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.     

滇西新生代赋矿斑岩及花岗岩包体的锆石年代和稀土特征的地质意义

滇西地区沿金沙江—哀牢山断裂带广泛发育新生代富碱斑岩及相关多金属矿床.以六合正长斑岩中与暗色深源包体共存花岗岩包体和马厂箐赋矿斑状花岗岩为研究对象,开展岩相学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究及锆石稀土元素分析.研究表明,六合花岗岩浆活动起始时间约为(42.8士1.6)Ma B.P.,包体结晶成岩时间与主岩(正长斑岩)年龄一致(38.63 Ma B.P.±0.52 MaB.P.);马厂箐含矿富碱岩浆起始活动时间约为(38.51士0.52)MaB.P.,结晶成岩时间为(35.80士0.20)Ma B.P..结合花岗岩包体的液态不混溶现象和锆石稀土元素特征分析,初步揭示研究区富碱岩浆起源、演化及成岩成矿作用过程为:来自交代富集地幔源区的硅不饱和富碱岩浆伴随互不混溶含矿地幔流体同步上升运移;该富碱岩浆以其底劈作用和地幔流体交代作用引发地壳深熔形成长英质岩浆.此后的2类岩浆过程分为2部分:一是富碱岩浆直接捕获少量长英质岩浆以不混溶方式继续同步运移至地壳结晶成岩,形成含花岗岩包体的硅不饱和富碱斑岩;二是富碱岩浆与长英质岩浆发生同化混染形成混合岩浆运移至地壳,其中所含不混溶含矿地幔流体伴随其结晶成岩进行自交代蚀变,形成硅过饱和的赋矿斑状花岗岩.     

房山岩体的岩浆来源、形成机制及动力学意义

房山岩体是华北东部典型的燕山期中酸性侵入杂岩体,其地球化学特征为富Si、Na、Al、Sr,亏损高场强元素(Nb、Ta),轻重稀土分异强烈,Sr-Nd同位素具有类似EMI型富集地幔的特点,表明其岩浆来自于加厚下地壳的部分熔融,并且中生代华北东部下地壳已经被早先的富集岩石圈地幔置换.不同基性程度岩浆的不完全混合是形成微粒闪长质包体的原因.侵入杂岩的角闪石压力计显示下地壳部分熔融形成的中酸性岩浆先后在19~8 km里的深度范围内结晶就位.古太平洋板块在地幔过渡带深度于早白垩世水平俯冲至太行山一线,洋壳脱水导致上覆地幔部分熔融,后者成为加热下地壳部分熔融的热源.     

辽北新宾?苇子峪地区太古宙花岗质岩石的形成年代、成因及其地质意义

辽北新宾?苇子峪地区的花岗质岩石主要由英云闪长质?奥长花岗质片麻岩和二长花岗岩?正长花岗岩岩体等组成。为确定其形成年代及成因, 对这些花岗质岩石进行锆石U-Pb-Hf同位素和全岩地球化学分析。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果表明这些花岗质岩石均形成于新太古代, 英云闪长质和奥长花岗质片麻岩的岩浆结晶年龄分别为2588±4 Ma (MSWD=1.3)和2587±6 Ma (MSWD=1.8), 二长花岗岩?正长花岗岩则侵位于2555±4 Ma (MSWD=0.51)。全岩地球化学和锆石Lu-Hf同位素研究表明, 英云闪长质?奥长花岗质片麻岩形成于俯冲板片的部分熔融, 其原始岩浆在上升过程中受到地幔楔岩石的交代; 而二长花岗岩?正长花岗岩中一部分岩浆起源于变质杂砂岩的部分熔融, 其余形成于以变质玄武岩与变质沉积岩为主要成分的混合源区的部分熔融。结合近年的研究成果, 认为新宾?苇子峪地区的新太古代花岗质岩石可能形成于活动大陆边缘的动力学背景。     

德尔布干成矿带中段新元古代正长岩-花岗岩岩体的地球化学特征及成因

在德尔布干深断裂中段西北侧的额尔古纳地块上识别出一套正长岩-花岗岩组合,其形成时代为新元古代晚期,岩石类型为石英正长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩.石英正长岩SiO2质量分数为60.86%～66.14%,高Al2O3,高K2O Na2O、富钾,暗色矿物主要为角闪石,为准铝质钾玄岩系列岩石,铕负异常不明显(0.81);花岗岩高硅、富碱,暗色矿物主要为黑云母,铕负异常明显(0.08～0.46).地球化学特征表明:岩石主要形成于晚造山-后造山环境,花岗岩为铝质A型花岗岩,来源于古老陆壳的部分熔融.正长岩-花岗岩组合为探索区域前寒武纪地块晚期演化历史提供了约束.     

