秦岭早中生代壳幔岩浆混合作用——来自东江口花岗岩体闪长质包体的地球化学证据

东江口花岗岩及闪长质包体分别获得了218Ma和224Ma的形成年龄,闪长质包体中存在岩浆不平衡结构并发育与寄主花岗岩相同的钾长石斑晶及淬冷形成的针状磷灰石,揭示了花岗岩形成过程中曾发生二元岩浆混合作用。这种混合作用已造成寄主花岗岩和闪长质包体化学组成的趋同,同时使得它们的Sr-Nd-Pb同位素组成发生强烈均一化。但暗色闪长质包体锆石具有较宽的εHf(t)值(-4.58～3.31),保留了二端元岩浆源区的特征。秦岭早中生代同期闪长质包体锆石εHf(t)>10及寄主花岗岩锆石εHf(t)<-10的差异表明,它们分别来自相对亏损地幔源区和中元古代滞留于地壳的幔源基性物质,而两个源区的岩浆,自224Ma以来发生强烈混合作用,形成大规模的壳幔混合花岗岩体。

郭家岭岩体壳幔岩浆混合作用与侵位机制的动力学研究

暗色包体、岩石地球化学及Ｎｄ．Ｓｒ同位素的研究一致表明，胶东金矿区的郭家岭岩体是由壳幔岩浆混合形成的，混合比大体为３：２。该岩体岩性均一，缺少长英质端元和过渡性岩石类型正是壳幔岩浆混合程度高的表现。以胶东群地层１５０ＭＰａ．８５０℃条件下的部分熔融产物（熔体分数约３５％）作为长英质端元，最偏基性的闪长质包体作镁铁质端元，按３：２的混合比较好地模拟了该岩体的成分，同时也满足了分层岩浆房发生整体对流的动力学条件。根据暗色包体计算了岩体的侵位速度，结果表明该岩体很可能是沿着现在的艾山岩体所占据的断裂通道侵位的。岩体呈ＥＷ向带状产出反映了基底构造──栖霞复背斜对该岩体形成的控制作用。

南太行山平顺闪长岩体斜长石捕虏晶特征及其对壳幔岩浆混合过程的记录

在南太行山平顺闪长岩体中偶见具有特殊环带结构的斜长石,其核部为钙含量高的基性斜长石(An>63),幔部为富钠的斜长石,二者之间存在由绢云母和绿帘石组成的溶蚀带,且核、幔An值变化截然不同。根据斜长石的环带构造特征和成分分析,认为本区岩浆混合过程大致如下:起源于EMI型富集地幔的幔源岩浆底侵作用于下地壳,在高温下结晶出钙含量高的基性斜长石,且所携带的热使下地壳开始熔融形成壳源岩浆;壳、幔两种岩浆沿着太行山深大断裂快速上升侵位于地壳浅部,发生岩浆混合;与此同时,早期形成的基性斜长石由于压力突然减小发生溶蚀,形成形态不规则的溶蚀带;壳幔混合岩浆在基性斜长石基础上结晶生长富钠斜长石,形成具有特殊环带结构的斜长石。这为研究区内存在岩浆混合作用提供了最直接的证据。

胶北隆起中生代壳幔岩浆的混合反应是巨量金质来源的关键

胶东地区金矿巨量金质来源一直是学界争论的焦点,很难找到有说服力的直接证据。在没有其它更有效的直接证明巨量金质来源的情况下,本文通过胶北隆起主要地质体新鲜岩石大量微量元素地球化学数据的变化规律,间接得出中生代壳幔岩浆的混合反应是巨量金质来源的关键,即郭家岭和伟德山两期壳幔岩浆的混合反应和演化可能是巨量金质来源的主要形成机制,同时更是热量供给源,而玲珑花岗岩可能是少量金质的提供者和主要赋矿地质体。胶东地区金矿主要成矿时间(130~105Ma)与郭家岭(130~125Ma)和伟德山(126~108Ma)两期花岗岩浆演化结晶时间完全吻合,说明其关系密切,岩浆混合反应和冷凝期,岩浆热液上升运移沉淀成矿。该区中生代地质体对早前寒武纪的地球化学环境有一定的继承性,中生代地壳混合了大量地幔物质,Au丰度偏高,平均为1.31×10;,为地球化学高背景场。

