北阿尔金西段正长花岗岩和闪长岩地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素特征

北阿尔金西段出露大量中酸性侵入岩,为探讨西段地区花岗质岩石的成因、形成环境以及北阿尔金地区岩浆活动特点,本文选取北阿尔金西段的正长花岗岩体和闪长岩体作为研究对象,进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等方面的研究。研究结果表明,正长花岗岩体形成时代为495.7～502.0Ma,铝饱和指数A/CNK为0.86～1.09小于1.1,P_2O_5与Si O_2含量呈负相关,具I型花岗岩特征。轻稀土富集而重稀土亏损,具有明显的负Eu异常,微量元素特征显示富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素。岩石地球化学及锆石Hf同位素特征暗示其源区物质成分不均一,源岩主要为0.95～1.4Ga的新生地壳(变中基性岩),并有1.42～1.83Ga的古老地壳物质的参与。闪长岩体的侵位时代为497.1±3Ma,轻稀土富集而重稀土亏损,较弱的负Eu异常,相对富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,而亏损Nb、Ta、P、Ti。锆石ε_(Hf)(t)值为-1.61～+2.16,二阶段模式年龄t_(DM2)为1.34～1.56Ga,暗示其源岩可能主要为新生地壳,并有古老地壳物质参与成岩。北阿尔金西段正长花岗岩、闪长岩均形成于早古生代,具弧型花岗岩特点,结合区域构造背景,认为其形成可能与北阿尔金洋壳俯冲有关,产于陆弧环境。     

北阿尔金喀孜萨依二长花岗岩成因及其构造意义

喀孜萨依二长花岗岩出露于北阿尔金蛇绿混杂岩带北缘,为探讨其成因、源区特征及构造环境,本文对其进行了岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素及岩石地球化学等方面的研究。研究结果表明,喀孜萨依二长花岗岩主要由石英、斜长石、钾长石、角闪石、黑云母等矿物组成,岩体侵位时代为425～423 Ma,铝饱和指数A/CNK为0.97～1.07,属弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性岩石,P2O5与SiO2含量呈负相关,具I型花岗岩特征。轻稀土富集而重稀土亏损,Eu异常不明显,岩石富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素。锆石εHf(t)值为+2.65～+6.23,二阶段模式年龄tDM2为1015～1243Ma,其源岩主要来自新生地壳。结合区域构造背景,喀孜萨依二长花岗岩体可能形成于碰撞后伸展环境。     

长白山地区新生代火山岩浆作用动力学及环境效应

长白山地区新生代火山喷发可分为七大旋回２１期。其中前５个旋回（１６期）的喷发产物均以玄武质和粗面质熔岩类为主,后２个旋回（５期）主要为粗面质碎屑流及火山灰与碱性流纹质浮岩。在一定深度范围内,岩浆上升速度是稳定的,无挥发分出溶现象;但岩浆上升到地壳浅处时,则发生强烈的挥发分出溶现象,岩浆体积膨大,上升速度加快,并形成具有一定高度的火山喷发柱。按一定时距内火山连续喷发计算其喷发量,结果偏大;本文以火山喷出的固体物质数量为准,根据火山岩中矿物包裹体的激光拉曼光谱测定结果,求出火山喷出的总量,结果是切合实际的。在此基础上讨论了该区新生代火山喷发对环境的影响及其灾害。     

柴北缘乌兰地区花岗岩锆石SHRIMP定年及其成因

柴北缘乌兰地区花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,哈德森沟岩体的年龄为(413±3)Ma,许给沟岩体的年龄为(254±3)Ma,椅落山岩体的年龄为(251±1)Ma,察汗诺岩体角闪闪长岩和花岗岩的年龄分别为(249±1)Ma和(248±2)Ma,察汗河岩体年龄为(240±2)Ma,晒勒克郭来岩体的花岗闪长岩和花岗岩年龄分别为(250±1)Ma和(244±3)Ma。从年龄上看,这些花岗岩明显地分为两期:早期属早泥盆世(年龄为413 Ma),形成的岩石组合为:石英二长岩+碱长花岗岩;晚期属晚二叠世—早三叠世(年龄为254~240 Ma),又可进一步细分为254~251 Ma、250~248 Ma、244~240 Ma三次侵位,对应的岩石组合为:闪长岩+花岗闪长岩+花岗岩。岩石地球化学研究表明,早期花岗岩类不仅富集大离子亲石元素,而且还富集部分高场强元素(Zr、Y、Nb等),属A型花岗岩;晚期花岗岩类富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,属I型花岗岩。早期花岗岩的87Sr/86Sr比值(0.710 8)和Nd模式年龄(T2DM=2.10 Ga)均高于晚期花岗岩(0.707 6~0.710 7,T2DM=1.41~1.58 Ga),但晚期花岗岩的εNd(t)值(-11.6)低于早期花岗岩(-4.8~-6.8),表明早期A型花岗岩可能起源于古元古代的大陆地壳,而晚期I型花岗岩起源于中元古代地壳。结合区域地质构造特征,我们认为,早期A型花岗岩的形成与祁连岩石圈拆沉导致欧龙布鲁克陆块北缘减薄、拉伸有关,也标志着宗雾隆裂陷的开始;而晚期I型花岗岩类的形成与宗雾隆洋壳向南俯冲于欧龙布鲁克陆块之下有关。     

