贺兰山北段古元古代S型花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及其地质意义

对贺兰山北段似斑状花岗岩进行岩相学、岩石地球化学及锆石U-Pb年代学进行研究,探讨其成因机制及其源岩性质。研究结果表明:似斑状花岗岩具有高物质的量比即n(Al_2O_3)/n(Na_2O+K_2O)(记为A/CNK,为1.18~1.29)、低FeOt和MgO质量分数比即w(FeOt)/w(MgO)(小于10)、低P_2O_5(质量分数为0.15%~0.22%)和高K_2O(质量分数为5.09%~5.86%)的地球化学特征,属于典型的强过铝质S型花岗岩。岩石轻稀土富集,轻重稀土分异明显([w(La)/w(Yb)]N=10.4~153.6),具有明显的Eu负异常(δ(Eu)=0.19~0.49);同时,岩体富集大离子亲石元素(LILE)K和Rb,亏损高场强元素(HFSE)Nb,Ta,Zr,Hf和Ti等。似斑状花岗岩与孔兹岩具有相似的微量和稀土元素地球化学特征,推断其应为孔兹岩部分熔融的产物。较低的w(CaO)/w(Na2O)、较高的w(Rb)/w(Sr)和w(Rb)/w(Ba)暗示孔兹岩的原岩应为泥质岩或是以泥质岩为主的、成熟度较高的沉积岩,反映其当时的沉积环境应为被动大陆边缘,而非活动大陆边缘。似斑状花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(1922±31)Ma,与孔兹岩带内所记录的1.92~1.90Ga期间的岩浆-变质事件相吻合,可能反映了构造体制由碰撞挤压到伸展的转变。     

塔里木板块东南缘早二叠世角闪石岩的发现及大地构造意义

甘肃大红山北角闪石岩体是塔里木板块东部新发现的一类镁铁质-超镁铁质岩体,通过野外观察、岩矿鉴定及地球化学研究,发现其岩浆分异不明显、岩石类型单一、组分为角闪石岩、全岩,w(SiO_2)=41.64%~50.83%、w(K_2O)/w(Na_2O)=0.45~0.66、w(K_2O)+w(Na_2O)=1.02%~2.81%,属亚碱性拉斑玄武岩系列,具有岛弧环境地球化学特征.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb法获得年龄为273.6土4.8Ma.反映早二叠世受北侧古亚洲洋的汇聚碰撞,塔里木板块东南缘处于汇聚碰撞的岛弧环境向相对稳定的后造山环境方向演化阶段.     

内蒙古中部莫花以力更高分异Ⅰ型花岗岩体地球化学特征及其构造环境

莫花以力更花岗岩体位于晚古生代内蒙古中部东西向白云鄂博-赤峰花岗岩带上,主量元素分析显示:富硅、铝,碱中等,相对富钾,贫钙、镁,岩浆分异演化程度高,属高钾钙碱性过铝质系列.稀土和微量元素分析显示:稀土元素富集程度低,轻稀土元素相对重稀土元素富集,轻、重稀土元素分馏较低,具有较强的铕负异常;富集K、Rb、Zr、Hf、Th、U等,亏损Ba、Sr、P、Eu、Ti等.综合分析表明:该区花岗岩体10~4×w(Ga)/w(Al)、w(Zr)+w(Nb)+w(Ce)+w(Y)、过碱指数、w(Nb)/w(Ta)等特征值均接近Ⅰ型花岗岩,相关判别图解说明莫花以力更花岗岩体应属高分异的Ⅰ型或S型花岗岩,而W(P_2O_5)0.12%, w(SiO_2)与w(P_2O_5)呈负相关关系,这一典型特征区别于S型花岗岩,认为莫花以力更地区花岗岩应属高分异Ⅰ型花岗岩.综合地质和地球化学特征以及构造背景分析均表明该区岩浆活动可能与后造山构造环境的拉张减压条件有关,与之相关的索伦山-西拉木伦缝合带的拼合时间可能为早二叠世.     

