琼中地区中三叠世黑云母二长花岗岩成壤过程的量化指标表征

土壤是地球关键带的重要组成部分,是岩石风化的结果,是连接岩石圈、生物圈、大气圈和水圈的纽带,其形成、发育和功能将深刻影响地球生态系统的可持续性(朱永官等,2015)。由岩石到土壤的风化过程中,土壤过程是控制地球关键带中物质、能量、信息流动与转化的重要节点。受成壤母质、气候等因素的影响,元素的活动性表现出不同的特点规律。不同学科通过不同量化指标表征成壤过程中元素的规律。

早侏罗世粗中粒黑云母二长花岗岩岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学特征及成因——以大兴安岭北段潮满林场地区为例

以大兴安岭北段额尔古纳地块北缘潮满林场地区粗中粒黑云母二长花岗岩为研究对象,采用地质调查、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,分析粗中粒黑云母二长花岗岩岩石学、主量元素、微量元素和年代学等特征,探讨成因及构造环境。结果表明:潮满林场地区粗中粒黑云母二长花岗岩具有Ⅰ型花岗岩特征,属于弱过铝质高钾钙碱性花岗岩;粗中粒黑云母二长花岗岩中SiO_(2)的质量分数为68.92%~72.44%,Na 2O的质量分数为4.65%~4.85%,K_(2)O的质量分数为3.33%~4.41%,Al_(2)O_(3)的质量分数为15.25%~16.75%,里特曼指数为0.95~2.84;稀土元素总量的质量分数为(101.24~152.40)×10^(-6),轻、重稀土元素分馏明显,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,其中富集Rb、Th、Ce、Zr等元素,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等元素。粗中粒黑云母二长花岗岩岩浆来源于新增生下地壳物质的部分熔融,形成于早侏罗世(192.1±1.6)Ma。研究区早侏罗世粗中粒黑云母二长花岗岩的形成环境为与蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲—碰撞作用相关的活动大陆边缘火山弧环境。该结果为研究大兴安岭北段潮满林场地区粗中粒黑云母二长花岗岩岩体构造背景和年代学提供依据。

新疆阿尔泰南缘克因布拉克铜锌矿区黑云母二长花岗岩地球化学特征及意义

新疆阿尔泰南缘克因布拉克铜锌矿区出露大面积花岗岩，岩性主要为二长花岗岩、钾长花岗岩、黑云母花岗岩和英云闪长岩，矿体赋存于二长花岗岩与上志留统—下泥盆统康布铁堡组外接触带中。室内显微镜下鉴定二长花岗岩发育二云母二长花岗岩和黑云母二长花岗岩2种岩相。黑云母二长花岗岩具有高硅、高碱、贫钠富钾、准铝质—过铝质的特点；微量元素特征表现为Rb、Th、K、Ce、Nd、Tb富集，Ba、Nb、Sr、Ti强烈亏损；稀土元素配分模式为轻稀土相对富集的右倾型，具有稀土总量中等及中等负铕异常的特点。这些特征表明该花岗岩属于高钾钙碱性准铝质—过铝质S型。岩石的ISr（t）值为0.703 039-0.705 729，εNd（t）值相对较低，多数为近于0的负值，T2DM两阶段模式年龄集中在1.145-1.194 Ga。岩石可能由中元古界富含黑云母的变质砂岩或正变质岩和少量幔源物质在较低压力条件下熔融形成，源区有斜长石的残留。地球化学特征表明该区花岗岩具有良好的含矿性，其矿床形成于后碰撞的伸展环境，成矿作用与二长花岗岩的岩浆期后热液有关。

辽西台里黑云母二长花岗岩地球化学特征及锆石U-Pb年代学

辽西台里地区花岗质岩石主要由花岗质片麻岩、斑状花岗质片麻岩和黑云母二长花岗岩等组成，这些花岗质岩石均曾被视为新太古代花岗岩。根据各类花岗质岩石的产状序次关系确定，块状/片麻状黑云母二长花岗岩呈岩脉或岩枝状侵入太古宙花岗质片麻岩和斑状花岗质片麻岩中，分别出露于研究区南北两侧。地球化学研究表明，黑云母二长花岗岩属于准铝质弱过铝质的 I 型花岗岩，显示火山弧花岗岩的特点。黑云母二长花岗岩中锆石组成复杂，大量继承性锆石和新生锆石共存。新生锆石岩浆结晶特征明显，内部发育振荡生长环带，并具较高的 Th/U 值（0．15～1．70）。两个样品的新生锆石 U- Pb 定年结果（加权平均年龄）分别为（153．7±2．0）Ma 和（153．7±4．7）Ma。研究表明，黑云母二长花岗岩为源自下地壳中基性火成岩的晚侏罗世花岗质侵入岩，其构造背景与古太平洋板块向亚洲大陆下俯冲作用有关。

