华北地台北缘集宁地区古元古代片麻状石榴花岗岩的深熔成因及地质意义

本文对华北克拉通北缘集宁地区空间上密切共生的片麻状石榴花岗岩和孔兹岩系富铝片麻岩的岩相学、地球化学及年代学特征进行了对比研究。SHRIMP锆石U-Pb定年方面,在富铝片麻岩中获得了1910±10Ma和1839±13Ma变质锆石年龄,在片麻状石榴花岗岩中获得了1919±17Ma的变质重结晶锆石年龄。在石榴花岗岩的石榴石包裹体中识别出与富铝片麻岩相对应的进变质阶段(M1)和峰期阶段(M2)的矿物组合,由此确认富铝片麻岩的变质作用和导致石榴花岗岩形成的深熔作用是同一构造热事件的产物。通过对二者变质作用演化及特征变质矿物的对比,认为深熔作用主要发生在峰期后等温降压阶段(M3),石榴花岗岩中的石榴石为深熔作用过程中的残留矿物相或转熔矿物相,而石榴花岗岩则是混合有大量残留矿物相的熔体结晶的产物。对片麻状石榴花岗岩和富铝片麻岩的地球化学组成特征进行了对比分析,片麻状石榴花岗岩既有一定的继承性,又有十分明显的变异性。变异性表现为:1)石榴花岗岩主量和微量元素含量分布极不均匀,微量元素含量普遍低于源岩(Cs、Rb、Th、U、Nb、Ta、Zr、Hf等);2)大离子亲石元素Cs和生热元素U、Th亏损明显,Sr相对富集;3)高场强元素Nb、Ta、P、Ti的明显亏损;4)铕异常变化大,存在铕富集型、铕平坦型和铕亏损型共存的稀土配分曲线的岩石,这是深熔成因石榴花岗岩最突出的表现,也可能是原地-半原地深熔花岗岩的主要地球化学标志。综合区域上的地质资料,认为深熔作用与碰撞后伸展构造背景下基性岩浆底侵事件有关。     

南阿尔金泥盆纪中基性杂岩体的成因及其地质意义研究

出露于南阿尔金西段的塔什萨依辉长岩和闪长岩及其内花岗质细脉是古生代多期岩浆活动的产物,它们构成了南阿尔金俯冲碰撞杂岩带的一部分,是深入探讨该地区构造演化过程的良好材料。本文通过对这些地质体野外地质特征、岩石学、地球化学特征、锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素特征的系统研究,以期确定其形成时代、源区性质和岩石成因,为深入探讨南阿尔金俯冲碰撞杂岩带的演化过程提供进一步约束。本文研究表明:辉长岩和闪长岩具相对较高的SiO_2含量(50.4%~53.5%)和Mg#(57~80),低的K_2O/Na_2O比值(0.17~0.67),为钙碱性系列岩石;辉长岩的∑REE偏低(36.9×10~(-6)~83.1×10~(-6)),Eu正异常(δEu=1.17~1.85);闪长岩∑REE稍高(182×10~(-6)~190×10~(-6)),Eu负异常(δEu=0.85~0.86);二者相对富集LREE和LILE,亏损HFSE。其主量元素特征、微量元素(高Nb、Zr含量,低Zr/Y比值)、锆石Hf同位素和Sr-Nd同位素组成表明二者应为大陆板内伸展背景下软流圈交代的岩石圈地幔部分熔融的产物,并在其岩浆演化过程中经历了地壳混染和分离结晶作用。花岗质细脉具高的Si O2含量(72.4%～75.5%)和K_2O/Na_2O比值(2.33～2.56),属于钾玄岩系列岩石;与闪长岩相比,两者微量元素蛛网图相似,但花岗质细脉轻重稀土分馏程度较大,Eu负异常(δEu=0.55～0.61)和P、Ti的亏损更加显著。锆石U-Pb定年结果显示,辉长岩形成时代约为400～420Ma;闪长岩和其内花岗质细脉的形成时代基本一致,约为400Ma,并具有相似的锆石Hf同位素组成和Sr-Nd同位素组成,结合地球化学特征及野外产状,推测花岗质细脉为闪长岩分异的产物。结合南阿尔金区域地质背景综合分析,塔什萨依辉长岩和闪长岩起源于造山后伸展背景下软流圈交代的岩石圈地幔的部分熔融,并经历了地壳混染和分离结晶作用;而闪长岩进一步分异形成花岗质细脉,并在其形成过程中可能伴随少量壳源熔融物质的加入。     

