再论花岗岩按照Sr-Yb的分类:标志

2006年作者曾经按照Sr=400×10^(-6)和Yb=2×10^(-6)作为标志将花岗岩分为埃达克岩、喜马拉雅型花岗岩、浙闽型花岗岩和广西型花岗岩,在浙闽型中又分出南岭型(Sr<100×10^(-6)和Yb>2×10^(-6)),于是花岗岩被分为5类。Sr=400×10^(-6)和Yb=2×10^(-6)是根据阿留申群岛中的Adak岛的资料得出来的。本文统计了全球花岗岩6000多个数据(其中,埃达克型花岗岩为2810个,喜马拉雅型花岗岩636个,浙闽型花岗岩1183个,南岭型花岗岩1518个,广西型花岗岩142个,总共6289个),统计的结果,各类花岗岩的地球化学特征大致如下:(1)埃达克型花岗岩富Al_2O_3和Sr,贫Y和Yb,具较高和变化的铕异常,绝大多数样品的Sr>300×10^(-6),Yb<2.5×10^(-6)(当Sr=400×10^(-6)～600×10^(-6)时Yb值最大,Sr超过600×10^(-6),Yb降低至<2×10^(-6)),Al_2O_3在14%～18%之间,Eu/Eu~*大多在0.6～1.2范围;(2)喜马拉雅型花岗岩贫Sr和Yb,具中等的Al_2O_3和变化的Eu/Eu~*,Sr<300×10^(-6)和Yb<2×10^(-6)(少数Sr>300×10^(-6)),Al_2O_3为13%～17%,Eu/Eu~*为0.2～1.0;(3)浙闽型花岗岩贫Sr富Yb,Sr在40×10^(-6)～400×10^(-6)之间,Yb>1.5×10^(-6),Al_2O_3和Eu/Eu~*的变化类似喜马拉雅型花岗岩,Al_2O_3为12%～17%,Eu/Eu~*为0.4～1.0;(4)南岭型花岗岩以很低的Sr、Al_2O_3和Eu/Eu~*以及很高的Yb而不同于上述各类花岗岩,通常Yb>1.5×10^(-6),Sr<100×10^(-6)(Yb变化大,绝大多数>2×10^(-6);当Yb在2×10^(-6)～8×10^(-6)时,部分样品Sr可>100×10^(-6),但很少>200×10^(-6));Al_2O_3<14%,集中在11%～13%之间,Eu/Eu~*<0.7,大多<0.4;Yb越大,Sr越低,负铕异常越明显。文中讨论了花岗岩Sr-Yb分类的意义,指出本分类适用于产于大陆和海洋的绝大多数中酸性岩浆岩(可能不适用于一部分特别富铁和钾的花岗岩,如具有高Sr和Yb特征的广西型花岗岩)。不同类型的花岗岩主要反映了源区压力的不同,而源区成分、温度、部分熔融程度、水和挥发分的加入以及岩浆混合等的影响可能是次要的。文中指出,该分类的依据、其实质,是熔体与残留相平衡的理论。与浙闽型花岗岩平衡的残留相是斜长石,与喜马拉雅型花岗岩平衡的是斜长石+石榴石,与埃达克型花岗岩平衡的是石榴石,与南岭型花岗岩平衡的是富钙的斜长石。文中指出,加强实验岩石学研究,将年代学和地球化学研究密切结合起来是深化花岗岩研究的关键。

