胶东郭家岭岩体固结冷却轨迹与隆升剥蚀

胶东郭家岭岩体位于华北克拉通东南缘,其详细的冷却固结条件缺乏系统研究,而对岩体形成与金矿之间的关系也存在争议。本文利用岩浆锆饱和温度计、角闪石全铝压力计、角闪石-斜长石温度计、角闪石-黑云母温压计、二长石温度计,结合已有的锆石U-Pb年龄和角闪石、黑云母40Ar-39Ar同位素年龄,探讨郭家岭岩体的冷却固结史及其隆升机制。花岗岩QAb-Or标准矿物共结压力图解、角闪石全铝压力计及角闪石-黑云母压力计均得到岩体就位压力约4~5kbar。锆饱和温度计、角闪石-斜长石温度计、角闪石-黑云母温度计、二长石温度计所获得温度分别为726~800℃、657~717℃、650~700℃、570~580℃,结合角闪石、黑云母的40Ar-39Ar封闭温度确定了郭家岭岩体最有可能的冷却轨迹。郭家岭岩体(130~126Ma)侵位深度约13±1.6km,侵入郭家岭岩体的艾山岩体(116±2Ma)侵位压力在1kbar左右,对应深度约2.7km,表明郭家岭岩体在约10Myr内,隆升剥蚀量达10km左右。这种快速剥蚀的机制可能与华北东部中生代岩石圈减薄导致的地壳浅部隆升有关。     

胶东地区西石棚单元似斑状二长花岗岩的地球化学特征及其重建

郭家岭序列侵入岩主要分布在胶东半岛西北部,是胶东地区金矿床的主要控矿围岩,提高该序列岩石演化研究程度,有助于指导该地区金矿找矿。通过对郭家岭序列各单元岩体进行野外地质调查研究,在莱州三山岛、龙口冯家—前迟家等地区,均发现原西石棚单元似斑状粗中粒含角闪黑云二长花岗岩。其具有高的SiO_2(69.06%～72.01%)、全碱(Na_2O+K_2O=7.69%～8.58%)、Ba(1573×10~(-6))、Sr(765×10~(-6))、(La/Yb)N(28.56)、Sr/Y(116)、LILE/HFSE,低的Al_2O_3(14.76%～15.53%)、MgO(0.32%～1.16%)、Y(8.31×10~(-6))、Yb(0.65×10~(-6)),相对平坦的HREE,无明显的铕异常,以及明显亏损Nb,Ta,P,Ti等高场强元素;锆石LA-ICP-MS定年结果为127±2Ma。研究表明,似斑状粗中粒含角闪黑云二长花岗岩与郭家岭序列花岗岩具有相似的主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,属于郭家岭序列花岗岩。该文认为应该在郭家岭序列中恢复西石棚单元似斑状粗中粒含角闪黑云二长花岗岩,置于罗家单元之下。     

郭家岭花岗闪长岩岩体中闪长质包体的成因研究

郭家岭花岗闪长岩是胶东金矿区的重要岩体，Rb－Sr全岩等时线年龄为200．6Ma［1］。岩体中常见一种闪长质包体，这些包体具有淬火结构、变余斑状结构及索列特扩散分带，表明它们是由来自地幔的高温玄武质岩浆快速冷凝结晶形成的。包体中存在由辉石→角闪石→黑云母→石英完整的交代系列，反映了包体岩浆受到壳源长英质主岩岩浆不同程度的交代改造。包体的常量元素、微量元素及稀土元素也支持壳幔岩浆相互作用的成因解释。     

胶东地区郭家岭花岗闪长岩的地球化学特征及成因

本文系统地报道了郭家岭花岗闪长岩的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素组成,重点讨论了郭家岭花岗闪长岩的岩石成因、成岩物质来源及其地质意义.研究结果表明,郭家岭花岗闪长岩的SiO2含量从62%至72%,Na2O/K2O=0.64-1.79,多数样品大于1.0;K2O+Na2O值为7.34-8.49%,铝指数A/CNK=0.82～1.1,属于准铝质或过铝质Ⅰ型花岗岩;高Sr含量(Sr＞800μg/g)、低Y和Yb含量(Y＜10μg/g;Yb＜1.0μg/g)、轻重稀土分馏强烈(LaN/YbN=17.4～47.8);这些地球化学特征类似于adakite、太古代TTG岩系、Na质花岗岩及HiSrBa花岗岩而不同于岛弧环境的英安岩.高的初始87Sr/86Sr比值(0.7094～0.7114),负的δNd(t)值(-11.2～-17.5),表明花岗闪长岩与adakite、HiSrBa花岗岩的成因不同而类似于Na质花岗岩和TTG岩系,即郭家岭花岗闪长岩是由下部地壳镁铁质岩石脱水部分熔融作用形成的.Nd同位素与胶东地区基性脉岩的Nd同位素组成相近,表明二者有可能具有相似或相同的源区.但基性脉岩出露面积明显小于花岗岩,二者之间存在着SiO2成分间隔,并且基性脉岩的不相容元素明显高于花岗闪长岩,从而表明花岗闪长岩不是基性脉岩结晶分异的产物,这与由幔源岩浆直接分异形成的高Sr、Ba花岗岩(HiSrBa)的成因不同.因此,花岗闪长岩有可能来源于早先与脉岩源区相似的基性岩浆底侵作用而形成的下地壳镁铁质岩石.其地球化学特征表明母岩浆在岩浆演化过程中经历了少量地壳混染作用.Mg#＞50的岩石具有高Sr、Sr/Y、La/Yb等地球化学特征,表明岩浆形成时源区残留相中含有密度较大的石榴石,从而可能引起下地壳物质及岩石圈地幔的拆沉.这对研究胶东地区地区乃至中国东部在中生代期间岩石圈强烈减薄作用的机制和过程具有重要的地质意义.     

胶西北郭家岭花岗闪长岩侵位深度:来自角闪石温压计和流体包裹体的证据

本文应用角闪石地质温压计和流体包裹体对胶东西北部与成矿关系密切的郭家岭花岗闪长岩结晶的温压条件、侵位深度进行了讨论。郭家岭花岗闪长岩的矿物组合为斜长石、角闪石、黑云母、石英、碱性长石、铁-钛氧化物、榍石和次生绿泥石,符合角闪石温压计的使用前提。应用角闪石-斜长石温度计和角闪石全铝压力计所获得的温压条件分别为,郭家岭岩体为694~733℃,1.3~2.4kbar,丛家岩体为702~719℃,2.4~3.9kbar,北截岩体为723~727℃,3.8~4.2kbar。未变形岩石的石英中含有5种类型包裹体,其中CO₂-H₂O-NaCl包裹体广泛分布,最具有代表性。由CO₂-H₂O-NaCl包裹体等容线相图计算的温压范围与岩石所获得的温压范围一致,表明角闪石温压计获得的结果是比较可信的。岩体的侵位深度变化较大,其中郭家岭岩体平均为6km,丛家岩体平均为10km,北截岩体平均为13km,显示从东到西侵位越来越深结晶温度越来越高的趋势。不同侵位深度的岩体同时出露到地表暗示了早白垩世以来胶东地区的剥蚀抬升速率可能是不均匀的,西部相对东部抬升更快剥蚀更多。