内蒙古西乌旗地区二叠纪双峰式火山岩的年代学、地球化学特征和地质意义

为了加深对中亚造山带东段晚古生代构造背景的认识, 选取内蒙古西乌旗地区二叠纪火山岩进行年代学和地球化学研究。分别利用X光荧光光谱(XRF)、SHRIMP锆石U-Pb测年、ICP-MS和ISOPROBE-T方法测定研究区火山岩的主量元素含量、年龄、微量元素和稀土元素含量及Sr-Nd同位素。结果表明, 这套火山岩的SiO₂含量集中分布在53.54%~54.71%和72.61%~80.81%两个区间, 分别属于玄武安山岩和流纹岩, 构成双峰式火山岩组合。流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为279 ± 4.3 Ma, 说明它喷发于早二叠世。玄武安山岩轻稀土略富集而重稀土略亏损, (La/Yb)_N为2.06~2.34, 有轻微的Eu负异常, 富集大离子亲石元素和高场强元素, Nb, Ta和Sr有明显的负异常, 推断其来源于深部非原始地幔, 很大程度上受地壳成分的混染。流纹岩亦略富集轻稀土, 略亏损重稀土, (La/Yb)_N为1.70~3.81, 有很强的Eu负异常, Sr, P和Ti相对强烈亏损, Nb和Ta轻度亏损, K, Zr和Hf相对富集, 具有较高的正ε_Nd(t)值(+3.98~+5.62)和年轻的模式年龄T_DM(490~690 Ma), 具有A型花岗岩的特征, 推断其为新生陆壳来源。综合地球化学特征、区域地质特征和前人研究资料, 这套双峰式火山岩具有板内成因特征, 形成于碰撞后的伸展环境。     

吕梁地区近周营组蚀变火山岩 U-Pb-Hf同位素特征及其地质意义

选择吕梁群中原岔上群北部地层的蚀变火山岩进行锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。锆石U-Pb测试获得两组年龄结果, 较年轻的谐和年龄为1813±6 Ma (n=7), 较老的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb加权平均年龄为2516±31 Ma(n=2), 前者为火山岩喷发时代, 后者代表捕获锆石年龄。年轻锆石的ε_Hf(t)值为-10.8~-2.3, T_DM1值为2308~2655 Ma; 捕获锆石的ε_Hf(t)值为+10.0~+13.1。年龄约为2.5 Ga锆石的ε_Hf(t)值高于亏损地幔演化线, 考虑到UPb同位素和Hf同位素测点位置不完全相同, 说明所获得的Hf同位素组成为无地质意义的混合数值; 年龄约为1.8 Ga锆石的Hf同位素特征反映其可能源于富集地幔或受地壳物质混染的亏损地幔。结合前人的研究成果, 推断岩浆作用事件发生在约1.81 Ga 的碰撞后阶段。     

大兴安岭中段哈达陶勒盖组火山岩U-Pb定年及成因

为了研究大兴安岭中段哈达陶勒盖组火山岩的形成时代和岩石成因,进行了锆石U-Pb同位素年龄测试和地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,哈达陶勒盖组火山岩形成于234~244Ma的中三叠世.岩石地球化学研究表明,哈达陶勒盖组火山岩具有低硅富碱、富钙镁的特征;稀土丰度总量w(∑RE)= 122.32×10^-6~140.66×10^-6,轻、重稀土分馏较明显,m(La)/m (Yb)_N=11.99~18.68, 无明显Eu负异常(δ_○Eu=0.84~0.98),微量元素以富集Rb,K,Ba,Th,亏损Nb,P,Ti为特征.哈达陶勒盖组火山岩岩浆源区为富集的岩石圈地幔, 并遭受了地壳物质的混染.     

