五台山古元古代晚期的动力学背景:王家会花岗岩地球化学的制约

五台山西段王家会古元古代花岗岩侵入体主要由石英二长闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成.岩石地球化学分析表明这些岩石具有亚铝钙碱性特征(A/CNK<1.1),在原始地幔标准化的蜘蛛网图上表现Nb、Ta、Sr、P和Ti的亏损,大离子亲石元素富集.εNd(2.1Ga)在-3.82～-2.80范围,表明王家会古元古代花岗岩最有可能形成于大约2.6Ga五台山大洋岛弧火山岩物质和更老的陆壳物质在<1.2GPa条件下的部分熔融.岩石学和地球化学研究表明王家会花岗岩属于后碰撞花岗岩,结合区域上古元古代地质特征,表明华北克拉通中部带南段古元古代晚期的花岗岩构成了与正常造山过程花岗岩浆演化相反的序列.这个花岗岩演化序列说明古元古代晚期可能发生了从伸展到挤压的构造环境的转换.     

西天山石炭纪火山岩SHRIMP年代学及其微量元素地球化学研究

西天山广泛分布的石炭纪火山岩(大哈拉军山组, 主要由粗面安山岩、粗面岩、流纹岩、中酸性凝灰岩和少量玄武岩组成)的岩浆成因一直存在争议. 该火山岩曾经被认为是裂谷作用的产物, 最近有人认为是“古地幔柱”的组成部分. 本文对此火山岩开展了详细的岩石学和地球化学研究, 结果表明, 该火山岩具有典型大陆弧岩浆的地球化学特征. 火山岩以粗面安山质岩石为主, 岩浆源区富集LILE, Th和Pb而亏损HFSE和Ce. 微量元素地球化学模拟计算表明, 玄武岩样品可以由石榴二辉橄榄岩发生7%~11%的部分熔融来模拟. 大哈拉军山组火山岩代表古南天山洋的火山岛弧, 既不是裂谷演化的产 物, 也不是“古地幔柱”的组成部分. 在比较漫长的岛弧演化过程中, 地幔楔被俯冲带熔体交代并发生部分熔融形成岩浆, 地壳物质(主要是洋底沉积物)通过俯冲带熔体加入到岛弧火山岩中. 不同地区的火山岩可能代表不同时期岛弧火山喷发的产物. 锆石SHRIMP定年结果表明, 西部最早喷发玄武岩中锆石的表观年龄在334~394.9 Ma之间变化, 其中13个测点的平均年龄为(353.7 ± 4.5) Ma(MSWD = 1.7); 东部最早喷发粗面安山岩中锆石样品的表观年龄在293.0~465.4 Ma之间变化, 所有年龄测定值落在U-Pb谐和线上, 并分成明显的两个年龄组; 其中8个测点计算得到的一个平均年龄值为(312.8 ± 4.2) Ma (MSWD = 1.7), 代表粗面安山岩中锆石边部的结晶年龄. 所获得的两个年龄(即354和313Ma)分别属于早石炭世早期和晚石炭世早期, 显然不是同一期岩浆活动的产物. 文中认为, 随着高精度定年结果和地球化学研究成果的积累, 大哈拉军山组火山-沉积岩将来可能会被解体成若干组.     

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.