北大别白垩纪花岗岩多期侵位与造山带演化的关系

大别造山带白垩纪花岗岩的多期侵位与地壳结构变化的关系,是研究大别造山带演化的热点和前沿问题之一.北大别造山带产出三期白垩纪花岗岩,通过对石鼓尖岩体、天堂寨岩体和薄刀锋岩体进行锆石U-Pb年龄和Sr-Nd同位素研究,探讨了北大别白垩纪三期花岗岩的侵位时间和造山带地壳结构的演化.石鼓尖石英二长岩年龄为142±4Ma,(87Sr/86Sr)t比值范围为0.707 801~0.707 870,εNd(t)值范围为-17.94~-17.09;天堂寨斑状二长花岗岩年龄为132±4Ma,(87Sr/86Sr)t比值范围为0.708 390~0.708 934,εNd(t)值范围为-16.89~-13.86;薄刀锋细粒花岗岩的年龄为130±4Ma,(87Sr/86Sr)t比值范围为0.711 424~0.714 972,εNd(t)值范围为-14.88~-12.97.这样的同位素组成显示花岗岩的多期侵位与地壳结构演化的密切关系,第一期花岗岩形成于增厚的基性下地壳部分熔融,第二期花岗岩来源于大别造山带伸展垮塌过程的中酸性中下地壳的部分熔融,晚期无变形花岗岩形成于造山带伸展垮塌后,酸性中上地壳的部分熔融.     

龙首山中段芨岭花岗岩体Sr-Nd-Pb同位素特征及意义

龙首山中段芨岭早古生代花岗岩体与碱交代型铀矿化关系密切,是龙首山花岗质岩浆活动带重要组成部分,但人们对芨岭岩体的成因、岩浆源区性质以及与铀成矿之间的关系还了解得不多.花岗岩体Sr-Nd-Pb同位素研究结果表明,不同期次花岗岩(早古生代第一次灰白色二长花岗岩、第二次肉红色二长花岗岩、晚古生代肉红色细粒(钾长)花岗岩)的(87Sr/86Sr)_i值均介于大陆地壳范围内(0.706~0.718),同时有(87Sr/86Sr)_i均值先升后降(0.707 12→0.710 00→0.707 89)、ε_Nd(t)均值先降后增(-7.00→-8.09→-4.65) 的特征.不同期次花岗岩体t_DM2均值分别为1 735.50 Ma、1 814.66 Ma、1 737.50 Ma,接近残留地壳年龄,表明岩体的主要物质来源为古元古代龙首山群地层,并有部分幔源组分或年轻地壳物质的加入.岩体的Pb同位素比值较高,灰白色二长花岗岩的206Pb/204Pb=18.328~19.240,207Pb/204Pb=15.549~15.619,208Pb/204Pb=38.390~39.075,μ=9.37~9.43(平均为9.40);肉红色二长花岗岩的206Pb/204Pb=30.209~43.529,207Pb/204Pb=16.097~25.076,208Pb/204Pb=39.107~39.420,μ=18.47~30.24(平均为24.355);肉红色细粒(钾长)花岗岩的206Pb/204Pb=19.071~19.767,207Pb/204Pb=15.577~25.438,208Pb/204Pb=38.682~42.593,μ=9.36~9.49(平均为9.41),显示为高放射性成因铅同位素特征,表明岩体的铅为混合来源但以壳源为主.Sr-Nd-Pb同位素对比研究表明,钠交代岩(矿石)的(87Sr/86Sr)_i、ε_Nd(t)与早古生代第二次侵入的肉红色斑状二长花岗岩极为相似,在(87Sr/86Sr)_i-ε_Nd(t)图解投影点也吻合,表明研究区碱交代型铀成矿主要与早古生代第二次侵入有关.其他期次花岗岩体同样具有高铀背景值,表明其可能也提供了一定的铀源.      

济南和邹平辉长岩的Pb-Sr-Nd同位素特征和岩浆源区中下地壳物质贡献

对鲁西晚中生代济南和邹平辉长岩的Pb-Sr-Nd同位素和元素组成的研究,给出(87Sr/86Sr)i=0.7041~0.7056,εNd(t )=-6.0~-13.0,( 206Pb/204Pb)i=16.545~16.998,(207Pb/204Pb)i=15.242~15.350,(208Pb/204Pb)i=36.488~36.944（除SD792表现出高放射成因Pb外）。由于辉长岩的堆晶性质,其微量元素组成不能用于指示其物质来源。与EMⅠ型大洋和大陆玄武岩对比,表明济南和邹平辉长岩的源区具有与EMⅠ地幔端元一致的同位素特征,但在Pb同位素图解上有明显的下地壳物质的贡献。下地壳物质的参与可能与拆沉有关。     

