相图对广西栗木花岗岩斑晶及起源岩浆的热力学形成条件的分析

与压力、温度、源岩成分、部分熔融程度有关的岩浆起源量化分析是花岗岩研究的难点。以广西栗木第二阶段花岗岩为研究对象,在岩相学及晶体类型分析的基础上,选择熔体晶体群中的斑晶和小颗粒环带净边结构斜长石及自形石英等作为探讨花岗岩起源之初始岩浆的特殊晶体群,运用相图分析它们形成时的压力和温度,进而推导出初始岩浆形成时的压力约为0.43 GPa(相当于深约16km处的上地壳),开始熔融出岩浆的共结点温度约为720°,初始岩浆最终熔出温度略高于800°,源岩成分的基性程度Ab/An值大于7.8。研究还表明,选择的特殊晶体群没有经历岩浆上升途中的阶段性生长,并认为,对于钙长石含量低的An—Ab—Or—Q岩浆体系(An<5%),斑晶条纹长石的成分能够反映花岗岩浆起源时的部分熔融程度。该研究克服了前人利用矿物化学成分计算只能得出岩浆侵位时结晶温度、压力而得不到部分熔融时的熔融温度和压力的缺点,可为花岗岩起源分析提供有益的参考。

女山中更新世碧玄岩岩浆的起源和演化

产于大陆板内环境的女山中更新世碧玄质火山岩及其所含幔源二辉橄榄岩捕虏体的研究结果揭示，在裂谷作用初始阶段，由于软流圈地幔柱上隆减压，造成深部溶解于地幔橄榄岩高压固体矿物相中的挥发组分出溶，这些出溶的初始地幔流体相在一定部位聚集，于３０Ｍａ前，大约３７ｋｍ之下，在地幔橄榄岩中诱发同步的部分熔融和交代作用，并相应产生原生碧玄质岩浆。后者上升速度较快，既未经历壳内高位岩浆房贮集，也没有遭受大陆地壳混染，只是在输送往地表的途中伴随结晶分离作用，发生一定程度演化。

铜、镍、铂族元素地球化学性质及其在幔源岩浆起源、演化和岩浆硫化物矿床研究中的意义

Ni、Cu和PGE具有不同于其他微量元素的特殊的地球化学性质,这些特殊的性质使得它们在幔源岩浆起源和演化以及岩浆硫化物矿床的成因研究中具有不可替代的作用。在S不饱和的条件下,Ni、Os、Ir和Ru具有相容元素的特性,而Cu和Pd是强不相容元素,因此,它们在玄武岩浆分离结晶过程中常常发生分异。一旦体系达到S饱和,这些元素则会强烈地进入硫化物熔浆,特别是PGE具有极高的硫化物熔浆/硅酸盐熔浆分配系数,极微量的硫化物熔离便可导致残余岩浆中PGE的显著亏损,因此,PGE是玄武岩浆硫化物熔离作用最敏感的示踪元素。硫化物熔离和成矿实质上是幔源岩浆特殊演化过程的结果,所以,Ni,Cu和PGE的特殊性质可用来探讨岩浆硫化物成矿的关键控制因素。Ni、Cu和PGE具有不同的单硫化物固溶体/硫化物熔浆分配系数,因此,它们也是硫化物熔浆结晶分异的重要示踪元素。本文试图从Ni、Cu和PGE地球化学性质和行为入手,并借助一些研究实例,对它们在幔源岩浆起源和演化以及岩浆硫化物矿床成因研究中的示踪意义进行系统介绍。