壳幔岩浆混合作用与陆内环境高Sr/Y斑岩的形成及成矿：实例与探讨

产于陆内环境的含矿斑岩往往具有高Sr/Y特征,多数学者认为与岩浆起源于加厚或拆沉的下地壳有关。然而,目前这一模式仍存在较大争议。本文以敖仑花斑岩矿床为例,新报道了矿区内不成矿岩体的岩石学和地球化学特征,与同期成矿岩体进行对比,探讨含矿斑岩高Sr/Y原因及控制是否成矿的可能因素。相对于含矿斑岩,敖仑花贫矿黑云母花岗岩具有高SiO2（74%~78%）、低MgO（〈0.2%）和CaO（0.2%~1.1%）、贫Sr（30×10^-6~251×10^-6）和Cr（1×10^-6~6×10^-6）的特征,显示准铝质到过铝质性质（A/CNK=0.9~1.2）,Mg#值（2~30）与玄武岩实验熔体成份相似,说明岩浆可能主要来自基性下地壳源区的部分熔融。而已有的研究表明含矿斑岩为壳幔岩浆混合成因,富集地幔起源的偏基性岩浆的加入提升了寄主长英质岩浆的Mg#值、大离子亲石元素（Sr、La等）含量及其氧逸度（fO2）。我们认为幔源岩浆的混合可能是导致陆内环境含矿斑岩高Sr/Y及有利成矿的根本原因;相反,来自纯壳源的花岗质熔体因缺乏富水、高fO2幔源岩浆的参与而不利于形成斑岩Cu±Au±Mo矿床。

“壳-幔”混合成因高Ba-Sr花岗质岩浆演化——以华北克拉通中部带老山和狐偃山岩体为例

锆石U-Pb年龄显示华北克拉通中部带西缘老山杂岩体和狐偃山正长岩形成时间接近(128.7～125.4Ma),代表华北克拉通中部带早白垩世岩浆活动。系统的地球化学研究显示两岩体具有如下特征:(1)SiO_2含量中等(57.3%～69.8%),高K_2O(3.0%～8.2%)和Na_2O(4.3%～6.4%)含量,低MgO(0.2%～1.4%)、CaO、TiO_2和P_2O_5含量;(2)富集大离子亲石元素(Ba、Sr、K)和LREEs,亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)和HREEs。全岩地球化学特征(如高Ba、Sr含量和K/Rb比值,低Rb、Y含量)与高Ba-Sr花岗岩相符;(3)根据主量元素,相容元素(Cr、Co、Ni、V)和微量元素(Ba、Sr)特征,研究样品可分为2组:组1具有高Ba特征,Sr(^(87)Sr/^(86)Sr(t)=0.7049～0.7053)和Nd(ε_(Nd)(t)=-11.5～-9.7)同位素组成均一,经历了以黑云母为主的分离结晶作用;组2具有低Ba特征,Sr(^(87)Sr/^(86)Sr(t)=0.7051～0.7070)和Nd(ε_(Nd)(t)=-18.7～-14.8)同位素组成更加富集且分散,经历了角闪石,斜长石及磷灰石、磁铁矿和榍石等矿物分离结晶。2组样品不同的源区组分和分离结晶组合会显著改变岩浆中特征微量元素(Ba、Sr、Rb)含量和比值(Sr/Y、Nb/Ta、Dy/Yb)。本文研究表明华北克拉通中部带岩石圈地幔富集机制主要与元古代东、西陆块向中部带碰撞拼合时俯冲板块派生流体交代作用有关,该区中生代破坏机制为古太平洋板块俯冲所引起的碰撞后伸展背景下富集岩石圈地幔减压熔融、底侵至下地壳并引起"壳-幔"岩浆相互作用所形成的大规模深部岩浆抽取。

