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。     

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。     

内蒙古科尔沁右翼中旗孟恩陶勒盖岩体年代学研究

对内蒙古科尔沁右翼中旗地区孟恩陶勒盖岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究.结果表明,孟恩陶勒盖岩体形成年龄为(224±1)Ma,表明该岩体是在中三叠世侵位的.结合区域地质资料和前人相关研究,推测该区中三叠世花岗岩可能是古亚洲洋闭合碰撞时岩石圈挤压机制下的产物,该结果为华北板块与西伯利亚板块碰撞时限提供了新的年代学资料.     

东昆仑造山带北缘早志留世黑云母花岗岩成因

昆北地区早古生代花岗岩记录了东昆仑造山带古特提斯造山带的构造演化的重要信息。选择柴达木盆地西南缘昆北早古生代花岗岩进行了详细的年代学、地球化学和锆石Lu-Hf同位素研究。结果表明：花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为430±1.05 Ma,形成时代为早志留纪;岩石具有高硅(SiO₂=70.0～71.9wt%)、高碱(Na₂O+K₂O=7.09～7.58wt%)、A/CNK=1.03～1.11的特征,属于弱过铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩;岩石富集Rb、Th、Pb等大离子亲石元素,亏损镍、钛、磷等高场强元素,具有明显的铕负异常(Eu/Eu^*=0.49～0.52);岩石具有富集的锆石Lu-Hf同位素,其ε_Hf(t)=-11.47～-0.36,对应的二次模式年龄为2.1～3.1 Ga,表明其起源于中元古代成熟地壳的黑云母脱水部分熔融。综合区域地质背景以及岩石地球化学特征,认为黑云母花岗岩是由于昆北地体和柴南地体碰撞后阶段,地壳物质在伸展减薄背景下发生脱水部分熔融形成的。     

甘肃龙首山牛角沟地区中粗粒石英二长花岗岩年代学与元素地球化学特征及其地质意义

通过对龙首山牛角沟地区芨岭花岗岩体中的灰白色中粗粒石英二长花岗岩中的锆石进行了U-Pb同位素测年,测得的加权平均年龄为(447.0±5.2) Ma,形成时代为晚奥陶世。灰白色中粗粒石英二长花岗岩主量、稀土及微量元素含量分析表明,其具有低硅、富铝、富钾的地球化学特征,为准铝-弱过铝质、高钾钙碱性I型花岗岩。结合区域其他岩体形成的构造环境研究,反映该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。芨岭岩体的中粗粒石英二长花岗岩I型花岗岩为后期碱交代型铀矿提供了铀源和赋矿空间。     

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。     

内蒙古乌拉山地区古生代花岗岩和辉长闪长岩年代学特征及其构造意义

乌拉山地区大桦背花岗岩体和西沙德盖辉长闪长岩体位于华北地台北缘中段乌拉山地区,构造位置为阴山隆起中段,是研究古生代古亚洲洋板块与华北板块相互作用的重要区域。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、稀土和微量元素分析,获取了中细粒二长花岗岩、中粗粒二长花岗岩、中粗粒正长花岗和中细粒辉长闪长岩年龄,分别为(332. 8±1. 2)、(333. 8±1. 3)、(332. 6±1. 1)、(333. 2±1. 9) Ma,结果表明花岗岩和辉长闪长岩均属于早石炭世岩浆活动产物。大桦背花岗岩富硅、准铝-弱过铝质、高碱、相对富钾,属高钙碱性系列,轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型配分模式,具高分异I型花岗岩特征,岩体边部广泛发育辉长闪长岩包裹体,花岗岩和辉长闪长岩稀土配分模式基本一致,各类数据表明这两个岩体在成因上具有密切联系。结合区域地质背景和构造图解分析,认为大桦背花岗岩体和辉长闪长岩体形成于古蒙古洋板块向华北古板块俯冲过程的弧后挤压向伸展环境过渡的活动大陆边缘地球动力条件下。     