东昆仑祁漫塔格地区晚三叠世正长花岗岩岩石成因及构造意义

青海省东昆仑祁漫塔格地区肯德可克矿区外围东部发育一正长花岗岩体,主要矿物组合为正长石(50%~60%)+石英(20%~30%)+斜长石(10%~20%)+黑云母(1%~5%)。其LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为217.9±1.7 Ma(MSWD=0.74,n=20),形成时代为晚三叠世,与祁漫塔格地区铁多金属矿床基本同时形成。岩石地球化学组成具有高硅(Si O2=74.53%~75.28%)、富碱(K2O+Na2O=8.81%~8.95%)、富铁贫镁(Fe OT/Mg O=18.02~31.48)的特征,并具强烈的负Eu异常(δEu=0.04~0.05),富集Rb、Th、U、K、Ga,亏损Sr、Ba、Ta、P、Ti,显示其为准铝质A型花岗岩。正长花岗岩锆石εHf(t)为2.0~12.4,平均6.4,显示其源区具有壳幔混合作用的特征,壳幔物质交换为区内铁多金属矿化提供了大量成矿物质。该正长花岗岩属A2型花岗岩,暗示其形成于造山后的伸展构造体制,反映了祁漫塔格地区晚华力西-印支期造山旋回于晚三叠世由造山后期转为伸展阶段。     

桂东南永安岩体锆石U-Pb测年、Hf同位素特征及其地质意义

永安岩体位于钦杭结合带南部,属桂东南十万大山-大容山复式岩体的一部分,其岩石类型为斑状堇青黑云花岗闪长岩。对永安岩体斑状堇青黑云花岗闪长岩进行了LA-ICPMS锆石U-Pb测年,获得其年龄为252. 8±3. 3Ma,为晚二叠世花岗岩。对永安岩体花岗岩进行的全岩地球化学分析结果表明,岩石富Al、高K,铝饱和指数A/CNK均大于1. 1,标准矿物分子刚玉均大于1%;岩石富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显,稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线为轻稀土元素富集的右倾型,具弱负铕异常;岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr),亏损高场强元素(Nb、P、Ti、Ta)和Ba、Sr。花岗岩的锆石εHf(t)=-14～-8,tDM2=2. 3～1. 8 Ga。通过本文工作,结合前人关于永安岩体矿物学、全岩地球化学、Hf同位素和锆石微量元素的分析资料,认为永安岩体岩石为强过铝质S型壳源花岗岩,地幔组分没有提供成岩物质,但地幔底侵作用为成岩提供了热能,花岗岩形成于后碰撞阶段的拉张环境中。     

柴达木盆地西北缘石英闪长岩的形成时代、岩石成因及地质意义

柴达木盆地西北缘石英闪长岩Al2O3含量较高,全碱(Alk)含量较低,Na2OK2O,铝饱和指数A/CNK为0.87~0.91,属钙碱性准铝质岩石系列。球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集型,轻、重稀土元素分馏明显,Eu弱负异常;微量元素地球化学特征显示,岩石富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,Nb/La和Rb/Nb比值较低,具有I型花岗岩的特征。石英闪长岩Ca O/Na2O比值较高(2.32~2.64),结合源岩判别图解综合推断其源于变玄武岩的部分熔融。全岩Zr饱和温度计算结果显示初始岩浆温度768℃;岩石地球化学特征表明岩浆源区压力1.5 Ga,源岩部分熔融的残留相可能为石榴子石+角闪石+金红石。经过锆石阴极发光分析和MC-LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得206Pb/238Pb加权平均年龄为252±1 Ma,代表了柴达木盆地西北缘石英闪长岩的成岩年龄。结合区域地质演化特征,认为该岩体形成于与板块俯冲有关的火山弧构造环境,是晚二叠世末期宗务隆洋壳向柴北缘欧龙布鲁克地块俯冲,变玄武岩在相对较高的温压条件下发生部分熔融形成的。     

北淮阳东段西汤池岩体地球化学特征、锆石U-Pb定年及成因

西汤池岩体位于安徽北淮阳地区舒城县西汤池一带。西汤池似斑状二长花岗岩具高硅、富碱质特征,为铝饱和碱性系列岩石。稀土元素含量中等,(La/Yb)_N与HREE/LREE值较高,重稀土相对轻稀土亏损明显,Eu呈弱负异常,属轻稀土富集型。大离子亲石元素(Rb、K、La、Nd等)明显富集,而高场强元素(Nb、Ta、P、Ti等)亏损。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得西汤池二长花岗岩~(206)Pb/~(238)U年龄为(125.5±1.6)Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。基于前人关于北淮阳地区区域地质背景方面的研究成果和本次地球化学构造环境判别方面的研究,认为西汤池二长花岗岩属A_1型花岗岩,形成于后碰撞的伸展构造环境。     