火成岩构造组合与壳-幔成矿系统

讨论了火成岩构造组合，指出不能单纯地运用化学图解，强调要结合岩相学、岩石组合特征研究，要注意区分区域与局部的构造环境。指出双峰式火成岩组合的确切含义是指缺乏中性成员，而不单看化学图解的几何形态，讨论了伸展与挤压对双峰式和钙碱性火成岩组合的可能约束。指出由蛇绿岩套再造的古构造历史可能是残缺的，结合弧火成岩的厘定可在某些方面弥补这个不足，讨论了弧火成岩组成极性形成的可能原因。讨论了大陆碰撞造山带的火成岩构造组合类型及其在再造造山带的边界性质、造山带演化历史中的重要意义。指出大陆裂谷带的火成岩常呈组成对称的水平分带，而不同于弧火成岩的组成极性。讨论了岩浆构造热事件及其序列的重要意义，提出大陆碰撞造山带具类似于变质作用的顺时针演化的事件序列，而大洋俯冲造山带则具反时针演化的事件序列。最后，强调并讨论了“壳幔岩浆流体成矿系统”的科学命题。

南海西南海盆壳幔结构重力反演与热模拟分析

壳幔结构及扩张期后的岩浆活动是研究南海西南海盆形成演化的关键.本文针对NH973-1剖面开展壳幔密度结构重力反演,并依据重力反演的壳幔模型,定量模拟海底扩张期后的壳幔热结构与热演化过程.重力反演表明:西南海盆中央残余扩张脊之下存在一个较深的凹陷带,其下Moho面比两侧略深,呈现扩张期后的热沉降特点.热模拟发现:海盆扩张终止后,壳幔并非均衡一致降温,而是以"地壳增温-地幔降温"方式进入热沉降阶段,海底扩张终结后,地壳继续增温约7 Ma之后才与地幔一同缓慢降温,同步进入后期热沉降.沿NH973-1剖面南、中、北段的地壳增温特点不同,在海盆扩张中心北侧约70 km之下7～9 km深度处,在9.6～4.6 Ma期间温度增幅一直保持在200℃以上,将该处地壳温度抬升至1100℃以上,具备了产生扩张期后岩浆熔融的温度条件.P-T图解分析也支持此期间如果地壳具备局部构造断裂形成的含水条件和减压条件,就可能因部分熔融产生岩浆活动.

江南造山带东段阳储岭钨多金属矿床燕山期岩浆岩成因

与阳储岭钨多金属矿床密切相关的燕山期岩体主要由4个岩石单元组成,分别是似斑状二长花岗岩、似斑状细粒黑云母花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、花岗闪长岩。在系统的野外地质调查基础上,开展了岩相学和地球化学分析,探讨了杂岩体的成因及主要岩石单元的活动时序。研究表明,阳储岭花岗岩体具有高硅、过铝质特征,岩石富集K、Rb,亏损Sr和Ba元素,高场强元素Zr、Hf富集不明显,Nb、Ti元素强烈亏损,U、Th相对富集。REE显示弱Eu亏损的较小斜率的右倾模式,微量元素原始地幔标准化蛛网图总体上呈左高右低的趋势,说明阳储岭岩体主要岩石均应属于高分异的I型花岗岩。从岩石的Rb/Sr、Rb/Nb、Zr/Hf及Ti/Zr值与地壳平均值和地幔平均值对比研究,表明岩浆来源于壳源物质与幔源物质的混合。基于以上稀土元素指标及主微量元素的哈克图解分析,阳储岭岩体轻、重稀土元素的分异程度高,暗示其可能由早期的似斑状二长花岗岩→似斑状细粒黑云母花岗闪长岩→花岗闪长斑岩→花岗闪长岩演化趋势,这与野外观察到的岩浆侵入时序较为一致。

