黑龙江黑河地区早侏罗世岩浆弧的火成岩记录及其成因

黑河地区广泛发育中生代火成岩类,但是其形成时代、不同阶段的火成岩组合、岩石成因以及形成的大地构造背景还有争议.对黑河卧牛湖一带的侵入岩开展详细的野外地质学、岩石学、地球化学、年代学等研究,以揭示岩石的时代、成因等.对卧牛湖附近产出的闪长岩及二长花岗岩开展的LA-ICP-MS锆石测年结果表明其形成于175.53±0.53 Ma和177.25±0.45 Ma,即早侏罗世.该区这一时期火成岩主要为深成相侵入岩、少量脉岩,岩石类型主要为（二长）花岗岩、花岗闪长岩及少量的二长岩类,脉岩主要为花岗质、闪长质岩脉等,是含有英云闪长岩（T₁）-奥长花岗岩（T₂）-花岗闪长岩（G₁）的T₁T₂G₁G₂岩石组合,上述岩石在TAS图上主要是亚碱性系列,硅钾图上主要为高钾钙碱系列,Peacock指数为钙碱性或碱钙性,准铝质-过铝质,硅镁图中多为MA系列,微量元素蛛网图一般富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、La、Ce、Ti等元素,稀土元素配分曲线为右倾型,轻稀土较陡,重稀土较平缓.上述岩石组合及其特征均指示岛弧岩浆岩的特征.结合构造环境判别认为该花岗岩类形成于与洋俯冲有关的环境,岩浆可能形成于俯冲玄武质洋壳的局部熔融并与上覆地幔楔发生过反应以及兴安弧下地壳的局部熔融,认为与北部蒙古-鄂霍次克洋的演化有关.      

云南金平铜厂Cu-Mo矿床矽卡岩地球化学特征及成因

云南金平铜厂Cu-Mo矿床位于滨太平洋与特提斯构造域结合部位哀牢山构造成矿带南端,该矿床主要由矽卡岩Cu-Mo矿体组成,其中Cu储量0.862×104 t（品位1.24%）,Mo储量1.706×104 t（品位0.21%）。为查明矿区内与成矿关系密切的矽卡岩成因及其与围岩的关系,分析其不同元素的性质及分布规律,揭示矽卡岩矿床成岩、成矿地质过程,本文通过采集铜厂Cu-Mo矿区矽卡岩及矽卡岩化正长斑岩和大理岩样品进行主微量、稀土元素地球化学分析,研究其特征。研究表明：Si、Fe、Ca、Ti、Al、Mg、Mn等主量元素在矽卡岩、正长斑岩之间曾发生明显置换交代地质作用;三种岩性都具有富集LREE元素,亏损HREE元素,发育较弱Eu负异常,Ce异常不明显,REE配分模式相似的稀土元素特征,说明矽卡岩、正长斑岩和大理岩有一定的成因联系。结合三者REE配分模式、Eu弱负异常及Ce异常不明显等地球化学特征,推测矿区矽卡岩形成于低温弱氧化环境,由来自深部热液流体与围岩接触交代形成,成岩流体主要来源于深部岩浆。     

印度-亚洲大陆碰撞过程中新特提斯洋岩石圈的命运

印度-亚洲大陆碰撞之后的新特提斯洋板片的断离过程及其产生的岩浆作用一直是青藏高原南部地质研究中受到广泛关注但存在极大争议的问题.分析了青藏高原南部拉萨地块上新特提斯洋板片断离存在的问题,总结了目前用于限制板片断离过程的岩石学方法.对拉萨地块南部典型地区早新生代镁铁质岩石开展了详细的地质年代学、主微量元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学分析,厘定了~57 Ma和~50 Ma与新特提斯洋板片断离过程密切相关的两套岩石.~57 Ma的镁铁质岩石显示出高的Zr/Y和Ti/Y比值,不同于拉萨地块南部广泛分布的岛弧岩浆地球化学特征,表明它们形成于板内伸展背景下,很可能代表了新特提斯板片断离的开始.~50 Ma的镁铁质岩石为富闪深成岩,反映了印度-亚洲大陆碰撞后南拉萨地块岩石圈中的富水环境,暗示大洋板片断离后仍然持续释放流体至上覆岩石圈地幔中.结合拉萨地块上已有的镁铁质岩石的年代学和地球化学数据,重建了新特提斯洋在印度-亚洲大陆碰撞之后从初始撕裂至板片完全断离的全过程,即新特提斯板片在~57 Ma开始发生初始撕裂,随后以高角度俯冲并与印度大陆岩石圈脱离,导致中拉萨和南拉萨地块同时出现广泛的镁铁质岩浆作用,在~50 Ma大洋板片完全断离.拉萨地块内部岩石圈地幔地球化学组成存在极大的不均一性,中拉萨地块和南拉萨地块东部的局部地区存在古老的岩石圈物质组成,而南拉萨地块中部主要为亏损的岩石圈.拉萨地块内局部古老富集岩石圈可能受到新特提斯洋板片断离后深部地幔物质上涌的影响转变为新生的亏损岩石圈,这一过程很可能促进了拉萨地块的中酸性岩浆大爆发作用和大陆地壳生长.      

