班公湖-怒江洋早-中侏罗世洋内俯冲:来自洞错蛇绿岩的证据

本文在班公湖-怒江缝合带中段洞错蛇绿岩中新厘定一套洋内俯冲成因的岩石组合,岩性以橄榄岩、堆晶岩(包括堆晶辉长岩和斜长花岗岩)、辉长岩墙、枕状熔岩和辉绿岩脉等为主。堆晶辉长岩、辉长岩墙和辉绿岩脉锆石U-Pb测年显示,它们形成于中侏罗世(172～165Ma)。辉长岩墙和辉绿岩脉地球化学和锆石Lu-Hf同位素分析显示,它们兼具N-MORB和岛弧玄武岩地球化学特征,且均来自亏损地幔源区,形成过程中受到了俯冲流体的影响。结合区域上同时期的玻安岩、高镁安山岩和钙碱性岩浆岩等资料,我们得出班公湖-怒江缝合带内保存了一套相对完整的早-中侏罗世洋内弧岩石层序,记录了班公湖-怒江洋早-中侏罗世时期的洋内俯冲事件。早-中侏罗世是班公湖-怒江洋快速消减期,洋内俯冲和洋-陆俯冲同时存在。     

辽西兴城地区早侏罗世花岗质岩浆活动——华北克拉通东部古太平洋俯冲作用的响应

华北克拉通东部中生代期间受到古太平洋板块俯冲并引发一系列的构造-岩浆-成矿作用,但古太平洋俯冲作用开始的具体时限仍未有定论.本文对辽西兴城地区中生代药王庙～磨盘山岩体进行了系统的岩相学研究、锆石U-Pb同位素定年、全岩地球化学和锆石原位Hf同位素测试分析,结果显示,花岗质岩石中岩浆成因锆石加权平均年龄为193～186 ...     

内蒙古锡林浩特早石炭世构造环境：来自变质基性火山岩的年代学和地球化学证据

内蒙古锡林浩特地区变质基性火山岩位于锡林浩特市东南部,大地构造上隶属于兴蒙造山带东段,其野外产出状态为锡林郭勒杂岩中的斜长角闪岩。应用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,测得两组年龄为334.5±3.5 Ma和323.4±2.4 Ma,表明岩石的形成时代为早石炭世。地球化学特征显示研究区变质基性火山岩具有高Fe(TFeO=6.07%~10.55%)、高Mg(MgO=3.90%~11.29%)、高Al(Al_2O_3=12.68%~17.22%)、贫Ti(TiO_2=0.56%~1.69%)、富Na贫K(K_2O+Na_2O=2.12%~7.37%,K_2O/Na_2O=0.02~0.59)的特征,属于低钾—中钾低钛高镁铝钙碱性玄武岩或者安山岩,部分变质基性火山岩表现出高镁安山岩的特征。变质基性火山岩的稀土元素总量较低(∑REE=15.97×10~(-6)~176.0×10~(-6)),轻、重稀土分异不太显著(LREE/HREE=0.77~6.26),无明显Eu异常(δEu=0.48~1.13)。多数样品微量元素表现出强烈富集大离子亲石元素K、Rb等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf。以上地球化学特征表明研究区变质基性火山岩的原岩可能为玄武岩或安山岩,形成于岛弧环境。岩石Sr-Nd同位素分析结果显示研究区变质基性岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i较低,为0.701828~0.704096,ε_(Nd)(t)为+2.83~+6.61,表明其直接来源于亏损的岩石圈地幔。综上所述,基本可以判定锡林浩特地区变质基性火山岩的原始岩浆应起源于受俯冲板片脱水交代的亏损地幔楔,是岛弧环境岩浆活动的产物。结合区域上前人的研究成果,认为该基性火山岩应该是在古亚洲洋洋壳向北俯冲,俯冲板片脱水形成的富集大离子亲石元素的流体进入上覆地幔楔,使地幔楔橄榄岩发生部分熔融而形成的,表明在早石炭世,古亚洲洋在研究区并没有关闭,而是正处于俯冲消减阶段。     

西藏冈底斯带中南部与俯冲有关的早侏罗世花岗闪长岩:锆石U-Pb年代学及地球化学证据

肖打松多花岗闪长岩位于西藏冈底斯花岗岩带中段以南,主要岩石类型有:细中粒黑云母(角闪石)花岗闪长岩、细中粒含斑黑云母(角闪石)花岗闪长岩、细中粒斑状黑云母(角闪石)花岗闪长岩,岩石具钙碱性特征,w(SiO2)=61.58％～72.16％,w(K2O)/w(Na2O) =0.64～1.15,相对富钠,A/CNK=1.25...     