太行山南段符山岩体的成因:岩石学和地球化学证据

太行山南段符山岩体是一套辉长岩-闪长岩-二长岩杂岩体,这一套岩石具有相似的地球化学特点:轻稀土强烈富集而重稀土亏损,并具有Eu正异常;富集大离子亲石元素特别是Sr-Ba;Nd-Sr同位素成分相对均一,并具强烈富集的特征(I Sr 为0.706～0.7065,ε Nd (T)为-13.7～-16.8).岩石学和地球化学证据都表明,这是一套同源岩浆演化系列,共同起源于富集的岩石圈地幔的部分熔融,但幔源基性岩浆侵位到下地壳位置时被下地壳物质混染形成混浆,混浆又发生以铁镁矿物为主的分离结晶作用,形成符山岩体的一系列岩石类型.华北中生代岩浆作用主要来自富集的岩石圈地幔,这可能是导致中生代以来华北岩石圈地幔减薄的机制之一.     

秦岭柞水岩体和东江口岩体的锆石U-Pb 年代学及其意义

柞水岩体和东江口岩体位于秦岭造山带南秦岭构造域, 主要由似斑状花岗闪长岩和二长花岗岩组成。通过LA-ICP-MS 锆石U-Pb 同位素定年, 结合锆石阴极发光图像, 揭示柞水岩体的似斑状二长花岗岩(样品ZS01-01)存在两个谐和年龄, 分别为209±2和199±2Ma;东江口岩体似斑状二长花岗岩(样品ZS04-01)也存在两个谐和年龄, 分别为219±2 和209±2 Ma。结合前人的地球化学和区域构造背景研究, 判定这两个岩体属于同一岩浆事件的不同阶段侵位, 东江口岩体的似斑状二长花岗岩侵位结晶略早于柞水岩体, 柞水岩体主期岩浆侵位时, 东江口岩体也有同期岩浆侵位结晶。这两个岩体年龄的准确测定, 表明在219 ～199 Ma 期间沿商丹断裂有3个阶段的构造-岩浆活动。     

辽西万家沟地区钾长花岗岩年代学、岩石地球化学特征及其地质意义

为厘定辽西万家沟地区钾长花岗岩的形成时代及成因,对其进行了年代学和元素地球化学研究。结果表明：钾长花岗岩U-Pb同位素年龄为(155.9±1.8)Ma,岩石具有富Si、Al、Na、K,贫Mg、Ca、Ti等特征,轻稀土元素相对富集,大离子亲石元素Rb、Th、U、Ta等相对亏损,高场强元素Ba、Sr、Zr、Hf等相对富集,具较弱的铕和铈负异常。结合区域构造背景,认为研究区钾长花岗岩形成于晚侏罗世古太平洋板块向华北克拉通持续俯冲的构造环境背景,成因可能为古太平洋板块向欧亚板块俯冲导致幔源岩浆上侵使地壳发生部分熔融有关。     

长江中下游大龙山和黄梅尖A型花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素

长江中下游地区沿江两岸分布两条A型花岗岩带,岩性主要为石英正长岩和碱性花岗岩。为研究该地区A型花岗岩的形成时代和构造背景,分别选取具有代表性的北带大龙山和黄梅尖岩体的四组石英正长岩,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素研究,获得的锆石U-Pb年龄分别为(125.8±1.6)Ma和(126.4±3.5)Ma(大龙山)、(127.6±2.1)Ma和(127.2±2.1)Ma(黄梅尖),其对应的锆石εHf(t)值分别为-4～+1.1和-7.8～-3.6、-3.3～+2.1和-3.8～-0.1,二阶段模式年龄TDM2变化为1 107～1 433 Ma(平均值为1 264 Ma)和1 432～1 671 Ma(平均值为1 555 Ma)、1 045～1 389 Ma(平均值为1 265 Ma)和1 188～1 423 Ma(平均值为1 312 Ma)。结果表明两个岩体与长江中下游地区两条A型花岗岩带其他岩体的形成时代近乎一致,均形成于早白垩世。岩浆源区可能为一个富集地幔,伴随不同程度的地壳混染作用。结合前人的研究成果,大龙山和黄梅尖岩体可能形成于太平洋板块后撤而引发的强烈伸展的构造背景之下。     