单轴压缩条件下不同含水率黑云母二长花岗岩破坏特征与机制

花岗岩在不同含水率条件下的变形破坏特征和机制对此类工程岩体稳定性评价具有重要的意义。开展不同含水率黑云母二长花岗岩单轴压缩试验,分析破坏特征和应力-应变曲线特征,开展断口扫描电镜试验,分析微观形貌特征,研究破坏机制。试验结果表明:黑云母二长花岗岩具有明显的应变软化特征;随含水率增大,曲线上微裂隙压密阶段长度逐渐增加,稳定破裂阶段及非稳定破裂阶段长度均逐渐缩短,但所占比例增大,曲线上峰前阶段涨落交替现象加剧;饱和时单轴抗压强度和弹性模量相比干燥时分别降低了40.68%,20.3%;变形破坏过程可大致分为以下5个阶段:平静期、裂纹萌生期、裂纹扩展伴随颗粒弹射期、片状碎片剥落伴随颗粒弹射期及崩落式破坏期;随含水率增大,花岗岩破坏时的剧烈程度、发出的声响及脆性程度均逐渐降低;花岗岩破坏机制为拉-剪复合破坏,低含水率时以压致拉张破坏为主,随含水率增大呈现拉张破坏减少而剪切破坏增多的趋势,饱和时以剪破坏为主。研究结果可为黑云二长花岗岩与水之间的耦合模型构建提供理论支撑,对水-岩耦合环境下工程岩体稳定性分析具有重要科学意义。

内蒙古小井子北铜钼矿区黑云母二长花岗岩年代学、地球化学特征及地质意义

巴林左旗小井子北铜钼矿位于大兴安岭南段铅锌—银—铜—锡—铁成矿带内,是近年来发现的一个小型矿床,成矿与中粗粒黑云母二长花岗岩密切相关。黑云母二长花岗岩的SiO_2含量为69.7%~71.15%,富钾(K_2O=3.65%~3.93%),富铝(Al_2O_3=14.34%~14.64%),属高钾钙碱性系列。A/NK值为1.36~1.39,A/CNK值为0.98~1.04,属于准铝质—过铝质岩石。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年方法测得黑云母二长花岗岩年龄是(131.79±0.64)Ma(2σ,N=24,MSWD=0.35)^(134.16±0.55)Ma(2σ,N=30,MSWD=0.47),其年龄基本可以代表小井子北铜钼矿的成矿年龄,表明该矿床是早白垩世强烈构造—岩浆活动的产物。黑云母二长花岗岩花岗岩具有典型的A型花岗岩地球化学特征,属于低Sr高Yb型,暗示了在成岩过程中存在着斜长石的分异作用,源区的残留相为角闪岩相,形成深度较浅(约30 km),形成位置可能为中上地壳。黑云母二长花岗岩形成在板内岩石圈伸展环境下,可能与幔源岩浆底侵作用促使上覆先存地壳发生部分熔融有关。

内蒙古阿巴嘎旗晚石炭世黑云母二长花岗岩岩石地球化学特征

内蒙古阿巴嘎地区晚石炭世花岗岩主要为黑云母二长花岗岩。黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄为(318. 1±3. 3) Ma,为晚石炭世;黑云母二长花岗岩微量元素在成分上表现出富集大离子亲石元素(LILEs) Rb、Th、U和K,亏损Ba、Sr以及高场强元素(HFSEs) Nb、P、Ti的特征,为典型碰撞过程形成的Ⅰ型花岗岩特征。通过年代学、岩石地球化学研究,认为研究区晚石炭世黑云母二长花岗岩形成于华北板块向西伯利亚板块俯冲碰撞环境。

东昆仑热水钼矿区似斑状黑云母二长花岗岩元素地球化学及年代学研究

热水钼矿区处于东昆仑造山带东段,大地构造位置位于北昆仑岩浆弧,区内侵入岩较发育,其中与热水钼多金属矿密切相关的矿化似斑状黑云母二长花岗岩岩相学及地球化学数据显示,Si O2含量在67.64%~71.09%,铝饱和指数（A/CNK）为0.86~1.11,为准铝质到过铝质,K2O/Na2O值1.35~2.32,里特曼指数为1.73~1.99,属于高钾钙碱性I型花岗岩。岩石总体上富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K、Pb等,明显亏损高场强元素Ta、Nb、Ce等,贫P、Ti。稀土元素总量（ΣREE）为94.27×10^-6~127.44×10^-6,平均为110.92×10^-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有较明显的轻稀土富集、重稀土亏损的特征,弱到中等程度的负铕异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（230.9±1.4）Ma,形成于印支期,钼多金属矿与这一时期岩浆活动密切相关。综合分析表明,似斑状黑云母二长花岗岩形成构造体制转换阶段,在热水地区具有寻找斑岩型矿床潜力。

