东昆仑壳-幔岩浆混合作用: 来自锆石SHRIMP年代学的证据

东昆仑东部约格鲁岩体中发育形态各异的暗色微粒包体和若干基性岩体. 详细的野外地质调查和岩石学、地球化学研究表明, 花岗闪长岩、暗色微粒包体(MME)和角闪辉长岩三者之间具有成因联系. 选择花岗闪长岩(寄主岩)、角闪辉长岩和寄主岩中的暗色微粒包体样品, 应用SHRIMPⅡ进行了锆石U-Pb年龄测定, 结果分别为242±6, 239±6和241±5 Ma, 年龄值基本一致, 排除了花岗质寄主岩中的暗色微粒包体为源区固态难熔残余或围岩捕掳体的可能性, 也排除了基性岩浆在花岗质岩浆固结后才侵入的可能性. 这一结果从年代学的角度证明, 3种岩石为早、中三叠世岩浆混合作用的产物. 其中, 花岗质寄主岩更接近岩浆混合作用中的酸性端元, 角闪辉长岩则靠近岩浆混合作用中的基性端元, 而包体是注入到酸性岩浆中未完全混合的基性岩浆团块. 结合对岩体所做的其他方面的研究, 可以认为东昆仑花岗岩带在三叠纪中期经历过幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆的混合作用, 表明地幔物质与能量对地壳的注入与反应在花岗岩成因中起了重要作用.     

桂东北花山-姑婆山侵入杂岩体和暗色包体的锆石微区Hf同位素组成及其成岩指示意义

锆石年代学研究表明花山-姑婆山侵入杂岩体中的主要岩体(牛庙、同安、花山、里松)和里松花岗岩中的暗色包体均形成于160~163 Ma. 花山花岗岩中锆石的ε_Hf(t)值为−2.8~−0.3, 里松花岗岩中锆石的ε_Hf(t)值为−2.3~−0.3, 而里松花岗岩中所包含的闪长质暗色包体中锆石的ε_Hf(t)值为?2.6~?7.4, 明显不同于寄主花岗岩, 表明暗色包体和寄主花岗岩形成于不同来源的岩浆, 为岩浆混合作用提供了直接的证据. 暗色包体中锆石最高的ε_Hf(t)值为?7.4, 显示该基性端元岩浆来自一个相对亏损的地幔源区. 结合对区域地质情况以及同时期基性岩和碱性岩的研究结果, 我们推测该岩浆端元并不是玄武质新生地壳的重熔, 而可能为地幔部分熔融形成的岩浆, 但还有待确定到底是软流圈地幔还是岩石圈地幔的部分熔融. 花山花岗岩和里松花岗岩可能是该幔源岩浆端元与壳源岩浆端元的较完全混合形成, 暗色包体是这种岩浆混合过程中幔源岩浆的残余. 牛庙辉石闪长岩体中锆石的ε_Hf(t)值为−1.1~−2.1, 同安石英二长岩体中锆石的ε_Hf(t)值为−1.7~−1.7, 都明显低于里松花岗岩中的暗色包体, 说明它们并不与里松花岗岩中暗色包体所代表的熔浆具有同源性. 牛庙岩体和同安岩体中锆石的ε_Hf(t)值只是略高于花山花岗岩和里松花岗岩, 并且在岩体中也可以见到大量的暗色包体, 因此它们可能是与花岗岩同源的壳-幔岩浆混合的岩浆经较少程度分离结晶作用和地壳混染作用形成. 在中晚侏罗世之交, 湘东南和桂东北地区发生了一次强烈的地壳拉张减薄事件, 造成了强烈的壳-幔岩浆混合作用并随着分离结晶作用, 形成了该区众多的闪长岩和花岗岩.     

