东昆仑夏日哈木镁铁质-超镁铁质岩体岩石成因与拉张型岛弧背景

赋存超大型镍矿床的夏日哈木Ⅰ号岩体位于东昆仑造山带西段之东昆中早古生代岛弧带。锆石U-Pb年龄为439Ma,由分属橄榄岩相、辉石岩相、辉长-苏长岩相的多种岩石类型组成。堆晶结构与堆晶层理发育,属岩床状层状岩体。不平衡结晶作用在岩浆演化过程中居于主导地位。矿物结晶顺序为尖晶石/橄榄石→斜方辉石→单斜辉石→单斜辉石+斜长石→褐色普通角闪石。各种岩石均富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P,显示了岛弧环境岩浆岩的地球化学特征。Nd、Sr同位素组成均属富集型地幔范畴和EMⅡ型趋势。矿区内的Ⅲ号与Ⅳ号岩体属蛇绿岩套,证明在昆中岛弧带内部存在岩石圈破裂带。区域构造格局与演化历史以及区域地球物理场的研究表明,东昆中岛弧带属拉张型岛弧带。据此,可以认定拉张型岛弧环境是全球范围内第五种有利于形成镍矿床的构造环境,中古生代是我国第三个镍矿主成矿期。

钦-杭结合带斑岩型铜矿的基本地质特征及成因分析

钦-杭结合带是重要的斑岩铜矿带。斑岩铜矿在北、中、南三段均有产出,主成岩成矿年龄主要集中燕山期。钦-杭结合带与成矿有关的斑岩主要为钙碱性岩浆系列的中酸性岩,岩石类型主要为花岗闪长斑岩、花岗斑岩和次英安斑岩等,具有与新元古代岛弧火成岩类似微量元素特征。它们来源于软流圈的岩浆与中下地壳物质混合后部分熔融的结果,与受到过早期俯冲作用影响的岩石圈地幔有关,存在壳幔混染现象。钦-杭结合带燕山期的斑岩铜矿成岩成矿的动力学背景与太平洋板块俯冲关系密切,但斑岩和铜矿体在地球化学特征上显示出的具有弧岩浆作用特点,这与华南地区中生代构造转折事件发生以前的地质演化有关。钦-杭结合带的中酸性斑岩体来自于元古代岛弧底部玄武质岩石(下地壳)在中生代时期的部分熔融,本质上该类矿床带有岛弧俯冲环境的特征遗传。

中南祁连西缘肃北三个洼塘地区古生代两类花岗质侵入岩年代学及其地质意义

中南祁连西缘三个洼塘附近花岗质岩石由花岗岩、石英闪长岩和花岗闪长岩构成。LA—ICP-MS锆石U-Pb年龄测定结果表明，花岗岩、石英闪长岩和花岗闪长岩侵位年龄分别为416．7±4．3Ma（MSWD=0．52）、442．5±4．7Ma（MSWD=0．46）和443．9±1．3Ma（MSWD=0．17），指示本区发生了两期岩浆活动事件。花岗质岩石均表现为过铝质，花岗岩高钾、K／Na，低Mg、Fe、Ca的主量元素特征，富集高场强元素，亏损大离子亲石元素，∑REE为122．0×10^-6，δEu为0．05，具明显负铕异常。花岗闪长岩和石英闪长岩多数富钠，高场强元素含量相对花岗岩较低，而大离子亲石元素含量相对花岗岩略高，∑REE为133．3×10～～247．6×10^-6，δEu为0．73～1．09，铕异常特征不明显。综合研究表明，本区花岗岩可能属于造山活动结束后伸展环境下地壳物质部分熔融形成的A型花岗岩，花岗闪长岩和石英闪长岩则可能属于洋壳俯冲环境下引起岛弧岩浆活动而形成的I型花岗岩，这一成果对于研究中南祁连的构造演化有着重要意义。

早古生代古亚洲洋俯冲作用:来自新疆哈尔里克侵入岩的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素证据

