甘肃大佛寺、金佛寺花岗岩体的锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素和全岩地球化学特征及地质意义

走廊过渡带大佛寺花岗岩为弱过铝质(A/CNK=1.03~1.06),SiO_2(76.7%~78.9%)、全碱(Na2O+K2O=7.7%~8.3%)、Rb(303×10~(-6)~383×10~(-6))、Nb(32×10~(-6)~42×10~(-6))、重稀土(Yb~8×10~(-6))含量以及和FeOT/MgO(6.3~7.6)、Ga/Al(3×10-4)、Rb/Ba(3.0~6.2)比值较高,MgO(~0.1%)、CaO(0.5%~0.6%)含量较低,Ba、Sr、Eu、Ti强烈亏损,属A型花岗岩,其源岩可能为泥质岩。大佛寺花岗岩中锆石δ18O和εHf(t)值分别为7.8‰~8.6‰(平均8.24±0.13‰)和-4.8~-2.0,Hf同位素两阶段亏损地幔模式年龄1540~1717Ma,岩浆温度达到~820℃以上。北祁连造山带北缘金佛寺花岗岩为过铝质(A/CNK=1.0~1.1),SiO_2(65.5%~75.0%)、MgO(0.6%~2.2%)、Fe2O3(1.9%~5.2%)、TiO_2(0.3%~0.8%)含量变化较大,其主量和微量元素特征与北祁连造山带的柴达诺花岗岩相似,源岩可能包括杂砂岩和角闪岩。金佛寺花岗岩的锆石δ18O为7.4%~9.7‰(平均8.03±0.36‰),εHf(t)在-0.5~+1.9之间,Hf同位素两阶段亏损地幔模式年龄为1289~1439Ma,岩浆温度达到800~900℃。走廊过渡带大佛寺花岗岩、北祁连造山带北缘金佛寺花岗岩的锆石U-Pb SIMS年龄分别为426.1±2.8Ma、424.0±1.6Ma,不同构造单元发育同时期岩浆活动以及A型花岗岩的出现,表明在~425Ma北祁连洋盆已经闭合,北祁连造山带及邻区进入到后碰撞拉伸阶段。     

松嫩地块西缘前寒武岩浆事件——来自龙江地区古元古代花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学证据

松嫩地块位于中亚造山带东段,该陆块是否具有前寒武纪结晶基底以及基底的规模和性质一直存在争议。我们在龙江地区识别出~1.8Ga的岩石,揭示了松嫩地块西缘古元古代结晶基底的存在。本文对其进行了岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和Hf同位素研究,为探讨松嫩地块西缘古元古代晚期构造演化提供了重要信息。研究结果表明,马山二长花岗岩中的锆石大多具有清晰的振荡生长环带,结合较高的Th/U比值(1.30~2.64),表明其为岩浆成因,岩浆锆石的~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为1808±14Ma,形成于古元古代晚期;马山二长花岗岩具有富硅(Si O_2=69.50%~75.11%)、碱(K_2O+Na_2O=5.30%~8.69%)和铁(Fe O~T=2.86%~4.53%),贫钙(Ca O=0.46%~1.87%)、镁(MgO=0.25%~0.93%)的特征。稀土总量较高(∑REE=357.2×10~(-6)~587.1×10~(-6)),具强轻稀土分异((La/Yb)_N为12.2~17.6)和负Eu异常(δEu为0.27~0.77)的"燕式"稀土分配模式。大离子亲石元素Rb、Ba等富集,亏损HFSEs(Nb、Ta、Ti)和P、Sr等元素。结合岩石的Zr+Nb+Ce+Y(772.1×10~(-6)~911.1×10~(-6))和10000×Ga/Al比值(2.41~3.17)较高,全岩锆石饱和温度为891~940℃,暗示其为A型花岗岩,具造山后A_2型花岗岩的特征。马山二长花岗岩锆石ε_(Hf)(t)值介于-9.2~-2.8之间,t_(DM2)=2992~3520Ma,与华北板块北缘~1.8Ga岩浆岩具有相似的锆石Hf模式年龄。上述结果表明,马山A型花岗岩起源于幔源岩浆底侵作用引起的中-新太古代地壳岩石的部分熔融,证明陆壳已转入伸展拉张构造环境,是Columbia超级大陆裂解事件在松嫩地块西缘的响应。综合资料发现,松嫩地块已经发现的新太古代-中元古代的岩浆事件在华北克拉通都有同期的构造地质事件响应,初步认为松嫩地块与华北克拉通具有一定的亲缘性。     