中国东部燕山期和四川期岩石圈构造滑脱与岩浆起源深度

较确切地研究岩石函内部构造滑脱面在地质历史时期形成的时间和部位是当前大地构造学研究的一个重要课题。通过大量收集中国东部燕山期（205-135Ma）和四川期（135～52Ma）岩浆起源深度资料来判断岩石圈内部和底部是否存在局部的构造滑脱界面，是否发生层圈相互作用，是否发生部分的解耦现象，是一种可行的研究方法。研究表明，中国东部燕山期和四川期岩石圈板块的构造滑脱、圈层的解耦作用及相互作用主要集中在中地壳、莫霍面与区域性主干断层的交线附近，而岩石圈板块的底面却并不存在大幅度的滑移。中国东部燕山期和四川期岩浆活动比较发育的地区基本上都位于大兴安岭-山西西部-武陵山-十万大山一线以东地区，而在此线以西地区岩浆活动相当微弱。笔者认为，在侏罗-白垩纪时期，该线以西缺少岩浆活动的地区可能就是当时的大陆型岩石圈，而该线以东岩浆活动剧烈的地区可能就属于海陆过渡型岩石圈。中国东部岩石圈的转型和“变薄”，不太可能是深部地幔羽、去根作用、深部地幔热物质上涌或大陆伸展作用的结果，也不太可能与太平洋板块的俯冲作用有直接联系。

新疆和硕县乌什塔拉红山花岗岩岩浆起源及成因机制

红山花岗岩体位于新疆南天山乌什塔拉乡以北,乌瓦门-拱拜子和辛格尔两大区域性大断裂中间;岩石类型主要为二长花岗岩,其次为花岗闪长岩;SiO2含量为61.95%～76.37%,全碱(ALK)含量较高,为6.35%～8.3%,绝大部分具有高K钙碱性花岗岩的特征。A/CNK值为0.94～1.08,属于准铝质-弱过铝质花岗岩类;∑REE=137×10-6～244.5×10-6,LREE/HREE为4.1～6.7,表明LREE明显富集,δEu为0.14～0.27,显示出中等程度的Eu负异常。大离子亲石元素K、Rb及高场强元素Zr、Hf、Th相对富集,而Nb、Ta、P、Ti等相对亏损。锆石U-PbSHRIMP同位素年龄为297±3Ma(待发表数据)。综合分析地球化学特征,认为其可能来自于石榴子石稳定的深部地壳,源区有相当比例的黑云母,最合适源区物质可能是碱性和高K钙碱性的安山岩和玄武质安山岩。地幔岩浆的低侵作用可能是导致下地壳物质部分熔融的主要原因。结合区域地质背景及微量元素投图分析,认为岩浆形成于从挤压环境向伸展环境转变的碰撞-后碰撞造山期。

含铜镍岩浆起源及硫饱和机制:以新疆黄山南岩浆铜镍硫化物矿床Sr-Nd-Pb-S同位素和元素地球化学研究为例

新疆黄山-镜儿泉一带是天山东段重要岩浆铜镍硫化物成矿带,但对其中含铜镍岩浆起源和硫饱和机制尚存较大争议。黄山南岩体是近年来在该成矿带中发现的另一个含矿性较好的重要岩体。岩体可分为超镁铁质岩相和镁铁质岩相,超镁铁质岩相为主要含铜镍矿岩相,而镁铁质岩相并未发生明显的矿化。超镁铁质岩相岩石类型包括二辉橄榄岩、斜辉橄榄岩、橄榄二辉岩、二辉岩、角闪二辉岩及少量粗粒辉长岩,其中二辉橄榄岩和二辉岩是主要含矿岩石类型。镁铁质岩相由苏长岩、辉长岩、角闪辉长岩、闪长岩及石英闪长岩组成。黄山南岩体的(^(87)Sr/^(86)Sr)i(0.7036~0.7057)、ε_(Nd)(t)(-1.2^+7.4)、(^(206)Pb/^(204)Pb)i(17.152~18.088)、(^(207)Pb/^(204)Pb)i(15.385~15.571)和(^(208)Pb/^(204)Pb)i(37.127~38.252)变化范围均较大,显示了母岩浆遭受了较明显的壳源物质混染。岩浆源区在板片俯冲过程中壳源物质加入明显,而原始岩浆上升过程中壳源物质的混染有限。Sr-Nd-Pb同位素组成指示黄山南含矿岩体的形成与塔里木大火成岩省并无直接联系。虽然黄山南岩浆铜镍硫化物矿石δ^(34)S值介于-1.54‰~2.03‰之间,落在幔源硫的范围内,但是Se(×10~6)/S比值表明壳源硫的加入对成矿母岩浆硫饱和起到重要作用。

