内蒙古中部地区镁铁质-超镁铁质岩形成时代及地质意义

为探讨内蒙古中部地区镁铁质-超镁铁质岩形成时代及地球化学特征,完善区域成岩成矿年代学格架,本文对克布、黄花滩和小南山岩体进行了锆石U-Pb年代学及全岩地球化学分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得克布和黄花滩镁铁质-超镁铁质岩结晶年龄分别为258±2 Ma(MSWD=2.3)和262±1 Ma(MSWD=0.51),属于中-晚二叠世,小南山辉长岩应形成于中-晚二叠世(～273 Ma)。全岩地球化学分析表明,三个岩体样品m/f值介于0.96～3.54之间,主要为镁铁质-超镁铁质岩,其稀土和微量元素曲线基本表现为轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)相对亏损的相似性特征,但也有明显的区别,显示各岩体岩浆演化或分异程度可能不尽相同。综合区域研究资料表明,内蒙古中部地区晚古生代镁铁质-超镁铁质岩浆活动可能至少始于早二叠世(294Ma),持续至中-晚二叠世(273～258Ma),且二叠纪时期中亚造山带南缘较大范围内均发育较为活跃的幔源岩浆活动。克布、黄花滩和小南山岩体应形成于后碰撞伸展环境,其岩浆源区可能混染了俯冲流体交代改造的地幔楔物质,使3个岩体的岩石样品均显示具有富含大离子亲石元素和轻稀土元素,贫高场强元素等部分岛弧岩浆特征的信号。     

吉林永吉县头道沟地区镁铁—超镁铁质岩U-Pb年代学研究及地质意义

吉林省永吉县头道沟地区出露许多与头道沟岩组相伴产出的镁铁—超镁铁质岩,鉴于其处于长春-延吉构造带附近而受到业内关注,但由于缺少高精度年代学资料,制约了对区域大地构造的深入研究。本文采用锆石U-Pb(LA-ICP-MS)方法,对镁铁—超镁铁质岩进行了年代学研究。变质辉绿岩年龄为270±5 Ma,变质橄榄岩中捕获锆石最小年龄为297 Ma,考虑岩石组合及二者紧密相伴产出,认为二者均形成于中二叠世。镁铁—超镁铁质岩中捕获的锆石记录了华北克拉通及其北缘多次重要的构造热事件。其中,变辉绿岩中获得446±6 Ma的年龄与变质橄榄岩中获得的不一致线下交点434±240 Ma年龄共同对应了华北克拉通北缘早古生代的重要构造岩浆热事件;大量的1.8~2.4Ga年龄对应古元古代辽吉造山带热事件;1377 Ma、1542 Ma与蓟县系建造时代对应;869~997 Ma与青白口系建造时代对应;在变质辉绿岩中还存在众多3.0~3.2Ga锆石年龄。分析上述年龄结构及龙岗陆块北缘古生代地质体分布特征,推测研究区深部可能存在古老的变质基底,同时也表明研究区出露的镁铁—超镁铁质岩形成于陆内构造环境,而非蛇绿岩的组成成分,这对深化区域大地构造研究具有重要意义。     

东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因：锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素特征

浪木日镁铁质-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段,临近昆中断裂,主要由橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩组成,且局部发育星点状和浸染状硫化物矿化。辉石岩和橄榄辉石岩获得的锆石U-Pb年龄分别为(421.2±1.2)Ma和(421.10±0.96)Ma,表明岩体侵位于晚志留世。岩石地球化学特征显,浪木日镁铁质-超镁铁质岩具有较高的Mg^#(Mg^#>80),富集LILE(Rb、Th、U等),亏损HFSE(Nb、Ta、Ti等),轻、重稀土元素分馏程度较强((La/Yb)_N=6.28～50.91,(La/Sm)_N=1.45～4.15,(Gd/Yb)_N=1.43～9.71),具有弱的负Eu异常(δEu=0.226～0.824)。锆石Lu-Hf(ε_Hf(t)=-2.9～-10)和全岩Sr-Nd(ε_Nd(t)=-10.3～-8.9)同位素特征显示,其岩浆源区主要来自富集地幔,与俯冲洋壳脱水交代上覆地幔楔活动有关。综合研究表明,浪木日镁铁质-超镁铁...     