西藏丁青蛇绿岩中玻镁安山岩类的深成岩及其地质意义

丁青蛇绿岩位于班公湖-东巧-怒江蛇绿岩带内。在丁青地区,分为东、西两个杂岩体。东部蛇绿岩从下至上有方辉橄榄岩、堆晶斜方辉石岩、堆晶辉长岩、辉长岩和岩墙杂岩,包括辉绿岩、辉长岩和斜长花岗岩。岩相学上,辉长岩和辉绿岩分别具典型的辉长结构和辉绿结构,辉绿岩岩墙的边缘具淬冷结构。岩石由斜长石(拉长石和倍长石)、石英和辉石等组成。大多数     

北祁连东草河蛇绿岩: 一个早古生代的洋壳残片

位于北祁连山俯冲杂岩带南面的东草河蛇绿岩是一个构造移置岩块(大小为3 km×6 km). 其下部岩石组合为多期次侵入的岩床状堆晶纯橄岩-橄长岩-斜(钙)长岩-斜(钙)长质辉长岩-辉长岩系列, 其中可见不谐合的纯橄岩-橄长岩侵入体. 往上过渡到均质的辉长岩-苏长质辉长岩系列, 顶部则有辉绿岩质岩墙与玄武岩质熔岩. 矿物结晶顺序为橄榄石±铬尖晶石→斜长石→单斜辉石→斜方辉石→钛铁氧化物矿物. 堆晶岩中的铬尖晶石成分(Mg#: 42-66, Cr#: 41-57)类似于现今的洋壳特征. 堆晶岩石与均质岩石系列中的斜长石与单斜辉石成分变化, 反映了岩浆结晶分异的过程且与现今的洋壳成分特征相似. 辉绿-玄武质熔岩的全岩地球化学成分与N-MORB类似. 东草河蛇绿岩组成岩石群的REE与微量元素蛛网图分布特征显示它们是N-MORB岩浆分异的结果. 利用SHRIMP锆石U-Pb定年法, 获得苏长质辉长岩的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(497±7) Ma, 代表东草河蛇绿岩的构造侵位年龄. 由岩石建造、矿物化学、全岩地球化学与定年学的研究结果, 可以确认东草河蛇绿岩是一个古祁连洋洋壳残片, 为古祁连洋向北俯冲的一个重要标志.     

新疆库鲁克塔格阔克苏地区斜长角闪岩Nd同位素特征及其地质意义

新疆库鲁克塔格南部阔克苏地区出露较多的斜长角闪岩类,这些岩石呈包体状产于花岗闪长质片麻岩中,地球化学研究表明,这类斜长角闪岩为正斜长角闪岩,原岩为弱碱性玄武岩类。这表明本区可能存在太古宙的镁铁质地壳,大约８２０Ｍａ构造－热事件,可使得本区的变质杂岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素发生了均一化,这一事件可能与广泛的塔里木运动有关。     

浙江西垄地区上地幔流体性质的研究

碱性玄武岩所含幔源岩石包体中的流体(和岩浆)包裹体是能够向我们提供有关上地幔流体(及熔体)性质的唯一直接样品,也是了解和研究地幔深部地质作用(部分熔融作用、地幔岩浆作用、地幔交代作用)特点最重要的线索。本文将介绍笔者有关浙江省衢县西垄地区上新世-更新世橄榄霞石岩所含退化石榴子石二辉橄榄岩包体中CO_2流体(及岩浆)包裹体的最新研究成果,并试图确定存在于该区上地幔中流体(及熔体)相的性质。     

大别造山带的去山根过程与机制:碰撞后岩浆岩的年代学和地球化学制约

系统的大别山碰撞后岩浆岩年代学和地球化学研究表明,大别山加厚镁铁质下地壳在143-131 Ma时发生部分熔融,生成低镁埃达克质岩;130 Ma左右加厚下地壳拆沉,引起了地幔上涌,产生了130 Ma以后的大规模镁铁质和花岗质岩浆作用.在大别山低镁埃达克岩形成同时,已折返至中地壳的北大别岩片也发生部分熔融,产生北大别混合岩.本文论证了在山根垮塌前,诱发大别山中、下地壳发生部分熔融需要造山带加厚岩石圈地幔根先期发生了减薄.根据克拉通岩石圈地幔的地温梯度(6.6℃/km)和玄武质地壳熔融温度(1000℃),可估计在发生造山带加厚下地壳部分熔融时,其下的岩石圈地幔厚度应减薄到小于45 km.据此,提出大别山两阶段去山根过程模型.岩石圈冷山根诱发的地幔对流导致在-145 Ma时岩石圈地幔突出部位被先减薄.它导致加厚镁铁质下地壳温度和地壳中下部地热增温率升高,并使其发生部分熔融.加厚下地壳的部分熔融导致了造山带下地壳弱化,加大其重力不平衡,从而引发加厚镁铁质下地壳的拆沉和山根垮塌.因此,软流圈对流侵蚀和加厚下地壳拆沉这两种岩石圈减薄机制具有因果关系.     