新疆哈尔里克造山带的形成时间(早古生代/晚古生代)及其构造属性(岛弧/弧后盆地)一直是有争议的问题。本文选择位于哈尔里克带内的奥尔达乌台克侵入体,对其成因及所揭示的地质意义进行了探讨。奥尔达乌台克岩体由一套成份连续的岩石组合构成,包括辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩和花岗闪长岩。对闪长岩及其内部暗色包体进行的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示两者同时形成于~450Ma,为晚奥陶世岩浆活动的产物。岩石学和地球化学证据反映奥尔达乌台克岩体普遍具有富H2O、高fO2的湿岩浆性质,富集LREE、Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),与典型的岛弧岩浆岩类似。高放射成因Nd(εNd(t)=+4.4^+5.9)和低初始Sr(0.7032~0.7044)同位素组成表明偏基性的岩浆很可能起源于年轻的俯冲带岩石圈地幔,生成的镁铁质岩浆一部分与壳源长英质熔体发生混合形成各类岩浆,另一部分则是经历演化后(分离结晶)直接添加到地壳中。因此,壳幔岩浆混合作用和幔源物质的直接加入是古亚洲洋俯冲阶段陆壳增生的两种主要方式。Sr-Nd同位素模拟排除了区内存在古老前寒武纪陆壳的可能,陆壳主体应该是年轻的古生代大洋岛弧和洋壳。哈尔里克早古生代岛弧的确立改变了该带是泥盆纪岛弧或弧后盆地的原有认识,将古亚洲洋俯冲作用的时间追溯至奥陶纪。

新疆西天山大哈拉军山组火山岩岩石化学特征及地质意义

下石炭统大哈拉军山组主要分布于西天山伊犁盆地,不整合在志留纪地层或老地层之上,其上被阿克萨克组角度或平行不整合覆盖.火山岩组合为玄武岩、安山岩、流纹岩及安山岩、流纹岩组合,以安山岩发育为特征.玄武岩属岛弧拉斑玄武岩和钙碱性系列,属太平洋型钠质类型,稀土、微量元素显示具岛弧特征,大地构造位置为岛弧中心靠近大洋一侧,与南侧那拉提晚泥盆—早石炭世侵入岩共同组成火山弧,同为古亚洲洋向北俯冲的产物.

东秦岭商丹带北侧新元古代埃达克质花岗岩及其地质意义

东秦岭商丹构造带北侧的商南花岗岩体和吊庄花岗岩体属于钙碱性系列,具有岛弧花岗岩特征。这些岩石富Na2O(3.54%～5.52%)、贫K2O(0.75%～3.46%)、Na2O/K2O比值为1.09～6.16,SiO2含量>56%(61.84%～74.57%),Al2O3含量变化于13.41%～19.01%,多数≥15%,MgO含量均小于3%(0.65%～2.41%),Mg#为43.87～66.12,低Y(<18×10-6,为1.90×10-6～18.4×10-6)和Yb(<1.9×10-6为0.27×10-6～2.27×10-6),Sr含量高(350×10-6～830×10-6),多数大于400×10-6,Sr/Y比值在25.29～216.71之间,大于20～40;LREE富集,HREE亏损,多数La/Yb比值>20(47.60～110.93),(La/Yb)N>20(32.09～99.13),不显Eu异常或有弱的Eu正异常,大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、Sr)相对富集,高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Hf、Ti)相对亏损。同位素组成表明,花岗岩体具有相对低的143Nd/144Nd比值(0.512127～0.512134),与商南松树沟蛇绿岩的143Nd/144Nd比值(0.512651～0.512917)比较接近,εNd(t)为正值(+1.23～+2.51),暗示源岩以N-MORB为主。这些地球化学特征与洋壳俯冲MORB的部分熔融形成的埃达克质岩相似,表明这些晋宁期的花岗岩类可能属于埃达克质岩。研究表明。

