特提斯喜马拉雅带东段列麦白云母花岗岩年代学及成因

列麦白云母花岗岩位于特提斯喜马拉雅东段,侵位于雅拉香波穹窿边部早古生代浅变质岩中。为揭示其形成时代及成因,本文对其开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素及岩石地球化学研究。结果表明列麦白云母花岗岩具有高SiO_2(71.08%～71.49%)、Al_2O_3(15.55%～15.72%)和K_2O(4.32%～4.57%),高的A/CNK比值(1.17～1.21),低的CaO/Na_2O比值(0.22～0.28),属于高钾钙碱性过铝质花岗岩;富集Rb、Th和Hf,亏损Ba、Nb、Sr和Ti,稀土元素呈轻稀土(LREE)富集,重稀土(HREE)相对亏损的向右倾斜的配分模式(LREE/HREE=16.57～17.91),具有弱负Eu异常(δEu=0.78～0.79)。与二云母花岗岩比较,列麦白云母花岗岩具有较高的Rb含量(204.1×10~(-6)～293.8×10~(-6))、较低的Sr(134.6×10~(-6))及显著的重稀土分馏效应。锆石新生边年龄为48.5±1.1 Ma(MSWD=2.1),代表其结晶年龄,该年龄为目前报道的最早年龄,其初始Hf同位素组成ε_(Hf)(t)=-6.4～-2.3,显示物源为壳源性质,二阶段模式年龄介于731～839 Ma之间,表明成岩物质形成于新元古代;核部继承锆石年龄变化在135.7～3339.2 Ma之间,表明其源岩为早白垩世沉积岩,是在印度与欧亚大陆主碰撞阶段,陆-陆碰撞导致地壳缩短加压升温,引起早白垩世沉积岩部分熔融而形成的。     

柴达木盆地北缘果可山石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其成因

柴达木盆地北缘果可山地区石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得的206 Pb/238 U加权平均年龄为247±3 Ma。石英闪长岩由斜长石(55%~60%)、石英(15%~20%)、角闪石(10%~15%)和黑云母(5%~10%)组成,属准铝质-弱过铝质系列(A/CNK=0.95~1.02),具有I型花岗岩特征。样品富集轻稀土元素和大离子亲石元素(K、Rb、Cs、Ba、Th等),相对亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、P、Ti等),类似弧岩浆岩。样品中MgO含量(2.04%~2.44%)和Mg#值(48.9~51.9)均高于变玄武岩/变泥岩在1~4GPa压力下部分熔融形成的熔体,且包含大量暗色包体,这暗示它们可能是由角闪岩相下地壳部分熔融产生的岩浆和富集地幔来源的岩浆发生混合而成。低的锆石Ti温度和高Ce~(4+)/Ce~(3+)比值,表明其结晶自低温、高氧逸度岩浆,岩浆形成过程中可能有富水熔体/流体的加入。在花岗岩构造环境判别图解上,样品均落在火山弧环境;同时,样品La/Nb比值(2.27~2.64)与活动大陆边缘区高La/Nb比值(2.0)特征相吻合。结合区域地质背景分析,我们认为果可山石英闪长岩形成于古特提斯洋向北俯冲的活动大陆边缘弧环境。     

胶东地区燕山期岩浆活动及其构造环境——来自单颗锆石SHRIMP年代学的记录

山东胶东地区中生代构造-岩浆事件和金矿成矿作用密切相关,其主要构造-岩浆事件包括:1220~200 Ma,扬子板块相对华北板块的南北向碰撞形成苏鲁高压-超高压变质带及同造山花岗岩与造山后高碱正长岩,属于典型的幔源型花岗岩系列;2 165~150 Ma,晚侏罗世时期形成与金矿有关的玲珑(昆嵛山)造山早期片麻状二长花岗岩组合,为过铝质花岗岩类,属胶东基底岩系的部分重熔产物。3 135~110 Ma,由壳幔混合岩浆结晶分异形成郭家岭花岗岩和伟德山花岗闪长岩。燕山期是胶东地区岩浆活动的鼎盛时期,表现为四次强烈的构造-岩浆事件,代表了燕山造山事件四个构造幕,并以挤压与伸展相互转化为特征。研究表明胶东地区中生代花岗岩具有继承性和再生性特点,采自郭家岭花岗闪长岩中的SHRIMP锆石U-Pb同位素年代学测定结果表明:锆石由核部到边部年龄值分别为2573~2194Ma、164.8~147.8和126.6~126.2Ma,显示了胶东结晶基底、玲珑花岗岩和郭家岭花岗岩形成的年代学信息,揭示了它们之间复杂的继承性和再生性,即新太古代胶东岩群、TTG岩系和古元古代荆山群、粉子山群等胶东基底岩系交代重熔形成S型玲珑花岗岩,由壳幔混合岩浆形成的郭家岭花岗岩在形成与侵位过程中重熔交代了部分玲珑花岗岩物质并侵位于玲珑花岗岩中。分析认为2573.4~2194.4 Ma是胶东结晶基底的年龄信息,164.8~147.8Ma代表了玲珑花岗岩形成的年龄信息,126.2~126.6Ma则代表了郭家岭花岗岩形成的年龄信息。这种年龄信息组合也反映了胶东地区从新太古代陆块形成、古元古代克拉通化到三叠纪华北陆块与扬子陆块碰撞至玲珑S型花岗岩形成、郭家岭壳幔混合型花岗岩形成演化的年代学记录,浓缩了胶东地区中生代岩浆起源和演化的过程,进而为诠释胶东地区深部岩浆作用过程提供了新的资料,并对后续的相关科学研究尤其是金矿的多期成矿作用提供了佐证。     