长白山天池火山粗面岩成因与岩浆房系统演化

长白山天池火山是典型的大陆板内碱性火山,岩石组合以玄武岩盾和粗面岩、碱流岩等碱性岩为主。为厘清天池火山粗面岩的形成过程,本文在综合前人研究的基础上,结合本文新发表数据,检验了粗面岩的成因。研究结果显示天池火山粗面岩不可能由古老的华北克拉通下地壳部分熔融形成,也不符合造盾玄武岩部分熔融的模式。通过主量元素、微量元素定性和定量计算后认为粗面岩是由进化玄武质岩浆(玄武粗安岩)经历了分离结晶作用所形成,粗面岩形成过程中岩浆遭受了地壳混染,并且具有高n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)和低n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)两种截然不同的混染趋势。结合岩相和层序信息,作者认为两种演化趋势是上地壳岩浆房系统变化的反映。早期玄武质岩(头道白山期)上侵至上地壳演化,因与上地壳直接接触,沿高n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)趋势演化。随着岩浆房接受补给,岩浆房逐渐增大,新侵入的岩浆与地壳被早期岩浆房结晶形成的岩浆房壁所隔挡,使得年轻粗面岩和碱流岩只与早期粗面质岩浆的残留体等进行物质交换,最终沿着低Sr同位素比值趋势演化。     

敦煌地块三危山地区花岗岩体地球化学、锆石U Pb定年及Hf同位素特征

敦煌地块主要由前寒武纪TTG片麻岩和变质表壳岩组成,并且出露有大量古生代花岗岩,对这些花岗岩的研究工作可以更深入地了解敦煌地块的构造演化及地球动力学意义。本文对三危山地区的党河水库花岗岩体和沙枣园花岗岩体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的研究。研究结果表明:1党河水库岩体侵位时代为461.7~438.1Ma,沙枣园岩体的岩石组合为中粒二长花岗岩-细粒二长花岗岩,形成时代为457~433.9Ma,均属早古生代时期产物。2党河水库岩体为I型花岗岩,ε_(Hf)(t)为-5.5到+2,t_(DM2)为1.3~1.7Ga。结合地球化学特征,判断其源岩为中元古代古老地壳为主,同时含部分新生地壳成分的(变)基性岩。沙枣园岩体为S型花岗岩,ε_(Hf)(t)为-8.6到-0.9,t_(DM2)为1.5~1.9Ga,其源岩为富长石贫黏土的(变)杂砂岩,源岩时代为古元古代晚期至中元古代早期。3两个花岗岩体的残留相同样为石榴石、角闪石和斜长石为主的麻粒岩,并且部分源岩可能与Columbia超大陆的聚合和裂解有关。4党河水库岩体和沙枣园岩体均属造山带花岗岩,因此敦煌地块内的早古生代造山活动可提前至461.7Ma,并且结束时间晚于中央造山带。而敦煌地块造山活动时限和花岗岩的时空分布与北侧的天山-北山造山带具有较强的对应关系。推测敦煌地块在早古生代期间卷入了中亚造山带的造山活动中,未受或只是早期受到南侧的中央造山带影响。     

