福建北东沿海高分异Ⅰ型花岗岩的成因:锆石U-Pb年代学、地球化学和Nd-Hf同位素制约

以福建北东沿海的南镇、大层山、三沙和大京四个岩体为对象,系统研究了它们的年代学和地球化学特征,并据此探讨了岩体的成因。锆石LA—ICP—MSU—Pb定年结果表明,南镇、大层山、三沙和大京岩体的成岩年龄分别为96．1±2．7Ma、93．1±2．4Ma、91．5±1．5Ma和93．8±1．8Ma,指示它们均为晚白垩世岩浆活动的产物。这些岩体的组成矿物主要为石英和条纹长石,并含有一定量斜长石（〈15％）,铁镁矿物主要为少量黑云母,未出现碱性铁镁矿物,副矿物组合中普遍出现榍石而未见铝过饱和矿物。化学组成上表现为高硅、富碱、准铝,贫钙、镁、铁,Rb／Sr比值高,K／Rb比值低,富Cs、Rb、Th、u、Pb,贫Ba、Sr、P、Ti、Eu。岩石的FeO^＊／MgO比值较低（=3．44—5．04）,10^4×Ga／Al比值和Zr＋Nb＋Ce＋Y含量均低于A型花岗岩的下限值,其锆石饱和温度也较低（730—779℃）,综合地质地球化学特征指示这些岩体应属高分异的Ⅰ型花岗岩。四个岩体的Nd同位素组成较均-（εNd（t）=-4．2～-5．5）,而锆石Hf同位素则具较大的变化范围（εHf（t）=-11．6～4．5）,εHf（t）值散布于正值与负值之间,变化幅度可达10个εHf单位以上,指示岩体的形成存在不同来源物质的贡献。岩石的形成极可能经历了壳幔物质在源区混合形成原始岩浆,随后这一壳幔混源岩浆又经高程度分异演化的二阶段成岩过程,而并非起源于幔源岩浆底侵形成的初生地壳与古老基底地壳混合的地壳原岩的部分熔融。     

浙江普陀山黑云母钾长花岗岩及其岩石包体的地球化学与岩浆混合作用

浙江普陀山岩体是我国东南沿海产出的由多阶段岩浆作用形成的典型I_A型复合花岗质杂岩体。锆石U_Pb定年结果显示该杂岩体主要由 3期岩浆侵入活动形成 ,自早至晚分别为石英闪长玢岩 (约 170Ma)、黑云母钾长花岗岩 (约 110Ma)和晶洞钾长花岗岩 (约 90Ma) ,其中黑云母钾长花岗岩是该杂岩体的主体岩性 ,在该类岩石中常发育有丰富的深色闪长质包体。本文重点研究了该杂岩体中的黑云母钾长花岗岩 (寄主岩 )及其中的深色闪长质包体。寄主花岗岩为高演化的I型花岗岩 ,地球化学特征表现为高硅、富碱、准铝或弱过铝质 ,富大离子亲石元素 (如Rb、Th等 )和轻稀土元素 (LREE/HREE =8.5 8～ 13.83) ,具有中强的铕负异常 (δEu =0 .2 9～ 0 .4 3) ,并显著亏损Sr、Ba、P和Ti等。闪长质包体与寄主岩之间主、微量元素表现出混合成因的演化趋势 ,二者具有相似的Nd同位素组成〔εNd(t)值分别为 - 6 .30～ - 6 .6 0和 - 6 .95～ - 7.12〕 ,均表现出壳幔混源花岗岩类岩石的特点。对包体与寄主岩产出构造背景和地球化学特征的综合分析表明 ,该杂岩体中的深色闪长质包体是在伸展引张构造背景下 ,上涌的幔源基性岩浆与其诱发的长英质岩浆混合作用的产物     