富金斑岩型铜矿床的基本特征、成矿物质来源与成矿高氧化岩浆-流体演化

第三纪富金斑岩型铜矿床主要发育于板块汇聚边缘与俯冲作用相关的火山-岩浆弧以及陆缘弧中,而大多数较古老的富金斑岩型铜矿床则主要发育于向大陆边缘增生的岛弧环境中。含矿斑岩的岩性变化范围从低钾钙碱性闪长岩、石英闪长岩和英云闪长岩到高钾钙碱性石英二长岩到碱性的二长岩及正长岩,通常侵位于地壳浅部1～2km处,与同期的火山岩密切共生,并常见热液爆破角砾岩。其围岩蚀变从早到晚依次可分为Ca-Na硅酸盐蚀变、K硅酸盐蚀变、中级泥质蚀变、绢云母化、高级泥质蚀变,而浅部的高级泥质蚀变可以与早期K硅酸盐蚀变同期形成。Cu、Au矿化主要发育在K硅酸盐蚀变带中,矿化与A型脉密切相关,贫钼而富铂族元素。控制富金斑岩型铜矿床形成的几个关键过程包括:(1)源区有大量的Cu、Au等成矿元素;(2)能使Cu、Au等成矿物质有效进入岩浆熔体的机制;(3)合成矿元素的岩浆熔体在从地幔上升到地壳高侵位而形成斑岩体的过程中没有Cu、Au等成矿物质损失;(4)在岩浆上升演化过程中,岩浆挥发份能有效的逸出,并且逸出的时间越早,对成矿越有利;(5)Cu、Au等成矿元素能有效进入岩浆挥发份; (6)在成矿斑岩体上部发育有利的相对封闭机制,阻止岩浆挥发份的逃逸;(7)含Cu、Au成矿流体的有效沉淀机制; (8)具有一个地壳上部的岩浆房,能够不断提供成矿物质和驱动热液循环的热能。要形成大型矿床一般需要多期岩浆脉动侵位与多期矿化热液蚀变事件的叠加。现多倾向认为交代的地幔楔可能是其主要物质来源。而有利于富金斑岩型铜矿床形成的岩浆有钾质钙碱性岩浆、埃达克质岩浆、碱性弧岩浆。俯冲板片脱水形成的流体或者熔融产生熔体提供了上覆地幔楔熔融的高氧逸度条件,这种高氧逸度特征是地幔源区Cu、Au成矿元素能否进入岩浆熔体的重要条件之一。最近研究表明流体的冷却可能是Cu、Au沉淀成矿最主要的因素。本文扼要介绍了富金斑岩型铜矿的矿床地质特征、矿床成因等方面的研究进展,分析了存在的主要问题并对其发展趋势作了展望。

青藏高原中段古近纪早期古构造演化

青藏高原古近纪早期发育大量区域逆冲推覆构造系统,典型实例如冈底斯逆冲断裂系、纳木错西逆冲推覆构造、伦坡拉逆冲推覆构造、唐古拉山北逆冲推覆构造、东昆仑南部左旋斜冲断裂系。古近纪逆冲推覆构造对古新世—始新世沉积盆地具有重要控制和改造作用。冈底斯古新世—始新世早期发育大量中酸性岩浆侵入和多期中酸性火山喷发,岩石Sr/Y-Y地球化学显示为岛弧岩浆岩,推断与古近纪早期新特提斯残留古大洋板块俯冲存在成因联系。古近纪早期新特提斯残留大洋板块俯冲向印度大陆板块俯冲的转换时代约为46-45Ma,转换期前逆冲推覆构造运动与新特提斯残留古大洋板块俯冲存在密切关系;转换期后印度大陆板块俯冲导致更为强烈的逆冲推覆构造运动和挤压缩短变形,不仅使早期很多逆冲推覆构造继续发生构造运动,还在喜马拉雅、冈底斯、风火山、东昆仑南部形成大量新的逆冲推覆构造系统。