太行山和华北其它地区中生代岩浆作用的锆石U-Pb年代学和地球化学特征及其岩浆成因和地球动力学意义

华北克拉通东部中生代岩浆岩的主要特征是岩石类型复杂(从辉长质到二长花岗质),显示高钾钙碱性、高Sr-Ba、高Sr/Y和La/Yb比值和高度富集的Sr-Nd同位素成分。锆石SHRIMP定年表明,太行山地区岩浆作用发生在138-127Ma之间。该年代结果与东亚其它地区已经发表的锆石年代数据揭示了中生代岩浆作用的发展具有从日本岛(和朝鲜半岛;210Ma),到胶辽半岛(180Ma),再到大别山-太行山(138Ma)的年轻化趋势。这暗示华北中生代岩浆作用可能与古太平洋板块的俯冲有关,但华北中生代岩浆岩似乎没有明显的向内陆方向的成分变化极性,可能与古太平洋板块在地幔过渡带的水平俯冲有关。地球化学数据表明,华北中生代岩浆岩可能主要形成于壳幔岩浆混合作用和随后的分离结晶过程,而不是形成于基性下地壳部分熔融作用。

北京西山地区髫髻山组和东岭台组火山岩的地球化学特征与岩浆起源

北京西山地区分布着大量的髫髻山组火山岩,区域上髫髻山组被东岭台组角度不整合覆盖。西山地区火山岩样品的主要氧化物含量变化范围比较大,如:SiO2=51.94%～77.30%,Al2O3=12.85%～19.17%,Na2O=1.65%～5.82%,K2O=0.83%～4.52%,Fe2O3=0.95%～9.30%,CaO=0.13%～7.08%,且主要氧化物的含量与SiO2具有线性相关关系。同时,这些火山岩具有LREE富集、HREE明显亏损、Eu异常不明显、高的Sr,Ba含量和Sr/Y,La/Yb比值等特征。火山岩的钕同位素成分变化大,且相当富集(εNd=-11～-17),都分布在古老下地壳和富集地幔之间,因此推断北京西山地区髫髻山组火山岩和东岭台组火山岩的形成与富集地幔起源的基性岩浆与古老下地壳组分相互作用有关。

东昆仑中段白日其利岩体岩浆混合作用的初步研究

通过对岩体地质特征、暗色包体及Nd、Sr同位素资料研究表明:东昆仑中段中三叠世白日其利岩体是由壳幔岩浆不均一或不彻底多次混合作用形成的,岩体内部呈现出酸性、基性岩浆因混合程度和混合比例不同而形成复杂的岩体结构样式,其基性端元为混合不彻底而残留的辉长质岩石,酸性端元是受轻度混染的二长花岗岩,岩浆混合作用方式以就地混合为主,岩体形成于碰撞造山期后的构造环境。

