湘桂震旦-寒武纪沉积岩组成的变化——对华南构造演化的指示

对位于湘桂交界的苗儿山地区和湘南金鸡岭地区的震旦纪和寒武纪地层浅变质岩进行了地球化学和碎屑锆石U-Pb年代学研究．岩相学和地球化学结果显示这些浅变质岩的原岩为陆源碎屑沉积岩,具有中等风化程度,形成于被动大陆边缘．地球化学和碎屑锆石u-Pb年龄特征表明金鸡岭地区震旦纪和寒武纪沉积岩的碎屑物组成具有相似性,都以含大量的Grenville期年龄的碎屑锆石为特征,表现出与华夏地块明显的亲缘性．苗儿山地区的寒武纪沉积岩显示出与金鸡岭地区沉积岩相似的地球化学和碎屑锆石年代学特征,也具有华夏地块的亲缘性．而苗儿山地区的震旦纪沉积岩在地球化学上不同于苗儿山的寒武纪沉积岩以及金鸡岭地区的沉积岩,并且以含丰富840—700Ma以及少量的2．0Ga碎屑锆石为特征,具有明显的扬子地块的亲缘性．这些差异表明从震旦纪到寒武纪,金鸡岭地区沉积盆地一直稳定地接受来自华夏地块的碎屑物质,而苗儿山地区沉积盆地的物源区却从扬子地块转变为华夏地块．说明在中晚寒武纪之前发生了一次构造运动,使苗儿山盆地进一步沉陷或盆地中心发生了向西北的转移,从而使苗儿山地区接受了来自华夏地块的碎屑物．这一事实也表明扬子地块和华夏地块这时已经聚合,它们之间在西南地区的分界线就在苗儿山与金鸡岭之间．     

元素在介质中的扩散能力及对交代橄榄岩化学性质的影响

对雷州半岛英峰岭火山岩中地幔复合包体的详细的原位LM-ICP-MS分析显示, 从与辉石岩的接触带到远离的橄榄岩, 单斜辉石中的大多数不相容元素的含量逐渐降低, 而相容元素和重稀土(HREE)含量快速上升; 各元素下降或上升的速度明显不同, 从而造成了交代橄榄岩中不同元素的层析分离现象(chromatographic fractionation). 这种层析分离反映了不同元素在渗透熔体或流体中的不同扩散速率. 研究显示Sr, Nb, La和Ce等强不相容元素具有最高的扩散能力, MREE~ HREE具有中等的扩散能力, 而Zr, Hf, Ti, Ga和Sc在大多数情况下显示低的扩散能力. 轻稀土(LREE)较重稀土(HREE)明显高的扩散速率将造成交代橄榄岩中REE分异的加剧(La/Yb比值增大), 而Zr, Hf, Ti较相邻稀土元素更低的扩散能力将造成交代橄榄岩中这些元素的相对亏损. 在富流体渗透熔体中元素的扩散能力都较强, 则层析分离较弱. 硅酸盐熔体引起的交代作用的范围是非常有限的, 受交代作用影响的围岩橄榄岩的宽度严格地受形成脉体母岩浆的体积和熔体性质的控制.     

闽东南含石榴子石Ⅰ型花岗岩的矿物学特征及成因

闽东南沿海晚中生代变质带内出露的I型花岗岩、细晶岩和伟晶岩中常包含岩浆成因的石榴子石和原生白云母.其中石榴子石以富Mn,Fe和贫Mg,Ca为特征,锰铝榴石分子可达40%～50%;花岗岩中的黑云母具有明显高的MnO和Al2O3含量(分别是0.84%～1.25%,16.04%～18.03%);原生白云母以高Fe和低Al,Na为特征.温压计算表明富铝矿物形成于750～600℃和0.3～0.2 GPa的条件下.岩相学特征和地球化学模拟也都表明这些富铝矿物结晶较晚.长英质矿物早于黑云母和石榴子石结晶与岩浆侵位浅(结晶压力低)相关.相图分析指出弱过铝质和高的Mn/(Mg+Fe)比值(＞ 0.060)是本区花岗质岩石形成石榴子石的关键化学因素.Mn/(Mg+Fe)＞0.060的岩浆可以形成bt+grt或bt+grt+ma组合;而Mn/(Mg+Fe)＜0.055的岩浆只可能形成bt或bt+ms组合;grt+ms组合是岩浆强烈演化的最终产物.除了黑云母成分存在差异,本区I型花岗岩的石榴子石和原生白云母成分都与S型花岗岩的相似,所以,它们不能被简单地用于判断花岗岩的成因类型.     