华北北缘大青山小井沟岩体年代学、地球化学和Hf同位素特征及其地质意义

为了加深对华北北缘晚古生代构造背景以及古亚洲洋闭合时限的认识, 对华北北缘大青山地区小井沟花岗岩开展了年代学、地球化学和同位素研究。分别利用LA-MC-ICP-MS, ICP-AES和ICP-MS等方法进行锆石U-Pb测年, 主、微量和稀土元素分析以及锆石Hf同位素测试。结果表明, 小井沟岩体侵位于二叠纪, 侵位年龄为275±1 Ma (MSWD=0.93)。该花岗岩具有高硅(SiO₂=70.72%~72.64%)、高钾(K₂O=4.19%~4.23%)的特点, A/CNK均约为1.1, 属于弱过铝质的高钾钙碱性系列, 稀土元素总量(ΣREE)为87.67~101.51 μg/g, 配分曲线呈右倾型, 具有微弱的Eu负异常, 富集大离子亲石元素(LILE, 如Rb, Ba, K, Sr等), 亏损高场强元素(HFSEs, 如Nb, Ta, Y, Yb, Lu等), 应该是由下地壳部分熔融形成。该花岗岩的锆石具有负的ε_Hf(t)值(-9.56~-5.00), 模式年龄(T_DM2)在1.91~1.61 Ga之间, 表明华北陆块古元古代的地壳岩石应该是其主要物源, 可能有幔源物质的参与。结合整个华北北缘二叠纪花岗岩的岩浆演变特征, 小井沟岩体应形成于由俯冲向碰撞-后碰撞转变的过渡时期, 古亚洲洋可能在晚二叠世之前已闭合。     

胶东玲珑花岗岩的地球化学、U-Pb年代学、Lu-Hf同位素及地质意义

通过玲珑花岗岩的岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Lu-Hf同位素组成的测试和研究,讨论了玲珑花岗岩的成因、源区和构造背景。研究表明,玲珑花岗岩SiO2的质量分数为68.12%～75.4%,K2O的质量分数为3.7%～5.17%(平均为4.39%),A/CNK为0.72～1.04,属于富硅、高钾钙碱性、准铝质至弱过铝质系列花岗岩,其富集K、Ba、Rb、Sr等大离子亲石元素和Th、U等活泼的不相容元素,相对亏损Zr、Ti、Nb等高场强元素。岩石的高Sr含量(wSr>770×10-6)、低Y含量(wY<7.64×10-6)以及没有明显的负铕异常(δEu=0.85～1.84),与埃达克岩类似。花岗岩锆石εHf(t)=-18.06～-23.85,第二阶段Hf模式年龄TDM2=2358～2710Ma;T-εHf(t)图解和t-(176 Hf/177 Hf)图解显示岩浆源区为2.5Ga±的下地壳,Hf-Rb-Ta、Th/Hf-Ta/Hf判别图解和高的wLa/wNb比值(>2)显示岩石具活动大陆边缘火山弧花岗岩特征。花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为(158.53±0.79)Ma(MSWD=0.13),属晚侏罗世。综合分析认为,燕山早期太平洋板块俯冲引起大陆弧伸展和岩石圈减薄,幔源岩浆底侵提供热动力,古老的镁铁质下地壳物质部分熔融形成玲珑花岗岩。     

大兴安岭柴河白音高老组流纹岩锆石U-Pb定年及成因探讨

为了研究大兴安岭中段柴河地区白音高老组流纹岩的形成时代和岩石成因,进行了锆石U-Pb同位素年龄测试和地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,白音高老组流纹岩形成于年龄为129~137 Ma的早白垩世.岩石地球化学研究表明,白音高老组流纹岩具有高硅富碱、贫钙镁的特征;稀土丰度总量m(∑REE)=121.35×10-6~194.92×10-6,轻重稀土分馏明显,m(La)/m(Yb)N=12.2~21.7,Eu负异常(δ_(Eu)=0.39~0.61),微量元素以富集Rb,Ba,Th,K,亏损Nb,Sr,P,Ti为特征;白音高老组流纹岩原始岩浆来源于上地壳岩石的部分熔融.     

广西大宁岩体和初洞岩体锆石U-Pb年代学 及Hf同位素研究

利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得大宁岩体形成年龄为441.1±3.0 Ma,其包体年龄为439.5±3.6 Ma,初洞岩体形成年龄为423.5~434.2 Ma。结果表明,大宁岩体及其包体几乎同期形成,而初洞岩体是后期的侵入体。Lu-Hf同位素研究结果表明,大宁岩体及其暗色包体与初洞岩体具有相似的Hf同位素组成,在εHf(t)-年龄图上落在1440~1960 Ma的老地壳区间,表明三者的岩浆源区均是早元古代到中元古代地壳,暗色包体是岩浆早期分离结晶的产物,而初洞岩体是岩浆结晶分异晚期的产物。     

