华北克拉通恒山地区晚太古代变质火山岩的地球化学特征及构造意义

对恒山地区出露的变质火山岩开展岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,旨在确定其形成时代,探讨岩石成因及地球动力学意义。锆石U-Pb定年结果表明,这些变质火山岩喷发于新太古代晚期(2508±20Ma)。地球化学分析结果显示,恒山变质火山岩由变质玄武岩和变质玄武安山岩组成,SiO₂(45.51%～62.67%)、FeO_T (4.43%～15.72%)和MgO (3.75%～8.14%)含量变化幅度大,是幔源岩浆经单斜辉石、角闪石和磁铁矿分离结晶的产物。这些变质火山岩富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损重稀土(HREE)和高场强元素(HFSE),具有相对高的Th含量和Th/Yb比值,呈现钙碱性岛弧火山岩的特征。结合不相容元素比值Nb/Yb,Zr/Yb和(Nb/La)_N的特点,推测其来源于俯冲带具流体交代特征的富集地幔源区。结合区域构造背景,推断恒山变质火山岩形成于新太古晚期大陆弧环境。     

甘肃北山中带早泥盆世的构造-岩浆作用:来自公婆泉花岗岩体年代学和地球化学证据

为加深对北山地区古生代构造演化的认识,选取甘肃省北山公婆泉花岗岩体进行年代学和地球化学研究。公婆泉花岗岩体位于北山中带,明水–小黄山蛇绿岩带与红柳河–牛圈子–洗肠井蛇绿岩带之间。根据花岗岩矿物组成及地球化学特征将其分为两种不同类型:1)淡色花岗岩含石榴石、原生白云母和电气石等特征矿物,轻、重稀土元素分异不明显,(La/Yb)N=1.38~1.93,有明显的Eu负异常(δEu=0.19~0.28),同时富集Cs,Rb,Th,U,K,P和Hf,亏损Ba,Nb,Nd和Ti;2)二长花岗岩具有过铝质S型花岗岩的特征,A/CNK值平均大于1.1,轻、重稀土元素分异不明显,(La/Yb)N=2.74~22.78,具轻微的Eu异常(δEu=0.83~1.07),同时富集Cs,Rb,Ba,Th,U和K,亏损Nb,Ta,P和Ti。公婆泉两类花岗岩的矿物学和地球化学特征表明其形成于后碰撞环境。公婆泉花岗岩体的锆石LA-ICP MS U-Pb年龄为402.2±3.0 Ma,代表其岩浆结晶年龄,εHf(t)值介于0.1~2.9之间,暗示幔源物质的加入。公婆泉后碰撞花岗岩体与北山造山带西段相关花岗岩类的地球化学和年代学特征证实,北山中带的俯冲过程于早泥盆世之前在西段结束,并且此时在区域上处于后碰撞环境。     

班公湖-怒江缝合带西段特提斯洋盆南向俯冲的地球化学和年代学证据

对西藏班公湖-怒江缝合带西段南侧纳屋错地区盐湖复式岩体的岛弧型岩浆岩岩基开展岩石地球化学和锆石U-Pb测龄分析研究,为班公湖-怒江洋盆的南向俯冲消减提供岩石学和年代学证据。岩石地球化学分析表明,侵入岩的岩性为酸性到基性,属于中-高钾钙碱性岩;火山岩的岩性主要为中性和基性的安山岩和玄武岩,属亚碱性范围的中钾钙碱性岩,说明侵入岩和火山岩都归类于典型的岛弧型岩浆岩。岛弧型侵入岩富集大离子不相容元素Rb、K、Pb、Th、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、P,说明其具备岛弧型岩浆岩的痕量元素特征,为缝合带南向俯冲阶段岩浆作用的产物;稀土元素组合特征说明岛弧型侵入岩源于下地壳部分熔融。进一步的岩石成因研究发现火山岩产生于火山弧环境,由俯冲洋壳上部局部熔融形成的岩浆向上侵位并喷发形成,侵入岩为上地幔玄武岩浆与下地壳熔融而形成的产物。锆石U-Pb LA-ICPMS测龄结果显示岛弧型岩浆岩体的加权平均年龄在晚白垩世(约93.0Ma B.P.)到早白垩世(约114.7Ma B.P.),说明俯冲消减时间至少持续了21.7Ma,体现出随时代从早到晚,岩浆岩从中钾钙碱性岩向高钾钙碱性岩、岩性从中性向酸性演化的趋势。通过分析认为班公湖-怒江缝合带很可能存在多期次俯冲和多条洋内俯冲带,特提斯洋盆的属性为一系列局限性小洋盆。     

