胶东半岛艾山岩体岩石地球化学特征及成因意义

[摘 要]艾山岩体位于胶东半岛的栖霞和蓬莱之间,主要岩性为二长花岗岩。岩石(地球)化学特征表明,艾山岩体为高硅(SiO₂=68.01%～75.85%)、高钾(K₂O/ Na₂O>1)、高镁和铁(MgO+Fe₂O₃+FeO+TiO₂>2%)、准铝-过铝质(A/ CNK=0.916～1.012)的钙碱性花岗岩,属I 型花岗岩。Rb、Ba、K、Sr 等大离子亲石元素(LILE)明显富集,Y、Hf、Zr、Yb、Nb、Ta 等较不活泼的高场强元素(HFSE) 相对亏损,显示负的Nb 异常和高的正Pb 异常,表明岩浆起源于下地壳,且地幔物质参与了岩浆作用过程。轻稀土元素相对富集,具弱的Eu 异常,SiO₂与ΣREE、δEu 相关性表明岩石主要受部分熔融控制。构造环境图解判别显示,艾山岩体的形成与岩石圈的消减和古太平洋板块俯冲有密切的联系。     

新疆西准噶尔克拉玛依岩体中暗色岩墙的形成时代及地质意义 ——来自锆石LA-ICP-MS和角闪石Ar-Ar定年的证据

新疆西准噶尔克拉玛依岩体以及周围地层中存在着大量暗色闪长玢岩岩墙,是岩浆物质贯入3组走向不同的裂隙形成的。对其中一个闪长玢岩岩墙样品进行锆石LA-ICP-MS年代学测试,得到303.1±1.2Ma的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄,对从该闪长玢岩中分离出的角闪石进行Ar-Ar年代学测试,得到312.1±2.8Ma的坪年龄(1120～1400℃)和313.6±6.9Ma的反等时线年龄。对该闪长玢岩岩墙附近的含角闪石黑云母二长花岗岩进行的锆石LA-ICP-MS年代学测试,获得其²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为319.0±1.0Ma。对侵入石炭纪地层的一个花岗斑岩岩脉样品进行锆石LA-ICP-MS年代学测试,得到了315.3±1.0Ma的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄。上述年代学测试结果表明克拉玛依市以西地区的暗色岩墙形成时代是石炭纪末期,不是前人所说的二叠纪。在这些岩墙形成之前,该区在石炭纪晚期还发育以克拉玛依岩体及附近酸性岩脉为代表的花岗质岩浆活动。上述围岩和岩墙的年代学资料揭示出该区闪长玢岩岩墙所占据的裂隙形成时代在315～303Ma之间,为新疆西准噶尔地区晚古生代地球动力学背景及岩浆活动的深入研究,提供了时间方面的约束。     

皖南旌德花岗闪长岩与暗色包体的成因: 地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

旌德复式岩体位于安徽南部,主体相花岗闪长岩中发育暗色包体。本文对花岗闪长岩与暗色包体进行了岩相学观察、全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。岩相学观察发现暗色包体为典型岩浆岩结构,且发育针状磷灰石。主量元素分析数据表明花岗闪长岩的SiO₂含量为66.04%~67.80%;暗色包体的SiO₂含量为54.63%~54.77%,为二长闪长岩。花岗闪长岩的Mg^#=38~40;暗色包体的Mg^#=44~45。微量元素分析数据表明花岗闪长岩与暗色包体的REE球粒陨石标准化图呈右倾型,Eu负异常;大离子亲石元素富集,高场强元素亏损。锆石U-Pb年代学与Hf同位素研究表明,花岗闪长岩与暗色包体的年龄分别为139.7±1.3Ma和142.3±1.7Ma,在误差范围内一致。花岗闪长岩锆石的ε_Hf(t)为-2.5~0.4,地壳模式年龄(t_DM^C)为1170~1350Ma;暗色包体锆石的ε_Hf(t)为-5.2~1.8,地壳模式年龄(t_DM^C)为1090~1530Ma。两者的t_DM^C峰值都在1.2~1.3Ga。这些数据表明花岗闪长岩中的暗色包体为同源岩浆混合成因,源区为年轻地壳,有可能为中新元古代古华南洋壳俯冲扬子板块形成的火山岛弧。旌德花岗闪长岩在Pearce et al.(1984)的构造判别图上落在岛弧花岗岩区。在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区。花岗闪长岩的岩浆Zr饱和温度低(630~680℃),与锆石钛温度计(630~720℃)给出的结果基本一致。锆石的Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)高(240~530),指示岩浆具有高的氧逸度。旌德岩体的低温与高氧逸度特征说明岩体的源区物质受到过洋壳俯冲的影响。旌德岩体的成因可能与太平洋板块后撤诱发的地壳部分熔融有关。     