川南平川镁铁质-超镁铁质岩锆石U-Pb年龄及地质意义

为探讨镁铁质-超镁铁质岩的岩石学特征及成岩成矿作用时间序列, 完善区域成岩成矿年代学格架, 对平川地区的镁铁质-超镁铁质岩进行了元素地球化学分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年.测试结果显示, 黄草坪辉长岩成岩年龄为259.7±1.2 Ma, 其捕获锆石结晶年龄为269.8±2.4 Ma, 辉绿(玢)岩等次火山岩参考成岩年龄为248± Ma, 其变质锆石年龄为67± Ma.研究结果表明, 平川地区的镁铁质-超镁铁质岩产出于大陆裂谷环境, 岩浆源区来自上地幔尖晶石相二辉橄榄岩, 为一套同源异相有利于铁矿化形成的富钠质拉斑玄武质岩石系列.岩浆活动开始孕育时间不晚于269.8±2.4 Ma, 大规模岩浆活动发生于259.7±1.2 Ma, 其约束了岩浆分异型和火山喷发(溢)沉积型矿化的成矿时间, 次火山岩的成岩年龄约束了次火山热液型矿化的成矿时间上限, 变质锆石U-Pb年龄记录了平川地区经历了喜马拉雅期陆内造山作用.平川地区构造岩浆活动具有爆发性、阶段性和成矿专属性等特点, 镁铁质-超镁铁质岩的形成可能与岩石圈的大规模减薄作用有关, 攀西地区海西-印支期的成岩-成矿作用为同源岩浆受区域统一深部地球动力学背景约束演化的异相产物.      

新疆磁海铁矿区镁铁质岩及正长岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征:对成岩、成矿作用的制约

对新疆磁海铁矿区镁铁-超镁铁质岩与铁成矿关系、正长岩与镁铁质岩关系的解剖,是认识磁海矿区成岩、成矿过程及构造背景的关键。本文利用SIMS锆石U-Pb测年法,获得磁海辉绿岩、辉长辉绿岩、磁南辉长岩、磁海北角闪石英正长岩的206Pb/238U-207Pb/235U谐和年龄分别为275.1±2.2Ma、281.9±3.2Ma、273.0±1.9Ma和273.0±1.8Ma,这与北山乃至北疆地区主要含铜镍-钒钛磁铁矿的镁铁-超镁铁质岩年龄一致。岩石地球化学特征研究显示,从辉石岩到辉长岩,再到辉绿岩,经历了Ti逐渐富集、Mg#和m/f值先增加后降低的过程,角闪石英正长岩具有A型花岗岩特征,与辉长岩、辉绿岩在成因上存在互补关系。综合年代学和地球化学特征,磁南辉石岩、辉长岩、磁海辉绿岩、辉长辉绿岩以及磁海北边的角闪石英正长岩为同源岩浆演化的产物,岩浆演化过程中受地壳混染作用微弱,在岩浆演化的早期,磁铁矿的结晶分离主导着岩浆成分的改变,当岩浆演化到辉长岩阶段,岩浆开始以结晶分异作用为主;磁铁矿的分离结晶时间早于钛铁矿,岩浆型的金属硫化物为磁铁矿和钛铁矿结晶过渡阶段的产物。磁海镁铁-超镁铁质岩石在成岩及成矿作用上可能与在时间和空间上相邻近的塔里木早二叠世大火成岩省有密切关系。     