华北克拉通南缘A型花岗岩的年代学和Nd-Hf同位素组成:对古元古代晚期伸展事件的制约

河南上店和登封古元古代晚期A型花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、岩石地球化学和Nd-Hf同位素研究为讨论华北克拉通南缘中部古元古代晚期构造演化提供了依据。结果表明,上店花岗斑岩和登封正长花岗岩中锆石发育振荡生长环带,结合高的Th/U比值(0.36~1.64),表明其为岩浆成因,岩浆锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄分别为1801Ma、1801Ma和1795Ma,即它们形成于古元古代晚期;上店花岗斑岩具有高SiO_2(70.30%~71.83%)、富碱(K2O+Na2O=8.76%~11.01%)、贫Ca O(0.18%~0.36%)、P2O5(0.12%~0.15%)和MgO(0.02%~0.20%)的特征,富集LILEs(Cs、Rb、Ba和K)、贫HFSEs(Nb、Ta、Zr和Hf)和强烈亏损Sr、P、Ti元素,具有负的Eu异常(δEu=0.44~0.59),结合高的FeOT/(FeOT+MgO)比值(0.94~1.00)和10000×Ga/Al比值(2.70~3.74),暗示其为A型花岗岩,具造山后A2型花岗岩特征;上店花岗斑岩的全岩εNd(t)值变化于-8.94~-6.87之间,tDM2=3243~3049Ma,锆石εHf(t)值介于-14.1~-6.5之间,tDM2=3030~2655Ma;登封正长花岗岩的锆石εHf(t)值介于-11.3~-8.4之间,tDM2=2887~2744Ma。上述结果暗示,上店和登封A型花岗岩均来源于幔源岩浆底侵作用下的中-新太古代基底物质的部分熔融,形成于华北克拉通东部和西部陆块碰撞造山后的伸展环境。     

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。     

华北地块北缘晚古生代——早中生代岩浆活动期次、特征及构造背景

通过对华北陆块北缘近年来获得的晚古生代—早中生代岩浆岩锆石U-Pb及部分39Ar-40Ar测年结果的分析,认为该区晚古生代—早中生代期间至少经历了泥盆纪、早石炭世晚期—中二叠世及二叠纪末—三叠纪等3期明显的岩浆作用过程。泥盆纪岩浆活动时限在400～360Ma左右,岩性主要为碱性岩(正长岩及二长岩),其次为基性-超基性岩、二长闪长岩、碱性花岗岩及流纹岩,出露面积较少。早石炭世晚期—中二叠世岩浆活动时限在330～265Ma左右,岩性主要为闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩及花岗岩,其次为辉长岩及英云闪长岩。二叠纪末—三叠纪岩浆活动(250～200Ma),岩性主要为钾长花岗岩、二长花岗岩及碱性杂岩,其次为基性-超基性岩及少量中酸性火山岩。华北地块北缘晚古生代—早中生代岩浆岩呈近东西走向的带状分布,其中泥盆纪及早石炭世晚期—中二叠世岩浆岩主要分布在内蒙古隆起上,而二叠纪末—三叠纪岩浆岩分布范围更大,其南界可以到达燕山构造带最南端的蓟县盘山及太行山北段的河北涿鹿矾山地区。这些广泛分布的多期次岩浆活动表明华北地块北缘在晚古生代—早中生代期间经历了复杂的岩浆及构造作用过程。泥盆纪岩浆活动可能与白乃庙岛弧岩带与华北克拉通弧-陆碰撞后的伸展作用有关。早石炭世晚期—中二叠世岩浆活动的形成与古亚洲洋向华北地块的俯冲作用有关。而二叠纪末—三叠纪岩浆活动的形成与华北地块与西伯利亚南缘蒙古增生褶皱带拼合后的伸展及岩石圈拆沉作用有关。     

