东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石岩的年代学、地球化学、Sr-Nd同位素特征及其地质意义

近年团队在东昆仑大格勒地区发现了Nb、P矿化碱性杂岩体,并对杂岩体的岩石组合、岩石学特征及含矿性开展了研究,初步圈定了Nb、P矿化体,显示东昆仑具有寻找与碱性岩-碳酸岩型稀有稀土矿潜力。对碱性岩的形成时代、地球化学组成、矿物成分以及形成环境等方面的研究,不仅对重建东昆仑古构造环境具有重要的意义,还可推动东昆仑稀有金属成矿规律研究与找矿突破。本文在野外地质调查的基础上,选取杂岩体中重要的含矿辉石岩为研究对象,开展了单矿物电子探针原位分析、磷灰石和榍石U-Pb年代学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究。结果显示,东昆仑大格勒地区辉石岩的形成时代为418 Ma。辉石岩主要矿物中存在似长石(霞石)、碱性暗色矿物(富铁黑云母),单斜辉石为透辉石,角闪石为钙质角闪石(铁韭闪石),黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母。岩石地球化学特征显示辉石岩具有富K(K_(2)O>Na_(2)O)、CaO含量高、轻稀土元素强烈富集、富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,不亏损Nb、Ta元素,亏损Zr、U、Ti等高场强元素的特征。全岩的(87Sr/86Sr)i为0.704058~0.704278,ε_(Nd)(t)为-0.4~-0.2。矿物组成、元素和同位素地球化学特征均指示大格勒辉石岩为钾质碱性岩,具有与OIB相似的特征,岩浆源区为EMⅠ型地幔端元。岩石的形成过程为母岩浆在相对较深的地幔源区经历了1%~3%较低程度的部分熔融作用,在上侵过程中经历了较强的分离结晶作用和微弱的同化混染作用,其形成时代为该地区岩浆活动最强烈的时期,可能与碰撞后软流圈地幔的上涌和岩石圈的强烈伸展相关。

近十年我国非传统稳定同位素地球化学研究进展

非传统稳定同位素是过去十年国际上地球化学学科发展非常迅猛的方向,我国科研人员也以自主创新的方式参与到这一前沿研究的大潮中,研究队伍不断扩大,已成为这一学科方向的重要研究力量。本文回顾了过去十年(2010—2020)我国非传统稳定同位素分析技术研发方面的进展,同时对一些重要研究方向的代表性应用研究成果进行了总结。在分析技术方面,我国主要的相关实验室对众多非传统稳定同位素体系的高精度测试技术进行了探索,开拓了一些具备国际先进甚至领先水准的分析技术方法;在应用研究方面,不同的研究团队侧重于各自关注的研究领域和同位素体系,发展进程有所差别,但总体上处于蓬勃发展阶段,上升势头迅猛。有理由相信未来我国的非传统稳定同位素地球化学仍会继续快速发展,技术上会对已有的方法优化提高,并不断开拓新的体系,应用研究上将更深入探索地质、环境过程中的分馏机制,同时将在地球科学的相关研究领域得到更广泛的应用。

