西藏冈底斯西部江巴、邦巴和雄巴岩体的锆石U-Pb年代学与Hf同位素地球化学

对青藏高原冈底斯带西部中生代花岗岩的研究依然十分有限。本文选择青藏高原冈底斯带西部狮泉河-革吉-雄巴地区的三个花岗岩基进行了锆石SHRIMP U-Pb定年和锆石Hf同位素分析,并探讨了中冈底斯带中侏罗世-早白垩世花岗岩的分布特征及其揭示的地壳基底的属性。定年结果表明,江巴岩体花岗闪长岩年龄为170±3Ma,雄巴岩体碱长花岗岩年龄为149±3Ma,它们形成于中晚侏罗世;邦巴岩体寄主岩石正长花岗岩和其中的石英二长闪长岩包体年龄分别为144±3Ma和133±3Ma,形成于早白垩世。锆石Hf同位素和地壳模式年龄结果表明,中晚侏罗世的江巴岩体(εHf(t)为-16.8～-13.4,Hf同位素地壳模式年龄为2.1～2.3Ga)与雄巴碱长花岗岩(-11.3～-6.2和1.6～2.0Ga)具有富集的Hf同位素特征,显示了新元古界的地壳基底年龄。邦巴正长花岗岩(-4～-0.8和1.2～1.5Ga)与其中的闪长质包体(-2.8～+0.6和1.2～1.4Ga)具有一致的Hf同位素特征,显示了岩浆混合作用。本文花岗岩定年与Hf同位素结果进一步揭示出中冈底斯带存在未出露地表的古元古代地壳基底。     

内蒙古沙章土矿区闪长玢岩成岩时代及岩浆源区探讨:锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素约束

闪长玢岩因其成因及含矿性特点而备受地学界关注,内蒙古阿巴嘎旗北部沙章土矿区发育闪长玢岩体,伴生着高背景化探异常。本研究通过岩石学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及其Hf 同位素研究,确定沙章土矿区闪长玢岩的成岩年龄及岩浆源区。闪长玢岩的侵位年龄为(311.1±1.7) Ma,属晚石炭世海西中期构造-岩浆活动的产物。岩石中SiO₂含量为56.19%~60.45%,Na₂O + K₂O为4.81%~5.87%,铝饱和指数A/CNK为1.00~1.43,属高钾钙碱性、过铝质岩石;明显富集轻稀土和大离子亲石元素K、Rb及高场强元素Zr、Th、U,显著亏损重稀土及高场强元素Nb、Ta、P、Hf、Ti,显示了俯冲带岛弧岩浆岩的地球化学特征;稀土元素总量(REE)为139.62×10^-6~150.67×10^-6,具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾配分模式,显示弱负Eu异常。Hf同位素单阶段模式年龄(T_DM)为637~905 Ma,二阶段模式年龄(T_DM^C)变化范围为827~1 259 Ma,锆石ε_Hf(t)值在+1.10~+7.80之间,显示其具有幔源岩浆物质来源特征,其岩浆源区可能是由俯冲板片脱水交代上覆地幔楔,熔融体上升发生底侵作用,加热并诱发新生基性下地壳部分熔融,上升演化而形成的壳幔混源岩浆。     

内蒙古清水河木纹石特征及其形成机制

内蒙古呼和浩特南部的"木纹石"为碳酸盐岩,其质地细腻致密,具有木纹般纹饰,由红色环带及黄色环带构成.本文在野外调研的基础上,针对岩石及其红色和黄色环带进行了矿物学、岩石地球化学分析,并利用扫描电镜对元素的分布进行测试.研究表明,木纹石由中—细晶白云石组成,胶结物以泥质绢云母、钾长石和黏土矿物为主,含少量稀土矿物、钛铁矿...     