内蒙古太仆寺旗卧牛山花岗岩锆石年龄、微量元素特征及其地质意义

内蒙古太仆寺旗卧牛山花岗岩位于华北板块北缘晚古生代—早中生代岩浆岩带中段。卧牛山岩体LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为274.7±1.2Ma(MSWD=0.82),非前人认为的侏罗纪。锆石稀土元素总量为362.67×10~(-6)~1177.09×10~(-6),平均为797.91×10~(-6),各分析点的稀土元素球粒陨石标准化配分模式高度一致,富集重稀土元素,亏损轻稀土元素,具明显的正Ce异常及负Eu异常。基于锆石的稀土元素特征,通过构造背景及结晶环境判别图解、Ti温度计,结合区域地质背景及岩浆岩特征分析,认为卧牛山花岗岩为壳幔混源,形成于古亚洲洋向华北板块俯冲的构造-岩浆活动中,是活动大陆边缘的产物,与华北板块北缘晚古生代—早中生代岩浆岩带东、西段二叠纪岩体的源区及构造背景一致。研究成果确认了华北板块北缘晚古生代—早中生代岩浆岩带中段与其东、西两段在海西晚期具有相同的成因联系。     

中条山地区涑水杂岩新太古代烟庄正长花岗岩年龄及成因:对华北克拉通地壳演化的制约

太古宙末期钾质花岗岩的广泛发育是陆壳成熟和稳定化的重要标志,对了解早期陆壳的形成与演化具有重要的意义.发育于华北克拉通南缘中条山地区涑水杂岩中的烟庄正长花岗岩的形成年龄和成因还没有被很好地限定,构造背景还存在争议.对烟庄花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素以及全岩地球化学和Nd同位素研究.烟庄花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为2 515±7 Ma.岩石具有高硅(SiO₂=73.05%~74.85%)、高钾(K₂O=4.46%~5.86%)、富碱(ALK=8.32%~9.36%)、贫钙(CaO=0.55%~0.98%)、低TFeO*(0.73%~1.28%)和MgO(0.31%~0.52%)的特征,A/CNK=1.01~1.04,为弱过铝质的钾玄系列.稀土总量变化较大(ΣREE=63.80×10-6~250.02×10-6)),轻重稀土元素分异明显((La/Yb)_N=25.44~92.87),Eu异常变化较大(Eu/Eu*=0.47~0.79).岩石低Sr、Ba,富集Rb、Th、U等元素,亏损Nb、Zr、Y、Yb、Cr、Co、Ni等元素,具有较高的Rb/Sr、Rb/Ba和Sr/Yb比值以及较低Sm/Nd和Nd/Th比值,具有高分异I型花岗岩的特征.烟庄花岗岩具有0附近的全岩ε_Nd(t)值,岩浆锆石具有正的ε_Hf(t)值(2.85~3.66),两阶段Hf模式年龄为2 258~2 883 Ma,多数在2 600~2 883 Ma之间.结合其他方面研究,烟庄花岗岩具有同碰撞和后碰撞花岗岩的特征,推测为新生地壳在由挤压向伸展转换的构造背景下部分熔融所形成,可能有少量地幔物质添加.这期钾质花岗岩的形成,标志着华北克拉通太古宙末期强烈岩浆活动的结束以及稳定陆壳的形成.      