早中生代的华北北部山脉：来自花岗岩的证据

地质历史上何时何地曾经存在过高原或山脉是人们感兴趣的话题,根据花岗岩的地球化学特征(如Sr和Yb)与其形成压力的关系探讨了这种可能性。花岗岩按照Sr和Yb的含量可以分为5类:①埃达克岩(Sr>400×10-6,Yb<2×10-6)、②喜马拉雅型花岗岩(Sr<400×10-6,Yb<2×10-6)、③广西型花岗岩(Sr>400×10-6,Yb>2×10-6)、④浙闽型花岗岩(Sr<400×10-6,Yb>2×10-6)和⑤南岭型花岗岩(Sr<100×10-6,Yb>2×10-6)。其中除了广西型的含义不清楚以外,其他4类花岗岩的差别可能与其形成的深度有关。埃达克岩与残留相榴辉岩平衡,压力通常大于1.5GPa,相应的地壳厚度超过50km。喜马拉雅型花岗岩与高压麻粒岩平衡,石榴子石和斜长石是主要的残留相,压力通常在0.8～1.5GPa之间,相应的地壳厚度在40～50km之间。浙闽型花岗岩与角闪岩相(斜长石+角闪石)平衡,压力小于0.8GPa,相当于正常地壳的厚度(30～40km)。南岭型花岗岩形成于伸展环境,相当于正常或更薄的地壳厚度(30km或更小)。按照上述标志,根据现有的同位素定年和地球化学资料,在华北北部识别出一个东西向延伸的早中生代的山脉(三叠纪—早侏罗世),称为华北北部山脉。推测该山脉东西长约3000km,南北宽200～500km,高度3000～5000m。山脉大约在早、中三叠世时开始抬升,至晚三叠世达到顶峰,于早侏罗世后垮塌消失,指示西伯利亚板块和华北地块碰撞导致的一次强烈的挤压构造和快速的抬升事件。

相山矿田南部浯漳花岗斑岩体年代学、地球化学及地质意义

相山矿田的铀矿床集中分布于相山北部和西部两个铀成矿带,其中北部花岗斑岩型铀矿床占资源总量的36.55%。前人从年代学、地球化学、控矿因素与成矿模式等多方面对相山北部花岗斑岩做了不同程度的研究,但对于南部具有相同地质特征的花岗斑岩研究较为薄弱。近年来在相山南部相继发现浯漳、刁元、上南等众多铀矿点且见有一百多米的矿化段,表明其具有较大找矿前景。本文选择相山南部浯漳花岗斑岩开展野外地质调查、地球化学特征和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年等的系统研究,在厘定地质特征和成岩年代的基础上,探讨其岩石类型、构造环境及物质来源。研究结果如下:(1)花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,206Pb/238U年龄加权平均值分别为135.6±1.6Ma(MSWD=0.67,n=17)、135.2±1.5Ma(MSWD=0.95,n=19),集中在134~136Ma之间,属于早白垩世时期;(2)花岗斑岩Sr含量为154×10^-6~261×10^-6,Yb含量为2.65×10^-6~3.62×10^-6,具有低Sr高Yb特征,属浙闽型(S型)花岗岩;(3)花岗斑岩属于燕山晚期后造山伸展拉张构造环境的产物;(4)花岗斑岩来自中元古代上地壳部分熔融,未有明显地幔物质参与;(5)对比相山北部产铀花岗斑岩规模、岩相、年代学、地球化学等特征,浯漳花岗斑岩具有产铀可能性,相山南部地区至今找矿未有突破,可能是缺乏深部勘查工程,从而导致隐伏矿体未被发现。

腾冲-冈底斯新生代造山带的垮塌及陆间裂谷的形成

腾冲新生代中酸性火山岩以往研究较为薄弱，通过中酸性火山岩岩石地球化学研究，将腾冲新生代中酸性火山岩划分为高Sr、低Yb的埃达克型英安岩和低Sr、中Yb的浙闽型英安岩，其时限分别为上新世（2.78~4.04Ma）和早更新世（0.73~1.19Ma），为腾冲冈底斯带造山隆升后，由稳定至垮塌过程中形成的中酸性火山岩。中新世，腾冲冈底斯高原应力由东西向挤压为主转变为南北向走滑，造山带开始裂解。受潞西—保山地块阻挡，走滑方向偏转，在转折端轴向断片间滑脱形成裂谷盆地。裂谷形成初期，地幔减压上侵，下地壳高压部分熔融形成埃达克型花岗质岩浆；至早更新世，随着裂谷加剧，地壳厚度进一步减薄，在低压条件下下地壳部分熔融形成浙闽型花岗质岩浆。