冀东青龙-双山子地区新太古代高镁安山岩-镁闪长岩锆石U-Pb年代学、地球化学及大地构造意义

冀东地区位于华北克拉通北缘,学术界对该地区新太古代岩浆作用的成因模式及构造背景一直存在争议,因此对冀东青龙-双山子地区的新太古代变质表壳岩及侵入岩进行了系统的同位素年代学及岩石地球化学研究.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年代学结果显示变安山岩的形成时代为2 576 Ma,辉长闪长岩-英云闪长岩-石英闪长岩的侵入时代为2 484~2 535 Ma.岩石地球化学特征显示,较早期的变安山岩部分属高镁安山岩类,源自俯冲板片脱水流体交代地幔楔的部分熔融;而稍晚的侵入岩类为具有埃达克质岩石特征的镁闪长岩类,源区具有熔体交代地幔楔部分熔融的特征;整体构成高镁安山岩-埃达克质镁闪长岩组合.结合区域上的同位素年代学及地球化学报道,冀东青龙-双山子地区新太古代应处于活动大陆边缘构造背景.      

祁漫塔格阿确墩地区花岗岩岩石成因:来自锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素的制约

祁漫塔格阿确墩地区花岗岩的形成背景对东昆仑加里东期碰撞-伸展过程具有重要制约意义.阿确墩地区泥盆纪侵入岩主要由花岗闪长岩和英云闪长岩组成,锆石U-Pb定年结果显示,花岗闪长岩和英云闪长岩形成年龄分别为385±5 Ma和393±5 Ma,为中泥盆世岩浆活动的产物.花岗闪长岩的SiO₂含量为63.56%~66.57%,Mg#为0.31~0.35,K₂O/Na₂O比值为0.49~0.66,铝饱和指数A/CNK值为0.95~1.02,富集Rb、Ba和LREE,亏损Nb-Ta、Sr、P和Ti等元素,具有明显Eu负异常（δEu=0.38~0.98）.相对于花岗闪长岩,英云闪长岩具有较高的SiO₂含量（67.93%~70.76%）,K₂O/Na₂O值近于1（0.70~1.04）,Mg#为0.22~0.33,铝饱和指数A/CNK值介于0.99~1.02,在稀土和微量元素标准化图解上,富集LREE和LILEs（Rb、Ba）,亏损HFSEs（Nb-Ta、P和Ti）元素,但表现出更为明显的LREE/HREE分异、弱的铕负异常或无异常（δEu=0.80~1.06）,并具有较为宽泛的锆石Hf同位素组成（ε_Hf（t）=+1.91~+15.63,T_DM2（Hf）=0.53~1.28 Ga）.区域地质研究表明,祁漫塔格地区在中泥盆世期间处于后碰撞伸展环境,阿确墩地区花岗质岩石为俯冲板片折返机制下,诱发的幔源基性岩浆同化混染古老地壳物质部分熔融形成,花岗闪长岩和英云闪长岩熔融压力条件随时间变化表明,中泥盆世期间区域仍然处于地壳厚度持续减薄的过程.      

高镁安山岩/闪长岩类(HMA)和镁安山岩/闪长岩类(MA):与洋俯冲作用相关的两类典型的火成岩类

本文主要基于对实验岩石学成果的简要评述,讨论与洋俯冲作用有关的两类典型的火成岩类:楔形地幔在含水条件下橄榄岩局部熔融产生的高镁安山岩/闪长岩类(HMA)和俯冲洋壳局部熔融岩浆与地幔楔相互作用产生的镁安山岩/闪长岩类(MA)。提出:(1)识别HMA和MA必须同时运用两套参数系统:SiO2-MgO系统和SiO2-FeO/MgO系统;(2)区别HMA和MA是在它们均符合LF-CA(低Fe钙碱趋势)特征条件下,再用SiO2-MgO系统进一步加以鉴别;(3)识别HMA和MA的方法,或用在给定SiO2时,MgO和FeO/MgO的具体数值,或用图解法。     

