江南造山带东段九岭新元古代复式花岗岩源区性质的差异:来自地球化学及锆石Hf同位素的制约

江南造山带东段九岭新元古代花岗岩据其岩石学及野外产出特征可分为3个序次的侵入体,由早到晚依次为黑云母花岗闪长岩、英云闪长岩及黑云母二长花岗岩。本次研究的黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩中等富硅(SiO_2分别为66.05%~75.78%和67.36%~73.94%),而黑云母二长花岗岩极富硅(SiO_2为73.96%~77.83%)。三者铝饱和指数A/CNK分别为1.53、1.71和1.32,A/NK分别为2.04、2.0和1.39,均显示典型过铝质花岗岩特征;三类岩石单元主体属高钾钙碱性系列。黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩SiO_2与MgO、TiO_2、CaO、Fe_2O_3T、Al_2O_3、MnO、V成负相关,但黑云母二长花岗岩这种相关性不明显。黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩均富轻稀土元素,(La/Yb)N分别平均为10.1和18.7,具弱Eu负异常(δEu分别为0.11～0.88和0.30～0.72),而黑云母二长花岗岩轻重稀土分馏弱((La/Yb)N=4.70),强烈Eu负异常(δEu=0.18～0.61)。三类岩石均富集大离子亲石元素Cs、Rb、Th、U、K、Pb,明显亏损高场强元素Nb、Ta、Sr、Ti,且锆石εHf(t)变化范围极大,分别介于-6.76～9.22、-1.08～6.63和-0.64～7.96之间。研究区北西侧和南东侧岩体锆石Hf同位素组成存在明显差异,表现为岩体北西部的锆石εHf(t)变化范围高于南东部,锆石tDM2模式年龄多集中在1.6～1.8Ga。综合研究推断本区黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩的源区分别为砂质上地壳和泥质上地壳部分熔融产物,而英云闪长岩则为砂泥质源区部分熔融产物。同时,SE侧岩浆起源深度和岩体剥蚀程度均高于NW侧,且SE侧岩体的成岩时代也略早于NW侧,这暗示了新元古代华夏板块和扬子板块碰撞后的伸展过程中,研究区SE侧岩浆起源深度较深,且形成时代较早,并逐渐向NW侧迁移。另外,花岗质岩石源区由砂质向泥质转变的过程可能也是区域陆壳伸展作用逐渐增大的结果。     

阿尔金断裂带东段古生代花岗岩浆作用及其大陆动力学意义

造山带花岗岩浆作用一直是地学的重要研究方向, 它记录了地球动力学深部过程的信息, 开展深入的研究工作可以更好的了解板块汇聚环境的陆壳生长和再造以及壳幔之间的相互作用。北祁连造山带是一典型的早古生代造山带, 先后经历了洋盆的打开到闭合, 敦煌地块则是主要由前寒武纪TTG片麻岩和变质表壳岩组成。北祁连造山带和敦煌地块分别位于阿尔金断裂带东段的东南侧和西北侧, 且均出露有大面积的古生代花岗岩体。本文以阿尔金主断裂两侧产出的花岗岩类为研究对象, 涉及北祁连造山带中的赵家庄二长花岗岩, 石包城复式岩体(花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩)和红柳河花岗岩, 敦煌地块中的党河水库花岗闪长岩、沙枣园二长花岗岩、安盆沟复式岩体(正长花岗岩和花岗岩)以及小草湖似斑状花岗岩。通过对上述花岗岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素的研究, 取得了新的认识:     

浙江青田石平川钾长花岗岩特征及其成因探讨

青田县石平川钼矿床是浙江省现已发现的规模最大的钼矿床,多数人认为石平川钼矿床的形成与钾长花岗岩有密切关系。本文主要从岩相学、岩石地球化学、LA—ICPMS锆石U—Pb年代学等方面研究石平川钾长花岗岩,并探讨其成岩环境及成因。研究表明,石平川岩体属于高钾钙碱性、弱过铝质S型花岗岩,其形成于早自垩世晚期挤压环境,源岩物质主要是壳源,并有少部分幔源物质成分参与。     

西天山的增生造山过程

西天山位于中亚造山带的西南缘,经历了复杂的增生造山过程。它也是标志塔里木地块北部被动陆缘与西伯利亚地块南侧宽阔活动陆缘最后拼合的构造带。根据近年来的研究进展,将西天山划分为北天山弧增生体、伊犁地块北缘活动陆缘、伊犁地块、伊犁地块南缘活动陆缘、中天山复合弧地体、西天山（高压）增生楔和塔里木北部被动大陆边缘。同时综述了西天山蛇绿岩、高压变质岩、花岗岩类的年代学新资料,讨论了其增生造山的过程。西天山增生造山与早古生代帖尔斯克依古洋、早古生代晚期—晚古生代南天山洋和晚古生代北天山洋3个代表洋盆的演化相关,增生造山结束的时间可能是早石炭世末。二叠纪时期,西天山至整个中亚地区进入后碰撞演化阶段。现有资料证实西天山为晚古生代增生造山带,并非三叠纪碰撞造山带。     