西藏雄梅-班戈花岗岩带岩石地球化学与成矿作用

西藏中部的雄梅-班戈-青龙乡-桑雄一带发育一条连续的花岗岩带,属于班公湖-怒江成矿带的中段.该带在近年来已发现雄梅铜矿、苦嘎铜矿、日阿铜矿和青龙乡铅锌矿等中小型矿床和矿点,但仍未有更大的找矿突破.根据全面的资料收集和野外调查,对花岗岩体的地球化学性质、物质来源和成矿地质条件进行了研究.该带花岗岩主要可分为140~125 Ma、120~110 Ma、94~72 Ma三个侵入期次以及一些新生代岩体,其中120~110 Ma为岩浆活动大爆发阶段.本区西段的早白垩世的舍索、雄梅、苦嘎花岗岩体和晚白垩世的雪如、桑心日等岩体已发现显著的铜金铁等矿化,但它们的成岩成矿物质来源和围岩性质等方面与超大型斑岩铜矿有差距,可形成类似于青草山铜矿的中-大型斑岩铜金矿床或矽卡岩型矿床,有进一步找矿的潜力.沿班戈-青龙乡-桑雄连续分布的早白垩世花岗岩带与热液型、矽卡岩型铁铅锌多金属成矿作用关系密切.      

东天山觉罗塔格构造带石炭纪弧后盆地:来自基性火山岩的证据

中亚造山带西南缘东天山觉罗塔格造山带广泛发育石炭纪火山岩,这些石炭纪火山岩的成因和构造历史一直是该区域地质问题争论的焦点.通过对东天山觉罗塔格造山带石炭纪基性火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd同位素研究,获得了如下认识:（1）东天山觉罗塔格造山带石炭纪基性火山岩分为两期爆发,早期爆发时间为336 Ma,晚期爆发时间为320 Ma.早期336 Ma基性火山岩由玄武岩、玄武安山岩及同成分的火山碎屑岩组成,显示出弧火山岩属性;晚期320 Ma基性火山岩主要由玄武岩和玄武安山岩组成,包括Ⅰ型火山岩和Ⅱ型火山岩,Ⅰ型显示出大洋中脊玄武岩属性,Ⅱ型显示出弧玄武岩特征.（2）石炭纪基性火山岩中发现的大量捕获锆石（371~3 106 Ma）年龄谱系与中天山地块显示为相似的特征,表明它们在石炭纪之前可能同属一个板块,也指示早古生代地壳可能参与了成岩过程.（3）该区域石炭纪火山岩与现今存在的Okinawa Trough和Mariana Trough弧后盆地玄武岩（BABB）很相似,从弧玄武岩向洋中脊玄武岩的演变,反映了石炭纪中天山北部弧后盆地的发展.因此推断早石炭世火山岩为弧后盆地初始裂开阶段的产物,而晚石炭世火山岩为弧后盆地弧后扩张阶段的产物.早石炭世晚期的初始裂开和晚石炭世早期的弧后扩张表明天山洋的俯冲最终结束于晚石炭世末期,包括主大洋和弧后盆地最终关闭,而最终关闭的位置很可能位于中天山以南.      

巴颜喀拉中部三叠纪称多高镁闪长岩的地球化学特征、岩石成因及其构造意义

本次研究通过对巴颜喀拉中部称多地区三叠纪高镁闪长岩开展系统的锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学综合研究,深入剖析其岩石成因,在此基础上与北羌塘地体北部同时期典型高镁闪长岩进行对比,进而为深入理解巴颜喀拉-松潘-甘孜地体三叠纪岩浆岩的成因及其地球动力学背景提供重要证据。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年方法获得该闪长岩的结晶年龄为216±2 Ma,与北羌塘地区三叠纪典型高镁闪长岩的形成年龄在误差允许范围内基本一致。岩石样品具有显著高的MgO (3.2%～5.03%)、Mg~#(51%～58%)、Cr(75.8～127.6×10~(-6))、 Ni(10～41.5×10~(-6))、Yb_N(6.53～8.51×10~(-6))和Y(17.79～22.65×10~(-6))以及相对低的(La/Yb)_N和Sr/Y比值(分别为7.63～13.16和12.50～18.38),可与日本Steouchi地区赞歧质高镁安山岩和北羌塘三叠纪典型的高镁闪长岩成分类比。所有岩石样品轻重稀土分异较强,轻稀土(LREE)相对富集,并且具有中等程度的Eu负异常。样品在微量元素组成上相对于原始地幔要明显富集Th和REE,亏损Nb,Ta,P和Ti,整体上表现俯冲带岩浆岩的成分特征。综合岩石学、地球化学以及区域上多学科研究结果,可以确定研究区及周缘这些三叠纪高镁闪长岩很可能形成与板块俯冲有关的环境中,并且与与受俯冲增生楔沉积物熔体交代的地幔橄榄岩的部分熔融有关。     