福建早侏罗世火山岩岩石地球化学特征及岩石成因研究

选择较有代表性的永定、平和、长泰—同安、闽清—永泰等地早侏罗世火山岩岩石主量、微量和Sr、Nd同位素分析测试成果,开展岩石地球化学特征对比研究,探讨岩浆起源、演化和不同类别的岩石成因。研究认为,早侏罗世火山岩主要属亚碱性钾质-普通系列,玄武岩属亚碱性高铁拉斑玄武岩系列。玄武岩稀土含量较高,配分曲线与典型OIB玄武岩变化趋势一致;高场强元素(HFSE)除Nb略亏损外,Ti、Zr、Nd具有明显正异常,Ta具有弱正异常;原始地幔标准化曲线位于典型大陆弧玄武岩之上。流纹岩稀土含量高,轻稀土富集,Eu负异常明显,高场强元素Nb、Zr等具有清晰正异常,Ti、P负异常明显。岩石地球化学特征研究表明早侏罗世火山岩岩石成因与地幔岩浆作用有关:基性单元——玄武质岩石岩浆主要来自于软流圈,亏损的地幔源区可能有早期富集岩石圈物质加入或是由于软流圈地幔上涌萃取了岩石圈地幔富集组分。酸性单元——流纹质岩石主要形成于上地壳,但不排除有幔源物质的混合。安山岩-英安岩是底侵的镁铁质岩浆与下地壳部分熔融岩浆混合均一化形成典型的MASH岩浆。早中生代处于印支运动后造山大陆裂解的地球动力学背景,后造山岩石圈伸展拉张致使软流圈减压上涌和部分熔融,所产生的岩浆沿北东向展布的裂解区域喷出地表形成火山岩带。     

南段新元古代俯冲作用:来自粤西贵子混杂岩变基性岩年代学和地球化学的证据

<正>钦—杭结合带(简称钦杭带)是位于华南扬子板块和华夏板块间的巨型结合带,记录了新元古代古华南洋板块俯冲-陆陆碰撞过程。根据其内部不均一性可分为北、中、南三段。新元古代早期,扬子板块和华夏板块沿江山—绍兴—萍乡断裂拼贴汇聚,留下了许多板块俯冲的证据。例如,钦杭带北段江山—绍兴断裂带、东乡—德兴断裂带分布的970~880 Ma蛇绿岩套,洋壳俯冲形成的0.9 Ga岛弧岩浆岩;中段桂北地区830 Ma岛弧性质基性-超基性岩墙。但对于南段,学者的认识并不一致。南段是否存在该时期的俯冲作用?     