湘东新元古代沉积岩的地球化学和碎屑锆石年代学特征及其构造意义

本文对湘东湘乡-醴陵地区和湘东南桂阳地区的新元古代浅变质沉积岩进行了岩石地球化学研究和锆石U-Pb定年及锆石Lu-Hf同位素分析。研究显示两个地区的碎屑沉积岩具有相似的中等的成分成熟度,但大的K₂O/Na₂O变化指示不同沉积岩经历了不同程度的风化淋滤作用。两个地区多数样品的稀土分配模式与澳大利亚后太古代页岩(PAAS)的稀土分配模式相似,但总体具有更高的含量,尤其是重稀土。湘东地区板溪群沉积岩含有更高的相容元素(如Sc, Cr, Ni),说明源区具有更多的中基性组分,而湘东南震旦纪沉积岩主要由再循环物质组成。碎屑锆石U-Pb定年结果表明湘东新元古代沉积岩中含有大量850~800Ma的碎屑锆石,而缺少1000Ma左右的碎屑锆石,显示了与扬子地块的亲缘性。而湘东南新元古代沉积岩中含有丰富的Grenville期和一定数量的~2.5Ga的碎屑锆石,相似于华夏地块物质组成。表明扬子地块和华夏地块在西南地区的分界线很可能就从湘东的湘乡-醴陵地区和湘东南的桂阳地区之间通过。前人对华南早古生代沉积岩中碎屑锆石的年代学研究显示湘东和湘东南地区的早古生代沉积岩的物质组成均相似于华夏地块,指示它们的源区是东南的华夏地块。因此,从新元古代到早古生代,湘东地区的沉积物源区发生了重大改变,暗示在新元古代晚期(震旦纪)与早古生代(中寒武世)之间发生过一次构造运动,使华夏地块逐渐隆起或使湘东-湘西盆地进一步沉陷,从而使湘乡-醴陵地区从早古生代开始接受了来自华夏地块的碎屑物质。这期构造运动可能与泛非构造事件相关。     

江西武功山穹隆复式花岗岩的锆石U-Pb年代学研究

采用锆石U-Pb法对武功山穹隆复式花岗岩中广泛分布的花岗质岩石开展精细定年研究,结果表明:山庄、张佳坊和武功山岩体的锆石U-Pb年龄分别为460.5±1.5 Ma、427.9±1.2 Ma和428.0±1.0-462.3±2.3 Ma,属早古生代晚期花岗岩;而雅山、温汤和明月山等岩体的锆石U-Pb年龄分别为161.0±1.0 Ma、143.8±1.6 Ma和126.3±6.4.Ma,属晚侏罗世-早白垩世花岗岩。因此认为武功山穹隆复式花岗岩中花岗岩分属早古生代晚期及晚侏罗世-早白垩世岩浆活动产物。从一个侧面说明华南地区大地构造演化过程中可能存在早古生代晚期构造一岩浆作用事件及晚侏罗世-早白垩世构造-岩浆作用事件,为华南大地构造演化研究提供了新的依据。结合前人在武功山地区花岗质片麻岩中白云母40Ar/39Ar法定年(225-233 Ma)资料,说明本区韧性变形形成于晚i叠世,可能意味着武功山伸展构造的启动时间,而晚侏罗世-早白垩世花岗岩浆的形成及向上运移,使周围的岩石软化乃至部分熔融,使得围岩环境更有利于伸展构造发展,并在早白垩世最终形成武功山花岗岩穹隆伸展构造。     

