内蒙古塔尔气地区花岗斑岩的形成时代与岩石成因

通过对内蒙古塔尔气地区花岗斑岩的野外地质特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征的研究,讨论了该地区花岗斑岩的形成时代和成因机制。锆石U-Pb年龄及地球化学结果表明,塔尔气地区花岗斑岩形成于早白垩世136.5~126.4Ma;花岗斑岩具有高硅、富碱,弱过铝质(A/CNK=1.0~1.29),分异程度高的特点,属于高钾钙碱性系列,相对富集轻稀土元素和部分大离子亲石元素(Rb、Th、U、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)。锆石Hf同位素组成表明,花岗斑岩具有较高的εHf(t)值(+7.19^+7.29),二阶段模式年龄为851~569Ma,暗示其可能起源于新元古代—早古生代期间从亏损地幔增生的地壳物质的部分熔融。结合区域地质资料分析,塔尔气花岗斑岩与研究区白音高老组火山岩可能为同期岩浆活动的产物,形成于伸展的构造环境。

相山矿田南部浯漳花岗斑岩体年代学、地球化学及地质意义

相山矿田的铀矿床集中分布于相山北部和西部两个铀成矿带,其中北部花岗斑岩型铀矿床占资源总量的36.55%。前人从年代学、地球化学、控矿因素与成矿模式等多方面对相山北部花岗斑岩做了不同程度的研究,但对于南部具有相同地质特征的花岗斑岩研究较为薄弱。近年来在相山南部相继发现浯漳、刁元、上南等众多铀矿点且见有一百多米的矿化段,表明其具有较大找矿前景。本文选择相山南部浯漳花岗斑岩开展野外地质调查、地球化学特征和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年等的系统研究,在厘定地质特征和成岩年代的基础上,探讨其岩石类型、构造环境及物质来源。研究结果如下:(1)花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,206Pb/238U年龄加权平均值分别为135.6±1.6Ma(MSWD=0.67,n=17)、135.2±1.5Ma(MSWD=0.95,n=19),集中在134~136Ma之间,属于早白垩世时期;(2)花岗斑岩Sr含量为154×10^-6~261×10^-6,Yb含量为2.65×10^-6~3.62×10^-6,具有低Sr高Yb特征,属浙闽型(S型)花岗岩;(3)花岗斑岩属于燕山晚期后造山伸展拉张构造环境的产物;(4)花岗斑岩来自中元古代上地壳部分熔融,未有明显地幔物质参与;(5)对比相山北部产铀花岗斑岩规模、岩相、年代学、地球化学等特征,浯漳花岗斑岩具有产铀可能性,相山南部地区至今找矿未有突破,可能是缺乏深部勘查工程,从而导致隐伏矿体未被发现。

大兴安岭北段一脑丸地区花岗斑岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征

大兴安岭北段一脑丸地区花岗斑岩锆石U-Pb年代学和地球化学特征研究结果表明该岩石的加权平均年龄为140.5±2.4 Ma,属早白垩世,同时含有较多中-晚三叠世的捕获锆石(223~232 Ma)。岩石的SiO_2含量为63.73%~64.35%,(K_2O+N_2O)为6.77%~7.31%,Al_2O_3含量为15.20%~15.40%,MgO含量和Mg#值分别为1.85%~2.01%和32~34,Fe_2O_3/FeO值为1.37~1.53,铝饱和指数(A/CNK值)为0.94~0.96之间,属于高钾钙碱性系列、准铝质I型花岗岩岩石。岩石的稀土总量相对较低(∑REE=110.37×10^(-6)~117.55×10^(-6)),轻重稀土元素分馏较高((La/Yb)N=22.39~31.72),Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.91~1.07),富集轻稀土元素和Rb、K等大离子亲石元素,相对亏损重稀土元素和Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,高Sr(515×10^(-6)~665×10^(-6)),低Y(6.73×10^(-6)~7.39×10^(-6)),具有埃达克岩性质。结合区域构造演化特征,认为该花岗斑岩起源于增厚下地壳部分熔融,应与蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的陆陆碰撞造山作用有关。

