东昆仑古特提斯构造带中的原特提斯记录:来自苦海镁铁质岩块的证据

研究苦海地区是否发育原特提斯洋盆有助于揭示阿尼玛卿构造带和秦岭勉略构造带是否具有相似的演化过程,确定"秦-祁-昆"原特提斯洋的南界.产出于苦海地区的镁铁质岩构造就位于上古生界强片理化浊积岩中,显示出混杂特征.LA-ICP-MS锆石年代学研究显示该地区雪穷辉长岩块结晶年龄为610~630 Ma,雅日玄武安山岩结晶年龄约为504 Ma.微量元素和同位素地球化学分析表明,雪穷镁铁质岩浆起源于大陆岩石圈地幔,未受到地壳混染,形成于板内环境,雅日镁铁质岩浆起源于受俯冲沉积物产生的流体交代的地幔楔,源区受到一定地壳混染,形成于俯冲环境,反映秦昆结合地区存在早古生代大洋的俯冲-增生作用.结合区域资料,阿尼玛卿构造带和勉略构造带都有新元古代晚期至早古生代的大洋物质记录,表明这一时期阿尼玛卿和勉略构造带有可对比性,原特提斯洋的南界达到阿尼玛卿和勉略构造带.      

东昆仑丘吉东沟地区泥盆纪花岗岩的成因机制及其对原特提斯造山作用的启示

东昆仑造山带发育巨量显生宙花岗岩,记录了特提斯造山作用的岩浆—构造演化过程.本次研究以东昆仑丘吉东沟地区泥盆纪花岗岩体为研究对象,开展系统的岩石学、年代学和地球化学研究,厘定其成因类型,揭示岩石成因及其对原特提斯造山作用的启示.丘吉东沟花岗岩体由斑状花岗闪长岩组成,岩体内发育暗色微粒包体.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析显示,斑状花岗闪长岩形成于382.7±3.6 Ma,判定其为中泥盆世岩浆活动的产物,岩石具有富硅(w(SiO2)= 66.80％～73.15％)、富碱(w(K2O+Na2O)=7.07％～8.50％)和低铝(A/CNK=0.88～0.97)的特征,属于准铝质高钾钙碱性岩石.岩石的w(MgO)和w(FeO)分别为0.74％～1.77％和2.13％～4.98％,具有变化范围较大的Mg#值(21～50).岩石富集Zr,Nb,Ce和Y等高场强元素(Zr+Nb+Ce+Y=330～540X10-6),亏损Ba,Sr,P,Ti和Eu等元素.岩石的稀土分配模式呈右倾的"海鸥式"特征,具有显著的负Eu异常(8Eu=0.12～0.35)和较高的10 000 * Ga/Al比值(2.65～3.72),属于典型的A型花岗岩.构造判别图解指示岩石具有A2型花岗岩特征,形成于后碰撞伸展构造环境.综合分析表明,丘吉东沟泥盆纪A型花岗岩起源于低压高温条件下长英质地壳的部分熔融,具有一定的岩浆混合印记,其成因背景与东昆仑原特提斯域碰撞后伸展作用相关.     

鄂东南铜山口铜(钼)矿床黑云母矿物化学特征及其对岩石成因与成矿的指示

在鄂东南铜山口铜(钼)矿床存在着3种产状的黑云母,分别是赋存于花岗闪长斑岩矿物颗粒间的黑云母、钾长石斑晶内的黑云母以及蚀变带内的黑云母。本文运用电子探针(EMPA)和激光剥蚀-等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术,对这3种不同产状的黑云母进行了原位成分分析。结果表明,3种产状的黑云母Ti的含量介于0.38～0.45之间,且Mg/(Mg+Fe)介于0.53～0.72之间,类似于岩浆成因黑云母的成分特征。3种产状的黑云母MgO和FeOT值差别较大,但Al2O3、TiO2、SiO2、Na2O和K2O值差别不明显。作为花岗闪长斑岩质熔体中Rb、Ba、Nb、Ta等不相容元素及Sc、V、Co、Ni、Cr等相容元素的主要载体,黑云母的U、Th、Pb、Sr、Zr、Hf、Y等元素含量显著低于主岩,而且高场强元素Nb、Ta受后期岩浆热液作用的影响较弱。黑云母并不是影响全岩稀土特征的主要矿物相。铜山口花岗闪长斑岩的形成与幔源岩浆作用关系密切,并可能与板块俯冲作用相关。黑云母含Cu量的高低并不是衡量侵入体是否成矿的有效指标,但体系中高的氧逸度(logfO2NiNiO+1),有利于斑岩铜矿的形成。与Cu成矿有关的黑云母具有高镁低铁的特征,与Sn成矿有关的黑云母则具有高铁低镁的特征。     

东昆仑造山带索拉沟地区三叠纪赞岐质闪长岩的成因机制及其对古特提斯造山作用的启示

具有特殊成因机制的赞岐岩是探究深部岩浆动力学过程与区域构造演化的重要岩石探针之一.以东昆仑索拉沟地区赞岐质闪长岩为研究对象,开展系统的岩石学、年代学、元素地球化学和Lu-Hf同位素分析,厘定其岩石成因,揭示其对古特提斯造山作用的启示.锆石U-Pb年代学分析表明,索拉沟闪长岩形成于中三叠世(～243 Ma).岩石具有较低...     