铜陵矿集区深部发现126Ma的正长花岗岩:来自3000m科学钻探的证据

铜陵矿集区3000 m科学钻揭示,舒家店地区在1775 m以下存在红色的正长花岗岩,从该深度继续钻进约700 m后仍为这种岩石,而这种岩石在地表或其他钻孔中从未见到过。研究表明,正长花岗岩以富硅、富碱,富含高场强元素如Zr、Nb、Y和轻稀土元素(Eu除外)和较低的Mg O、Ba和Sr的含量为特征,全岩的10000Ga/Al比值为2.6,Zr+Nb+Ce+Y350×10-6,稀土元素配分模型具有明显的Eu负异常,微量元素原始地幔标准化曲线具有明显的Ba、Sr、P、Ti亏损,表现出A型花岗岩的地球化学属性。锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年结果表明,该A型花岗岩的年龄为126 Ma,与长江中下游地区其他A型花岗岩的时代一致,属于长江中下游地区三期岩浆活动当中的第二期岩浆活动的产物。研究表明,长江中下游地区3次岩浆作用与岩石圈的多次拆沉作用密切相关,而且每一次拆沉作用都会使壳幔附近的深位岩浆房向地壳浅部迁移,而A型花岗岩则是迁移到浅部的深位岩浆房诱发的地壳部分熔融形成的岩浆,沿断裂带侵位而形成,也标志着本区的构造背景在126 Ma时处于拉张的高峰期。     

铜陵矿集区舒家店矿区中酸性侵入岩锆石U-Pb年代学研究

铜陵舒家店地区中酸性侵入岩发育,主要由舒家店岩体、林家冲岩体及其周围的小岩体构成。区内侵入岩可划分为高钾钙碱性系列和橄榄安粗岩系列。对两个主要岩体的钻孔岩心采样并对其进行了LA-ICP-MS锆石UPb定年工作。研究结果表明,舒家店地区中酸性侵入岩活动存在多期性,花岗闪长斑岩侵入年龄在147.0~146.9Ma,辉石二长闪长岩为144.8 Ma,石英二长闪长岩为141.0 Ma,花岗闪长岩为138.0 Ma,花岗斑岩在130.5~124.0Ma,长英质细晶岩为129.4 Ma,并给出区内中酸性岩浆侵位先后次序为:花岗闪长斑岩→辉石二长闪长岩→石英二长闪长岩→花岗闪长岩→花岗斑岩脉/长英质岩脉。     

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类矿物学特征及岩浆形成的温度条件

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类为富含铌、钽、锆等有用元素的含矿岩体。通过偏光显微镜、电子探针(EPMA)化学成分分析、电子探针背散射(BSE)对波孜果尔A型花岗岩类的矿物学特征进行了研究,并对岩浆形成的温度条件与构造背景进行了讨论。结果表明,波孜果尔A型花岗岩类包括霓石钠闪石英碱性长石正长岩、霓石钠闪碱性长石花岗岩、黑云母碱性长石正长岩3种岩石类型。主要造岩矿物包括石英、钠长石、钾长石、霓石、钠铁闪石和铁叶云母。副矿物包括锆石、烧绿石、钍石、萤石、独居石、氟碳铈镧矿、磷钇矿等。岩浆平均温度832~839℃,形成于非造山的板内构造环境,且具高温、无水、低氧逸度的成岩特点。     

南阿尔金茫崖地区花岗岩类锆石SHRIMPU-Pb定年、Lu-Hf同位素特征及岩石成因

南阿尔金茫崖地区早古生代花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,阿克提山花岗岩为264±1Ma,柴水沟花岗岩分别为404±5Ma、406±4Ma,其中的辉绿岩为454±4Ma,常春沟花岗岩分别为411±5Ma、406±3Ma,茫崖镇北石英闪长岩为466±5Ma,阿卡龙山花岗岩为469±6Ma。锆石Lu-Hf同位素分析表明,εHf(t)值大多数为正值,少数继承性锆石为负值,反映了它们的源岩以新生地壳为主,同时,也混有少量的古大陆壳的成分。结合区域地质特征和各岩体的岩石地球化学特征,将南阿尔金茫崖地区早古生代花岗质岩浆活动划分为3期,第一期(465~469Ma)岩石组合为石英闪长岩+花岗闪长岩+花岗岩,具有岛弧火成岩的地球化学属性,其形成可能与洋壳的俯冲作用有关;第二期(404~411Ma)岩石组合为花岗闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩,具有A型花岗岩的地球化学特征,可能与板块碰撞后造山带块体均衡调整有关,第三期(264Ma)岩石组合为石英闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩,也具有I型花岗岩的特征,可能与阿尔金断裂的活动有关。