喜马拉雅淡色花岗岩

在青藏高原南部的喜马拉雅地区,分布有两条世界瞩目的淡色花岗岩带。南带主要沿高喜马拉雅和特提斯喜马拉雅之间的藏南拆离系(STDS)分布,俗称高喜马拉雅淡色花岗岩带,构成喜马拉雅山的主体。北带淡色花岗岩位于特提斯喜马拉雅单元内,又被称之为特提斯喜马拉雅淡色花岗岩带。这些花岗岩多以规模不等的岩席形式侵入到周边沉积-变质岩系之中,或者呈岩株状产出于变质穹窿的核部。岩体本身大多岩性均匀,变形程度不等,但岩体边缘可见较多的围岩捕虏体,并在部分情况下见及围岩的接触变质作用,反映它们的异地侵位特征。上述两带中的淡色花岗岩在矿物组成和岩石类型上表现为惊人的相似性,主要由不同比例的石英、钾长石、斜长石、黑云母(5%)、白云母、电气石和石榴石等构成二云母花岗岩、电气石花岗岩和石榴石花岗岩三大主要岩石类型。从不同地区的野外观察来看,二云母花岗岩为喜马拉雅淡色花岗岩的主体岩石类型,而电气石花岗岩和石榴石花岗岩主要以规模不等的脉体形式赋存于二云母花岗岩之中,反映前两者晚期侵位的特征。地球化学特征上,这些花岗岩具有高Si、Al、K,低Ca、Mg、Fe、Ti的特点,接近花岗岩的低共熔点组分。绝大多数淡色花岗岩具有较高的含铝指数,属于过铝花岗岩。微量元素表现为较大的变化范围,但总体上表现为富集大离子亲石元素K、Rb和放射性元素U,而不同程度亏损Ba、Th、Nb、Sr、Ti等元素。稀土元素总量总体上明显低于世界上酸性岩的平均丰度,且绝大部分表现为轻-中等程度的稀土元素分馏和不同程度的Eu负异常。传统认为,喜马拉雅淡色花岗岩是原地-近原地侵位的纯地壳来源的低熔花岗岩。但本文通过分析提出,该花岗岩可能是从一种高温的花岗岩浆演化而来,其岩浆源区的性质或成因类型目前还难以确定。该岩浆在上升侵位的过程中曾经历过大规模地壳物质的混染,并发生了高度分离结晶作用。因此,喜马拉雅淡色花岗岩首先是一种高分异型的花岗岩,是真正意义上的异地深成侵入体,而并不是原地或半原地的部分熔融体。这种以大规模地壳混染和结晶分异作用为特征的花岗岩系,在花岗岩的研究内容中还未被充分地讨论。以前根据相关信息认为这些岩石来自于沉积岩部分熔融的结论,只是较多地注意到了后期地壳混染和结晶分异作用的特征。即使这些岩石的原始岩浆将来被证明真的来源于沉积岩系的部分熔融,那以前的结论也只能说是"歪打正着"。根据形成年龄和地质-地球化学特征,本文将这些花岗岩划分为原喜马拉雅(44~26Ma)、新喜马拉雅(26~13Ma)和后喜马拉雅(13~7Ma)三大阶段。其中第一阶段对应印度-亚洲汇聚而导致的大陆碰撞造山作用,而后两个阶段同加厚的喜马拉雅-青藏高原碰撞造山带拆沉作用有关,对应青藏高原的全面隆升。根据这些淡色花岗岩的岩石与地球化学特征,我们还不能支持青藏高原存在广泛的中地壳流动的模型。相反,俯冲的高喜马拉雅岩系在深部的部分熔融及随该岩系折返而发生的分离结晶作用可很好地解释淡色花岗岩所具有的系列特征。     