南天山巴音布鲁克花岗岩岩体成因:锆石U-Pb定年、Hf同位素及其地球化学证据

巴音布鲁克岩体为南天山北缘出露不多的代表性早古生代花岗岩体,由二长花岗岩和钾长花岗岩构成,两类岩石均显示富集Rb、Ba、Th、K和Pb等LILE,亏损Nb、Ta、Ti等HFSE的活动陆缘弧岩浆地球化学特征。其中,二长花岗岩相对低SiO_2和K_2O,略高CaO、Fe_2O_3T和MgO,具轻重稀土中等分馏、弱负Eu异常的稀土元素分布模式。钾长花岗岩明显高SiO_2,富K_2O,低CaO和MgO,强烈亏损Sr、Ba、Eu、Ti和P,高DI指数(94.31~95.52)和高Rb/Sr比值,轻重稀土中等分馏,呈现出强负Eu异常的稀土分布模式,指示岩浆经历了较高程度演化。二长花岗岩和钾长花岗岩分别获得464.5±3.5Ma和430.2±3.2 Ma的形成年龄,对应的锆石εHf(t)分别为-8.66~-6.56和-5.33~-2.19,Hf陆壳模式年龄TDMC分别为1.58~1.69Ga和1.33~1.49Ga,明显高于其形成年龄,表明岩浆主要源自中元古代基底陆壳物质的部分熔融。结合南天山北缘和中天山南缘类似的同期花岗岩的广泛出现认为,巴音布鲁克岩体中的二长花岗岩和钾长花岗岩分别代表了南天山洋早期俯冲消减活动陆缘弧岩浆和晚期成熟岩浆演化的结果,表明其大洋俯冲消减作用一直持续到志留世仍未结束。     

西藏多龙矿集区地堡铜(金)矿床年代学、流体包裹体、地球化学特征及其成因类型研究

多龙矿集区位于班公湖-怒江成矿带西段北侧、羌塘地块南缘,是我国近年来发现的最大斑岩-浅成低温热液型Cu(Au)矿集区。地堡是多龙矿集区最西南边缘的矿床,资源潜力巨大,有望达到超大型规模,但研究程度薄弱。本次工作对地堡Cu(Au)矿开展了锆石U-Pb测年、流体包裹体、地球化学等方面的研究,为推动资源勘查和矿集区成矿规律的总结提供理论依据。含矿斑岩锆石206 Pb/238 U平均加权年龄为111.2±0.4Ma(MSWD=0.67),与矿集区成矿岩浆活动时限一致,是矿集区重要组成部分。石英脉流体包裹体显示矿床主成矿期成矿流体温度集中于140~382℃,主要集中在240~280℃。成岩阶段石英斑晶中Ⅰ型包裹体盐度范围为0.2%~20.7%NaCleqv.,含盐子晶包裹体盐度为33.6%NaCleqv.和43.9%NaCleqv.;成矿阶段不含石膏石英脉Ⅰ型包裹体盐度范围为0.2%~20.8%NaCleqv.,黄铁矿石英脉Ⅰ型包裹体盐度范围为1.1%~11.1%NaCleqv.,石膏中Ⅰ型包裹体盐度范围为0.5%~9.3%NaCleqv.。对钻孔DNZK6428样品进行主微量元素测试并进行因子分析计算,结果表明F1、F2、F3代表成岩阶段,因子主成分为Y-Ho-Er-Tm-Yb-Dy-Lu-Tb-Eu-Gd-Sm-La-Ce-Pr-Nd-SiO_2-Al_2O_3-CaO等,F4和F5代表铜金矿化阶段,因子主成分为Sn-Sb-Ba-Fe_2O_3-Sr-|SiO_2|-Ni-Cu-U-In-Cd-Au-Zn。黄铁矿δ34SV-CDT值总体较为集中,呈"双峰塔式"分布,变化范围为-7.8‰~4.1‰,均值为-4.23‰,为深源岩浆硫,硫的来源接近地幔硫。矿床粒状黄铁矿Co/Ni比值为0.207~10.775,平均值4.39,脉状黄铁矿Co/Ni比值为0.353~23.155,平均值3.802,均为热液成因。矿相学与岩相学研究结果显示矿床具明矾石和硫砷铜矿典型高硫化浅成低温热液矿床的矿物组合,地堡Cu(Au)矿为高硫型浅成低温热液矿床。     

