阿尔泰中蒙边界塔克什肯口岸后造山富碱侵入岩体的形成时代、成因及其地壳生长意义

塔克什肯口岸富碱侵入岩体是阿尔泰造山带典型的后造山岩体。本次锆石U-Pb定年给出~(206)Pb/~(238)U年龄286±1Ma(MSWD=0．05),代表其形成年龄。这为阿尔泰后造山岩浆作用提供了一个可靠的年代学证据。该岩体主要岩石类型为正长岩、石英二长岩、石英碱长正长岩、正长花岗岩,富钾、富钠、准铝,富集轻稀土、大离子亲石元素,亏损高场强元素,与区内相邻的碱性花岗岩(A型花岗岩)在岩石学、地球化学方面不同。该岩体Sr初始值变化于0．7038～0．7040,ε_(Nd)(t)值为正值(+6．2～+6．3),Nd模式年龄T_(DM)为542～546Ma,与中亚造山带典型的高(正)ε_(Nd)(t)值花岗岩类似。而且,其ε_(Nd)(t)值远高于区内同造山花岗岩,也高于造山带内部同时期的Ⅰ-A型后造山花岗岩。依据岩体构造特征、年代学、地球化学和区域地质背景综合分析,该岩体应为后造山岩体,在时空上可与蒙古南部碱性岩带对比,其形成可能与富集高场强元素的亏损地幔岩浆底侵,导致下地壳重熔,并发生岩浆混合有关。这说明,在阿尔泰造山带后造山阶段,除了可能的俯冲下埋的年轻洋壳或岛弧物质外,还有新的幔源物质加入到地壳。这为中亚造山带后造山阶段陆壳垂向生长提供了一个新证据。同时,也为东北北部-蒙古南部碱性岩带向西沿入阿尔泰造山带提供了证据。     

塔里木北缘及邻区海西期碱性岩岩石化学特征及其大地构造意义

塔里木地台北缘及邻区发育一套以正长岩、石英正长岩、霓辉正长岩、霓霞正长岩、碱性花岗岩类为代表，包括碱性辉长岩、碱长花岗岩、霓辉花岗岩、角闪正长岩、碱性辉石闪长岩、煌斑岩等类岩石在内的碱性侵入岩体．它们具有近东西向的带状分布特征．主体形成于海西期．相当于泥盆-二叠纪．钾钠含量较高，具有碱性岩类的岩石化学特征．构成一条碱性侵入岩带．其时空分布与北山-阿拉善地区的碱性岩带基本一致．该碱性岩带反映出在泥盆-二叠纪期间．塔里木地台北缘及邻区处于造山期后的拉张构造环境．     

喜马拉雅造山带变泥质岩系及其地球化学特征

高喜马拉雅结晶岩系和北喜马拉雅穹隆都发育高角闪岩相-麻粒岩相变泥质岩,岩石组合以富铝质片麻岩类为主,伴生钾质花岗片麻岩、大理岩及基性麻粒岩等.元素地球化学特征表明,其原岩主要为较富铝的长石质砂岩和石英岩质砂岩及少量粘土岩,形成于大陆边缘浅海相沉积环境.这些变泥质岩具有相似的微量元素和稀土元素地球化学特征,表现为大离子亲石元素相对高场强元素较富集,轻稀土较重稀土富集,稀土总量较高,具有较显著的Eu负异常.在变质矿物组合、元素地球化学特征及锆石组成等特征上,它们与青藏高原北缘的康西瓦和阿尔金孔兹岩系相似,可能是来源于冈瓦纳大陆边缘的同一套岩石.     

