塔里木北部二叠纪长英质火山岩年代学及地球化学特征

大面积分布于塔里木盆地的二叠纪玄武岩构成了面积250000km²的大火成岩省(LIP),长英质火山岩的发现为塔里木二叠纪火山作用的研究打开了新的窗口。本文从塔北地区约5000m深的钻井中收集了4件二叠纪长英质火山岩的样品。通过对其进行锆石U-Pb同位素测试,得出其形成时代为274~282Ma,为塔里木大火成岩省晚期岩浆作用的产物。岩石具有高钾的特征K₂O+Na₂O=7.29%~8.34%,K₂O/Na₂O>1,大部分属于高钾钙碱性系列,且属于过铝质(A/CNK=1.32~1.53)。具有富集LREE和Zr、Hf、Y,亏损Sr、P、Ti、Nb、Ta等特征,微量元素分布曲线形态与地壳相近,具有右倾的稀土元素配分曲线,且显示出一定的负铕异常。通过Sr-Nd-Pb同位素的分析得出其源区有大量地壳物质,这与其具有较高的Th、U含量和与地壳平均值相似的Nb/La、Nb/U、Th/Ta相一致。综合年代学、地球化学特征及构造环境的判断,认为塔北地区二叠纪长英质火山岩形成于地幔柱活动背景下的地壳物质的部分熔融。     

拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩的地球化学特征及SHRIMP锆石U-Pb年龄

拉脊山口蛇绿混杂岩是分布于中祁连和南祁连构造带之间蛇绿混杂带的重要组成部分。该混杂带中的岩石种类相对齐全,各岩性间为构造接触;其中辉绿岩以岩块和岩墙两种形式产出。辉绿岩块SiO₂含量为49.80%~50.13%,MgO含量为5.43%~5.64%,FeO^T为10.96%~11.52%,TiO₂含量较高（2.38%~2.62%）;辉绿岩墙SiO₂含量为43.41%~45.74%,MgO含量为9.04%~10.64%,FeO^T为8.39%~9.96%,TiO₂含量较低（0.89%~1.02%）,二者均属拉斑玄武岩系列。其中辉绿岩块ΣREE为135.4×10^-6~150.9×10^-6,（La/Yb）_N=3.51~4.03,具有右倾型稀土配分模式,富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素及Th、Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,呈现洋岛拉斑玄武岩特征;辉绿岩墙ΣREE为36.10×10^-6~43.72×10^-6,（La/Yb）_N=1.12~1.20,稀土配分曲线相对平坦,呈现出与洋中脊玄武岩相似的稀土和微量元素配分模式。这两类辉绿岩样品均缺乏Nb、Ta和Ti负异常,可能分别形成于洋岛/海山和洋中脊环境。SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示,辉绿岩块形成时代为491.0±5.1Ma。这些不同构造属性的辉绿岩可能形成于原特提斯洋向北俯冲消减过程。     

东昆仑夏日哈木退变质榴辉岩地球化学、年代学特征及其地质意义

本文对东昆仑夏日哈木退变质榴辉岩开展岩石地球化学和年代学研究,探讨其原岩性质和构造背景。岩石SiO₂含量为46.77%~49.31%,Al₂O₃含量为13.6%~14.6%,TiO₂含量为0.93%~2.29%,全碱（K₂O+Na₂O）含量为1.61%~2.66%,原岩属亚碱性玄武岩系列中的拉斑玄武岩。（La/Yb）_N=0.98~1.63,（La/Sm）_N=0.98~1.41,δEu=1.10~1.28,稀土元素球粒陨石标准化图呈弱Eu正异常的右倾型,岩石相对富集大离子亲石元素Rb、Ba和不相容元素U,相对亏损高场强元素Zr、Hf,Hf/Th=0.59~0.97,Th/Yb=0.13~0.27,显示其原岩具E-MORB特征。退变质榴辉岩的锆石Th/U比值为0.002~0.091,为变质成因锆石,其锆石SIMS U-Pb年龄为414.2 ±7.3 Ma,代表了退变质榴辉岩的峰变质年龄,结合区域地质背景,认为该岩石形成于早泥盆世早期由碰撞作用向碰撞后伸展作用转换的构造环境。     