甘肃公婆泉铜矿区斑岩岩浆起源及成岩成矿大地构造背景

探讨了公婆泉矿区斑岩岩浆起源，论述了该矿区斑岩成岩成矿大地构造背景。研究结果表明，该矿区斑岩岩浆起源属幔壳混合源；斑岩成岩成矿大地构造背景为褶皱造山期。

德兴斑岩铜矿床含矿岩浆起源:来自锆石Hf-O的证据

已有的研究表明,斑岩铜矿床不仅可以产于与大洋板片俯冲有关的岛弧及陆缘弧环境,也可产自与俯冲无关的碰撞造山带和陆内环境。相对于弧环境含矿斑岩的成因,人们对后俯冲环境含矿斑岩成因理解要浅显得多。位于我国东部的德兴超大型斑岩铜金矿床,其形成时区内明显处于陆内环境,因此,查明其岩浆起源,将有助于理解后俯冲环境斑岩铜矿床的成因。

冲绳海槽碱性玄武岩浆的起源及演化

利用电子探针对冲绳海槽１３３站位玄武岩的斑晶矿物、基质以及斑晶矿物中关晶石包体和岩浆包裹体作了化学主成分分析，结果表明，该站位玄武岩属橄榄玄武岩，岩石中斑晶矿物由培长石、普通辉石、贵橄榄石和磁铁矿组成，尚见有少量外来的脉石英碎块，基质成分由拉长石微晶和玻璃组成．培长石和贵橄榄石中含有玻璃质岩浆包裹体和铬镁尖晶石或铬镁铁尖晶石包体。尖晶石的化学成分证明它是地幔部分熔融成因的．岩浆包裹体代表了一种原生的碱性橄榄玄武岩浆，其化学成分相当于橄榄辉长岩。该站位的玄武岩浆起源于上地幔尖晶二辉橄榄岩的部分熔融，并沿着“碱性橄榄玄武岩浆－粗面玄武岩浆－玄武质粗面岩浆－粗面岩浆”方向演化，每一阶段的岩浆在上升过程中都不同程度地受到地壳物质的同化和混染作用。

安徽高家塝钨钼矿床花岗闪长质侵入岩岩浆起源和演化及其对成矿能力的约束

安徽高家塝钨钼矿床位于江南过渡带,为一大型斑岩-矽卡岩型矿床,矿体赋存于小型花岗闪长斑岩体及其内外接触带中,紧邻的大型花岗闪长岩体中未见矿化。为查明制约两者成矿能力差异的原因,本文从岩石学、锆石U-Pb年代学、黑云母矿物化学、岩石地球化学等方面分别对矿区两个花岗闪长质侵入岩体开展了系统的对比研究。结果表明,花岗闪长斑岩成岩年龄为145.1±2.1Ma^144.9±2.2Ma,花岗闪长岩为142.5±1.8Ma^141.8±1.6Ma,前者侵位结晶稍早于后者。两者具有近于一致的主量、微量、稀土和Sr-Nd同位素组成特征,显示矿区两个花岗闪长质侵入岩体是由同一岩浆活动先后侵位到相近空间所形成,其原始岩浆具有相同的壳幔混合来源,即上涌的幔源玄武质岩浆与由其底侵引起挤压加厚的扬子下地壳部分熔融岩浆的混合,与长江中下游成矿带铜陵矿集区中酸性侵入岩不同的是,岩浆在上升过程中或滞留于浅位岩浆房中时明显地同化混染了扬子上地壳物质。然而,起源相同的花岗闪长质岩浆历经演化并先后侵位结晶时,其岩浆特征和结晶条件发生了显著变化,表现为:花岗闪长斑岩结晶时继承大量元古代锆石,花岗闪长岩则较少见有继承锆石,综合两者岩体特征和侵位结晶条件,显示前者岩浆熔体规模小、岩浆温度低、冷却结晶较快,岩体形成于富含F、Cl和相对还原的环境;而后者岩浆熔体规模巨大,岩浆温度相对较高,冷却结晶慢,岩体形成于贫F、Cl和相对氧化的环境。这在一定程度上影响了矿区两个花岗闪长质侵入岩体的成矿能力,演化早期偏还原性的花岗闪长斑岩岩浆以及其中较高的F、Cl含量更有利于钨富集于岩浆期后热液流体中,进而形成大型钨(钼)矿床。此外,相较于大型花岗闪长岩体而言,浅成侵位的小型花岗闪长斑岩体具有更为发育的裂隙系统以及受围岩更大影响而发生强烈矽卡岩化,也为矿质富集和沉淀提供了有利条件。本文研究为皖南地区钨(钼)矿床的找矿勘探及成矿模式的建立提供了新依据。

