恒山地区古元古代2.1Ga地壳重熔事件：钾质花岗岩锆石U-Pb定年及Hf-Nd同位素研究

恒山高级片麻岩地体位于华北克拉通中部构造带,主体是形成于晚太古代～2.5Ga的TTG片麻岩和少量变质火山沉积岩,并且经历了古元古代末～1.85Ga的高级变质作用。近年来,在恒山片麻岩地体中识别出一套钾质花岗岩小侵入体群,主要岩性是角闪石二长花岗岩和黑云母二长花岗岩。本文针对这套花岗岩,采用LA-ICP-MS和Cameca1280型离子探针进行锆石U-Pb定年,获得角闪石二长花岗岩岩浆锆石谐和年龄2052±17Ma和2084±4Ma,黑云母二长花岗岩岩浆锆石谐和年龄2060±18Ma和2083±15Ma。它们在误差范围内一致,代表花岗岩的形成时代。花岗岩锆石Hf同位素和全岩Nd同位素亏损地幔模式年龄分别为2.48～2.60Ga和2.43～2.68Ga,与围岩TTG片麻岩模式年龄范围基本一致。εHf(t)和εNd(t)主要分布范围分别为-6.0～0.6和-3.3～-1.7,未显示同期幔源物质的添加。据此可以推断,这些钾质花岗岩是恒山晚太古代TTG岩石在～2.1Ga部分熔融的产物。该期岩浆活动在华北克拉通已识别出多处,恒山地区的这期岩浆活动显示了地壳重熔特征。结合五台、阜平等地对于同期事件的研究,我们推测这些区域上～2.1Ga的岩浆活动形成于拉张裂解环境中。

地壳重熔型花岗岩形成的源岩、构造及物化条件的制约

地壳重熔型花岗岩的形成受源岩特征、构造作用及物理化学条件的共同制约．源岩特征决定重熔花岗岩浆的数量及花岗岩体的形成规模、类型，构造作用促使地壳物质发生重熔产生花岗岩浆并为其提供运移通道及就位结晶空间；物理化学条件制约重熔花岗岩浆的产生及其分离结晶作用的进行。

鞍山地区太古宙早期地壳生长及重熔——来自始—古太古代片麻岩杂岩的岩石学及年代学证据

本文报道了鞍山地区新厘定的一套始—古太古代片麻岩杂岩的岩石学特征及锆石U-Pb年代学数据,以探讨太古宙早期地壳的形成及演化过程。杂岩在全区广泛分布,野外以包体形式产于约3.1Ga细粒奥长花岗岩之中。主要包括始太古代奥长花岗岩/石英闪长岩和古太古代片麻岩杂岩两个岩石单元,前者呈透镜体产出于后者之中。始太古代奥长花岗岩/石英闪长岩部分遭受变质作用改造,但整体较好地保留了岩浆结构及构造,其年龄为3.77～3.81Ga,锆石εHf（t）值大于0,表明其为玄武质岩石经部分熔融形成的新生地壳。古太古代片麻岩杂岩由条带状片麻岩、浅色奥长花岗质片麻岩、黑云母片岩及少量斜长角闪岩等组成,岩石类型多样且组构复杂、不均一,受到塑性流变变形作用的改造,为地壳深部层次下变质-深熔作用的产物,各岩石锆石U-Pb年龄相近,为3.29～3.36Ga,锆石εHf（t）值小于0,表明其来源于始太古代古老地壳的重熔。杂岩记录了～3.8Ga、3.7～3.4Ga以及～3.3Ga等多期岩浆-构造热事件,其中～3.8Ga和～3.3Ga分别代表本区主要的两期地壳生长和地壳重熔事件。多期次地壳生长和重熔可能是早期地壳演化的主要机制及过程,这与全球多个太古宙地体类似。

