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。     

甘肃省北祁连地区北大坂岩体锆石U-Pb年龄及其地质意义

北大坂花岗岩体位于北祁连中东段,为了精确测定岩体形成年代,对岩体中的浅灰黑色中粗粒英云闪长岩锆石进行了阴极发光(CL)成像观察,并利用LA-MC-ICP-MS对锆石进行微区U-Pb同位素测年。锆石的加权平均年龄为(447. 2±2. 4) Ma,表明其属于晚奥陶世岩浆活动产物。岩石地球化学数据分析表明,浅灰黑色中粗粒英云闪长岩为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性花岗岩,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,稀土元素配分曲线呈右倾型,轻、重稀土元素分馏较为明显,显示出了I型花岗岩的特征。样品在构造判别图上均落入后碰撞花岗岩区域,结合区域上其它花岗岩体形成的构造环境研究,反映了北大坂岩体形成于北祁连洋壳的北向俯冲作用导致的北祁连岛弧与阿拉善地块碰撞期结束后的构造环境,暗示着北祁连洋在奥陶世晚期已经闭合。     

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。     

西昆仑胜利桥一带晚三叠世侵入岩年代学、岩石地球化学特征及其地质意义

研究区内侵入岩主要分布于麻扎构造混杂岩带北部,其产状严格受康西瓦结合带控制,岩性主要有黑云母花岗岩、花岗岩、黑云母二长花岗岩和二长花岗岩。锆石U-Pb定年结果表明,黑云母花岗岩成岩年龄为(216.48±0.62)Ma,为早中生代印支期岩浆作用的产物。岩石REE含量为(113.9~191.55)×10~(-6),LREE含量为(104.96~172.09)×10~(-6),HREE含量为(8.94~19.4)×10~(-6)。轻稀土元素较为富集,轻、重稀土元素分馏明显,具有较弱的负铕异常。岩石相对富集Rb、Ba、K、LREE等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti和HREE等高场强元素。晚三叠侵入岩属于高钾钙碱性系列和准铝-过铝质花岗岩S型和I型花岗岩;源区物质以壳源物质为主,并有部分幔源物质的参与。结合锆石定年结果及岩体产出的区域地质背景,认为晚三叠世西昆仑地区已进入碰撞造山过程的后碰撞阶段,区内侵入岩是在岩石圈伸展环境下形成的产物。     

湖南加里东期花岗岩成因及铀成矿关系

华南出露大量加里东期花岗岩,其岩石成因、构造背景长期存在争议。湖南省加里东期花岗岩年代学和地球化学数据显示,其主要形成于416～432 Ma之间,岩性主要为花岗岩和花岗闪长岩。岩石类型除少数为I型花岗岩外,大部分为S型花岗岩。地球化学特征为富硅、过铝质和高钾钙碱性系列花岗岩,富集Rb、Th、U等元素,亏损Ba、Nb、Sr等元素;指示岩浆源区为古-中元古代地壳物质部分熔融的产物,部分花岗岩有幔源物质的加入。区域地质背景和岩石地球化学数据指示湖南加里东期岩体形成于碰撞挤压峰期之后挤压减弱、应力松弛的后碰撞构造环境。区域内加里东期花岗岩中铀含量相对较高,为后期铀成矿提供物质来源。     

内蒙古阿拉善右旗陶来北部侵入岩体地球化学特征及构造环境

内蒙古阿拉善右旗陶来北部侵入岩体位于阿拉善地块,宗乃山--沙拉扎山晚古生代陆壳基底火山弧构造带中段,主要由石英闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩组成.通过岩体地球化学特征研究,认为该区梧桐沟石英闪长岩体具有中硅、中等富铝、相对贫钠富钾、钙镁质量分数中等特点.阿门尚德石英闪长岩硅质量分数中等、富铝贫碱、相对富钠贫钾,钙镁质量分数较高.两个石英闪长岩体稀土总量为84.72×10-6～121.79×10-6,轻、重稀土分馏程度较低,重稀土无明显的分馏,具有弱负Eu异常.花岗闪长岩高硅、富铝、碱中等、富钠贫钾,钙镁中等,稀土总量为228.17×10-6,轻、重稀土比值为34.93,轻、重稀土分馏程度高,重稀土分馏较好.花岗岩高硅、富碱、铝中等、贫钠富钾,贫钙镁,稀土总量为89.2×10-6,轻、重稀土比值为20.81,轻、重稀土分馏程度较高,重稀土分馏较好.4个岩体整体表现为对大离子亲石元素:富集Rb,K,中等富集-富集Ba,中等富集Sr;对高场强元素:富集Th,中等富集Zr,亏损Nb,Ti,Y.综合地球化学特征表明,陶来北部岩体属于I型花岗岩体.结合区域地质背景分析研究认为该I型花岗岩形成于大陆边缘弧环境.     

