东天山觉罗塔格雅满苏花岗岩岩石学、地球化学特征及其板内构造意义

雅满苏花岗岩体由27个侵入体组成,按岩石谱系划分为三个岩相单元,归并为一个超单元,其为同一次岩浆熔融事件过程中曾经发生过三次岩浆侵入活动而形成的椭圆形的深成岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,雅满苏岩体侵位于中三叠世(227~230Ma),为印支中期的产物。来自岩体的锆石原位Hf同位素测定结果表明,ε_(Hf)(t)值变化于7.7~11.5之间,二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))变化于530~776Ma之间,表明其岩浆源区均为来源于亏损地幔的新生地壳岩石。该岩体总体富硅(SiO_2为70.73%~78.12%),富碱(K_2O+Na_2O为7.17%~8.53%),富钾(K_2O/Na_2O为1.1~1.89),而Ti、Ca、Fe和Mg含量较低,(K_2O+Na_2O)/Al_2O_3为0.75~0.91,A/CNK为0.98~1.03,属于高钾钙碱性花岗岩。总体上富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb和高场强元素(HFSE)Th,但贫Hf、Zr、Sm、Y及Yb,稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,轻重稀土分馏大,轻稀土分异明显,而重稀土分异不显著,铕呈现弱负异常(δEu=0.38~0.74)。岩石学及地球化学特征研究表明,雅满苏岩体形成与幔源岩浆的内侵使得新元古代年轻的地壳物质发生部分熔融有关。岩浆侵入活动的动力来源于海西晚期至印支早期古特提斯洋向北俯冲和碰撞及随后的板内伸展作用。

西昆仑奇台达坂北中新世石英二长岩侵入岩年代学、地球化学及其构造意义

奇台达坂位于新疆西昆仑新藏公路540 km处,在其北侧分布有小规模的中酸性侵入岩,呈NE向展布,岩性主要为石英二长岩。笔者以西昆仑地区东段奇台达坂北石英二长岩侵入体为研究对象,进行岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析。结果表明,石英二长岩锆石U-Pb年龄加权平均值为(10.4±0.2)Ma,形成时代为中新世;岩石具有高SiO_(2)(63.16%~68.20%)、贫Al2O3(13.39%~15.47%)、高K_(2)O(4.23%~5.24%)、低MgO(1.06%~1.49%)、低TiO_(2)(0.60%~0.83%)、准铝质(A/CNK=0.83~0.90)的地球化学性质,具有A型花岗岩特征;富集K、Rb、Th、U而亏损Ba、Sr等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,δEu具明显的负异常特征。岩石的地球化学特征和构造环境判别图解均指示,石英二长岩可能形成于深部岩石圈强烈伸展的环境下,地壳深部形成高温低压环境,促使下地壳发生低程度部分熔融并沿深大断裂快速上升侵位,代表了板内伸展背景作用下的岩浆响应。

伊犁地块北缘早志留世辉绿岩脉岩石成因与构造启示:年代学与地球化学制约

伊犁地块北缘发育新元古代、石炭纪等多期基性岩脉,记录了区域构造体制转换过程的重要信息。本文报道了在伊犁地块北缘温泉县乌斯图一带出露的前寒武纪变质岩系中新识别出早志留世辉绿岩脉及其围岩锆石U-Pb年龄与Hf同位素、岩石地球化学及全岩Sr-Nd同位素组成,并探讨了岩石成因及其构造意义。辉绿岩锆石U-Pb年龄为442±7Ma,形成于早志留世;围岩(淡色花岗岩)锆石U-Pb年龄为901±3Ma,形成于新元古代早期。辉绿岩样品具有较高的Fe_(2)O_(3)T(8.34%~9.81%)、全碱含量(K_(2)O+Na_(2)O=5.72%~6.86%)和较低的MgO(3.69%~4.38%)和TiO2(1.69%~2.00%)含量,属于高钾钙碱性系列岩石。岩石富集大离子亲石元素(LILEs,如Rb、Th、U、K),亏损高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Ti),具有较低的Nb/Th比值(0.13~1.16)、Nb/La比值(0.42~0.45)及较高的Zr/Hf比值(39.6~42.2),锆石εHf(t)值介于+3.0~+9.1,全岩εNd(t)值介于+1.9~+3.6,暗示其来源于受俯冲流体改造的岩石圈地幔,源区岩石主要为尖晶石二辉橄榄岩和石榴石二辉橄榄岩。同时,岩石具有较低的Mg#值(49.6~52.5)和Cr(39.8×10^(-6))、Ni(17.1×10^(-6))含量,表明岩浆的演化过程中经历了镁铁质矿物的分离结晶,受地壳混染作用不明显。岩石Zr(212×10^(-6)~242×10^(-6))、Hf(5.16×10^(-6)~6.02×10^(-6))、Nb(6.69×10^(-6)~9.24×10^(-6))、Ta(0.60×10^(-6)~0.81×10^(-6))元素含量及Zr/Y(5.21~6.82)、Hf/Th(0.69~0.91)比值等指示辉绿岩脉形成于伸展环境,可能与奥陶纪末阿克陶-温泉微地块拼贴到伊犁地块后诱发的俯冲板片角度变化或构造体制转换而导致的伸展构造背景有关。