高放废物处置库北山预选区岩体筛选定量研究

以北山预选岩体的地学数据集成为基础、GIS技术为支撑,开展预选区众多岩体筛选特征分析,针对预选区岩体规模、形态与完整性开展定性及定量研究,为北山预选区岩体筛选和评价提供方法与依据。     

青藏高原西北缘红其拉莆岩体的岩石成因、时代及其构造意义

青藏高原西北缘的南羌塘地块(班公湖-怒江结合带西段北侧)中发育着规模巨大的白垩纪花岗岩带,红其拉甫岩体是该花岗岩带中典型岩体之一,主要由花岗闪长岩和少量闪长岩组成。结合锆石阴极发光(CL)图像和Th、U、REE元素特征,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,测得岩体年龄为107.2±0.9Ma,属于早白垩世晚期。地球化学特征显示,岩体偏中性,富Al、Ca和K,稀土元素含量低,轻重稀土分馏明显,中等或弱的负铕异常,富集大离子亲石元素(Rb、Th、K和LREE),亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti和HREE),属于高钾钙碱性准铝质—弱过铝质I型花岗岩。在岩浆演化过程中,部分熔融与结晶分异作用均起重要作用,并发生了以斜长石、磷灰石和钛铁矿为主的分离结晶作用。岩体的CaO、CaO/Na2O值较高,Nb、Ta亏损、Mg#值较小、相对富钾以及Sr同位素等特征说明岩体源岩应来自下地壳角闪岩相的变玄武岩。根据岩体较低的Y、HREE含量和较高的Al2O3、Sr、Sr/Y比值,发育石英与碱性长石的交生结构,以及SiO2对Mg#和Al2O3图解,推测岩浆源区压力>1.5GPa(地壳厚度至少50km),通过对锆石饱和温度的计算和锆石结构、U-Pb同位素分析,得出岩体初始岩浆温度>788℃,这与高Sr低Yb型花岗岩(埃达克岩)的形成温压条件一致,残留相应为石榴子石+角闪石+金红石(无斜长石)。综合区域地质资料分析,该岩体应是与班公湖-怒江洋闭合有关的冈底斯地块与羌塘地块之间的碰撞造山,导致地壳加厚的产物,表明班公湖-怒江洋西部与中东部的闭合时限可能具有一致性。     

Hercynian plutonic rocks of Voras Mountain,Macedonia, Northern Greece: their structure,petrogenesis, and tectonic significance