赣西北九岭中北部早白垩世高分异S型花岗岩成矿专属性分析

对赣西北石门楼地区早白垩世黑云母花岗岩和二云母花岗岩开展了岩石地球化学、矿物地球化学及锆石U-Pb年代学研究.黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为143.7 Ma±2.4 Ma(MSWD=0.21),属早白垩世早期.黑云母花岗岩和二云母花岗岩Si(SiO_2分别为70.16%～72.78%和72.76%～73.80%)、Al、ALK、CIPW刚玉分子和Rb含量高,Ca、Sr、Ba、Ce、Zr、Y及Nb含量较低,A/CNK值、(Na_2O+K_2O)/CaO和Rb/Sr比值高,REE显示四分组效应,Eu/Eu*值(分别介于0.36～0.60和0.071～0.073)中等或小,属(高)分异S型花岗岩.岩浆起源于新元古代花岗岩类源岩重熔再造作用形成,处于扬子板块与华夏板块碰撞后陆内造山挤压至伸展过渡初期,具有形成钨(钼铜)或钨(锡)矿床的成矿物质、时代及空间专属性和成矿可能性.     

塔里木板块东南缘大敖包沟铜镍矿床岩石地球化学特征及其地质意义

大敖包沟铜镍矿位于塔里木板块东南缘,其发现是近年来该区带找矿的重大突破.已发现岩体具有全岩矿化特征,初步划分3个岩相,由橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩组成,岩石w(Si O2)集中于44.2%～49.1%,具低铝、低钛、低碱、高镁、高铁特征,m/f=1.73～6.10,平均4.05,属于铁质超镁铁质岩.在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,岩石具有相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr、LREE、U、Pb,相对亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf,以及较高的w(Zr)/w(Y)(0.83～6.41)、w(Ta)/w(Yb)(0.14～0.19)和较低的w(Zr)/w(Nb)(2.65～31.92)地球化学特征.岩石ΣREE=28.25×10-6～45.87×10-6、(w(La)/w(Yb))N=2.56～10.06、δ(Eu)=0.76～1.06,具有LREE相对富集特征.综合大敖包沟岩体地质特征和区域地质背景,推断大敖包沟岩体可能形成于塔里木板块东南缘一个大陆裂谷环境.     

河南泌阳地区变质花岗岩体锆石铀-铅年龄及其地质意义

华北克拉通为中国最古老的克拉通,基底形成时经历了多期岩浆-构造热事件,前寒武纪基底上发育有大量的不同时代的花岗岩体。为了厘定分布在华北克拉通南缘的河南泌阳地区的前寒武纪变质花岗岩体的形成年龄,采用高精度的激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)锆石铀-铅(U-Pb)同位素测年方法对其进行精确定年。实验结果表明,变质花岗岩中锆石具有典型的岩浆结晶成因特征,但可能受到后期构造热事件的扰动影响发生同位素的丢失。该变质岩体四个锆石样品的~(206)Pb/~(207)Pb上交点年龄在误差范围内基本一致,给出了2 510～2 556 Ma的年龄,代表了岩体形成年龄。工作表明该地区变质花岗岩形成于新太古代晚期,而不是前人在区调工作中认为的中-新元古代,为华北克拉通南缘的早期岩浆-构造演化研究提供了年代学依据。     

河南泌阳地区变质花岗岩体的锆石铀-铅年龄及其地质意义

华北克拉通为中国最古老的克拉通,基底形成时经历了多期岩浆-构造热事件,前寒武纪基底上发育有大量的不同时代的花岗岩体。为了厘定分布在华北克拉通南缘的河南泌阳地区的前寒武纪变质花岗岩体的形成年龄,采用高精度的激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)锆石铀-铅(U-Pb)同位素测年方法对其进行精确定年。实验结果表明,变质花岗岩中锆石具有典型的岩浆结晶成因特征,但可能受到后期构造热事件的扰动影响发生同位素的丢失。该变质岩体四个锆石样品的~(206)Pb/~(207)Pb上交点年龄在误差范围内基本一致,给出了2 510～2 556 Ma的年龄,代表了岩体形成年龄。工作表明该地区变质花岗岩形成于新太古代晚期,而不是前人在区调工作中认为的中-新元古代,为华北克拉通南缘的早期岩浆-构造演化研究提供了年代学依据。     