大别山北大别杂岩的大地构造属性

北大别杂岩主要由花岗质片麻岩及斜长角闪岩组成 ,含有不同类型、大小不等的麻粒岩岩块和变质超镁铁质岩块 ,侵入有大量白垩纪花岗岩和辉石 -辉长岩类。其中的花岗质片麻岩、斜长角闪岩具有岛弧环境的岩石地球化学特征 ,代表拼贴于扬子陆块北缘的新元古代古岛弧。北大别杂岩北可与庐镇关群相连 ,南俯于超高压变质岩之下 ,在三叠纪扬子陆块与华北陆块的碰撞过程中 ,曾与超高压变质岩一起俯冲到地幔深度并经受榴辉岩相变质作用 ,然后在折返过程中叠加了麻粒岩相及角闪岩相变质作用 。

东天山三岔口地区早、晚古生代岩体成因及其对康古尔缝合带演化的意义

对东天山地区三岔口矿岩体和三岔口东岩体的成因及构造背景进行探讨。三岔口矿岩体为一套花岗闪长岩一闪长岩体，形成于443Ma，为晚奥陶世岩浆作用产物。三岔口矿岩体具有轻稀土元素及大离子亲石元素富集、高场强元素亏损的特征，表明其形成于岛弧环境，高放射成因Nd（εNd（t）=6．6～7．5）和低初始N（87Sr）／N（86Sr）值（0．70369～0．70389）表明岩浆混合中的基性端元很可能起源于俯冲带亏损的岩石圈地幔，幔源岩浆底侵导致下地壳部分熔融，并与生成的花岗质熔体混合形成中酸性岩浆。三岔口东岩体为一套花岗岩一花岗闪长岩一闪长岩体，侵位时代约为322Ma，属于中亚造山带碰撞后岩浆作用的产物。三岔口东岩体同样具有岛弧岩浆特征，富集轻稀土元素及大离子亲石元素，亏损高场强元素，但其岛弧特征继承自其下地壳源区的性质，东天山地区下地壳主要是早古生代形成的深埋弧岩浆岩拼贴而成的。三岔口东岩体同样由壳幔岩浆混合作用形成，其基性端元可由区内同期基性一超基性岩体模拟。三岔口矿火山弧岩浆组合的确立可将康古尔地区俯冲作用的时间追溯至奥陶纪。晚石炭世早期，康古尔缝合带区域构造由挤压向拉伸转换，三岔口东岩体对应区域的后碰撞构造演化阶段。

南桥高度亏损N-MORB的发现及其地质意义

对赣西北九岭古岛弧西延部分的湖南浏阳南桥玄武岩进行了单颗粒锆石蒸发法2 0 7Pb/ 2 0 6Pb年龄测定 ,结果为 12 71± 2Ma。该玄武岩辉绿岩显示高度亏损的地球化学特性 :K2 O极低 ,不相容的高场强元素和稀土元素的丰度均低于 (少数接近 )N_MORB的平均丰度 ,εNd(12 71Ma)为 6 .86～ 8.98,具典型N_MORB特性 ,可能为沿古俯冲带分布的洋壳残片 ,为九岭古岛弧提供了新的证据。

勉略缝合带三岔子辉绿岩墙锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成——古特提斯洋壳俯冲的年代学证据

