华南花岗岩系列、类型的Sr、O、Pb、Nd同位素与形成环境

根据数百个Sr、O、Pb、Nd同位素数据,讨论了华南9省深源长江系列与浅源南岭系列及诸广山、大容山、关帝庙、宁芜、德兴和闽浙沿海等类型花岗岩.结合地质构造、岩石学、地球化学、地球物理与遥感等资料,探讨了其形成的控制条件与地质环境.     

新疆萨吾尔地区两类花岗岩Nd、Sr、Pb、O同位素特征

新疆西准噶尔萨吾尔地区森塔斯岩体和沃肯萨拉岩体为I型花岗岩,侵入于早石炭世末,具有偏碱性特点,形成于后碰撞阶段的伸展期或挤压—伸展转变期;阔依塔斯岩体和恰其海岩体为A2型花岗岩,侵入于早二叠世初,形成于后碰撞阶段伸展期张性构造环境中。I型花岗岩和A型花岗岩的Nd、Sr、Pb同位素特征相似,显示出幔源特征,它们是同源岩浆不同演化阶段的产物。两类花岗岩在O同位素以及稀土元素特征上存在明显差异。西准噶尔萨吾尔地区I型花岗岩(森塔斯岩体和沃肯萨拉岩体)以及A型花岗岩(阔依塔斯岩体和恰其海岩体)的发育,进一步证实了晚古生代区内地壳的垂向增生作用。对比研究表明,可以将西准噶尔萨吾尔地区的A型花岗岩归入东准噶尔乌伦古富碱火成岩带。     

桐柏山花岗岩类Pb、O、Sr同位素特征

本文首次对桐柏山花岗岩类的Ｐｂ、Ｏ、Ｓｒ同位素进行研究。其长石铅同位素组成是２０４Ｐｂ＝１．４００（１．３８９－１．４１１），２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ＝１７．１４８（１６．８４７－１７．４３８），２０７Ｐｂ／２０４Ｐｂ＝１５．４２８（１５．３７８－１５．４８４），２０８Ｐｂ／２０４Ｐｂ＝３７．８８６（３７．５８３－３８．２９６）。与邻区花岗岩类相比，基本相当于胶东地区。全岩矿δ１８Ｏ＝８．４８（７．４９－９．３７）。８７Ｓｒ／８６Ｓｒ（ｉ）＝０．７０９０（０．７０６４－０．７１３８）。这些数据结合岩石矿物特征表明，本区花岗岩类的成因类型属Ⅰ型或同熔型。铅同位素组成揭示本区大地构造可能归属华北地台。     

东蒙地区燕山期花岗岩Nd、Sr、Pb同位素及其岩石成因

由于缺乏系统的同位素分析研究工作，过去对东蒙地区燕山期岩浆岩的成因探讨，主要集中在大量岩石地球化学方面的分析研究，因此，其成因观点和岩浆起源的认识也各持己见，主要有3种认识：1)本区中生代壳源和幔源共生的“双模式”观点，认为锡多金属成矿与这种“双模式”的岩浆岩有成因联系；2)中生代花岗岩属于引张环境下，地幔上隆所引发的亚碱性一碱性非造山岩浆作用的产物；3)中生代岩浆岩是中生代大陆内部伸展造山环境下底侵作用形成的一套壳幔混熔岩浆的产物。总之，研究者多认为燕山期岩浆岩具有壳幔混合起源的特征。笔者对燕山期花岗质岩石的钕、锶、铅同位素进行了分析研究。其εNd(t)全为正值，变化范围为 0．75～ 8．12，平均值为 3．07，说明该区燕山期花岗岩的物质来源与亏损地幔有成因联系。其初始锶比值比较集中，变化于0．7028～0.7096，平均为0．7063，介于现代大洋玄武岩(0．702～0．706)和大陆地壳(0．706～0．718)之间，更接近大洋玄武岩。该区燕山期花岗岩的初始铅同位素的3个比值^206Pb/^204Pb、^207Pb／^204Pb、^308b／^204Pb都较高，平均值分别为18．3742，15．5500，38．1810。由钾长石的铅同位素比值计算出来的μ值介于9．51～8．91之间，低于μ=9．74的陆壳演化线。结合邻区兴蒙—北疆一带的岩浆岩同位素研究成果，笔者认为东蒙地区的燕山期花岗岩岩浆起源于亏损地幔的部分熔融作用和亏损地幔起源的晚华力西期古蒙古洋壳的部分熔融作用，即燕山期花岗岩浆最终起源于亏损地幔。并且提出了亏损地幔—古蒙古洋壳—边缘陆块活化的演化模式。     