古太平洋板块俯冲-增生时限：饶河增生杂岩的地球化学和年代学制约

饶河杂岩作为那丹哈达增生杂岩的主体,是古太平洋板块西向俯冲的直接证据。饶河增生杂岩组成与增生过程的研究对限定古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲与增生过程具有重要的指示意义。本文在野外地质调查和饶河大岱地区大比例尺填图基础上,明确了饶河杂岩主要由枕状玄武岩、辉长岩以及大洋板块沉积地层(OPS)组成,这些岩石均呈构造透镜体状分布在海沟沉积物中,并被中生代花岗质岩脉所穿切,因此为限定饶河增生杂岩的组成、增生和就位时代提供了关键制约。地球化学数据表明玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学属性。LA-ICPMS锆石测试结果表明该地区玄武岩和辉长岩的形成时代分别为166±2Ma和214±5Ma,限定了饶河杂岩中镁铁质-超镁铁质岩石的形成时代为晚三叠世至中侏罗世。结合该区粉砂质泥岩和砂岩的沉积时代下限分别为167±3Ma和133±4Ma,表明饶河杂岩的增生时代为167～133Ma,此外样品的碎屑年龄信息表明基质的物源为邻近的佳木斯地块和中亚造山带东段,其中前寒武的碎屑年龄在中国东北的多个陆块均有出现,可能源于早前存在的前寒武纪基底。本文测得侵入饶河杂岩的2个二长花岗岩形成年龄分别为126±1Ma和105±2Ma,表明饶河杂岩中的花岗岩脉主要形成于两个阶段,其中较老的花岗岩侵入体进一步限定了饶河杂岩的最终就位时代为133Ma至126Ma,表明古太平洋板块在中侏罗世至早白垩世存在西向俯冲-增生作用,为古太平洋板块的构造演化提供了重要的制约。     

新疆谢米斯台地区晚古生代俯冲作用: 来自塞勒肯特岩体的岩石学、年代学及地球化学证据

塞勒肯特岩体出露于谢米斯台中东部,岩性主要为二长花岗岩、石英闪长岩及花岗闪长岩。本文通过锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素等研究,探讨其形成的构造环境及岩石成因。结果表明,二长花岗岩(400.9±4.3Ma)和石英闪长岩(398.1±4.5Ma)形成于早泥盆世,花岗闪长岩(381.7±2.9Ma)形成于晚泥盆世。岩体整体富碱,属于准铝质-弱过铝质高钾钙碱性花岗岩类。轻重稀土分馏较明显且富集轻稀土((La/Yb)_N=5.09~9.22),Eu异常不明显,相对富集Rb、Th、U、K等元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素;二长花岗岩和石英闪长岩具有低的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值(0.7040~0.7043),正ε_Nd(t)值(+4.85~+6.18),年轻的t_DM1(Nd)年龄(663~732Ma),二长花岗岩锆石ε_Hf(t)值为+7.94~+12.12,t_DM2(Hf)=648~889Ma;花岗闪长岩也具有低的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值(0.7045~0.7046),正ε_Nd(t)值(+4.61~+4.80),年轻的t_DM1(Nd)年龄(731~749Ma),花岗闪长岩锆石ε_Hf(t)值为+4.26~+11.69,t_DM2(Hf)=631~1103Ma。综合研究表明,塞勒肯特岩体形成于俯冲背景下的大陆边缘弧环境,可能是俯冲板片脱水交代地幔楔产生的玄武质岩浆上涌,导致新生下地壳发生部分熔融。二长花岗岩及石英闪长岩均来源于新生下地壳的部分熔融;花岗闪长岩主要来源于新生下地壳的部分熔融,并有少量幔源物质的加入,花岗闪长岩中的暗色微粒包体可能是幔源物质与新生下地壳部分熔融的岩浆未发生完全混合,最终冷凝结晶的产物。谢米斯台地区与俯冲相关的中酸性岩浆活动至少从晚奥陶世一直延续至晚泥盆世。

     

晚古生代古亚洲洋俯冲作用:来自珲春前山镁铁质侵入岩的年代学和地球化学记录

珲春地区前山镁铁质侵入岩主要由橄榄辉长岩、苏长岩和辉长闪长岩组成,形成年龄273±2Ma,为早二叠世侵入岩。该岩体显示出岛弧拉斑玄武岩的元素地球化学特征,弱富集LREE且正Eu(Eu/Eu*=1.05～1.44)异常的REE配分模式,在不相容元素中富集大离子亲石元素(LILE)如Ba和Sr,亏损高场强元素(HFSE)(La/Nb=2.8～4.8;Zr/Sm=8.0～22.5),与起源于流体交代地幔楔部分熔融的岛弧低钾拉斑玄武岩类似。在同位素特征上低放射成因Sr,高放射成因Nd和Hf(87Sr/86Sr(i)=0.70295～0.70375;εNd(t)=+4.5～+6.4;εHf(t)=+9.6～+14.6),反映其来源于同位素组成亏损的交代地幔。结合区域地质背景,我们认为前山镁铁质岩形成于晚古生代期间古亚洲洋向华北板块的俯冲作用背景,其亏损Nb-Ta、Zr-Hf及Hf-Nd同位素解耦特点说明该岩体最有可能来源于俯冲流体交代的地幔楔。     