大别山道士冲地区辉石岩锆石的氧同位素组成:壳幔相互作用的新信息

利用离子探针技术测定了大别山道士冲地区燕山期（约145Ma）辉石岩中锆石的氧同位素组成,结果表明,无论是单个锆石内部还是不同锆石之间,氧同位素比值都是均一的,表现出富集18O的特征:δ18O值为7.66‰±0.46‰（1SD,1σ=0.10,n=22）.高δ18O值特征表明辉石岩的幔源母岩浆经历了与地壳物质的相互作用,结合前人的地球化学研究来看,壳幔相互作用的方式是源区混合而不是地壳混染.壳幔相互作用的发生和辉石岩母岩浆的形成都是在燕山期,时间间隔最多为几百万年.参与壳幔相互作用的地壳端元是基性下地壳,辉石岩母岩浆中可能含有相当大比例（>37％）的基性下地壳组分.     

安徽铜官山石英闪长岩及其包体锆石U-Pb定年与成因探讨

铜陵地区中酸性侵入岩及其岩石包体的成因与Fe, Cu成矿作用和长江中下游岩石圈动力学演化关系密切. 本文以铜陵地区代表性的中生代中酸性侵入岩铜官山岩体及其岩石包体为研究对象, 进行了仔细的岩相学研究、矿物化学电子探针成分分析和LA-ICPMS锆石U-Pb同位素定年. 铜官山角闪 石-辉石堆积岩包体中辉石、角闪石矿物的化学成分与寄主岩中相应矿物的化学成分呈明显的线性变化, 但Al含量高, 是岩浆侵位前结晶的产物. 铜官山寄主岩及微粒闪长岩包体中辉石、角闪石矿物化学成分相似, 说明它们有密切的成因联系, 形成压力相仿. 铜官山石英闪长岩中锆石颗粒的定年结果表明该岩体的结晶年龄为137.5 1.1 Ma, 与以往不同方法的定年结果十分一致, 但本次锆石U-Pb同位素LA-ICPMS定年同时揭示了晚太古代残留锆石的存在, 证实该地区中生代岩浆作用有古老下地壳物质的参与. 定年结果还表明微粒闪长岩包体的结晶年龄为137.52.4 Ma, 与寄主岩浆的结晶年龄完全一致. 此外, 本文还结合以往的Sr-Nd-Pb同位素资料, 讨论了铜官山石英闪长岩及其包体的成因.     

云南景洪县怕冷橄榄岩-闪长岩型杂岩的地球化学特征及其构造意义

云南景洪地区临沧花岗岩基南段的东侧,出露有许多小规模的长英质至超镁铁质的杂岩体,其中以花岗岩和闪长岩数量最多,规模也较大,辉长岩较少(部分单独出现,另一部分产于闪长岩体内部),辉石岩和橄榄岩的规模和数量更小,且无例外地被包裹在闪长岩体内。以怕冷岩体为例,该岩体呈弯月状产出,南北最长9km,东西宽约6km。岩体西部与晚元古代的澜     

湖南丫江桥花岗岩中锆石的Hf同位素地球化学

在丫江桥过铝花岗岩中, 锆石可以分作两期, 分别形成于岩浆定位前的深部岩浆房内和岩浆定位后的侵入部位. 这两期锆石的原位Hf同位素分析揭示, 该花岗岩浆主要来自地壳物质的深部熔融. 然而, 部分较高的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf数据表明, 这些花岗质锆石中可能包裹了形成于幔源岩浆的细小锆石(其粒径小于激光束斑). 事实上, 背散射电子图像和电子探针分析显示, 在部分第1期锆石内部存在着另一种形态和成分不同的锆石晶体, 它们可能是在花岗质岩浆形成初期混入的幔源岩浆中的结晶产物. 因此, 推测丫江桥过铝花岗岩的产生与地幔岩浆的底侵作用有联系.     