北山野马井地区泥盆纪富钾酸性岩浆岩地球化学特征及其地质意义

为了理清北山南部晚古生代构造演化过程,对野马井地区的二长花岗岩与流纹岩进行了岩石学、全岩主微量元素地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明二长花岗岩与流纹岩的就位年龄分别为402.7±2.4 Ma与392.9±2.5 Ma.二者均为富钾钾质岩浆岩,呈现过铝质-强过铝质,轻重稀土弱到中等分馏且相对富集轻稀土,二长花岗岩呈现无或弱的负Eu异常,流纹岩呈现较明显的负Eu异常,二者均富集Rb、Th、U、Pb等,亏损Nb、Ta、Ba、Sr、Ti等,为I型酸性岩浆岩.二长花岗岩与流纹岩的锆石ε_Hf（t）值介于-2.2~+6.8,对应Hf模式年龄（t_DM2）为962~1 533 Ma;指示二者主要由中元古代陆壳物质熔融所形成.依据野马井地区泥盆纪富钾酸性岩浆岩的地球化学特征,结合该区域其他地质资料,可推测其为后碰撞构造环境的产物.      

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。     

内蒙古赤峰地区晚古生代A型花岗岩锆石U-Pb年龄及构造意义

内蒙古赤峰地区主体位于华北克拉通北缘的白乃庙岛弧带内。本文对赤峰北部的红庙子正长花岗岩和鸡冠山花岗斑岩进行研究,结果表明:两种岩体均显示出高硅、富钾、贫镁、低钙的特点,SiO2含量介于72.77%~76.80%之间,K2O含量为4.30%~5.38%,MgO和CaO的含量分别为0.09%~0.21%和0.21%~0.56%。样品Al2O3含量较高,变化于12.49%~13.54%之间,铝饱和指数A/CNK介于1.09~1.29之间,104×Ga/Al平均值为2.68(2.6),显示出红庙子正长花岗岩为I型向A型花岗岩过渡的岩石类型,更趋近于铝质A型花岗岩,鸡冠山花岗斑岩属于典型的铝质A型花岗岩;锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为392.0±2.5Ma(正长花岗岩)和377.4±1.6Ma(花岗斑岩),属于晚古生代。兴蒙造山带内目前存在大量的印支—燕山期花岗岩,此次晚古生代侵入体的发现揭示了兴蒙造山带是一个从晚古生代就存在的多期次、多阶段形成的复合造山带。结合区域地质和地球化学特征,岩体形成于白乃庙岛弧与华北克拉通北缘碰撞后的伸展环境。测试结果不仅是研究区白乃庙岛弧岩带内首个精确同位素年龄,也为白乃庙岛弧和华北克拉通的碰撞结束时间为早泥盆世提供证据。     

塔里木北缘库鲁克塔格地区南华纪花岗质火山-侵入杂岩岩石成因及地质意义

位于亚洲中部的塔里木克拉通是中国三大古老克拉通之一,经历了新元古时期罗迪尼亚(Rodinia)大陆聚合和裂解。然而,关于塔里木在该时期的构造演化仍然存在较多争议。本文对塔里木北缘库鲁克塔格地区南华系地层中流纹岩及伴生的正长花岗岩开展岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,结果表明:正长花岗岩与流纹岩是一套具有"时、空、源"一致的花岗质火山-侵入杂岩组合,锆石U-Pb年龄分别为735±10 Ma和738.9±5.4 Ma,同为新元古代南华纪岩浆作用的产物。它们具有高硅(69.85%~73.87%)、低铁(2.36%~2.96%)、贫镁(0.16%~0.75%)和富碱(Na₂O+K₂O=7.51%~9.05%)的特征,属碱性系列、过铝质岩石。富集K、Rb、Th等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ba、Sr、P和Ti等。具A₂型花岗岩的特点,是俯冲挤压向减压伸展构造转换背景下岩浆活动的产物。锆石Hf同位素组成较均一, ε_Hf(t)值大多为-17.4~-10.6之间,其二阶段模式年龄T_DM2为2732~2321 Ma,表明岩浆来源于太古宙-元古宙古老结晶基底。结合前人研究表明,大约在735 Ma塔里木北缘开始进入减压伸展的拉张环境,之后可能发生了Rodinia超大陆的裂解。     