山东省微山稀土矿正长岩类锆石U-Pb年代学 及地球化学特征研究

为了加深对微山稀土矿碱性杂岩体岩浆活动期次及与成矿关系的理解,对微山稀土矿床碱性杂岩体进行岩相学、地球化学分析和锆石U-Pb年代学测定。结果表明,微山稀土矿碱性杂岩体正长岩类地球化学特征相似,具有同源性,为偏铝质碱性岩。稀土总量高,轻重稀土元素分馏明显,呈轻稀土高度富集模式。微量元素组成具有幔源岩浆岩的特征,富集Rb,Ba,Sr等大离子亲石元素,亏损Nb,Ta,Zr等高场强元素,Eu异常不显著。利用LA-ICP-MS U-Pb年代学方法,测得含矿石英正长岩、霓辉石英正长岩锆石U-Pb年龄分别为122.4±2.0 Ma(MSWD=5.2)和130.1±1.4 Ma(MSWD=9),存在2536±6.1 Ma(MSWD=1.6)的继承锆石,表明地壳物质参与成岩过程。结合鲁西燕山期构造演化过程,认为微山正长岩类形成于华北克拉通中生代构造体制转折后的伸展背景下,成矿作用与碱性杂岩体的演化有关。     

内蒙古四子王旗地区中二叠世火山岩年代学、地球化学特征及构造意义

对华北克拉通与兴蒙造山带结合部位的内蒙古四子王旗地区出露的一套原定为中?下侏罗统的流纹岩进行岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素组成研究, 确定其岩石成因及地球动力学意义。新获得的流纹岩和流纹斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄分别为262±2和261±2 Ma, 表明流纹岩的时代应为中二叠世晚期。四子王旗地区流纹岩多属高钾钙碱性系列和钾玄岩系列岩石, 具有高硅、高碱、富铝以及贫钙、贫镁的特征。稀土元素总量较大, 配分曲线明显右倾, 具有中度到重度Eu负异常, 富集大离子亲石元素Rb, Th和轻稀土元素, 亏损Nb, Ta, Sr和Ba等元素。火山岩的ε_Hf(t)为负值(-25.97~-11.94), 可能主要来源于古老地壳熔融岩浆。该套火山岩具有高硅流纹岩的地球化学特征, 表明岩浆经历过结晶分异过程, 岩浆喷出与深部幔源岩浆的加热有关。结合相关构造判别图解, 判断该套火山岩可能形成于后碰撞伸展阶段。     

大兴安岭柴河流纹质碎斑熔岩锆石U-Pb定年及成因探讨

为了研究大兴安岭柴河地区流纹质碎斑熔岩的形成时代和岩石成因,进行了锆石U-Pb同位素年龄测试和地球化学分析.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,柴河流纹质碎斑熔岩形成于年龄为135~138Ma的早白垩世。岩石地球化学研究表明,柴河流纹质碎斑熔岩具有高硅富碱、贫钙镁的特征;稀土丰度总量∑REE介于1501×10-6~1915×10-6,轻重稀土分馏明显,m(La)/m(Yb)N=118~1445,Eu负异常(δEu=059~075);微量元素以富集Rb,Ba,K,亏损Nb,P和Ti为特征,与I型花岗岩相似;碎斑熔岩原始岩浆来源于地壳岩石的部分熔融.     

藏北羌塘南缘早白垩世青草山强过铝质S型花岗岩的成因: 来自地球化学和锆石U-Pb年代学的约束

藏北羌塘南缘扎普?多不杂岩浆弧内的青草山花岗岩体由花岗斑岩和石英二长斑岩组成, 目前缺乏地球化学和年代学数据来约束其成因和形成时代。用 LA-ICP-MS 方法测得石英二长斑岩锆石 206Pb/238U 年龄加权平均值为122±1 Ma (MSWD=3.9), 花岗斑岩的锆石SHRIMP U-Pb 年龄为114.6±1.2 Ma (MSWD=1.1), 表明岩体形成于早白垩世。岩体含白云母、堇青石, 无角闪石, 具有富铝(A1₂O₃ 含量: 14.81%~15.86%)、贫钙(CaO 含量: 1.10%~2.44%)、总碱含量高(K₂O+Na₂O 含量: 6.86%~8.80%)的特征, 铝饱和指数 A/CNK 为1.06~1.20, 在 CIPW 标准矿物计算中出现刚玉分子(1.20%~2.86%), 未出现透辉石, 表明该岩体为一套强过铝质亚碱性 S 型花岗岩。(La/Yb)N=3.24~16.20, LREE/HREE=4.37~12.4, 在配分曲线上显示左高右低的特征, 富集Rb, Th, U, K, La, Ce 等大离子亲石元素, 亏损Ta, Nb, P, Ti, Y 等高场强元素, 具有较典型的岛弧岩浆岩地球化学特征。研究结果揭示, 青草山花岗岩为班公湖?怒江洋壳北向俯冲背景下, 上地壳杂砂岩质成分发生部分熔融作用的产物。     