地幔组成差异对扬子地块和华夏地块西延边界的限定:来自幔源岩脉的地球化学证据

幔源岩浆是探知大陆深部地幔物质组成的岩石探针。本次研究通过对广西境内和湘西中-基性岩脉的岩石学、地球化学、Nd同位素和锆石U-Pb年代学研究,揭示了不同地区深部地幔的组成特征和差异。U-Pb定年显示这些中-基性岩浆岩形成于～260 Ma、170～150 Ma、138～87Ma和36～33 Ma四个阶段。根据地球化学特征,这些中-基性岩脉可以分成两类:高稀土煌斑岩和低稀土煌斑岩。高稀土组样品位于平乐-马山-罗城一线,以富集云母类矿物斑晶为特征。它们具有高的稀土含量(∑REE400μg/g),明显的Eu负异常(δEu0.73)和Nb、Ta、Ti亏损。这组样品还具有高Th/Ta、Rb/Sr比值和低Nb/La、Ce/Pb、Ti/Y比值。Nd同位素显示明显的富集特征(εNd(t)-4.66)。低稀土组样品以出现辉石或橄榄石斑晶为特征,具有低的稀土含量(255μg/g),弱的Eu异常和不明显的Nb、Ta、Ti异常, Nd同位素组成明显升高(εNd(t)-1.9)。这些特征表明,高稀土煌斑岩的母岩浆起源于被壳源流/熔体交代过的强富集地幔,而低稀土组样品起源于幔源熔体交代过的弱富集软流圈地幔。对比已有的基性岩脉地球化学数据,可以发现采自桂北地区的高稀土样品与扬子地块西南部幔源岩浆的特征相似,而采自桂(中)南地区的低稀土样品与西华夏地块的基性岩浆岩特征相似。因此,两个具有明显地幔组成差异的区域之间的界线很可能代表了华夏地块和扬子地块拼合带西南延伸的位置。     

粤东北基底变质岩的组成和形成时代

基底变质岩的成分和形成时代对揭示地壳演化至关重要.利用锆石U-Pb-Hf研究和全岩成分分析, 发现粤东北及邻区的许多基底变质岩是晚新元古代形成的沉积岩, 它们具有高的SiO₂、Rb、Zr、Y和过渡金属元素含量以及相对低的Al₂O₃、CaO、Na₂O、Sr、Nb含量.它们沉积于活动大陆边缘环境.盆地的形成与Rodinia超大陆裂解时的张性背景相关.粤东北龙川地区新元古代沉积岩主要由新太古代和中元古代碎屑物质组成, 并含少量中太古代和新元古代物质, 明显不同于闽西南和粤北地区新元占代沉积岩.粤东北这些变质岩没有受到加里东运动的强烈影响, 而是在印支期发生变质-重熔作用.      

扬子地块西南部新元古代沉积岩锆石年代学及Hf同位素研究

变质沉积岩中碎屑锆石的年代学及Hf同位素研究可以用来追溯区域内的地壳历史演化及碎屑物质的源区.     

山西吕梁群早元古代双峰式火山岩地球化学特征及成因

山西吕梁山区中部的吕梁群形成于早元古代（～２．１Ｇａ）,其上部由变质玄武岩和变质流纹岩组成。流纹岩富集ＬＩＬ和ＨＦＳ元素且具高的Ｒｂ／Ｓｒ和Ｇａ／Ａｌ比值,显示出与Ａ型花岗质岩石的相似性。玄武岩具有低ＴｉＯ２和Ｐ２Ｏ５含量且富集ＬＩＬ和ＬＲＥＥ元素。地球化学研究表明吕梁群玄武岩和流纹岩形成于大陆边缘的裂谷环境。玄武岩的母岩浆起源于亏损程度较低的地幔,并经历了结晶分异和地壳混染作用。流纹岩是由下地壳麻粒岩相正变质岩受到裂谷区高温热流和基性岩浆的影响部分熔融而形成     

雷州半岛英峰岭新生代玄武岩中的捕虏巨晶

广东雷州半岛英峰岭火山岩中的巨晶包括石榴子石、单斜辉、斜长石和钛铁矿。石榴子石和单斜辉石以富铁低镁为特征,Ｍｇ＾＃分别为０．２８～０．４６和０．４７～０．５８。同时,石榴子石富含ＣａＯ（７．０２％和低Ｃａ为特征,属三元长石类的含钾更长石（Ａｎ３０．３～１５．２Ａｂ６４．７～７４．８Ｏｒ５．０～１０．０）。石榴子石、单斜辉石、斜长石和钛铁矿巨晶各自具有明显的成分变化,而且相互间具有相关性,它们是由一