山西吕梁地区狐偃山碱性杂岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

为获取狐偃山碱性岩浆活动的时限,对狐偃山碱性杂岩体早晚2期侵入体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。结果显示,早期侵入体二长岩的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为127±1Ma(MSWD=3.7),属于早白垩世早期;晚期侵入体正长岩的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为114±4Ma(MSWD=3.5),属于早白垩世晚期。二长岩岩浆活动对应于华北克拉通中部碱性岩浆活动的高峰期(约130Ma),正长岩则代表华北克拉通中部最后一期碱性岩浆活动的时间(约114Ma);华北中部碱性岩浆活动与东部发生的强烈岩浆活动的时间一致,对应于华北克拉通岩石圈减薄的峰期。捕获岩浆成因锆石2.5~2.4Ga的年龄,对应华北克拉通化的时期;2.2~2.1Ga的继承锆石年龄,代表华北在2.5Ga左右克拉通化之后于2.3~2.0Ga经历的一次陆内拉伸-裂谷-岩浆事件;约1.8Ga继承锆石的年龄,是华北克拉通发生在陆内裂谷背景下的大规模岩浆作用的表现;232~220Ma的继承锆石年龄,代表晚三叠世华北克拉通发生的一期岩浆-构造热事件的时间。     

华北克拉通北缘与陆缘弧相关的早二叠世流纹岩 ——锆石U-Pb定年及地球化学证据

华北克拉通北缘内蒙古赤峰北部朝阳沟村地区的原认为是志留纪的八当山流纹岩,现测得其中的锆石SHRIMP U-Pb年龄为277.3±3.3 Ma,应当属于早二叠世。岩石化学分析表明,流纹岩SiO_2含量为75.24%～76.07%,K_2O和Na_2O含量分别为3.40%～5.31%和3.66%～4.88%,属于高钾钙碱性火山岩。岩石具高Al_2O_3(12.92%～13.28%)、低CaO(0.13%～0.47%),铝饱和指数(A/CNK)为0.99～1.06,显示准铝质到弱过铝质特征。Hf同位素分析结果表明,锆石ε_(Hf)(t)均为负值,为-10.7～-16.1,两阶段模式年龄(T_(DM2))为1736～2016 Ma,表明该火山岩起源于华北克拉通古老地壳物质的部分熔融。结合区域地质资料分析,朝阳沟村地区八当山火山岩主体岩性为中酸性火山岩,其形成于早二叠世古亚洲洋向南俯冲于华北克拉通北缘(包含华北克拉通北部和白乃庙岛弧带)之下的安第斯型活动大陆边缘构造环境。     

