新疆克拉玛依中基性岩墙群的地质地球化学和K-Ar年代学

新疆克拉玛依中基性岩墙群出现在后碰撞花岗岩(锆石U-Pb年龄约为300～320Ma)及其下石炭统火山岩-硅质岩围岩之中,空间分布受区域构造裂隙控制,总体走向以280°～300°为主,K-Ar表观年龄为241.3～271.5Ma。岩墙群属于亚碱性系列,根据岩性和Mg#的不同,可分为辉绿岩岩墙、高Mg#闪长玢岩岩墙和低Mg#(石英)闪长玢岩岩墙等三组。主元素、稀土元素和其他微量元素等资料表明,形成岩墙群的岩浆起源于亏损地幔,由部分熔融作用形成的原始玄武质岩浆在侵位过程中发生了分离结晶作用,但同时还受到同化混染作用的影响,致使克拉玛依岩墙群具有较典型的AFC过程的成因特征。克拉玛依岩墙群形成于新疆北部后碰撞伸展构造环境,是幔源岩浆活动的产物,因而可以作为地壳垂向生长的标志之一。

青海格尔木哈希牙地区中基性岩墙群地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

位于东昆仑造山带上的东昆北哈希牙地区发育中基性岩墙群。其岩性主要为辉绿岩、闪斜煌斑岩和闪长玢岩，地球化学数据显示其具有高钾钙碱性玄武岩系列特征。轻、重稀土元素存在较高程度分馏，LREE/HREE值为4.72~8.66，平均值为6.57。δEu值介于0.81~0.98之间，平均值为0.91，显示出微弱的负Eu异常，表明斜长石的分离结晶作用不明显，富集Rb、Ba、Pb、K等大离子亲石元素，贫高场强元素Ta、Nb、Zr、Hf等地球化学特征，主体显示板内玄武岩特征，但有来自俯冲带的部分信息。采用LA-ICP-MS技术对锆石进行了U-Th-Pb同位素测定，结果显示锆石年龄较为分散，其中8颗岩浆锆石给出的206Pb/238U年龄加权平均值为411.5±7.5Ma，代表了格尔木哈希牙地区辉绿岩墙的结晶年龄，反映东昆北地块于晚志留世-早泥盆世已由地体碰撞的挤压状态转为碰撞后伸展状态，标志着该地区加里东期构造旋回的结束。

西准噶尔乌尔禾早二叠世中基性岩墙群LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及构造意义

西准噶尔东部哈拉阿拉特山南麓乌尔禾地区新发现大量中基性岩墙群。岩墙群侵位于下二叠统佳木河组磨拉石建造中,展布方向与达尔布特大断裂延伸方向一致。岩墙群中采集的3个锆石U-Pb年龄样品测年结果分别为(286.3±4)Ma(n=18,MSWD=0.32,95%置信度),(286.5±5.6)Ma(n=10,MSWD=0.3,95%置信度)和(283.6±2)Ma(n=6,MSWD=0.57,95%置信度),误差范围内基本一致,据此确定该岩墙群形成于早二叠乌拉尔世(Cisuralian)亚丁斯克期(Artinskian)。中基性岩墙群具鲜明的与岛弧俯冲作用有关的地化特征,做为西准东部俯冲造山的地质记录,测年结果表明,西准东部的俯冲造山作用明显滞后于西部,整个西准地区俯冲造山作用结束的最终时限为早二叠世晚期。