阿尔泰地区霍热木德克花岗岩体年代学、地球化学特征及构造意义

中阿尔泰构造带出露大面积晚三叠世花岗岩,对其进行详细研究是了解阿尔泰造山带构造演化和陆壳增生过程的重要途径。本文对霍热木德克岩体进行详细的岩石学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究。霍热木德克花岗岩体主要有粗粒二长花岗岩、细粒二长花岗岩和正长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究结果表明,其结晶年龄为(222.3±1.8)Ma(MSWD=1.6),为晚三叠世岩浆活动产物。地球化学研究表明,岩石具有高SiO_2、Al_2O_3、ALK,低TiO_2、MnO、MgO、P_2O_5的特征,轻稀土富集、轻重稀土分馏明显,具有Eu的负异常(δEu=0.37~0.50),富集大离子亲石元素、相对亏损高场强元素,显示出强过铝质S型花岗岩的特征,花岗岩具有负的εNd(t)(-3.7~-2.7)和较老的二阶段模式(T2DM)年龄(1.2~1.3Ga)。综合分析认为,霍热木德克花岗岩由富含白云母和黑云母的变泥质岩经历部分熔融形成,其源区有富钙斜长石、钛铁矿的残留,为同碰撞造山阶段挤压环境下地壳加厚而发生部分熔融的产物,形成于同碰撞构造环境。     

山西芦芽山早元古代紫苏花岗岩的成因：地球化学和Nd同位素证据

芦芽山紫苏花岗岩体主要由紫苏二长岩、紫苏石英二长岩、紫苏花岗岩和钾长花岗岩组成.这些花岗质岩石表现TiO2,P2O5,K2 O,Zr,Nb,Y,Pb,La,Ce和Ba富集以及高的K2O/Na2O比值,而MgO,CaO,Mg#,Th,U亏损和低的Sr/Ba、Rb/Ba比值.Zr,Nb和Ce与SiO2反相关,这与Ⅰ型花岗岩恰恰相反.这些岩石的Sm-Nd同位素特征比较均一,初始εNd值为-5.93到-6.97,亏损地幔模式年龄为2.67到2.78 Ga.这些特征说明紫苏花岗质岩浆起源于晚太古代下地壳的部分熔融,即铁镁质麻粒岩在富CO2流体存在和异常高温下的部分熔融,石榴石作为主要残余相.它们经历了干燥高温岩浆的结晶分异,辉石、斜长石、磷灰石和钛铁矿可能为早期结晶相.芦芽山紫苏花岗岩的岩浆作用形成于东部陆块和西部陆块(～1850 Ma)主碰撞期后的俯冲洋壳拆沉、地幔上隆导致的热松弛构造背景.     

长江中下游大龙山和黄梅尖A型花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究

长江中下游地区沿江两岸分布两条A型花岗岩带,岩性主要为石英正长岩和碱性花岗岩。为研究该地区A型花岗岩形成时代和构造背景,本文分别选取具有代表性的北带大龙山和黄梅尖岩体的四组石英正长岩,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素研究,获得的锆石U-Pb年龄分别为（125.8±1.6）Ma和（126.4±3.5）Ma（大龙山）、（127.6±2.1）Ma和（127.2±2.1）Ma（黄梅尖）,其对应的锆石εHf(t)值分别为-4~+1.1和-7.8~-3.6 、-3.3~+2.1 和-3.8~-0.1,TDM2变化在1433~1107Ma（平均值为1264Ma）和1671~1432Ma（平均值为1555Ma）、1389~1045Ma（平均值为1265Ma）和1423~1188Ma（平均值为1312Ma）。结果表明两个岩体与长江中下游地区两条A型花岗岩带其它岩体的形成时代近乎一致,均形成于早白垩世。岩浆源区可能为一个富集地幔,伴随不同程度的地壳混染作用。结合前人的研究成果,大龙山和黄梅尖岩体可能形成于太平洋板块后撤而引发的强烈伸展的构造背景之下。     