一种新的洋壳类型及其动力学意义

大洋岩石圈是由洋壳和上地幔组成的,洋壳剖面通常认为是相当于特罗多斯蛇绿岩所建立的剖面。其底部为超镁铁质的堆晶岩,向上依次出现堆晶辉长岩、均质辉长岩、席状岩墙群和枕状熔岩,上覆深海沉积物。海洋地球物理调查表明,洋壳分为三层:第一层主要是很薄的沉积物;第二层推测由玄武岩和席状岩墙群组成(深海钻探已经在哥斯达黎加裂谷之下打到了席状岩墙群);第三层推测由辉长岩杂岩组成。由于洋壳与蛇绿岩剖面惊人地相似,故使人们相信它们是可以类比的。迄今为止,在世界上发现的大多数蛇绿岩尽管不具有特罗多斯蛇绿岩那样完整的剖面,但由于可以在一个不大的范围内找到上述岩石组合,故通常均把它恢复为类似特罗多斯的剖面。并认为这就是洋壳剖面。然而,蛇绿岩中并非只有上述一种类型的剖面。笔者认为,还有一种新的洋壳类型,如:阿尔卑斯和双沟蛇绿岩的例子。     

敦煌地块发现~3.06 Ga花岗闪长质片麻岩

报道在敦煌地块东巴兔山干沟地区发现形成于中太古代(~3.06 Ga)的片麻岩.岩相学和岩石化学数据表明研究样品为花岗闪长质片麻岩,具有太古宙TTG质岩石特征.LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示,锆石核部年龄为~3.06 Ga,表明这套片麻岩形成于中太古代,为敦煌地区迄今为止发现的最古老的岩石;锆石边部1.92~1.86 Ga的年龄记录了敦煌地块古元古代末期的构造-热事件.锆石核部Hf同位素结果显示,除2个锆石测点的εHf(t)值为5.6和1.2,对应的锆石Hf两阶段模式年龄为3091 Ma和3356 Ma外,其余26个测点的εHf(t)值均为负值,介于–9.4~–0.5,对应的两阶段模式年龄为4.00~3.45 Ga,峰值为~3.82 Ga,表明该花岗闪长质片麻岩原岩的岩浆源区以古老地壳物质为主,伴有少量新生地壳物质的加入;揭示该地区早期地壳物质最初形成的时间至少在始太古代(3.80~4.00 Ga).结合塔里木地块和华北地块前寒武纪地质已有研究成果,提出敦煌杂岩与米兰杂岩并非同一构造岩石单元;敦煌地块可能曾属于华北克拉通的一部分.     

泉州辉长岩中单粒锆石U-Pb法定年——闽东南基性岩浆岩的起源

泉州辉长岩位于福建泉州市郊的桃花山和东岳山,又称桃花山辉长岩.它与福州官山、平潭莲花山、莆田岱前山等地的10余个橄长-辉长质小岩体构成断断续续分布的闽东南基性岩带,对该岩带的时代归属和成因认识,是我国东南沿海有争议而重要的地质问题之一.作者选用单颗粒锆石U-Ph同位素测年法,对岩带中代表性岩体——桃花山辉长岩作精确定年,并论述其地质含义.     

西藏改则南拉果错蛇绿岩中斜长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其成因研究

班公湖-怒江蛇绿岩带西段改则南拉果错蛇绿岩中的斜长花岗岩野外地质、岩相学、岩石学、地球化学和锆石组成综合研究表明, 拉果错斜长花岗岩为洋壳运移过程中含水条件下辉长质岩石剪切深熔作用形成的, 该类斜长花岗岩锆石年龄代表了与洋壳扩张时代同期或者稍晚于洋壳扩张时代的洋盆扩展时代. 拉果错斜长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为(166.6 ± 2.5) Ma, 这一结果表明在班公湖-怒江蛇绿岩带西段存在中侏罗世洋盆.     