东天山圪塔山口镁铁-超镁铁质岩体地球化学、锆石U-Pb年代学及其对Ni-Cu成矿的指示

新疆新近发现的圪塔山口镍铜硫化物矿床位于东天山康古尔-黄山镍铜硫化物成矿带的东端。矿区包含4个镁铁-超镁铁质岩体,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号岩体均见镍铜硫化物矿化。本文利用SIMS锆石U-Pb法测得Ⅰ号矿化岩体辉长岩年龄为282.6±1.9Ma,不仅与东天山地区其它含Ni-Cu矿化的镁铁-超镁铁质岩体形成时代一致,而且与塔里木玄武岩、镁铁质岩墙及北山地区的镁铁-超镁铁质岩体形成时限相一致。其形成可能与造山后伸展背景下的地幔柱叠加作用有关。地球化学数据表明圪塔山口岩体具有高Mg特征,除2个辉长岩样品m/f值较低外,其余14个样品集中于2.73~5.05之间,属铁质超基性岩。岩石稀土元素配分模式为右倾式,轻、重稀土比2.64~3.39;含长角闪辉橄岩及部分含长角闪橄辉岩和含长橄辉岩δEu具正异常,可能与这3个岩相中存在斜长石的结晶有关。微量元素蛛网图表明岩石富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr,富集高场强元素U、Pb,亏损高场强元素Th、Nb等特征。主量元素SiO₂-（Na₂O+K₂O）与（FeO^T/MgO）-FeO^T图解、微量元素相关图及微量元素比值相关图说明圪塔山口岩体成岩物质为来源于亏损地幔的钙碱性玄武质岩浆,成岩作用以岩浆结晶分异为主导,并受到地壳的混染作用,具有较好的镍铜硫化物矿床成矿潜力。     

东天山过渡型矿化镁铁—超镁铁岩年代学与地球化学特征

新疆东天山地区发育一系列与铜镍硫化物矿化和与钒钛磁铁矿矿化相关的过渡型镁铁—超镁铁质岩体,初步统计这些岩体有香山西岩体、牛毛泉岩体、土墩南(二红洼)岩体和红梁子岩体.本文主要通过锆石U-Pb法对牛毛泉岩体和红梁子岩体进行定年工作,并利用角闪石40Ar/39 Ar热年代学方法对牛毛泉岩体和二红洼岩体的侵位年龄进行约束.测试结果表明,牛毛泉岩体年龄为289.7±2.4 Ma,红梁子岩体年龄为309.7±1.5 Ma,二红洼岩体年龄为274.2 ±5.7Ma.此外,本文还对这类杂岩体进行了主量、微量元素和同位素测试工作.结果表明,岩石系列既有碱性也有钙碱性和拉斑系列,m/f比值0.44 ～4.76,属铁质基性岩;MgO、FeO、CaO、Na2O+ K2O、TiO2、SiO2成分及相关岩石化学参数,均表现具有含钒钛磁铁矿化和含铜镍矿化岩石的双重和过渡特征;岩石的稀土分馏,曲线的倾斜程度变化较大,轻、重稀土比值(∑LREE/Σ HREE)为1.39 ～ 5.47,(La/Yb)N比值变化较大,在0.79 ～4.65之间,铕异常变化较大(0.85 ～2.33),经原始地幔标准化大离子亲石元素和高场强元素的富集程度相差不大,总体上样品中普遍具有Th、Ta、Nb、Ti等亏损,Sr、Ba富集趋势;εNd(t)值绝大多数为正值,[n(87Sr)/n(86Sr)]i值普遍较低,显示这类岩体源区为亏损岩石圈地幔,并经历较强的分异作用.     

东昆仑都兰可可沙地区镁铁-超镁铁质杂岩的发现及其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

东昆仑地区是在经历晋宁、加里东、海西、印支等多期构造旋回之后形成的一个复合大陆造山带,其中包括多条重要的构造缝合带。近来,在东昆仑地区东段清水泉以西约15km的可可沙及其以南地区进行1∶5万区域地质调查的过程中,发现了一套镁铁-超镁铁质杂岩。对该镁铁-超镁铁质杂岩中的辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得(509.4±6.8)Ma(MSWD=1.4)的同位素年龄。该年龄与东昆中断裂附近的清水泉蛇绿岩的时代可以很好地对应起来,这为清水泉蛇绿岩带向西的延伸方向及东昆仑地区东段早古生代的构造演化提供了新的年代学证据。     