内蒙古正镶白旗地区白音高老组火山岩锆石U-Pb测年、地球化学特征及其地质意义

为查明内蒙古正镶白旗地区火山岩时代、岩浆演化特征和形成的构造环境,对该区白音高老组火山岩开展了岩相学、锆石U-Pb年代学、主微量元素地球化学研究。结果表明,白音高老组火山岩形成时代为(138.42±0.63)Ma、(139.25±0.62)Ma和(144.43±0.86)Ma,为早白垩世早期。该火山岩属于钾玄岩-高钾钙碱性系列流纹岩类,总体具有富硅,富碱,富钾,低钙、镁的特点。玄武质岩浆底侵作用引起的地壳物质熔融可能是岩浆的来源,其源区应为斜长石稳定区,斜长石为部分熔融的残留物。本区白音高老组火山岩形成于板内伸展构造环境,其成因可能与深大断裂的张性活动有关。

内蒙古东乌旗早二叠世超镁铁岩的发现及其构造意义

为研究东乌旗晚古生代地幔性质和造山演化特征,对在东乌旗西部首次发现的超镁铁岩—辉闪橄榄岩进行系统的岩相学和元素地球化学研究。东乌旗辉闪橄榄岩主要由橄榄石、角闪石、斜方辉石及少量斜长石、单斜辉石组成,SiO_2含量介于42.84%~43.96%、MgO(24.10%~26.10%)、Na_2O+K_2O(1.52%~2.32%,小于3.5%),低m/f(3.03~3.54)比值和高FeO^T(12.67%~14.33%)的含量、高Mg~#(76.42~79.20),属铁质超镁铁岩和拉斑玄武岩系列。岩石稀土总量较高(∑REE=39.57×10^(-6)~83.32×10^(-6)),轻稀土(LREE)相对于重稀土(HREE)明显富集[(La/Yb)_N=4.04~7.66],Eu异常不明显(δEu=0.90~0.95),稀土元素球粒陨石标准化配分模式表现为轻稀土相对富集的右倾型。岩石富集大离子亲石元素(LILE)Cs、Rb、Ba、Sr、K等,相对亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta,具明显的Nb、Ta、Ti负异常,而又有别于强烈Nb、Ta亏损的岛弧岩浆岩;相容元素Cr(769×10^(-6)~2480×10^(-6))、Ni(454×10^(-6)~901×10^(-6))含量较高;低Th/U(2.54~3.03)、Nb/U(3.40~12.85)比值和高La/Nb(2.60~3.63)、Ba/Nb(43.11~72.52)、Zr/Y(5.45~7.83)比值。综上,结合区域最新研究成果,我们认为辉闪橄榄岩来源于受俯冲流体交代的尖晶石相地幔橄榄岩部分熔融,上升过程中受地壳物质不同程度的混染,形成于早二叠世板内伸展构造体制,与古亚洲洋闭合之后板内非造山作用有关。这一认识填补了早二叠世幔源岩浆事件和非造山阶段超镁铁质岩石记录的空白。