新疆东昆仑于沟子地区与铁-稀有多金属成矿有关的碱性花岗岩地球化学、年代学及Hf同位素研究

东昆仑祁漫塔格地区是近年来发现的具有优越多金属成矿条件的地区,区内中-酸性侵入岩广泛发育且与成矿关系密切。于沟子铁-稀有多金属矿床位于祁漫塔格地区西部,矿床主要由产于钾长花岗岩外接触带矽卡岩内的铁-铜(钼)多金属矿化体及产于花岗岩体内部的铌、铷等稀有元素矿化体组成。锆石LA-MC-ICP-MS定年测得钾长花岗岩U-Pb年龄为210.0±0.6Ma,属晚三叠世末期岩浆活动的产物。岩体主要由条纹长石(60%~65%)、斜长石(10%~15%)、石英(20%~22%)、钠闪石(4%~5%)和少量黑云母(1%~2%)等组成,为典型的碱性花岗岩。地球化学特征上,该岩体具有高硅、高钾、准铝、钙碱性特点,富Nb、Zr、Rb、Th、U,贫Ba、Sr、P、Ti等元素,稀土元素总量较高,富集轻稀土,具强烈的负Eu异常(δEu=0.09~0.26),属于A型花岗岩。锆石εHf(t)值为-6.71~2.25,平均为-1.15,二阶段Hf模式年龄(t DM2)为1102~1674Ma,显示在成岩过程中有地幔物质的参与。综合研究认为,于沟子岩体形成于晚三叠世末后造山板内伸展阶段,该碱性花岗岩的确定,标志着东昆仑祁漫塔格地区在晚三叠世末(212~210Ma)已逐步演化为伸展构造背景下的后造山构造阶段。同时矿床的成矿时代、氧同位素及电子探针结果均显示花岗岩与铁-稀有多金属成矿有关,指示出该类型碱性花岗岩具有良好的铁-稀有多金属成矿潜力。     

新疆西准噶尔庙尔沟岩体的地球化学及年代学研究

新疆西准噶尔庙尔沟岩体侵入于早中石炭世海相火山-沉积建造中,主体由碱长花岗岩组成,局部分布有紫苏花岗岩和碱长花岗岩脉。碱长花岗岩及岩脉高硅、富碱、贫钙,里特曼指数(δ)=2.17~2.98,A/CNK=0.96~1.03,A/NK=1.08~1.13,为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性花岗岩,其富集LILEs(Rb、U、K、Th),相对亏损HFSEs(Nb、Ta、P、Ti)和Ba、Sr等,以及强烈Eu负异常,过渡族地幔相容元素Cr、Ni含量低,U、Th、Pb等地壳富集元素含量较高。Sr、Nd同位素组成:(87Sr/86Sr)i=0.70370~0.70541,εNd(t)=+4.10~+6.79,tDM=0.57~0.99Ga。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究获得锆石U-Pb年龄为309±1.4Ma,表明岩体碱长花岗岩的形成时代为晚石炭世。紫苏花岗岩的SiO 2含量为60.88%~62.06%,Al2O3含量为15.50%~15.72%,里特曼指数(δ)=2.59~2.77,A/CNK=0.86~0.88,A/NK=1.50~1.53,为准铝质钙碱性-高钾钙碱性过渡的花岗岩,相对富集LREE(Rb、U、K、Th),而亏损HREE(Nb、Ta、P、Ti)和Sr,以及较显著的Eu负异常,过渡族地幔相容元素Cr、Ni含量低,U、Th、Pb等地壳富集元素含量较高。Sr、Nd同位素组成:(87Sr/86Sr)i=0.70382~0.70388,εNd(t)=+6.67~+6.98,tDM=0.59~0.62Ga。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究获得锆石U-Pb年龄为302.1±2.1Ma,表明岩体紫苏花岗岩的形成时代为晚石炭世。综合庙尔沟岩体的地质特征、地球化学特征、年代学和区域地质背景,认为庙尔沟岩体碱长花岗岩及岩脉为A2型花岗岩,紫苏花岗岩具有A型花岗岩的地球化学性质,且它们是可能来自同一个岩浆源区,属于西准噶尔后碰撞阶段的岩浆活动产物。     

扬子地块西缘天全新元古代过铝质花岗岩类成因机制及其构造动力学背景

四川西部天全地区花岗岩属于扬子地块西缘岩浆岩带,是"康滇地轴"北段的重要组成部分。岩石形成年龄为851±15Ma(MSWD=0.7),属于新元古代花岗岩,与扬子地块西缘和北缘大量的中酸性侵入体和火山岩具有相近的形成年龄。火夹沟花岗闪长岩为过铝质、低Si O2、具有相对亏损的Sr-Nd-Pb同位素地球化学组成,结合岩石低的Al2O3/Ti O2和高的Ca O/Na2O比值,其应是在镁铁质岩浆底侵的条件下,成熟度较低的杂砂岩部分熔融形成的过铝质熔体,岩石较低的Si O2含量表明其同化了部分镁铁质熔体。而角脚坪花岗岩具有高的Si O2含量,为过铝质、富Na的熔体,而且具有极度亏损的Sr-Nd同位素组成,表明其应是亏损的玄武质岩石(洋壳或是与地幔柱有关的玄武岩)在H2O饱和条件下发生低程度部分熔融形成的过铝质熔体。结合扬子西缘其它新元古代火成岩的地球化学特征及区域构造资料,我们认为天全地区的Na质花岗闪长岩-花岗岩组合代表在高地温梯度条件下,玄武质岩石在H2O饱和条件下发生部分熔融形成的过铝质花岗岩。     