福建明溪石榴石二辉橄榄岩包体的REE 及Pb Sr Nd同位素研究

本文研究了明溪地区尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石-石榴石二辉橄榄岩和金云母-石榴石二辉橄榄岩包体的REE及Pb,Sr,Nd同位素。它们的Pb,Nd同位素成分表明该区上地幔在67—82km深度上是,MORB型亏损地幔。标本中放射性Sr同位素成分高于“地幔系列”可能解释为岛弧区俯冲大洋板块物质的加入。包体的sm-Nd、Rb-Sr年龄可能与十亿年前地幔亏损事件、早古生代H_2O,K_2O等地幔交代作用以及新生代的火山作用过程有关。     

张家口水泉沟正长岩杂岩体成因的REE和Sr、Nd、Pb同位素证据

水泉沟杂岩体位于尚义 赤城断裂的南侧,侵位于太古宙桑干群变质岩中。岩体形成于晚加里东至早海两期。其稀土元素含量为8.543×10~(-6)～211.6×10~(-6),随着岩石的CaO、MgO、FeO、Fe_2O_3含量降低,SiO_2、K_2O、Na_2O含量增大,稀土含量减小,稀土分布模式由右倾直线型变为近平直的“～”型。在铅同位素构造模式图上杂岩体落在地幔铅同位素演化线附近。在ε_(Nd)-ε-(Sr)图解上处于地幔演化线的下方。杂岩体的钕模式年龄低于围岩桑干群的形成年龄。岩体可能来源干上地幔与下地壳太古宙变质杂岩混熔作用所形成的正长岩岩浆。     

青藏高原中新生代花岗岩Sr、Nd同位素研究

青藏高原中新生代岩浆活动强烈,本文报道青藏高原西部中新生代代表性花岗岩的Sr,Nd同位素测定结果,结合前人已发表的东部地区花岗岩同位素资料,初步探讨了青藏高原地区中新生代花岗岩的Sr,Nd同位素组成、物质来源与成因.研究表明,分布于冈底斯地块北南边界(即冈底斯花岗岩北带和南带)与洋壳俯冲有关的燕山晚期花岗岩,具有低87Sr/86Sr初始值(小于0.706)、正εNd(t)值和年轻的t2DM模式年龄的特征,岩浆来源于俯冲洋壳的熔融;与陆-陆碰撞及碰撞后有关的冈底斯花岗岩87Sr/86Sr初始值变化大(0.706~0.719),而εNd(t)值和t2DM都在很小范围变化,Sr、Nd同位素组成似乎与时代、岩性无关,说明壳幔混合花岗岩的同位素源区长时期保持相对均一.无洋壳物质参与的通过陆内俯冲作用形成的喜马拉雅区花岗岩,具有高87Sr/86Sr初始值(大于0.720)、古老模式t2DM年龄(1 792~2 206 Ma)和低εNd(t)值(-10.3~-16.3)特征,并与基底岩石的Sr,Nd组成一致,岩浆源区为壳源.由此说明花岗岩类及其岩石组合的形成主要取决于深部部分熔融物质的成分,不同火成岩组合的差异反映了青藏高原岩石圈组成和演化的不均一性.     