阿拉善地区乌力吉花岗岩地球化学特征及地球动力学意义

阿拉善地块属于中亚造山带中段的多板块结合部位,是研究古亚洲洋闭合过程及中亚造山带晚古生代演化的理想窗口。阿拉善地块北缘的乌力吉花岗岩处在宗乃山-沙拉扎山构造带中,与恩格尔乌苏蛇绿岩带和查干础鲁蛇绿岩带构成完整的沟弧盆体系。采用LA-ICP-MS-锆石-U-Pb-定年和岩石地球化学分析,对乌力吉岩体的岩石类型、年代学、源岩特征以及构造背景进行了研究,同时为古亚洲洋的拼合碰撞时限提供年代学约束。实验结果表明:样品岩石类型主要为碱性-钙碱性准铝质花岗岩和闪长岩;单颗粒锆石中获得两组相对独立的岩石年龄:(236.1±1.1) Ma和(248.6±0.8) Ma,表明岩体成岩时期主要为印支期早期且具有多期侵入的特征。乌力吉花岗岩源岩主要为I型花岗岩,源于地壳火山弧区和同碰撞区,表明由于洋壳俯冲作用,研究区在早三叠世内发育了岛弧花岗岩侵入体。随着俯冲作用深入,以恩格尔乌苏蛇绿岩带为代表的古亚洲洋在早三叠世-中三叠世内完成闭合碰撞,并在研究区形成同碰撞花岗岩,碰撞时间应早于(236.1±1.1) Ma。     

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。     

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。     

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。     

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.     

内蒙古前进场岩体岩石学与锆石U-Pb年代学研究

前进场黑云母花岗岩岩体位于内蒙古东南部,华北板块与西伯利亚板块碰撞的缝合部位。岩体北西边缘与林西组地层的接触带发育道伦达坝中型铜–钨–锡多金属岩浆热液矿床。岩石地球化学研究表明,黑云母花岗岩为高钾钙碱性系列的过铝质花岗岩,Na2O+K2O含量为6.12%~9.31%,Al2O3含量为14.42%~15.59%,A/CNK值为1.09~1.22,δ均值为2.41,在花岗岩ACF图解中落入S型花岗岩区。全岩总稀土含量为102.65~237.92μg/g,低Sr(89.91~192.80μg/g)高Yb(2.17~3.46μg/g),δEu值为0.46~0.81,亏损Ba,Sr,Eu,富集La,显示S型花岗岩特征,在Rb–(Y+Nb)图解中显示后碰撞岩浆地球化学性质。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,确定岩体形成年代为(273±7.7)~(278±4.3)Ma,在早二叠世形成于华北板块和西伯利亚板块碰撞后拉张伸展的构造背景。     

华北板块北缘中——-西段早白垩世钾玄岩地球化学特征及对比研究

对内蒙古阿拉善盟苏宏图地区一套早白垩世富钾碱性玄武岩中主量元素和微量元素进行测试, 结果表明: 岩石以富碱(K₂O+Na₂O含量为5.20%~8.92%)、高K₂O/Na₂O比值(0.59~1.03)和高TiO₂ (1.59%~2.05%, 平均1.82%)为主要特征, 为钾玄岩系列。该火山岩富集大离子亲石元素、轻稀土元素及高场强元素, 有微弱的Eu异常(δEu=0.88~1.11)。岩石地球化学特征表明, 华北板块北缘西段的苏宏图组火山岩与中段四子王旗地区及白云鄂博南部的早白垩世火山岩有较大的相似性。苏宏图组火山岩、四子王旗钾玄岩以及白云鄂博南部玄武岩均为钾玄岩系列, 三地火山岩在喷出过程中都较少经历地壳混染作用, Nb和Ta的负异常更可能是古亚洲洋俯冲物质影响的结果。同位素和微量元素分析结果表明, 苏宏图组火山岩与四子王旗钾玄岩源区为被古亚洲洋俯冲板块交代的EMⅠ型富集软流圈地幔, 白云鄂博南部玄武岩富集程度稍弱于其他两地, 但三地源区有相似的演化历史, 都经历了亏损的软流圈地幔交代富集过程。三地火山岩相似的源区演化历史表明, 华北板块北缘中?西段在早白垩世可能有相似的构造运动, 在古亚洲洋闭合后, 晚三叠世南北向挤压缩短, 地壳强烈加厚, 而后下部岩石圈拆沉, 已俯冲的古亚洲洋板块的物质重熔, 对亏损的软流圈地幔进行交代富集, 最终富集的软流圈地幔上涌, 形成沿华北板块北缘中?西段东西向呈线状分布的早白垩世钾玄岩。     