西天山特克斯达坂一带晚古生代花岗岩类的地球化学特征及其构造意义

依据地质学、岩石学和年代学特征,西天山特克斯达坂一带花岗岩类被解体为早石炭世库勒萨依序列和早二叠世其那尔萨依序列,其同位素年龄分别为347Ma、291～292Ma。通过对该花岗岩类地球化学特征的研究得出,库勒萨依序列A/CNK平均值为1,K2O/Na2O平均值为0.96,（Na2O+K2O）/Al2O3平均值为0.66,里特曼指数δ平均值为3.2,为准铝质钙碱性花岗岩;其那尔萨依序列A/CNK平均值为1.05,K2O/Na2O平均值为1.17,富钾,为过铝质碱性花岗岩。库勒萨依序列为形成于岛弧环境的钙碱性花岗岩,是古亚洲洋向北俯冲的产物;其那尔萨依序列为形成于后造山期松弛阶段的碱性花岗岩。     

中缅毗邻区金腊Pb-Zn-Ag多金属矿田花岗岩锆石U-Pb定年与地球化学特征

位于中缅毗邻区的金腊铅锌银多金属矿田大地构造上处于保山—掸泰地块东缘,勐统—耿马—西盟元古宙—古生代被动大陆边缘活动带南段。与矿化有关的花岗岩(简称金腊花岗岩)包括老厂似斑状角闪二长花岗岩、勐林山似斑状黑云二长花岗岩和南腊碱长花岗斑岩。文中系统研究了上述岩石的主量元素、稀土元素、微量元素、成矿元素和锆石U-Pb同位素年龄等特征,从构造岩浆演化的角度,探讨上述岩体之间内在联系、成因演化以及与成矿的关系:(1)在金腊花岗岩三种岩石类型中,老厂似斑状角闪二长花岗岩和勐林山似斑状黑云二长花岗岩的锆石同位素U-Pb年龄皆为(45±1)Ma,形成于岩浆结晶分异早期阶段的深成环境,而南腊碱长花岗斑岩的锆石同位素U-Pb年龄为(43.41±0.78)Ma,形成于岩浆结晶分异晚期阶段的浅成环境。(2)主量元素和微量元素(稀土元素和某些微量元素(Zr/Hf、Nb/Ta、Rb/Sr、Rb/Ba、K/Rb、(Rb/Yb)N、Sr*、K*和Zr*)),结合U-Pb同位素定年研究表明,本区花岗岩形成于喜马拉雅同碰撞造山成矿作用末期局部拉张构造环境,并分别代表了构造岩浆演化过程中不同演化阶段岩浆分异结晶的产物。(3)上述三类花岗岩样品皆位于S型花岗岩区,但从老厂似斑状角闪二长花岗岩,勐林山似斑状黑云二长花岗岩,到南腊碱长花岗斑岩,样品分布逐渐远离"I"型花岗岩和"S"型花岗岩的分界线,这表明自老厂似斑状角闪二长花岗岩至勐林山似斑状黑云二长花岗岩,到南腊碱长花岗斑岩幔源组分逐渐减少。(4)相对中国花岗岩,南腊碱长花岗斑岩不仅更富集W、Cu、Bi、Sb、Mo、Sn、Ag、Pb和Au等成矿元素,而且还强烈富集F、B和As等矿化剂元素,因此,碱长花岗斑岩是最有成矿远景的岩体。     

Permian High Ba-Sr Granitoids: Geochemistry, Age and Tectonic Implications of Erlangshan Pluton, Urad Zhongqi, Inner Mongolia

Abstract: Erlangshan Pluton from Urad Zhongqi, central Inner Mongolia, is located in the middle segment of the northern margin of the North China Plate. The rocks consist mainly of diorites with gneissic structure. Petrochemical characteristics reveal that the diorites belong to metaluminous, high-potassium calc-alkaline series, with chemical signatures of I-type granites. They are characterized by low SiO2 contents (56.63%–58.53%) and A/CNK (0.90–0.96), high Al2O3 contents (17.30%–17.96%) and Na2O/K2O ratios (1.20–1.70), enrichment in large ion lithophile elements (LILE, e.g., Ba=556–915 ppm, Sr=463–595 ppm), and relative depletion in high field strength elements (HFSE, e.g., Nb, Ta, Ti) in primitive mantle-normalized spidergram, and right-declined rare earth element patterns with slightly negative Eu anomalies (d?Eu=0.72–0.90). They have Sr/Y ratios (20–25) evidently less than Kebu Pluton (49–75) to its east. Sensitive high resolution ion micro-probe U-Pb zircon dating of the diorites has yielded an intrusive age of 270±8?Ma. This leads us to conclude that Erlangshan diorites were formed by mixing between the middle or lower crustal-derived magma and minor mantle-derived mafic magma, followed by fractional crystallization, which was trigged by crustal extension and fault activity in post-collisional setting.     

