中天山南缘那拉提碱性花岗岩岩石成因——来自锆石微量元素和Hf同位素的证据

位于中天山南缘的早二叠世那拉提碱性花岗岩以近东西向狭长条带状侵入于志留系巴音布鲁克组之中,花岗岩锆石的CL图像均显示有清晰的振荡环带和较高的Th/U比值。其中一类显示出典型岩浆锆石的稀土元素球粒陨石标准化配分样式;另一类锆石则具有相对较低的Ce/Ce*比值和较高的(La/Sm)N比值,通过锆石微区微量元素特征和U-Pb同位素测年,可以推断此类锆石形成于较低的fO2环境中,且可能与流体作用的改造无关。那拉提碱性花岗岩具有较高的锆饱和温度和低Sr高Yb的全岩地球化学特征,所有被测锆石的重稀土元素呈强烈富集型,表明它们应形成于正常或减薄的地壳压力环境之中。此外,被测定的锆石微区都具有较高的Hf同位素比值和正εHf(t)值,且二阶段模式年龄均大于花岗质岩浆的结晶时代,说明那拉提花岗岩应是新生的玄武质地壳在早二叠世部分熔融的产物。结合本地区的花岗岩同位素年龄和火山岩岩石成因研究,认为那拉提花岗岩为石炭纪—二叠纪天山全区岩石圈强烈拉伸作用下,中天山南缘花岗质岩浆活动的地质记录。

新疆西准噶尔库什库都克岩体地质时代、地球化学及岩石成因

新疆西准噶尔构造带分布着大量中酸性侵入体，其性质和侵位期次对于认识该构造带的演化及其成矿过程具有十分重要的意义。然而，由于部分岩体缺乏精确的同位素年代学和地球化学数据（如库什库都克岩体），制约了对其成因类型的认识。本文通过对库什库都克岩体野外地质调查、LA—ICP-MS锆石U—Pb同位素测年及岩石地球化学分析，探讨其形成时代和成因类型。结果表明，该岩体出露面积仅约为3km2，岩性主要为花岗闪长岩，见少量花岗闪长斑岩。LA—ICP—MS锆石U—Pb获得其形成时代为311．9±2．6Ma（n=20，MSWD=0．05）。地球化学特征显示其具有I型花岗岩的特征。岩体主量元素具有相对富硅（SiO2=65．78％-67．76％）、中等铝（Al2O3=15．66％-16．29％）、富碱（Na2O＋K2O=7．79％-8．04％）、贫钾（K2O=3．48％-3．86％）的特征，FeOT／MgO值较低（3．77—4．36），A／CNK=0．99—1．20，A／NK=1．43～1．48，属高钾钙碱性准铝质-弱过铝质岩石；稀土配分曲线为右倾型，负Eu异常较明显（δEu=0．57-0．72），微量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素Rb、Ba，相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和重稀土Yb、Y，10^4Ga／A1值较低（2．21—2．56）等特征。这与区内如包古图、别鲁阿嘎希等钙碱性系列的小岩体在成岩时代、地球化学特征以及成因类型上具有相似性，表明它们可能具有相同的地球动力学背景，同为俯冲作用的产物。而与300Ma左右形成于后碰撞环境的庙尔沟、阿克巴斯陶等A2型大岩基明显不同，暗示西准噶尔地区可能存在着性质不同的两期岩浆活动，这为区域晚古生代岩浆活动和构造演化等研究提供了资料。

花岗岩成因及构造环境认识

在地球中,花岗岩几乎全部产于大陆,是大陆分布最广的岩石之一,是有别于大洋地壳的最主要的物质组成标志。通过研究长期以来地质学者们对花岗岩的研究,取得了一些对花岗岩的认识。其中包括对花岗岩成因的分类。每种类型都对应了不同的地质历史演化。并认识到花岗岩的地壳深熔论是研究其成因的基础所在。在研究花岗岩岩石成因的过程中主要考虑大地构造环境以及源岩对其的影响。最后,深入探讨了花岗岩形成的大地构造背景。