We studied the structural, petrological, and geochemical characteristics, as well as the geotectonic setting, of the Hercynian (300 ± 3 Ma) Voras plutonic rocks intrusive into the lower part of the Pelagonian nappe pile (East Pelagonian Zone, EPZ). These rocks are compared with the neighbouring Hercynian Varnountas and Kastoria plutons intruding the tectonic upper Pelagonian part (Korabi West Pelagonian Zone, KoWPZ). Based on modal and chemical compositions, four rock-types can be distinguished for the Voras ploutonic rocks: (1) hornblende-biotite granodiorite to granite (HbBtGrd), (2) biotite granite (BtGr), (3) leucogranite (LGr), and (4) mafic microgranular enclaves (MMEs) occurring typically in HbBtGrd and BtGr. Aplites intrude HbBtGrd and BtGr whereas xenoliths are rare. The MMEs are metaluminous, while all the other rock-types are slightly peraluminous. Crystallization pressures range from 2.4 to 2.9 kbar for the HbBtGrd and 3.0 kbar for the MME. Field observations, chemical, mineralogical, and petrographical data suggest that theMME and HbBtGrd + BtGr formed as a result of a two-step evolution process. In the first step, a mantle-sourced basic magma with composition similar to the more basic MMEs fractionated (F = 0.40, 60% crystallization) and concurrently mixed with an acid magma, of composition similar to the more acid BtGr. The crystallized mineral assemblage is Qtz_38.27Pl_27.83Hb_14.84Bt_10.61Kf_6.13Ap_2.30Zrn_0.02. The process evolved with a low r-value (r = 0.3) giving the more basic HbBtGrd. In the second step, evolved magma (more basic HbBtGrd) fractionated, while simultaneously mixing with the same acid magma, but with higher r-value (r = 0.8), giving the more evolved HbBtGrd and the BtGr after 50% crystallization (F = 0.50) to the phase assemblage Qtz_30.07Pl_27.75Hb_5.59Bt_3.33Kf_23.26Tit_5.86Ap_1.91Zrn_0.04Mt_2.19. We interpret the evolution of the LGr through fractional crystallization; it formed by partial melting of gneisses or felsic charnokites and granoulites. The less evolved MME (basic end-member) had a mantle origin, whereas for the more evolved BtGr (acid end-member) we favour partial melting of gneisses or mafic charnokites. Detailed structural analysis shows a strong, polyphase Alpine deformation which affected the Hercynian Voras ploutonic rocks and is thoroughly imprinted on the host Pelagonian metamorphic basement rocks. No evidence of relict Hercynian structures has been recognized, possibly due to intense reworking by the younger Alpine deformation. We have identified five tectonic events (D1–D5) from the Late Jurassic to recent, that evolved progressively from ductile, synmetamorphic (D1, D2) to semi-ductile (D3), and finally brittle (D4, D5) conditions. Voras plutonic rocks in the EPZ, and Varnountas and Kastoria plutons in the KoWPZ, have similar major and trace element geochemistries, as well as structural evolution; they coevally intruded (Carboniferous) the Pelagonian continent as a single unit. They show similar crystallization pressures and mantle contributions for their genesis; both are related to a volcanic arc geotectonic setting, associated with the subduction of the Palaeotethys Ocean beneath the Pelagonian continental fragment, the latter possibly of Gondwana origin.     

西昆仑大同西岩体成因：矿物学、地球化学和锆石U-Pb年代学制约

大同西岩体出露于西昆仑造山带西段,主要岩性为高钾钙碱性的石英闪长岩和石英二长岩-二长花岗岩。石英闪长岩中普遍发育椭球形或卵形暗色镁铁质包体,包体岩性主要为闪长岩,石英闪长岩的SiO₂的含量为56.6%~65.3%,Mg^#为0.45~0.46,包体SiO₂的含量为52.9%左右,Mg^#为0.48。相对于石英闪长岩,石英二长岩-二长花岗岩具有较高SiO₂的含量(SiO₂=65.0%~73.3%)和较低Mg^# (Mg^#=0.36~0.44)。微量元素分析数据表明,石英闪长岩与暗色包体的REE球粒陨石标准化图呈右倾型,Eu负异常不明显,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素。石英二长岩-二长花岗岩具有明显的Eu负异常,强烈亏损Nb-Ta、Ti等元素。温压计算显示石英闪长岩为相对低温(638~768℃)的中-深成岩体(平均深度为8.8km),石英二长岩-二长花岗岩具有相对高的结晶温度(752~771℃)。锆石U-Pb年代学研究表明,石英二长岩形成年龄为470±1.2Ma,略晚于前人报道的石英闪长岩侵位年龄。石英二长岩-二长花岗岩与石英闪长岩来源于不同的岩浆,二者之间不存在分异关系。结合区域构造演化历史,早期的石英闪长岩为大洋板片俯冲过程中地幔楔部分熔融岩浆的分异产物,晚期的石英二长岩-花岗岩则来源于碰撞后伸展阶段由于软流圈地幔物质上涌加热导致变泥质岩石熔融的结果。大同西复式岩体的成因指示了西昆仑造山带在早奥陶纪经历了由俯冲向碰撞后伸展的构造体制转换。     

