花岗岩研究进展 ———ISMA花岗岩类分类综述

本文在论述花岗岩主要分类的基础上论述了ISMA花岗岩类的基本含义,讨论了人们在以后应用和推广ISMA这类花岗岩分类方案时存在的一些问题,指出了ISMA花岗岩类本身在分类过程中存在的一些基本问题。     

南岭西段加里东期苗儿山岩体锆石SHRIMPU-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

苗儿山岩体位于南岭西段,主体为加里东期花岗岩,少量印支期和早燕山期花岗岩。加里东期花岗岩具块状构造,由早期黑云母花岗闪长岩、中期斑状黑云母二长花岗岩和晚期细粒黑(二)云母二长花岗岩组成,以斑状黑云母二长花岗岩为主。对中期斑状黑云母二长花岗岩和晚期细粒二云母二长花岗岩各进行了1个样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄测试,分别得到428.5±3.8 Ma、409±4 Ma的年龄值,反映出早志留世末、志留纪末-泥盆纪初2期岩浆事件。中期主体花岗岩具有富硅(SiO2=70.09%~76.59%)、中铝(Al2O3=12.71%~14.72%)、高钾(K2O=4.48%~5.73%)、中碱(Na2O+K2O=7.24%~7.91%)、高ASI(平均1.15)的特点,总体属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类。主体花岗岩微量元素中Ba、Nb、Sr、P、Ti表现为明显亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等则相对富集,稀土总量中等(179.8×10-6~270.6×10-6),轻稀土富集[(La/Yb)N=5.07~14.33],具明显的负Eu异常(δEu=0.15~0.46)。岩体具有较高的ISr值(0.70660~0.72082)和较低的εNd(t)值(-8.29~-7.94),两阶段Nd模式年龄(t2DM)为1.81~1.84 Ga。C/MF-A/MF图解显示源岩为变质泥质岩和碎屑岩。上述地球化学特征表明花岗岩为S型花岗岩,源岩主要为中、上地壳岩石。花岗岩氧化物和微量元素构造环境判别图解指示岩体形成于后碰撞构造环境。基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断加里东期苗儿山花岗岩的具体形成机制为:在陆内强挤压之后挤压应力相对松弛、压力降低的后碰撞构造环境下,因地壳增厚而升温的中、上地壳岩石减压熔融并向上侵位。结合区域资料分析,苗儿山地区在奥陶纪末-志留纪初北流运动和志留纪后期的广西运动中均产生过强烈的陆内挤压和地壳增厚。     

赣南陂头花岗岩体Nd-Sr同位素特征及其意义

对赣南陂头花岗岩岩体进行 Rb- Sr同位素定年研究 ,确定了其 Rb- Sr等时线年龄为(178.2± 0 .84 ) Ma,表明其形成于中侏罗世早期。并研究了陂头花岗岩 Sm- Nd组成 ,计算出其 εNd(t)值 (- 5.4～ - 6 .4 )和 T2 DM值 (140 6～ 1482 Ma) ,确定其物质来源为较年轻的地壳。     

华北地块北缘内蒙古固阳地区早二叠世岩体的侵位深度及其构造意义

运用角闪石一斜长石温度计和角闪石全铝压力计估算的华北地块北缘内蒙古隆起西段固阳地区早二叠世花岗质岩体的结晶温度和侵位深度分别为679.1~728.7℃和15.6~19.8 km,表明白早二叠世以来,固阳地区至少有15.6km的地壳岩石被剥露。这一构造抬升及剥露是造成该区中—新元古代地层不连续分布及古生代—早中生代地层普遍缺失的最主要原因。岩体侵位深度与区域前二叠纪最大沉积地层厚度(13.0 km)对比结果表明,早二叠世之前,华北地块北缘已经发生了明显的褶皱或逆冲构造变形,从而导致了地壳岩石的叠覆与加厚。这一早二叠世之前的构造变形及地壳加厚可能与晚古生代期间古亚洲洋板块向华北地块下俯冲有关。     

湘西南兰蓉岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及构造背景

湘西南兰蓉岩体为一加里东期小侵入体,由黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成.（443.5±8.1）Ma的锆石SHRIMP U Pb年龄表明花岗岩形成于早志留世早期.主量元素组成表明岩体总体属钙碱性高钾钙碱性系列强过铝质花岗岩类.该侵入体Ba、（Ta＋Nb）、Sr、P、Ti强烈亏损,Rb、（Th＋U＋K）、（La＋Ce）、Nd、（Zr＋Hf＋Sm）、（Y＋Yb＋Lu）等相对富集;稀土元素含量较高、轻稀土富集明显、Eu显著亏损;Isr值为0.71299,εSr（t）值为120,εNd （t）值为 8.11和-8.89,t2DM为1.82和1.84Ga.C/MF-A/MF图解显示其源岩为泥质岩和砂屑岩.上述地球化学特征表明兰蓉岩体为陆壳碎屑岩石部分熔融形成的S型花岗岩.基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断兰蓉岩体的具体形成机制为：奥陶纪末志留纪初的北流运动（板内造山运动）导致地壳增厚、升温,尔后在挤压减弱、应力松弛的后碰撞减压构造环境下,中、上地壳酸性岩石发生部分熔融并向上侵位而形成兰蓉岩体.     