云南个旧似长石正长岩类及其岩石成因

云南个旧碱性岩体主要的岩石类型有碱性正长岩和似长石正长岩,其中,似长石正长岩中出现大量似长石矿物霞石、方钠石和碱性暗色矿物。本文根据矿物成分及特征,将这些似长石正长岩进一步划分为黑榴霞石方钠正长岩、霞石方钠正长岩、霞石正长岩及方钠霞石正长岩4类。岩石地球化学结果表明,4类岩石的地球化学行为整体表现出过碱质岩的特征,K2O+Na2O含量很高,为钾玄岩系列,同时表现出钾质的特点。分异指数高,呈现高度分异演化特点。稀土元素变化大,轻重稀土元素分异明显,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素。微量元素富集大离子亲石元素Th、U及Zr、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr大离子亲石元素,而P和高场强元素Ta、Ti亏损,同时Cr、Co、Ni含量非常低,具有中等的负Eu异常和微弱的负Ce异常。研究表明,似长石正长岩在岩浆演化过程中表现出明显的分离结晶作用特征,且岩浆起源温度较高,约为835℃,起源较深。个旧似长石正长岩为A型岩套A1亚型,结合构造判别图解,认为其可能来自角闪石或者金云母相矿物存在的富集地幔,形成于燕山晚期伸展的构造背景,岩浆在较高温度下高度结晶分异,并在侵位过程中伴随陆壳成分的混染。     

云南中甸地苏嘎印支期斑岩地球化学特征及其成矿标识

地苏嘎印支期斑岩体位于中甸岛弧东斑岩带的北端,岩性为石英闪长玢岩,与普朗超大型斑岩铜矿的成矿岩体同属于甘孜—理塘洋壳俯冲作用晚期岩浆活动的产物。全岩地球化学特征显示,地苏嘎石英闪长玢岩具有中等的SiO₂含量,较高的Al₂O₃及全碱(K₂O+Na₂O)含量。全岩亏损高场强元素,富集大离子亲石元素,稀土元素配分曲线呈典型的右倾状,显示出轻稀土富集、重稀土相对亏损的特点。主量元素和微量元素成矿指示方面的研究结果表明:与普朗38个与成矿有关的石英闪长玢岩的全岩数据相比,地苏嘎石英闪长玢岩具有相对较低的SiO₂和Y含量、较高的∑REE和(La/Yb)_N比值,但二者的Al₂O₃/(CaO+Na₂O+K₂O)比值及MnO含量差别不大。在成矿与非成矿斑岩的SiO₂- Al₂O₃/(CaO+Na₂O+K₂O)和Y-MnO图解中,地苏嘎石英闪长玢岩与普朗石英闪长玢岩数据投图结果类似。此外,地苏嘎斑岩体在物探异常、化探异常及遥感影像特征上具有明显的矿化标志,同时岩体的剥蚀深度小于侵位深度,有利于矿床的保存。以上研究结果表明地苏嘎斑岩体具有成为斑岩型铜矿床的潜力。     

滇西北中甸弧成矿岩体中榍石化学成分特征及其成岩成矿标识

位于西南三江构造火成岩带义敦弧南段的中甸弧,以发育印支期斑岩型铜矿床和燕山期矽卡岩-热液石英脉型钼-钨-铜矿而著称.针对普朗、地苏嘎和休瓦促成矿岩体中的榍石单矿物,利用EMPA和LA-ICP-MS测定化学成分,探讨化学成分对成岩成矿的指示意义.普朗、地苏嘎和休瓦促岩体榍石均为岩浆来源.普朗岩体榍石形成温度为743~754℃,休瓦促岩体榍石形成温度为702~753℃.根据榍石的δCe、δEu推断三个岩体氧逸度高低顺序为:普朗>地苏嘎>休瓦促,榍石中的Cu含量对母岩浆中的Cu金属量变化不敏感,不能单独作为母岩浆Cu金属量的判别标志;钼成矿对岩体的氧逸度要求不高,在利用榍石中的Mo含量判断母岩浆中的Mo金属量时要综合考虑氧逸度和辉钼矿结晶的影响;岩体中的F含量能降低岩浆粘度,对钼成矿有促进作用,可以作为Mo成矿的指标;榍石中的W、Sn含量对Mo-W矿床具有指示作用,休瓦促Mo-W矿岩体中榍石的W、Sn含量要高于普朗和地苏嘎不成Mo-W矿的岩体.      