藏东纽多黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄及成因

通过对澜沧江北段卡贡地区出露的纽多黑云母二长花岗岩的岩石学、岩石地球化学及锆石U-Pb年龄的研究,分析了纽多黑云母二长花岗岩的地球化学和原岩特征。黑云母二长花岗岩中的锆石具有明显的振荡环带,较高的Th/U值(普遍大于0.4),属于典型的岩浆成因锆石,用LA-ICP-MS测得锆石^(206)Pb/^(238)U年龄为243.6±1.4Ma(MSWD=1.00,n=15),时代为中三叠世。岩石地球化学特征表明,该黑云母二长花岗岩具有较高的SiO_2、Al_2O_3及高钾富碱的特征,A/CNK值为1.05~1.08,为过铝质高钾钙碱性系列;稀土元素配分模式显示,配分曲线为右倾型,具有明显的负Eu异常和弱负Ce异常,表现为Nb、Ta、P、Zr、Ti等高场强元素相对亏损,相对富集Rb、K、Th、U等大离子亲石元素。岩石地球化学特征表明,纽多黑云母二长花岗岩为S型花岗岩,形成于地壳加厚增温环境下的深熔作用。

广西云开地区那蓬岩体黑云母二长花岗岩年代学、地球化学特征及成因

华南地区印支期经历了强烈的构造运动和岩浆活动,印支期花岗岩的构造背景一直是地学界讨论的热点问题。本文对广西云开地区那蓬黑云母二长花岗岩体进行了详细的锆石年代学、地球化学特征及成因研究。结果显示:那蓬岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为(257.8±1.2)Ma,结晶年龄为晚二叠世;岩石主量元素具有富钾、富铝质特点,属于钙碱性岩石;微量元素主要富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K、Pb),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Zr、Hf)和Ba、Sr元素;稀土元素特征表现为轻稀土元素相对富集,重稀土元素亏损,稀土元素球粒陨石配分曲线呈右倾型,具有较明显轻重稀土分馏特征和负铕异常(δEu=0.41~0.66)。地球化学特征指示了花岗岩的物质来源主要为古老地壳杂砂-泥质源岩部分熔融,构造环境有可能形成于板块碰撞环境的后造山阶段。

川西雀儿山燕山期黑云母二长花岗岩地球化学特征及年代学意义

长期以来,义敦岛弧带及甘孜―理塘结合带一直都是地质学界研究的热门地段,加之其特殊的大地构造位置和丰富的贵金属（谭洪旗等,2016）、有色金属等矿产资源而倍受广泛关注。

内蒙古伊敏地区黑云母二长花岗岩锆石U-Pb定年及地质意义

首次对内蒙古伊敏地区黑云母二长花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和地球化学研究。分析结果显示,该区黑云母二长花岗岩具有高硅(w(SiO_2)=68.32%～70.62%),富碱(w(Na_2O+K_2O)=7.79%～9.01%),贫CaO(0.89%～2.51%)、MgO(0.80%～1.30%)、P_2O_5(0.16%～0.23%)的地球化学特征。A/CNK和A/NK值分别介于0.99～1.08和1.22～1.42之间,属于准铝质-过铝质钙碱性系列。岩石稀土元素总量较低,轻重稀土元素分馏明显(∑LREE/∑HREE=13.35～16.19),无明显Eu、Ce异常,富集K、Rb、Th、Ba、Sr和LREE,相对亏损U、Ti、La、Ce,综合分析认为黑云母二长花岗岩具有Ⅰ型花岗岩的地球化学特征。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明,其形成于(303±2)Ma,为晚石炭世岩浆活动产物。Hf同位素数据显示,其具有高的_(εHf)(t)值(+9.20～+15.89),对应二阶段模式年龄(T_(DM2))集中分布于700～500 Ma之间,反映黑云母二长花岗岩起源于新元古代增生的地壳,形成于兴安地块和松嫩地块碰撞后的伸展背景。