延边开山屯花岗闪长岩-石英闪长岩体年代学、地球化学特征及对古太平洋板块俯冲作用时限的制约

近年来古太平洋构造域的构造演化备受学者关注。本文报道的延边开山屯地区花岗闪长岩-石英闪长岩体LAICP-MS U-Pb年龄表明其形成时间为早侏罗世早期(198±1Ma),所采样品可根据Zr/Hf值分为高Zr/Hf值组花岗闪长岩和低Zr/Hf值组石英闪长岩。高Zr/Hf值组花岗闪长岩起源深度浅,富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素(LILEs),贫Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSEs),具壳源岩浆的特点。低Zr/Hf值组为壳源岩浆与来自深部的亏损地幔岩浆混合而成,岩石亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,具有典型的弧型岩浆地球化学特征。岩体中存在细粒闪长质包体,镜下可见针柱状磷灰石。开山屯岩体属钙碱性系列岩石,结合前人资料,认为其与该地区同时代火成岩组成北-东向分布的早侏罗世活动大陆边缘型火成岩带,而位于该带西侧的小兴安岭-张广才岭地区存在同时代弧后拉张带,两者构成典型的大陆弧与弧后拉张带模型,共同揭示了早侏罗世早期古太平洋板块对东北地区的俯冲作用。     

钦-杭结合带南段新元古代俯冲作用:来自粤西贵子混杂岩变基性岩年代学和地球化学的证据

新元古代以来,扬子地块和华夏地块拼贴形成钦-杭结合带。粤西贵子混杂岩为揭示钦-杭结合带南段地质演化提供了一个重要的窗口。贵子混杂岩构造岩块为强烈变形-变质的变基性岩、深海硅质岩,基质为石英岩、云母片岩以及具鲍马序列富锰质硅泥质岩等。对混杂岩中变基性岩年代学和元素地球化学分析显示,锆石U-Pb年龄为948±11Ma,除少部分属低钾(拉斑)外,其余均为钙碱性系列,CIPW标准矿物成分属石英拉斑玄武岩-橄榄拉斑玄武岩组合。变基性岩具有高TiO_2(平均1.85%)、P_2O_5(平均0.21%)的特点;无Eu异常或轻微负异常,配分曲线右倾(球粒陨石标准化(La/Yb)N=2.65~3.89),大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U)富集,高场强元素(Nb、Zr、Hf)轻微亏损,表现为洋壳消减作用下岛弧岩浆岩特征。高的Nb(7.56×10~(-6)~16.11×10~(-6),均大于7×10~(-6))、Nb/U(18.39~25.65)、(Nb/La)N(0.76~0.94,原始地幔标准化)显示为岛弧环境富Nb玄武岩。本研究认为,云开地块出露的这套构造混杂岩,是新元古代古华南洋俯冲在钦-杭结合带南段的记录,可为该带的南东边界提供线索。     

秘鲁西北部早白垩世Oyotún组火山岩层序、年代学及地球化学特征——对古Farallon板块俯冲作用细节的揭示

Oyotún组火山岩为中安第斯西北缘中生代出露范围最广的一套火山岩,对研究中安第斯早白垩世壳幔相互作用具有重要意义。研究区西部Oyotún组火山岩出露面积小,厚度薄,岩性单一,而东部出露范围大,厚度厚,岩性复杂。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,Oyotún组火山岩时代集中在139.7~131.0Ma之间。主量元素SiO_2含量介于54.44%~72.33%之间,中等富MgO(0.56%~1.55%),偏铝-强过铝,A/CNK=0.98~3.51,富集Cs、Rb、Th、U、Pb和轻稀土元素,无明显Eu异常,亏损Nb、Ta、Ti、P等,具明显的火山弧特征。Oyotún组火山岩εHf(t)值在3.37~8.42之间,且底部εHf(t)值显著低于顶部,指示其可能形成于活动陆缘弧后伸展背景下,由亏损地幔衍生的新生玄武质下地壳,经板片流体作用而产生的低程度部分熔融过程,并受到太古宙古老陆壳物质的混染,其混染程度随时代变新而逐渐减小。     