扬子地块西、北缘中元古代地层的划分与对比

广泛分布于扬子地块西缘和北缘的中元古代地层经历了强烈的变形和绿片岩相的变质改造。根据形成时代,该区的中元古代可以识别出两个阶段,中元古代早期(1.8~1.4Ga)和中元古代晚期(1.4~1.0Ga)。中元古代早期的地层包括大红山群、东川群、河口群和通安组(1~4段),中元古代晚期的地层主要由分布在扬子地块西南缘的昆阳群、会理群和分布于扬子地块北缘的神农架群和打鼓石群组成。新的锆石原位定年结果表明,通安组的凝灰岩形成于1744±14Ma左右,河口群角斑岩形成于1659±23Ma左右,侵入会理群天宝山组的辉长辉绿岩形成于1026±7Ma左右。根据岩石组合、形成环境以及年代学资料,中元古代早期的大红山群、东川群、河口群和通安组(1~4段)形成时代相近,地层组成基本相同,它们都含有与岩浆热液有关的铁氧化物铜金(IOCG)矿床或层状铜矿床(SSC),都在1.75~1.45Ga期间形成于大陆裂解环境。扬子地块北缘的火地垭群也可能属于中元古代早期地层。中元古代晚期地层在扬子地块西缘北缘均有分布,其中的昆阳群和会理群大体形成于1.2~1.0Ga,神农架群和打鼓石群形成于1.4~1.0Ga,它们的顶界可能延伸到新元古代早期。在中元古代晚期的地层中含有大量叠层石,表明它们形成于温暖潮湿的浅海环境。除上述的中元古代晚期地层之外,云南元谋地区的苴林群、川西的登相营群、通安组五段等也属于中元古代晚期的地层。     

赣南岐山岩体深熔-幕式岩浆活动:来自锆石U Pb精细年代学研究

武夷山地区加里东期深熔混合岩化-岩浆作用普遍,且两者时代一致或相近,但是加里东期深熔作用的启动时间尚不明确。赣南寻乌县岐山岩体位于武夷山构造带南部,该岩体形成时代缺乏精确的年代学依据。基于锆石LA-ICP-MS U-Pb测年手段,在该岩体中发现两期锆石,早期锆石为深熔成因,晚期为岩浆成因。本次研究获得的晚期锆石形成时代为445~440Ma,具有从外向内年龄渐新的规律,表明该岩体形成于晚奥陶世晚期-早志留世,可能是从源区上升的不同批次岩浆就位的结果,即该岩体为加里东期深熔-幕式、多期次岩浆活动的结果。边缘部位与岩体中心部位分别获得早期深熔锆石加权平均年龄值(458±4Ma)与岩浆锆石加权平均年龄值(460±4Ma),两者在误差范围内一致。表明武夷山地区在加里东早期,大约460Ma左右发生了一期深熔-岩浆活动,为武夷山构造带加里东运动深熔作用的启动时代提供了制约。     