西准噶尔“滞后型"弧岩浆作用——来自西准东部乌尔禾早二叠世中基性岩墙群的证据

西准噶尔东部哈拉阿拉特山南麓的乌尔禾地区新发现大量中基性岩墙群。岩墙群侵位于早二叠世佳木河组磨拉石建造中,展布方向与达尔布特大断裂延伸方向相一致。岩墙群岩性为辉绿岩、辉绿玢岩和辉长闪长岩,地球化学特征显示其具有低钾钙碱性玄武岩安山岩特征。稀土总量偏低（34.53×10^-6-82.43×10^-6）,δEu（0.74-0.98）和δCe（0.98-1.15）负异常不明显,稀土元素分配模式皆呈LREE/HREE富集（LREE/HREE=2.47-7.18）的右倾型配分型式,富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,而高场强元素Nb、Ta强烈亏损,Zr、Hf适度亏损,具有岛弧俯冲作用的地球化学特征。正的εNd（t）值（5.51-5.71）和相对低的初始^87Sr/^86Sr比值（0.703 802-0.704 223）表明亏损地幔是岩墙群的源区。岩浆来自于亏损的地幔楔,且受到俯冲组分的改造。该岩墙群表明在早二叠世地表完成汇聚造山后,深部的弧岩浆作用仍在进行,所代表的＂滞后型＂弧岩浆作用晚于西准中西部的俯冲增生作用,表明整个西准地区俯冲造山作用结束的最终时限应在早二叠世晚期。

西准噶尔晚古生代中基性岩墙群岩石学成因及地质意义

中基性岩墙群的形成及产出对研究区域大地构造背景和岩浆演化过程具有重要的地质意义.对西准噶尔地区的夏尔蒲中基性岩墙群和小西湖中基性岩墙群中样品（共18件）进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和同位素地球化学等方面的研究.结果显示,夏尔蒲和小西湖岩墙群岩石类型以闪长玢岩为主,含少量辉绿岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学表明夏尔蒲岩墙群的侵位年龄为308.6±5.5Ma.岩石均具有高Mg^#（〉40）、MgO（〉3%）、Al2O3（〉16%）;全岩A/CNK值多在0.9左右,A/NK〉2,属准铝质岩石;岩石整体属钙碱性玄武岩/安山岩系列.岩石具有较低的稀土总量（多在40×10^-6-60×10^-6）,具轻稀土富集、重稀土亏损及Eu正异常等特征（（La/Yb）N为3.03-11.32,δEu=1.00-1.20）;明显富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Th,呈现了俯冲消减带岩石的地球化学特征.同时,岩石具有较高的Sr（均大于500×10^-6）、较低的Y（大多小于10×10^-6）和Yb（多在1×10^-6左右）含量,较高的Sr/Y比值（36-95）,大多数样品具有富镁埃达克质岩石的组成特征.岩石具有亏损的Sr-Nd同位素组成（（^87Sr/^86Sr）i=0.703 58-0.703 80,εNd（t）=5.76-6.34）.元素及同位素地球化学资料表明岩浆源区中既有亏损地幔组分的参与,又有俯冲消减作用的印迹.结合区域地质特征及前人研究成果,结果表明晚石炭世时西准噶尔地区已进入后碰撞阶段.由于俯冲残留大洋板片部分熔融,产生的熔体在与亏损地幔一定程度相互作用后,经单斜辉石的分离结晶而形成了夏尔蒲和小西湖岩墙群中富镁埃达克质岩石;而来源于亏损地幔的岩浆同样经单斜辉石的分离结晶后,形成了夏尔蒲岩墙群中的辉绿岩和小西湖岩墙群中的角闪闪长玢岩.大规模中基性岩墙群的产出则进一步表明晚石炭世时西准噶尔地区处于后碰撞的伸展拉张构造背景之下。

福建晋江中-基性岩墙群的锆石SHRIMP U-Pb定年和岩石地球化学

福建晋江晚中生代中-基性岩墙群可分为两期:早期岩墙群,岩性为角闪辉绿岩,近东西走向(N70-85E),锆石SHRIMP U-Pb年龄为90±2Ma;晚期岩墙群,岩性为微晶闪长岩,北东走向(N35～50E),锆石SHRIMP U-Pb年龄为87±2Ma。两期岩墙群沿晚中生代花岗片麻岩的节理侵入。在地球化学上,它们具有轻稀土元素和大离子亲石元素富集、高场强元素亏损等特点,I_(Sr)=0．7045～0．7053,ε_(Nd)(t)=-1．18～-1．97,与金门、小金门岛的镁铁质岩墙群相似,也和闽东南晚中生代基性火成岩(辉长岩、玄武岩)的一致。它们是起源于受消减作用影响的岩石圈地幔部分熔融而产生的玄武岩浆,经岩浆分异作用,在拉张的构造环境中侵入形成。