珠江口盆地晚侏罗世中基性火山岩的岩石成因与构造意义：来自年代学和地球化学的约束

位于南海北部陆缘的珠江口盆地发育中生代岩浆岩,记录了古太平洋板片俯冲消亡的动力学过程。本项研究以钻井揭露的晚侏罗世火山岩为研究对象,开展系统的岩石学、岩相学、年代学和地球化学研究,探讨其成因机制和动力学背景。岩石学及地球化学分析显示,这套火山岩由玄武岩、玄武安山岩、安山岩和粗面安山岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析表明,玄武安山岩的结晶年龄为154.0±3.2 Ma。岩石的SiO₂含量为49.54%～58.22%,K₂O含量为0.71%～3.00%,MgO含量为5.29%～11.05%,Mg^#值介于52～66之间,属于高钾钙碱性系列中基性火山岩。岩石的轻重稀土元素分馏明显,(La/Yb)_N比值为5.00～6.93,且具有轻微的铕负异常,δEu值为0.73～1.04。样品显著富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th和U等,相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P等。岩石成因分析表明,晚侏罗世中基性火山岩主要起源于受俯冲板片流体交代的富集岩石圈地幔熔融,且岩浆经历了辉石、角闪石等矿物的分离结晶。综...     

龙门山地区早泥盆世古海洋环境——来自腕足类壳体的地球化学证据

四川龙门山地区泥盆系是解决我国华南区与西北区及国外泥盆系对比的纽带,也是全球古生代气候变化对比研究的一个重要地区。但该地区早泥盆世古海洋环境研究一直缺乏同位素地球化学方面的证据,影响到该地区泥盆纪地球化学记录与世界其他地区的对比,进而影响全球范围内的古生代气候变化对比研究。针对这一问题,我们通过龙门山地区早泥盆世保存完好的腕足化石稳定同位素地球化学研究,对该地区早泥盆世海洋的古地理环境特征进行了探讨。保存鉴定结果显示:腕足化石壳体结构保存完整;阴极射线照射下壳体不发光或部分壳体呈微弱橙黄色;大多数壳体微量元素Mn < 250 μg/g、Sr > 400 μg/g。表明腕足化石保存完好,后期成岩作用影响微弱。同位素结果揭示龙门山地区δ18O值在-4.5‰ ~ -9.9‰(PDB下同)之间,明显低于该时期世界其他相同纬度地区的δ18O值 (-1.7‰ ~ -6.9‰);微量元素Fe、Mn含量变化与氧同位素组成变化呈反相关系。这说明龙门山海域当时处于海水同开阔海水交流不畅,海水化学成分受陆源淡水注入控制。这一发现从同位素地球化学角度对龙门山古海洋环境做出了判别,为龙门山地区同位素及微量元素研究在世界范围内进行短尺度对比提供依据。     

小兴安岭西北部早——中侏罗世TTG花岗岩年代学、地球化学特征及构造意义

通过对出露于小兴安岭西北部白石砬子地区中生代花岗岩的研究,查明该地区存在一套由英云闪长岩-花岗闪长岩-石英闪长岩和少量闪长岩为组合的花岗岩,锆石U-Pb LA-ICP-MS测年分别获得(171.1±1.3)、(173.9±3.9)、(178.3±1.5)和(169.1±6.2)Ma的岩体侵位年龄,证明其形成于早—中侏罗世。通过岩石地球化学方法判别该花岗岩组合具有高Al_2O_3型T_1T_2G_1花岗岩特征,整体具有富硅、富铝,钠质,贫铁、镁、钛,属于偏铝质-弱过铝质钙碱性系列,富集轻稀土,相对亏损重稀土,富集Rb、Ba、Th、U、Sr等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,Eu具有轻微负异常的特点,与安第斯I型花岗岩具有相似性。其低Sr/Y值、(La/Yb)N值,弱或无负δEu异常等特征反映源区残留相矿物以角闪石、辉石为主,有少量斜长石,石榴石可能有少量残留。岩体露头有闪长质岩浆与英云(花岗)闪长质岩浆两种不完全机械混合的现象,反映可能存在两个以上的不同源区。另外,岩体不规则侵入元古宙地层(兴华渡口群和落马湖群)和岩浆中残留有大量早期捕获锆石,说明在岩浆上升侵位过程中与围岩发生同化混染作用。综合研究认为,该早—中侏罗世TTG岩浆形成与蒙古—鄂霍茨克洋的闭合作用密切相关,反映侏罗纪蒙古—鄂霍茨克洋存在向南侧微陆块的俯冲作用。     