陕西金堆城钼矿区花岗岩Sr、Nd、Pb同位素特征及其地质意义

通过对陕西金堆城钼矿区花岗斑岩体和八里坡斑岩体进行地球化学测试,测得金堆城斑岩体的SiO2含量为72.89%～74.06%,MgO为0.07%～0.3%,稀土总量为43.29×10-6～93.94×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有明显的铕负异常和弱的负铈异常(δEu为0.43～0.78,δCe为0.74～0.86),富集大离子亲石元素K、Rb、U、Th和Sr等元素,亏损Ba、P和Ti等元素。八里坡斑岩体的SiO2含量为69.87%～70.80%,Al2O3 14.93%～15.46%,MgO 0.28%～0.48%,Sr/Y比值大于60,稀土总量为125.23×10-6～139.63×10-6,铕为无异常或微弱的正异常(δEu为0.98～1.04),铈为微弱的负异常(δCe为0.92～0.96),富集Ba、U、K等大离子亲石元素,而亏损P、Ta和Ti等元素。金堆城斑岩体和八里坡斑岩体的岩石类型为I型花岗岩,Pb同位素显示金堆城斑岩体的Pb主要来自下地壳,但有地幔物质的加入,八里坡斑岩体的Pb主要来自下地壳。金堆城斑岩体的ε(Nd,t)值为较低负值(-13.8～-15.2),但ε(Sr,t)变化较大,为-46.4～13.6,八里坡斑岩体具有负低ε(Nd,t)值(-20.4)和正高ε(Sr,t)值(64.5～65.2)。金堆城花岗斑岩和八里坡花岗斑岩的Sr、Nd、Pb同位素与华北地块相似,这两个岩体的源区为华北地块组成部分。     

碳酸岩Sr、Nd、Pb 同位素地球化学研究评述

碳酸岩是出露相对较少的幔源岩石，其中Sr与Nd是研究地幔物质组成的主要对象之一。本文统计了世界上主要碳酸岩的锶、钕、铅同位素组成特征；研究显示，碳酸岩源区主要是洋岛玄武岩高U／Pb的HIMU端员和富集端员(EM1或EM2)的混合作用；此外大部分碳酸岩的锶、钕同位素落在大洋玄武岩范围内；这些均表明其成因与地慢柱有密切联系。碳酸岩及与之共生的硅酸岩的同源或独立源区模式部很难充分解释两者同位素组成特征，逭反映碳酸岩的演化模式涉及更复杂的过程。可能是俯冲作用使碳酸岩源区经历不同时间和程度的富集、亏损过程导致地幔源区成分不均一。     

柯坪玄武岩的岩石学、地球化学、Nd、Sr、Pb同位素组成与岩石成因

柯坪玄武岩位于塔里木板块西缘,产于下二叠统库普库兹曼组和开派兹雷克组中。岩石化学组成以富集TFeO、TiO2、P2O5和SiO2不饱和为特征。大部分样品属碱性玄武岩系列,个别属拉斑玄武岩系列。它们的稀土元素和微量元素显示了板内拉张环境玄武岩的地球化学特征。εNd(t)=-1.73～-3．69,εSr(t)= 27．56～ 56．87,^206Pb／^204Pb=17．87～18．02,^207Pb／^204Pb=15．45～15．53,^208Pb／^204Pb=38．22～38．49。Nd、Sr、Pb同位素组成证明柯坪玄武岩源自于前寒武纪的富集型大陆岩石圈地幔。而且,这种情况在塔里木盆地及周缘地区十分发育的镁铁质岩浆岩中具有广泛的代表性。据此,可以将新疆南部和北部划分为两个明显不同的同位素地球化学省。南部省以富集型地幔的同位素组成为特征,而北部省以亏损型地幔的同位素组成为特征。分属于这两个省的古生代晚期阶段岩浆岩有可能不是同一个地质过程的产物。     

