老挝-越南长山成矿带北西段高分异I型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

马江结合带俯冲时代一直是地质研究的热点问题,老挝-越南长山成矿带花岗岩的构造属性是对马江洋闭合时间的重要制约。本文报道了老挝-越南长山成矿带北西段的中细粒花岗岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为261.34 ±0.69 Ma (MSWD=1.4),为晚二叠世。岩石具有高SiO₂(77.01%~78.07%)、高K₂O (4.32%~4.57%)、低钙镁(CaO=0.32%~0.34%;MgO=0.04%~0.06%)和低P₂O₅含量特征,富集Rb、U、Th,明显亏损Ba、Sr、P、Ti和Eu等,属高分异I型花岗岩。该岩体可能是马江洋岩石圈南向俯冲的背景下,由俯冲海洋岩石圈诱导的幔源岩浆侵入古老地壳,形成初生地壳,在后期持续的热事件的影响下,提供足够的热引起初生地壳和古老地壳的混合地壳部分熔融,形成母岩浆,再经历高度分离结晶作用形成。     

老挝-越南长山成矿带古特提斯构造岩浆演化与成矿作用

老挝-越南长山成矿带位于特提斯构造成矿域东南段,发育大量古特提斯旋回岩浆岩和铜-金-铁-锡等多金属矿床,是研究东特提斯构造岩浆演化与成矿作用的天然实验室。本文系统梳理了长山成矿带的成岩成矿时代、矿床组合和岩石地球化学研究成果,揭示了长山成矿带古特提斯时期的岩浆岩时空格架,构建了晚石炭—中二叠世(317~264 Ma)哀牢山-马江洋的俯冲、中二叠—晚三叠世(263~235 Ma)华南地体与印支地体的碰撞以及晚三叠世(234~202 Ma)碰撞后伸展等构造演化过程。初步建立了长山成矿带各阶段的成矿模式,包括俯冲期斑岩-矽卡岩型Fe-Cu-Au和浅成低温热液型Cu-Au-Ag成矿(305~279 Ma)、碰撞期斑岩-矽卡岩型Sn和矽卡岩型Fe-Au成矿(249~236 Ma)、伸展期热液脉型Au矿化(212~204 Ma)。受限于晚三叠世晚期岩浆活动和成矿作用研究资料的缺乏,碰撞后伸展阶段的成矿作用仍有待进一步研究。     

老挝万象省爬立山铁矿成矿二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

爬立山铁矿位于老挝．越南长山铜金铁多金属构造岩浆成矿带中段,为一大型矽卡岩型磁铁矿床。通过对矿床地质特征、岩体产出特征分析,认为该铁矿成矿作用受区内二长花岗岩岩浆活动制约。本文对含矿二长花岗岩进行了岩相学和锆石SHRIMPU-Pb定年研究。所测锆石内部结构、阴极发光图像特征及Th／u比值的研究表明,二长花浏岩中的锆石为岩浆锆石。U-Th-Pb同位素分析结果显示岩体形成年龄为280．3±2．9Ma（MSWD=0．70）。结合区域构造演化及构造岩浆岩带形成的动力学机制,认为爬立山铁矿系早二叠世洋板俯冲背景下弧岩浆作用主导的产物,与长山带海西晚期大规模铜金铁矿同属于一个活动陆缘成矿系统。     