东昆仑祁漫塔格地区野马泉深部的华力西期花岗闪长岩U-Pb年龄及其意义

野马泉大型矿床是近年来在东昆仑祁漫塔格地区发现的与侵入岩有关的矽卡岩型铁铜多金属矿。利用锆石LA-ICP-MS U-Pb法测得野马泉花岗闪长岩的形成年龄为(392.4±2.2) Ma,属于华力西期。前人利用辉钼矿Re-Os法,获得矽卡岩型铜钼多金属矿石和矽卡岩型钼矿石的等时线年龄分别为(225.0±4.0) Ma(n=7,MSWD=0.24)和(230.1±4.7) Ma(n=5,MSWD=0.12)、在多期热液叠加、多期成矿作用中,早期成矿的热液很可能是野马泉花岗闪长岩(392.4±2.2 Ma)提供的。由于该区有较多的中酸性岩体存在,它们可能为铁铜多金属矿的主要来源,因此确定这些侵入体的形成年龄,对于在该区寻找矽卡岩型铁铜多金属矿具有重要的理论和实践意义。     

北祁连扎柯山寒武纪高镁安山岩地球化学及构造动力学特征

北祁连扎柯山高镁安山岩铷锶同位素年龄为早—中寒武世[（516±7）Ma（1σ）],高镁安山岩类（SiO2=51.45%~59.62%,平均为56.33%）,具有比典型岛弧安山岩更高的MgO（4.85%~9.64%,平均为6.2%,Mg#=66.68~74.15,平均为71.44）,高Cr（21.6×10-6~476×10-6,平均为196.26×10-6）、高Ni（14×10-6~102×10-6,平均为56.14×10-6）,低Al贫Ca（Al2O3=13.22%~17.37%,均值为15.69%,CaO=2.01%~10.33%,均值为5.64%）,富Na、贫K（Na2O＝1.57%~5.2%,K2O＝1.04%~2.79%,Na2O/K2O=0.59~5.0,均值为2.36）,弱负Eu异常以及富集Rb、Th、K大离子不相容元素（LILE）,亏损Sr、Ti、P、Nb、Ta等高场强元素（HFSE）,富集LREE,强烈亏损HREE,LREE/HREE=7.19~13.58,Yb=1.47×10-6~3.26×10-6,Y=11.6×10-6~22.5×10-6,含有较低的Sr（119×10-6~278×10-6,平均为193×10-6）。综合区域地质背景等资料研究表明,扎柯山寒武纪高镁安山岩可能是蚀变洋壳和俯冲的沉积物熔融进入地幔楔诱发橄榄岩部分熔融的产物,形成于岛弧环境。     

三叠纪西秦岭西北部洋俯冲的记录:来自镁安山岩/高镁安山岩的证据

三叠纪以来,西秦岭地区构造-岩浆活动极为强烈,中酸性侵入岩呈北西向弧状分布,前人做了大量卓有成效的工作,但对出露较少的火山岩鲜有研究。本次工作选取青海省同仁县麦秀和甘肃省夏河县甘加、德乌鲁3个地区的安山岩,从岩石学、岩石地球化学、年代学等进行分析。结果显示安山岩均属于钙碱性系列,具有富钾火山岩的特征。其中,麦秀安山岩中既有高镁安山岩,也有镁安山岩,而甘加与德乌鲁安山岩属于镁安山岩,为洋壳俯冲作用形成的两种典型火山岩类型。西秦岭地区安山岩形成时间东早西晚,由西向东安山岩基性程度降低,K_2O、Na_2O、∑REE等含量增高,MF、FL、DI、La/Sm等值变大,SI、Mg~#等值降低,并且呈明显的线性特征,构成同仁—合作镁安山岩(镁闪长岩)岩浆弧组合,和北部隆务峡蛇绿岩带一起,组成岩性分布极性,从而判断出西秦岭西北部在三叠纪存在隆务峡蛇绿岩代表的洋壳板块向南俯冲作用。     

青海省刚察地区高镁安山岩锆石U-Pb LA-ICP-MS年代学及构造意义

基于青海省刚察地区1：5万电泵站等4幅区调项目,在拉脊山蛇绿构造混杂岩带药水泉组中识别一套玄武岩、玄武安山岩、安山岩类岩石组合,其岩相学、岩石地球化学特征与高镁安山岩相类似.岩石斑晶以斜长石和辉石为主,不含橄榄石,基质也含有大量的斜长石.岩石地球化学特征表现为K2O+Na2O含量2.55%~5.15%,Na2O > K2O,K2O含量0.22%~0.82%,为低钾;CaO含量5.31%~11.41%,TiO2含量0.27%~0.55%,变化范围较小;MgO含量为5.78%~11.06%,变化范围不大.总体具有低硅、钛、钾,高钙、镁,富钠之特征.稀土配分曲线为右倾斜状,多呈铕正异常,为轻稀土富集型.微量元素Rb、Ba、Th、Cr、Ni等变化幅度大,反映岩浆生成和演化过程复杂,但演变仍以部分熔融为主.选取玄武岩样品,通过LA-ICP-MS U-Pb锆石微区定年,获得了451.7±1.8 Ma年龄值,其时代为晚奥陶世.总体特征表明,刚察地区火山岩为埃达克型高镁安山岩,其构造环境为活动大陆边缘的岛弧.     