湘西南印支期五团岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及形成背景

五团岩体位于湘西南,主要由黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成,具块状构造。用SHRIMP对黑云母二长花岗岩中的锆石进行了U-Pb同位素测试,其中9颗锆石给出的206Pb/238U年龄加权平均值为(220.5±4.4)Ma,该年龄被解释为岩体的形成年龄,表明岩体形成于晚三叠世中期。岩石高硅、富铝、高钾、中碱,Si O2含量70.64%~75.32%,平均72.33%;Al2O3含量13.24%~16.37%,平均14.47%;K2O含量4.27%~6.66%,平均5.10%;全碱(Na2O+K2O)含量为6.71%~8.46%,平均7.65%;K2O/Na2O比值为1.54~5.34,平均2.23。ASI值平均为1.24,总体属铁质、高钾钙碱性-钾玄岩系列过铝质花岗岩类。Ba、Nb、Sr、P、Ti表现为明显亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等则相对富集。ΣREE含量为84.35~222.90μg/g,平均156.81μg/g;δEu值0.17~0.52,平均0.39;(La/Yb)N值为1.81~17.12,平均10.57。ISr值为0.71813~0.72110,εSr(t)值为193.5~235.6,εNd(t)值为-9.78~-9.70,t2DM为1.78~1.79Ga。C/MF-A/MF图解显示源岩为变质泥质岩和碎屑岩。强过铝花岗岩样品的Al2O3/Ti O2比值大部分小于100。上述地球化学特征表明花岗岩为S型花岗岩,源岩主要为中、上地壳酸性岩石。花岗岩微量元素构造环境判别图解主要显示为后碰撞构造环境。基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断五团岩体的具体形成机制为:在中三叠世印支运动之后挤压应力相对松弛、深部压力降低的后碰撞构造环境下,因地壳增厚而升温的中、上地壳岩石减压熔融并向上侵位;此外,深部软流圈上涌和热量的向上传递对五团花岗质岩浆的形成可能起到一定作用。     

蚌埠荆山和涂山岩体的年代学、地球化学特征及其动力学意义

对蚌埠地区的荆山和涂山花岗岩进行了详细的年代学和岩石地球化学研究,分析结果表明:花岗岩的SiO2含量较高,介于71.22%～73.76%之间,富K2O、Na2O,贫TiO2、CaO、MgO,为弱过铝质岩石。K2O-Na2O图解上,所有数据点都落在"I"型花岗岩区域,结合呈右倾的微量元素标准化蛛网图,可知该区富集大离子亲石元素,同时具有明显的U、Pb、Ba、Sr正异常,Ti的负异常,暗示蚌埠岩体的形成背景可能为造山后的伸展环境。CamecaIMS1280SIMS锆石U-Pb年龄分析表明,主要有800Ma左右的新元古代年龄、三叠纪相关的220Ma和晚侏罗世的165Ma这三种主体年龄。根据上述地球化学资料,推断蚌埠岩体的母岩浆来源于火成岩的部分熔融,岩浆源区为与华北板块碰撞后继续向北伸展的部分扬子板块下地壳火成岩物质,其中,800Ma左右的新元古代年龄解释为扬子板块下地壳物质的继承锆石年龄,三叠纪的继承锆石理解为三叠纪时期华南、华北板块的碰撞导致,晚侏罗世的岩浆活动推测由于古太平洋板块北西向的斜向俯冲诱发扬子板块下地壳的物质部分熔融所致。     

湘南印支期塔山岩体地球化学特征及形成构造背景

塔山岩体位于华南造山带北缘,形成于晚三叠世。自早至晚由粗中-中粒斑状二云母二长花岗岩、中细粒-细粒斑状二云母二长花岗岩、细粒二云母二长花岗岩组成,具块状构造。岩石具有高硅(SiO2=71.57%~75.01%)、富铝(Al2O3=13.92%~15.51%)、中钾(K2O=3.51%~5.20%)、中碱(Na2O+K2O=6.89%~8.62%)、高ASI(1.12~1.52)的特征,总体属铁质、高钾钙碱性系列强过铝质花岗岩类。微量元素中Ba、Nb、Sr、Ti表现为明显亏损,Rb、(Th+U+K+Ta)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等则相对富集。稀土总量较低(17.9~184.0μg/g),轻稀土富集((La/Yb)N=2.52~17.89),具明显的负Eu异常(δEu=0.17~0.37)。岩体具有较高的ISr值(0.73271和0.72739)和较低的εNd (t)值(-11.05和-10.82),两阶段Nd模式年龄(t2DM)为1.87 Ga和1.89 Ga。C/MF-A/MF图解显示源岩主要为泥质岩石,部分为长英质岩石。强过铝花岗岩样品的Al2O3/TiO2比值大部分小于100。上述地球化学特征表明塔山岩体为S型花岗岩,源岩主要为中、上地壳酸性岩石。构造环境地球化学判别图解显示为后碰撞构造环境。基于岩石成因、构造环境及构造演化过程,推断继中三叠世后期印支运动陆内强挤压之后,晚三叠世进入挤压松弛的后碰撞环境,地壳减压重熔而形成了塔山岩体。此外,地壳重熔可能还受到软流圈地幔上隆及其热传递的影响。     

大兴安岭中段五岔沟地区早白垩世花岗质岩地球化学特征及其成因

对大兴安岭中段五岔沟地区晚中生代花岗质岩石进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩地球化学研究。锆石U-Pb测年结果显示,该区晚中生代花岗质岩石形成于134~127 Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。在地球化学特征上,这些花岗质岩石普遍具有高硅(SiO_2=65.21%~78.43%)、富碱(K_2O+Na_2O=6.77%~9.66%)、贫CaO(0.10%~2.55%)和MgO(0.07%~1.30%)的特征,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,属于高钾钙碱性I型花岗质岩石。锆石ε_(Hf)(t)=+4.9~+8.4,t_(DM2)=654~874Ma,表明其源于新元古代期间新增生的地壳物质的部分熔融,结合区域研究资料,认为兴安岭中段五岔沟地区早白垩世花岗质岩的形成与古太平洋板块的俯冲作用关系密切。