东昆仑白干湖钨锡矿床成矿岩体岩石学、年代学和地球化学

白干湖钨锡矿田是近年来在我国西部地区新发现的一个具超大型远景规模的矿田,由白干湖、柯可卡尔德、巴什尔希和阿瓦尔四个矿床组成。矿床与加里东期巴什尔希岩浆序列具有密切联系,但对其岩石成因及与成矿关系尚有争议。本文选取白干湖矿床与成矿有关的花岗岩开展了岩石学、年代学和地球化学研究。镜下鉴定其为正长花岗岩。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄为413.6±2.4Ma(MSWD=0.36,n=30)。结合前人资料,认为巴什尔希岩浆序列形成于后碰撞构造环境,岩体年龄集中于中志留世-早泥盆世(ca.433~413Ma),具有S型花岗岩和A型花岗岩伴生的特点。其中白干湖正长花岗岩含有原生锰铝榴石和白云母等过铝质矿物,A/CNK和A/NK分布范围分别为1.07~1.11和1.45~1.49,锆石饱和温度和高场强元素含量相对较低,属于弱过铝质高钾钙碱性S型花岗岩,形成于巴什尔希岩浆序列岩浆活动晚期,与区内钨锡成矿关系密切,矿区内下步找矿应对隐伏或岩枝状产出的正长花岗岩更加重视。而巴什尔希岩浆序列中的二长花岗岩和碱长花岗岩含有角闪石和黑云母等暗色矿物并主要呈他形晶充填于长石和石英晶隙,K2O含量为5.25%~6.29%,属于钾玄岩系列,A/CNK为0.92~1.02,其锆石饱和温度(866~917℃)、全碱含量(8.30%~9.69%)、稀土总量(200×10-6~413×10-6)和Zr、Nb、Ce、Y等高场强元素含量(Zr+Nb+Ce+Y=556×10-6~1006×10-6)都明显偏高,为准铝质或弱过铝质A型花岗岩,在该区及外围可能具有形成与A型花岗岩有关的稀有稀土金属矿床的潜力。     

扬子地台西南缘大竹棚流纹岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

大竹棚流纹岩产出于扬子地台西南缘武定-元江裂陷槽内,其形成时代和地球化学特征的研究对完善扬子地台西南缘的岩浆岩系统和大地构造历史具有重要意义。应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)方法对大竹棚流纹岩进行精确的锆石U-Pb定年。结果表明产出于因民组之中的大竹棚流纹岩岩浆锆石加权平均年龄为1 730 Ma±4 Ma(MSWD=0.85),该年代学结果较为精确地限定了大竹棚流纹岩的形成年龄。岩相学及地球化学的研究结果显示大竹棚流纹岩具高硅(w(SiO_2)=71.97%~80.02%)、过铝质(w(Al_2O_3)=10.1%~12.64%)、A/CNK=1.19~1.66、低钛、富集轻稀土(LREE/HREE=0.61~3.0)及高场强元素,亏损大离子亲石元素等特征,其化学性质类似于A2型花岗岩,可能由同源玄武质岩浆经结晶分异作用形成。综合研究推测大竹棚流纹岩很有可能形成于碰撞后的大陆伸展或者裂谷环境中,是扬子地台西南缘昆阳裂谷在古元古代(1.73Ga)时裂解的产物,这可以视为Columbia超大陆裂解在扬子地台西南缘的一个响应证据。     

华北克拉通北缘张家口-宣化地区古生代-中生代岩浆构造活动与成矿作用

河北省张家口-宣化地区(张宣地区)位于华北克拉通北缘中段,区内自显生宙以来构造活动频繁,并产出大量岩浆岩和金矿床,是研究华北克拉通北缘岩浆-构造-成矿演化体系的重要对象。本文通过对张宣地区的水泉沟正长岩、响水沟似斑状花岗岩、井儿洼粗安岩-英安岩、象山花岗闪长岩、青羊沟黑云母二长花岗岩和张家口组流纹岩的锆石年龄、Lu-Hf同位素和地球化学组成进行研究,结合前人研究成果,获得区内古生代-中生代岩浆岩的侵位时期主要为海西期(峰值398Ma和373Ma)、印支期(峰值234Ma)和燕山期(峰值143Ma和130Ma)。张宣地区在古生代-中生代经历了古亚洲洋俯冲、华北克拉通破坏及古太平洋俯冲过程。早古生代时期,古亚洲洋向华北克拉通俯冲;到泥盆纪,白乃庙岛弧带和华北克拉通北缘发生弧陆碰撞,张宣地区处于弧陆碰撞后的伸展环境,富集地幔岩浆上涌并经历了地壳的同化混染和分离结晶的共同作用,形成大量碱性岩;二叠纪末期-三叠纪,各微陆块相互碰撞,张宣地区处于碰撞后伸展阶段,地幔岩浆引起加厚下地壳的部分熔融,基性、酸性岩浆混合,导致区内的基性岩与酸性岩共存;侏罗纪-白垩纪时期,华北克拉通发生减薄,形成区内大范围的侵入岩和火山岩。张宣地区产有大量金矿、铅锌矿、银矿及少量铜矿和钼矿,金矿集中产于宣化-崇礼-赤城交界处,而银铅锌多金属矿则成群成带环绕金矿化集中区分布。成矿时间主要为海西期和燕山期,印支期成矿尚未明确,但成矿潜力巨大。根据地质特征和同位素组成,可将张宣地区的金矿床划分为"东坪式"、"小营盘式"和"张全庄式"三类。古生代-中生代各时期岩浆活动对金成矿均有贡献,大部分金矿床与海西期和燕山期岩浆活动联系密切,多期次成矿及成矿叠加是形成张宣地区大量金矿床的重要因素。     