赣南大吉山五里亭岩体的锆石ELA-ICP-MS定年及其与钨成矿关系的新认识

大吉山是南岭地区一个著名的大型钨多金属矿床,五里亭岩体是矿区出露规模最大的火成岩体,岩性为中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩。锆石 ELA-ICP-MS 定年结果表明其形成年龄为 237.5±4.8 Ma,属印支期岩浆活动的产物。与南岭地区典型钨多金属矿床成矿岩体相比,五里亭岩体贫硅,富钙、镁、铁,Rb/Sr、Rb/Ba 和 U/Th 比值低,K/Rb 比值高,铕负异常不显著,分异指数低,尚未达到矿化岩体的分异演化程度,不具备矿化岩体的地球化学特征。元素—同位素综合示踪显示区内白云母碱长花岗岩为五里亭岩体经高度分异演化的产物,它与钨多金属矿成矿直接有关。矿区范围内出露的闪长岩起源于地幔,这一岩浆侵位所引起的高热场环境有利于花岗质岩石的形成与演化,对成矿具有重要的意义。     

桂北新元古代强过铝花岗岩的成因：锆石年代学和Hf同位素制约

处于江南造山带的西端的桂北发育有大量前寒武纪火成岩,其中,强过铝花岗岩所占面积大于90%,镁铁-超镁铁质岩大约为8%。强过铝的花岗岩在地球化学特征上可分为花岗闪长岩和花岗岩两种类型。一些学者认为它们的形成与(超级)地幔柱活动和Rodinia超大陆的裂解有关。本文对桂北地区的花岗岩进行了La-ICP-MS锆石U-Pb年代学和La-MC-ICP- MS锆石Hf同位素研究,寨滚、本洞、峒马、三防和田朋岩体的形成年龄分别为835．8±2．5 Ma,822．7±3．8 Ma,824±13 Ma,804．3±5．2 Ma和794．2±8．1 Ma。定年结果表明,地球化学特征不同的两类花岗岩成岩年龄也不相同：花岗闪长岩的年龄为835～820 Ma,花岗岩则形成于810～800 Ma期间。锆石核部8个分析点和捕获锆石2个分析点给出了870 Ma到950 Ma的新元古代早期年龄值,可能记录了本区与江南造山带东部对应的950～870 Ma期间俯冲或碰撞导致的岩浆事件。本洞、三防和田朋岩体锆石的(~(196)Hf/~(177)Hf)_i比值分别为0．282176±0．000021、0．282149±0．000021和0．282175±0．000030。其ε(?)(t)值、Hf模式年龄与它们的ε_(Nd)(t)值、Nd模式年龄所展现出来的特征一致,表明桂北强过铝花岗岩主要是由基底沉积岩系部分熔融形成的,花岗闪长岩的源区有相对更多的幔源镁铁质组分。桂北这些花岗岩的年龄揭示了一个大约35Ma的岩浆事件,其形成不能用岩浆活动周期短(通常为1～5Ma)的地幔柱模型解释。这些花岗岩在构造判别图解中也位于碰撞和后碰撞区,形成于扬子和华夏板块间的碰撞高峰(约870Ma)之后,应属后碰撞花岗岩类。在俯冲板片折断和岩石圈拆沉之后,深部地幔的上涌和所伴随的拉张作用可能会导致基底岩石部分熔融产生了这些强过铝花岗岩。     

中国东南沿海与南岭内陆A型花岗岩的对比及其构造意义

中国东南部广泛发育中生代A型花岗岩,按其空间展布,可区分为东南沿海和南岭内陆两个岩带。东南沿海A型花岗岩主要形成于晚白垩世（92～103Ma）,时间跨度不大,而南岭内陆A型花岗岩起始时间早,延续时间长（186～124Ma）,自早侏罗世至早白垩世均有发育。东南沿海A型花岗岩可区分为过碱性和铝质两种类型,但南岭内陆A型花岗岩基本均属铝质类型。与南岭内陆A型花岗岩相比,东南沿海A型花岗岩相对富SiO2,富Na2O,而K20,Rb,Sr,Ba含量及FeO＊／（FeO＊＋MgO）比值则相对偏低。Nd同位素示踪指示两带A型花岗岩均为壳幔混熔岩浆经高度分异演化结晶的产物,但不同地区A型花岗岩因区域引张程度不同,导致幔壳物质混熔比例存在差异。通过对两带A型花岗岩共生岩石组合及产出构造背景的综合分析,认为东南沿海A型花岗岩形成于与古太平洋板块西向俯冲有关的弧后伸展引张环境,而南岭内陆A型花岗岩的产出则主要受板内裂谷环境控制,可能与古特提斯及古太平洋构造域的联合制约有关。     