赣西北麦斜岩体锆石U-Pb年代学、地球化学以及Sr-Nd同位素研究及其岩石成因

赣西北麦斜岩体以灰白色中细粒等粒黑云母花岗闪长岩为主。本文通过锆石LA-ICP-MS法测得黑云母花岗闪长岩的侵位年龄为433.4±7.1Ma(MSWD=0.82)和431.8±6.0 Ma(MSWD=0.43),表明其属于早古生代岩浆活动的产物。岩石含少量角闪石,地球化学特征显示高硅(SiO_2=62.0%~71.43%)、高钾(K_2O/Na_2O=0.88~2.42)、富碱[(K_2O+Na_2O)=5.39%~8.12%]、低Fe_2O_3(2.61%~5.70%)、MgO(0.96%~2.90%)、CaO(1.39%~5.11%)、TiO_2(0.27%~0.67%)、P_2O_5(0.06%~0.10%)含量,整体弱过铝质(A/CNK介于0.98~1.25之间,平均为1.08)特征,且P_2O_5含量与SiO_2含量呈明显的负相关关系,矿物学和地球化学特征显示其属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩。微量元素特征上表现为富集Rb、Th、Pb和LREE,亏损Nb、Ta、Ti、P、Ba、Sr等元素,轻重稀土分馏明显[(La/Yb)_N=5.00~40.42,平均为17.17],弱到中等Eu负异常(δEu=0.63~1.00,平均为0.77)。岩石具有均一的Sr-Nd同位素组成[(^(87)Sr/^(86)Sr)_i=0.708444~0.708962,ε_(Nd)(t)=-7.48^-7.22,t_(2DM)(Nd)=1.75~1.87Ga,平均为1.81Ga],相对较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i比值和低ε_(Nd)(t)值及较古老Nd模式年龄暗示其来自以古元古代地壳为主要成分的部分熔融作用产物。综合实验岩石学以及样品地球化学特征,表明麦斜黑云母花岗闪长岩形成于中、下地壳中-基性岩(如角闪岩)的水不饱和部分熔融,初始岩浆中可能有一定量的幔源物质混入,并经历了广泛的角闪石、黑云母、钛铁矿、榍石、斜长石、磷灰石等矿物的分离结晶作用,这些幔源物质是华南古元古代时期经历了俯冲流体的交代作用而形成富集地幔的部分熔融产物。结合区域地质背景以及岩石地球化学特征认为其可能形成于陆内后碰撞环境,由幔源基性物质底侵,导致华南早古生代中下地壳部分熔融而形成广泛分布的华南早古生代陆内岩浆岩。

近十年我国团簇同位素地球化学研究进展

团簇同位素是本世纪初发展起来的稳定同位素地球化学新的研究领域,是指自然丰度较低的重同位素相互成键(如13C-18O等)形成的同位素体。其内部同位素的键合主要受控于温度,通过测定团簇同位素组成可获得温度信息。目前研究程度较深的是碳酸盐的团簇同位素温度计,其独特优势在于它不受碳酸盐形成时流体同位素组成的影响,因而在地球科学的多个研究领域被广泛应用。本文总结了近十年来我国团簇同位素地球化学在理论计算、分析方法研究、实验模拟和应用研究等方面取得的进展,建议未来除了应用研究之外,还可以利用实验模拟方法从团簇同位素的平衡理论、生物碳酸盐生命效应的影响、埋藏成岩蚀变对团簇同位素的改造等方面开展工作。另外,超高分辨率稳定同位素质谱的引进有助于推动我国CH4、O2、N2和N2O等体系的团簇同位素研究。

钼同位素地球化学研究进展及其在成矿作用研究中的应用潜力

近年来,随着多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的广泛应用和测试精度的不断提高,非传统稳定同位素成为同位素地球化学最前沿和最活跃的研究领域。其中钼同位素作为非传统稳定同位素发展较为成熟的方向之一,已经逐步应用到地球科学、生命科学、环境科学等各个重要领域,并取得了长足的发展。本文对近些年国内外所取得的钼同位素研究成果进行了系统整理、总结,并对钼同位素的应用潜力进行了概括性的综述,主要包括钼元素及其同位素的地球化学特征、钼同位素分析测试技术、钼同位素的分馏机制、不同地球化学储库的钼同位素组成、成矿作用过程中钼同位素组成的变化特征及其在矿床中的应用。以期让更多人了解钼同位素这一非传统稳定同位素的最新研究进展,进一步探索成矿作用过程中钼同位素的组成特征、分馏机制和影响因素等,并有效推动钼同位素地球化学在成矿作用研究方面的应用。

碳酸盐成岩作用中的团簇同位素地球化学研究进展

碳酸盐团簇同位素作为一种广泛应用的新型古温度代用指标,在解决地球科学领域诸多与温度相关的科学问题上具有重要的应用价值。然而,团簇同位素容易遭受碳酸盐后期成岩作用改造的影响。因此,为了提高团簇同位素温度计的准确性,研究团簇同位素对成岩作用的分馏响应机理具有重要意义。本文综述了碳酸盐成岩作用中的团簇同位素地球化学研究近年来的进展,总结了影响团簇同位素分馏的重结晶和固态重排效应的研究方法,探讨了这两种效应背后的控制因素,展望了未来碳酸盐成岩作用中团簇同位素地球化学的研究方向。

