华南晚奥陶世次火山岩的发现:早古生代与俯冲有关的英安岩?

华南早古生代花岗岩广泛分布,但同时代的(次)火山岩却很罕见.本次研究采用LA-ICPMS锆石U-Pb定年方法,结合微区原位Hf同位素分析,对南岭广东韶关地区的河口、上洞英安岩进行了系统研究.结果表明英安岩形成于448.7±1.7 Ma,为晚奥陶世岩浆活动产物.岩石为斑状结构,常见石英碎斑或港湾状石英斑晶,基质为隐晶质,具有典型浅成岩石特征.地球化学资料表明,这些岩石属于高钾钙碱性英安岩.英安岩微量元素显示了轻稀土富集、高场强元素(Ta、Nb)亏损和极低的Cr、Ni含量等明显火山弧岩浆特征.同位素数据显示河口、上洞英安岩全岩I_Sr=0.709 0~0.714 0,ε_Nd(t)=-8.9~-9.3,锆石ε_Hf(t)变化范围为-8.06~-3.80,与华南加里东期主要花岗岩类同位素特征一致,具有壳源属性.二阶段Hf模式年龄范围为1.67~1.93 Ga,与Nd模式年龄结果1.91~1.94 Ga相近;表明河口、上洞英安岩来源于古元古代结晶基底地壳物质.河口、上洞奥陶纪英安岩的发现,进一步证明该区早古生代存在俯冲岩浆活动,为研究华南早古生代地质事件提供了新的证据.      

浆混花岗岩专题填图方法初探——以东昆仑加鲁河地区为例

东昆仑造山带花岗岩中广泛发育暗色微粒包体,含有丰富的壳幔岩浆混合作用的证据,被认为是研究岩浆混合作用的天然场所。适逢近阶段同源花岗岩谱系填图方案在造山带岩浆混合(浆混)花岗岩图区实践时深受质疑,本研究以东昆仑加鲁河地区浆混花岗岩为例,开展浆混花岗岩区专题填图试点工作,旨在探索一套适合浆混花岗岩填图的岩石单位划分方案。从野外地质、岩相学、岩石和矿物化学等不同角度论证了加鲁河花岗闪长岩及其内部包体形成于开放体系下的壳幔岩浆混合作用。在填图工作中,将图区内的岩浆岩划分为浆混花岗岩和非浆混花岗岩2个超单元。以岩浆混合作用为理论依据,将浆混花岗岩超单元划分为基性端元、酸性端元和浆混产物3个二级单位,对于2个端元岩石单位按照其矿物组成、结构构造等方面的差异(岩浆演化导致)再次划分最基本岩石单位——侵入体,对于浆混产物单位,建议可按照岩浆混合程度差异或者内部包体变化规律灵活划分基本岩石单位——浆混体。由此建立了一套可与同源花岗岩谱系单位相兼容的浆混花岗岩谱系单位划分方案,为岩浆混合花岗岩区开展填图工作提供了初步探索方案。     

华北克拉通南缘蓝田和牧护关花岗岩体：LA-ICPMS锆石U-Pb年龄及其构造意义

蓝田和牧护关花岗岩体位于华北克拉通南缘、东秦岭西北端,同时地处大兴安岭-太行山重力梯度带西侧,准确限定其侵位时代对于正确理解华北克拉通岩石圈减薄的时空分布特征及东、西秦岭中生代岩浆作用的时空分布均具有重要意义。蓝田岩体主要由巨斑状二长花岗岩和中细粒二长花岗岩组成,牧护关岩体主要由花岗闪长岩、二长花岗岩和富黑云母花岗岩组成。对其中主体岩性的锆石LA—ICPMSU—Pb定年结果表明,蓝田和牧护关岩体的侵位时代分别为（154±1）Ma和（151±2）Ma,说明它们是燕山期（晚侏罗世-早白垩世）岩浆活动的产物。蓝田-牧护关岩体以西的西秦岭广大地区印支期岩浆岩分布广泛,但迄今为止尚未发现燕山期岩浆活动的证据,相反在蓝田一牧护关岩体以东的华北克拉通南缘和东秦岭地区,燕山期侵入岩十分发育。秦岭造山带中生代花岗岩类侵位时代的系统差异表明,东秦岭和西秦岭自晚侏罗世以后受不同的构造背景控制。一般认为,西秦岭印支期岩浆岩与扬子和华北板块的碰撞拼合有关,而东秦岭燕山期岩浆岩则与华北克拉通岩石圈减薄或太平洋板块向欧亚大陆的俯冲有关。因此,蓝田和牧护关岩体可能代表了滨太平洋构造一岩浆域和华北克拉通岩石圈减薄的西界。     