新疆西准噶尔地区花岗岩类年代学及其构造意义

本文在野外地质调查基础上,通过对西准噶尔花岗岩类年代学的研究,厘定各期构造岩浆事件的时限,反演西准噶尔造山带构造演化过程。研究结果表明,西准噶尔岩浆活动划分为3个时期。晚志留世—早泥盆世花岗岩类主要为谢米斯台花岗岩类、赛尔花岗岩类及阿克乔克花岗岩类,结合区域地质背景及阿克乔克花岗闪长岩具有典型的埃达克岩地球化学特征,推测阿克乔克埃达克岩可能是大洋板片俯冲过程中经过脱水发生部分熔融形成的;早石炭世花岗岩类主要分布在扎尔马—萨吾尔岩浆弧地区,这一时期的花岗岩类可能是额尔齐斯蛇绿岩所代表的古大洋向南俯冲脱水引发上覆地幔楔部分熔融或者部分熔融形成的玄武岩浆底侵作用引起中、下地壳物质部分熔融的结果,指示俯冲的古大洋在早石炭世期间未闭合碰撞;晚石炭世—早二叠世的花岗岩类在整个西准噶尔地区都有分布,形成于后碰撞构造环境,表明西准地区进入了陆内构造演化阶段。     

华北地块北缘西段巴音诺尔公—狼山地区牙马图岩体的岩浆混合成因

华北地块北缘西段巴音诺尔公—狼山地区的牙马图岩体以二长花岗岩为主,岩体中广泛发育岩浆暗色包体,二者界线明显。包体为岩浆结构,大多数具有塑性外形,发育淬冷边、反向脉,存在多种不平衡结构和矿物组合,如斜长石环带、石英眼斑、针状磷灰石等,显示岩浆混合特征;包体的SiO2含量为48.40%～55.40%,寄主花岗岩SiO2含量为65.03%～72.85%,具有明显的SiO2含量间隔;与寄主花岗岩相比,包体的Fe、Mg、Ca、Ti含量较高;包体和寄主花岗岩的主要氧化物之间具有很好的线性关系,微量元素和稀土元素特征相似。包体和寄主花岗岩的这些地球化学特征显示出明显的岩浆混合趋势。岩相学和元素地球化学特征表明暗色包体是基性岩浆侵入到酸性岩浆淬冷的产物,牙马图岩体存在两种岩浆的混合作用。     

Slab break-off model for the Triassic syn-collisional granites in the Qinling orogenic belt,Central China: Zircon U-Pb age and Hf isotope constraints

Numerous Triassic granitoids in the Qinling orogenic belt related to the Late Triassic collision between the North China Craton (NCC) and the Yangtze Block (YB) are important for determining the crustal composition at depth and the geodynamic processes by which the orogen formed. Most of the Triassic plutons in the Qinling orogen were emplaced between 205 and 225 Ma. The granitoid rocks from the southern margin of the NCC, North Qinling, South Qinling, and the northern margin of the YB that were emplaced during this interval have two-stage Hf model ages of 0.60–2.52 Ga (average 2.19 Ga), 0.90–2.66 Ga (average 1.29 Ga), 0.41–3.04 Ga (average 1.48 Ga), and 1.00–1.84 Ga (average 1.34 Ga), respectively, and mean ε_Hf(t) values of ?14.5, ?0.32, ?1.36, and ?3.98, respectively. The Hf isotope compositions of the granitoids in different tectonic units differ significantly, mirroring the diverse history of crustal growth of the four units.

The temporal and spatial distribution and Hf isotope compositions of the granitoids suggest that there was a unified geodynamic process that triggered the magmatism. Formation of the Triassic granitoid plutons at 225–205 Ma was a consequence of slab break-off or E–W-striking slab tearing, related to slab rollback in the west part of the Qinling orogen and oblique continental collision in the east. Upwelling of the asthenospheric mantle led to partial melting of the subcontinental lithospheric mantle and the lower crust, and mixing and/or mingling of the resulting magmas resulted in the formation of granitoids with diverse geological and geochemical characteristics.