钙同位素地球化学综述

钙是主要的造岩元素之一,也是生物必需的元素之一,在地球各圈层广泛分布,因此研究钙同位素的地球化学行为有助于提高我们对各种地质过程的认识。特别的是,地表碳酸盐主要是以碳酸钙的形式存在,很大程度上决定了碳循环与钙循环是耦合的。因此,钙同位素是研究碳的再循环的重要示踪剂,可以直接提供深部碳循环的准确信息。和其他非传统稳定同位素体系一样,随着实验技术的进步及多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)和热电离质谱(TIMS)的发展,钙同位素分析方法取得了较大的进步,但目前的测试精度(2sd)约0.1‰,尚有提升的必要,还需开展更详细的实验工作。目前钙同位素的地质应用主要集中在地球表生低温过程,但高温地质过程中钙同位素的研究越来越引起研究者的兴趣。

近十年来我国实验矿物岩石地球化学研究进展和展望

21世纪前十年,我国实验矿物岩石地球化学研究取得了长足进展,不仅表现在实验研究设备与技术的更新和快速进步,而且表现在研究队伍的国际化和研究水平与国际接轨。同时,在地幔和下地壳岩石流变学、冲击动高压研究外核物质组成、高温高压下矿物和岩石的物性测量和相变研究、上地幔部分熔融、变质玄武岩体系相平衡、矿物/熔体微量元素分配等领域取得了有显示度或国际影响的成果,为我国实验矿物岩石地球化学研究的全面发展奠定了良好的基础。

皖南祁门三堡地区花岗闪长斑岩的成因：地球化学、年代学和Hf同位素特征制约

皖南祁门三堡地区位于江南造山带的北缘,华南地区的东北部,属长江中下游地区。本文对该区侵入的花岗闪长斑岩进行了全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。花岗闪长斑岩的REE球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,Eu负异常,在原始地幔标准化蛛网图中显示明显的Nb-Ta、Zr-Hf负异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为~142Ma,表明花岗闪长斑岩侵入时代为早白垩世早期。锆石的εHf(t)值为-4.3^-0.3,Hf模式年龄(tDMC)为1220~1470Ma。花岗闪长斑岩在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区,其岩浆Zr饱和温度(670~760℃)与锆石Ti温度(600~750℃)均较低。锆石的Ce(IV)/Ce(III)为150~1530,平均值为550,指示岩浆具有较高的氧逸度。该岩体的地球化学特征、地壳模式年龄等证据指示其源区物质可能为中(新)元古代古华南洋壳俯冲于扬子板块产生的新生弧壳物质。祁门三堡地区花岗闪长斑岩可能是由于早白垩世早期太平洋板块南西向俯冲并后撤形成该区域的拉张环境,诱发地壳部分熔融而形成。

东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石角闪石岩的年代学、地球化学特征及地质意义

东昆仑大格勒地区发现了以铌为主的稀有和稀土矿化碱性杂岩体,辉石角闪石岩构成了杂岩体的主体且有弱矿化显示。为了查明辉石角闪石岩的成岩时代和岩石成因、了解稀有和稀土矿的成矿背景,指导区域找矿突破,本文对其进行了详细野外地质调查、年代学、矿物学、全岩元素地球化学及Sr-Nd同位素研究。辉石角闪石岩由角闪石、黑云母、少量辉石以及矿石矿物(易解石、褐帘石、磷灰石、含铌钛铁矿)等组成,其中角闪石主要为钙角闪石组中的镁绿钙闪石,少量为浅闪石和阳起石;黑云母为镁质黑云母;辉石为透辉石和普通辉石。辉石角闪石岩成岩年龄为418 Ma,岩石具有低硅(SiO_(2)=35.49%~42.62%)、高MgO(7.27%~16.04%)、CaO(11.94%~13.44%)、TiO_(2)(1.80%~6.13%)、P_(2)O_(5)(0.52%~2.79%)含量特征,轻稀土元素强烈富集,在微量元素蛛网图中显示Nb、Ta正异常以及Pb负异常,与OIB特征类似。岩石具有富集的Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.700444~0.705404,ε_(Nd)(t)=-0.4~0.9),落入OIB型富集地幔的范围。综合研究表明大格勒辉石角闪石岩可能源于OIB型软流圈地幔,源区Nb-Ta的富集及Pb和K的亏损主要与再循环脱水洋壳有关。大格勒辉石角闪石岩的形成时代稍晚于东昆仑高压变质带榴辉岩相的峰期变质时代,因此其产出的构造环境可能与陆-陆碰撞期间俯冲大洋岩石圈断离软流圈地幔上涌熔融有关。