下庄矿区铀成矿条件及找矿新思路

下庄矿区是下庄铀矿田内的老勘探区,前人在该区的主构造带——下庄断裂带深部取得了较好的找矿成果。近年来,对该区进行地表工作及深部钻探研究,有了新的发现:(1)下庄断裂带下盘存在一组与该带走向大致平行,倾向相反,缓倾斜的断裂构造,并且在其中见到新的铀矿化类型和较好的工业矿体;(2)在下庄河沉积覆盖区域找到了隐伏的辉绿岩及硅化断裂构造,为寻找隐伏的"交点型"铀矿提供了依据;(3)在山下村后山402号带、404号带和406号带等深部发现了新的富铀矿体。这些新的发现表明,今后该区的铀矿勘查工作应充分重视平缓的断裂构造组、隐伏辉绿岩以及深部"交点",它们与铀矿富矿体存在密切关系。这也为下庄矿田南部新一轮铀矿勘查工作开辟了新的思路。     

后碰撞阶段的“俯冲型”岩浆岩:来自东昆仑瑙木浑沟晚三叠世闪长玢岩的证据

位于青蔵高原东北部的东昆仑造山带在晚二叠世到晚三叠世时期形成了大规模壳幔混合成因的花岗岩类,是研究壳幔相互作用和陆壳生长-再循环的理想场所.对该造山带的瑙木浑沟闪长玢岩岩体开展了详细的岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学、矿物化学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素的研究.结果显示,瑙木浑沟闪长玢岩形成年龄为215.6±3.4 Ma,属于晚三叠世岩浆作用的产物.斑晶主要由斜长石和角闪石构成,斜长石斑晶为中长石和少量拉长石,并具有正环带和反环带两种类型,角闪石斑晶属于浅闪石.闪长玢岩具有准铝质到弱过铝质、相对富Mg#（~51.2）和中-高钾钙碱性特点,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,富集Rb、Th、Ba和K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,具有明显陆缘弧岩浆活动的特征.此外,岩石具有均一的I_Sr值（0.708 6~0.708 8）和相对较低ε_Nd（t）（-5.3~-4.8）,并具有相对较古老的模式年龄T_DM2（1.38~1.43 Ga）.上述矿物学和地球化学特征说明,闪长玢岩可能起源于富集的岩石圈地幔部分熔融形成的幔源岩浆上涌引发古老地壳熔融,并与壳源熔体均匀混合形成母岩浆,形成方式具有明显的MASH特征.结合区域地质研究,认为瑙木浑沟闪长玢岩可能形成于阿尼玛卿洋俯冲至晚期并向大陆碰撞的转换阶段,可能代表了巴颜克拉-松潘甘孜-东昆仑地体拼合的岩浆延迟反应产物.这对于理解造山带背景下从洋壳俯冲到陆-陆碰撞以及后碰撞过程的陆壳增长过程至关重要.      