云南九顶山正长斑岩年代学、岩石地球化学及Sr-Nd-Hf同位素特征

九顶山复式岩体沿北西向金沙江–红河断裂与南北向程海断裂交汇处发育,处于南北地洼区与滇西地洼区接触带,是滇西地洼期斑岩成矿带中段的代表性富碱斑岩体之一。该岩体由呈岩株、岩脉、岩墙或岩床等产出的斑状花岗岩、正长斑岩、(二长)花岗斑岩、碱长花岗斑岩和煌斑岩等组成。本文着重对正长斑岩的形成年代、岩石地球化学和成因特征开展研究,结果表明:正长斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为34.6±0.7 Ma,即岩浆侵位于始新世(E2),属滇西地洼激烈期及新生代富碱岩浆活动高峰期(45~30 Ma)的产物;岩石具高硅(Si O256%)、高钾(K2O=3.38%~8.92%,K2O/Na2O1)、富碱(ALK=8.15%~11.15%)和低Mg O(3%)的特征,属钾玄岩系列–高钾钙碱性系列过铝质(A/CNK=0.71~1.22)花岗岩;在微量元素组成上,岩石高Sr(400×10-6)、低Y(18×10-6)和Yb(1.9×10-6),与陆内造山环境形成的"C型"钾质埃达克岩地球化学特征类似;全岩的Sr-Nd-Hf同位素组成特征显示岩浆源区是壳幔物质混合的"EMII型"富集地幔源。正长斑岩的形成应与印度–欧亚板块碰撞俯冲背景下,金沙江–红河断裂大规模左行走滑引起的热扰动和局部引张作用有关,在这种区域热–动力学条件下,地幔部分熔融与地壳物质发生混合作用,形成活化型壳幔混合源高钾富碱岩浆。     

北阿尔金喀腊大湾南段二长花岗岩地球化学、SHRIMP锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及其对壳-幔相互作用的指示

喀腊大湾位于北阿尔金山的中东段,区内分布有大量早古生代中-酸性侵入岩体,这些岩体为探索北阿尔金早古生代构造-岩浆活动及其区域构造演化提供了重要依据。本文对出露在喀腊大湾南段的二长花岗岩展开了详细的锆石SHRIMP U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素分析。锆石SHRIMP U-Pb定年获得二长花岗岩的成岩年龄为484.2±4.9Ma(MSDW=0.46,n=14),属早奥陶世。在地球化学组成上,二长花岗岩具有富碱(全碱8.31%~8.66%)、高钾(K_2O=3.65%~4.76%)和贫MgO(0.6%~0.9%)、P_2O_5(0.06%~0.11%)、TiO_2(0.39%~0.58%)和FeOT(1.82%~2.34%)的特征,岩石铝饱和指数(A/CNK)为0.96~1.01,属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩。二长花岗岩具有弱的正Eu异常,明显富集大离子亲石元素(如K、Rb、Ba、Th、U)和LREE,相对亏损高场强元素(如Ti、Ta、Nb)和HREE,显示出弧岩浆岩的地球化学特征。锆石Hf同位素分析结果表明,二长花岗岩的ε_(Hf)(t)均为正值(+4.08~+8.26),且变化范围较小,对应的二阶段模式年龄(tDM2)为875~1099Ma,反映成岩过程中有显著的幔源新生地壳物质加入。综合区域地质背景及前人研究成果,认为喀腊大湾南段二长花岗岩应形成于北阿尔金洋向南侧阿中地块俯冲消减的活动大陆边缘弧环境,其岩浆源区可能起源于新生地壳和古老基底地壳构成混合地壳的部分熔融,岩体在形成过程中经历了壳幔岩浆混合作用,这些特征与北祁连早古生代形成于俯冲消减背景下的中-酸性侵入岩体相似,进而为北阿尔金曾是北祁连的西延部分提供了新的佐证。     

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。     

岩浆弧火成岩构造组合与洋陆转换

本文从岩浆弧的火成岩构造组合、主要地质特征和弧地壳成熟度几个方面,讨论洋陆转换作用及其过程。表征洋俯冲环境的火成岩构造组合主要有英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩(TTG)组合,高镁安山岩组合,镁安山岩组合,Adakite组合(即高锶低钇中酸性岩)与富铌弧玄武岩组合等。基于火成岩构造组合的配置,讨论了4种可能的洋俯冲壳的壳幔结构:(1)热的年轻的俯冲洋壳与上覆冷的幔楔岩石圈;(2)冷的老的俯冲洋壳与冷的幔楔岩石圈;(3)冷的老的洋壳与热的幔楔软流圈;(4)热的年轻的俯冲洋壳与上覆幔楔软流圈。讨论了弧岩浆前锋作为结构标志以及空间组成极性的构造意义;讨论了弧火山作用的时间极性与弧成熟度及其地壳厚度之间的正相关关系,提出岩浆弧地壳双层结构的模型,下地壳主要为玄武质的基性麻粒岩和角闪岩,上地壳为长英质的TTG片麻岩,相当于大陆壳形成的第一阶段,即新生陆壳。岩浆弧及其洋—陆过渡性的弧地壳是洋俯冲作用形成的洋陆转换带(或增生造山带)的最重要的记录。     