江西相山矿田北部产铀花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及成因类型

相山铀矿田是中国迄今为止发现的最大的火山岩型铀矿床,其北部主要铀矿类型为花岗斑岩型铀矿床,铀成矿在时空和成因上与超淺成侵入相的花岗斑岩有关。前人多针对某一具体矿床含矿主岩开展工作,获得的花岗斑岩成岩年龄数据相差较大,影响了对相山花岗斑岩型铀矿的深入研究。选择相山北部横涧、游坊、沙洲、云际等铀矿床的含矿主岩——花岗斑岩系统开展野外地质调查、地球化学特征和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,以期厘定相山花岗斑岩型铀矿床含矿主岩的成岩时代和成因类型。花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,横涧、游坊、沙洲、云际的花岗斑岩206Pb/238U年龄加权平均值分别为135.6±1.3Ma(MSWD=0.45,n=26)、136.2±1.3Ma(MSWD=1.2,n=21)、133.4±11Ma(MSWD=0.67,n=24)及134.3±1.1Ma(MSWD=0.88,n=25),集中在132~137Ma之间,属于早白垩世。研究认为,相山北部花岗斑岩成因类型界于A型花岗岩与S型花岗岩之间的过渡型,为A-S型花岗岩。花岗斑岩岩浆起源于中元古代地壳,地壳物质作为主要成分参与了花岗斑岩的形成,同时有少量地幔物质的加入。花岗斑岩为板内构造界境下伸展体制的产物,可能是由于太平洋板块俯冲后,因板块后撤导致岩浆侵入作用的结果。

满洲里达石莫盆地流纹岩、花岗斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

满洲里达石莫盆地火山岩系由下部的铁镁质火山岩组合、中部的高钾钙碱性流纹岩-碱性粗面岩组合和上部的铁镁质火山岩组合所构成,并有花岗斑岩侵入。SHRIMP锆石U-Pb年龄表明,流纹岩和花岗斑岩锆石的^206Pb/^238 U年龄分别为143.3±1.3Ma和143.0±1.8Ma,两者在误差范围内一致,同为早白垩世早期岩浆活动的产物。通过区域地层对比,结合已有的高精度锆石U-Pb年龄数据,可将达石莫盆地及大兴安岭北部原塔木兰沟组、原上库力组、原梅勒图组火山岩中的铁镁质火山岩组合（年龄大于145Ma的部分）归入塔木兰沟组,高钾钙碱性流纹岩-碱性粗面岩组合（年龄为145-130Ma的部分）归入上库力组,年龄小于127Ma的部分铁镁质火山岩组合归入梅勒图组。依照中国东部、俄罗斯东部和蒙古东部与火山岩有关的热液型铀矿主要赋存在早白垩世早期火山岩与次火山岩接触带附近的事实,推测达石莫盆地流纹岩与花岗斑岩的接触带是铀矿勘查值得关注的部位。

河南嵩县店房金矿区花岗斑岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及岩石地球化学

华北陆块南缘外方山店房金矿区内出露后沟、水漉塘和店房钾长花岗斑岩体(脉),其与隐爆角砾岩筒及金矿化有密切的空间关系。为查明钾长花岗斑岩体的侵位时代、岩石成因和源区性质,本次开展了锆石U-Pb定年、锆石Hf同位素及岩石地球化学分析等研究。结果表明岩体具有高硅、高钾、富铝、低镁的特征,属钾玄岩系列Ⅰ型花岗岩,轻重稀土元素分馏明显,具有弱的Eu负异常,岩石富集Rb、K、Ba等,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素。锆石具有核—边结构,其中锆石边SHRIMP U-Pb年龄142.6±2.1Ma(MSWD=1.4),_(εHf)(t)=-23.0^-13.8,两阶段模式年龄主要集中于2075~2652 Ma;锆石核LA-ICPMS U-Pb年龄可分为两组,即2169~2336Ma和1732~1881Ma,Hf同位素组成可分为两组,_(εHf)(t)分别集中于-13.1^-4.8和-4.5~3.7,模式年龄主要集中于2376~2805Ma。表明钾长花岗斑岩体形成于142.6±2.1Ma的早白垩世早期,岩浆可能由2169~2336Ma的古老下地壳新太古代太华群部分熔融而成,并有地幔组分参与,岩浆在上升或定位过程中捕获了1732~1881Ma熊耳群火山岩的锆石。结合区域构造背景认为,该岩体是早白垩世古太平洋板块向欧亚大陆俯冲致使华北陆块岩石圈减薄伸展而引起的岩浆活动的产物。