内蒙古莫力达瓦旗哈达阳绿泥石白云母构造片岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

嫩江—黑河构造带地处松嫩地块与兴安地块的结合部位,一直以来是业内学者关注的焦点。在构造带内内蒙古莫力达瓦旗哈达阳一带野外实地调研过程中,发现一套变质变形程度与周围地质体差异很大的地层。岩石组合为绿泥石白云母构造片岩、二云母微晶片岩、黝帘白云糜棱片岩等。采用LA-ICP-MS技术获得的绿泥石白云母构造片岩中锆石U-Pb年龄为413.9Ma±2.7Ma。通过分析区域地质演化历史及不同时代地质体特征,认为沿红山梁—哈达阳—依克特一带存在一条构造混杂堆积岩带,这套强变形岩石应为构造混杂岩带的一部分,其原岩形成时代为早泥盆世,后期构造定位应与嫩江—黑河构造带最后于早石炭世末拼合作用有关。     

内蒙古敖汉旗克力代岩体锆石U-Pb年代及地球化学

通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年对内蒙古敖汉旗克力代岩体进行研究。结果表明,岩浆锆石的加权平均年龄为263±1 Ma,表明其结晶年龄为中二叠世。岩石地球化学分析表明,岩体具有高Si(SiO2=69.94%～72.56%),富ALK(Na2O+K2O=8.04%～9.23%),贫Fe(FeOT=1.50%～1.82%)、Mg(MgO=0.65%～0.86%)、Ti(TiO2=0.32%～0.35%)的特点;A/CNK值为0.87～0.93,为准铝质;A/NKC1.1,显示出I型花岗岩特征。固结指数(SI)为6.06～7.36,分异指数(DI)为88.82～91.82,说明岩体经历了较强的分异演化作用。稀土元素总量较低(ΣREE=91.76×10-6～143.16×10-6),轻稀土明显富集,重稀土相对亏损,LREE/HREE值平均为9.14,(La/Yb)N平均值为8.36,δEu平均值为0.58,为Eu亏损型。大离子亲石元素(LILE)Rb、K较富集,强烈亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ti、Ta。因此,判定克力代岩体为高钾钙碱性I型花岗岩。结合测年结果和地球化学特征,判定该岩体为晚海西期华北板块和西伯利亚板块碰撞作用形成的同碰撞型花岗岩。     

内蒙古莫力达瓦旗哈达阳绿泥石白云母构造片岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

嫩江—黑河构造带地处松嫩地块与兴安地块的结合部位,一直以来是业内学者关注的焦点。在构造带内内蒙古莫力达瓦旗哈达阳一带野外实地调研过程中,发现一套变质变形程度与周围地质体差异很大的地层。岩石组合为绿泥石白云母构造片岩、二云母微晶片岩、黝帘白云糜棱片岩等。采用LA-ICP-MS技术获得的绿泥石白云母构造片岩中锆石U-Pb年龄为413.9Ma±2.7Ma。通过分析区域地质演化历史及不同时代地质体特征,认为沿红山梁—哈达阳—依克特一带存在一条构造混杂堆积岩带,这套强变形岩石应为构造混杂岩带的一部分,其原岩形成时代为早泥盆世,后期构造定位应与嫩江—黑河构造带最后于早石炭世末拼合作用有关。     