辽东宽甸东北沟钼矿二长花岗岩年代学、地球化学及Hf同位素特征

东北沟钼矿是辽宁宽甸地区近些年发现的大型隐爆角砾岩型钼矿床。文章首次对东北沟钼矿床赋矿围岩二长花岗岩进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年,主量元素、微量元素和Hf同位素地球化学研究,锆石U-Pb定年结果表明,二长花岗岩形成年龄为(129.4±0.3)Ma(MSWD=0.83),为燕山期构造岩浆活动产物。地球化学成分上,岩石具有富硅(SiO_2=62.21%~83.21%)、高钾(K_2O/Na_2O=3.35~20.27)和富碱(K_2O+Na_2O=5.82%~12.23%)的特点,属于钾玄岩系列。岩石富集轻稀土元素(LREE/HREE=10.26~24.21),亏损重稀土元素,具有弱负铕异常(δEu=0.63~1.07),富集大离子亲石元素(如K、Rb、Pb)和不相容元素(如Th、U)的特征,相对亏损高场强元素(如Nb、Ta、P、Ti)。锆石Hf同位素分析结果表明,东北沟钼矿二长花岗岩的ε_(Hf)(t)值为介于-12.4~-8.5,二阶段模式年龄(t_(DM2))介于442~1610 Ma,反映岩浆源区可能来源于中元古界古老地壳的再熔融。结合区域构造演化,成岩成矿构造背景为早白垩世古太平洋板块向欧亚之下俯冲,岩石圈减薄的构造环境。     

黑龙江张家湾地区中侏罗世A型花岗岩地球化学特征及构造环境分析

通过对黑龙江张家湾地区中侏罗世正长花岗岩和碱长花岗岩进行岩石地球化学分析,探讨该区域花岗质岩浆作用、成因类型及其构造环境。研究结果表明,正长花岗岩和碱长花岗岩具有高SiO_2(73.12%～77.82%)、富碱(K_2O+Na_2O=6.36%～8.56%)、富铁贫镁(TFeO/MgO=6.67～25.43)的特点,铝饱和指数A/CNK值大多大于1.1,Eu负异常明显(δEu=0.01～0.74),富集Th、U、K和Rb,亏损Ba、Sr、P和Ti;锆石饱和温度变化范围为757～900℃,平均为816℃,具有A型花岗岩的特征;岩石由高分异花岗岩向过铝质A型花岗岩演化。稀土元素特征指示,岩浆物源由幔源和下地壳物质混合而成,中侏罗世正长花岗岩和碱长花岗岩构造类型为A2型花岗岩,形成于造山后岩石圈伸展环境作用阶段。上述岩石地球化学特征表明,受古太平洋板块向西俯冲-碰撞后造山作用的影响,中侏罗世张家湾地区处于造山后伸展拉张的环境,岩石圈由挤压向伸展构造背景转变,地幔物质上涌并伴随岩浆的底侵作用,引发地壳物质的熔融,最终形成了该区域的正长花岗岩和碱长花岗岩。     