滇西花岗岩类 Pb、Sr 同位素组成特征及其基底时代和性质

澜沧江西侧的临沧花岗岩带和怒江以西的腾冲花岗岩带是滇西最主要的两个花岗岩带,它们形成于不同构造环境。Pb、Sr 同位素研究表明,腾冲花岗岩主要来源于1200-2000Ma 的上地壳(或未分异的地壳)物质,同位素组成变化范围较小,说明源区物质组分较均一。临沧带 Pb 同位素组成变化较大,其物源是上地壳、造山带和上地幔不均匀的混合物,基底时代为800-1600Ma。因此,临沧地区和腾冲地区的基底时代和性质不同,应视为两个不同的基底地体。     

南秦岭宁陕地区花岗岩类Pb,Sr,Nd同位素组成及其深部地质信息

本文报道了南秦岭印支期（—２００Ｍａ）宁陕岩体群中８个花岗岩类岩体的Ｐｂ、Ｓｒ、Ｎｄ同位素组成。宁陕岩体群花岗质岩石以低放射成因Ｐｂ同位素组成为特征，初始（８７Ｓｒ／８６Ｓｒ）ｔ比值变化于０．７０４９５—０．７０９０８之间，εＮｄ（ｔ）值变化于－２．４１—－８．５５之间，Ｎｄ同位素模式年龄（ＴＤＭ）变化于１．２０—１．７１Ｇａ之间，从该岩体群的东部到西部，呈现εＮｄ（ｔ）逐渐降低而ＴＤＭ逐渐增高的规律变化。宁陕岩体群的岩浆源区主要来自于南秦岭的深部地壳，在岩浆源区中，类似南秦岭耀岭河群的基性火山岩占有主要比例，南秦岭较古老的地壳物质仅有少量参与，然而，从该岩体群的东部到西部，这种古老地壳物质参与比例逐渐增高。根据花岗岩对深部地壳物质组成的指示，佛坪穹窿的深部地壳主要由垫托于佛坪群之下的晚元古代基性岩浆物质组成。从该穹窿的东部到西部，地壳深部含有古老地壳物质的比例逐渐增高，由此反映佛坪穹窿的深部地壳物质呈现出东西分带，具南北向构造，这不同于佛坪穹窿地表浅部物质的环形分布特征。     

北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Pb、Sr、Nd同位素地球化学特征

通过对北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Ｐｈ、Ｓｒ、Ｎｄ同位素地球化学特征的系统研究，结合元素地球化学特征，证明早古生代具成分极性的枣园、黄柏岔、石门花岗岩是由于秦岭群斜长角闪岩和黑云斜长片麻岩部分熔融，近俯冲带以熔体与熔体的混合、远离俯冲带是前者产生的熔体与后者熔融后的残留相以不同比例混合形成的。     

天山石炭—二叠纪后碰撞花岗岩的Nd、Sr、Pb同位素源区示踪

天山造山带不仅是中亚巨型造山带的组成部分,也是我国西部晚古生代岩浆活动的集中区,蕴含着丰富的古亚洲洋演化的复合地质信息。笔者以探索天山晚古生代花岗岩浆活动的物质来源为目标,采用Sr、Nd、Pb同位素地球化学方法,对该区不同构造单元中具有代表性的花岗岩体进行了全面系统的研究,发现天山不同构造单元中花岗岩Sr、Nd、Pb同位素特征具有明显差异。在与其围岩的同位素特征进行对比研究的基础上,提出了产于不同构造单元石炭—二叠纪花岗岩的可能源区。觉罗塔格石炭—二叠纪裂谷带的晚古生代花岗岩,具有最高的εNd(t)值和最低的(87Sr/86Sr)t值,如,以康古尔石英闪长岩为代表的二叠纪花岗岩的源岩可能是早期泥盆纪大南湖岛弧火山岩(新生地壳);博格达地区的晚石炭—二叠纪花岗岩是早期基性火山岩,亦可能是底侵基性岩部分熔融的产物。中新元古代基底晚石炭—二叠纪裂谷带中花岗岩的源岩亦为同期基性火山岩,但在岩浆演化过程中受到古老基底地壳的混染,导致其εNd(t)值低于石炭—二叠纪裂谷带中花岗岩,而(87Sr/86Sr)t高于石炭—二叠纪裂谷带花岗岩。南天山东段和前寒武系微地块及其边缘中的晚古生代(含个别早古生代花岗岩)花岗岩分别是类似于库米什斜长角闪岩的古老地壳和西天山元古代古老地壳部分熔融的产物,因此它们均具有负的εNd(t)值和异常高的(87Sr/86Sr)t值。上述认识对于了解天山晚古生代区域岩石圈演化及深部过程具有重要意义。     