西藏日土白垩纪酸性侵入岩年代学及地球化学特征——对班公湖-怒江中特提斯洋盆闭合时限的制约

以西藏日土县北东地区的小型酸性侵入体为研究对象,结合岩石地球化学分析及锆石年龄测试,探讨岩石的成因类型及构造环境,确定班公湖-怒江中特提斯洋盆闭合的时限。研究区酸性岩体的岩性为黑云二长花岗岩,其主要组分的质量分数分别是:SiO_2为63.89%~77.49%,全碱(K_2O+Na_2O)为8.06%~8.95%,全铁(FeOT)为0.48%~4.37%,Al_2O_3为12.43%~16.17%;大离子亲石元素中Rb、Th、U、K明显富集,但Ba、Sr明显亏损;高场强元素中Nb、Ta、P、Ti明显亏损,而Zr、Hf相对富集;轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损,负Eu异常明显(δEu=0.09~0.67,平均为0.47),球粒原始标准化分布模式为向右缓倾的V型,属于A型花岗岩。其LA-ICP-MS锆石206Pb/238 U年龄加权平均值为(117.8±1.2)Ma,属于中生代早白垩世中期。从岩石碰撞后A1型花岗岩特征推测,班公湖-怒江中特提斯洋盆在日土地区的闭合时间应在早白垩世中期。     

北拉萨地块东段早白垩世麦巴岩体成因及构造背景——来自锆石U-Pb年代学和地球化学的制约

北拉萨地块广泛发育早白垩世岩浆岩,但是其形成的深部动力学过程存在较大的争议。以北拉萨地块东段左贡地区麦巴岩体中的花岗闪长岩和英云闪长岩为研究对象,开展岩相学、年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素研究,旨在约束其成因及深部动力学过程。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示花岗闪长岩和英云闪长岩的结晶年龄分别为130.2～127.0 Ma和121.8 Ma,表明麦巴岩体形成于早白垩世。花岗闪长岩的SiO₂质量分数为63.09%～69.28%,全碱（Na₂O+K₂O）质量分数为5.13%～7.79%,Al₂O₃质量分数为13.27%～15.96%,铝饱和指数（A/CNK）为0.84～1.04;英云闪长岩的SiO₂质量分数为60.92%～62.79%,全碱质量分数为4.50%～5.77%,Al₂O₃质量分数为15.45%～17.32%,A/CNK为0.81～1.00。地球化学特征表明花岗闪长岩和英云闪长岩属于准铝质-弱过铝质、高钾钙碱性I型花岗岩。花岗闪长岩和英云闪长岩均相对富集轻稀土及大离子亲石元素（Rb、Th、U、K）,亏损重稀土及高场强元素（Ta、Nb、Ti）,具有较高的Mg^#值（42～65）,同时锆石Hf同位素组成变化较大[ε_Hf（t）=-11.65～-5.74],指示其母岩浆起源于古老下地壳和地幔的混合源区。结合前人研究成果,麦巴岩体形成于班公湖—怒江洋壳南向俯冲末期。洋壳俯冲板片回转导致软流圈上涌,诱发古老下地壳部分熔融并与之混合形成麦巴岩体的母岩浆。     

冀北凤山晚古生代闪长岩-花岗质岩石的成因:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

冀北凤山地区侵位于前寒武纪岩石组合中的晚古生代的闪长岩-花岗质岩石,具有富Na,高Sr,低Y和重稀土元素等地球化学特征,Sr/Y在37.15～151.22之间变化,绝大多数样品均显示正Eu异常(一个样品例外),Eu·在0.92～1.53之间变化.LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年和锆石Hf同位素分析表明闪长岩(JB6024)和二长花岗岩(样品JB6037-1)分别形成于315±2.8Ma和306.6±6Ma,即该区晚古生代存在两个岩浆作用幕.地球化学、全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究揭示凤山晚古生代闪长岩是EMI型富集岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆与古老下地壳部分熔融形成的长英质岩浆混合作用结果,而花岗质岩石则是闪长质岩浆发生分离结晶作用的残余岩浆同化上部地壳岩石形成的.     

云开造山带条带-眼球状(环斑)强过铝花岗岩的岩石地球化学、年代及成因

云开造山带广泛出露的条带-眼球状(环斑)花岗质岩石及紫苏花岗岩岩石地球化学和离子探针(SHRIMP)定年的研究表明,绝大多数为强过铝(SP)高钾钙碱性-钙碱性花岗岩,并且是高温俯冲-碰撞后构造环境形成的强过铝(SP)高钾钙碱性-钙碱性花岗岩。高钾钙碱性条带状黑云二长花岗岩、眼球状(环斑)黑云二长花岗岩到钙碱性紫苏花岗闪长岩(闪长岩)和片麻状含榴黑云二长花岗岩形成时代逐渐变新,岩浆结晶锆石SHRIMP年龄由(465±10)Ma、(467±10)Ma变为(435±11)Ma、(413±8)Ma,侵入辉长岩的Sm-Nd矿物-岩石等时线年龄为(392±53)Ma,并主要形成于俯冲-碰撞转换为碰撞后底侵-伸展的构造环境,其中紫苏花岗闪长岩(闪长岩)和片麻状含榴黑云二长花岗岩具A型花岗岩地球化学特征,侵入辉长岩的形成则标志俯冲-碰撞造山作用的结束和大陆伸展作用环境的开始。条带-眼球状(环斑)花岗岩及紫苏花岗岩中尽管存在四堡期(格林威尔)造山事件的重要信息,但它们应代表加里东期扬子板块向华夏板块俯冲-碰撞后拆沉-底侵-伸展作用构造环境岩浆岩活动的产物,并且经历了印支期的挤压抬升和伸展揭顶作用。