新疆博格达山晚古生代花岗岩地球化学特征及构造意义

分布在博格达山东段北缘的花岗岩类,侵入于早石炭世玄武岩及酸性火山碎屑岩中,具较高的Si(w(SiO_2)=69.50%～71.40%),低Mg(w(MgO)=0.82%～1.10%)和Al(w(Al_2O_3)=13.89%～14.30%),w(K_2O)/w(Na_2O)=0.73～0.83,w(Al_2O_3)/(w(K_2O)+w(Na_2O)+w(CaO))=0.98～1.10,显示花岗岩为准铝质Ⅰ型花岗岩.岩石富集K,Rb,Ba,Th,U及LREE(w(La)/w(Yb))_N=5.69～7.72,亏损高场强元素(Nb,Ta,P,Ti)和Sr,具弱Eu负异常(δEu=0.81)和较低的占δ~(18)O(6.08‰),以及低w(Sr)(158×10~(-6)～169×10~(-6)),w(Yb)(2.09×10~(-6)～2.85×10~(-6)),w(Y)(17.00×10~(-6)～23.60×10~(-6))和MREE略亏损(Ho_NYb_N)的地球化学特征.推断研究区花岗岩源于先前形成的底侵玄武质岩石(新生地壳)受热发生重熔作用,源区存在有限的角闪石+斜长石+辉石残留,形成于陆内裂谷环境,其动力学机制应与石炭纪克拉麦里蛇绿岩带或康古尔塔格碰撞带所代表的古大洋消减引起的陆内拉张作用有关.     

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.     

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。     

水汶盆地碎斑熔岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

广西水汶火山盆地西垌组四段碎斑熔岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示其形成年龄为(83.4±0.9)Ma,属晚白垩世火山-岩浆活动的产物.碎斑熔岩富SiO2(73.57％～ 74.29％),富K2O(4.91％～ 5.61％),低P2O5 (0.03％～0.04％),准铝-弱过铝质(A/NKC为0.99 ～ 1.03),富集Rb,Th以及La,Ce,Nd等轻稀土元素,亏损Ba,Nb,Ta,Sr,P,Ti,Rb/Sr比值高(1.16～ 1.73),Y和Th含量与Rb含量之间具有正的相关性,过碱指数(AI值),Zr+Nb+Ce+Y值、FeO*/MgO值、10000×Ga/A1值均小于典型的A型花岗岩,与高分异Ⅰ型花岗岩地球化学特征十分相似,应该是太平洋板块俯冲作用背景下,形成于弧后拉张构造环境的高分异Ⅰ型碎斑熔岩.     

新疆西准噶尔库鲁木苏石英闪长岩成因及地质意义

西准噶尔库鲁木苏石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(286±10)~(294±4)Ma,加权平均值为290.8±6.2 Ma,表明岩体形成于早二叠世早期.岩体具低Si(w(SiO_2)=58.08%~61.57%),高Al,Ca,TFe,富Na贫K,Mg~#为35~38,ASI(铝饱和指数)比值为1.11~1.20且w(Na+K)/w(Al)1.0,属于过铝质钙碱性系列.微量元素具高Sr,Y,Yb,Ba,w(Rb)/w(Sr)(0.06~0.13),低Cr,Ni,亏损Nb,Ta,P,Ti,富集Ba,Rb,K,U,Zr,Hf以及相对富集LREE,HREE呈平坦型分布,轻微的负Eu异常的特征.结合区域地质背景,认为石英闪长岩在受到先前俯冲流体交代过的软流圈上涌底侵影响下,垫托在地壳底部的残留洋壳发生部分熔融,且发生了一定程度的混合作用,岩浆在上升过程中发生了单斜辉石等基性矿物的分离结晶作用,并受到上地壳长英质物质的混染作用.西准噶尔地区进入后碰撞构造演化阶段,软流圈地幔存在不均一性,这可能与本区先前存在多条俯冲带的构造过程紧密相关.     

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.     