大桥坞产铀火山-侵入杂岩的岩浆混合作用及其对赣杭构造带铀成矿潜力的指示意义

浙江省大桥坞铀矿床赋矿围岩为一套火山-侵入杂岩,锆石U-Pb定年显示该套杂岩的成岩时代为138~125 Ma。Hf同位素分析结果显示随着成岩时代变新,这些岩石中锆石εHf(t)值从约-13.0升高到约-3.0。锆石饱和温度同样表现出升高的趋势,从~749℃升高到~846℃。以上特征表明大桥坞地区火山-侵入杂岩为壳幔岩浆混合成因,且幔源物质加入的比例随成岩时代变新而增多。综合前人对赣杭构造带相山、芙蓉山和沐尘地区花岗质岩石的研究结果,发现这些岩石的全岩εNd(t)值和锆石εHf(t)值在135~112 Ma期间分别从-9.0升高到-2.0和-10.0升高到2.0,表明其成因上可能同壳幔岩浆混合有关,且随着成岩时代变新幔源岩浆的加入逐渐增多。Sr-Nd同位素模拟显示幔源岩浆加入的比例在135~112 Ma期间从0升高到~60%。由于幔源岩浆较壳源岩浆贫U和Th,前者的加入会稀释壳源岩浆中U和Th的含量,降低其铀成矿潜力。幔源物质加入越多,铀成矿潜力越低。赣杭构造带壳幔岩浆混合作用呈西弱东强的地质事实,可能是该带上铀矿床的分布呈西大东小格局的重要原因之一。因此,赣杭构造带东段找矿需关注富铀基底(花岗岩或长英质变质岩基底)与早白垩世火山岩盖层相结合的地区。

陆壳垂向增生的两种方式:以大兴安岭为例

本文讨论了大兴安岭由于中生代底侵作用形成的两种类型的陆壳增生方式： １） 来自地壳底部壳幔混源岩浆房的花岗岩和火山岩对上部陆壳的增生， 岩浆的侵位和喷发集中在１４５～１１５ Ｍａ， 它们具明显的幔源岩石同位素特征， 如正的εＮｄ （ｔ）值（０～４），低的８７Ｓｒ／８６ Ｓｒ 初始比值（０．７０４～０．７０８）等； ２）早中生代形成的镁铁－超镁铁质堆晶岩（２４１～２１４ Ｍａ）对下部陆壳的增生。

骑田岭花岗岩体的岩浆混合成因:寄主岩及其暗色闪长质包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

燕山期骑田岭花岗岩体的仰天湖单元中花岗岩以发育暗色闪长质微细粒包体为特征。这些包体大小不等,呈被打散的片云状或次圆状,颜色较寄主岩深,粒度较细。在锆石内部结构的CL图像特征研究基础上,用LA-ICP-MS和MC-ICP-MS测定了锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成,探讨了寄主二长花岗岩、暗色闪长质微细粒包体的锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成特征。结果表明,寄主二长花岗岩的结晶年龄为(167.5±1.7)Ma和(155.4±4.3)Ma;闪长质微细粒包体的结晶年龄为(181.7±3.4)Ma和(167.6±3.9)Ma,寄主岩和包体均存在两组锆石年龄;对应的ε(Hf)t值为-13.2^-1.9与-8.3^+6.7,说明该岩体非单一源区岩浆物质形成,至少是两个源区岩浆混合作用的结果。结合寄主岩、包体的年龄以及Hf同位素组成特征,认为骑田岭花岗岩是以古老地壳物质熔融为主体的壳源岩浆与地幔的幔源岩浆高度混合的产物。壳、幔岩浆混合作用可能在18 2Ma前形成以壳源岩浆为主的岩浆房,在168 Ma时深部幔源基性岩浆进入壳源酸性岩浆房发生岩浆混合,壳、幔岩浆混合一直持续到15 5Ma左右。

