成分,而Ti、Ca、Fe和Mg(MgO为0.99%～1.61%)含量较低,(K_2O+Na_2O)/Al_2O_3为0.37～0.45,A/CNK为0.95～1.03,属于准铝质-弱过铝质钙碱性花岗岩。微量元素Sr含量(409×10~(-6)～548×10~(-6))较高,而Y(8.1×10~(-6)～17.7×10~(-6))和Yb(0.83×10~(-6)～1.73×10~(-6))含量较低,总体上富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb、Ba和高场强元素(HFSE)Th,而亏损高场强元素Nb、Ta和Ti,稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,轻重稀土分馏大,轻稀土富集且分异明显,而重稀土亏损且分异不显著,具轻微的铕异常(δEu=0.64～1.13),与典型的埃达克岩特征相似。年代学及地球化学特征研究表明:(1)算井子岩体属准铝质-弱过铝质未分异的Ⅰ型花岗岩,并具有典型的埃达克岩特征;(2)岩浆源于俯冲板片流体交代地幔楔诱发下地壳玄武质岩石部分熔融源区,并在岩浆上升过程中混染了火山弧物质;(3)岩体形成于海西中期活动大陆边缘的火山弧环境,推测其南侧的塔里木板块和哈萨克斯坦板块的俯冲-碰撞效应可能一直持续到早石炭世。     

北山造山带早泥盆世埃达克岩的发现及地质意义

北山造山带位于中亚巨型造山带南缘,是剖析中亚造山带南缘增生构造过程的关键地区之一,古亚洲洋闭合时间存在较大争议,聚焦于泥盆纪古亚洲洋仍在俯冲还是已经闭合.作者在北山造山带南缘黑山头一带首次识别出具典型埃达克岩特征的中酸性侵入体,对其进行了岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究.黑山头岩体中花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石...     

黄沙坪矿区花岗岩类的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

黄沙坪矿床是湖南最大的铅锌矿床。矿区内岩浆活动复杂,矿化类型齐全,成矿元素多样,是湘南地区斑岩-矽卡岩-热液脉型Cu多金属与W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内不同花岗质岩石的时间格架、源区特征及其与成矿的关系,本次研究对黄沙坪矿区的不同类型花岗岩进行了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素组成研究,研究表明,英安斑岩、二长花岗斑岩和石英斑岩的侵位年龄分别为158.5±0.9Ma、155.2±0.4Ma、160.8±1.0Ma,石英斑岩内花岗质岩石包体可能形成于220.4±1.2Ma。另外,在二长花岗斑岩锆石中发现古元古代-新太古代的继承锆石核。不同花岗质岩石中,中晚侏罗世锆石的εHf(t)值为-7.6～-3.2,Hf同位素两阶段模式年龄为1.7～1.4Ga,表明该区花岗质岩浆主要源自中元古代的古老基底物质部分熔融。继承锆石中接近0的εHf(t)负值(-1.5～-0.07)和εHf(t)正值(0.5～6.5)暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。黄沙坪矿区不同类型花岗质岩石的锆石年龄和Hf同位素特征表明,英安斑岩、二长花岗斑岩、石英斑岩可能是同源同时期岩浆演化的产物,与矿床成矿年龄(154～159Ma)接近,反映其成岩成矿具有密切的时空联系。花岗岩中存在多组古老的残留锆石,暗示了黄沙坪地区自新太古代以来经历了复杂的岩浆作用,这可能是区内Cu-Pb-Zn-W-Mo-Fe多金属复合型矿床形成的关键要素。     

柴北缘早古生代埃达克质花岗岩锆石定年及其地质意义

铁石观岩体位于柴达木盆地北缘中偏西段,是该地区新发现的具埃达克岩特点的花岗岩。岩石化学分析结果表明,铁石观岩体SiO2含量变化于71.36%~73.70%,Al2O3含量介于14.48%~15.64%之间,MgO含量为0.44%~0.71%,w(Sr)一般350×10-6,w(Yb)变化于0.67×10-6~1.58×10-6,w(Y)介于6.74×10-6~18.02×10-6,w(Sr)/w(Y)=21.32~72.49,富集LREE和大离子亲石元素,亏损HREE及高场强元素,与典型的埃达克岩相似。铁石观岩体锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(422.0±6.4)Ma,代表了岩浆形成年龄。研究表明,铁石观岩体形成于大陆后碰撞造山阶段,为加厚陆壳重熔形成。     