北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Pb、Sr、Nd同位素地球化学特征

通过对北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的Ph、Sr、Nd同位素地球化学特征的系统研究,结合元素地球化学特征,证明早古生代具成分极性的枣园、黄柏岔、石门花岗岩是由于秦岭群斜长角闪岩和黑云斜长片麻岩部分熔融,近俯冲带以熔体与熔体的混合、远离俯冲带是前者产生的熔体与后者熔融后的残留相以不同比例混合形成的。     

幔源岩类中的稀有气体同位素与Sr、Nd、Pb同位素研究进展

对稀有气体同位素与Sr、Nd、Pb同位素的结合研究做了综述。两类示踪体系在研究幔源岩时的结合，可以得到互相印证的结果，互相补充不足，并有利于探索岩石成因，进一步认识地幔结构、地幔物质组成、运穆和壳幔之间的相互作用；地幔第五端员(FOZO/C/PHEM)的提出是二结合研究的重要成果之一。这种研究方法还有待于进一步补充、完善和发展。     

松辽盆地白垩系泉头组碎屑沉积岩Nd、Pb同位素组成及成岩物质来源初步探讨

本文研究了松辽盆地庆安地区盖层白垩系泉头组碎屑沉积岩以及相关基底花岗岩的Nd、Pb同位素组成。结果表明,白垩系泉头组碎屑沉积岩和花岗岩都为地壳物质产物,其物质来源以先存陆壳的再循环物质为主,并且碎屑沉积岩和粗粒黑云母花岗岩和粗粒似斑状二长花岗岩的物质来源主要为上地壳,而细粒碱长花岗岩主要为下地壳;Pb同位素组成表明碎屑沉积岩和粗粒黑云母花岗岩和粗粒似斑状二长花岗岩属于同源产物,细粒碱长花岗岩则不同于前两者。通过对比Nd同位素组成,表明松辽盆地庆安地区的物质环境和物源与华北地块相近,而不同于华南地块,似应归于华北地块范畴。     

北秦岭晚古生代—中生代花岗岩类的Nd.Sr.Pb同位素地球化学特征及Nd.Sr

北秦岭晚古生代—晚中生代花岗岩类的Ｎｄ，Ｓｒ同位素研究表明：具低放射成因Ｐｂ同位素组成的花岗质岩基主要是南秦岭基底变质岩深熔的产物；而具高放射成因Ｐｂ同位素组成的原地、半原地型花岗岩类是北秦岭丹凤群有关岩石深熔和交代作用形成的产物．它们都可分为Ｉ型和Ｓ型，并可同时共存，岩浆源区中都有基性岩石物质的加入，其区别是基性岩类物质对Ｉ型花岗岩类的贡献分数较大，具有较小的亏损地幔模式年龄；由于岩浆源区中不同物质组成的混合，花岗岩类的亏损地幔模式年龄并不代表真实的壳幔分异事件的年龄．从新元古代到晚中生代，Ｉ型花岗岩类的ｄ（ｔ）和ＴＤＭ具逐渐变小的趋势，反映了地壳中基性岩石物质发生深熔作用的时间逐渐变晚，而Ｓ型花岗岩类的ｄ（ｔ）增大，ＴＤＭ变小，反映了基性岩石物质加入比例的增大，暗示着碰撞作用阶段具更加强烈的岩浆作用