粤北下庄铀矿田基性岩脉Ar-Ar定年及其与铀成矿关系新认识

基性岩脉是岩石圈伸展作用的产物,对研究地幔性质和地球动力学演化具有十分重要的意义。粤北下庄铀矿田是我国最大的花岗岩型铀矿田之一,区内发育了大量与铀矿化作用密切相关的基性岩脉。前人从地球化学和年代学方面,对基性岩脉和铀矿床做了不同程度的研究,但有关铀矿床的成因及其与基性岩脉内在联系仍有不同认识。本研究新获得一批下庄铀矿田基性岩脉的角闪石40Ar-39Ar年代学数据,识别出一期形成于200～190Ma的基性岩脉,标志着华南地区在印支期碰撞造山作用结束后岩石圈伸展裂解作用可能至少在200～190Ma已经开始。结合前人已有的研究结果,粤北下庄至少发育三期基性岩脉:200～190Ma、～180Ma和145～140Ma,与华南地区在此期间广泛的岩石圈伸展作用相对应。结合成岩成矿作用的时差以及铀矿体与基性岩脉的空间关系,笔者认为准确的获得基性岩脉的侵位时代与铀的成矿作用的年龄,是探讨基性岩脉与铀成矿作用关系的前提。当基性岩脉与铀的成矿作用年龄接近或具有对应关系时,铀矿床中基性岩脉可能不仅可提供幔源流体(∑CO_2矿化剂和He)参与铀的成矿作用,也可为铀的沉淀富集提供理想场所(还原障);当基性岩脉与铀的矿化作用在时间上存在较大的时差时,基性岩脉也可为后期铀的沉淀富集提供条件,且与基性岩脉相关的深大断裂可为幔源流体(∑CO_2矿化剂)参与铀成矿过程提供运移通道。基于此,笔者认为无论基性岩脉的侵位与铀的矿化作用是否存在时差,基性岩脉均可以为后期铀的沉淀富集提供场所,进而促进铀的成矿作用。因此,本文深化了花岗岩型铀矿区内铀成矿作用与基性岩脉内在联系的认识,为该区下一步找矿勘查工作提供重要理论依据。     

华南幕阜山花岗伟晶岩的矿物化学特征及指示意义

华南晚中生代幕阜山花岗复式岩基内部及周缘广泛发育花岗伟晶岩脉,部分岩脉富含Li-Nb-Ta等元素,形成大型－超大型稀有金属矿床.本文以幕阜山北缘断峰山地区贫锂伟晶岩类和南缘仁里地区新发现的富锂伟晶岩为主要研究对象,通过详细的岩相学和主要及特征矿物（长石、云母、电气石、石榴子石、绿柱石、铌钽铁矿）的微区原位EPMA和LA-ICP-MS主微量元素地球化学的对比分析,深入探讨了伟晶岩的分类、成因演化及成矿潜力.按照特征矿物组合将伟晶岩划分为断峰山地区电气石伟晶岩、电气石－绿柱石伟晶岩、绿柱石伟晶岩、铌钽铁矿－绿柱石伟晶岩和仁里地区的锂电气石－锂云母伟晶岩5类.5类岩脉中的长石、云母、电气石和/或石榴子石的化学成分记录了不同程度花岗伟晶岩脉的演化阶段,按岩浆演化程度由低至高依次为电气石伟晶岩→电气石－绿柱石伟晶岩→绿柱石伟晶岩→铌钽铁矿－绿柱石伟晶岩→锂电气石－锂云母伟晶岩,并分别对应伟晶岩稀有金属富集程度分类中的无矿→（含Be）→富Be→富Be、Nb、Ta→富Li、Be、Nb、Ta阶段.这一结果表明仁里地区伟晶岩已演化至晚期富集多种稀有金属元素阶段,具有Li-Nb-Ta多金属成矿潜力,而断峰山地区的伟晶岩演化程度相对较低.断峰山电气石－绿柱石伟晶岩中的色带电气石晶体发育强烈成分环带,由内向外可明显分为5环,自核部至边部,Li、Zn、Ga、Ge、Nb、Ta、Sn、Pb等不相容元素和金属元素含量逐渐升高,清晰记录了正常岩浆演化序列及稀有金属富集过程.结合前人有关幕阜山花岗岩类的研究资料,本文认为幕阜山伟晶岩为该地区晚中生代巨量花岗质岩浆经历长期结晶分异作用晚期的分异产物.      