西藏那曲中酸性火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学特征及岩石成因

西藏拉萨地块北部广泛分布着中生代岩浆岩,然其岩浆源区和岩石成因仍存在多种争议。本文对那曲地区中酸性火山岩进行了全岩地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb年龄和Hf同位素的研究。结果显示：1）那曲地区粗面安山岩的时代为111.9±1.2Ma,英安岩为109.2±3.5Ma,二者在误差范围内一致,均为早白垩世;2）火山岩Si O2为51.88%~74.62%,具有低MgO含量（0.37%~3.65%）,并且样品大多显示较低的Mg#（16~40）值。岩石为过铝质特征,在原始地幔标准化蛛网图上显示Th-U正异常,而Nb、Ta、P、Ti等负异常。稀土元素整体表现为轻稀土富集、重稀土亏损的趋势,且轻重稀土分异程度强,（La/Yb）N=8.79~14.85,具负Eu异常（δEu=0.46）;3）那曲中酸性火山岩体的锆石Ti温度计为720℃左右。锆石Ce（Ⅳ）/Ce（Ⅲ）〈300,普遍在2~250之间,指示岩浆具有低的氧逸度;4）那曲中酸性火山岩锆石εHf（t）值大多集中在-7.7~0.5之间,对应的Hf模式年龄（tCDM）为918~1336Ma。综合以上岩石学和地球化学数据,认为那曲中酸性火山岩为壳幔混合成因,可能是在班公湖-怒江洋壳南向俯冲引起板片断离背景下,羌塘与拉萨地块碰撞引起地壳加厚继而发生部分熔融,并加入了少量的受早期流体交代的安多微陆块古老岩石圈地幔物质,且其熔融产物经历了不同程度的分离结晶作用。

赣南版石-蔡坊火山岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素特征及其地质意义

赣南版石和蔡坊盆地流纹质火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为129.2±2.3 Ma和138.0±2.4 Ma。综合报道的同时期火山岩年龄,可以确定武夷山西缘发育的早白垩世火山岩形成时限大约在145~130 Ma。版石和蔡坊火山岩SiO_2>70%,属于高硅流纹质岩石,具有较低的Fe_2O_3~t/MgO比值(平均值<10),富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损中-重稀土元素,具显著的Eu负异常(δEu=0.06~0.20),类似于湿冷氧化性流纹岩,可能由来自交代岩石圈地幔的富钾岩浆结晶分异形成。湿冷氧化性的版石和蔡坊流纹质火山岩在武夷山西缘出现,并没有扩展到华南内陆,很可能表明古太平洋俯冲对华南地幔的影响范围主要位于武夷山西缘及其以东地区。

内蒙古贺根山蛇纹岩化流体来源的H-O-B同位素地球化学制约

对内蒙古贺根山蛇绿岩带内3个采样点的蛇纹岩样品开展了主量、微量元素和H-O-B同位素分析,以揭示其构造属性、蛇纹石化温度和流体来源。贺根山蛇纹岩具有低Al_2O_3含量(0.2%~1.3%)、高Mg~#(89~92)特征,为难熔地幔残余。蛇纹岩的U型稀土元素配分模式、相对富集LILE和亏损HFSE的微量元素地球化学特点,反映其原岩为化学成分高度亏损的俯冲带型(SSZ)超基性岩。样品的dD值相对均一(dD=-120‰^-133‰);理论计算显示,这些蛇纹岩的H同位素组成可能是蛇绿岩剥露地表后与区域大气降水发生再平衡作用的结果。贺根山蛇纹岩的d^(18)O变化在4.3‰~9.8‰之间,反映不同地点蛇纹石化的温度存在差别:其中贺根山东样品具有相对较高的d^(18)O值(d^(18)O=7.7‰~9.8‰),蛇纹石化温度为90~130℃,同时部分样品中出现碳酸盐矿物,表明蛇纹石化作用发生在近海底环境;小坝梁样品具有最低的d^(18)O值(d^(18)O=4.3‰~5.0‰),其蛇纹石化温度在205~235℃之间;贺根山南样品的d^(18)O值变化范围较大(d^(18)O=6.0‰~9.7‰),其蛇纹石化温度在90~170℃之间。3个采样点蛇纹岩的d^(11)B值也显示出一定的变化(d^(11)B=9.1‰~14.7‰),指示蛇纹石化流体来源于脱水的蚀变洋壳和海底沉积物;理论模拟和计算结果显示,这些板片流体的d^(11)B值变化在15‰~25‰之间。