辽东石庙沟岩体岩石地球化学特征、锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义

辽东石庙沟地区位于华北陆块东部的辽吉造山/活动带上,该带经历了十分复杂的构造演化过程,记录了多期岩浆-构造-变质事件。石庙沟岩体为花岗斑岩,富SiO2、Na2O和K2O,贫CaO、MgO及Al2O3,亏损高场强元素(Nb、Ti、Ta、P),富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba、U),A/CNK值大于1,REE配分曲线呈"海鸥"式分布,以具有显著的负Eu异常为特征,高Ga/Al值,与典型A型花岗岩特征一致。花岗斑岩中锆石的LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明其成岩年龄为(123.0±1.6)Ma,为早白垩世。锆石Hf同位素分析表明,εHf(t)值均为负值,介于-15.72~-12.85之间,平均值为-14.14,二阶段模式年龄(TDM2)在2 164~1 989 Ma之间,平均为2 067 Ma,反映源岩以大陆壳成分为主。结合花岗斑岩高SiO2,低Mg、Co、Cr、Ni,且富集LREE和LILE,亏损HFSE等特征,表明早白垩世花岗斑岩岩浆应为大陆地壳物质熔融的产物。根据年代学和岩石地球化学研究认为,早白垩世花岗斑岩是古太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲所形成的活动大陆边缘弧花岗岩。研究区早白垩世花岗斑岩的形成主要受太平洋构造域的影响,形成环境受板块俯冲造山后伸展作用和下地壳拆沉作用的联合制约,是辽东地区岩石圈减薄的直接证据。

辽北开原地区房木花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

研究区位于华北克拉通北缘东段、华北克拉通与兴蒙造山带的交接部位。本文通过对辽北开原地区房木花岗斑岩的岩石学、年代学和地球化学研究,探讨了其形成时代、岩石成因和构造环境,并进一步探讨了华北克拉通东部岩石圈减薄的起始时间。用LA-ICP-MS技术测定了花岗斑岩的锆石U-Pb同位素,获得其锆石206Pb/238U加权平均年龄为(117±1)Ma,表明花岗斑岩形成于早白垩世。花岗斑岩具有高硅、富碱、贫镁和钙的特征,富集大离子亲石元素(K、Rb)和高场强元素(Th、Ta、Nb),亏损Sr、Ba、P、Ti元素,稀土配分曲线均呈现右倾海鸥型,具有明显的负Eu异常;显示研究区花岗斑岩为A型(A1亚型)花岗岩,形成于古太平洋俯冲的后造山伸展环境,其岩浆源于地幔物质上涌而导致的地壳物质重熔。研究区在(156±1)Ma之前,属于挤压造山环境,表明研究区岩石圈减薄时间应处于156~117 Ma之间。

乌兰浩特地区早白垩世晚期花岗斑岩年代学、地球化学特征及其构造背景

内蒙古乌兰浩特地区出露的2条花岗斑岩带分布在与嫩江—八里罕断裂相关的左行走滑剪切带内。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,确定该花岗斑岩的形成时代为124.99±0.99 Ma,属于早白垩世晚期。地球化学特征表明,该花岗斑岩SiO 2含量为70.56%~78.34%,(Na 2O+K 2O)为7.10%~8.99%,铝饱和指数A/CNK为0.94~1.20,富硅、碱,属于准铝质-过铝质花岗岩。花岗斑岩稀土元素总量中等,轻、重稀土元素分馏明显((La/Yb)N=9.49~14.71),Eu负异常较强(δEu=0.33~0.73),相对富集大离子亲石元素Rb、Ba和高场强元素Th、U,Sr、Nb、Ti相对亏损,呈明显负异常,属于高分异I型花岗岩。嫩江—八里罕断裂在早白垩世晚期曾发生短暂的伸展作用。