湖南锡田和邓阜仙燕山期花岗岩的源区差异及其意义

对湖南茶陵锡田和邓阜仙复式岩体燕山期二云母花岗岩进行岩相学、锆石及岩石元素地球化学特征的对比研究,以探讨其源区可能的差异对钨锡多金属成矿的影响。研究结果表明:锡田与邓阜仙二云母花岗岩均显示为高硅、高铝、富碱特征,较高的10 000w(Ga)/w(Al)(分别为3.58~4.20和2.04~4.11,w为质量分数)指示其为A型花岗岩;w(Nd)/w(Th)15和w(Th)/w(U)1特征指示两者为壳源,但锡田岩体较邓阜仙岩体含磷低,更富稀土元素,其Eu负异常(δ(Eu)=0.03~0.04)较邓阜仙岩体(δ(Eu)=0.24~0.85)更显著,轻重稀土分馏程度更低,其稀土配分曲线呈"对称"型,而邓阜仙岩体为"右倾"型;由锆石组分计算的锡田与邓阜仙岩浆结晶温度分别为823~945℃和613~922℃,氧逸度lg(fo_2/10~5 Pa)分别为-14.7和-16.8,表明两岩体均为形成伸展背景下的A型花岗岩,是元古宙地壳部分熔融产物;源区以碎屑岩为主,锡田岩体源区应更富火成岩,这表明同为壳源,且同期、空间相邻岩体仍可存在源区和成岩环境的差异,这种物源背景差异对成矿产生影响。     

内蒙古大苏吉地区埃达克质花岗岩地球化学特征及其地质意义

大苏吉花岗岩体位于内蒙古中部东西向白云鄂博-赤峰花岗岩带上,主量元素分析显示:富硅,铝碱质量分数偏高,相对富钠贫钾,贫钙、镁,岩浆分异演化程度高,属过铝质钙碱系列岩石.稀土和微量元素分析显示:稀土元素富集程度低,轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,δ(Eu)=1.28~6.58,呈w(Eu)正异常.w(Sr)高,w(Y)、w(Yb)低,w(Sr)/w(Y)高,大离子亲石元素K、Th、Rb、Ba、Sr等富集,高场强元素Ta、Nb、Y、Yb等相对亏损,与典型的埃达克岩微量元素地球化学特征相似.综合分析表明,大苏吉地区埃达克质花岗岩可能是由俯冲的玄武质洋壳板片部分熔融形成的,埃达克质花岗岩的确定为探讨板块俯冲构造演化提供了新的证据,对深化该区成矿规律和找矿具有借鉴和指导意义.     

新疆博格达山东段早石炭世火山岩地球化学特征及其构造意义

博格达山东段北缘分布有早石炭世玄武岩和流纹质火山碎屑岩及少量英安岩夹层,在时空上构成双峰式火山岩组合.玄武岩Rb-Sr等时线年龄为322±3 Ma(1σ-),w(SiO_2)为47.74%～49.34%,Ti的质量分数(w(TiO_2)=1.51%～1.75%)略高于N-MORB的,高Al(w(Al_2O_3)=16.82%～17.54%),富钠贫钾(w(K_2O)/w(Na_2O)=0.21～0.28),低Mg(w(MgO)=3.80%;7.33%,w(Mg~#)=42～47).表明玄武岩浆发生过橄榄石、辉石分离结晶作用.玄武岩具较高的w(Zr)/w(Y)(4.1～5.5),w(Zr)/w(Nb)(27～33),相对富集LIL(Sr,Rb,Ba,K),亏损Nb,Ta,Th,U等高场强元素,以及(w(~(87)Sr)/w(~(86)Sr))_I为0.703188～0.703 295(0.704 5),正εNd(t)值(+7.10).岩石LREE适度富集,(w(La)/w(Yb))N=2.56～3.66,Eu无异常或轻微正异常(δEu=1.08～1.15).地球化学特征表明:研究区玄武岩源于亏损地幔,且在岩浆作用过程中可能发生过下陆壳物质的混染作用,但斜长石分离结晶作用不明显,形成于陆内裂谷环境.     

肃北县红山铁矿硅质岩地球化学特征及地质意义

通过主量、微量与稀土元素的研究,红山铁矿区内硅质岩具低Si、高Fe和低Al的特征.(w(Fe)+w(Mn))/w(Ti)、w(Fe)/w(Ti)、w(Al)/(w(Al)+w(Fe)+w(Mn))显示热水沉积硅质岩特征.硅质岩微量元素相对于地壳丰度大多亏损,其中Ba富集较为明显.w(U)/w(Th)与w(Sr)/w(Ba)表明具热水沉积特征.稀土元素总量低,轻稀土较重稀土富集,经北美页岩标准化,Eu负异常、Ce异常不明显.(w(La)/w(Ce))_(CN)=1.082~1.353,具大陆边缘深海的硅质岩特征.红山铁矿为热水沉积成因有关的铁矿床,有陆源物质介入,当时形成于大陆边缘深海环境.     