青藏高原西南部赛利普超钾质火山岩富集地幔源区和岩石成因:锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

西藏拉萨地块西南部赛利普钾质-超钾质火山岩为一套含地幔包体的粗面安山岩,高K2O,MgO、Cr、Ni含量,K2O/Na2O比值和Mg#,为地幔低度部分熔融的原始岩浆,或经橄榄石、单斜辉石或Fe-Ti氧化物分离结晶.岩石强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,富集放射性成因Sr、Pb和Nd同位素,指示岩浆源区为富集地幔.采用LA-ICP-MS测定赛利普钾质-超钾质火山岩三件样品的18颗新生岩浆锆石U-Pb年龄为15.8～19.2Ma,其中钾质岩石样品SL0628中11个点的加权平均值为17.7±0.3Ma,与他人获得的40Ar/39Ar年龄一致.三件样品中新生岩浆锆石的εHf(t)变化范围为-7.6～3.9,平均地壳模式年龄(tDMC=0.86～1.59Ga)变化较大,除两个分析点显示亏损特征外,总体显示富集特征,表明岩石源于富集源区,但有少量亏损地幔物质加入.三件样品共获得49颗继承锆石的U-Pb年龄介于20～1907Ma,其Hf同位素组成(εHf(t)=-25.9～5.3)和平均地壳模式年龄(tDMC=0.79～4.08Ga)变化较大;其中的37颗年龄较小的继承锆石(20～110Ma)指示地幔源区可能受到四期明显的岩浆改造事件(62.2～64.0Ma,43.3～55.1Ma,29.5～37.7Ma和20.1～27.4:Ma)和两个岩浆活动间歇期(70～90Ma和37.7～43.3Ma).在拉萨地块首次发现29.5～37.7Ma的岩浆活动,并发现与林子宗火山岩同期的、Hf同位素富集的岩浆活动(62.2～64.0Ma,εHf(t)=-21.2～3.0).三件样品中49颗继承锆石的Hf同位素研究表明源区富集组分可能源自拉萨地块古老地壳基底和俯冲的印度大陆地壳.赛利普钾质-超钾质岩石形成可能是印度大陆地壳前缘撕裂和分段俯冲的结果.     

青藏高原南部地幔包体的发现及其意义

尽管青藏高原碰撞后超钾质岩石代表了上地幔低度部分熔融的产物,增加了对地幔的了解,但是对青藏高原陆下岩石圈地幔的性质依然缺乏清楚认识,其中一个最主要的问题是高原腹地的超钾质岩石中一直缺少幔源包体和巨晶.本文报导了青藏高原南部赛利普粗面安山岩(具有典型的超钾质岩石特征,年龄约为17Ma)中产出的地幔包体的矿物主量元素成分.包体大小为0.5cm～1.5cm,主要为两类,一类是辉石岩(0px Cpx),另一类为二辉橄榄岩(Ol Opx Cpx±Phl±sp).包体中橄榄石(Mg#=89～90,CaO=0.05%～0.12%,TiO2<0.03%,NiO=0.29%～0.80%),单斜辉石(Mg#=88～91,Al2O3=5.5%～7%),斜方辉石(TiO2=0.05%～0.15%,Al2O3=2%～5%)和尖晶石(Mg#=58～76,Cr#=10～44,Cr2O3=9%～35%,MnO=0.09%～0.24%,FeO=11%～18%,Al2O3=29%～57%,MgO=16%～21%)的成分与中国东部新生代玄武岩中的地幔包体特征一致.包体的温度为990～1140℃、压力为16～20kb,显示的地温曲线与中国东部、东非肯尼亚等世界典型裂谷区的上地幔特征一致,表明青藏高原南部在中新世尽管处于印度与亚洲大陆的挤压汇聚状态,但是仍具有区域性伸展作用存在,这与藏南广泛发育的南北向裂谷和地表高热流是吻合的.包体中含水金云母与石英的出现以及尖晶石成分不均一性等揭示了包体中多期交代作用过程.与金云母共生的尖晶石后期改造作用表明导致藏南上地幔改造的交代流体应是与寄主火山岩成分接近的富K,Si和H2O的流体.藏南地幔包体的深入研究将对揭示青藏高原地幔的成分、状态与深部作用过程以及为更好解释超钾质岩石的成因提供更多的证据.     