挥发份对高硅岩浆演化趋势的制约:以东南沿海白垩纪晚期花岗岩类岩石为例SCIEI北大核心CSCD

东南沿海分布大面积的白垩纪晚期侵入岩。这些岩石可分为两期:其中115~100Ma以钙碱性系列岩石为主,岩石组合为辉长岩-闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩-碱性长石花岗岩;而100~86Ma的岩石为碱性系列,岩石组合为石英二长斑岩-正长斑岩-碱性长石花岗岩。115~100Ma的辉长岩以角闪辉长岩为主,具有极高的CaO、MgO和Al_(2)O_(3)含量,具有极低的SiO_(2)(42.9%~53.8%)、全碱(K_(2)O+Na_(2)O:0.86%~5.28%)、Ba、Nb、Th、Rb和Zr含量,也具有极低的FeO^(T)/MgO、La/Yb和Zr/Hf比值,较高的Eu/Eu^(*)、Sr/Y比值和Sr含量,为基性-超基性堆晶岩。与辉长岩同期的闪长岩和细粒暗色包体具有较高的SiO_(2)(50.34%~63.68%),较低的CaO、P_(2)O_(5)、MgO、Al_(2)O_(3)含量,相对低的Eu/Eu^(*)和Sr/Y比值,变化较大的La/Yb和Zr/Hf比值,代表了从基性岩浆储库中抽取的富硅熔体。115~100Ma的花岗闪长岩和二长花岗岩类岩石为准铝质岩石,SiO_(2)含量变化较大(61.7%~75.3%),具有较低的FeO^(T)/MgO、Ga/Al比值和Nb、Zr及Nb+Zr+Ce+Y元素含量,显示出典型I型花岗岩的特征。这些花岗岩具有相对高的La/Yb、Eu/Eu^(*)和Zr/Hf比值和高的Sr、Ba和Zr含量。结合岩相学特征,这些花岗岩为堆晶花岗岩。而115~100Ma的碱性长石花岗岩具有极高的SiO_(2)含量(大于75%),低的Eu/Eu^(*)、La/Yb、Zr/Hf和Sr/Y比值,具有低的Ba、Sr和Zr含量和高的Rb、Nb、Y和Th含量和Rb/Sr比值,表明这些花岗岩是由富硅岩浆储库中抽离的高硅熔体侵入地壳形成。100~86Ma期间形成的二长斑岩和正长斑岩具有极高的全碱含量,可以达到8%~12%,其SiO_(2)主要集中在60%~70%,具有极高的Zr、Sr和Ba含量和Eu/Eu^(*)、La/Yb和Sr/Y比值,显示出堆晶花岗岩的特征。而100~86Ma期间形成的大部分碱性长石花岗岩具有极高的SiO_(2)含量(大于75%),并显示出A型花岗岩的特征,具有高的Rb/Sr比值和高的Rb、Y和Th和低的Ba、Sr含量和低的Zr/Hf、La/Yb、Eu/Eu^(*)和Sr/Y比值,表明它们是由富硅岩浆储库抽离的高硅熔体侵入浅部地壳形成。东南沿海高硅花岗岩的形成和穿地壳岩浆系统密切相关,高硅花岗岩是由浅部地壳内晶体-熔体分异产生的熔体侵入地壳所形成,而高硅花岗岩的地球化学特征与岩浆储库的水及挥发份含量密切相关。115~100Ma期间,从富水的岩浆储库抽离的熔体形成具有低高场强元素含量和低Rb/Sr比值的高硅花岗岩,这一过程与古太平洋板块俯冲有关;100~86Ma期间,从富挥发份的岩浆储库抽离的熔体形成碱性特征、富含高场强元素和具有高的Rb/Sr比值的高硅花岗岩,这一过程和古太平洋板块回撤软流圈上涌有关。     