吕梁地区宁家湾岩体锆石 U-Pb 年代学、地球化学特征及地质意义

对呈小规模岩株状产出的宁家湾岩体进行野外地质、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, 目的是确定其岩石成因及地球动力学意义。两件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为2364±6 Ma (MSWD=0.13)和2360±23 Ma (MSWD =4.0), 属古元古代岩浆活动的产物。研究结果表明, 宁家湾岩体富碱、高K和Si, 具有高FeO^T/MgO 比值和高的高场强元素(HFSE)含量, 富集Rb, Ba, Th和U等元素, 具有低的Ca和Mg含量, 明显亏损P和Ti, 具弱轻重稀土分异和强Eu负异常(δEu=0.13~0.36)的海鸥型稀土分配模式, 显示高分异I型花岗岩的特征。较高的Y/Nb值(1.2~2.8)、锆石的ε_Hf(t)均为正值(+1.6~+6.4)以及单阶段模式年龄t_DM1(Hf)和二阶段模式年龄t_DM2(Hf)分别为2449~2629 Ma和2474~2711 Ma的特点, 表明源区可能为壳幔混合。明显的Nb, P 和 Ti负异常及Ce, Nd和Zr正异常, 反映出大陆边缘弧岩浆岩的特征。结合区域地质背景, 认为宁家湾岩体很可能形成于岛弧构造环境。     

冀北多本沟盆地流纹岩年代学、地球化学特征及地质意义

多本沟盆地位于华北克拉通的北缘,盆地内的流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(156.6±1.8)Ma(MSWD=1.45),属于晚侏罗世早期。流纹岩具有较高的SiO_2,K_2O,低Al_2O_3,CaO和MgO,强烈的负Eu异常,相对富集Rb,Th,U,Pb,Zr,Hf,相对亏损Ba,Sr,P,Ti等元素,具有A型流纹岩的特征;(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=(0.706 749~0.714 887),ε_(Nd)(t)=(-11.23~-8.09),T_(DM2)=(1 855~1 601 Ma),(~(206)Pb/~(204)Pb)_t=16.53~16.93,(~(207)Pb/~(204)Pb)_t=15.31~15.39,(~(208)Pb/~(204)Pb)_t=36.96~37.31,δ~(18)O_(V-SMOW)=5.1‰~6.0‰。根据该盆地岩石组合与地质时代以及同位素组成特征,提出多本沟盆地火山岩系应归入新民组,认为华北北缘断裂可能从该盆地的北侧通过,结合已知铀矿的地质特征,认为盆地内的铀矿勘查工作应参照红山子铀钼矿床的模式开展。     

内蒙古阿巴嘎旗北部晚奥陶世A型二长花岗岩研究及地质意义

在内蒙古乌里雅斯太活动边缘带的阿巴嘎旗北部发现长约12 km、宽约3 km的花岗岩。对该花岗岩进行了详细的岩相学、元素地球化学和岩石年代学特征分析,表明岩石为二长花岗岩,具有富硅、偏铝到过铝质和高钾特征,属高钾钙碱性岩石系列。二长花岗岩显示高的K₂O/Na₂O (1.24～1.40)、FeO_T/MgO(0.82～0.93)、Zr+Sr+Y、Rb/Nb和Y/Nb值,表现出A2型花岗岩的特征。岩石大离子亲石元素总体富集,高场强元素中Ti和Nb亏损,但Zr、Ta和Hf富集。稀土元素总量偏低,LREE/HREE(1.66～6.99)变化较大,δEu为0.04～0.39,表明该岩石是在相对低压、高温条件下由原有地壳物质部分熔融形成的。两个样品的锆石U-Pb定年显示其年龄分别为444.8±1.5 Ma和445.2±1.1 Ma,表明其形成时代为晚奥陶世,是兴蒙造山带由碰撞挤压的构造环境向碰撞后伸展体制的转变过程。