扬子区地壳密度扰动成像和华南燕山期花岗岩成因

用区域布格重力场小波变换多尺度分析方法确定了扬子克拉通地壳的密度扰动模式,它反映了区域的壳源大花岗岩基等板内构造。扬子克拉通的大地构造边界和上地壳浅层密度扰动梯度带重合。克拉通内部上地壳浅层密度扰动和大地构造分区没有明显的对应关系;但是它和地质图有一定对应关系。根据构造边界和上地壳浅层密度扰动梯度带一致的原则,利用研究区重力小波细节勾画出了上地壳结晶基底构造图,提供基底构造准确定位的参考。由于大陆地壳经常发生岩层的近水平拆离,地面的地质构造和地下构造可能发生明显变化。基于密度成像的地壳构造研究表明,古地块的碰撞作用使大陆地壳发育裂隙裂缝,在三叠纪华北和扬子克拉通碰撞时地壳原有的裂隙裂缝复活了,又使得热流体活动加剧和中地壳岩石逐渐重熔,形成了雪峰山—幕阜山—皖南黄山燕山期花岗岩带。花岗岩重熔作用属于岩石圈克拉通化的一种作用。现今雪峰山、幕阜山和皖南黄山还是弱地震多发区,说明这个燕山期花岗岩带虽然已经克拉通化,但是克拉通化的程度还是比扬子地块略逊。

地壳变形与花岗岩成因问题

地壳变形与花岗岩成因问题倪志耀，蔡学林（成都理工学院，成都６１００５９）关键词花岗岩，地壳变形，地壳重熔现今出露于地表的、特别是与金属成矿作用关系密切的花岗岩体绝大多数是由地壳物质重熔形成的花岗岩浆在异地经分离结晶作用形成（Ｗｈｉｔｅ等，１９７７；Ｌ...

东昆仑昆中缝合带的活化:来自石炭纪花岗岩的证据

在东昆仑西段工作程度较低的阿克苏河地区,首次识别出石炭纪侵入岩浆活动。阿克苏复式岩体位于昆中断裂带西段,锆石LA-ICP-MS定年显示,花岗闪长斑岩结晶年龄为361±2.4 Ma,二长花岗岩结晶年龄为357.5±2.8 Ma,花岗闪长岩结晶年龄为354±4.3 Ma,代表这些岩体侵位于晚泥盆世—早石炭世(临近昆中缝合带西部),该阶段岩浆事件此前未见公开报道。主量元素分析显示,此套花岗闪长斑岩、二长花岗岩和花岗闪长岩具有富Si、Al、K的特征,为高钾钙碱性过铝质系列;微量和稀土元素分析显示,岩石具有轻、重稀土元素分馏和轻稀土元素富集及负Eu异常特征,富集大离子亲石元素(LILE)Th、U、Rb、K;亏损高场强元素(HFSE)Nb、P、Ti等。锶同位素分析显示,^(87)Sr/^(86)Sr初始值为0.70612~0.71009,εNd(t)为-7.1~-5.1,T DM2为1.51~1.69 Ga。综合岩石-矿物特征和地球化学分析,这些岩石应该属于I型花岗岩,主要为受幔源岩浆作用后地壳物质重熔的结果,指示东昆仑昆中缝合带在石炭纪处于拉张裂解的状态。结合区域岩相学和岩石学资料,推断这一裂解事件应该为古特提斯洋俯冲引起的弧后盆地初始扩张,并将前人认为的古特提斯洋俯冲开启时间为二叠纪提前到石炭纪。