灵山岩体的形成时代、构造背景及其A型花岗岩的厘定

出露于大别造山带西部的灵山岩体侵位于苏家河群之中,采用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法,获得该岩体的主体岩性钾长花岗岩的岩浆锆石年龄为129.3±2.5 Ma,代表岩体的结晶年龄.综合分析表明,灵山岩体花岗岩具有高硅、贫镁、贫钙、富碱等特征,属于A2型花岗岩类.它形成于非造山裂谷环境.岩体的形成预示着大别造山带早白垩世造山作用已经结束,非造山过程已经开始.     

华夏地块南缘凤凰山岩体形成时代及成因

中生代以来的岩浆事件记录一直是华夏地块中新生代大地构造演化的研究热点。近年来关于华夏中生代花岗岩的研究主要集中于南岭及闽浙沿海地区,对于粤东南地区的研究程度较低。通过地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等手段,旨在探讨华夏地块南缘凤凰山岩体的形成时代、岩石成因机制及其大地构造环境。野外调查及岩相学研究表明,凤凰山岩体的岩石组合为黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩,锆石U-Pb年龄分别为(156±2) Ma和(158±3) Ma,为晚侏罗纪岩浆活动的产物。两组花岗岩均具有高硅(SiO_2=72.66%～76.63%)、富碱(Na_2O+K_2O=7.89%～9.43%)、低镁(MgO=0.05%～0.54%)和弱过铝质(ASI=1.02～1.04)的特征,富集Rb、Th、U等元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,且P_2O_5含量与SiO_2含量呈明显的负相关关系。岩相学和地球化学显示,黑云母钾长花岗岩应属于弱分异I型花岗岩,而黑云母二长花岗岩分异指数较大(DI=93.91～95.74)、固结指数较小(SI=0.48～0.66),Rb/Sr(=99.12～243.75)和Rb/Ba(=67.45～203.80)比值较高、Eu负异常强烈(δEu=0.01～0.02),稀土元素配分图呈"海鸥式"分布,应属于高分异I型花岗岩。黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩ε_(Hf)(t)分别变化在-8.4～-5.4和-9.4～-7.0;二阶段Hf模式年龄T_(DM2)变化范围分别在1 545～1 741 Ma和1 648～1 804 Ma,表明两者都是中-古元古代古老地壳物质重熔的产物。结合该时期区域构造背景,推断凤凰山岩体可能发育在与大洋俯冲板片后撤断离相关的岩石圈伸展的构造环境下,是地壳拉张减薄引起幔源岩浆底侵,带来大量热量,导致中-古元古代古老地壳物质发生部分熔融形成的产物。     

川西扎瓦拉花岗岩锆石U-Pb年代学与地球化学特征及其地质意义

扎瓦拉岩体是川西藏东地区江达花岗岩带冬普-罗麦亚带花岗岩的重要组成部分,岩性组合为:石英二长岩→花岗闪长岩→二长花岗岩.研究表明:扎瓦拉岩体的石英二长岩和钾长花岗岩的LA-MCICP-MS锆石U-Pb年龄分别为(225.4±1.1)Ma和(218.0±1.1)Ma,时代属晚三叠世卡尼期,该岩石具有高硅、钛、钙,贫铝、镁、钠,相对富钾贫钠、准铝质等特征,为富钾钙碱性系列花岗岩.岩石的稀土总量偏高,轻稀土明显富集,弱负Eu异常;富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,表现出火山弧花岗岩的地球化学特征.扎瓦拉岩体形成于造山期板块俯冲碰撞型火山弧环境,岩浆可能源于岛弧不成熟陆壳的部分熔融,并混有部分幔源组分,属于早晚三叠世,金沙江洋壳向西俯冲,发生弧-陆碰撞造山作用的产物.     