柴北缘东段奥陶纪埃达克岩-富Nb玄武岩:对大陆深俯冲之前大洋俯冲及地壳增生的启示

在柴北缘东段识别出早古生代埃达克岩-富Nb玄武岩的火山岩组合。埃达克岩富Na₂O、贫K₂O,K₂O/Na₂O比值介于0.14~0.43之间;高Sr（614×10^-6~1043×10^-6）,但亏损Y（3.26×10^-6~14.1×10^-6）和Yb（0.33×10^-6~1.46×10^-6）,具有高的Sr/Y比值（44~282）;富集Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素及Cr、Ni、Co、V等相容元素。富Nb玄武岩富Na₂O、贫K₂O、高TiO₂,其Nb含量较高,介于16.9×10^-6~17.9×10^-6之间,具有高的Nb/Ta、Nb/U、（Nb/La）_N比值,同时富集高场强元素。埃达克岩锆石U-Pb定年得到453±4Ma和457±4Ma的结晶年龄。锆石ε_Hf（t）范围较大,介于3.40~13.23之间,对应的二阶段模式年龄t_DM2介于1059~566Ma之间,显示以新生物质为主的特征。综合研究表明柴北缘东段埃达克岩可能为岛弧环境下俯冲的南祁连大洋板片部分熔融的产物。板片来源的埃达克质熔体交代或与上覆地幔楔橄榄岩反应,导致被交代的地幔橄榄岩部分熔融而形成富Nb玄武质岩浆。柴北缘东段埃达克岩-富Nb玄武岩火山岩组合的厘定表明南祁连洋可能直到~455Ma之前并未完全闭合,同时表明俯冲大洋板片的部分熔融可能是柴北缘早古生代地壳增生的一种重要方式。     

木其滩岩组形成时代、地球化学特征——对北秦岭构造演化的制约

出露于北秦岭造山带中的木其滩岩组主要由斜长角闪岩组成,其原岩为玄武岩-亚碱性玄武岩。对木其滩岩组斜长角闪岩中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年代学分析,获得同位素年龄762.5±4.6Ma,为成岩年龄。地球化学上,这些斜长角闪岩显示低钛 (TiO₂=0.57%~2.16%),低K₂O/Na₂O比值(0.06~0.55)和中等-高 Mg^#(45.3~68.7)特征,为低钛拉斑玄武岩。在球粒陨石标准化图解中,表现出轻重稀土分异,无Eu异常的特征,类似于E-MORB。这些斜长角闪岩以Rb、Ba、Th和La富集,低(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i 比 (0.7038~0.7040) 和高的ε_Nd(t)值(+4.1~+6.9)为特征,表明其来源于地幔,成分上相似于FOZO。(Th/Nb)_N, Nb/La 和 Ba/La的比值特征表明它们经历了不同程度的地壳混染。所有这些特征,结合区域地质资料阐明木其滩岩组斜长角闪岩代表的是大约762.5±4.6Ma商丹洋盆初始裂解时的洋壳残片。     

辽东青城子矿集区白云金矿床煌斑岩的岩石成因：年代学、地球化学与Pb、Hf同位素约束

【研究目的】 白云金矿是辽东地区代表性的大型金矿床之一，通过厘清矿区内基性脉岩的形成时代、成因及其构造背景，有助于深化对区域构造演化过程及矿床成因的认识。【研究方法】 本文基于矿床的野外地质特征，对与矿化有密切关系的煌斑岩开展了岩相学、年代学和地球化学研究。【研究结果】 煌斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（126.81±0.65） Ma，表明形成于早白垩世。岩石地球化学结果显示，煌斑岩属于碱性系列、钾玄质岩石，具有富镁（MgO=3.63%~4.07%，Mg^#=54~60）、富钾（K₂O/Na₂O=1.26~3.47）、富碱（K₂O+Na₂O=4.41%~5.23%）的特征；富集大离子亲石元素（Rb、Th、U）和轻稀土元素，亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）和重稀土元素，具有典型的与俯冲有关的弧岩浆岩特征。同位素地球化学结果显示，煌斑岩富集放射性Pb同位素；锆石¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf为0.282117~0.282471，具有负的ε_Hf (t)值（-20.80~-7.81），指示岩浆源区为受俯冲熔体/流体交代的富集岩石圈地幔。【结论】 结合区域大地构造背景，白垩纪时，由于古太平洋板块俯冲后撤产生伸展拉张环境，软流圈地幔物质的上涌可能促使EMII型富集地幔的部分熔融而形成基性岩浆，并沿郯庐深大断裂带及其次一级断裂上侵形成白云矿区煌斑岩。因此，本区早白垩世基性岩浆活动是对该时期华北克拉通东部岩石圈减薄的响应。     