为了弄清楚勉略构造带中三岔子岛弧火山岩的形成时代及源区特征,对南秦岭勉略缝合带三岔子岛弧蛇绿混杂岩中的辉绿岩墙样品进行了锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素组成及微量元素组成研究。结果表明,三岔子辉绿岩中的锆石主要包括2个年龄区间:有8颗锆石记录古生代年龄信息,其n(206Pb)/n(238U)年龄为264~487 Ma,w(Th)/w(U)为0.4~0.8,其中有6颗锆石的N(176Hf)/N(177Hf)初始值为0.281 934~0.282 292,对应的εHf(t)值为-9.4^-16.4,为典型的壳源岩浆锆石,另外2个测点(BQG-014,BQG-021)的N(176Hf)/N(177Hf)为0.282 722~0.282 798,对应的εHf(t)值为4.5~6.3,为典型的幔源岩浆锆石;有15颗锆石记录了元古代—太古代的年龄信息,N(207Pb)/N(206Pb)年龄主要为1 713~2 559 Ma,N(176Hf)/N(177Hf)初始值为0.281 288~0.282 263,对应的εHf(t)值为-1.3~8.7,绝大部分锆石的εHf(t)值大于2,显示出幔源岩浆锆石的特征。根据锆石Hf同位素组成,BQG-014和BQG-021样品为典型的幔源岩浆锆石,因此,其形成年龄(264~295 Ma)应代表了勉略洋消减过程中一次重要的大陆弧岩浆作用时间。

安徽北淮阳构造带基底变质岩的构造属性

安徽北淮阳构造带的基底由一套变火山沉积岩建造 (即原称庐镇关群 )所组成。岩类学、岩石地球化学、年代学的研究表明 ,这套火山岩属碱性玄武岩系列、拉斑玄武岩系列和钙碱性玄武岩系列 ,分别形成于中元古宙陆内裂解 (扩张 )带和晚元古宙岛弧两种构造环境 ,其中以岛弧环境火山岩为主要部分 ,由此可以证明北淮阳构造带是在中元古宙陆内裂解带基础上发展起来的古弧系 。

台湾-吕宋岛弧巴士段火山活动的热模拟

岛弧火山活动的数值热模拟研究是俯冲带构造热演化研究的重要方面,也是验证地表观测结果的重要方法。选取台湾-吕宋岛弧巴士段内东火山链(EVC)的甘米银活火山和西火山链(WVC)的加拉鄢死火山,根据地质和地球物理条件,进行了有限元热模拟计算。在计算模拟甘米银活火山和加拉鄢死火山现今的热流分布的基础上,分析了二者的差异。模拟结果表明,甘米银活火山顶部至周边30km热流值有明显升高,越靠近火山热流值越高且增加速率越快,岩浆房正上方的热流高达310mW.m-2。加拉鄢死火山顶部及周边热流略有升高,热流增量从周边40km处的小于3mW.m-2缓慢增加到火山顶部的15mW.m-2。

铜陵凤凰山岩体的地质地球化学特征

着重探讨了凤凰山岩体的地质和地球化学特征,并从地球化学的角度分析了岩体的成因,认为凤凰山岩体为复式岩体,形成于燕山晚期。原始岩浆来源于上地幔碱性玄武岩浆,成岩构造环境为造山带和岛弧环境,成岩过程中经受了钙质围岩的同化混染。

地球化学反演——东秦岭两类不同古地幔成分的确定

应用东秦岭丹凤岛弧火成岩系对早古生代地幔和应用商丹断裂中松树沟残余橄榄岩系对元古宙原始地幔进行了化学成分反演,结果显示:元古宙地幔较古生代地幔更加富集不相容元素,而贫乏相对相容元素。反映在壳幔的分异过程中,不相容元素在地壳中逐渐富集,而在地幔中不断贫乏。

遥感技术在郯庐断裂及邻近地区金矿地质调查中的应用

本文提出了郯庐古岛弧—新裂谷式控矿构造系统及“等结性”金矿成矿集中区的新认识,将混合热液型金矿成矿机制概括为“递进叠加三合(和)式”成矿模式,并总结出“六位一体”的遥感地质综合找矿模式,为成矿预测提供了重要依据。文中提出了三类金矿预测区:①第一类,5个金矿成矿区;②第二类,5个金矿远景区;③第三类,4个找矿靶区。

