新元古代地幔柱事件在Rodinia超大陆西缘的响应:来自马达加斯加的初步证据

对于Rodinia超大陆西缘在裂解过程中是否发育巨长安第斯型陆弧存在较大争议.马达加斯加即位于古地理再造Rodinia的西缘位置,其太古宙结晶基底中出露有大量新元古代侵入体,是澄清这一争议的理想研究区.由于基性岩浆岩组分识别不足等原因,前人曾认为这些侵入岩形成于俯冲带陆弧环境.但笔者在中北部Alaotra湖地区野外考察期间发现了大量辉长质岩石,对其中典型岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明其结晶于798~778Ma之间(最大误差估计).因此,这些辉长岩体事实上与岛内其他新元古代侵入体构成了双峰式侵入岩套,暗示了可能的陆内伸展环境.在此基础上,笔者重新审视了前人已发表的地球化学数据,发现该双峰式侵入岩套的基性组分显示富钾特征和拉斑演化趋势,局部甚至发育了强烈地钒钛磁铁矿化;酸性组分则显示富铁、偏铝-过铝质和碱钙-钙碱性特征,并具有相对较高的K₂O/Na₂O和Ga/Al比值以及高场强元素含量,属于A型花岗岩(铁质花岗岩).这些特征进一步表明该双峰式侵入岩套形成于陆内伸展环境而非陆弧环境.结合本文的初步研究结果和区域地质演化历史,笔者认为马达加斯加这一双峰式侵入岩套很可能是新元古代地幔柱事件在Rodinia超大陆西缘的响应.     

义敦岛弧带夏塞早白垩世A型花岗岩成因:锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素制约

义敦岛弧带晚中生代侵入岩体目前仍缺乏高精度的年代学数据制约,其成因也存在争论。作者首次在岛弧带中段夏塞银铅锌多金属矿区发现与成矿关系密切的黑云母二长花岗岩。本文对其开展了年代学、地球化学和Hf同位素分析,探讨成因及构造背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为103±1 Ma(MSWD=0.5),为早白垩世晚期岩浆活动产物。花岗岩属高钾钙碱性岩系,具有高硅、富碱和铁、贫钙和镁特征,Si O2含量为72.94%~74.98%,K2O+Na2O=7.56%~8.08%,铝饱和指数A/CNK=1.06~1.10,属弱过铝质岩石。岩石富集Zr、Hf等高场强元素和U、Th等大离子亲石元素,明显亏损Ba和Sr。REE具有明显的Eu负异常(δEu=0.13~0.25),总体呈较陡右倾的LREE富集和HREE相对亏损特征。岩相学和地球化学显示其为铝质A型花岗岩。Hf同位素组成εHf(t)=–2.7~0.6,二阶段模式年龄TDM2=925~1095 Ma。地球化学及Hf同位素揭示夏塞岩体为软流圈地幔与壳源长英质岩浆混合成因,并经历了斜长石、正长石和褐帘石等矿物的分离结晶。夏塞花岗岩体具有后碰撞花岗岩特征,形成于早白垩世晚期弧-陆碰撞造山后伸展构造背景。     

扬子陆块西缘中元古代晚期元谋花岗岩的时代、成因及构造意义

扬子陆块西缘晚中元古代地质演化史一直存在较大争议,本文选择以扬子西缘元谋杂岩中一套二长花岗岩为研究对象,开展岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学等综合研究,为认识和理解扬子西缘晚中元古代地质演化提供支撑。两件元谋二长花岗岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为1086±10 Ma（MSWD=1.4,n=50）和1099±10 Ma（MSWD=1.8,n=58）。所有样品具有高硅（SiO₂为69.44%~73.98%）、富碱（Na₂O+K₂O为6.11%~7.72%）、贫钙（CaO为0.39%~1.46%）、贫镁（MgO为0.52%~0.76%）、低钛（TiO₂为0.30%~0.59%）的特点,同时表现出强过铝质（A/CNK=1.19~1.35）及中钾钙碱性–钾玄岩系列特征。它们具有高的稀土元素总量（∑REE=211.60×10^-6~349.01×10^-6）,呈现轻稀土元素富集和重稀土元素亏损（（La/Yb）_N=4.32~7.36）;富集Rb、U、Th等大离子亲石元素和Zr、Th、Hf等,亏损Nb、Ta、Ba等元素,并具有明显的负Eu异常（δEu=0.46~0.59）,锆石饱和温度介于827~912℃之间,展示了A型花岗岩的属性。这些二长花岗岩可能是通过中上地壳的中酸性火成岩的部分熔融形成,结合前人的研究成果,它们最可能形成于弧后的伸展环境,综合扬子陆块周缘晚中元古代的岩浆记录,元谋杂岩中1.09 Ga二长花岗岩的形成应与扬子陆块开始参与Rodinia超大陆聚合有关。     