青海沱沱河地区赛多浦岗日二长花岗岩中黑云母化学成分特征及地质意义

电子探针分析结果表明,沱沱河地区赛多浦岗日二长花岗岩中黑云母具有富MgO、SiO_2、(Na_2O+K_2O),相对贫Al_2O_3、FeO^t的特征;镁质率(M=0.60~0.65)高,∑Al值(1.30~1.39)偏低,中等Fe/(Mg+Fe)(0.42~0.44)比值,为镁质黑云母;估算其结晶温度为580℃~645℃,且岩浆体系具有较高的氧逸度。黑云母的成分特征显示其寄主岩体为造山背景下形成的钙碱性花岗岩,其源区具有壳-幔混源的特征。

上黑龙江盆地前哨林场黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

上黑龙江盆地前哨林场位于兴蒙造山带东段额尔古纳微地块北缘,北与西伯利亚古陆以蒙古—鄂霍次克缝合带相隔,东以塔源—喜桂图断裂与兴安地块相邻。本文通过对上黑龙江盆地前哨林场黑云母二长花岗岩进行锆石U-Pb年龄、主微量及同位素地球化学系统研究,为探讨早古生代额尔古纳微地块与相邻地块的碰撞机制提供理论依据。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测定技术,获得研究区黑云母二长花岗岩结晶年龄为(458.4±2.4)Ma(MSWD=0.022),确定了岩体形成时代为早古生代中—晚奥陶纪。岩石中锆石Hf同位素ɛHf(t)值介于–4.64~1.84,其测点大部分位于球粒陨石演化线之下,两阶段模式年龄(tDM2)介于715~1126 Ma。地球化学显示岩石具有富硅、富铝、富碱等特征;稀土配分曲线表现出轻稀土(LREE)相对富集,重稀土(HREE)相对亏损的右倾特征,且岩石相对富集大离子亲石元素Rb、K及高场强元素Th、U、Zr、Hf,相对亏损大离子亲石元素Ba、Sr及高场强元素Nb、Ta、P、Ti。岩石成因类型判别图显示前哨林场黑云母二长花岗岩具A型花岗岩特征,岩石Hf同位素及微量元素特征显示岩体岩浆来源于中—新元古代古老地壳的熔融,且存在少许幔源物质及新增生地壳物质熔融的参与,元素特征暗示岩石形成于额尔古纳地块与西伯利亚古陆碰撞后的伸展构造环境背景下。结合前人对额尔古纳地块早古生代花岗岩形成背景的研究,认为额尔古纳地块北缘及东北缘早古生代花岗岩形成机制不同,前者形成于额尔古纳地块与西伯利亚古陆及蒙古—图瓦地块碰撞、拼接后伸展背景下;后者主要形成于额尔古纳与兴安地块碰撞伸展背景下。

北秦岭翠华山-库峪一带晚中生代花岗岩黑云母地球化学特征及成因

为探讨北秦岭造山带晚中生代岩浆复杂多样的成因机制,以北秦岭中段翠华山、大峪及库峪地区晚中生代二长花岗岩为研究对象,利用电子探针技术对其中的黑云母进行地球化学分析.结果显示,所采样品中的黑云母主体属于镁质黑云母,其成因类型为原生黑云母.矿物化学数据计算结果显示,翠华山、大峪及库峪二长花岗岩样品中黑云母的结晶压力均值分别为205、202、211 MPa,对应结晶深度分别为7.8、7.6、8.0 km,结晶温度均值分别为711、653、657℃,氧逸度均值分别为-16.45、-18.40、-18.27.基于上述结果分析,揭示研究区二长花岗岩主要物质来源于地壳并有少量幔源物质加入,翠华山、大峪及库峪二长花岗岩具有I型花岗岩亲缘性,均属于造山带钙碱性花岗岩系.

湖南骑田岭岩体北东部角闪石黑云母二长花岗岩的^(40)Ar—^(39)Ar定年及其意义

对骑田岭岩体主体仰天湖单元粗中粒斑状角闪石黑云母二长花岗岩进行了黑云母40Ar-39Ar年龄测定,获得坪年龄为(155.1±1.8)Ma,等时线年龄为(154.7±1.8)Ma。该年龄样品提高了骑田岭岩体形成时代的面上控制程度,与前人有关高精度年代资料一起说明骑田岭序列为中侏罗世末—晚侏罗世初形成的大岩基,基本排除其内部有其它时代成分的可能。结合骑田岭地区锡矿与花岗岩的关系,认为江口一带具有寻找锡矿的前景。