内蒙古巴林右旗晚二叠世埃达克质火山岩特征及其地质意义

内蒙古东南部巴林右旗地区发育晚二叠世埃达克质火山岩,岩石组合为安山岩、粗安岩、英安岩及辉石安山岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为256.7±2.7Ma,指示其形成于晚二叠世。地球化学特征显示,该套火山岩属准铝质-弱铝质中钾钙碱性岩石系列,具富Si(SiO_256%)、高Al(Al_2O_315%)、富Na、贫K、高Sr、低Yb和Y等特征,Na_2O/K_2O值为2.33~3.90,Mg~#值为35.3~60.8;稀土元素总量为96.69×10~(-6)~192.4×10~(-6)、轻重稀土元素分馏较明显((La/Yb)_N值为6.27~13.82),具正的Eu(δEu=1~1.67)异常,在原始地幔标准化蛛网图中,富集大离子亲石元素Rb、Ba、U,亏损高场强元素Nb、Ta,为O型(大洋型)埃达克质火山岩地球化学特征。综合区域资料,巴林右旗埃达克质火山岩是残留在地幔中的古亚洲洋残余洋壳部分熔融并受到地幔橄榄岩混染形成的,暗示晚二叠世存在古亚洲洋向华北板块俯冲消亡事件。     

内蒙古巴林右旗建设屯埃达克岩锆石U-Pb年龄及成因讨论

本文对内蒙古东南部建设屯花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年及原位Hf同位素分析研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示了该岩体的形成时代为248.5±2.3Ma,为早三叠世早期岩浆岩侵入体.岩石学和地球化学研究表明,该岩体铝饱和指数A/CNK为1.02,属于钙碱性Ⅰ型花岗岩;SiO2≥ 56％,Al2O3≥15％,Na2O和K2O含量分别为4.34％ ～4.41％和2.03％ ～ 2.07％,Na2O/K2O介于2.10 ～2.17之间;Sr ＞400×10-6,Y≤18×10-6,Yb≤1.9×10-6,岩石轻重稀土分馏明显,(La/Yb)N介于16.92 ～17.38之间,无明显的Eu负异常,显示了埃达克岩的地球化学特征.锆石-Hf同位素分析显示εHf(t)值介于11.2～14.4之间,反映了源区亏损的特征.综合考虑区域岩浆岩和地层古生物资料,本文认为该岩体是晚二叠世古亚洲洋沿西拉木伦河缝合带闭合后,加厚的新生下地壳部分熔融作用的产物.     

内蒙古北山造山带变辉绿岩和片麻状花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及地质意义

北山造山带位于西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木三大板块交汇部位。通过对内蒙古北山造山带变辉绿岩和片麻状花岗岩的岩石学、岩石地球化学、锆石阴极发光结构、锆石SHRIMP U-Pb年龄、LA-MC-ICPMS锆石Lu-Hf同位素的多方面系统研究,并结合前人的研究成果,取得了如下主要认识:变辉绿岩具有略向右倾的稀土元素分布型式,Eu异常不明显,并亏损Ta、Nb等高场强元素;片麻状花岗岩稀土元素分布型式明显右倾,具Eu负异常与Nb、Ta、Zr、Hf、HREE亏损。变辉绿岩中的锆石主体结晶于114.8Ma±3.3Ma,为燕山期岩脉;片麻状花岗岩中锆石主体的结晶年龄为423Ma±4Ma,为加里东晚期的岩体,从而更正了过去对其年龄为古元古代或石炭纪的认识。变辉绿岩在岩浆侵位过程中同化混染了地壳组分,捕获了地壳中从中太古代到早白垩世的继承锆石。研究区从中太古代晚期至古元古代晚期,至少曾发生过5期壳幔分异事件,导致了地壳增生,并形成了该区古老的地壳基底。     

东天山星星峡缝合带早古生代强过铝质花岗岩的研究及其地质意义

铅炉子过铝质花岗岩带发育于中天山岛弧带南缘的星星峡缝合带内,为一长条形的二云母花岗岩。岩体地球化学特征是高Si、Al和K,低Mg、Fe的组份,全碱含量中等,σ=1.74～1.9,K_2ONa_2O,A/CNK1.1,属于高钾钙碱性过铝质花岗岩类(SP)。岩体的CaO/Na_2O和Al_2O_3/TiO_2比值都相对较低,分别为(0.06～0.07)和(48.9～55.3);REE、Nb、Y含量和Rb/Sr、Rb/Ba比值相对较高;Rb、Th和LREE相对富集,Ba、Si、Eu、Ti、P和HREE相对亏损;ε_(HF)(t)=-2.3～+1.6表明岩体还具有较高的锆石同位素特征,T_(2DM)变化范围为1573～1329 Ma。这些地质学和地球化学研究表明铅炉子二云母花岗岩形成于后碰撞的伸展环境中,是在高温、中低压条件下发生重熔形成的,其源岩为古老的地壳物质和年轻的增生物质通过物理风化作用形成泥质岩。本文通过测年获得二云母花岗岩锆石LA-ICPMS年龄为444.5±2.2 Ma,表明铅炉子过铝质花岗岩形成于晚奥陶世,是中天山岛弧带和公婆泉岛弧带的碰撞时间的上限,它也是中天山岛弧带与公婆泉岛弧带碰撞造山作用的产物,是中亚增生造山带的增生方式之一。     