吐格尔明背斜核部花岗岩的年代学、地球化学与构造环境及其对塔里木地块北缘古生代伸展聚敛旋回的揭示

塔里木盆地北缘库车坳陷东部地区吐格尔明背斜核部花岗岩发育,该套花岗岩侵位于以云母石英片岩为主的元古界基底岩系中,上覆的三叠系以角度不整合与其接触。本区花岗岩的研究对揭示库车地区的基底性质与构造演化历史具有重要意义。对吐格尔明花岗岩锆石的U-Pb年代学和岩石地球化学的研究表明,吐格尔明背斜核部的花岗岩锆石为典型岩浆成因锆石,其锆石SHRIMP U-Pb定年结果分别为626.4±5.2Ma～643.3±4.0Ma,表明它们的形成时代为新元古代晚期埃迪卡拉纪早期。该套花岗岩的SiO2(67.95%～78.59%)和Al2O3(11.81%～16.21%)含量均很高,A/CNK在1.2～1.6,为硅和铝过饱和类型,属典型的过铝质花岗岩;稀土元素总量为106×10-6～207×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有明显的负Eu异常;高场强元素(Ta、Nb、Ti等)具有明显的负异常,大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr等)具有明显的正异常。吐格尔明花岗岩是由地壳物质在底侵热源或构造动力作用下引起的局部熔融形成的,属典型的壳源成因类型,形成于挤压环境向伸展环境转化阶段,推测塔里木北缘在震旦纪已开始伸展,代表了古亚洲洋早期的伸展构造环境。实验测得花岗岩钾长石40Ar/39Ar年龄平均为291.4～255.8Ma,代表了花岗岩的隆升剥蚀年龄,反映出吐格尔明花岗岩在二叠纪受到挤压发生剥露的过程。因而从年代学框架上更好地约束了塔里木地块北缘在古生代由伸展裂解到聚敛隆升的构造旋回。

川西北平武地区南一里花岗岩体地球化学特征及其构造环境

对出露于碧口地块西南部的南一里岩体进行了系统的地球化学研究,重点讨论了南一里岩体的岩石成因、成岩物质来源及其构造环境。该岩体的SiO2和Al2O3的含量均很高,SiO2含量变化为71.29%～73.05%,A/CNK在1.07～1.11之间;FeO/(FeO+MgO)比值较低,为硅和铝过饱和类型,属典型的强过铝质花岗岩。稀土元素总量(∑REE)为56.80×10-6～89.12×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有弱的负铕异常。Ta、Nb、P、Ti等高场强元素具有明显的负异常,而Rb和Sr等大离子亲石元素具有明显的正异常。岩浆源区可能是以杂砂岩成分为主的沉积岩部分熔融形成的花岗质岩浆上升侵位形成的,是一种典型的壳源成因类型。南一里岩体具有后碰撞岩浆活动的特征,是印支期华北地块和扬子地块碰撞导致地壳加厚环境下下地壳部分熔融的产物,形成于同碰撞(挤压环境)向碰撞后(伸展环境)转化阶段,为后造山花岗岩类。

碧口群火山旋回及其地质构造意义

通过详细的野外剖面观察和室内岩石地球化学研究,将碧口群火山岩划分为3个火山旋回,每个旋回下部为基性火山岩(细碧岩及细碧质凝灰岩),上部为酸性火山岩(石英角斑岩或石英角斑质凝灰岩)。基性火山岩富集LREE及LIL。第一旋回基性火山岩属碱性系列,第二、三旋回基性火山岩属拉斑玄武岩系列。基性火山岩浆形成于与洋岛玄武岩类似的地幔柱源,其中第三旋回基性火山岩浆晚期受岩石圈地幔混染;酸性火山岩为地壳重熔作用的产物。碧口群火山岩属大陆裂谷双峰式火山岩系,是中—新元古代扬子地块北缘大陆拉张作用的产物。这种拉张作用是秦岭造山带从震旦纪开始的大规模扩张作用的先兆。

骑田岭花岗岩体的地球化学特征及其对成矿的制约

骑田岭花岗岩体位于湖南省南部 ,在其东北部接触带有骑田岭大型夕卡岩型锡矿 ,南部接触带有新探明的芙蓉超大型锡多金属矿床。本文采用ICP_AES和ICP_MS分析了骑田岭花岗岩全岩的主量、微量和稀土元素含量。其主量元素特征表明 ,骑田岭花岗岩具有富硅富碱富铝、贫镁铁的特点 ,经历了较大程度的结晶分异。稀土元素总量较高 ,轻稀土元素富集 ,重稀土元素亏损。岩石富集大离子亲石元素 ,特别是富集Rb、Th ,推测源岩可能来源于陆壳物质。与相邻的千里山花岗岩比较 ,虽然没有显著的四分组效应 ,但它们的地球化学性质具有很大的相似性。另对岩体的成因、形成时代和成矿作用进行了讨论 ,认为骑田岭花岗岩超大型锡多金属矿床的形成是侏罗纪岩石圈在伸展环境下引起地幔物质上涌使地壳物质发生重熔 。