内蒙古苏尼特右旗白垩纪A型花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

兴蒙造山带中段苏尼特右旗北部敖包吐岩体主要由二长花岗岩和正长花岗岩组成,LAICP-MS锆石U-Pb年龄分别为143.37±0.83Ma和142.58±0.61Ma,时代为早白垩世,代表着区域上燕山期最广泛的一期岩浆活动。地球化学分析表明,敖包岩体具高硅(71.68%~76.65%)、高碱(7.51%~9.01%))、低铝(12.01%~14.10%)、富铁、贫钙、贫镁特点,属于高钾钙碱性-碱性过渡系列花岗岩;稀土元素丰度中等,呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾模式。微量元素特征表现为大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K相对较为富集,高场强元素(HFSE)Nd、Ta、Zr和Hf相对富集,而Ba、Sr、P、Ti强烈亏损。上述特征与典型的A1型板内花岗岩相似,其成因可能为在岩石圈伸展环境下,大陆拉张减薄导致软流圈物质上涌,岩浆与上地壳发生混染而形成。

中条山西南地区基性岩墙群的地球化学特征及其地质意义

根据岩石学和地球化学组成分析,分3组讨论了中条山西南地区辉绿岩岩墙群的成因。结果表明:它们都是富集地幔源区源岩部分熔融的产物。第1组岩墙是初始岩浆经历少量的铁镁质矿物分离结晶作用的产物;第2组和第3组岩墙是玄武质岩浆又经历壳幔岩浆混合和斜长石、钛磁铁矿等分离结晶作用的产物;第3组岩墙可能受地壳混染和后期热液蚀变的影响较大。它们都形成于板内伸展环境,可能与熊耳–中条拗拉谷的发育有关。

南帕米尔北缘切实界别辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

南帕米尔北缘切实界别地区广泛分布的基性岩体（岩脉）侵位于下二叠统中，LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年获得其成岩年龄为269.5±1.3Ma，反映该地区存在中二叠世基性岩浆活动。岩体中SiO2含量为46.68%~49.20%，TiO2平均值为1.40%，（K2O＋Na2O）在3.94%~5.83%之间，属于碱性系列；稀土元素配分模式呈LREE富集型，δEu值为0.92~1.31，无明显Eu异常；明显富集K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素，相对亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素及Th、U放射性生热元素，类似于板内玄武岩；微量元素构造环境判别图亦显示其形成于板内构造环境。与邻区二叠纪基性火山岩地球化学特征对比，结果表明，南帕米尔和南羌塘在二叠纪同处于板内伸展环境，而冈底斯带属于岛弧背景，这为帕米尔和青藏高原石炭纪-二叠纪构造单元的划分与对比提供了岩浆作用方面的依据。

南岭早侏罗世稀有金属成矿作用研究——以闽西南大坪花岗斑岩为例

华南地区是我国重要的稀有金属矿产区,绝大部分具经济规模的稀有金属矿床均与高演化的富Li-F花岗岩有成因联系。大坪花岗斑岩位于南岭构造带最东缘福建省永定地区,与区内Nb-Ta矿床形成有关。该岩体SIMS和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为186.7±1.2Ma和190.7±1.1Ma,是华南少见的早侏罗世(200~180Ma)侵入的花岗岩侵入体,也是华南最早报道的早侏罗世稀有金属成矿事件。大坪花岗斑岩具高钾低镁、准铝质到弱过铝质的特征,属于高钾钙碱性花岗岩,并显示A型花岗岩的地球化学特征,如富硅(72.81%~76.44%)、高10000×Ga/Al比值、高FeO^T/MgO和高的Zr+Nb+Ce+Y含量、亏损高场强元素和Eu负异常明显等。全岩体系低的Zr/Hf、Nb/Ta比值,指示岩浆具有较高的分异演化程度,Nb 2 O 5和Ta 2 O 5均含量达到了花岗岩型稀有金属矿床的工业品位。花岗斑岩中锆石Hf-O同位素分析结果显示,其具有比较亏损的Hf同位素与比较均一的O同为素组成(εHf(t)=-2.4~3.4,δ^18 O=6.0‰~6.6‰)。结合微量元素地球化学特征,大坪花岗斑岩源区主要来源于软流圈地幔,并有约20%~30%壳源岩浆的加入,在成岩过程中发生了显著的分离结晶。晚期富氟的流体出熔并向上迁移可能对于Nb和Ta的再次富集与分异具有重要作用。大坪花岗斑岩与闽西南地区同时期的火山岩,如藩坑组双峰式火山岩,在空间上可与前人提出的“南岭山脉早侏罗世发育的东西向裂谷岩浆岩带(OIB型玄武岩、辉长岩和A型花岗岩组合)”相对应,是该裂谷带向东的延伸。