广西姑婆山花岗岩单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及全岩Sr-Nd同位素研究

LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定表明,组成广西姑婆山花岗岩的东、西岩体和里松岩体的年龄分别为160.8±1.6Ma、165.0±1.9Ma、163.0±1.3Ma,在误差范围内基本一致,说明整个姑婆山岩体是同一时代的产物,是燕山中期第一阶段华南大规模陆壳重熔型花岗岩浆活动的产物。姑婆山花岗岩中的各个岩体虽然形成于同一时代,但它们之间在岩石学、地球化学特征方面有一定的差异。除了主微量元素、稀土元素特征有所不同外,Rb-Sr、Sm-Nd同位素特征研究表明姑婆山西岩体的粗粒花岗岩、东岩体、里松岩体及其包体的平均(87Sr/86Sr)i=0.7064、εNd(t)平均为-3.03,反映它们的源区有较多地幔物质组分参与;而姑婆山西岩体的细粒花岗岩的(87Sr/86Sr)i=0.7173、εNd(t)平均为-5.00,具强烈的Eu亏损、高Rb/Sr值等特征,它的源区可能是由一个相对古老地壳组分和年轻地幔组分组成的混合源区。此外,姑婆山东岩体(GP-1)中发现的继承锆石的206Pb/238U年龄为806.4Ma,与杭州—诸广山—花山花岗岩带(HZH)上的赣北九岭堇青石花岗岩、广西英桥混合花岗岩的年龄相似,为HZH带新元古代的岩浆活动提供了锆石年代学方面的依据。     

太行山南段中生代杂岩体成因及其演化分析

平顺-符山-武安-洪山杂岩体主要由橄榄辉长辉绿岩、角闪闪长岩,经闪长岩、二长闪长岩、正长岩、花岗岩一系列岩石组成,其地球化学性质相似,CaO、FeO、MgO和TiO与SiO2呈线性正相关,富集大离子亲石元素(如Sr、Ba、K)和LREE,亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti)和HREE,具有微弱的正Eu异常。符山杂岩体的εNd=-12.3~-16.9,ISr=0.705 6~0.707 1,武安杂岩体εNd=-13.8~-18,ISr=0.705 9~0.707 6,相比之下,洪山杂岩体具有比符山-武安杂岩体明显高但相对均一的εNd值(-8.2~-11)和变化较大的ISr(0.705 2~0.710 2)。平顺杂岩体Pb同位素比值较高,(206Pb/204Pb)i=17.859~18.474,(207Pb/204Pb)i=15.429~15.612,(208 Pb/204 Pb)i=37.374~38.641。而符山杂岩体(16.92~17.3,15.32~15.42,37.16~37.63)、武安岩体(16.63~17.4,15.28~15.44,36.78~37.3)和洪山杂岩体(17.28~17.74,15.40~15.48,37.01~38.12)变化连续。平顺-符山-武安杂岩体可能是同一期岩浆演化的产物,起源于EMI型富集地幔的部分熔融,但在上升过程中受到不同程度的下地壳物质混染。洪山岩体也来源于EMI型富集地幔的部分熔融,但属于不同岩浆热事件,仅受轻微下地壳混染。太行山南段中生代广泛的岩浆活动可能与邯邢地幔柱上涌有关。     