巴颜喀拉中部三叠纪花岗岩类的岩石成因及其地质意义

巴颜喀拉-松潘甘孜造山带三叠纪花岗岩是研究青藏高原中部古特提斯造山作用过程与地壳生长演化机制的重要探针。本次研究对巴颜喀拉中部的花岗质岩体进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和全岩地球化学研究,探讨其岩石成因和动力学背景。锆石U-Pb年代学研究表明,本次研究的花岗质岩体形成于209～217 Ma,是晚三叠世岩浆活动的产物。岩石地球化学分析揭示,岩体由高Sr/Y值和低Sr/Y值花岗岩类组成。其中,高Sr/Y值岩体具有中等K₂O(2.13%～3.75%)、较高的Sr(373×10^–6～521×10^–6)含量和Sr/Y值(47.5～69.4),较低的Yb(0.42×10^–6～0.62×10^–6)、Y(6.79×10^–6～7.99×10^–6)、Cr(5.86×10^–6～13.0×10^–6)和Ni(1.91×10^–6～6.63×10^–6)含量, La/Yb...     

东昆仑造山带东段早泥盆世侵入岩的成因及其对早古生代造山作用的指示

研究发现,早泥盆世东昆仑造山带东段和西段均发育较大规模的岩浆活动。然而对于其成因、深部动力学机制以及与始特提斯构造演化的关联等问题一直缺乏系统的研究。本文以东昆仑东段地区跃进山岩体为例,探讨早泥盆世岩浆活动机理及其构造意义。该岩体主体由二长花岗岩和花岗闪长岩组成,含少量的辉长岩和含堇青石花岗岩,前三种岩性是本文的重点。其中,二长花岗岩和花岗闪长岩无角闪石和堇青石,具有高硅和钾,低铁、镁和钙,铝饱和指数(A/CNK)多数在1.0～1.1之间,富集大离子亲石元素(LILE:Rb、Th和K)和轻稀土(LREE),明显亏损Ba、Sr、Nb、Ta、Ti、P和Eu等元素,属过铝质I-S过渡型花岗岩;辉长岩具有显著高的Fe和Ti(FeOT为8.17%～12.70%,TiO2为4.50%～6.54%)含量,高Cu(11.5×10-6～30.6×10-6)和Cu/Ni值(1.41～6.41),相对富集的LREE((La/Yb)N为1.94～3.15,LREE/HREE为2.65～3.48),相对低的Mg#(48～50)、Cr(3.8×10-6～60.4×10-6)、Ni(1.8×10-6～12.5×10-6)值,相对于原始地幔具有明显的Nb-Ta-Ti正异常。二长花岗岩和花岗闪长岩均具有相对高的ISr值(分别为0.710～0.740和0.710)、相对低的εNd(t)值(分别为-4.05～-5.80和-3.54～-3.71)和偏古老的t2DM(分别为1.47～1.62Ga和1.43～1.45Ga),但花岗闪长岩具有相对高的εHf(t),其变化在-3.00～0.86。跃进山辉长岩具有相对高的ISr(0.711～0.714)、相对低的εNd(t)值(-3.44～-6.82)和较为集中的εHf(t)值(-2.19～1.05),显示富集地幔的特征。本次利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法获得花岗闪长岩的形成年龄为407±3Ma,辉长岩的形成年龄为406±3Ma。综合岩石学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素等多方面的指标,可以判断该岩体的形成为:幔源岩浆上侵至地壳,供热诱发古老的地壳物质部分熔融产生S型岩浆最终形成含堇青石花岗岩,同时与壳源熔体发生混合产生I-S过渡型岩浆并经历较高程度的分异最终形成二长花岗岩和花岗闪长岩。跃进山与东昆仑造山带其他地区早泥盆世岩浆活动均具有与典型后碰撞岩浆作用类似的岩石组合,并且显示很强的幔源岩浆作用的印记。这表明,至少从早泥盆世开始,东昆仑地区已经进入后碰撞的伸展阶段。综合区域上的研究成果,本文认为早泥盆世应为中央造山带(特别是东昆仑、北秦岭和柴北缘)始特斯构造体制转换的关键时期,这一时期相关地体的碰撞拼合已基本完成,区域构造体制由挤压开始转向伸展。     

赣西北麦斜岩体的成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

对麦斜岩体2个代表性样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得206Pb/238 U加权平均年龄分别为(434±2)Ma和(437±2)Ma,说明该岩体形成于加里东期。麦斜花岗闪长岩为高钾钙碱性、准铝Ⅰ型花岗岩,具有高Ba-Sr花岗岩的地球化学特征,其w(Ba)(838～1 171μg/g)、w(Sr)(346～485μg/g)高,w(Y)(<19μg/g)、w(Yb)(<1.8μg/g)及w(Rb)/w(Sr)比值(平均为0.37)低,具有弱的Eu负异常,亏损Nb、P、Ti等高场强元素。锆石的εHf(t)值变化范围在-35.32～-1.50之间,二阶段模式年龄(T2DM)在3.63～1.51Ga之间,指示花岗岩主要来自中元古-古元古代古老地壳,并有年青幔源组分的参与。结合岩体的化学组成、锆石Hf同位素的不均匀性及微粒闪长质包体发育状况,推测麦斜岩体主要由基性下地壳部分熔融形成,岩浆形成过程中有幔源基性岩浆和表壳物质的加入。     