地壳深俯冲与富钾火山岩成因

富钾火山岩是一类兼具壳幔双重地球化学特征的特殊岩石组合 ,它们不可能由亏损或原始地幔所派生 ,成岩过程中必须有地壳物质的参与 ,将地壳物质引入富钾火山岩成岩过程的主要动力机制即是深俯冲作用。洋壳和陆壳均可以通过俯冲进入地幔 ,俯冲地壳物质析出流体对地幔岩石的交代作用是导致富钾火山岩具特殊地球化学特征的主要原因。根据对大别—苏鲁造山带南北两侧晚中生代富钾火山岩的实例研究 ,表明该区火山岩的形成均受到了俯冲洋壳析出流体的交代作用 ,但造山带北侧富钾火山岩的形成还叠加了俯冲的扬子陆壳析出流体的交代作用 ,是多次富集事件综合作用的结果。文中还对富钾火山岩成因研究中值得进一步深入探索的问题进行了讨论。     

湘东北新元古代强过铝花岗岩的成因：年代学和地球化学证据

湘东北新元古代强过铝(SP)花岗岩主要由长三背和大围山两个岩体组成,它们的ASI值平均为1.24,LREE 富集,HREE 较为平坦,Eu/Eu~* 平均为0.51,Ba、Nb、Ta、Ti、P亏损,K、Rb、Th 富集,具有S型花岗岩的特征。长三背岩体单颗粒锆石蒸发法~(207)Pb/~(206)Pb 年龄为929±6 Ma,其较老的 Nd模式年龄、2491±2 Ma 残留锆石的年龄表明该地区可能存在新太古代—古元古代的基底。这些花岗岩 CaO/Na_2O 值>0.3,来源于富砂屑质的中元古代冷家溪群浅变质岩的部分熔融,所处的造山带与拉克伦褶皱带一样属于高温型碰撞带。该地区及江南造山带中其他同时代SP花岗岩的带状分布表明它们与地幔柱的活动无关,而是华夏和扬子地块相互碰撞的产物。湘东北花岗岩中镁铁质微花岗岩类包体及岩体附近闪斜煌斑岩的存在,表明其形成可能有基性物质的参与。这些花岗岩属后碰撞花岗岩,其热源可能由俯冲板片裂离导致的软流圈基性岩浆底侵所提供,岩浆上升过程捕获围岩物质,并在地壳中—浅层侵位。     

鲁西中、新生代镁铁质岩浆作用与地幔化学演化

镁铁质火成岩作为分布最为广泛的典型幔源岩石, 已成为探索地幔化学性状及示踪岩石圈深部过程的主要研究对象.通过对典型样品元素-同位素组成的系统测定, 并结合前人已有资料, 综合研究了鲁西中生代和新生代镁铁质岩石的地质与地球化学特征.研究结果表明, 中生代镁铁质火成岩总体具有富轻稀土和大离子亲石元素、贫高场强元素、I_Sr值变化范围大(0.70396~0.71247)、ε_Nd (t) 值显著偏低(-9.20~-21.21) 的地球化学特征, 但该区南部和北部的中生代镁铁质岩石在元素-同位素组成上仍存在一定差别, 主要表现在南部较之北部镁铁质岩石具有更高的稀土总量(ΣREE为325.52×10-6~555.75×10-6)和轻、重稀土比值(LREE/HREE=17.75~25.97), 以及更高的LILE/HFSE比值(如La/Nb=6.37~13.85, Th/Nb=0.52~1.53).南部镁铁质岩石较之北部镁铁质岩石也更富放射成因锶, I_Sr值分别为0.70844~0.71247和0.70396~0.70598.元素-同位素综合示踪指示鲁西中生代地幔总体具有因岩石圈大规模拆沉作用形成的EMⅠ型富集地幔特征, 但其南部叠加了因深俯冲而进入地幔的扬子陆壳的影响, 因而表现出EMⅠ和EMⅡ组分混合的富集地幔特征.新生代玄武岩具有类似于大洋玄武岩的地球化学特征, 其源区应为亏损的软流圈地幔, 但在部分熔融形成岩浆之前遭受了近期的交代作用.自中生代至新生代, 华北克拉通地幔具有由富集向亏损演变的趋势, 这一化学性状的演变最可能是中生代以来岩石圈大规模拆沉作用, 导致软流圈地幔上涌并对原有岩石圈地幔再改造所致.      