江西灵山杂岩体地质特征及成因探讨

江西灵山花岗岩体位于钦杭结合带南带之怀玉拗陷,呈环形岩基状产出;SiO2含量69.16%~76.45%, K2O+Na2O为 6.41%~9.44%,属酸性-超酸性、高钾钙碱性-钾玄岩系岩石,里特曼指数平均为2.42;富集Rb、Th、U、Nd、Hf、Zr、 Y 、Nb、Ta等元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素;稀土元素总量为79.08×10-6~629.88×10-6,La/Yb比值为4.66~20.86,δEu= 0.11~0.45,显示出强烈的Eu负异常。作者在《江西省灵山地区矿产地质调查》工作中收集到杂岩体各侵入体之间的侵入接 触构造,研究发现岩体受北东和北西向断裂交汇点控制,认为属陆内局部伸展环境下具有两次以上由南西向北东上侵呈非 对称的气球膨胀式定位的“A”型、混熔型花岗岩,成岩成矿时代均为早白垩世;葛源至樟村是寻找与灵山岩体相类似的 矿床有利地段。     

北祁连造山带东段老虎山石英闪长岩成因及其地质意义

以北祁连造山带东段老虎山石英闪长岩体为研究对象,进行了锆石U-Pb年龄及全岩元素与Sr-Nd同位素组成的系统 测定,据此探讨了岩石的成因及其对北祁连构造演化的启示。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,石英闪长岩体的形成 年龄为440 Ma。岩石具有亚碱、准铝以及贫钙、镁、铁的特征,碱铝指数（AKI值） 均低于0.85,铝饱和指数（A/NKC 值） 多小于1.0,属钙碱性I型花岗岩类岩石。在稀土和微量元素组成上,岩石富集轻稀土和大离子亲石元素（如Rb、Cs、 Th和U）,亏损高场强元素（如Nb和Ta）,显示弧岩浆岩的地球化学特征。岩体具有相对均一的Sr-Nd同位素组成,初始Sr同 位素值为0.7058~0.7071,εNd(t)值为-1.06~-0.31。综合分析表明,老虎山石英闪长岩应起源于玄武质下地壳物质的部分熔 融,并在成岩过程中有少量幔源物质的混入。对区内火成岩地质地球化学特征与产出背景的全面分析,表明受北祁连洋俯 冲及随后岛弧与祁连—柴达木陆块碰撞拼贴影响,弧后盆地的北向俯冲消减作用可能是诱发民乐窑沟和老虎山弧岩浆岩以 及导致毛藏寺—老虎山花岗岩带内埃达克质岩石侵位的基本动力机制。     

新疆东天山旱草湖环状岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因

以新疆东天山旱草湖地区中酸性环状岩体为研究对象,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和全岩地球化学研究,探讨其成因和地质意义。结果表明,侵入英云闪长岩的最老年龄为275.0±2.9Ma(MSWD=4.8),侵位时代为二叠纪。岩体Al_2O_3含量为14.46%～17.05%,A/CNK为0.93～1.09,属准铝质和弱过铝质系列,较富集K_2O,MgO含量较低,为0.71%～2.84%,Mg~#值为33.3～48.6。微量元素高Sr、低Y,Sr含量为217×10~(-6)～740×10~(-6),Y含量为4.26×10~(-6)～21.4×10~(-6),Sr/Y值为16.87～145.07,富集大离子亲石元素Rb、Sr、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti。稀土元素配分模式图呈现平坦右倾的轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,表明岩体来源于石榴子石和金红石较稳定而斜长石不稳定的区域,属于角闪岩相向榴辉岩相过渡阶段,可能是同时期底侵的产物。地球化学特征表明岩体不是一期岩浆事件结晶分离演化的结果,不同岩性的岩体之间没有发生结晶分离。部分熔融程度和新生幔源组分的不同导致了旱草湖环状花岗质岩体的形成,二叠纪旱草湖地区存在较强烈的中酸性岩浆活动,是东天山二叠纪构造-岩浆演化的响应。