华北板块北缘中段新太古代的陆-陆碰撞事件: 来自合教S型花岗岩的证据

通过对内蒙古达茂旗合教地区具有明显构造意义的新太古代S型花岗岩的主量元素、微量元素及SHRIMP锆石U-Pb年代学的研究, 为揭示华北板块北缘新太古代末的构造环境提供了进一步的证据。合教花岗岩的主量元素特征表明它是高分异的强过铝 S 型花岗岩; 其里特曼指数 σ为0. 54 ～0. 57, 属于低钾钙碱性岩石。稀土元素总量为 243. 8 ～427. 1 μg/ g。球粒陨石标准化分配模式显示 LREE 相对富集, HREE 相对亏损; ( La/ Yb)_N为 14. 88～18. 18, Eu 具有较大的负异常( Eu*/ Eu = 0. 31 ～0. 65); 模式图总体呈一右倾的海鸥型。微量元素显示Nb, Ta, Zr, Hf, Ti 等高场强元素相对亏损。合教花岗岩的微量元素组成表明其来源于正常厚度的大陆地壳, 形成于低压高温的后碰撞环境, 相当于澳大利亚拉克伦造山带的S型花岗岩。合教花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为2556±8Ma, 属于新太古代晚期。合教强过铝 S型花岗岩反映在新太古代晚期华北板块北缘中段可能发生了一次陆-陆碰撞事件, 也表明固阳地区同时期的赞岐岩可能形成于后碰撞环境而非板片消减带。     

内蒙古中部宝力高庙组长英质火山岩U-Pb-Hf同位素特征及其地质意义

锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示: 内蒙古中部白音乌拉地区原宝力高庙组的流纹岩形成时代为300.0±2.9 Ma, 属晚石炭世; 青格勒宝拉格地区原宝力高庙组的凝灰岩结晶年龄为159.6±1.4 Ma, 并获得 3颗捕获锆石的年龄分别为291.8±3.4, 304.0±3.3和734.7±9.2 Ma, 应属于晚侏罗世满克头鄂博组。锆石LA-MC-ICP-MS Hf同位素分析显示: 流纹岩锆石ε_Hf(t) 值为+10.5~+12.9, T_DM^C值为493~645 Ma; 凝灰岩岩浆锆石ε_Hf(t)值为+10.1~+13.1, T_DM^C值为369~563 Ma。研究结果表明, 流纹岩源于晚古生代新生地壳的重熔并混入少量老地壳物质, 凝灰岩源于晚古生代地壳的熔融。Hf同位素特征显示晚古生代流纹岩和中生代凝灰岩源于相似的源区, 揭示了晚古生代的一次重要的增生事件, 并且在约160 Ma时期发生过地壳的再造。结合前人的研究成果表明, 兴蒙造山带在约300 Ma时处于古亚洲洋演化过程中岛弧向碰撞后伸展环境的转换时期, 在约160 Ma受到蒙古?鄂霍茨克构造域的影响。     

准苏吉花斑岩型钼铜矿床岩体特征及成矿机制研究

通过对辉钼矿的Re-Os及锆石U-Pb同位素年代学研究, 得到辉钼矿的Re-Os等时线年龄为297.2±4.3 Ma, 赋矿花岗斑岩的锆石U-Pb年龄为 301.1±4.0 Ma, 确定准苏吉花斑岩型钼铜(Mo-Cu)矿床的成岩成矿时代为晚石炭世至早二叠世。准苏吉花矿区不含矿花岗闪长岩的锆石U-Pb 年龄为301.2±2.2 Ma, 与花岗斑岩成岩时代一致。发育角闪石和黑云母的矿物学特征以及高Rb, Th和Ba, 低P和Ti的岩石地球化学特征表明, 花岗斑岩和花岗闪长岩同属于I型花岗岩。较低的Re含量、Mg#值、Nb/Ta值和Zr/Hf值以及低ISr值和正ε_Nd(t)值的全岩Sr-Nd同位素特征表明, 准苏吉花花岗岩的源区为新生下地壳的部分熔融, 岩浆演化过程中, 花岗斑岩和花岗闪长岩均经历较强烈的分离结晶作用, 有利于Mo进一步在残余熔体中富集。通过锆石的Ce⁴⁺/Ce³⁺值计算获得岩浆结晶分异时的氧逸度, 发现花岗斑岩岩浆的氧逸度相对较高(ΔFMQ平均值为+4.8), 花岗闪长岩岩浆氧逸度相对较低(ΔFMQ平均值为+2.2), 表明高氧逸度的岩浆更有利于Mo和Cu富集成矿。     

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。