内蒙古那仁乌拉埃达克质花岗岩的发现、成因、锆石U-Pb年龄及其构造意义

在中亚造山带东段华北克拉通北缘,识别出一套晚古生代那仁乌拉黑云母花岗岩。其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为267.2Ma±1.4 Ma(MSWD=1.3,n=21)和捕获锆石年龄为296.3Ma～296.1Ma、278.8Ma～277.4 Ma;岩石为低钾(拉斑)到高钾钙碱性,弱准铝质到过铝质I型;ΣREE较低,轻重稀土分馏较强(LaN/YbN:15.59～32.36)。在稀土元素配分模式图上,都表现为轻稀土富集,重稀土亏损的右倾散开式。弱到正的铕负异常(δEu:0.79～1.08);在微量元素蛛网图上,相对富集LREE(La,Ce),LILE(K,Rb)和HFSE(Zr,Hf),元素Nb,Ta,P,Ti,Y,Yb,Lu亏损程度较大,元素U,Th,Sr由相对亏损到富集。岩石整体具有埃达克质岩的亲合性,形成于弧向同碰撞过渡的构造环境;锆石εHf(t)值(0.95～4.05)显示具有弱亏损的幔源组分特性,与主量元素、微量元素及REE一致,变化范围都较大,共同暗示其源岩的壳幔混源性。较年轻的锆石Hf模式年龄(1 030.9Ma～1 226.8Ma)与兴蒙造山带范围一致;那仁乌拉花岗岩与西部乌拉特中旗克布岩体,东部吉林大玉山岩体共同组成一条华北克拉通北缘埃达克质岩浆带,其都为与古亚洲洋俯冲碰撞引起的具有弧岩浆性质的年轻的基性玄武质下地壳部分熔融有关的C型埃达克岩。这条埃达克质岩浆带与稍晚期的华北克拉通北缘碱性岩浆带相对应,都具有西部形成早于东部的特征,可能暗示古亚洲洋自西向东逐渐闭合的规律。     