内蒙古东北部阿龙山地区早白垩世A型花岗岩特征及其意义

内蒙古东北部阿龙山地区的早白垩世花岗岩岩体就位于火山喷发形成的塌陷破火山口中央或火山断裂中,岩石类型有石英二长(斑)岩、晶洞正长花岗岩、文象碱长石英正长岩等。岩石普遍具文象结构、晶洞构造,但未见碱性暗色矿物;岩石化学上具高硅、富碱和富铝、低钛镁等特征,且岩石中富集高场强元素(HFSE),在微量元素蛛网图中出现Sr、Ba相对亏损,稀土配分曲线呈轻稀土富集的不对称右倾"海鸥"型,δEu亏损中等,岩石具较低的εNd(t)值(-3.00)和低的86Sr/87Sr初始值(0.708734)。以上岩体的岩石学、主微量元素及同位素特征表明,岩体具有铝质A1型花岗岩的特征,其成因与陆内巨量火山喷发造成的伸展、崩塌机制有关,反映了非造山板内拉张的构造环境。

内蒙古赵井沟钽铌矿床成矿作用探讨--来自天河石化、钠长石化花岗岩年代学、岩石地球化学的证据

内蒙古武川县赵井沟钽铌多金属矿床是近年来华北板块北缘新发现的大型稀有金属矿床,然而前人对该矿床的形成时代以及构造背景存在较大争议。本文以与成矿关系密切的天河石化花岗岩和钠长石化花岗岩为研究对象,开展了岩相学、岩石地球化学、岩浆和热液锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及Lu-Hf同位素的研究,探讨了岩浆源区性质和成岩成矿的构造环境。研究结果表明,钠长石化花岗岩中热液锆石加权平均年龄为118.9±1.8Ma;天河石化花岗岩岩浆锆石年龄为116±2Ma,热液锆石加权平均年龄结果为112.8±2.2Ma;热液锆石年龄略晚于岩浆锆石,说明热液锆石是在岩浆演化最后的熔体-流体相互作用阶段形成的。天河石化花岗岩和钠长石化花岗岩在主量元素上富硅、碱和铝,贫镁、钙、铁、钛和磷;在微量元素上均富集Rb、Th、U、Nb、Ta、Hf,强烈亏损Ba、Sr;其轻重稀土元素分异不明显,具有强烈的Eu负异常。岩体中发育以钠长石化,天河石化为主的蚀变,稀土元素呈现似M型"四分组"效应,Nb/Ta小于5,表明天河石化、钠长石化花岗岩经历了熔体和流体的相互作用。Lu-Hf同位素分析结果显示较负的εHf(t)值(天河石化花岗岩:-10.91~-8.17;钠长石化花岗岩:-10.98~-9.19),其对应的两阶段模式年龄tDM2分别为1689~1867Ma和1762~1871Ma,暗示富含Nb、Ta的中元古代渣尔泰山群、白云鄂博群为其岩浆源岩或提供了成岩、成矿物质。燕山晚期伸展的构造背景下,玄武质岩浆高位底侵富铌钽地壳造成减压部分熔融而形成的岩浆,岩浆在F、Cl等挥发组分的作用下发生结晶分异作用,造成铌、钽等成矿物质初步富集,并在岩浆晚期先后发生了以钠长石化、天河石化为代表的两期自交代作用及Nb、Ta的矿化作用,形成赵井沟钽铌多金属稀有矿床,该矿床为岩浆结晶分异-热液自交代作用混合成因。