北山辉铜山泥盆纪钾长花岗岩锆石U-Pb年龄、 成因及构造意义

LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,北山柳园地区辉铜山钾长花岗岩的形成年龄为397±3Ma (MSWD=1.1).地球化学特征显示为高钾钙碱性的高分异Ⅰ型花岗岩到A型花岗岩过渡的特征.其全岩εNd(t)值为-1.3～ +1.2,Nd模式年龄(tDM)为960 ～ 1530Ma;锆石εHf(t)值为-1.0～ +5.8,两阶段Hf模式年龄(tDM2)为1024～1455Ma.地质背景、地球化学和同位素综合分析显示,辉铜山岩体为造山后伸展拉张背景下,幔源岩浆底侵导致上覆年轻地壳(可能为洋壳、岛弧建造或增生楔物质)部分熔融形成的钙碱性花岗闪长质岩浆经进一步演化及结晶分异形成.北山南带地区早-中泥盆世花岗岩显示出高分异钙碱性Ⅰ型花岗岩、I-A型花岗岩和A型花岗岩的组合特征.因此,在397Ma左右,北山地区古生代岩浆已经从Ⅰ型或S型转化为I-A型特征,构造环境转化为后造山或同造山晚期的伸展环境.     

内蒙古北山造山带变辉绿岩和片麻状花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及地质意义

北山造山带位于西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木三大板块交汇部位。通过对内蒙古北山造山带变辉绿岩和片麻状花岗岩的岩石学、岩石地球化学、锆石阴极发光结构、锆石SHRIMP U-Pb年龄、LA-MC-ICP MS锆石Lu-Hf同位素的多方面系统研究,并结合前人的研究成果,取得了如下主要认识：变辉绿岩具有略向右倾的稀土元素分布型式,Eu异常不明显,并亏损Ta、Nb等高场强元素;片麻状花岗岩稀土元素分布型式明显右倾,具Eu负异常与Nb、Ta、Zr、Hf、HREE亏损。变辉绿岩中的锆石主体结晶于114.8Ma±3.3Ma,为燕山期岩脉;片麻状花岗岩中锆石主体的结晶年龄为423Ma±4Ma,为加里东晚期的岩体,从而更正了过去对其年龄为古元古代或石炭纪的认识。变辉绿岩在岩浆侵位过程中同化混染了地壳组分,捕获了地壳中从中太古代到早白垩世的继承锆石。研究区从中太古代晚期至古元古代晚期,至少曾发生过5期壳幔分异事件,导致了地壳增生,并形成了该区古老的地壳基底。     

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±8 Ma辉铜山以东(HT-)钾长花岗岩和二长花岗岩的侵位分别为436±9 Ma和397±7 Ma.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,εNd(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,εNd(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.     

甘肃北山红石山蛇绿岩锆石U-Pb年代学研究及构造意义

红石山蛇绿岩位于中蒙边境附近,出露于红石山-百合山-蓬勃山蛇绿混杂岩带最西段。岩石地球化学分析表明,红石山蛇绿岩中的玄武岩主量、微量及稀土元素皆显示类似MORB型玄武岩的地球化学特征,表现为低Na₂O+K₂O（2.99%）和P₂O₅（0.08%）,中等含量TiO₂（1.46%）;LREE球粒陨石标准化分配型式具平坦型和轻稀土略微富集的特征。微量元素原始地幔标准化分配型式显示出富集大离子亲石元素（Rb、K）的特征,HFSE变化相对较为稳定。红石山蛇绿岩中的辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,其形成时代为346.6±2.8Ma,代表该蛇绿岩形成时代,即为早石炭世。结合前人研究成果,笔者认为红石山蛇绿岩可能为石炭纪大陆裂谷向大洋转化的构造环境下形成的初始小洋盆,其向西可与新疆境内的巴音沟蛇绿岩对比,二者同属“红海型”洋盆初始洋壳的地质记录。     