云开地块加里东期原特提斯洋俯冲作用:来自晚奧陶世镁铁质侵入岩的岩石地球化学证据

本文选择云开地块高州地区陈六坑村的富闪侵入岩和佑尾甬村富钙铝与富镁侵入岩开展了综合的岩相学、锆石U-Pb定年和原位Hf-O同位素组成、全岩主-微量元素和Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成研究,旨在理解其岩石成因和形成的大地构造环境。研究结果显示,两个镁铁质侵入体的锆石U-Pb年龄为447~451Ma,为晚奥陶世侵位的镁铁质岩浆。陈六坑村样品含有大量角闪石,佑尾甬村辉长岩中存在大量的富钙斜长石(An>95),表明这两个晚奧陶世侵入体的母岩浆都是富水的亚碱性玄武岩浆,形成于俯冲带环境。此外,两个镁铁质侵入体都相对富集大离子亲石元素和轻稀土元素而亏损重稀土和高场强元素,与典型镁铁质弧岩浆类似。两个侵入体都表现出富集的锆石Hf-O同位素组成和变化较大的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成。运用全岩Nb/La与Sr-Nd-Hf同位素的协变关系排除地壳同化混染作用的影响后,我们认为变化较大的Sr-Nd-Pb-Hf-O同位素组成反映了熔融地幔源区中不同比例的再循环地壳成分的加入。进一步的锆石Hf-O同位素模拟结果显示,陈六坑村富闪侵入岩的熔融源区包含了20%~50%的陆源沉积物组分,而佑尾甬村富钙铝与富镁辉长岩的源区中再循环陆源沉积物组分比例在35%~45%之间。根据古板块构造恢复结果,云开地块在晚奧陶世期间位于原特提斯洋和东冈瓦纳大陆之间,我们认为原特提斯洋向华南陆块俯冲作用能较好地解释当时的岛弧型镁铁质岩浆作用成因。随着俯冲作用的进行,陆源沉积物发生脱水熔融改造上覆地幔,沉积物富集的地幔楔发生含水熔融形成富水的亚碱性玄武质岩浆,它们经历了一定程度的矿物分离结晶/堆晶作用,形成了富闪侵入岩和富镁与富钙铝辉长岩。本研究结果为揭示原特提斯洋向华南云开地块的俯冲作用提供了关键岩石学和地球化学证据。

内蒙古东珺银铅锌矿床成矿时代与地质背景:来自富碱花岗斑岩地球化学、锆石U-Pb及闪锌矿Rb-Sr年代学的制约

东珺银铅锌矿床位于大兴安岭中北部内蒙古额尔古纳市,是近几年发现的大型银铅锌多金属矿床。该矿床的成矿时代、成矿岩石以及构造背景一直不明确,本文对矿区内的出露的安山岩和隐伏的花岗斑岩开展了LA-ICPMS锆石U-Pb定年及岩石地球化学研究,并对银铅锌矿体中闪锌矿进行了Rb-Sr同位素定年。结果显示,安山岩喷出年龄为170.2±1.0 Ma、花岗斑岩结晶年龄为145.0±1.2 Ma以及矿体的成矿年龄为141.1±3.4 Ma。成矿年龄稍晚于花岗斑岩成岩年龄,表明成矿作用与晚侏罗世-早白垩世的岩浆活动具有密切的成因联系。花岗斑岩具有高硅(SiO_(2)=71.79%~72.88%)和富碱(Na_(2)O+K_(2)O=6.47%~8.23%)的特征,属于高钾钙碱性-钾玄岩系列。岩石的稀土元素总量较高(∑REE=195×10^(-6)~217×10^(-6)),具明显的Eu负异常(δEu=0.28~0.33),微量元素富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K,明显亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和过渡元素Sr、Ba,且具有高的10^(4)×Ga/Al(2.68~2.84)值,其全岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i和ε_(Nd)(t)分别为0.704423~0.704768和+0.01~+1.94,锆石的ε_(Hf)(t)为+1.37~+8.29,表明该岩体具有A型花岗岩特征,其岩浆源区可能由地幔熔体和新生地壳熔体混合形成。结合区域地质和前人研究成果,认为东珺矿区花岗斑岩及相关的矿化作用形成于后碰撞伸展的构造环境,与晚侏罗世-早白垩世鄂霍茨克洋闭合后碰撞密切相关。