华南地区中生代Cu-(Mo)-W-Sn矿床成矿作用与洋岭/转换断层俯冲

华南地区是我国重要的金属矿产资源产地,除了发育大量的钨锡钼铋和稀土等金属矿产外,还有铜金矿床分布。本文通过对华南地区29个典型Cu-Mo-W-Sn矿床的时空分布及其与之有关的花岗质岩体的侵位年龄分析,探讨了与不同成矿类型有关的花岗质岩石的地球化学特征。本文认为华南地区10个典型的与Cu有关的矿床主要发生在180～170Ma、160～150Ma以及105～90Ma三个时期,而10个钨矿床主要集中于170～130Ma;4个W-Sn矿床集中于170～130Ma和120～110Ma;而5个Sn矿床则发育于170～150Ma、130～110Ma以及100～90Ma三个时期。Cu矿床主要与同熔型花岗岩有关,而Mo、W-Sn既与同熔型花岗岩有关,又与改造型花岗岩有关。在岩石地球化学上,与Cu-（Mo）-W-Sn成矿作用有关的花岗质岩石也表现出不同的地球化学特点,如,从Cu-（Mo）矿床到W-Sn矿床SiO2含量有逐渐增大、氧化性逐渐降低、还原性逐渐增加以及分异演化程度有逐渐增高的趋势。与Cu-（Mo）-Au矿床有关的花岗质岩石具有较低的SiO2（60.3%～68.1%）,氧化性较高（Fe2O3/FeO=0.31～1.81）,分异演化程度较低（Rb/Sr=0.05～3.3）的特点;与Cu-（Pb）-（Zn）矿床有关的花岗质岩石具有相对较高的SiO2（73.3%～75.2%）,氧化性稍高（Fe2O3/FeO=0.68～1.74）,分异程度稍低（Rb/Sr=10.8～57.8）的特点;而与Mo矿床有关的花岗质岩石具有较宽的SiO2（67.3%～76.2%）变化范围,氧化性稍低（Fe2O3/FeO=0.68～1.74）,分异演化程度稍低（Rb/Sr=0.6～9.29）;与W矿有关的花岗质岩石的SiO2含量为69.9%～80.1%,还原性稍低（Fe2O3/FeO=0.19～0.76）,分异演化程度稍高（Rb/Sr=21.9～61.7）;与W-Sn矿床有关的SiO2为74.8%～78.7%,还原性较低（Fe2O3/FeO=0.08～0.59）,分异程度较高（Rb/Sr=10.8～139）;与Sn矿床有关的花岗质岩石的SiO2为64.8%～76.9%,还原性高（Fe2O3/FeO=0.01～0.58）,分异演化程度高（Rb/Sr=1～530）。在结合华南地区花岗岩类岩石的分布特征以及盆岭构造的特点,本文提出华南地区Cu-Mo-W-Sn矿床的成矿作用是不同时期大洋板块或者洋岭多阶段俯冲结果的新成因模型,即早侏罗世休眠的Farallon-Izanagi洋岭俯冲导致早—中侏罗世Cu成矿作用;中—晚侏罗世活动的Farallon-Izanagi洋岭和转换断层俯冲是中晚侏罗世Cu-（Mo）-（W）成矿作用以及多阶段W-Sn成矿作用的触发动力,而白垩纪Izanagi大洋板块俯冲则是白垩纪斑岩型Cu-W-Sn成矿作用的诱因。该模型的提出较好地解释了华南中生代大规模岩石圈拆沉—减薄—伸展的机制及其大规模成矿作用的动力。

东昆仑丘吉东沟地区泥盆纪花岗岩的成因机制及其对原特提斯造山作用的启示

东昆仑造山带发育巨量显生宙花岗岩,记录了特提斯造山作用的岩浆-构造演化过程。本次研究以东昆仑丘吉东沟地区泥盆纪花岗岩体为研究对象,开展系统的岩石学、年代学和地球化学研究,厘定其成因类型,揭示岩石成因及其对原特提斯造山作用的启示。丘吉东沟花岗岩体由斑状花岗闪长岩组成,岩体内发育暗色微粒包体。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析显示,斑状花岗闪长岩形成于382.7±3.6 Ma,判定其为中泥盆世岩浆活动的产物,岩石具有富硅(w(SiO2)=66.80%~73.15%)、富碱(w(K2O+Na2O)=7.07%~8.50%)和低铝(A/CNK=0.88~0.97)的特征,属于准铝质高钾钙碱性岩石。岩石的w(MgO)和w(FeO)分别为0.74%~1.77%和2.13%~4.98%,具有变化范围较大的Mg#值(21~50)。岩石富集Zr, Nb, Ce和Y等高场强元素(Zr+Nb+Ce+Y=330~540×10-6),亏损Ba, Sr, P,Ti和Eu等元素。岩石的稀土分配模式呈右倾的"海鸥式"特征,具有显著的负Eu异常(δEu=0.12~0.35)和较高的10 000*Ga/Al比值(2.65~3.72),属于典型的A型花岗岩。构造判别图解指示岩石具有A2型花岗岩特征,形成于后碰撞伸展构造环境。综合分析表明,丘吉东沟泥盆纪A型花岗岩起源于低压高温条件下长英质地壳的部分熔融,具有一定的岩浆混合印记,其成因背景与东昆仑原特提斯域碰撞后伸展作用相关。