福建东南沿海变质带的年代学研究及其大地构造意义

一、地质背景和主要岩石类型 变质带出露于台湾海峡西岸的平潭至南澳之间岛屿和半岛地区,长约370km,宽10—25km。变质带的西侧大面积分布中生代火山岩和侵入岩。变质带中的岩石遭受角闪岩相变质作用,混合岩和混合花岗岩十分发育。变质岩主要由各种片岩,变粒岩和斜长角闪岩组成。它们多呈残留体产于混合岩中或被混合花岗岩侵入。     

大陆俯冲隧道过程:大陆碰撞过程中的板块界面相互作用

研究俯冲带过程是发展板块构造理论的关键.板块界面相互作用是实现地球表层与内部之间物质和能量交换的基本机制.将俯冲隧道模型拓展到大陆碰撞造山带,能够透视大陆俯冲带构造过程及其产物.由长英质到镁铁质岩石组成的大陆地壳于不同深度从大陆岩石圈上部拆离并迁移进入大陆俯冲隧道,由橄榄岩组成的大陆岩石圈地幔楔底部也受到俯冲板片刮削进入俯冲隧道.大小不同的地壳和地幔碎块在俯冲隧道中受到角力流作用向上或向下运动,导致它们经历不同程度的变质作用,并伴有不同程度的变形乃至局部深熔.在俯冲隧道中壳源岩石与幔源岩石之间发生机械混合,结果形成了超高压变质混杂岩.它们在折返到地壳层位时与低级变质岩拼合到一起,形成构造混杂岩,结果在同一造山带出露有不同变质程度的岩石.俯冲陆壳基底花岗岩和上覆沉积物衍生的熔/流体与上覆大陆岩石圈地幔楔橄榄岩之间发生化学反应,实现了大陆俯冲隧道中的壳幔相互作用.超高压变质岩原岩性质支配了碰撞造山带的类型、超高压变质地体的大小和折返速率.     

鲁西中生代金岭闪长岩中纯橄岩和辉石岩包体的发现及其意义

鲁西中生代金岭岩体闪长岩中含有众多的深源捕虏体, 主要为纯橄岩和辉石岩. 其中纯橄岩又可分为两亚类, 一类具板状结构, 橄榄石的Mg#值(93~94)高; 另一类具变质变形结构, 并叠加有矿物反应结构, 橄榄石的Mg#值(86~87)低. 矿物化学表明前者可能来源于古老的岩石圈地幔, 后者曾遭受过富硅钾质熔体的改造. 辉石岩中矿物出溶结构的存在、辉石较高的Mg#值以及较高的平衡温度均暗示该类捕虏体可能为中生代幔源岩浆在上地幔顶部或壳幔边界附近形成的堆积体.     

新疆喀拉通克和黄山东含铜镍矿镁铁-超镁铁杂岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

用SHRIMP锆石U-Pb定年方法确定喀拉通克1号岩体和黄山东岩体分别形成于287 ± 5 Ma (MSWD = 0.34)和274 ± 3 Ma (MSWD = 1.35), 精度明显优于全岩和矿石Rb-Sr, Sm-Nd和Re-Os等时线年龄, 对岩体形成时代提供了更严格的制约, 也限定了赋存在镁铁质-超镁铁质杂岩体之中岩浆型铜镍硫化物矿床的成矿时代, 同时表明非常有必要重新评价以前获得的某些同位素年代学资料. 含铜镍矿镁铁质-超镁铁质杂岩与邻近的后碰撞A型花岗岩的形成时代相近, 在中亚造山带显生宙地壳生长过程中可能具有普遍意义, 与后碰撞伸展背景下岩石圈地幔拆沉和软流圈地幔上涌、熔融作用可能密切相 关, 可作为幔源岩浆侵入地壳导致地壳垂向生长的最直接的标志.     

大兴安岭北部塔河花岗岩体的时代及对额尔古纳地块构造归属的制约

大兴安岭北部的额尔古纳地块上分布有大面积时代和成因不明的花岗岩体, 其中位于塔河县城附近的塔河岩体主要由斑状正长花岗岩和二长花岗岩组成, 角闪碱长花岗岩和辉长岩局部发育, 与后造山花岗岩组合类似. 激光剥蚀等离子体(LA-ICP-MS)分析测试表明, 该岩体内不同岩石类型的锆石U-Pb年龄为 494~480 Ma, 反映为一早古生代期间侵位的杂岩体. 该杂岩体的形成, 标志着额尔古纳与南侧兴安地块间的碰撞拼合在古生代早期即已完成. 对相邻地区的同位素年代学资料进行总结对比发现, 额尔古纳与中蒙古、图瓦等地块具有相同的早古生代演化历史, 应为西伯利亚地台南部增生大陆边缘的一部分.