大陆地壳熔融和酸性岩浆起源的热源问题

地壳的熔融受控于地壳的岩石成分、减压作用、外来水的加入和地壳内部的地温条件等众多因素,其中确定熔融所需热量的来源至关重要。本文简要回顾了板内环境下地壳熔融和酸性岩浆起源的相关研究,总结了引发地壳熔融热源的热源问题。目前一般认为地壳熔融是由底侵的高温幔源岩浆引发的,这种观点得到多学科资料的支持。不过底侵观点未能很好地解释大规模基性和酸性岩浆作用之间存在的显著不相关性和S型花岗岩的成因,相关数值模拟结果也高估了岩浆侵入所能引发的地壳熔融规模。本文提出岩石圈的不均一拉张和地表拉张裂谷内沉积物的快速加积可使地壳内部形成较高的地温梯度,进而造成以变沉积岩为主要成分的上地壳的大规模熔融和相关S型酸性岩浆作用的发生。

吉林伊通新生代玄武岩的岩浆起源

沿伊通断裂带分布的新生代碱性玄武岩具幔源原生岩浆特点,与其所含的上地幔二辉橄榄岩之间有成分上的互补关系,后者是熔出玄武岩浆后的难熔残余,其熔融程度为7.2—9.8％。据此,利用玄武岩浆与包体矿物平衡反应关系,借助于热力学计算,估算了本区玄武岩浆的起源条件:T=1370—1405℃、P=1.88—2.08GPa。这大致相当于65—70km左右深度,说明岩浆起源于含角闪石的尖晶石二辉橄榄岩层。

赣南中侏罗世正长岩-辉长岩的起源及其地质意义

正长岩-辉长岩组合的形成通常与板内伸展构造有关,它们可由同源岩浆演化形成,也可以由两种独立起源的岩浆结晶形成。本文选择赣南晚中生代早期黄埠正长岩和车步辉长岩进行了详细的年代学和岩石地球化学研究,旨在探讨它们的起源及其与岩石圈地幔演化的关系。LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 定年结果表明:黄埠正长岩和车步辉长岩形成于≈178Ma,为同时期岩浆作用的产物。主量元素、微量元素和 Nd 同位素地球化学特征表明它们并非由同源岩浆演化形成。初步研究表明,黄埠正长岩和车步辉长岩可能都起源于受软流圈来源熔体交代富集的岩石圈地幔,熔融发生在上地幔尖晶石-石榴石相转换带深度,且岩浆在结晶演化过程中发生了较低程度的地壳混染作用。与车步辉长岩相比,黄埠正长岩有高的不相容元素含量、Ce/Yb、La/Yb、Sm/Yb 比值和高的ε_(Nd)(t)值,表明黄埠正长岩的岩浆起源相对更深,且其岩石圈地幔源区经历了更高程度的交代作用。因此,赣南正长岩-辉长岩是板内伸展构造背景下,不同程度软流圈-岩石圈相互作用的反映。