塔里木盆地北缘二叠纪巴立克立克组凝灰岩年代学、地球化学及构造意义

塔里木盆地北缘广泛分布的二叠纪火山岩,对于理解天山造山带晚古生代构造演化具有重要研究意义。本文以哈拉峻地区巴立克立克组凝灰岩为研究对象,开展了地球化学、年代学和Lu-Hf同位素研究,结果显示凝灰岩富硅(SiO₂=74.59％~76.18％)、富碱(Na₂O+K₂O=7.48％~7.79％)、低铝(Al₂O₃=13.80%~14.29%),属于钾玄质过铝质流纹岩类;具轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的特征,具Eu弱正异常,相对富集Rb、Th等大离子亲石元素(LILE),亏损P、Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),Nb/Ta值平均为16.60,Sr/Y值平均为2.42,Mg^#值平均为34.71;LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析结果显示巴立克立克组凝灰岩的结晶年龄为280.47±2.58 Ma,εHf(t)值为-0.73~2.12,二阶段模式年龄(t_DM2)为1 318~1 145 Ma。结合塔里木盆地北缘早二叠世的构造演化、岩浆活动及沉积分布等信息,指出巴立克立克组沉积于南天山洋壳向塔里木板块俯冲的板内裂谷盆地中,具非造山板内岩浆岩特征,可能为地幔柱作用背景下,岩石圈地幔底侵导致地壳物质部分熔融的产物,继承了壳源和幔源的双重源区特征。     

藏东类乌齐地区晚三叠世基性岩浆作用与构造意义

羌塘地体东部类乌齐地区是龙木措-双湖古特提斯洋和班公湖-怒江特提斯洋的叠加控制区域,该地区三叠纪的岩浆活动同时受两个大洋演化的影响,导致该地区岩浆岩的构造属性尚不明确。本文对类乌齐地区吉塘岩群内出露的变辉长岩的岩石学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素以及岩石地球化学进行了研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示变辉长岩结晶年龄为212~206Ma（晚三叠世）。岩石富集LREEs、Th,亏损Nb、Ta、Zr、Hf和Ti,表现出典型的岛弧火山岩的地球化学特征,较低的ε_Hf（t）值（-10.6~-3.2）表明岩浆来自中元古代岩石圈地幔部分熔融或富集地幔,较高的Th和LREEs含量以及Th/Yb和Th/Nb比值表明岩浆源区有不同程度俯冲沉积物的加入。结合区域上前人的研究成果,本文认为类乌齐地区变辉长岩是形成在班公湖-怒江特提斯洋向北俯冲在羌塘地体下的大陆弧背景下。     

桂西北玉凤、巴马晚二叠世辉绿岩年代学、地球化学特征及成因研究

为了深入探讨扬子地块西南缘的玉凤和巴马辉绿岩是否受到峨眉山地幔柱活动的影响,对其进行了主量元素、微量元素及锆石U-Pb年龄测定。结果表明,它们属于钙碱性系列和高钾钙碱性系列,具高铝低镁特征,轻稀土富集,Ti/Y500、Nb/La=0.75~0.85、Th/Ta=1.75~2.38、Ta/Hf0.1;锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为255.3±3.9 Ma和257.6±2.9Ma。初步认为,它们可能源自亏损地幔并受到少量地壳物质的混染作用,且均显示出大陆板内玄武岩的特征,应为峨眉山玄武质岩浆活动的产物。     

广东新丰新坪花岗闪长岩(104 Ma)地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究

新坪铜钼矿化花岗闪长岩体位于佛冈复式岩体中北部,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（104.6±1.8）Ma（MSWD=1.2）,侵位时间为早白垩世晚期。岩石呈中酸性（SiO₂=63.43%~65.27%）、准铝质（ACNK=0.76~0.92）、中等碱含量（ALK=6.09%~7.63%）和富钾钙碱性特征,富集轻稀土,LREE/HREE=8.26~13.20,（La/Yb）_N=8.17~16.64,轻微的铕亏损（δEu=0.73~0.87）,富集Rb、U、Th和La,亏损Nb、Ta、Ti和P、Ba、Sr。锆石ε_Hf（t）值为-3.0~0.2,Hf二阶段模式年龄t_DM2=1.16~1.36Ga,镁指数（Mg^#）=42.64~46.95,表明源岩主要为中元古代地壳物质,并有亏损地幔组分的参与。Nb/U和Nb/La比值分别为0.20~0.38和1.7~2.2,显示源区受古太平洋板块俯冲流体交代作用的影响。研究表明,新坪岩体成岩过程主要受部分熔融作用控制,形成于燕山晚期古太平洋板片俯冲消减作用下的伸展拉张环境,与玄武质岩浆底垫诱发中元古代结晶基底的部分熔融有关。早白垩世晚期为中国东南部晚中生代重要的Cu-Au-Mo成矿期,位于南岭中东段的新坪花岗闪长岩体与邻区闽西南紫金山铜多金属岩（矿）体形成时代一致、岩石地球化学特征较为相似,且野外能观察到明显的铜钼矿化,因此具有较好的铜钼找矿前景。