甘肃北山桥湾北花岗岩体的年代学、地球化学及其地质意义

为加深对北山晚古生代构造演化的认识, 选取位于甘肃北山南带、敦煌地块北缘的桥湾北花岗岩体进行年代学、地球化学研究。桥湾北角闪石花岗岩体锆石LA-ICP MS年龄为303.7±2.4 Ma, ε_Hf(t)为-1.2~5.8, ε_Nd(t)相对较高(-0.40~-0.06), (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i =(0.704524~0.705062)。 桥湾北花岗岩体K₂O含量为4.09%~5.58%, 属高钾钙碱性岩石, A/CNK值在0.92~1.04之间, 为I型花岗岩; 微量元素较富集LILE, 相对亏损HFSE, 有明显的Nb, Ta负异常。岩体具相对富集的微弱分馏的轻稀土元素, 重稀土元素分馏不明显, 基本没有Eu异常。由Hf, Nd同位素及地球化学特征判断, 桥湾北花岗岩体为壳幔混合成因, 其形式可以是底侵的幔源岩浆再分异, 上升过程中遭受地壳物质混染。根据区域构造背景及岩石学、地球化学特征, 可以认为桥湾北岩体是北山南带后碰撞过程岩浆活动的产物, 反映出在晚石炭世北山地区的碰撞拼贴已经完成。     

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。     

川西雀儿山印支晚期岩浆事件：花岗闪长岩锆石U-Pb年代学证据

雀儿山花岗岩体位于川西义敦岛弧北端,由似斑状花岗岩、伟晶质和细晶质花岗岩脉以及岩体边部的花岗闪长岩组成。这些花岗闪长岩石属于高钾钙碱性的花岗岩石系列,其稀土元素配分曲线呈向右缓倾型,轻稀土元素富集明显,Eu负异常明显,表明岩浆演化过程中经历了部分斜长石结晶分离过程。花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄值为217.2~223.6 Ma,表明其成岩年龄为晚三叠世。构造环境判别图解显示,川西雀儿山花岗闪长岩形成于与甘孜—理塘结合带向西俯冲有关的火山弧构造环境。     

东昆仑尕林格铁矿床成因年代学及Hf同位素制约

尕林格矿床发育大量与铁多金属成矿关系密切的花岗闪长岩、石英二长岩、石英二长闪长岩和石英闪长岩体.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学表明石英二长闪长岩的年龄为228.3土0.5 Ma,石英二长岩的年龄为234.4±0.6 Ma.地球化学特征也较为相似,SiO2质量分数中等(58.4％～64.3％),w(FeOT)/w(MgO)偏低(0.62～1.38),A/CNK值(0.52～0.86)＜1,轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,中等—强烈的负Eu异常(δEu为0.33～0.82),富集Rb,Th等大离子亲石元素,明显亏损高场强元素(Sr,P,Nb,Ta,Ti等),w(Rb)/w(Sr)为0.12～0.39,具有壳幔混合Ⅰ型花岗岩的特征.锆石Hf同位素组成表明,石英二长闪长岩的εHf(t)为-4.15～3.44,T2DM为1042～1523 Ma;石英二长岩εHf(t)为-5.06～1.7,T2DM为1157～1587 Ma,二者具有相同的岩浆来源,可能为壳幔混合岩浆作用的结果.综合研究认为尕林格铁矿床中三叠世岩体为东昆仑218～242 Ma俯冲—碰撞转换阶段,地幔底侵古老陆壳,幔源基性岩浆与壳源花岗质岩浆发生不同程度混合作用的产物,中高温岩浆流体与围岩发生水—岩反应是矽卡岩型矿体形成的主要因素.