河北围场御道口盆地流纹岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

对河北省围场县御道口盆地流纹岩进行SHRIMP锆石U-Pb定年,结果表明,盆地内流纹岩的锆石206Pb/238U年龄加权平均值为155.2±2.0Ma,属于晚侏罗世早期岩浆活动的产物,与辽源地块新民组和燕山陆內造山带髫髻山组的地质时代一致。流纹岩分为灰白色流纹岩和肉红色流纹岩2种,均具有较高的SiO2、K2O、Al2O3含量和低的CaO、MgO含量,属高钾钙碱性系列,肉红色流纹岩的K2O/Na2O和Fe2O3/FeO值略高于灰白色流纹岩。流纹岩的稀土元素总量较高,轻、重稀土元素分馏明显,负Eu异常明显,具右倾轻稀土元素富集型稀土元素配分曲线特征;富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Ga、Y和高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta,亏损大离子亲石元素Ba、Sr,具有A2型花岗岩和低Sr-Ba流纹岩的微量元素特征,具有较高的(~(87)Sr/~(86)Sr)i值(0.708606~0.711171)、较低的εNd(t)值(-9.78~-7.11)、相对年轻的TDM2(1520~1737Ma)和较低的(~(206)Pb/~(204)Pb)t、(~(207)Pb/~(204)Pb)t、(~(208)Pb/~(204)Pb)t值,在εNd(t)-(~(87)Sr/~(86)Sr)i图解上投影点位于下地壳和亏损地幔之间,在(~(207)Pb/~(204)Pb)t-(~(206)Pb/~(204)Pb)t和(~(208)Pb/~(204)Pb)t-(~(206)Pb/~(204)Pb)t图解上投影点位于下地壳和地幔之间,指示流纹岩可能是DMM型(亏损型)地幔岩浆、EMⅠ富集地幔岩浆和少量古老下地壳物质混合形成的年轻下地壳部分熔融的产物。御道口盆地流纹岩的锶-钕-铅同位素特征与内蒙古基底隆起带的长英质火山-侵入岩基本一致,也与燕山陆內造山带的长英质火山-侵入岩相似,但不同于辽源地块的长英质火山-侵入岩。     

小秦岭—熊耳山地区中基性岩墙的Sr、Nd、Pb同位素组成及其大地构造意义

对出露于华北南缘小秦岭熊耳山地区的中基性岩墙的Sr、Nd、Pb同位素研究显示：岩墙的（87Sr/86Sr）i变化于0.712310～0.735100,平均值0.722117,（143Nd/144Nd）i变化于0.511160～0.512066,平均值0.511436。用t＝130Ma计算的岩墙的εSr（t）变化于113.06～436.61,εNd（t）变化于-7.90～-25.57,岩墙的Sr、Nd同位素组成显示出极端富集特征。岩墙的206Pb/204Pb变化于16.1921～19.8149,平均17.7067, 207Pb/204Pb变化于15.3245～15.7540,平均15.6638,208Pb/204Pb变化于36.8607～41.6251,平均38.9494,其铅同位素比值显示出明显的富放射性成因铅的特征。通过对岩墙与区域太华群、熊耳群地层和中生代花岗岩的对比示踪研究表明,岩墙岩浆源区显示出与洋壳和深海沉积物质混染有关的特征,形成岩墙的岩浆物质与扬子陆块具有更大的亲缘性,由此证明秦岭造山带是由扬子陆块俯冲于华北陆块南缘之下造山的大陆动力学演化过程。结合现今的秦岭造山带深部地球物理资料,认为中生代时期太平洋构造域的兴起是导致秦岭造山带地区由陆陆碰撞向岩石圈拉张伸展构造体制转化的根本原因,从而造成小秦岭熊耳山地区燕山期大规模花岗岩体和中基性岩墙的浅成侵位活动。     

甘肃北山明舒井岩体形成年龄、地球化学特征及其地质意义

北山明舒井岩体为一由辉长岩、闪长岩和花岗岩构成的岩浆杂岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得辉长岩442.9±1.2Ma、闪长岩437.0±2.3Ma、花岗岩435.9±2.2Ma的形成年龄。其中,辉长岩为富钙、高铁和镁的钙碱性岩,相对富集LREE和LILE、贫化HFSE,亏损Nb、Ta、Ti、Zr和P,Pb正异常,具中等偏高的(87Sr/86Sr)i(0.705892)、高放射性成因Pb,低εNd(t)(0.1),锆石εHf(t)变化大(-7.1~+8.3)。闪长岩和花岗岩富钠、低钙、铁和镁,为准铝质钙碱性岩;它们富集LREE和LILE、亏损HFSE,Nb、Ta及Sr、P、Ti明显负异常;也显示中等偏高的(87Sr/86Sr)i(0.705951~0.706196)和高放射性成因Pb、低εNd(t)(-0.2~-0.1),但锆石εHf(t)明显偏正(-1.1~+12.0)。不同岩类的地球化学特征及其相对一致的Sr-Nd-Pb同位素及明显不同的锆石Hf同位素,指示它们形成于板块消减带构造环境,为源自受流体交代和陆壳物质改造的幔源岩浆与新元古代陆壳物质部分熔融的岩浆混合和分离结晶演化的产物,代表北山南部早古生代晚奥陶世-早志留世晚期与大洋俯冲消减作用有关的构造岩浆事件。     