乌尔根地区早侏罗世埃达克质花岗斑岩年代学和地球化学特征:对蒙古–鄂霍茨克洋南向俯冲闭合时间的制约

蒙古–鄂霍茨克缝合带在东亚大陆形成演化历史上占有极为重要的位置,但对其南向俯冲的演化历史还存在较多争议。本文对蒙古–鄂霍茨克缝合带南缘的额尔古纳地块乌尔根地区花岗斑岩进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩主量、微量元素以及Sr-Nd同位素的分析研究,在此基础上限定了蒙古–鄂霍茨克洋在额尔古纳地块的闭合时间。锆石U-Pb定年结果显示,花岗斑岩侵位年龄为174.9±1.1 Ma,是早侏罗世晚期岩浆事件的产物。花岗斑岩属于过铝质高钾钙碱性岩石,其SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和Sr含量高,而Y和Yb含量较低,类似于典型埃达克岩的地球化学特征。该岩石富集轻稀土和大离子亲石元素,强烈亏损重稀土和高场强元素,且无明显Eu负异常。岩石具有相对亏损的Sr-Nd同位素组成,其(^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.706665~0.707989,ε_(Nd)(t)=1.22~4.18。锆石ε_(Hf)(t)=5.3~12.0,二阶段模式年龄(t_(DM2))为451~879 Ma。这些特征揭示乌尔根地区花岗斑岩岩浆是由年轻的加厚下地壳部分熔融形成,而非俯冲板片熔融。结合前人研究成果以及区域地质演化规律,认为乌尔根地区花岗斑岩形成于蒙古–鄂霍茨克洋闭合后的碰撞向造山期后发展的转折时期。

内蒙古额尔古纳红水泉地区奥陶系乌宾敖包组沉积时代及物源区分析:碎屑锆石U-Pb年代学,Lu-Hf同位素地球化学证据

选取内蒙古额尔古纳红水泉地区奥陶系乌宾敖包组石英砂岩进行碎屑锆石U-Pb年龄、原位Lu-Hf同位素研究,尝试限定该地层形成时代及碎屑物质来源,并探讨其沉积大地构造环境。结果显示,采自该地层的2个砂岩样品中的碎屑锆石多数发育典型的岩浆振荡生长环带,呈自形–半自形且具有较高的Th/U值(0.12~1.63),均暗示它们多数为岩浆成因。结合微量元素特征及稀土元素配分模式图,认为碎屑锆石寄主岩石应为花岗质杂岩体。2个砂岩样品具有相似的年龄和Hf同位素组成,锆石年龄分布大致可分为3个主要年龄区间:(1)440~540 Ma,主峰值年龄约为492 Ma和506 Ma,次峰值年龄为447 Ma;ε_(Hf)(t)值介于−2.77~+11.73之间,Hf的两阶段模式年龄为680~1636 Ma;(2)750~950 Ma,主峰值年龄为805 Ma,次峰值年龄为825 Ma和961 Ma;ε_(Hf)(t)值介于−1.14~+11.43之间,Hf的两阶段模式年龄为1100~1824 Ma;(3)1700~2000 Ma,峰值年龄为1787 Ma;ε_(Hf)(t)值介于−9.18~−2.75之间,Hf的两阶段模式年龄为2682~3016 Ma。所有样品碎屑锆石ε_(Hf)(t)值为−9.18~+11.73,Hf的两阶段模式年龄为680~3016 Ma,大部分锆石的Hf同位素组成集中于球粒陨石与亏损地幔标准线之间,表明沉积物源以早古生代和新元古代新增生地壳物质为主,同时存在少量中元古代晚期古老地壳物质的活化改造。结合前人已报道的邻区相关岩体年代学及地球化学资料,研究区乌宾敖包组的沉积时代不早于晚奥陶世,沉积物主要来自额尔古纳和兴安地块的近缘碎屑物,其形成与早古生代时期古亚洲洋演化过程中额尔古纳与兴安地块碰撞拼贴以及随后的伸展垮塌相关。