南秦岭东段耀岭河群、陨西群、武当山群火山岩和基性岩墙群岩石成因

南秦岭东段新元古代中—晚期(676～833Ma)耀岭河群、陨西群、武当群火山岩和基性岩墙群产生于大陆板内裂谷环境。根据岩石地球化学数据,南秦岭东段新元古代中—晚期裂谷基性熔岩和基性岩墙总体上属于低Ti/Y(<500)岩浆类型。元素和同位素数据表明,南秦岭东段新元古代中—晚期裂谷基性熔岩和基性岩墙的化学变化不是由一个共同的母岩浆结晶分异作用所产生,它们极有可能是源于地幔柱源(εNd(t)≈+5,Mg#≈0.7,La/Nb≈0.7)。大陆地壳或大陆岩石圈混染作用对于南秦岭东段新元古代中—晚期裂谷基性熔岩和基性岩墙的形成有重要贡献。我们的研究揭示,南秦岭东段新元古代中—晚期火山岩和基性岩墙存在空间上的地球化学变化。它们总体上是产生于幔源石榴子石稳定区。而西北部镇安地区耀岭河群基性熔岩的母岩浆则是形成于幔源尖晶石-石榴子石过渡带。碱性熔岩是产生于部分熔融程度较低(<10%)的条件下,拉斑玄武质熔岩是产生于部分熔融程度较高(10%～30%)的条件下。武当山地区的武当山群和耀岭河群基性熔岩的母岩浆经受了浅层位辉长岩质(cpx+plag±ol)分离作用,而其他地区基性熔岩和基性岩墙的化学演化则是受控于单斜辉石(cpx)±橄榄石(ol)分离作用。

华北克拉通中部中元古代岩墙群的古地磁学研究及其地质意义

华北克拉通中部(主要在晋北、五台和吕梁地区)广泛发育着中元古代的基性岩墙群, 这些基性岩墙群未变形、未变质、具有较强的磁性, 分布广泛, 成为利用古地磁对比前寒武纪高级变质岩区的理想标志. 从这一地区基性岩墙群的古地磁结果分析, 华北板块向南掀斜18°左右, 晋北地区相对五台地区翘起并左旋10°左右, 而吕梁地区的岩墙群比晋北五台地区的岩墙群形成晚. 并且在吕梁地区NNW向和WNW向岩墙形成过程中, 华北板块持续向北漂移, 因此造成吕梁地区NNW向和WNW向岩墙群与晋北-五台地区的岩墙群具有较大的古地磁差异.

西准噶尔夏尔莆岩体岩浆混合的锆石U-Pb年代学证据

尽管岩相学标志是识别岩浆混合的最直接、最重要的证据,但其寄主岩石、幔源包体及基性岩墙群的精确同位素定年则是对岩浆混合证据的重要补充。夏尔莆岩体由寄主岩石、微细粒镁铁质包体和中基性岩墙群组成,高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明三者的年龄分别为297.6±2.5Ma、298.2±8.0Ma、298.9±5.0Ma,在误差范围内一致,说明三者是同一岩浆事件的产物,为夏尔莆岩体岩浆混合成因提供了年代学证据。夏尔莆岩体的岩浆混合成因的确立证实了早二叠世西准噶尔地壳深部发生过强烈的壳幔岩浆混合作用,并导致了该地区一次重要的地壳垂向生长事件,而岩体中大量的微细粒镁铁质包体和中基性墙群正是这次生长事件的物质记录者。