福建永泰云山晚中生代双峰式火山岩的地球化学及岩石成因

永泰云山早白垩世石帽山群第Ｉ、Ⅱ旋回岩石组合由沉积岩、基性熔岩、酸性火山岩构成,缺乏中性成分的岩石单元,为典型的双峰式岩石组合。其玄武岩富碱（尤其富钾）、富铝、富铁,贫镁,富轻稀土元素和大离子亲石元素,贫高场强元素及亲铁元素,并具偏高的ＩＳｒ值和显著偏低的εＮｄ（Ｔ）值［ＩＳｒ＝０．７０６８２￣０．７０７７０,εＮｄ（Ｔ）＝－７．４２￣－３．２２。流纹质岩石总体具富碱、富硅、富铝,贫铝、贫镁特征,     

赣东南富城杂岩体的地球化学和年代学研究

富城杂岩体出露于赣东南,与闽西南的红山岩体共同构成富城-红山花岗质杂岩。富城杂岩主要由富城黑云母巨斑粗粒二长花岗岩、粗石坝中粒二云母花岗岩和珠长洞含红柱石细粒花岗岩三个单元组成。富城花岗岩含较低的 SiO_2、Rb、Nb 和较高的 Al_2O_3、Ba、Sr、Zr、REE 含量,岩石的 ACNK>1.10,K_2O/Na_2O>1.60。粗石坝花岗岩以高 SiO_2、K_2O,低 CaO、P_2O_5和富 Al(ACNK=1.13～1.20)为特征;岩石含较高的 Rb、Nb 和低的 Ba、Sr、Zr、REE 含量,并具有相对低的 K/Rb 和δ(Eu)比值。珠长洞含红柱石花岗岩的地球化学特征相似于富城花岗岩,除了更高的 ACNK 值(1.22～1.36)和 Rb、Nb 含量以及稍低的 Sr、Ba、Zr、REE 含量。富城单元的~(84)Sr/~(86)Sr 初始比值是0.7135～0.7196,ε_(Nd)(t)是-9.4～-10.2,Nd 模式年龄是1.78Ga 到1.84Ga,其中的锆石 Hf 模式年龄是1.70～1.89Ga,与 Nd 同位素一致;粗石坝单元具有与之相似的 Nd-Hf 同位素组成;珠长洞单元的~(87)Sr/~(86)Sr 初始比值更高(0.7214),ε_(Nd)(t)更低(-16.9),而 Nd 模式年龄达2.37Ga。这些地球化学特征表明富城杂岩体的源岩都是由古老物质组成的沉积岩,其中富城和粗石坝单元起源于具晚古元古代模式年龄的基底,而珠长洞单元的源区物质具有早古元古代平均地壳存留年龄。富城杂岩体的各单元之间没有显示一致的变化规律,表明它们不是单一岩浆演化的结果,它们成分的差异主要受源区成分影响。LA-ICPMS 的锆石 U-Pb 定年显示富城黑云母花岗岩形成较早(239±17Ma),而粗石坝和珠长洞花岗岩形成稍晚(231±16 Ma 和229±6.8 Ma)。它们的形成时代与华南印支期早期构造-岩浆活动的峰期一致。结合地球化学和岩石组合特征,可以认为富城-红山杂岩形成于同构造背景。