西藏拉萨地块过铝质花岗岩中继承锆石的物源区示踪及其古地理意义

富含继承锆石的过铝质花岗岩一般来源于富铝质岩石(如变泥质岩)的部分熔融,因而分析这些继承锆石的U-Pb年龄可以像分析沉积岩碎屑锆石的U-Pb年龄一样,提供过铝质花岗岩源区物质中碎屑沉积物物源区的丰富信息。本文报道了中部拉萨地块早侏罗世过铝质花岗岩的全岩地球化学和锆石U-Pb年代学数据,结合拉萨地块已有二叠纪和晚三叠世过铝质花岗岩的继承锆石年代学数据,总结了目前已有的拉萨地块过铝质花岗岩的继承锆石U-Pb年龄特征(共199个谐和测点)。这些过铝质花岗岩属强过铝质S型花岗岩,其中的继承锆石定义了1250~1100Ma(峰值1181±14Ma)和550~450Ma(峰值494±7Ma)2个最突出的年龄群,分别可比于拉萨地块古生代沉积岩的碎屑锆石年龄峰值(约1170Ma)和寒武纪火山岩的侵位时代,明显不同于西羌塘、安多和特提斯喜马拉雅新元古代-古生代沉积岩中的碎屑锆石年龄频谱。拉萨地块过铝质花岗岩中约1181Ma的继承锆石,可能与拉萨地块古生代沉积岩中的同期碎屑锆石一样,都来自澳大利亚南西部Albany-Fraser造山带和东南极Wilkes等地,而约494的继承锆石,既可能来自澳大利亚西部,也可能来自拉萨地块本地。本文提供了拉萨地块与澳大利亚大陆北缘具有古地理联系的过铝质花岗岩继承锆石U-Pb年龄证据。拉萨地块的研究实践表明,采用过铝质花岗岩继承锆石和古生代沉积岩碎屑锆石相结合的锆石U-Pb年代学方法,可为重建冈瓦纳大陆北缘其它微陆块的古地理和构造岩浆演化提供重要约束。     

河北承德甲山正长岩成因的Sr-Nd-Pb-Hf同位素制约

报道了华北克拉通北缘承德地区甲山正长岩的锆石U-Pb年龄及Hf同位素、主微量元素、Sr-Nd-Pb同位素组成。甲山岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为111~108 Ma,代表岩体的结晶年龄,表明其侵位于早白垩世晚期。岩体高Si O2、K2O+Na2O、Al2O3、LILEs(Rb、K)和LREE,低Fe2O3T、Ca O、Ti O2、Mg O和HFSE,具有板内裂谷岩浆岩的特征,属A型花岗岩。甲山岩体εNd(t)=-5.0~-0.9,tDM2(Nd)=0.98~1.31 Ga;εHf(t)=-2.7~+4.3,tDM2(Hf)=0.90~1.33 Ga;Δ8/4=84.9~91.3,Δ7/4=-6.4~-4.0,(206Pb/204Pb)i=16.63~17.10,(207Pb/204Pb)i=15.24~15.30,(208Pb/204Pb)i=36.54~37.20。根据野外地质观察、实验岩石学以及元素地球化学和Sr-Nd-PbHf同位素示踪的综合分析,认为甲山岩体可能起源于下地壳与亏损地幔的混合源区,是华北克拉通北缘岩石圈强烈减薄、地壳伸展作用的结果。早白垩世甲山岩体形成过程中亏损地幔物质的参与指示了华北克拉通北缘岩石圈减薄和软流圈地幔上涌,记录了陆内伸展环境下与软流圈底侵作用相关的岩浆事件。     

兴蒙造山带南缘早—中二叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其构造意义

利用LA-MC-ICP-MS分析技术,对兴蒙造山带南缘下二叠统三面井组和中二叠统额里图组砂岩中的碎屑锆石进行了U-Pb年龄和Hf同位素研究。结果显示,三面井组砂岩记录了3组碎屑锆石年龄:280~369Ma(4颗)、1800~2271Ma(43颗,峰值1877Ma)和2507~2711Ma(9颗)。额里图组砂岩碎屑锆石年龄集中分布在271~371Ma(9颗)、1258~1395Ma(18颗,峰值1326Ma)和1695~2454Ma(34颗,峰值1864Ma)3个年龄区间。对比研究发现,样品中的元古宙和太古宙碎屑锆石是华北克拉通古老基底的反映;晚古生代锆石具有较低的ε_(Hf)(t)值(-5.3~-23.7)和较老的Hf模式年龄(1124~3039Ma),与华北克拉通北缘晚古生代岩浆岩具有一致性,而明显区别于兴蒙造山带内岩浆岩Hf同位素特征,说明前者是其物源供给区。结合区域资料认为,华北克拉通北缘在早―中二叠世期间不存在类似安第斯型的俯冲大陆边缘,三面井组和额里图组砂岩是在伸展背景下沉积形成的。