青藏高原拉萨地块碰撞后超钾质岩石的时空分布及其意义

对西藏拉萨地块超钾质岩石的研究是近10年来青藏高原研究的重要进展之一。本文对西藏拉萨地块中部当若雍错和许如错地区的超钾质火山岩进行了透长石和黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar定年。当若雍错粗面岩的黑云母~(40)Ar/~(39)Ar等时线年龄为13．2±0．3Ma,3个透长石的等时线年龄分别为13．0±0．3Ma、13．7±0．3Ma和13．0±0．3Ma;许如错辉石粗面岩黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar等时线年龄为11．2±0．3Ma。结合已有研究结果,探讨了拉萨地块碰撞后钾质和超钾质岩石的分布特征。超钾质岩石产出于大约东经87度以西的地区,岩石年龄介于8～25Ma之间,而钾质岩石则在东部和西部都有产出,时代为9～24Ma。超钾质和钾质岩石在野外产出的构造背景上,显示了与南北向裂谷、新生代盆地、南北延长的湖泊等分布的密切关系。拉萨地块碰撞后岩浆作用的时间与裂谷发育、岩脉侵入、埃达克岩形成等岩浆-构造事件的时间相互重叠不是偶然的,预示着可能存在一个深部岩石圈演化的统一事件,而最为可能的是高原南部岩石圈地幔的减薄作用。超钾质岩浆作用在拉萨地块与羌塘地区同时发育表明拉萨地块与藏北在构造和岩石圈演化方面具有一致性。     

青藏高原拉萨地块西部中新世赛利普超钾质岩石的地球化学与岩石成因

西藏拉萨地块西部赛利普中新世碰撞后超钾质火山岩由中国地质调查局地质填图首次发现,露头呈残丘状集中分布于中新世赛利普盆地.为一套含地幔包体的粗面岩,SiO2含量中等(55.36%～6.70%),高K2O含量(6.70%～7.50%)和K2O/Na2O比值(3.34～4.93).岩石高MgO(6.4%～7.95%)、Cr(174×10-6～421×10-6)、Ni(268×10-6～337×10-6)和Mg#(68～72),岩石为地幔部分熔融的原始岩浆.岩石高度富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE)、具有明显的Nb、Ta、Ti的负异常、富集放射性成因Sr、Pb及Nd同位素(87Sr/86Sr=0.727327～0.727803,206Pb/204Pb=18.705～18.779,207Pb/204Pb=15.731～15.761,208Pb/204Pb=39.775～39.919,143Nd/144Nd=0.511848～0.511861)、较低的εNd值(≈-15)和古老的Nd模式年龄(tDM=2.2～2.4 Ga),这些地球化学特征揭示出赛利普的岩浆源区为富集地幔(EM Ⅱ).将赛利普与拉萨地块西部其他地点和青藏高原北部的北羌塘和西昆仑地区出露的超钾质岩石进行综合对比表明,赛利普超钾质岩石可能为尖晶石相含金云母橄榄岩及少量石榴石相含金云母橄榄岩地幔的低度部分熔融的产物.拉萨地块超钾质岩石的形成可能与印度大陆岩石圈俯冲,或是俯冲的印度大陆地壳前缘撕裂和分段俯冲有关.