延边早白垩世高镁闪长岩的成因：地球化学和锆石Hf同位素约束

中国东北中生代岩浆活动广泛发育,产于延边的新屯高镁闪长岩(128 Ma)是其中特殊的一类岩石,对于约束构造背景具有重要意义。新屯闪长岩高Mg#,富含LILEs、亏损HFSEs,εHf的范围为3.2~8.9,指示岩浆主要来自同位素亏损的地幔源区。较高的La/Sm和Th/Yb比值,较低的Ba/La比值,暗示俯冲沉积物参与了岩浆的形成。岩石学特征显示普通角闪石、磁铁矿等矿物结晶较早,表明初始岩浆为富水高氧逸度的体系。水饱和条件下斜长石结晶受到抑制、角闪石等矿物发生分离结晶可能是导致演化的岩浆具备高Sr/Y比值的重要原因。在130~110 Ma期间,东北地区在古太平洋板块俯冲后撤影响下发生弧后伸展,软流圈物质上涌改变了地幔楔热状态,导致俯冲沉积物发生部分熔融,交代上覆地幔楔形成了早白垩世高镁闪长岩。     

东昆仑祁漫塔格地区乌兰乌珠尔早古生代花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

为确定东昆仑祁漫塔格乌兰乌珠尔地区片麻状黑云母花岗岩和二长花岗岩的形成时代、岩石成因、源区性质和构造背景,对该岩石样品进行了锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素研究.结果显示:片麻状黑云母花岗岩加权平均年龄为457.5±2.3 Ma,铝饱和指数A/CNK介于0.98～1.02,属准铝质岩石,Na2O/K2O比值...     

西藏唐加地区早侏罗世高镁安山岩U-Pb年代学、岩石地球化学及地质意义

西藏唐加地区甲拉浦组中发育高镁安山岩,通过对其样品U-Pb年代学和地球化学特征分析结果显示,唐加地区甲拉浦组高镁安山岩U-Pb年龄为197.1±2.9 Ma,时代为早侏罗世.地球化学特征显示,甲拉浦组高镁安山岩属于钾钙碱性系列,w(SiO2)在53.04％～54.53％之间,w(MgO)为4.98％～6.18％,w(Al2O3)为17.17％～17.54％,w(CaO)为7.00％～11.34％,FeOT/MgO为1.26～1.48,平均值为1.33,Mg#值为58.7～62.5,平均值为61.2.样品显示轻稀土元素富集,Eu微负异常,大离子亲石元素Rb,Ba,Pb富集,Nb,Ta,Ti等高场强元素亏损.由此可知,唐加地区早侏罗世甲拉浦组高镁安山岩形成于与俯冲消减有关的构造背景,是新特提斯洋北向俯冲洋壳部分熔融的产物.     

青海东昆仑哈西亚图铁多金属矿区石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

东昆仑地区是青海省重要的夕卡岩型铁多金属矿成矿带,哈西亚图铁多金属矿是近年来首例在东昆仑金水口岩群中发现的与中酸性岩体有关的夕卡岩型矿床,目前铁、金、锌矿已达中型。其成矿作用与矿区东北部石英闪长岩关系密切,矿体产于石英闪长岩的外接触带。采用LA-ICP-MS同位素测定技术,测得石英闪长岩锆石U-Pb年龄为246.8±1.8Ma（MSWD=0.074）,形成于早三叠世,表明东昆仑地区早三叠世存在夕卡岩成矿作用。地球化学研究表明,石英闪长岩为高钾钙碱性系列,具有安第斯型活动大陆边缘火成岩的构造属性。研究认为,石英闪长岩是阿尼玛卿洋盆向北俯冲,致使壳幔岩浆发生混合,后经侵位、结晶分异形成的。     