藏南冈底斯岩基东南缘早白垩世高镁-高Sr/Y含单斜辉石闪长岩

野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年表明,在冈底斯南缘朗县北部发育一套年龄为121.8±1.5Ma的闪长岩,侵入到一套年龄为360.8±3.5Ma弱片麻理化的花岗闪长岩中.除了典型的闪长岩矿物组合外,这套早白垩世闪长岩不仅含岩浆型绿帘石,而且含单斜辉石.朗县早白垩世闪长岩具有以下地球化学特征:(1)较低的SiO2(54.9％ ～ 55.4％)和较高的Al2O3(17.7％ ～ 17.9％)和Mg# (65.3 ～66.1);(2)较高的Na2O/K2O比值(＞2.5),显示富钠的特征;(3)富集LREE,亏损HREE,从Ho到Lu稀土分布样式比较平坦((Ho/Yb)N=0.93 ～ 1.07),具有微弱的Eu负异常(Eu/Eu*=0.88 ～0.91);(4)富集Sr(488×10-6 ～500×10-6)和Ba(176×10-6 ～181×10-6),较高的Sr/Y比值(37.5 ～41.7)和较低的La/Yb比值(7.6～9.8);(5)锆石εHr(t)值相对较高,为+3.4～ +6.9;(6)亏损高场强元素,富集石榴石相容元素(Sc、Y和HREE)和地幔相容元素(Cr、Ni、Co),这些地球化学特征和矿物组合表明这个岩体为富水的岩体,是新特提斯洋北向俯冲过程中俯冲板片释放的流体所交代的地幔楔的部分熔融的产物.通过铝在角闪石的压力计,确定了该套早白垩世闪长岩的侵位深度大约为13km,而早石炭世花岗闪长岩的侵位深度大约为21km,表明在早白垩世岩浆作用时,拉萨地决南缘经历了长期平均速率最小为～0.04mm/yr的剥露作用.     

藏南确当地区高Sr/Y比值二云母花岗岩的形成机制及其构造动力学意义

最近的研究表明,喜马拉雅造山带普遍经历了大于30Ma的高温变质和部分熔融作用,形成了不同规模的混合岩或花岗岩。厘定这些地壳深熔岩浆的地球化学性质及其形成机理对于深化认识大型碰撞造山带的岩浆作用及其构造物理效应具有重要意义。在雅拉香波穹隆核部及其南部发育一系列类似的二云母花岗岩岩体,其中确当花岗岩侵入到二叠纪(?)复理石地层内。全岩地球化学测试结果表明,确当花岗岩具有与雅拉香波花岗岩、打拉花岗岩类似的特征,即①高SiO2(68.2%~69.3%)和铝(Al2O3>15.14%),低铁(TFeO<2.0%)和镁(MgO<1.5%),为富钠过铝质花岗岩;②富集LREE,亏损HREE,平坦的Ho到Lu稀土元素分布样式(Ho/Yb)N=1.2~1.4),无或微弱Eu负异常(Eu/Eu?=0.9~1.0);③较低的Y(<8.1×10-6)和 Yb(<0.7×10-6)含量,较高的Sr/Y(>37.5)和La/Yb(>29.3)比值。这些特征表明,确当花岗岩是以角闪岩为主和变泥质岩为辅组成的源区发生部分熔融的结果。     

内蒙古西部阿拉善地区哈里努登花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

哈里努登岩体位于阿拉善地块北缘,主要由花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年显示其形成时代为284.0Ma±1.8Ma,并非以往认为的志留纪。岩石SiO2含量为67%~72%,CaO为2.2%~4.4%,Na2O为3.7%~4.3%,K2O为2.1%~2.9%,具有较高的全碱含量,属钙碱性—高钾钙碱性系列,Al2O3含量为14.5%~17.2%,为准铝—弱过铝质(A/CNK=0.90~1.07),总体显示出I型花岗岩的特征。稀土元素总量较低(35.2×10-6~130.6×10-6),轻稀土元素相对富集,Eu呈正异常(δEu=1.04~1.90)。在原始地幔标准化图解中,大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Sr)富集,亏损高场强元素(Ta、Nb、P、Yb、Y等),显示出弧花岗岩的特征。结合区域背景分析,阿拉善北缘在早二叠世时可能还存在与弧物质有关的岩浆活动。     

苏鲁超高压榴辉岩中钾长石的超高压相

在苏鲁超高压榴辉岩中,石榴石和绿辉石包含多种含钾长石的显微多晶包襄体.确定其中的钾长石是否经历过超高压变质不仅有助于限定这些长英质包裹体的成因机制,而且有助于深化理解在超高压变质过程中陆壳岩石的物理和化学行为.榴辉岩B174样品采自于中国大陆科学钻探主孔岩心.该样品的石榴石含多种单相和多相多晶包裹体,其中包括钾长石和方解石单相包裹体、钾长石+石英和钾长石+方解石多晶包裹体.激光拉曼光谱分析揭示了部分钾长石残留有超高压钾长石相--钾质钡铝沸石,表明(1)钾长石至少经历了从钾质钡铝沸石向钾长石的退变质相变;和(2)榴辉岩中含钾长石多晶包裹体形成于超高压变质条件下.     