两广交界地区壶垌片麻状复式岩体的年代学和地球化学：对云开地块北缘早古生代构造-岩浆作用的启示

本文对两广交界地区发育的壶垌片麻状复式岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石学、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素的分析研究。该复式岩体主要由片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩和片麻状二长花岗岩组成,获得片麻状花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为443.1±2.0Ma。其中片麻状英云闪长岩和片麻状花岗闪长岩总体具有较低硅(SiO2=62.92%~67.54%)、较低碱(K2O+Na2O=3.98%~5.17%)、准铝质(A/CNK=0.83~0.93)的化学组成特征,属于中钾含角闪石钙碱性花岗岩类(ACG);而片麻状二长花岗岩具有高硅(SiO2=71.55%~72.78%)、高碱(K2O+Na2O=6.65%~7.57%)、准铝-弱过铝质(A/CNK=0.92~1.05)的化学组成特征,属于高钾钙碱性花岗岩类(KCG)。岩石表现出富集大离子亲石元素(如U、Ba、Rb和Th)和轻稀土元素,而Nb、Ta和Ti等高场强元素和重稀土元素明显亏损,并具有较高的锶同位素初始比值((87Sr/86Sr)i=0.71268~0.71482)和较低的εNd(t)值(-9.4~-2.6),反映其具有俯冲消减作用形成的岛弧岩浆岩地球化学特征。结合区域地质特征分析认为,壶垌片麻状复式岩体很可能是在扬子板块和华夏板块之间的洋壳岩石圈向南俯冲的地球动力学背景下,引发软流圈地幔上涌,其所带来的热能诱发了岩石圈地幔和上覆云开地块的古老地壳物质重熔,形成以壳源为主的壳幔混源母岩浆,再经历不同程度分离结晶作用,从而形成了本区大陆边缘弧型岩浆岩。因此,壶垌片麻状复式岩体是云开地块北缘早古生代洋陆俯冲-碰撞的地质记录。     

印支地块晚二叠世弧后伸展:来自老挝川圹高原A型花岗岩的证据

印支地块老挝地区的地质构造特征由于历史原因很少公开报道,基于最近的野外考察和室内测试,本文报道了老挝北部川圹高原A型花岗岩的岩石学、年代学及地球化学的特征,并进一步揭示古特提斯板块汇聚初期印支地块内部的伸展特性。Nuna花岗岩体3个花岗岩样品的U-Pb年龄为258.7±1.9 Ma、259.0±1.7Ma及251.0±0.9Ma。花岗岩富硅(SiO_2平均含量71.94%),富FeOT(2.91%),富碱(Na_2O+K_2O平均含量9.2%,且K_2O含量高于Na_2O),贫镁(Mg O平均含量0.11%),富集轻稀土元素和Zr、Hf、Rb、Th和U等元素,亏损Sr、Eu和Ti、Ba等元素,以及较高的锆石饱和温度(平均927℃),显示A型花岗岩的性质特征。花岗岩全岩εNd(t)值和二阶Nd模式年龄分别位于-2.4~-2.1和1.20~1.22Ga之间,表明其岩浆源区主要为中元古代古老地壳。通过与印支地块陆壳增生事件的对比,作者认为Nuna A型花岗岩岩浆源区为中元古代古老地壳与少量幔源底侵形成的新生地壳的混合。Nuna花岗岩微量元素图解投点全部落入板内环境,结合其形成时代与区域构造岩浆演化历史,作者认为Nuna花岗岩形成于华南地块向西南俯冲于印支地块之下由于板片回撤引起的弧后伸展环境。     