内蒙古大座子山铜多金属矿火山岩地球化学、Sr-Nd同位素特征及地质意义

文章系首次报道大座子山铜多金属矿火山岩特征。矿区位于华北地台北缘,西拉木伦河深大断裂和少郎河深大断裂之间,矿区流纹岩、粗面岩与成矿密切相关。流纹岩Si O2含量74.93%~76.36%,Al2O3含量11.22%~11.70%,较为富碱,K2O/Na2O为1.29~1.54;粗面岩Si O2含量65.52%~68.04%,Al2O3含量15.05%~16.38%,富碱,K2O/Na2O为0.85~1.64。两种岩石均属于准铝-弱过铝系列。流纹岩属高钾钙碱性系列;粗面岩属高钾钙碱性-钾玄岩系列。两种火山岩稀土配分整体呈右倾趋势,流纹岩强烈Eu负异常,粗面岩Eu呈弱正异常特征。除Ba、Sr、Ti等明显低于粗面岩外,流纹岩其他微量元素含量均与粗面岩相当,呈富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)特征。两种岩石具有类似的(87Sr/86Sr)i和(143Nd/144Nd)i初始比值,分别介于0.7046~0.7063和0.5119~0.5122(t=155 Ma),εNd(t)为-4.24^-10.37,同为存留于中元古界下地壳的斜长角闪岩类经重熔作用而形成。大座子山流纹岩、粗面岩形成的构造环境是造山期后伸展条件的板内环境,即在晚侏罗世(150~160 Ma)受到了蒙古—鄂霍次克海"剪刀式"闭合造山后的伸展条件和岩石圈减薄作用的影响,由存留于中元古界下地壳的斜长角闪岩类熔融而形成的一套高钾钙碱性-钾玄岩系列的火山岩。

伊春前进地区岩浆岩的地球化学特征及其对成矿的制约

伊春前进地区地处伊春延寿成矿带中部,区内Mo、Cu、Pb、Zn、Ag等多金属矿产资源丰富,且成矿与岩浆活动关系密切。研究区出露的岩浆岩主要为花岗岩、二长花岗岩、正长花岗岩和酸性火山岩,岩石化学成分上以富铝钾、贫镁铁,且经历了较大的分离结晶作用为特征。岩石轻重稀土分馏明显,轻稀土富集,有明显的负铕异常。研究表明,前进地区岩浆岩为造山后阶段岩石圈伸展体制下导致地壳碱性至高钾钙碱性地壳岩石重熔的产物。通过对研究区岩浆岩成因、构造环境和成矿作用的讨论,确认该区多金属矿床的形成主要受岩浆活动的制约。

花岗岩研究的反思

花岗岩是地壳生长、发展以及再循环的地质见证,是地质科学中壳-幔相互作用研究的一个重要课题,同时也是流体与固体地球化学相互作用领域的研究前沿。近二百年来,有关花岗岩的研究经久不衰,大致可分为4个阶段。(1)混合花岗岩派与岩浆花岗岩派的论争,代表花岗岩成因研究开始进入理性认识阶段。一派以变质作用条件下地壳重熔的地质观察为基础,另一派以简单的玄武岩浆分异为依据,而展开论争。(2)地壳重熔实验阶段。以地壳岩石为源岩的热力学实验的开展,是花岗岩热力学研究的开始。(3)随着重熔实验的全面开展,包括了微量元素及同位素的研究,促使热力学熔融体系在花岗岩成因研究上进入全面应用阶段,使地质上的共生组合法则得以与热力学接轨。同时由于微量元素应用于花岗岩,它的多元机理(multiple stage mechanism)进一步确立,为动态研究的开展打下了一定的基础。(4)花岗岩成因与大地构造结合阶段,属于近代花岗岩研究的范畴,代表着花岗岩体系与动态地质演化过程的接轨,并开始建立一个地质实际的观察模式,为进一步向动力理论发展做好准备。为此,对花岗岩研究发展过程中出现的几个问题,如平衡热力学的应用,流体在花岗岩中的重要性,花岗岩成因与大地构造的结合以及热在长期的演化过程中的变化等问题进行了讨论。