青海牛鼻子梁镍矿勘查区闪长岩U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素研究

本文对牛鼻子梁镁铁质-超镁铁质杂岩体中产出的闪长岩进行了详细的U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析,以便对岩石的成因及南祁连造山带对柴达木盆地的俯冲效应予以研究。闪长岩中锆石LAICP-MS U-Pb定年结果表明,闪长岩的形成时代为361±3 Ma(MSWD=0.049),即晚泥盆世。岩石地球化学方面,SiO_2含量为53.44%~58.27%,Na_2O+K_2O为4.80%~6.39%,K_2O/Na_2O比值为0.33~0.97,显示出富钠的特征,岩石由钙碱性序列向高钾钙碱性序列过渡。微量元素原地地幔标准化蛛网图上显示相对富集大离子亲石元素(Rb、K)及轻稀土,相对亏损高场强元素(Ta、Nb、Zr),同时Th含量介于2.03×10~(-6)~6.57×10~(-6)之间,Th/Ta比值为2.73~12.82之间,显示为壳幔混染作用的产物,另外据闪长岩中发现的辉长岩包体也表明了壳幔岩浆的混合。闪长岩Hf同位素显示,岩石的ε_(Hf)(t)值和二阶段模式年龄(TDM2)分别介于±6.41~±9.36和714~878Ma之间。上述结果表明,岩体的原始岩浆是一种幔源物质为主,混合新生陆壳部分熔融的产物。综合区域岩石构造背景的研究,认为牛鼻子梁闪长岩岩体形成于南祁连向柴达木板块俯冲碰撞后伸展的环境。     

新疆东天山铜镍成矿带西段镁铁—超镁铁质岩体成因及成矿潜力研究

新疆东天山铜镍成矿带铜镍总储量达百万吨,是我国重要的铜镍矿集区。以往的研究多集中在成矿带的东段和中段,而本文选择成矿带西段的典型岩体进行详细的地质年代学、矿物学和岩石地球化学研究。东天山铜镍成矿带西段镁铁—超镁铁质岩体以大草滩和白鑫滩岩体为代表,可分为四种岩相:闪长岩相、辉长岩相、橄榄辉长岩相和橄榄岩相,其中橄榄岩相为主要含矿岩相。白鑫滩岩体橄榄辉长岩锆石U-Pb年龄为286.4±1.6Ma,与岩体含长辉石橄榄岩(~278 Ma)相差~7 Ma。大草滩和白鑫滩岩体样品主量元素投影点都处于主要造岩矿物化学成分之间,表明岩体的主量元素主要受堆晶矿物控制。大草滩和白鑫滩岩体的微量元素标准化图解与东天山典型成矿岩体相似,均具有明显的Nb,Ta亏损,且具有较高的ε_(Nd)(t)值(+6.01~+8.9,t=286 Ma)和ε_(Hf)(t)值(+11.62~+16,t=286 Ma)。大草滩和白鑫滩岩体岩浆源区是软流圈上涌导致被俯冲事件改造的交代地幔发生部分熔融的产物。岩体橄榄石Fo值与Ni的关系表明岩浆在橄榄石结晶过程中存在硫化物熔离。模拟计算表明上述岩体母岩浆在上侵过程中在深部与新生的岛弧地壳发生5%~15%的混染后达到了硫饱和,造成了硅酸盐岩浆PGE的亏损。分离结晶和地壳硫的加入是导致岩浆在地壳层位发生二次熔离的主要因素。不同岩相的年龄数据表明大草滩和白鑫滩岩体形成于多期次岩浆作用,有助于形成具有经济价值的铜镍矿体。对比可得新疆东天山铜镍成矿带西段的镁铁—超镁铁质岩体的年龄和硫化物饱和过程与东段和中段的成矿岩体相似,故成矿带西段有寻找大中型铜镍硫化物矿床的潜力。     

滇中姚安老街子板内富碱火山岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及火山机构划分

滇中姚安老街子板内富碱火山-岩浆杂岩体属于哀牢山-金沙江富碱侵入岩带的一部分,因其富含Pb-Ag-Au多金属矿床和特殊大地构造位置被地质学家广泛关注。尽管前人在矿床学(金属赋存状态和物质来源)、岩石学、地球化学等方面展开大量的研究,但关于姚安富碱火山岩体火山机构和岩相学以及形成时代等却少有研究。本文对老街子火山-岩浆杂岩体进行详细的岩相学地质调查和剖面实测,划分出完整的次火山岩相(含集块正长斑岩)、火山-沉积相(凝灰质砾岩和砂岩)和火山喷发相火山机构,其中将火山喷发相细分为溢流亚相(熔结凝灰岩和假白榴石粗面岩)和爆发亚相(含角砾和集块粗面质熔结凝灰岩)。并对粗面质凝灰岩和熔结凝灰岩进行锆石SHRIMP U-Pb精确年代学研究,最终分别获得~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为33.63±0.50Ma和33.27±0.38Ma,代表着火山岩喷发形成时代为渐新世。该期火山岩的报道为老街子Pb-Ag-Au矿区深部外围找矿预测提供新思路,也为青藏高原东南缘新生代岩石圈构造演化和地球动力学过程研究提供新的窗口。