赛马—柏林川碱性杂岩常量组分变异的分离结晶制约

赛马－柏林川碱性杂岩体为侵位于古元古宙与新元古宙之间的缓倾斜岩席状岩体,缓倾的张裂隙制约了分异岩浆的侵位和含矿溶液的流通,交换富集的上地幔产生的富碱岩浆与富集的地壳产生的岩浆以不同比例混合,形成了正长质岩浆和霞石正长质岩浆。     

滇西始新世十里村正长岩的成因及构造意义

十里村岩体出露于滇西哀牢山走滑断裂带附近,主要由石英碱长正长岩和石英正长岩构成,形成于始新世(~36.8 Ma).样品呈现出准铝质的特征,具有高碱、高Si、低Yb、低Y.Sr-Nd同位素值落在来自下地壳的斜长角闪岩捕虏体同位素范围内.岩石学和地球化学特征表明十里村岩体很可能产出在厚的岩石圈地幔移除诱发软流圈上涌的后碰撞环境下.     

东秦岭沙河湾岩体成因——来自锆石U-Pb定年及其Hf同位素的证据

目的 确定东秦岭沙河湾花岗岩体形成时代、源区性质及其成因.方法 在锆石内部结构的CL图像研究基础上,用LA-ICFMS和MC-ICPMS测定锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成,探讨寄主花岗岩、暗色闪长质包体及及围岩中闪长质脉体锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成特征.结果 寄主花岗岩、暗色包体及其围岩中闪长质脉体分别存在210 Ma和197 Ma,197 Ma和188 Ma以及230M a和210 Ma两组年龄的锆石;对应的εHf(t)值在一个略微偏正或负的范围内变化,指示该岩体非单一源区岩浆物质所能形成,至少是两个源区岩浆混合作用的结果.结论 该岩体是以新元古带古老地壳物质熔融为主体的壳源岩浆与源自略富集地幔的幔源岩浆高度混合的产物.这一壳、幔岩浆混合作用首先以230Ma的幔源岩浆活动为标志,并可能在210 Ma前就由于幔源岩浆活动热源的持续积累而诱发了该区地壳物质的部分熔融,形成以壳源岩浆为主的岩浆房.此后.约在200 Ma深部幔源基性岩浆进入壳源酸性岩浆房发生岩浆混合,并一直持续到185 Ma左右,证明了秦岭中生代壳、幔岩浆混合作用持续了大约60 Ma.     

浙闽沿海晚中生代火成岩成因的地球化学制约

根据43个全岩微量元素和113个全岩硅酸盐数据,结合对岩石学、地质学资料研究,认为浙闽沿海晚中生代火成岩的主体--花岗岩和流纹岩主要由中-下地壳含水火成变质岩部分熔融产生的钙碱性和高钾钙碱性花岗岩浆结晶形成(富含LIL和Zr,Hf);与之共生、但出露甚少的辉长岩和玄武岩由消减作用诱发的、受陆壳混染的高铝玄武岩浆形成(富LIL,贫HFS).引起地壳部分熔融和产生花岗岩浆的热源是底侵于下地壳的玄武岩浆,其数量从理论资料和国外实例看,与浙闽沿海分布的巨量花岗岩和流纹岩相仿.     

湘东王仙花岗闪长斑岩的岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成

王仙花岗闪长斑岩出露于湖南省东部,通过地球化学和地质年代学方法对其岩石元素质量分数和锆石U-Pb-Hf同位素组成进行研究。研究结果表明:该岩体为富Si O2(其质量分数w(Si O2)为74.46%~75.79%)和Al2O3(w(Al2O3)为12.47%~12.83%),贫TFe2O3(w(TFe2O3)为0.96%~1.09%)和Mg O(w(Mg O)为0.17%~0.27%),且相对贫钠富钾(w(Na2O)/w(K2O)为0.39~0.57)的高钾钙碱性、强过铝质花岗岩;稀土元素质量分数较低,具有明显四组分配分曲线特征,相对富集Rb,Th,U,K,Nd,Hf和Sm,而亏损Ba,Eu,Sr,Ti和P;王仙花岗闪长斑岩的侵位年龄为(224.7±4.4)Ma,锆石的εHf(t)较稳定,为-6.83~-3.44,这表明王仙花岗闪长属于S型花岗岩,是华夏地块中元古代较成熟的泥质地壳部分熔融并有少量幔源物质侵入,经高程度分离结晶作用形成的;印支晚期华南板块同时受到古特提斯洋闭合和古太平洋板块向北西俯冲的影响,在碰撞后的伸展环境中,幔源物质底侵,造成地壳物质部分熔融并与幔源物质混合,形成王仙花岗闪长斑岩。