东昆仑别里赛北铁矿床石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、地球化学及其地质意义

别里赛北铁矿床是近几年在东昆仑成矿带上新发现的一处小型矿床,在对矿区地质背景及矿床特征分析的基础上,对与成矿关系最密切的石英闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,岩石地球化学研究。研究结果显示石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(242.9±0.6)Ma,MSWD值为0.6,n=22;Si O2的含量在53.62%~63.83%,Al2O3含量在14.55%~17.57%,Na2O含量在2.95%~4.06%,K2O含量在1.60%~3.83%,为准铝质中-高钾钙碱性岩石系列;稀土元素总量中等,轻稀土元素富集,中等负铕异常;强不相容元素K、Rb、Th强烈富集,高场强元素Ta、Nb、Zr、Hf及轻稀土元素Ce、Sm中等富集,Ba、Sr富集不明显,贫P、Ti而Sm、Y、Yb元素含量高出球粒陨石值不多,反映了岩浆具有壳源为主的特点。     

东昆仑希望沟橄榄辉长岩的岩石成因：地球化学、锆石U-Pb年龄与Hf同位素制约

东昆仑古特提斯域镁铁-超镁铁质岩石的研究极为薄弱,文章报道了青海东昆仑东段希望沟橄榄辉长岩的岩相学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及锆石Hf同位素资料,以确定该岩体的形成时代、岩石成因及构造环境,为东昆仑晚古生代—早中生代构造岩浆演化提供新的约束。岩石地球化学研究表明,希望沟橄榄辉长岩具有低SiO2(40.91%~42.14%)、低TiO2(0.29%~0.39%)、高MgO(28.18%~30.66%)、贫碱(K2O+Na2O=1.09%~1.36%)的特征,属亚碱性系列岩石,m/f比值介于5.03~5.39,属于铁质超基性岩类。岩石微量元素总体上富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K)和Pb,相对亏损高场强元素(Nb、P、Ti),ΣREE为28.17×10^-6~30.95×10^-6,(La/Yb)N为3.77~4.98,显示轻稀土富集的特征,δEu=0.80~0.95,具有弱的Eu负异常。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,获得橄榄辉长岩加权平均年龄为(264.9±1.2)Ma(n=26,MSWD=0.71),属中二叠世。锆石176Hf/177Hf比值为0.282709~0.283152,对应的εHf(t)=3.7~19.3,锆石单阶段Hf模式年龄TDM为135~753 Ma,平均为414 Ma,大于锆石U-Pb年龄。研究认为,橄榄辉长岩的岩浆源区主要为亏损地幔,可能有早期流体交代的岩石圈地幔组分的加入,并经历了地壳物质的混染。结合东昆仑区域构造演化,认为希望沟橄榄辉长岩是阿尼玛卿古特提斯洋俯冲阶段的产物,说明古特提斯洋在中二叠世已北向俯冲。     

青海东昆仑哈西亚图铁多金属矿区石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

东昆仑地区是青海省重要的夕卡岩型铁多金属矿成矿带,哈西亚图铁多金属矿是近年来首例在东昆仑金水口岩群中发现的与中酸性岩体有关的夕卡岩型矿床,目前铁、金、锌矿已达中型。其成矿作用与矿区东北部石英闪长岩关系密切,矿体产于石英闪长岩的外接触带。采用LA-ICP-MS同位素测定技术,测得石英闪长岩锆石U-Pb年龄为246.8±1.8Ma(MSWD=0.074),形成于早三叠世,表明东昆仑地区早三叠世存在夕卡岩成矿作用。地球化学研究表明,石英闪长岩为高钾钙碱性系列,具有安第斯型活动大陆边缘火成岩的构造属性。研究认为,石英闪长岩是阿尼玛卿洋盆向北俯冲,致使壳幔岩浆发生混合,后经侵位、结晶分异形成的。     

东昆仑都兰县可可沙地区加里东期石英闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其意义

野外调研和室内综合分析表明,出露于东昆仑造山带东段都兰可可沙地区的加里东期石英闪长岩体包括4种岩石类型:①灰—深灰色中粒石英闪长岩;②灰色中粒片麻状石英闪长岩;③灰色中粗粒角闪石英闪长岩;④浅肉红色中细粒似斑状二长花岗岩。用LA-ICP-MS法进行了锆石U-Pb同位素年龄测定,样品11013的锆石206Pb/238U加权平均年龄为515.2Ma±4.4Ma(MSWD=2.5),限定该石英闪长岩体的形成时代为中寒武世,表明东昆仑造山带加里东早期存在一期岩浆活动事件。     