张广才岭南段两个侏罗纪花岗岩体的地球化学特征及其地质意义

通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石化学分析,研究了张广才岭南段上营北岩体和帽儿山岩体的形成年代,地球化学特征和形成环境。上营北岩体为中粗粒钾长花岗岩,帽儿山岩体为中细粒黑云母钾长花岗岩。上营北岩体的加权平均年龄为178.9±2.7 Ma,帽儿山岩体为183.7±2.4 Ma,均为早侏罗世侵入岩。上营北岩体和帽儿山岩体主量元素都具有Si O_2和K_2O含量较高,Ti O_2、Mg O、Ca O含量较低,TFe O/Mg O值较高的特点;上营北岩体A/CNK=0.98~1.08,里特曼指数σ=1.51~2.66;帽儿山岩体含铝指数A/CNK=1.00~1.01,里特曼指数σ=2.12~2.36。上营北岩体稀土元素配分模式为海鸥型,轻重稀土分馏不明显;帽儿山岩体稀土元素配分模式为右倾型,轻稀土较重稀土富集;两个岩体均富集Rb、K,Ba、Nb、Ta、Sr、Ti、P、Ho、Er、U、Eu等元素出现不同程度的亏损。地球化学特征分析显示上营北岩体和帽儿山岩体均为A_2型花岗岩,为后造山型花岗岩,形成于兴蒙造山带后造山的伸展环境。     

西藏双湖地区南措铜金矿区花岗闪长岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及成因

对南措铜金矿区与成矿相关的黑云母花岗闪长岩体进行了岩相学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学等方面的研究。结果表明:该岩体年龄为153.40±0.67 Ma,属晚侏罗世。岩石为准铝质-过铝质岩石,属钙碱性系列。LaN/YbN=9.31~12.65,轻重稀土元素分馏明显,δEu=1.21~1.66,Eu表现为正异常;样品微量元素表现为相对富集大离子亲石元素(LILE)K、与高场强元素(HFSE)Sr、Zr,而亏损高场强元素(HFSE)U、Nb、Ce、Nd、P的特征。岩体具有I型花岗岩特征。样品Zr/Hf值为42.23~45.82,平均值为44.2;Rb/Sr比值为0.07~0.19,平均值为0.13;Nd/Th值为1.65~2.18,平均为1.99,具壳源岩浆的特征,并有地幔物质混入。样品的Mg#值为49.80~57.22,Sr值为443.3~874.9,Yb值为0.80~1.39,Y值为8.96~16.60,Na2O/K2O2(2.18~2.97),为洋壳型埃达克岩,并在上升过程中可能有少量地幔楔物质混入。结合前人研究成果认为,该花岗闪长岩形成于晚侏罗世班公湖—怒江洋盆向北俯冲的火山弧环境。     

江西李公岭花岗闪长岩锆石U-Pb定年及找矿前景

为探究江西李公岭花岗闪长岩的成岩时代和成矿前景,对李公岭地区的花岗闪长岩及其中发育的隐爆角砾岩筒中的花岗闪长(斑)岩角砾岩块分别进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。测年结果表明,李公岭花岗闪长岩(150.6±1.1)Ma和隐爆角砾岩筒中的花岗闪长(斑)岩岩块(151.0±1.3)Ma基本为同时形成,时代为晚侏罗世。李公岭花岗闪长岩和李公岭角砾岩筒中的花岗闪长(斑)岩的形成时代与区内发育的阳储岭W-Mo矿的成岩成矿时代基本一致,以及隐爆角砾岩筒和周围的网脉状石英脉的存在,表明李公岭地区当时可能存在一个岩浆热液活动中心,且该热液活动可能与江南古陆东北缘燕山晚期大规模W-Mo成矿作用有关,暗示李公岭岩体周围具有较大的W-Mo找矿前景。     

青海东昆仑东段加当橄榄辉长岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

东昆仑古特提斯域镁铁—超镁铁质岩石的研究极为薄弱,对青海东昆仑东段加当橄榄辉长岩进行岩相学、年代学和地球化学分析,以期为东昆仑晚古生代—早中生代构造岩浆演化提供新的约束。利用LA-ICPMS锆石U-Pb定年技术,获得橄榄辉长岩加权平均年龄为249.7±3.0Ma(n=21,MSWD=0.105),表明岩体形成时代为早三叠世。岩石地球化学研究表明,加当橄榄辉长岩具有高Al_2O_3(14.71%~18.60%)、低TiO_2(0.07%~0.19%)、贫P2O5(0.02%)、低碱(K_2O+Na_2O=1.65%~2.01%)及Na_2OK_2O的特征,属亚碱性辉长岩。岩石微量元素总体上富集大离子亲石元素(LILE:Rb、Sr、Ba、Th、K)和Pb,相对亏损高场强元素(HFSE:Nb、Ta、P、Zr、Ti),稀土元素总量较低,ΣREE=9.79×10~(-6)~12.55×10~(-6),(La/Yb)N为5.61~28.51,平均11.43,显示轻稀土富集的特征,δEu=1.64~2.48,具有明显的Eu正异常。根据地球化学特征和微量元素判别图解,橄榄辉长岩源区为被俯冲改造的岩石圈幔源岩浆,岩浆在演化过程中遭受了上地壳物质的同化混染,并经历了一定程度的结晶分异作用。结合东昆仑区域构造演化,认为加当橄榄辉长岩是早三叠世阿尼玛卿古特提斯洋北向俯冲阶段岩浆活动的产物。