赣南苗云岩体U-Pb年代学、地球化学特征及其成因

位于武夷—云开造山带中部的广东始兴—江西全南一带,是研究华南早古生代构造属性的重要区域;以盆地内苗云岩体二云母花岗岩为研究对象,通过系统的年代学和地球化学研究,分析其成因,对早古生代赣南地区构造属性特征进行补充。结果表明:苗云岩体二云母花岗岩具有高硅、高碱、富铝等特征,且相对富钾贫钠,属于高钾钙碱性系列过铝质S型花岗岩类;岩石富集大离子亲石元素Rb、K和Th,亏损Ba、Nb、Ta、Sr等元素,具有岛弧岩浆岩的特征;稀土元素总量较低,富集轻稀土,轻重稀土分馏明显,具有中等Eu负异常,暗示其主要来自于地壳熔融;构造判别图显示其形成于同碰撞的挤压环境,表明苗云岩体可能形成于陆陆碰撞所导致的陆壳加厚环境。SHRIMP锆石U-Pb年龄分析结果显示,其加权平均年龄为(442. 7±3. 2) Ma,为晚奥陶末期—早志留初期岩浆产物;结合区域地质特征,表明赣南地区在晚奥陶末期—早志留初期已由俯冲环境转换到陆陆碰撞环境。     

广西大厂矿田岩体地球化学特征及其成矿意义

通过对广西大厂矿田侵入岩体的主量元素、微量元素以及稀土元素的系统分析和综合研究,探讨岩体的成因、演化以及成岩成矿的构造环境。研究结果表明:轻稀土元素(LREE)相对富集,其质量分数w(LREE)=(28.25~144.85)×10-6,重稀土元素相对亏损,w(HREE)=(4.28~14.75)×10-6,总稀土(REE)质量分数w(ΣREE)=(32.53~159.6)×10-6,w(LREE)/w(HREE)=6.22~12.33,δw(Eu)=0.29~0.71,δw(Ce)=0.94~0.97,w(Gd)/w(Yb)为1.61~2.31,w(Sm)/w(Nd)为0.16~0.23,w(Eu)/w(Sm)为0.10~0.24,w(La)/w(Sm)为6.06~9.41,轻、重稀土元素分馏程度较高。大厂矿田侵入岩体略贫硅,属于过铝质-强过铝质岩石系列。大离子亲石元素质量分数相对稳定,非活动性元素质量分数偏高,高场强元素(HREE)相对亏损。稀土元素球粒陨石标准化分布型式一致性较好,表明不同侵入体可能具有相同或相似的岩浆来源及其历史演化。岩体包含地壳以及上地幔的成分来源,岩浆活动受上地幔和地壳的影响,属壳-幔联合作用的产物。岩体可能由部分熔融作用形成,是壳幔混熔的结果,主要形成于碰撞造山以及板内构造时期,特别是碰撞造山向板内环境的转换时期以及拉张性质的构造环境中。     

山东焦家金矿田锶、铅同位素特征及其地质意义

焦家金矿田是胶西北地区重要的金矿产地,金矿类型以破碎带蚀变岩型为主,其成矿物质来源及成矿地质体尚存争议。采取了焦家金矿田深部样品,分析其同位素特征,研究成矿物质来源,探讨金矿成矿地质体。焦家金矿田金矿石黄铁矿⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.711 653～0.732 45,按焦家金矿田平均成矿年龄120 Ma返算的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i的值,其范围0.710 752～0.711 986,与郭家岭花岗岩较为接近。焦家金矿田金矿石黄铁矿²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=37.683～38.103,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.43～15.547,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.04～17.44。焦家金矿田金矿体铅为地幔和下地壳的混合源。郭家岭型花岗岩与焦家金矿田金矿形成时间相近,分布空间相依,与金矿体同位素组成接近,成因上有密切联系,是金矿的成矿地质体。     

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。     

Petrogenesis and significance of the Hongshan syenitic pluton,South Taihang: zircon SHRIMP U-Pb age, chemical compositions and Sr-Nd isotopes