南秦岭竹山地区早古生代碱性岩浆活动及其相关铌稀土成矿的若干认识

南秦岭竹山地区发育强烈的志留纪碱性岩浆活动,主要岩性包括正长岩、火成碳酸岩、粗面岩和碱性玄武岩,侵位时间集中于450~430 Ma。该期碱性岩浆活动主要形成于幔源碱性玄武质岩浆结晶分异演化,岩浆源区以HIMU组分为主,具有HIMU和EMⅠ、EMⅡ多种富集地幔端员混合特征。碱性杂岩体普遍发育铌、稀土矿化,形成了庙垭、杀熊洞、天宝等大型或超大型矿床。区域性深大断裂及其次级断裂控制了碱性杂岩体或碱性火山杂岩的空间展布,富碱和较高的结晶分异程度是成矿有利条件。幔源与洋壳俯冲消减、陆源沉积物再循环以及地幔流体交代作用关系密切。该期碱性岩浆-成矿事件形成于板块边缘岩石圈强烈伸展和幔源岩浆底侵上涌背景。     

大别造山带汤池早白垩世富碱侵入岩成因及地质意义

本文对大别造山带北淮阳东段汤池地区早白垩世富碱侵入岩进行岩石学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及锆石Lu-Hf同位素分析,揭示其成因及地质意义。该套岩石主要由正长花岗岩、石英正长岩和正长斑岩组成,伴有辉绿玢岩发育。锆石U-Pb定年结果显示,辉绿玢岩、正长花岗岩和正长斑岩分别形成于130.3±1.7 Ma、128.4±1.7 Ma和122.3±1.5 Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。汤池辉绿玢岩相对贫硅(SiO₂=45.23～56.92 wt.%)和富碱(Na₂O+K₂O=5.24～8.04 wt.%),Mg^#值较高(平均值为48);而其他岩类具有高硅(SiO₂=62.44～77.25 wt.%)、高碱(Na₂O+K₂O=7.97～10.35 wt.%)、低CaO含量以及较高的Ga/Al和FeO^T/MgO比值,与典型的A型花岗岩化学特征相似。辉绿玢岩大多数锆石ε_Hf(t)值变化范围为-6.4...     

赣西北蒙山岩体的锆石U-Pb-Hf、地球化学特征及成因

华南印支期花岗岩形成的构造背景和成因机制存在较大的争议,赣西北印支期岩浆活动的规模及该次岩浆活动是否与基性岩浆的底侵有关,仍缺乏可靠的资料.过去认为赣西北蒙山花岗岩形成于燕山期,而本次锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明,蒙山3次花岗质岩浆活动的时间分别为236±3 Ma,220±3 Ma和217±1 Ma.蒙山花岗岩属准铝－过铝质,高硅、富钾,K₂O+Na₂O为7.53%~8.86%;稀土总量为213.09~380.75 μg/g,轻稀土元素富集,δEu=0.07~0.40,富集大离子亲石元素,Nb-Ta弱亏损,P、Ti亏损.大部分花岗岩的ε_Nd(t)值为-9.9~-6.1,Nd二阶段模式年龄t_DM2为1.5~1.8 Ga.第1次形成的灰白色粗粒花岗岩锆石的ε_Hf(t)值大部分集中在1.10~2.65,Hf同位素单阶段模式年龄t_DM1集中分布于782~866 Ma,二阶段模式年龄t_DM2集中分布在1 096~1 186 Ma,说明其物源主要为新元古代早期形成的地壳;第3次形成的细粒花岗岩锆石的ε_Hf(t)值集中分布于1.71~4.98,t_DM1为671~832 Ma,t_DM2集中在932~1 139 Ma.蒙山细粒花岗岩锆石的Hf同位素组成暗示成岩过程中有基性岩浆加入,为华南部分印支期花岗岩的成因与基性岩浆底侵有关的关系提供了证据.蒙山花岗岩的Nd同位素和锆石Hf同位素出现了解耦现象,解耦原因可能与花岗岩的物源主要为新元古代早期形成的具有Nd-Hf解耦特征的弧源地壳有关.根据目前获得的有关华南印支期火成岩的资料,总结了华南印支期花岗岩类岩石的成因类型及其时空分布规律,据此讨论了华南印支期的动力学背景和华南印支期花岗岩的成因机制,认为华南印支期的构造－岩浆活动与古太平洋西北向俯冲于华南板块之下有关.