秦岭-大别-苏鲁印支造山带连接枢纽的形成时代——来自宁陕断裂带同构造花岗岩锆石U-Pb年代学的限定

最新的研究表明,南秦岭勉略缝合带可以经宁陕左行走滑断裂带与大别苏鲁的高压/超高压变质带相连。对于这个模型,两带间的"连接枢纽"—宁陕走滑断层的活动时间是关键问题之一。研究显示宁陕断裂带是南秦岭中的一条走向近E-W的走滑剪切带,早期为左行韧性剪切变形,晚期叠加了左行脆性剪切变形。对带内千糜岩化石英片岩中的两期同构造花岗岩脉的构造地质学、岩石学和锆石U-Pb和Lu-Hf同位素研究,获得早期面理化细粒花岗岩的年龄为214.4±1.1Ma(MSWD=1.3),εHf(t)主要集中在-8.58~-0.29之间,tDM2=2.45~1.62Ga;晚期钾长花岗岩脉的年龄212.8±1.6Ma(MSWD=2.1),εHf(t)=-5.79~2.07,tDM2=2.53~1.49Ga。同位素数据表明两期花岗岩脉具有相同的岩浆源区,是古老地壳物质的再循环;晚期钾长花岗岩脉是早期花岗岩演化的产物。两期同构造花岗岩脉年龄的确定,表明宁陕左行走滑断层至少从晚三叠世中期之前就已经开始活动,而不是前人认为的早-中侏罗世或晚三叠末。尤其是宁陕左行走滑断裂带与勉略缝合带具有相同的左行韧性走滑叠加晚期脆性走滑的构造样式和活动时间,表明二者的形成可能都与古特提斯洋的斜向俯冲或者扬子板块的顺时针旋转有关。本研究成果为南秦岭的"古特提斯洋缝合带"——勉略缝合带向东经宁陕断裂带与大陆俯冲和深俯冲形成的耀岭河-桐柏-大别-苏鲁高压/超高压变质带相接提供了关键的年代学证据。     

南祁连化隆地区鲁满山花岗岩的岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

位于南祁连化隆地区的鲁满山花岗岩体,岩石类型主体为黑云二长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测得其成岩年龄为(452.9±1.8)Ma,属于加里东期岩浆活动的产物。化学组成上,岩体具有高硅、富碱的特征,属于弱过铝质高钾钙碱性系列。微量和稀土元素组成上,岩体富集大离子亲石元素Rb、U、Th、K和Pb,亏损Ba、Sr、Ta、Nb、P、Ti,具明显轻稀土富集,重稀土亏损特征,显示较强烈的负Eu异常(δEu=0.06~0.55,平均0.31),综合地质地球化学资料指示该岩体应属于高分异的Ⅰ型花岗岩。锆石Hf同位素分析结果显示,岩体的εHf(t)为-7.4~0.1,二阶段模式年龄介于1425~1930 Ma,指示成岩过程中应有亏损地幔组分参与,其壳源源区很可能包括化隆岩群。结合区域构造演化,认为鲁满山花岗岩体形成于柴北缘洋壳与中南祁连陆壳俯冲碰撞的地球动力学背景下,由幔源岩浆与其诱发的地壳物质熔融产生的长英质岩浆在地壳深部混合后再经历分异演化形成。     