塔里木盆地东南缘安南坝地区镁铁质麻粒岩的成因--来自地球化学及Sr-Nd-Pb同位素的制约

甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩呈脉状、透镜状赋存于新太古代米兰岩群和TTG片麻岩中。岩石主要由斜长石(Pl)+斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx)+角闪石(Amp)+磁铁矿(Mt)等组成。安南坝镁铁质麻粒岩中Ti、P、Nb、Ta、Th、Hf、Sr及REE等元素与Zr相关性较好,表明其在变质作用过程中保持基本稳定。地球化学数据显示其原岩属于拉斑玄武质岩系列,Si O_2、Ti O_2、Al_2O_3、P_2O_5含量相对较低,Ca O、Mg O含量相对较高。Mg~#值为41.52~43.09,低于原生玄武质岩石的Mg~#值,Fe_2O_3~T、Mg O、Ca O与Si O_2含量呈负相关性,指示原岩岩浆演化过程中可能发生了辉石、角闪石等镁铁质矿物的分异结晶作用。镁铁质麻粒岩∑REE较低,稀土元素配分模式为轻稀土元素弱富集、重稀土元素相对平坦的右倾型,Eu异常不明显(Eu/Eu~*=0.91~1.01)。岩石富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素,具有显生宙典型岛弧玄武质岩石的地球化学特征。Sr、Nd、Pb同位素组成显示镁铁质麻粒岩原岩源自富集地幔,并受到一定程度的地壳物质混染。构造环境分析表明安南坝镁铁质麻粒岩原岩形成于与俯冲有关的岛弧环境。在俯冲作用机制下,俯冲板片流体交代使地幔楔发生富集,形成富集地幔,随着(弧后)伸展作用的加强,进一步诱发富集地幔的部分熔融形成镁铁质岩浆,最终岩浆就位形成辉长岩或辉绿岩脉,后期在麻粒岩相变质作用条件下变质为镁铁质麻粒岩。

熊耳山地区穆册二长岩体地球化学特征、U-Pb年龄及构造背景

华北克拉通古元古代的构造格局是学术界关注的焦点之一,位于华北克拉通南缘的穆册二长岩体为该研究提供了新的证据。穆册岩体主体为黑云角闪二长岩,边部见二长斑岩,并被同期二长花岗岩脉侵入。二长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年为2172±8 Ma(MSWD=0.58,n=17)和2186±7 Ma(MSWD=0.60,n=19),二长花岗岩年龄为2174±8 Ma(MSWD=0.45,n=19),显示该二长岩体形成于古元古代。穆册二长岩不仅具有造山后地球化学特征,还具有典型的岛弧岩浆岩的地球化学特征。综合分析,穆册二长岩可能在古元古代经历了岛弧和裂谷两种环境的共同影响。

中国台湾地区-菲律宾群岛深部纵横波结构成像及其构造意义

使用地震层析成像方法反演了中国台湾地区-菲律宾群岛的1197126条P波震相和1217821条S波震相,首次同时得到了该地区从地表到100km的纵横波速度结构。成像结果揭示了沿着马尼拉海沟向东俯冲的欧亚板块从中国台湾西南部到吕宋岛南端构造形态上的变化;中国台湾中央山脉由于受到造山运动的影响,地壳厚度可达55~60km,而山脉两侧的地壳厚度多为20~35km;此外,成像结果还提供了菲律宾海板块在中国台湾东北部及琉球海沟下方北向俯冲的地球物理学证据;研究区域南部的菲律宾群岛由于同时受到两侧欧亚板块和菲律宾海板块的双向俯冲,使得岛内的岩石圈变形严重,岛弧岩浆和地震活动十分发育;群岛东侧的菲律宾海板块在东吕宋海槽的活动性较弱,很可能是本哈姆海台的碰撞和俯冲所造成的,而菲律宾海板块在菲律宾海沟的俯冲活动则十分强烈,随着深度的增加逐渐向南发展。研究表明,板块俯冲造成了中国台湾地区-菲律宾群岛的地壳及上地幔具有较强的不均一性,这不仅孕育了大量的地震和火山活动,同时也对该地区的地质构造产生了深远的影响。