江西德兴斑岩铜矿石英闪长玢岩成因及成矿学意义

为探究石英闪长玢岩成因及幔源基性岩浆对斑岩铜矿的贡献,本文选取德兴矿床石英闪长玢岩开展了锆石U⁃Pb定年、Hf同位素和全岩地球化学研究。获得石英闪长玢岩LA⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb年龄为169 Ma,与成矿花岗闪长斑岩侵位时间一致,岩体为中侏罗世岩浆活动的产物。石英闪长玢岩具有低的SiO_(2)(58.41%~63.12%)和K_(2)O(1.68%~2.94%)含量及A/CNK值(0.85~1.04),富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和重稀土元素,属于钙碱性到高钾钙碱性系列岩石。具有相对亏损的锆石Hf同位素组成,εHf(t)=2.20~7.93(最大值7.93),指示其源区为岩石圈地幔。锆石稀土元素配分模式图显示出明显的正Ce异常,岩浆氧逸度(lgf_(O_(2)))为-20.05~-6.66,达到磁铁矿-赤铁矿氧逸度等级,指示石英闪长玢岩结晶自高氧逸度岩浆。全岩地球化学特征显示,德兴石英闪长玢岩与成矿花岗闪长斑岩及其暗色包体符合岩浆混合的演化趋势,说明成矿花岗闪长斑岩可能是中侏罗世幔源基性岩浆和地壳酸性岩浆大规模混合作用的产物,并且石英闪长玢岩代表了岩浆混合过程中的幔源基性端员。结合前人研究成果,认为在中侏罗世伸展构造背景下,软流圈物质上涌导致新元古代受交代的岩石圈地幔部分熔融形成幔源基性岩浆,基性岩浆的底侵作用诱发下地壳物质熔融并与之发生一定程度的岩浆混合作用,形成了花岗闪长斑岩的母岩浆。高氧逸度幔源岩浆的加入可抑制斑岩体系硫化物的过早饱和,同时为德兴矿床注入了成矿所需的部分挥发分和金属元素。

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。

东秦岭沙河湾岩体成因--来自锆石U-Pb定年及其Hf同位素的证据

目的确定东秦岭沙河湾花岗岩体形成时代、源区性质及其成因。方法在锆石内部结构的CL图像研究基础上,用LA-ICPMS和MC-ICPMS测定锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成,探讨寄主花岗岩、暗色闪长质包体及及围岩中闪长质脉体锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成特征。结果寄主花岗岩、暗色包体及其围岩中闪长质脉体分别存在210 Ma和197 Ma,197 Ma和188 Ma以及230M a和210 Ma两组年龄的锆石;对应的Hεf(t)值在一个略微偏正或负的范围内变化,指示该岩体非单一源区岩浆物质所能形成,至少是两个源区岩浆混合作用的结果。结论该岩体是以新元古带古老地壳物质熔融为主体的壳源岩浆与源自略富集地幔的幔源岩浆高度混合的产物。这一壳、幔岩浆混合作用首先以230Ma的幔源岩浆活动为标志,并可能在210 Ma前就由于幔源岩浆活动热源的持续积累而诱发了该区地壳物质的部分熔融,形成以壳源岩浆为主的岩浆房。此后,约在200 Ma深部幔源基性岩浆进入壳源酸性岩浆房发生岩浆混合,并一直持续到185 Ma左右,证明了秦岭中生代壳、幔岩浆混合作用持续了大约60 Ma。

郭家岭花岗闪长岩岩体中闪长质包体的成因研究

郭家岭花岗闪长岩是胶东金矿区的重要岩体，Rb－Sr全岩等时线年龄为200．6Ma［1］。岩体中常见一种闪长质包体，这些包体具有淬火结构、变余斑状结构及索列特扩散分带，表明它们是由来自地幔的高温玄武质岩浆快速冷凝结晶形成的。包体中存在由辉石→角闪石→黑云母→石英完整的交代系列，反映了包体岩浆受到壳源长英质主岩岩浆不同程度的交代改造。包体的常量元素、微量元素及稀土元素也支持壳幔岩浆相互作用的成因解释。

云南普朗复式岩体锆石U-Pb年龄和地球化学特征及其地质意义

根据接触关系和岩石学特征将普朗复式岩体划分为三个阶段的侵入岩,即第一阶段的石英闪长玢岩,第二阶段的石英二长斑岩和第三阶段的花岗闪长斑岩。利用单颗粒锆石U-Pb法测定的早、中、晚三个阶段侵入岩的结晶年龄分别为221.0±1.0Ma、211.8±0.5Ma和206.3±0.7Ma。这些年龄数据结合岩石化学和锶同位素资料,表明普朗复式岩体是在印支期由壳幔混源岩浆多次涌动侵入形成的。