北山柳园地区双峰山早泥盆世A型花岗岩的确定及其构造演化意义

北山柳园地区分布有大量的早中古生代花岗岩类岩石.柳园双峰山岩体具有高硅、高碱(AR=3.99～5.05,NK/A>0.85)、高FeOT/MgO比值和10 000×Ga/Al值、低Al2O3、贫CaO和MgO的特征,显示出准铝质、碱质花岗岩的特点;∑REE较高,LREE略富集,轻重稀土元素分馏不十分明显,Eu负异常明显;相对富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素(LILE),强烈亏损Ba、Sr、P、Eu、Ti,弱亏损Ta、Nb等元素;同时具有较高的Rb/Nb和Y/Nb比值,显示了A2型铝质花岗岩的特征.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得双峰山岩体的206Pb/238U年龄为415±3 Ma(MSWD=1.5),代表该岩体的形成年龄,即双峰山岩体形成于早泥盆世.地球化学及Nd同位素特征综合分析显示,该岩体可能由幔源岩浆底侵导致上覆地壳物质(可能由洋壳和岛弧建造组成)部分熔融形成的花岗闪长质岩浆经进一步结晶分异作用形成,为该区较早的钙碱性花岗岩演化到后期的产物.岩体特征、年代学、地球化学和地质背景综合分析结果表明,该岩体形成于后造山或造山作用演化晚期阶段.双峰山早泥盆世A型花岗岩为目前北山地区发现的最老的A型花岗岩,这对探讨古生代花岗岩成因类型及岩浆演化具有重要的意义.     

甘肃北山明舒井岩体形成年龄、地球化学特征及其地质意义

北山明舒井岩体为一由辉长岩、闪长岩和花岗岩构成的岩浆杂岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得辉长岩442.9±1.2Ma、闪长岩437.0±2.3Ma、花岗岩435.9±2.2Ma的形成年龄。其中,辉长岩为富钙、高铁和镁的钙碱性岩,相对富集LREE和LILE、贫化HFSE,亏损Nb、Ta、Ti、Zr和P,Pb正异常,具中等偏高的(87Sr/86Sr)i(0.705892)、高放射性成因Pb,低εNd(t)(0.1),锆石εHf(t)变化大(-7.1~+8.3)。闪长岩和花岗岩富钠、低钙、铁和镁,为准铝质钙碱性岩;它们富集LREE和LILE、亏损HFSE,Nb、Ta及Sr、P、Ti明显负异常;也显示中等偏高的(87Sr/86Sr)i(0.705951~0.706196)和高放射性成因Pb、低εNd(t)(-0.2~-0.1),但锆石εHf(t)明显偏正(-1.1~+12.0)。不同岩类的地球化学特征及其相对一致的Sr-Nd-Pb同位素及明显不同的锆石Hf同位素,指示它们形成于板块消减带构造环境,为源自受流体交代和陆壳物质改造的幔源岩浆与新元古代陆壳物质部分熔融的岩浆混合和分离结晶演化的产物,代表北山南部早古生代晚奥陶世-早志留世晚期与大洋俯冲消减作用有关的构造岩浆事件。     

哀牢山中段镇沅金矿晚二叠世花岗斑岩U-Pb年代学、岩石地球化学及其构造意义

云南镇沅地区位于哀牢山构造带中段,是古特提斯哀牢山洋关闭及碰撞造山的关键部位。本文对该地区出露的花岗斑岩进行了年代学、岩石地球化学与同位素地球化学研究。锆石U-Pb年代学给出加权平均年龄为253.3±2.0Ma,表明花岗斑岩形成于晚二叠世。3个花岗斑岩脉共5个样品分析结果表明,其SiO₂含量65.30%～70.79%,全碱含量(K₂O+Na₂O)3.53%～4.39%,Al₂O₃含量13.42%～16.40%,为高钾钙碱性亚碱性系列岩石,成分上与花岗闪长岩类似,为S型花岗岩。稀土元素含量较低,轻重稀土分异程度较高,稀土配分曲线为右倾,无明显Ce异常,具弱负Eu异常,微量元素配分曲线为右倾,大离子亲石元素相对富集,高场强元素相对亏损,与典型地壳相一致。锆石Hf同位素ε_Hf(t)为-1.0～4.1,显示岩浆源区为亏损地幔和古老地壳物质部分熔融。岩石大地构造环境分析表明,该花岗斑岩形成于晚二叠世同碰撞构造环境。