赤峰四家子盆地张家口组火山岩成因研究

根据最近几年开展的1∶5万区域地质调查获得的新资料,确认了内蒙古四家子盆地晚侏罗世张家口组的存在,并将张家口旋回火山岩划分为三个亚旋回.火山岩岩性为流纹岩类、粗面岩类和粗安岩类.对该地区火山岩的主量元素和微量元素进行了高精度分析测试,结果显示：火山岩具有高SiO2,Al2O3,K2O,Na2O含量和低MgO,TiO2含量的特征;里特曼指数σ（1.19~4.87）均值为2.47,属高钾钙碱性岩石系列.火山岩富集大离子亲石元素K,Rb,Sr,Zr,Ba,Pb,Li等,相容元素Ti,Co,Ni,Cr,V亏损.火山岩稀土总量较高,稀土配分模式呈右倾型,轻稀土分馏作用高于重稀土的分馏作用,总体显示弱负铕异常和弱的负铈异常.稀土元素具有陆内火山岩的基本特征.火山岩成因及其构造环境的综合研究表明,张家口组火山岩成岩物质主要来源于地壳,火山岩形成于板内环境,其成因以部分熔融为主.

硅质大火成岩省的形成机制及其与资源环境的关系

硅质大火成岩省是以流纹质熔结凝灰岩为主体的(>80vol.%),覆盖面积大于10^5km^2、体积大于2.5×10^5km^3的巨型岩浆岩建造,多呈条带状产出在大陆边缘,可能与大陆裂解和相邻镁铁质大火成岩省密切相关;其形成时间相对镁铁质大火成岩省较长,可达~40Myr。岩石中有黑云母、角闪石等含水斑晶,多为钙碱性系列,具有从Ⅰ型向A型花岗质岩石过渡的地球化学特征。本文在前人工作的基础上,整理了五个主要硅质大火成岩省的样品数据,综合研究认为其形成是玄武质岩浆底侵(或地幔柱上升),使得前期由于俯冲形成的富水下地壳重熔后经历不同程度分离结晶的结果。硅质大火成岩省的形成暗示深部有"隐伏的镁铁质大火成岩省",因为上部硅质岩浆的阻碍和富水地壳不易形成岩浆运移通道所以未能喷出,但这些镁铁质岩浆向上输送了大量的SO2气体。大规模的硅质岩浆活动一方面能够将这些SO2气溶胶送入平流层吸收太阳辐射,另一方面能够使海洋富铁后通过光合作用吸收大气中的CO2,从而导致全球降温。此外,硅质大火成岩省还是一个大型的热液成矿系统,形成大量的低硫化型贵金属浅成低温热液矿床,具有重要的经济意义。

大兴安岭大洋山钼矿成矿岩体地球化学、锆石U-Pb年龄及构造背景

大洋山斑岩型钼矿位于大兴安岭东北部呼中区,钼矿体主要产于石英二长斑岩体和上盘围岩中,产状受石英二长斑岩体控制。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得石英二长斑岩年龄为(119.83±0.87)Ma,可代表成矿年龄。岩石地球化学数据显示岩体偏铝、贫钛、富钾,具钾玄岩特征,为造山带岩石,岩浆熔体未与地幔相互作用;相对富集大离子亲石元素Rb和K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti和HREE,亲地幔元素亏损、轻稀土富集以及Eu中等亏损等特征显示岩浆源自陆壳。结合区域地质资料认为大洋山斑岩型钼矿形成于早白垩世晚期,成矿物质来源为地壳的重熔,与蒙古—鄂霍茨克洋的俯冲闭合相关,成矿环境为伸展构造背景。

新疆阿尔泰山花岗岩类的时空分布及构造意义与矿产的关系

新疆阿尔泰山花岗岩类具有明显的时空分布特征。以古生代最明显,可分为:哈龙-青河岩浆弧花岗岩带;诺尔特火山弧、克兰火山弧花岗岩带;哈纳斯隆起带花岗岩带;额尔齐斯微型陆块花岗岩带。在时空上,花岗岩与陆壳张合交替演化的和谐性一致关系。阿尔泰花岗岩类是多成因的,分为壳幔同熔型、地壳交代型、地壳重熔型三大成因系列,它与成矿关系密切。