甘肃北山南部早古生代古亚洲洋俯冲作用：来自明舒井埃达克质侵入体锆石U-Pb年龄及地球化学的证据

甘肃北山南部具有重要的构造位置与复杂的构造演化历史,制约着北山造山带大地构造归属研究。北山明舒井埃达克质侵入体位于南部辉铜山以西地区,岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等。对明舒井侵入体中的二长花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,定年结果分别为423.4±3.4 Ma、425.4±2.3 Ma和437.8±3.5Ma。岩石SiO₂含量多数大于56%(55.53%～64.42%), Al₂O₃大于15%(15.1%～17.79%),MgO多数小于3%,全部小于6%(2.07%～3.5%),Y和Yb含量均较低,同时轻稀土元素富集,Eu异常不明显,Sr含量较高,具有与埃达克岩相似的特征。综合区域地质背景,认为北山南部志留纪埃达克质侵入岩形成于活动大陆边缘火山弧环境,可能是志留纪古亚洲洋向北消减俯冲背景下岩浆作用的产物,同时发生了大规模的地壳增生。明舒井埃达克质侵入岩体的识别为北山造山带早古生代构造演化提供了重要依据。     

早古生代古亚洲洋俯冲作用:来自新疆哈尔里克侵入岩的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素证据

新疆哈尔里克造山带的形成时间(早古生代/晚古生代)及其构造属性(岛弧/弧后盆地)一直是有争议的问题。本文选择位于哈尔里克带内的奥尔达乌台克侵入体,对其成因及所揭示的地质意义进行了探讨。奥尔达乌台克岩体由一套成份连续的岩石组合构成,包括辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩和花岗闪长岩。对闪长岩及其内部暗色包体进行的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示两者同时形成于~450Ma,为晚奥陶世岩浆活动的产物。岩石学和地球化学证据反映奥尔达乌台克岩体普遍具有富H2O、高fO2的湿岩浆性质,富集LREE、Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),与典型的岛弧岩浆岩类似。高放射成因Nd(εNd(t)=+4.4~+5.9)和低初始Sr(0.7032~0.7044)同位素组成表明偏基性的岩浆很可能起源于年轻的俯冲带岩石圈地幔,生成的镁铁质岩浆一部分与壳源长英质熔体发生混合形成各类岩浆,另一部分则是经历演化后(分离结晶)直接添加到地壳中。因此,壳幔岩浆混合作用和幔源物质的直接加入是古亚洲洋俯冲阶段陆壳增生的两种主要方式。Sr-Nd同位素模拟排除了区内存在古老前寒武纪陆壳的可能,陆壳主体应该是年轻的古生代大洋岛弧和洋壳。哈尔里克早古生代岛弧的确立改变了该带是泥盆纪岛弧或弧后盆地的原有认识,将古亚洲洋俯冲作用的时间追溯至奥陶纪。     