北羌塘北缘玉树三叠纪火山岩的成因机制及其构造意义

位于北羌塘地体北缘玉树隆宝地区三叠纪火山岩主要以英安岩为主。LA_ICP_MS锆石U_Pb定年结果显示这些火山岩的形成年龄约为230±2 Ma(MSWD=0.5)。岩石样品在成分上富硅和铝,并且相对于原始地幔富集大离子亲石元素(LILEs:Rb、Ba、Th和U等)和轻稀土元素,亏损高场强元素(HFSEs:Nb、Ta和Ti等),其总体分布样式与典型弧火山岩的化学特征类似。样品均具有相对高的εNd(t)值(-0.91~-0.53)、低的ISr值(0.707)以及正的εHf(t)值(+3.81~+7.61),表明其源区应以新生地壳组分为主。与现已报道的其他三叠纪火山岩资料进行系统对比,发现中晚三叠世火山岩具有明显的分带性,分别集中出露在北羌塘地体的北缘和南缘。另外,与北缘火山岩相比,南缘火山岩在岩石组合上具有双峰式的特点,并且其中的长英质组分具有更低的εNd(t)值(-8.79~-1.77)、相对高的ISr值(0.706~0.714)以及与南缘三叠纪S型花岗岩基本一致Hf同位素组成[εHf(t)=-15.3~-10.1],反映了其源区应以古老陆壳物质为主。综合区域最新研究资料可以判断,北羌塘地体南缘中晚三叠世火山岩的形成应与南、北羌塘地体碰撞阶段的板片断离有关,而北缘中晚三叠世火山岩的形成则与甘孜-理塘古特提斯洋盆向南俯冲有关。     

东昆仑造山带早中生代镁铁质岩墙群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学

东昆仑造山带白日其利镁铁质岩墙群以苏长辉长岩为主,含少量含斑辉绿岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学指示该套岩墙群结晶侵位年龄为251±2Ma.岩石具有中等的Mg#(31～50)和高铝(16.25％～19.49％)的特征,整体属于钙碱性玄武岩系列岩石(Na2O+ K2O =2.75％～3.51％;FeOT/MgO=1.02～2.22);微量和稀土元素方面,岩石具有较低的稀土总量、轻稀土轻微富集和Eu正异常特征(ΣREE =52.16×10-6～99.81×10-6,(La/Yb)N =2.08～5.49,δEu=1.0～1.3),所有岩石富集LILE(如Rb、Ba和Pb等)而亏损HFSE(如Nb、Ta、P和Ti等),且具有显著不同于地壳的不相容元素组成(如Nb/Ta比值).岩墙具有富集的Sr-Nd同位素组成((87Sr/86 Sr)i=0.71103～0.71502,εNd(t)=-7.4～-3.6),具有相对集中且显著不同于地壳岩浆的Hf同位素组成(εHf(t)=-2.37～1.07).元素地球化学和同位素研究指示镁轶质岩浆起源于流体交代的富集地幔Ⅱ,并未受到显著的地壳混染.构造环境分析表明,岩石具有岛弧和洋中脊玄武岩双重特征.结合区域构造演化分析,我们认为,在晚二叠世-早三叠世时期,在俯冲环境下,板片流体交代使上覆地幔楔发生富集,形成富集地幔Ⅱ,随着该区伸展作用的加强,在早三叠世,进一步诱发了富集地幔的部分熔融并产生镁铁质岩浆,最终侵位结晶就形成了白日其利镁铁质岩墙群.     

东昆仑造山带三叠纪富Nb基性岩墙的岩石成因及其对古特提斯洋俯冲过程的启示

富Nb基性岩在大地构造重建中扮演着重要角色。本文以首次厘定的东昆仑三叠纪富Nb基性岩为研究对象,通过岩石学、年代学和地球化学研究,探讨其岩石成因和地球动力学背景。结果显示,岩石以辉绿岩岩墙群形式产出,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为251 Ma;岩石的SiO₂(48.15%～54.41%)、MgO(4.33%～9.74%)和Al₂O₃(13.38%～16.41%)含量较高,属于钙碱性玄武岩系列岩石;岩石轻重稀土分馏较显著(La_N/Yb_N为3.43～6.85),具有弱负Eu异常(δEu为0.71～0.91),富集LILEs(Th、U和K等),亏损HFSEs(Nb、Ta和Ti等),Nb含量显著高于岛弧玄武岩(10.92×10^-6～20.88×10^-6);岩石具有富集的锆石Lu-Hf同位素组成[ε_Hf(t)为-1.4～1.3]。综合区域资料,本文认为东昆仑早三叠世富Nb基性岩墙群形成于东昆仑古特提斯洋俯冲消减阶段...