内蒙古野马泉一带泥盆纪双峰式火山岩地球化学特征及其对北山地区早古生代大地构造演化的启示

北山造山带南缘野马泉一带的泥盆纪火山岩(三个井组)在时空上构成独特的双峰式火山岩组合,以大量基性火山岩与酸性火山岩交互出现为主要特征。测得三个井组玄武岩、流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为404.8±3.9 Ma、402.3±1.8 Ma,为早泥盆世。其中,玄武岩具有富铝、高钠、低钾及钙碱性系列的特征。火山岩地球化学特征表明,玄武岩母岩浆来自于地幔的部分熔融,且发生了一定程度的地壳混染,反映其形成于板内伸展环境。流纹岩相对富硅和全碱,贫TiO2和MgO,以及较低的Al2O3值,具有较典型A型花岗岩类的特征,为碰撞后伸展环境下底侵基性岩浆结晶分异的产物。早泥盆世三个井组双峰式火山岩的厘定进一步证实北山造山带形成于碰撞造山后的伸展环境,代表其形成的地球动力学背景为碰撞后转换为拉伸构造演化阶段,表明从早泥盆世开始,不断隆升的山系前陆出现局部引张下陷形成山前裂陷带,对研究北山地区早古生代构造格局及板块构造体制提供了新的地质依据。     

内蒙古黑红山-园包山地区石炭纪火山岩的发现及其地质意义

内蒙古北山造山带北部黑红山-园包山地区新厘定的石炭纪白山组火山岩对研究北山地区晚古生代构造演化具有重要意义.分布于晚古生代额勒根乌兰乌拉蛇绿岩带两侧的石炭纪白山组火山岩无明显差异,该火山岩主要由玄武安山质、安山质、英安质、流纹质火山岩组成,在安山岩、英安质角砾熔岩中分别获得342±5.0 Ma、313±2.9 Ma的L...     

内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为2期,分别是早白垩世早期（约144Ma）吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期（约125Ma）上库力组流纹岩类与梅勒图组玄武岩类。早白垩世早期吉祥峰组流纹岩富硅、富碱、富钾（K2O/Na2O〉1）,富集轻稀土元素和Rb、Th、U等元素,亏损重稀土元素、高场强元素（Nb、Ta、Ti）及Sr、P,具有A型流纹岩的特征,暗示其形成于伸展环境。早白垩世晚期火山岩显示双峰式岩石组合特征,基性端元富碱、高钾,富含轻稀土元素和Rb、Ba,亏损重稀土元素和高场强元素（Nb、Ta、Ti、Y）,类似于钾玄质玄武岩,酸性端元显示A型流纹岩的特征。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间分布规律,认为早白垩世早期火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带的演化有关,早白垩世晚期双峰式火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系。     

内蒙古雅干地区晚石炭世白山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

弧火山岩对揭示俯冲过程中深部岩浆作用具有重要意义。内蒙古雅干地区白山组火山岩岩性主要为流纹岩、英安岩、流纹质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩。流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为309±1 Ma、308±1 Ma及300±2 Ma,时代为晚石炭世。地球化学分析显示,白山组火山岩具有较高的SiO2（70.98%~75.45%）、Na2O（2.90%~5.23%）含量,总体相对富钠,Na2O/K2O平均值为1.57。样品富集Rb、K、U等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素,显示轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾稀土元素配分模式,并且具有较明显的负Eu异常（δEu平均值为0.22）,（La/Yb）N值为3.24~9.99,（La/Sm）N值为4.47~8.31。研究发现,白山组火山岩整体具有弧火山岩的地球化学特征,可能形成于大陆边缘弧构造环境,为晚石炭世古亚洲洋俯冲作用的产物。     

内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代 火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为2期,分别是早白垩世早期(约144Ma)吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期(约125Ma)上库力组流纹岩类与梅勒图组玄武岩类。早白垩世早期吉祥峰组流纹岩富硅、富碱、富钾(K2O/Na2O>1),富集轻稀土元素和Rb、Th、U等元素,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)及Sr、P,具有A型流纹岩的特征,暗示其形成于伸展环境。早白垩世晚期火山岩显示双峰式岩石组合特征,基性端元富碱、高钾,富含轻稀土元素和Rb、Ba,亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti、Y),类似于钾玄质玄武岩,酸性端元显示A型流纹岩的特征。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间分布规律,认为早白垩世早期火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带的演化有关,早白垩世晚期双峰式火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系。