冈底斯中段碱长花岗岩锆石U-Pb-Hf同位素特征及地质意义

本文对冈底斯岩浆带中段谢通门塔玛地区碱长花岗岩进行了原位LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和LA-MCICP-MS锆石Lu-Hf同位素分析。研究结果表明,采自该岩体不同部位的两件锆石U-Pb同位素加权平均年龄分别为(40.02±0.39)Ma和(40.65±0.32)Ma,具有几乎一致的地质年龄,即碱长花岗岩侵位结晶年龄为40 Ma左右。LA-MCICP-MS锆石Lu-Hf同位素研究显示,176Hf/177Hf比值在0.282633~0.282878,平均值为0.282765,计算所得的εHf(t)值介于-4.08~4.15,平均值为0.28,峰值在-1~+1之间;TDMC模式年龄在822~1373 Ma,平均值为1075 Ma,峰值年龄为1000~1200 Ma。其次,样品的εHf(t)值具有正负相间的特点,εHf(t)也相对较小,为典型的壳幔混染型,岩浆源区主要以古老地壳的熔融为主。综合研究表明,谢通门塔玛地区碱长花岗岩主要是由新特斯洋板片的断离,致使软流圈地幔上涌,引起拉萨地体地壳物质的熔融、再循环而形成的,在这个过程中有部分幔源物质的加入。     

西藏北冈底斯扎独顶A型花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

西藏北冈底斯早白垩世花岗岩分布广泛;扎独顶岩体作为其中的一个典型代表,其分布广泛,呈岩基型式产出,在岩性上属二长花岗岩。在岩石化学上扎独顶岩体具有富Si O2(70.05%~74.97%)和K2O(4.09%~5.35%),贫Ca O(0.93%~2.19%)、Ti O2(0.22%~0.52%)和Al2O3(12.81%~14.24%)的特征;属于准铝质-弱过铝质(A/CNK=0.99~1.0)高钾钙碱性系列。岩体稀土元素总量偏高(∑REE=199.36×10-6~247.91×10-6),相对富集轻稀土元素(LREE/HREE=5.82~6.88),Eu负异常明显(δEu=0.30~0.45),球粒陨石标准化分布模式呈向右缓倾的V型。微量元素显示其富集Rb、Th、K、Zr和Hf,亏损Nb、Ta、Sr、Ba、P和Ti,(Zr+Nb+Ce+Y)平均值为427.63。全岩锆石饱和温度(828~838°C)表明岩浆形成温度高。上述岩石地球化学特征表明扎独顶岩体为A型花岗岩。扎独顶岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(103.8±1.0)Ma,表明其形成于早白垩世晚期;在构造判别图解上位于碰撞后的A2型花岗岩区,是在碰撞后岩石圈伸展背景下,由于软流圈物质上涌导致岩石圈地幔与壳源熔体部分熔融并经历过一定程度的混合作用而形成的。     

AMT法勘查贵州铝土矿

贵州铝土矿资源储量丰厚,分布面广,但多为隐伏型沉积型矿,仅有的易辨别、易发现的地表或浅层铝土矿已经开发殆尽,在此开展隐伏铝土矿的物探方法试验研究对今后勘查工作具有重要的指导意义。本文简要介绍了AMT基本工作方法以及贵州金沙长沟工区的地质和地球物理特征,重点讨论了AMT在长沟工区铝土矿勘查中的应用效果,通过对电阻率断面图的综合推断解释,划分出了二叠系、石炭系、寒武系之间地层界面,圈出了含矿有利部位。经钻孔验证,取得了较好的找矿效果。     

甘肃金塔县碱凹井岩体岩石地球化学特征及构造环境分析

甘肃金塔县东北的张家疙瘩一带发育大量侵入岩体,碱凹井岩体出露规模较大,侵入蓟县系平头山组,北东局部侵入石炭系干泉组,岩性主要为二长花岗岩和正长花岗岩。岩石组合类型和岩石地球化学研究表明,碱凹井岩体SiO2含量71.59%~75.86%,平均74.06%,Na2O含量3.73%~4.10%,K2O含量4.55%~4.76%,铝饱和指数A/CNK=1.04~1.20,稀土元素总量为79.95×l0-6~201.65×l0-6,(La/Yb)N=1.05~2.24,球粒陨石标准化分布模式图总体呈略微右倾的V字型,具相对平缓的富集轻稀土元素稀土分布模式。重稀土元素分馏不明显且相对亏损,Eu具明显负异常,δEu=0.07~0.36。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,亏损Ba,Nb,Sr,Ti,富集Rb,Th,K。结合区域地质背景认为,该岩体形成于后碰撞伸展作用阶段,可能源于幔源岩浆底侵,导致上覆年轻地壳(可能为洋壳和岛弧建造组成)部分熔融,并发生了较强的结晶分异作用。