冈底斯带南部桑日高分异I型花岗岩的岩石成因及其动力学意义

冈底斯岩浆岩带位于西藏南部的拉萨地体南缘,它形成于特提斯洋和印度-亚洲大陆长期俯冲碰撞过程中,是青藏高原花岗岩最发育的地区。前人对冈底斯岩浆带中各类型花岗岩的成因、源区、时空分布以及其地球动力学意义进行了详细大量的研究,但是对高分异花岗岩的具体成因、演化过程以及在70~65Ma拉萨地块的地球动力学演化过程研究较少。本文选择冈底斯南缘白垩纪末桑日花岗岩进行研究,揭示了桑日花岗岩的岩石学特征、锆石U-Pb年龄、锆石Hf同位素特征和地球化学特征。本文样品LA-ICP-MS测得的锆石U-Pb年龄为67~66Ma。桑日花岗岩属于高钾钙碱性系列,具有高Si O2(74.26%~76.93%)、高K2O+Na2O(7.87%~8.56%),低P2O5(0.02%~0.04%)和Ca O(0.28%~1.00%),以及富集K、Rb、Th,亏损Nb、P、Ti的高分异I型花岗岩的特征。在锆石Hf同位素上,桑日花岗岩εHf(t)0(+4.6~+10.9),且具有Hf不均一的特征。结合前人研究,本文认为桑日花岗岩是高分异I型花岗岩,在特提斯洋板块北向俯冲过程中,板片回转,俯冲洋壳脱水产生的流体进入地幔楔,引发地幔楔发生部分熔融产生镁铁质幔源物质并底侵上涌,导致浅部地壳发生部分熔融,并与幔源岩浆混合,从而在浅部形成混源岩浆房,最终在侵位与成岩后期经历高程度的分异演化形成的。     

内蒙古黄岗锡铁矿区早白垩世A型花岗岩成因:锆石U-Pb年代学和岩石地球化学制约

内蒙古黄岗锡铁矿是大兴安岭南段成矿带中的一个重要矿床。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,黄岗岩体中的钾长花岗岩和花岗斑岩分别形成于136.7±1.1Ma和136.8±0.57Ma,属早白垩世的产物。黄岗花岗岩体SiO2含量较高(66.81%~77.39%),Al2O3含量低(11.33%~14.54%),显著贫镁,ALK较高(5.65%~10.67%),K2O/Na2O值在0.32~10.53,平均为2.78。稀土配分曲线呈右倾轻稀土富集型,铕强烈亏损,δEu值为0.03~0.20。富集高场强元素Zr、Hf和大离子亲石元素Rb、U、Th,而元素P、Ti、Ba、Sr明显亏损,具有与洋岛玄武岩相似的Y/Nb等元素比值(1.2)。上述特征与典型的A1型板内非造山花岗岩一致,其成因可能为在岩石圈伸展环境下,幔源岩浆的底侵促使上覆的先存地壳发生部分熔融形成花岗质岩浆,岩浆源区与壳幔混熔作用有关。     

西天山阿吾拉勒成矿带群吉A型花岗岩成因、地质意义及成矿潜力评价

群吉钠长斑岩具有富Si O2(65.3%~76.9%)、Na_2O+K_2O(6.02%~9.66%)、FeOT/Mg O(6.01~21.4),中等的A/CNK(0.90~1.04),低Al2O3(9.82%~15.64%)、Ca O(0.47%~1.84%)、MgO(0.13%~0.45%)的主量元素特征,同时富集Th、U、Ta、Zr、Hf等HFSE,轻稀土富集、重稀土相对平坦分布。高的Zr(468×10~(-6)~707×10~(-6))、Y(20.7×10~(-6)~91.4×10~(-6))、Nb(21.3×10~(-6)~57.7×10~(-6))、Ga(11.2×10~(-6)~19.7×10~(-6))以及Ce(36.7×10~(-6)~98.2×10~(-6))和Zr饱和温度(880℃)特征表明岩体具有A型花岗岩的特征。群吉钠长斑岩的ISr值较低(0.70203~0.70549),εNd(t=303Ma)为正值(+4.1~+5.2),同时全岩Pb同位素落于地幔和下地壳之间的区域,表明形成该岩体的源岩可能为下地壳玄武质岩石。地壳的伸展引起了软流圈地幔底侵,在异常地温梯度下被底侵的玄武质下地壳发生部分熔融,形成该地区晚古生代A型花岗岩岩体。群吉地区A型花岗岩的发现,表明在晚石炭纪西天山阿吾拉勒地区为伸展的构造背景,同时岩石圈的拆沉、下地壳的加厚在晚石炭纪就已发生。群吉钠长斑岩中有局部或全部的铜矿化,该岩体是阿吾拉勒成矿带主要的含矿岩体。钠长斑岩基质中含有自形-半自形的黄铁矿及斑岩中锆石较低的Ce4+/Ce3+(19.5~93.0,平均为39.6),反映了岩浆低氧逸度的成岩条件,这种条件使得S从高价态变为了低价态,有利于成矿。岩浆中Zr的含量与岩浆中的水分含量成反比,H2O的加入也可以使岩浆具有高的氧逸度,因此岩浆中高的Zr含量及低的氧逸度,说明岩浆的源区为"干"体系,H2O的加入很少,而较"干"的体系对形成大型斑岩矿床不利。     