东天山觉罗塔格构造带晚三叠世镁安山岩的厘定及其构造意义

新疆东天山地区印支期岩浆活动的岩石成因、源区性质及相关动力学背景一直是区域地质问题争论的焦点。对东天山构造带阿奇山安山岩开展岩石学、地球化学及锆石U-Pb-Hf系统研究,结果表明安山岩具斑状结构和气孔状构造,斑晶矿物主要为单斜辉石和斜长石,基质以针状斜长石微晶为主。锆石U-Pb定年结果表明镁安山岩喷发于235 Ma(晚三叠世),并含有石炭纪年龄的继承锆石。锆石Hf同位素分析显示岩浆期锆石具有低的ε_(Hf)(t)值(-31.7~-7.6)和古老的亏损地幔模式年龄(T_(DM)=2.2~0.7 Ga)。岩石地球化学特征显示样品为高MgO含量(3.7%~4.7%)和K_(2)O/Na_(2)O比值(0.6~1.1)及低TFeO/MgO比值(1.6~1.8)的高钾钙碱性镁安山岩。岩石地球化学特征结合区域构造岩浆成矿作用揭示阿奇山镁安山岩为板内伸展背景下含金云母的富集岩石圈地幔在较浅深度(<80 km)部分熔融的产物,且母岩浆混有古老地壳物质。晚三叠世阿奇山镁安山岩的厘定反映了该时期东天山地区处于岩石圈伸展减薄阶段。

南阿尔金晚泥盆世构造体制转换:来自索尔库里二长花岗岩年代学和地球化学的制约

对阿尔金索尔库里地区二长花岗岩进行了LA-ICP-MS馆石U-Pb定年及全岩主量、微量和稀土元素测试,结果表明二长花岗岩结晶年龄为(377.5±1.6)Ma和(377.4±2.1)Ma;具有高硅(SiO_(2)=72.55%-76.41%)和高碱(K_(2)0±Na_(2)0=7.32%~8.59%)、正常的铝含量(A/CNK=0.92~1.08)、高TFe0/MgO比值(2.57~6.47)的特征,为高钾钙碱性系列;富集轻稀土元素,具有明显Eu负异常;微量元素富集Rb、Th、Y、Zr和H等元素,亏损Ba、Sr、P和Ti等元索。上述特征表明索尔库里二长花岗岩为A型花岗岩,是幔源物质底侵作用引发的长英质地壳(变杂砂岩)部分熔融形成的母岩浆经过分离结晶而形成的,且具有Al型花岗岩特征。结合区域地质资料及同期岩浆岩活动历史,认为索尔库里地区二长花岗岩形成于板内伸展构造环境,为晚泥盆世南阿尔金构造带由后造山环境向板内构造体制转換的产物。

北秦岭西段早侏罗世A型花岗岩及其地质意义

本文通过岩相学、岩石地球化学、锆石U⁃Pb定年和Lu⁃Hf同位素组成分析等方法,对出露于北秦岭西段宝鸡岩体王家山一带的黑云母花岗岩和其中的包体进行了研究。结果表明,该花岗岩形成时代为187±2 Ma,属于高钾钙碱性—钾玄岩系列岩石,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素以及Nb、Zr和Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr和Eu,具有高的全岩锆石饱和温度(825℃~838℃),显示A型花岗岩特征,形成于造山后的板内环境,可能为秦岭岩群副变质岩与安山质岩石部分熔融的产物。暗色包体显示塑性流变特征,具有岩浆结构,发育针状磷灰石和具有复杂成分环带的更长环斑结构长石,是幔源岩浆注入酸性岩浆发生混合作用的产物,形成时代为191±2 Ma,其锆石Hf同位素组成变化范围较大,εHf(t)值介于-11.26~-2.51,主要为富集地幔部分熔融产物。综合本文及前人已有研究结果,认为~190 Ma的早侏罗世早期秦岭地区早中生代碰撞造山过程已经结束,区域开始逐渐进入板内伸展构造演化阶段。

东昆仑祁漫塔格地区玉古萨依基性超基性岩体成因及构造意义

玉古萨依基性超基性杂岩体位于东昆仑造山带祁漫塔格山西段玉古萨依地区。岩体侵入于祁漫塔格群变质砂岩中,由北西至南东方向岩性由超基性向基性过渡,可见明显的层状分异现象,普遍蚀变较强,辉石岩为主要的堆晶相。杂岩体岩石整体属于钙碱性系列,都属于富铁质或铁质基性超基性岩,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,稀土元素配分曲线为右倾型。微量元素特征显示不同岩石类型均为同源岩浆演化的产物。岩体中角闪辉长岩的锆石U-Pb年龄为406±2.6Ma,形成于早泥盆世早期。岩石地球化学特征显示岩体形成于板内伸展环境下,表明在该时期区域内已经为碰撞后的伸展阶段。本次研究发现该杂岩体应为祁漫塔格早古生代蛇绿构造混杂岩带中非蛇绿岩成因的镁铁-超镁铁质层状侵入体。