冀西北闫巨沟地区铅锌矿成矿地质条件新认识

通过对区内赋矿围岩地质和岩石学特征、岩石化学和稀土元素特征的分析以及与典型S型花岗岩特征对比后认为。区内铅锌矿的赋矿围岩及矿源体并非新太古代红旗营子群变质地层。而是由地壳物质重熔形成的元古代二长花岗质侵入岩。属于S型花岗岩。在地壳物质重熔形成S型花岗岩的过程中。Pb、Zn、Cu、Ag元素重新活化、迁移和富集。致使二长花岗质侵入岩中Pb、Zn、Cu、Ag元素的丰度值和富集系数明显高于红旗营子群变质地层的浅粒岩。从而形成了新的矿源体。

湘东南印支期花岗岩成因及构造背景

湘东南地区以印支期主俯冲断裂——茶陵-郴州大断裂为界,分为东部炎陵-汝城隆起区和西部衡阳-桂阳坳陷区。区内印支期花岗岩总体属高钾钙碱性过铝质花岗岩,并可根据岩石特征分为2组。第1组产于衡阳-桂阳坳陷区NW向深断裂中,由角闪石黑云母花岗闪长岩、角闪石黑云母二长花岗岩和黑(二)云母二长花岗岩等组成,SiO2平均含量总体较低,为69.68%;大多为弱过铝,ASI值0.96~1.29,平均为1.08;具有相对较低的ISr值(0.7080~0.7168)和t2DM值(1.48~1.72Ga)以及相对较高的εNd(t)值(-8.90^-5.83)。第2组位于炎陵-汝城隆起区及衡阳-桂阳坳陷区将军庙次级隆起带中,由黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成,SiO2平均含量相对较高,为72.23%;总体为ASI值大于1.1的强过铝花岗岩,ASI值1.01~2.60,平均达1.30;具有相对较高的ISr值(0.7159~0.7345)和t2DM值(1.81~1.97Ga)以及相对较低的εNd(t)值(-12.0^-9.85)。根据上述特征,结合岩石圈结构和A/MF-C/MF图解分析,第2组花岗岩源岩主要为中地壳结晶片岩、片麻岩等,第1组花岗岩源岩除中地壳岩石外,可能还有少量下地壳基性麻粒岩成分以及幔源组分的加入,说明存在幔源岩浆的底侵作用。根据多种氧化物与微量元素构造环境判别图解,结合地质特征、构造演化背景等,认为印支期花岗岩形成于同造山阶段的后碰撞构造环境,地壳加厚及其后的减压导致中地壳重熔是岩浆形成的主导因素,幔源岩浆底侵使坳陷区与深大断裂带内的岩体中混入下地壳成分及少量地幔物质。已有研究表明湘东南燕山早期花岗岩形成于后造山构造环境,因此印支期与燕山早期两阶段花岗岩的构造环境彼此之间提供了制约。

东昆仑德龙花岗岩成因及对古特提斯洋演化的制约

东昆仑造山带为古特提斯域重要组成部分,该区古特提斯洋的闭合时间和古特提斯演化相关岩浆岩广泛存在的NdHf解耦原因仍然不清.选取该造山带德龙花岗岩开展锆石年代学和全岩元素-同位素地球化学研究.结果表明德龙花岗岩侵位于中三叠世;岩体属准铝质-弱过铝质高硅I型花岗岩,岩石总体Sr/Y和La/Yb比值较低,与正常岛弧岩浆岩类似;岩体具有富集的Sr-Nd和富集至亏损的锆石Hf同位素特征.综合岩相学、同位素-元素特征表明德龙花岗岩来源于新老地壳混合熔融或者富集地幔和板片(玄武质洋壳和沉积物的混合物)等混合源区来源岩石的重熔作用,这些混合过程导致德龙及同时代中酸性岩浆岩出现Nd-Hf解耦.综合区域地质地球化学特征表明古特提斯洋在240 Ma左右闭合.