宜宾珙县龙马溪组页岩岩石力学性质研究

为了研究宜宾珙县地区下志留统龙马溪组页岩的力学性质,采集该地区两处露头页岩岩样,用于单轴抗压和抗拉强度试验研究。结果表明:不管是抗压强度还是抗拉强度,D003系列岩样(最大抗压强度范围:24.81～45.56 MPa;最大抗拉强度范围:0.44～4.67 MPa)基本都高于D002系列岩样(最大抗压强度范围:31.82～87.75 MPa;最大抗拉强度范围:3.49～5.45 MPa)。页岩在单轴受压直至破坏的过程中,层理对页岩的破坏模式和破坏载荷有明显影响:页岩层理越发育,破坏载荷就越小,且页岩破裂方向与岩样自身层理方向基本一致。同时,劈裂试验的裂缝断口方向也与页岩本身的层理方向基本吻合。通过对比分析可知,宜宾珙县地区页岩的抗拉强度和单轴抗压强度均具有一定的各向异性,但总体来说,该地区页岩的抗压强度远大于抗拉强度,这表明宜宾珙县地区下志留统龙马溪组页岩在受载时更容易出现拉伸破坏。研究结果可为该地区进行页岩气钻井、压裂改造的设计提供有益参考。     

盈江县超上地区橄榄辉石岩脉地球化学特征、岩石成因及其构造环境

盈江县超上地区橄榄辉石岩脉的全岩地球化学特征表明:岩脉具有高Al、低Ti、贫P2O5和低碱的特点,属于低钾拉斑系列。另外具有与橄榄岩平衡的原生岩浆相一致的Mg#值为(70.89~72.18)、略微的Eu正异常(δEu=1.16~1.40),轻稀土元素富集,重稀土元素相对平缓;微量元素蛛网图上岩脉富集大离子亲石元素U、Th、Pb等,强烈亏损高场强元素Nb、Ta、Hf、P、Ti等。通过综合分析,认为岩脉岩浆源区为被俯冲板片流体改造过的亏损地幔,由其形成的母岩浆在演化过程中遭受了不同程度的下地壳物质的同化混染作用和有限的结晶分异作用,并可能经历了辉石的堆晶作用。结合区域资料,认为盈江县超上橄榄辉石岩脉形成于岛弧环境,超上地区可能在侏罗纪时期经历了中特提斯洋的俯冲消减。     

越南中部Kontum地块前寒武纪地壳组成和构造演化

越南中部的Kontum 地块是印支地块中前寒武纪变质岩最重要的出露地区之一。该地块由不同时代不同变质程度的岩石组成。该研究通过对该地区主要变质岩的岩石学、地球化学和锆石U-Pb 年代学分析,探讨了Kontum 地块的物质组成以及其形成的构造背景。岩相学和化学成分分析结果表明,这些基底变质岩主要由变质沉积岩和少量的变质火成岩组成。变质沉积岩的原岩主要是硬砂岩和页岩。锆石U-Pb 定年结果显示,这些沉积岩形成于古元古代晚期到新元古代晚期,并大致可以划分为五期沉积盆地的形成和演化,分别对应岛弧环境、被动大陆边缘环境、活动大陆边缘或大陆弧环境、活动大陆边缘-被动大陆边缘过渡环境和活动大陆边缘的构造背景。二个变质火成岩的原岩分别是拉斑玄武岩和S 型花岗岩,它们分别形成于1424 Ma 和1485 Ma。拉斑玄武岩显示富集Rb、Ba、Sr 等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti 等高场强元素,符合典型岛弧玄武质岩石的地球化学特征。其锆石的εHf(t)值主要为正值（-1.68~+14.2）, 表明其岩浆起源于亏损的岩石圈地幔。地球化学特征表明其形成于岛弧环境,与第三期沉积沉积作用环境相符。S 型花岗岩具有较高的SiO2、ALK和A/CNK（>1.1）,以及中等的稀土含量和中等的Eu 负异常。其原岩岩浆锆石的εHf (t)值变化于+5.97~+12.1,表明源区沉积岩的碎屑主要来自新生地壳。对比显示Kontum 地块与海南岛在中元古代时期很可能曾经相连,在Columbia 超大陆裂解时期处于超大陆的边缘。