The Hongshan syenitic pluton (South Taihang) is mainly made up of hornblende syenite and minor granite. SHRIMP zircon dating yields a U-Pb age of 135±2.7 Ma for the emplacement of the pluton, while biotite Rb-Sr isotopic data give an isochron of 120. 3±2.4 Ma. Hongshan syenites show low silica, high alkalis and LILE such as Sr, and exhibit negligible Eu anomalies or slightly positive anomalies in the REE patterns. The syenites show quite enriched isotopic compositions with Isr from 0.7052 to 0. 7102 and εNd(t) from -7.5 to - 11.1. Petrogenesis of the pluton can be that partial melting of an enriched lithospheric mantle gave birth to an alkali basaltic magma, which subsequently underplated in the lower crust and experienced a coupled fractionation of ferromagnesian phases like pyroxene and hornblende and minor (<10 %) contamination of lower continental crust, producing the Hongshan syenites that partially e-volved into granite through combined fractionation of hornblende and feldspar. Our data are not in agreement with a previous model that the syenites originated from melting of lower crust in a thickened crust circumstance, and thus do not support the speculation of "East China Plateau" in the Mesozoic.     

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。     

Petrogenesis of Paleoproterozoic Luyashan charnockitic rocks in Shanxi Province: Constraints from Geochemistry and Nd isotope

Luyashan charnockite pluton mainly consists of monzonite, adamellite, charnockite and syenogranite, which are characterized by the enrichment of TiO2, P2O5, K2O, Zr, Nb, Y, Pb, La, Ce, Ba and a higher K2O/Na2O and depletion of MgO, CaO, Mg#, Th, U and lower Sr/Ba and Rb/Ba. The negative correlations between Zr, Nb, Ce and SiO2 are distinct from I-type granites. Iso-topically Luyashan charnockite plutons are relatively uniform in Nd isotope, displaying initial εNd(t) (-5.93 to -6.97) and Nd depleted mantle model ages (2.67 Ga to 2.78Ga). These features indicate that Luyashan charnockitic magma derived from pre-existing late Archean crustal sources and the partial melting of mafic granulites probably under exceptionally high temperature with CO2-rich fluid. The garnet is a main residual phase during the partial melting. The original dry charnockitic magma experienced crystal fractionation of pyroxene, plagioclase, apatite and ilmenite during early crystallization. The geochemical evidence suggests that the Luyashan charnockitic magma was probably generated in the post-collision thermal relaxation and uplift tectonic setting after the main collision ( - 1850 Ma) between the Eastern and Western continental blocks.     

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。     

南兴安岭晚中生代火山岩的岩石成因(II):Pb同位素制约

 对南兴安岭地区晚中生代火山岩的Pb同位素进行了分析,结合其主微量元素和Sr-Nd同位素地球化学特征,探讨了火山岩的岩石成因。满克头鄂博组低钾拉斑-钙碱性玄武安山岩表现出富集LILE、LREE和HFSE亏损元素地球化学特征以及稍高放射性成因Sr、Pb (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.704 88～0.704 99; ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.18～18.23)和弱相对亏损至弱富集的Nd同位素组成(ε_Nd((t)=-0.12～+0.68),其来源于俯冲沉积物参与改造富集地幔熔融源区。该组的英安岩-流纹岩较基性岩浆具有稍高放射性成因Sr、Pb (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.705 22～0.707 09; ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.16～18.33)和低Nd同位素组成 (ε_Nd(t))=-1.5～-0.4), 且在空间上与玄武岩共生,为玄武质岩浆结晶分异,并同化混染作用 (AFC)的产物。玛尼吐组英安岩具有与现代俯冲带adakite岩石相似的特征;在Sr-Nd-Pb同位素组成上,它们较同期或近期玄武安山岩更低Sr、Pb (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.704 09~0.704 25;²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.15~18.17)和高Nd同位素比值(ε_Nd((t))=+0.9~+2.1),为造山带下地壳镁铁质岩石的部分熔融产物。     

粤北牛岱辉绿岩脉的地球化学特征及其成因研究

牛岱辉绿岩脉位于粤北诸广岩体南部.牛岱辉绿岩具有低SiO2 (45.04％ ～48.64％)、高TiO2( 2.02％～ 3.23％)和TFeO含量(17.00％～ 19.80％)、富集K,Rb,Ba等大离子亲石元素和La,Nd,Eu,Tb等稀土元素、Nb-Ta亏损轻微、稀土总量较高(112.1×10-6 ～132.7...     

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.