中国阿尔泰克孜勒花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征及其地质意义

克孜勒花岗岩体位于新疆阿尔泰南缘西伯利亚和哈萨克斯坦-准噶尔板块的结合部位,岩体呈不规则圆形的岩基产出,主要岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩、二长花岗岩、黑云母二长花岗岩。黑云母二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为289.5±4.3Ma,表明岩体形成于早二叠世。岩体具有高硅(SiO_2=70.05%~75.78%)、高碱(K_2O=3.32%~5.70%,Na_2O=3.07%~4.48%)、富铝(Al_2O_3=12.49%~14.04%)和低MgO(0.01%~0.72%)、CaO(0.36%~1.60%)、TiO_2(0.03%~0.45%)、P_2O_5(0.07%~0.15%)特征,A/CNK=1.08~1.20,高FeO_T/MgO比值(平均44.95);富集Rb、Th、K、La、Ce,强烈亏损Ba、Sr、Nb、Ti,铕负异常明显(δEu=0.03~0.36);具有I-A过渡特点的高分异钙碱性花岗岩体。克孜勒花岗岩体可能是区域上"双峰式"岩浆组合中的酸性端元,为典型的后碰撞岩体,是后碰撞拉张背景下幔源岩浆发生底侵作用导致大陆地壳生长过程的产物。     

俯冲带变质作用与构造机制

形成在汇聚板块边缘的俯冲带由俯冲岩石圈板块和上部岩石圈板块组成,具有不对称的热结构。俯冲岩石圈板块具有冷的地温梯度,而上部岩石圈板块具有热的地温梯度。俯冲板块的变质作用发生在5~15℃/km地温梯度下,可进一步划分为冷俯冲板块型（5~10℃/km）和热俯冲板块型（10~15℃/km）,即西阿尔卑斯型和古巴型。俯冲带上板块的变质作用发生15~50℃/km地温梯度下,可进一步划为冷地壳型（15~25℃/km）和热地壳型（25~50℃/km）,统称为科迪勒拉型。冷俯冲板块的变质作用是以大洋和大陆地壳岩石深俯冲到地幔,发生低温/高压及超高压变质作用为特征。所形成的低温/高压和超高压变质岩具有顺时针型P-T轨迹,其折返过程是以近等温或升温降压和部分熔融为特征。热俯冲板块型变质作用发生在年轻板块的正常俯冲和古老板块的平缓俯冲过程中。从大洋岩石圈初始俯冲到成熟俯冲,俯冲板块的地温梯度由热到冷,从热俯冲型转变成冷俯冲型。热俯冲板块的变质岩可具有顺时针型,也可具有逆时针型P-T轨迹,可以发生高温和高压下的部分熔融,形成埃达克质岩浆岩。俯冲带上板块的冷地壳型变质作用发生在构造挤压导致的加厚地壳环境,加厚的下地壳发生高温、高压麻粒岩相和榴辉岩相变质作用,可具有顺时针和逆时针型P-T轨迹。加厚新生下地壳的部分熔融形成埃达克质岩浆和高密度的基性残留体（弧榴辉岩）。热地壳型变质作用发生在构造伸展导致的减薄地壳环境。由于强烈的幔源岩浆增生和软流圈上涌,下地壳发生高温或超高温麻粒岩相变质作用和部分熔融,所形成的变质岩可具有顺时针型或逆时针型P-T轨迹。在岩浆弧加厚地壳的伸展过程中,早先形成的高温和高压变质岩可以叠加超高温变质作用。俯冲带上板块的岩浆弧可能是超高温变质岩形成的最主要构造环境。上板块下地壳的部分熔融可以形成大体积的花岗岩,由此导致新生地壳组成和成分的分异,是大陆地壳生长和成熟的重要机制。大陆碰撞造山带的加厚下地壳具有冷的地温梯度,可以发生高压麻粒岩和榴辉岩相变质作用。这些高级变质岩具有顺时针型P-T轨迹,在其折返过程中叠加中压、高温,甚至超高温变质作用。碰撞造山带下地壳的长期部分熔融可以形成不同成分的壳源花岗岩。     