金红石-榍石转变过程中元素地球化学行为——以雅鲁藏布江缝合带角闪岩为例

金红石边缘形成榍石冠状边结构在变质中-基性岩中普遍存在,是金红石与退变质流体携带的SiO_2与CaO作用的结果,反应形成的榍石微量元素特征受到金红石和流体的共同影响。雅鲁藏布江缝合带中角闪岩LZ06-04在抬升过程经历近等温降压退变质作用,石榴子石分解导致同一样品中含石榴子石部分与不含石榴子石部分的退变质流体成分的差异。两种流体分别与金红石反应,对应形成的榍石具有相似的Nb、Ta含量和Nb/Ta比值特征,但截然不同的REE特征。榍石的Nb、Ta来源于金红石,残余金红石与含水流体再平衡Nb、Ta的分配系数增大,且D_(Nb)~(Rt/Fluid)≥D_(Ta)~(Rt/Fluid);虽然Nb和Ta在含水流体中都表现为不活动元素,但相对于Nb,Ta在含水流体中活动性较高。榍石的Zr-Hf体系特征受到锆石、石榴子石等矿物的综合影响,并且Zr-Hf在含水流体中表现出比Nb-Ta更高的活动性。榍石的REE特征受流体中REE特征、榍石与流体配分系数以及共生矿物的影响。在岩浆或变质体系,榍石形成过程中,REE富集矿物(如石榴子石、锆石、褐帘石、独居石、磷灰石等)形成或分解将影响榍石的REE分布特征或形成REE环带结构。含水流体中金红石退变质形成榍石反应的进行受流体中TiO_2、CaO和SiO_2活度的影响。因此榍石常见于钙碱性岩浆岩、富Ca基性变质岩和矽卡岩中。流体中CaO活度的变化影响榍石的形成,进而影响Ti、Nb、Ta在流体中的运移能力。俯冲板片产生流体在交代上覆富Ca地幔楔物质过程中形成榍石残留同样可以造成部分熔融体具有亏损HFSE特征。     

变泥质岩递进部分熔融作用的构造物理学效应

在南内华达岩基中,晚中生代花岗岩的侵位导致表壳岩广泛的变质及部分熔融,形成混合岩杂岩体。对伊萨贝拉湖南羊圈混合岩杂岩体构造的野外观测和应变测量表明：①变泥质混合岩和鹅卵石砾岩记录了类似强度的应变;②变泥质岩发生了递进部分熔融,表现为离羊圈花岗闪长岩岩体的距离越远,部分熔融程度越低;③随部分熔融程度的变化,变泥质岩的应变承载构造也逐渐从混合岩带的弱相承载构造（IWL）往强相承载构造（LBF）过渡;④在同岩浆构造作用中,浅色体的流变学性质与鹅卵石砾岩中泥质组分相当,为应变的主要承载体。该结果表明：在高级变质岩区中,部分熔融程度是否足够高及熔体能否形成互相链接的网络,是高级变质岩的流变学强度发生突降、深部岩石发生侧向流动的前提。     

韧性剪切带的剪切作用类型和韧性减薄量

韧性剪切带组构的演化和剪切作用类型受到许多研究者的关注。运用极莫尔圆法、有限应变法、刚性颗粒法、石英光轴组构结合有限应变测量法、拖尾形态法、剪切带内变形脉体(岩墙)法、碎斑法等方法可以估算剪切带变形过程中的运动学涡度,进而判别剪切带中单剪切组分与纯剪切组分的相对含量。自然界的剪切带一般介于单剪与纯剪之间,运动学涡度Wk介于0~1之间,表明韧性剪切带在变形过程中发生了垂直于剪切带边界(Z轴)方向的韧性减薄。剪切带变形过程中的韧性减薄量可依据有限应变测量与运动学涡度估算求得,也可依据剪切带内的石香肠(布丁)构造求解,还可依据构建极莫尔圆求解。以华北克拉通北缘的楼子店变质核杂岩及其韧性剪切带,以及希腊西奈山的Chelmos剪切带为例,介绍估算韧性剪切带韧性减薄的方法,这种韧性减薄是对大规模岩石圈减薄的有益补充和完善。研究结果表明,定量估算与变质核杂岩相关的韧性剪切带的剪切作用类型是分析变质核杂岩形成机制的有效途径和方法。