北山地区早古生代洋盆俯冲记录——来自石板井高镁闪长岩的年代学、地球化学证据

北山造山带中部石板井地区发育高镁闪长岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析获得该类岩石的年龄为456±2Ma,表明其形成于晚奥陶世。地球化学数据显示:岩石属钠质钙碱性系列,SiO_2含量为51.94%~55.30%,具有较高的MgO(4.12%~6.19%,平均5.17%)、Mg#值(0.45~0.69,平均0.53)、Cr(35.82×10~(-6)~985.50×10~(-6),平均284.84×10~(-6))、Ni(20.93×10~(-6)~148.59×10~(-6),平均70.23×10~(-6))含量,稀土元素配分曲线均呈平缓右倾,轻稀土元素略相对富集,富集大离子亲石元素(LILE)(如Rb、Ba、Th、U、K),亏损高场强元素(HFSE)(如Ta、Nb、P、Ti)。这些特征类似于日本西南新生代Setouchi火山岩带赞岐岩。通过岩石成因分析,认为该岩体很可能由俯冲洋壳和沉积物部分熔融产生的含水流体与地幔橄榄岩相互作用形成,进而揭示其形成于岛弧环境。这表明红柳河-牛圈子-洗肠井古洋盆在晚奥陶世仍在向北俯冲,哈萨克斯坦板块和塔里木板块最终的拼合时间可能在奥陶纪之后。     

东昆仑哈日扎多金属矿区花岗斑岩与闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

哈日扎多金属矿区具有多期成矿作用,成矿母岩为闪长岩、花岗斑岩和花岗岩。通过对闪长岩和花岗斑岩进行LAICP-MS锆石U-Pb测年,获得3个样品锆石年龄。样品TC22-3为闪长岩,年龄集中在413±5.4~433±5.5Ma之间,年龄加权平均值为424.7±4.8Ma;DK19-1为花岗斑岩,年龄集中在233±2.4~251±2.9Ma之间,年龄加权平均值为242.6±2.6Ma;DK23-1为花岗斑岩,~(206)Pb/~(238)U年龄集中在235±4.0~262±6.5Ma之间,年龄加权平均值为245.8±3.4Ma。样品DK23-1和DK19-1的锆石年龄代表印支期岩体年龄,与东昆仑地区印支期发生过较大规模岩浆活动事件相耦合,并且指示了哈日扎矿区主要的成矿年代;样品TC22-3形成时代为志留纪,记录了东昆仑早古生代的岩浆活动,也说明在志留纪该矿区已经发生了矿化现象。另外,东昆仑地区的晚志留世花岗岩可能与东昆仑早古生代洋盆闭合后的碰撞造山作用有关。     

东昆仑造山带牦牛山组火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑造山带牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系之上,记录了东昆仑早古生代洋盆关闭的时间。对格尔木南锯齿山一带牦牛山组上部火山岩段的英安岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,11颗岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(406.1±2.9)Ma,这表明牦牛山组上部火山岩形成于早泥盆世,进一步佐证了根据牦牛山组底部磨拉石中火山岩夹层的岩浆锆石U-Pb年龄所得出的结论:东昆仑早古生代洋盆关闭的时间为晚志留世—早泥盆世,而非传统认为的晚泥盆世。     

东昆仑造山带牦牛山组火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑造山带牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系之上,记录了东昆仑早古生代洋盆关闭的时间。对格尔木南锯齿山一带牦牛山组上部火山岩段的英安岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,11颗岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(406.1±2.9)Ma,这表明牦牛山组上部火山岩形成于早泥盆世,进一步佐证了根据牦牛山组底部磨拉石中火山岩夹层的岩浆锆石U-Pb年龄所得出的结论：东昆仑早古生代洋盆关闭的时间为晚志留世—早泥盆世,而非传统认为的晚泥盆世。     

新疆东昆仑野牛泉石英闪长岩与英安斑岩的^40Ar／^39Ar同位素年龄

对出露在新疆东昆仑落雁山—阿尔喀山一带闪长岩-花岗闪长岩带中的野牛泉石英闪长岩中的角闪石和次火山岩英安斑岩中的黑云母2种单矿物进行40Ar39/Ar同位素定年,分别获得角闪石(219±1.4)Ma坪年龄和(220±11)Ma等时年龄,黑云母(218.59±0.94)Ma坪年龄和(226±11)Ma等时年龄,证实它们形成于晚三叠世。由于它们具有弧侵入体的岩石学和地球化学特征,因此该年龄的确定对于以木孜塔格-鲸鱼湖蛇绿混杂带为标志的南昆仑造山带构造演化研究具有重要意义。