内蒙古沙麦钨矿花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及其地质意义

沙麦钨矿床位于内蒙古东乌旗地区,是该区目前已探明的中型岩浆热液型钨矿床。矿体主要赋存在黑云母二长花岗岩和黑云母二长花岗斑岩中,对这两种花岗质岩石的岩相学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学进行了研究。结果表明,黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄为135.6±1.6 Ma和136.3±1.8 Ma,黑云母二长花岗斑岩锆石U-Pb年龄为138.6±1.1 Ma,二者侵位时间均为早白垩世。两种花岗质岩体具有富SiO₂(73.73%～78.23%)、高钾钠(Na₂O+K₂O)(7.56%～8.89%)、贫MgO(0.09%～0.20%)、贫CaO(0.51%～0.89%)、贫TiO₂(0.03%～0.12%)的特征,属于过铝质-高钾钙碱性系列;微量元素富集Rb、K、Th和U,相对亏损Sr、Ba、Nb、P和Ti元素,具有强烈的Eu负异常,具有较高的FeO^T含量,较高的FeO^T/MgO和FeO^T/(FeO^T+M...     

海南岛抱伦金矿床双峰式侵入杂岩地球化学特征及对金成矿作用的启示

位于海南岛西南部的抱伦金矿产于尖峰岩体外接触带,与辉绿岩脉密切伴生,这些侵入岩蕴含了金矿成矿作用与岩浆活动-构造演化-成矿体系关系的重要信息。文章报道了对抱伦尖峰花岗岩和辉绿岩开展岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和Sm-Nd同位素地球化学研究的成果。本次工作获得了尖峰花岗岩的LA-ICP-MS方法锆石U-Pb年龄为(234.9±2.8)Ma,与辉绿岩构成双峰式侵入杂岩组合。辉绿岩属亚碱性玄武岩系列,相对富集Th、Nb、Ta等强不相容元素,无Nb、Ta、Ti亏损,显示与富集洋中脊玄武岩(E-MORB)相似的地球化学特征,其ε_Nd(t)值为4.11,指示了亏损的源区性质;尖峰花岗岩属高钾钙碱性岩系的铝质A型花岗岩,相对富集K、Rb、Th、Ce等元素,相对亏损Sr、Ba、Nb、Ta、P、Ti等元素,其ε_Nd(t)值为-7.61～-7.80,指示了再循环地壳源区。抱伦辉绿岩为交代型地幔降压熔融的产物,而尖峰花岗岩起源于中元古界泥质和杂砂岩地壳源岩于低压、高温环境下的部分熔融,该双峰式侵入杂岩与金成矿作用形成于造山后伸展-减薄构造背景。双峰式侵入杂岩的...     

广东莲花山花岗岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

广东莲花山岩体位于莲花山断裂带北部, 由规模巨大的侏罗—白垩纪花岗岩组成。本文对莲花山岩体中部进行了系统的岩石学、地球化学、锆石U-Pb同位素和Lu-Hf同位素研究, 获得片麻状花岗岩、细粒黑云母花岗岩和细-中粒黑云母花岗岩的锆石206Pb/238U年龄分别为(142.5±1.5) Ma(MWSD=3.5, N=30)、(138.9±0.6) Ma(MWSD=1.4, N=30)和(145.5±0.7) Ma(MWSD=1.2, N=28), 表明岩体为晚侏罗至早白垩世岩浆活动的产物。地球化学特征显示岩体为偏铝质-弱过铝质(A/CNK=0.97~1.1)、富碱(K2O+Na2O=6.1 wt%~ 8.1 wt%)、富钾(K2O/Na2O=1.4~1.8), 富集Rb、Th、U、K、Pb, 亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P、Ti, 与壳源岩浆特征类似。岩体SiO2含量差异较大(69.5 wt%~80.1 wt%), 高硅样品明显经历一定程度的结晶分异, 属于分异的I型花岗岩。所有样品锆石εHf(t)值均为负值(–4.5 ~ –2.0), 在年龄-εHf(t)图中, 均落入球粒陨石演化线和华夏基底演化线之间, 暗示源岩主要为古老壳源基底物质。在此基础上, 结合区域构造-岩浆记录, 本文认为莲花山花岗岩体的形成与古太平洋板片俯冲后撤(roll back)诱发的弧后扩张作用相关。     

Petrogenesis and Tectonic Implications of A-type Granites in Zhaheba in the East Junggar Region of Xinjiang, China: Evidence from Geochronology, Geochemistry and Sr-Nd Isotopic Compositions