海南岛新生代玄武岩成因的PGE与Os同位素地球化学制约

本文对海南岛新生代玄武岩开展了PGE和Re-Os同位素体系的系统研究,结合全岩主量、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素数据,取得了如下认识:①海南岛新生代玄武岩根据PGE含量和配分模式可以划分为两类,第一类PGE总量为1.88×10^(−9)~4.54×10^(−9),配分模式为相对平坦型(Pd/Ir<3.5),高Os含量和低^(187)Os/^(188)Os值,代表了来自亏损软流圈地幔的熔体;第二类PGE总量为0.35×10^(−9)~2.67×10^(−9),配分模式为向右上倾型(Pd/Ir>5.0),低Os含量和高^(187)Os/^(188)Os值,反映其熔融地幔源区包含了大量的再循环洋壳;②海南岛新生代玄武岩PGE地球化学特征受控于岩浆演化过程中硫化物的熔离作用;③Os-Pb同位素模拟结果暗示海南岛新生代玄武岩再循环洋壳的年龄在100~300 Ma之间,为近期/同期俯冲的大洋板片。本次研究为进一步理解海南岛新生代玄武岩源区的再循环组分来源、硫化物在岩浆起源与演化的作用以及地幔柱演化动力学方面提供了新的依据。

粤北仁化白垩纪安山玢岩锆石年代学、地球化学和岩石成因研究

仁化安山玢岩分布在华南湘桂地洼系南东侧,位于广东韶关丹霞火山盆地中。来自仁化妙禅寺和石背两地的安山玢岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果分别为105.0±0.7 Ma和104.3±0.8 Ma,表明其形成于中生代构造活化期最强烈的早白垩世晚期。妙禅寺和石背安山玢岩均具斑状结构,块状构造。斑晶主要为斜长石和角闪石或辉石,基质组成与斑晶类似。相关图解显示安山玢岩为高钾钙碱性系列岩石,其Mg#为49~61,K2O含量为3.07%~3.81%。微量元素地球化学特征研究表明,这些安山玢岩明显富集轻稀土（LREE）和大离子亲石元素Rb、K、Th和U,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti,无Zr、Hf异常。Zr/Y（6.56~9.10）、Th/U（3.72~4.31）、Nb/La（〈0.31）和（Th/Nb）N（〉10）等微量元素比值表明其源区为地壳物质加入板内玄武质岩浆的结果。结合前人已有的区域研究成果,作者认为仁化安山玢岩母岩浆应是在岩石圈伸展构造背景下由岩石圈地幔部分熔融形成,岩浆在上升或侵位过程中遭受了不同程度的地壳混染,经历一定程度结晶分异作用后最终形成安山质岩浆。其形成与早白垩世晚期太平洋板块向欧亚板块的俯冲和后缘拉张有关。

北山造山带尖山和石板井花岗岩年代学、地球化学研究及其地质意义

本文选取北山造山带公婆泉岛弧中部的尖山和石板井岩体展开研究。尖山花岗闪长岩具有典型埃达克岩特征,如较高SiO_2(>56%)、Al_2O_3(>15%)、Sr(>400μg/g)含量以及高Sr/Y(60~88)、(La/Yb)N(7.73~15.5)比值,同时具有较高的Na_2O含量(Na_2O>K_2O),低Y(8.15~11.2μg/g)和Yb(0.57~1.01μg/g)含量,并表现出弱的铕正异常(δEu=1.04~1.27)。石板井花岗岩不具有埃达克质特征。两个岩体均富集大离子亲石元素(LILE),而亏损高场强元素(Nb、Ta)。两个岩体近同时形成,其中尖山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(363.4±2.9)Ma,石板井岩体LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为(362.6±3.0)Ma。尖山岩体的Sr-Nd同位素显示弱富集的特征,其中(^(87)Sr/^(86)Sr)0=0.7057~0.7058和εNd(t)=–0.4~–1.1,而石板井岩体具有相对高的(^(87)Sr/^(86)Sr)0(0.7070~0.7071)和低的εNd(t)(–2.9~–2.6),推测两者岩浆源区包含有俯冲沉积物组分或岩浆在上升过程中受到了不同程度地壳物质的参与。结合其他的地质、地球化学证据,我们认为晚泥盆世尖山和石板井岩体是小黄山洋向南俯冲作用的结果,另外,晚泥盆世埃达克岩具有较大的斑岩铜矿成矿潜力。