东准噶尔晚古生代依旧存在俯冲消减作用——来自石炭纪火山岩岩石学、地球化学及年代学证据

东准噶尔地区石炭纪巴塔玛依内山组火山岩分布广泛,规模巨大。对其岩石学、元素地球化学及同位素地球化学研究表明:1)该套火山岩岩石类型复杂,具玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩组合特征,属高钾钙碱性火山岩系,并富集大离子亲石元素(Sr、K、Rb、Ba、Th)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和重稀土元素,87Sr/86Sr和143Nd/144Nd初始值分别为0.70385~0.71312,0.152378~0.512998,εNd(t)多介于3.0~6.2之间,显示了与俯冲消减作用相关的不成熟弧后盆地火山岩地球化学特征。2)火山岩物质来源以亏损地幔源为主,并混有少量主体由古生代残余洋壳、岛弧体系组成的年轻下地壳物质。其中,基性熔岩以亏损地幔源为主,并在岩浆源区与少量新生地壳物质发生了近乎完全的壳-幔岩浆混合和Sm-Nd同位素体系均一化,其形成很可能与俯冲沉积物和(或)俯冲洋壳变质脱水产生的流体引起上覆地幔楔物质的部分熔融有关;而酸性熔岩与基性熔岩存在明显的不同,酸性熔岩是少量幔源岩浆经强烈结晶分异和经历较多壳源物质混染的结果。3)玄武岩全岩Sm-Nd等时线年龄为319.7±5.9 Ma,与区域地质构造背景和已有化石证据基本一致,代表了火山岩的形成时代。综合研究表明,东准噶尔地区320 Ma左右依旧存在古亚洲洋的俯冲消减作用,准噶尔古洋盆最终闭合时间应介于320~311 Ma之间。在此过程中,火山岩浆作用强烈,蕴含成矿物质丰富,东准噶尔地区找矿前景值得期待。     

东昆仑东段古特提斯洋俯冲作用——乌妥花岗岩体锆石U-Pb年代学和地球化学证据

东昆仑东段发育了一条晚二叠世-中三叠世以花岗质岩石为主的巨型弧岩浆岩。本文对东昆仑东段的中三叠世乌妥花岗岩体开展了岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地球化学研究。结果表明,乌妥花岗岩体主要包括花岗闪长岩、斑状二长花岗岩和正长花岗岩三种岩石类型,对应的锆石U-Pb年龄分别为248Ma、247Ma和245Ma,形成时代为中三叠世。主量元素特征显示其具有高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质的I型花岗岩的属性。球粒陨石标准化稀土元素配分图解具轻稀土明显富集、重稀土亏损和Eu弱负异常-强负异常特征。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Th、Ba、U等)、亏损高场强元素(Nb、Ti、Ta等)、而Zr和Hf无明显异常的特点。乌妥岩体总体具有负的Hf同位素组成特征,花岗闪长岩εHf(t)为-1. 5～+3. 4、斑状二长花岗岩εHf(t)为-4. 1～-0. 6、正长花岗岩εHf(t)为-6. 9～-0. 9。多种微量元素构造环境判别图解表明其形成于类似安第斯型陆缘弧的构造环境。岩石成因研究表明洋壳俯冲带上部壳幔接触过渡部位多次岩浆MASH过程及分离结晶作用是形成乌妥花岗岩体的重要方式。综合前人东昆仑地区有关三叠纪沉积地层及岩浆岩资料,认为布青山-阿尼玛卿古特提斯洋于晚二叠世向北俯冲于东昆仑地块之下,弧岩浆岩记录的布青山古特提斯洋盆向北俯冲过程一直持续到中三叠世晚期。晚三叠世,东昆仑南缘古特提斯洋盆关闭,东昆仑造山带转换为碰撞及后碰撞造山阶段,并形成了区域上具碰撞构造属性的侵入岩。     

扬子克拉通早奥陶世古海水地球化学特征: 来自牙形石微量元素的证据

利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱 (LA- ICPMS)对扬子克拉通宜昌三峡地区早奥陶世不同时期海相碳酸盐岩地层中的牙形石个体进行了原位分析,并与已发表的世界其他地区古海水的稀土元素 (REE)组成进行了比较,利用 REE和微量元素组成、δ Ce和 Sm/Nd比值等地球化学指标恢复了该时期古海水的地球化学性质.结果表明,该区早奥陶世牙形石的 REE和微量元素地球化学异常与海平面的升降、古环境的变化有关联,与已有的古生物地层、古地理研究结果一致.因此,牙形石的 REE和微量元素地球化学特征可以在古环境再造过程中发挥重要的作用.