The magma source, petrogenesis, tectonic setting and geochronology of the late Paleozoic A-type granites widely exposed in the Zhaheba area, East Junggar, have thus far not been well-constrained. A better understanding of these issues will help to reveal the magmatic processes and continental growth of Central Asia. The A-type granites in Zhaheba include the Ashutasi alkaline granites and the Yuyitasi syenogranites, which were emplaced at 321.5 ± 4.8 Ma and 321.7 ± 0.6 Ma, respectively. The major rock-forming minerals are orthoclase, perthite, arfvedsonite and quartz, which exhibit the following principal geochemical characteristics of A2-type granites. (1) Their REE distribution curves each exhibit a ‘V’-shaped pattern and a marked depletion in Eu. They are rich in large-ion lithophile elements Rb, Th and U as well as high-field-strength elements Nb, Ta, Zr and Hf, but significantly depleted in Ba, Sr, P and Ti. (2) Their (87Sr/86Sr)i values (0.7021–0.7041), εNd(t) values (4.57–5.16) and REE distribution patterns are in basic agreement with those of the Kalamaili A-type granite belt in East Junggar. The TDM2 values of the alkaline granites and syenogranites range from 661 to 709 Ma. The A-type granites may be the products of upwelling asthenosphere-triggered partial melting of immature lower crust. The alkaline granites were late-stage products of crystallization and differentiation. Compared to the syenogranites, the alkaline granites are significantly lower in K2O, Na2O, Al2O3, FeO, MgO and CaO, but significantly higher in incompatible elements (e.g., SiO2, Rb, and Sr). The magmatic crystallization temperatures of the syenogranites and alkaline granites are 874°C and 819°C, respectively. As their age gradually decreases (peak ages: 322 Ma and 307 Ma, respectively), there is a gradual decrease in the TDM2 of the A-type granites and a gradual increase in the εNd(t) value from the Ulungur belt to the Kalamaili belt in East Junggar. The study of A-type granites is therefore one of the keys to understanding the laws and mechanisms of crustal accretion during the Phanerozoic period, as well as also being of great significance for understanding the Paleozoic accretion.     

孔兹岩带古元古代中期构造背景：来自卓资地区～2.2Ga紫苏碱长花岗岩的证据

麻粒岩-紫苏花岗岩杂岩在华北克拉通孔兹岩带内分布较广但研究程度较低,本文对孔兹岩带东部卓资地区大什字紫苏碱长花岗岩进行了详细的岩相学、地球化学和地质年代学研究,探讨了其形成时代、岩石成因及构造背景,为孔兹岩带构造演化及孔兹岩系沉积环境提供约束。SHRIMP锆石U-Pb测年结果表明大什字紫苏碱长花岗岩形成于古元古代中期(～2.2Ga),并经历了古元古代晚期构造热事件及～1.89Ga变质作用叠加改造。岩石具有铁质、钙碱性至碱钙性、准铝质至弱过铝质特征,具有较高SiO₂、Na₂O+K₂O、Ga、Zr含量及FeO~T/(FeO~T+MgO)值,低Al₂O₃、CaO、MgO、 Sr、Cr含量及较高的全岩锆石饱和温度(835～887℃,平均860℃),与A型花岗岩指标相近。样品呈现平坦的右倾型稀土元素配分模式和弱的负Eu异常,富集K、Rb、Ba、Zr、Hf,亏损Sr、Nb、Ta、P、Ti。综合研究表明大什字紫苏碱长花岗岩是在弧后伸展背景下幔源岩浆上涌导致英云闪长质、花岗闪长质地壳岩石部分熔...     

锡林浩特东部早白垩世白音高老组岩石地球化学特征、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

锡林浩特东部白音高老组火山岩主要由石泡流纹岩、珍珠岩、碎斑熔岩、流纹质熔结凝灰岩等组成。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,火山岩形成于134 Ma~139 Ma之间的早白垩世。岩石地球化学研究表明:该组火山岩具有高硅、高钾、高Fe OT/Mg O比值(4.88~19.09),贫镁、钙特征,属高钾钙-碱性岩系;稀土元素表现为稀土总量较高(∑REE=82.02~436.61)、轻重稀土分馏明显(LaN/YbN=2.23~20.74)、属轻稀土富集型(LRE/HRE=2.71~11.87)、Eu负异常显著(δEu=0.06~0.42);微量元素特征表现为大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K相对较为富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损,而Ba、Sr、Zr、Ti强烈亏损,与A2型花岗岩特征相似。其岩浆来源为典型的壳源岩浆系列,是陆壳岩石部分熔融的产物,形成于造山后的张性构造环境。     

南天山西段巴雷公花岗岩体的地质年代学及锆石Hf同位素特征——岩石成因及对构造演化的约束

位于中国南天山增生造山带西段的巴雷公岩体的岩石类型为黑云母二长花岗岩。岩体中2件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为291±3 Ma和283±3 Ma。该岩体具有较高的SiO2(65.88%~72.99%)、K2O(4.23%~6.86%)和全碱含量(K2O+Na2O=7.45%~9.96%),呈现明显的Ba、Nb-Ta、Sr、P和Ti的负异常,以及轻稀土元素相对于重稀土元素的轻-中度富集和明显的Eu负异常(δEu=0.27~0.60)。上述这些特征与A型花岗岩一致。其锆石的εHf(t)值为-4.3~+1.7,二阶段Hf模式年龄为1.20~1.58 Ga。锆石Hf同位素和全岩地球化学特征暗示岩体起源于高温、低压条件下的下地壳中元古代角闪岩相变质基性火成岩的部分熔融。巴雷公岩体的围岩属于代表了南天山洋残迹的蛇绿混杂岩的一部分。巴雷公岩体无变形,侵入至蛇绿混杂岩单元中,具有"钉合岩体"的特点,从而为进一步限定洋盆闭合于二叠纪之前提供了证据。南天山增生造山带二叠纪岩体的Hf同位素均显示古老物源,揭示该增生造山带深部均为古老物质,是塔里木古老基底物质大量卷入的反映。