东秦岭钼矿带内碳酸岩脉型钼（铅）矿床地质 地球化学特征、成矿机制及成矿构造背景

东秦岭钼矿带位于华北板块南缘,NW-NWW向的固始―栾川深断裂带控制着钼矿床的空间分布.黄水庵碳酸岩脉型钼(铅)矿床的确定,为本矿带内已有碳酸岩脉型钼(铅)矿床(黄龙铺地区的大石沟、石家湾和桃园等)增添了又一新成员.本矿带不仅钼金属储量居世界已知单个钼矿带之首,而且碳酸岩脉和花岗斑岩两个成矿体系并存,亦是本区钼矿带的一大特色.业已查明,黄水庵和黄龙铺(大石沟)等碳酸岩脉型钼(铅)矿床的δ~(13)C=-5.3‰～-7.0‰,~(87)Sr/~(86)Sr=0.7049～0.7065.同时,方解石富含轻稀土(LREE/HREE=1.8～2.9).辉钼矿以富含Re(平均为110×10~(-6)～244×10~(-6))为特征.基于含矿碳酸岩脉方解石的Sr、Nd、Pb同位素比值(~(87)Sr/~(86)Sr对~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb对~(206)Pb/~(204)Pb和~(143)Nd/~(144)Nd对~(87)Sr/~(86)Sr)的关系图,我们初步判断本矿带区域陆壳之下可能存在有EMI(富集地幔Ⅰ),这些含矿碳酸岩脉是源于EMI的碱性硅酸盐-碳酸盐熔体-溶液结晶分异的产物,成矿金属Mo、Pb主要来自EMI.根据黄水庵和黄龙铺(大石沟)钼(铅)矿床的成矿年龄(Re-Os年龄分别为209.5 Ma和221 Ma),我们推断,碳酸岩脉型钼(铅)矿床形成于华北和扬子两大板块三叠纪碰撞造山后伸展阶段的晚三叠世时期,而在侏罗纪陆内造山晚期的伸展阶段,形成了晚侏罗-早白垩世的斑岩型和斑岩-矽卡岩型钼矿床(Re-Os年龄介于147～116 Ma).     

湘中白马山复式岩体成因及其成矿效应

白马山复式岩体位于湘西雪峰山弧形构造隆起带与湘中白马山-龙山-紫云山EW向构造带的交汇处,由水车、龙潭、小沙江和龙藏湾超单元花岗岩组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年显示,水车、龙潭、小沙江、龙藏湾超单元花岗岩的侵位年龄分别为424.9±2.2Ma、228.2±1.3Ma、225.3±1.1Ma和215.0±1.2Ma。水车超单元形成于加里东期,其余3个超单元花岗岩均形成于印支晚期,首次系统搭建了白马山复式岩体的年代学格架。印支期龙潭和小沙江超单元花岗岩具有低硅、低碱、准铝质-弱过铝质的特点,显示较强的Rb、Th、U、Pb正异常和Nb、Sr、P、Ti负异常,具有较弱的负Eu异常(δEu为0.55~1.07);富集Sr同位素[(~(87)Sr/~(86)Sr)i=0.719027~0.721297]、亏损Nd同位素[ε_Nd(t)=-10.5~-9.4]和锆石Hf同位素[ε_Hf(t)=-7.7~-4.1],具有古老的Nd同位素(1.76~1.85Ga)和Hf同位素(1.42~1.83Ga)二阶段模式年龄。相反,龙藏湾超单元花岗岩具有高硅、高碱、强过铝质的特点,显示较强的Rb、Th、U、Ta、Pb正异常和Ba、Nb、Sr、Ti负异常,显示强的负Eu异常(δEu=0.28~0.51)和高(~(87)Sr/~(86)Sr)i值(0.741441~0.748761),具有负的ε_Nd(t)值(-11.3~-10.7)和ε_Hf(t)值(-11.5~-3.5),Nd同位素(1.87~1.91Ga)和Hf同位素(1.47~1.97Ga)二阶段模式年龄更老。结合元素和同位素地球化学特征,可推断出龙潭和小沙江超单元花岗岩是华南古老地壳基底中基性变质火成岩混有变质沉积岩发生部分熔融形成的I型或者I-S过渡性质的花岗质岩石,而龙藏湾超单元花岗岩则由华南成熟度更高的古老地壳基底富粘土变沉积岩发生部分熔融形成的S型花岗岩。白马山复式岩体中印支期超单元花岗岩很可能是华南板块受印支板块碰撞挤压后地壳发生伸展减薄,由加厚的地壳发生部分熔融形成的。这些印支期花岗岩与其周缘的金、钨矿床在时、空上具有密切联系,可能具有良好的成矿潜力;湘中地区印支期花岗岩的成岩、成矿作用在强度和广度上可能远高于过去的传统认识。