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。     

青海冷湖盐场北山黑云母二长花岗岩年代学、地球化学及其地质意义

柴北缘西端青海冷湖盐场北山地区发育黑云母二长花岗岩,岩体高硅(Si O2=73.92%~75.98%)、富钾(K2O=3.71%~4.78%)、贫镁钙,铝饱和指数A/CNK介于1.03~1.11,属强过铝质花岗岩。稀土元素球粒陨石标准化曲线呈右倾型,Eu异常不明显;岩体含有富铝矿物石榴子石,刚玉标准分子约为1%,Th、Y含量低,且与Rb呈负相关性,源岩为沉积岩,具S型花岗岩特征,是幔源岩浆底侵作用引发地壳物质部分熔融的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明岩体形成于254±4 Ma。结合区域地质背景及岩石地球化学特征认为盐场北山黑云母二长花岗岩形成与俯冲作用有关,类似于岛弧环境产物,从而揭示柴北缘晚二叠世具有活动大陆边缘性质。     

西藏南木林晚白垩世辉绿岩与花岗质脉岩成因及其揭示的伸展背景

青藏高原南部拉萨地块晚白垩世岩浆岩带的岩石成因和动力学对于揭示大陆碰撞之前的特提斯演化过程具有重要意义。本文报道了南木林县南部的辉绿岩岩株及侵入其中的正长花岗岩脉的锆石U-Pb年龄、Hf同位素和微量元素以及岩石地球化学数据,并探讨了晚白垩世构造-岩浆作用过程。辉绿岩年龄为93.8Ma,正长花岗岩脉年龄为92.4Ma,为同期晚白垩世岩浆活动产物。辉绿岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,锆石εHf(t)为+8.5~+14.2,具有亏损的岛弧岩浆特征,可能是俯冲交代的地幔楔熔体与软流圈熔体相互作用发生部分熔融的产物;正长花岗岩具有富Si O2(74.76%~76.02%)、富K2O(4.75%~6.18%)、富碱(K2O+Na2O=7.57%~8.44%),以及过铝质特征(A/CNK=1.10~1.18),εHf(t)为+7.7~+13.0,岩石属于高分异的I型花岗岩,可能源于新生的镁铁质下地壳的部分熔融。从南木林地区产出的基性岩和酸性脉岩构成的"双峰式"岩石组合、靠近弧后的伸展构造背景、软流圈和岩石圈的共同参与、上地幔和下地壳同时产生岩浆作用等过程,结合78~100Ma岩浆作用大规模东西向带状分布等研究结果,本文认为南木林南部岩浆岩可能是在新特提斯洋壳北向俯冲挤压的同时,在大约90~100Ma时期,深部发生了板片断离或者板片回转,浅部造成了弧后伸展的构造背景。位于板片窗上方,源于交代地幔楔和软流圈相互作用产生了镁铁质岩浆,上侵后诱发下地壳部分熔融形成花岗质岩浆。基性岩石、花岗质岩石以及特殊类型的紫苏花岗岩、埃达克岩等多种岩石类型并存,表明晚白垩世时期,特提斯洋向着拉萨地块之下的总体俯冲背景下,可能存在洋脊俯冲、板片断离、板片回转等多种构造-岩浆体制。