湘东北地区幕阜山燕山早期黑云母二长花岗岩地球化学特征与成岩机制探讨

传梓源铌钽锂矿床是位于幕阜山岩体南缘的一个中型矿床。为了探讨与稀有金属成矿存在成因联系的幕阜山燕山早期花岗岩的岩石成因、成岩物质来源以及成岩动力学背景,本文通过对黑云母二长花岗岩的主微量元素和稀土元素组成的进行研究。结果显示幕阜山燕山早期花岗岩早期的SiO_(2)含量为71.50%~73.67%,属酸性岩类,贫Mg,贫钙,属于钙碱性过铝质岩石。稀土总量(ΣREE)变化范围93.63×10^(-6)~147.92×10^(-6)之间。轻重稀土比值(LREE/HREE)介于12.97~28.99之间,轻稀土较富集,铕和铈呈弱负异常。本区岩体的大离子亲石元素含量出现分化,显著富集Ba、U等元素,而强烈亏损Nb、Ta、Rb、Th、Sr。岩体中Ga元素和高场强元素Zr、Ce、Y等含量均较高。幕阜山早期花岗岩属于A型花岗岩,成岩物质具有壳幔混合来源。本区成岩发生的动力学背景为与古太平洋板块俯冲有关的弧后拉张背景,是板块俯冲作用晚期挤压-伸展转换环境下的产物。

内蒙古科右前旗树木沟地区黑云母二长花岗岩特征及构造意义

科右前旗树木沟所处大地构造位置为天山–兴蒙造山系之大兴安岭弧盆系,三级构造单元是锡林浩特岩浆弧。本论文在详细野外调查基础上,对岩石学、岩石地球化学和年代学特征进行分析,对研究区侵入岩的成因进行了探讨,认为黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为222 ±2.5 Ma,形成于中三叠世印支期,且具有相对富钾,过铝质的特点,属于过铝质的高钾钙碱性岩石系列。黑云母二长花岗岩岩石类型为I型,分异程度较低,为印支期造山后–后碰撞的伸展构造环境下所形成的产物。

湖北蕲春烈马咀花岗岩锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

湖北省蕲春县烈马咀花岗岩主要为黑云母二长花岗岩，由黑云母、钾长石、斜长石和石英等矿物组成，属于梅川杂岩体主岩体乱泥滩单元的组成部分。LA．ICP．MS锆石u．Pb定年结果显示，其U-Pb谐和年龄为123±0．85Ma（N=15，MSWD=0．21），206-pb／238-U表面年龄加权平均值为123±1Ma（N=15，MSWD=0．21），略晚于乱泥滩主岩体侵位年龄（131Ma）和大别山地区晚中生代岩浆活动峰期年龄（130Ma）。烈马咀花岗岩主．微量元素分析显示，主要元素以高Si02（74．76％～77．64％）、富碱（K20＋NazO7．18％～7．96％）和过铝质（A120312．73％～14．06％）为特征；微量元素以富集大离子亲石元素（如Rb和Pb等）和亏损高场强元素（如Nb、Zr、P和Ti等）为特征；稀土元素具有轻稀土富集和Eu负异常（δEu=0．4l～0．65）特征。烈马咀花岗岩成岩年龄和岩石地球化学特征显示其成因与大别山造山带内晚中生代花岗岩类似，均来自古老下地壳物质的部分熔融，形成于晚中生代整个中国东部岩石圈伸展减薄的构造背景下。

湖北蕲春烈马咀花岗岩锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

湖北省蕲春县烈马咀花岗岩主要为黑云母二长花岗岩，由黑云母、钾长石、斜长石和石英等矿物组成，属于梅川杂岩体主岩体乱泥滩单元的组成部分。LA—ICP—MS锆石U—Pb定年结果显示，其U—Pb谐和年龄为123±0．85Ma（N=15，MSWD=0．21），206^Pb／^238U表面年龄加权平均值为123±1Ma（N=15，MSWD=0．21），略晚于乱泥滩主岩体侵位年龄（131Ma）和大别山地区晚中生代岩浆活动峰期年龄（130Ma）。烈马咀花岗岩主-微量元素分析显示，主要元素以高SiO2（74．76％～77．64％）、富碱（K2O＋Na2O=7．18％～7．96％）和过铝质（Al2O3=12．73％～14．06％）为特征；微量元素以富集大离子亲石元素（如1Rb和Pb等）和亏损高场强元素（如Nb、Zr、P和Ti等）为特征；稀土元素具有轻稀土富集和Eu负异常（δEu=0．41～0．65）特征。烈马咀花岗岩成岩年龄和岩石地球化学特征显示其成因与大别山造山带内晚中生代花岗岩类似，均来自古老下地壳物质的部分熔融，形成于晚中生代整个中国东部岩石圈伸展减薄的构造背景下。