钦杭成矿带东段燕山期中酸性岩浆活动时空演化与成矿规律

钦杭成矿带东段处于华夏地块与扬子地块的交接部位,其特殊的构造背景造就了其独特的岩浆事件与成矿作用。本文详细总结了燕山期中酸性岩浆时空演化与成矿规律,认为钦杭成矿带东段燕山期岩浆活动是连续的,可分为"两期四阶段":早期早阶段(180~160Ma)主要形成I型花岗岩,早期晚阶段(160~145Ma)形成I型、S型花岗岩,晚期早阶段(145~125Ma)以形成S型花岗岩为主(136Ma之后开始形成A型花岗岩),晚期晚阶段(125~100Ma)主要形成A型花岗岩。以东乡-德兴I型花岗岩带为岩浆活动中心,总体经历了从西往东,从I型→S型→A型的演化过程。按成矿专属性,将I型花岗岩分为两种类型:I_1型花岗岩以形成铜(金)铅锌铁多金属矿床为特色,I_2型花岗岩主要形成钨钼矿;将S型花岗岩分为三类:S_1型花岗岩主要形成钨锡钼矿床,高分异的S_2型花岗岩形成铌钽矿,S_3型花岗岩主要形成铅锌银铀矿床;A型花岗岩则具备I型、S型两种花岗岩的成矿特征。与岩浆作用一致,成矿作用也是连续的,可分为相应的"两期四阶段"。成岩成矿的时空演化过程主要受太平洋板块俯冲过程中动力条件变化的控制,导致不同部位的基底地层发生熔融,发生不同程度的壳幔相互作用。

北淮阳地区与斑岩型钼矿床相关岩浆岩的地质地球化学特征及成因

位于秦岭—大别造山带东段的北淮阳地区分布有众多的斑岩型钼矿床,其成矿与岩浆作用紧密相关。对该区与斑岩型钼矿床密切相关的岩浆岩进行了系统的岩石化学、微量元素和同位素地球化学研究,深入探讨了其成因。研究认为,成矿岩体规模较小,岩性为花岗(斑)岩类,受北东向与北西向区域性断裂的次级构造控制。岩石化学成分以高硅、高钾、富碱为特征,为高钾钙碱性-钾玄岩系列、准铝-过铝质岩石。岩石微量、稀土元素特征相似并显示壳源特征。岩石Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学特征显示这些花岗质岩浆与整个大别地区白垩纪花岗岩的成岩物质来源一致,源于新元古界北大别片麻岩和扬子克拉通北缘TTG型岩浆,并混入一些古元古代扬子克拉通古老地壳物质(如崆岭杂岩)。在白垩纪发生的下地壳拆沉、软流圈上涌及大规模地壳伸展等机制下,扬子克拉通北缘的地壳熔融并提供了主要的成岩物质,幔源岩浆的上涌可能提供了热源,其物质的加入是次要的。该区与斑岩型钼矿床相关岩浆岩与东秦岭地区类似,属深源浅成型花岗岩类。

藏南米拉山地区林子宗火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和起源

大规模的林子宗火山岩呈带状展布于拉萨地体中南部地区,记录了新特提斯洋壳晚期俯冲和随后印度—欧亚大陆碰撞的重要信息,因而受到广泛关注,但迄今对区域性的林子宗火山岩仍然缺乏可靠的年龄数据约束。为此,本文对南部拉萨地体东部米拉山地区林子宗火山岩中的含角砾流纹岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素、全岩地球化学测试。获得了60.1±0.9Ma的锆石206Pb/238U年龄,与林周盆地典中组底部安山质岩浆活动的时代相当。测试样品以亏损中稀土元素和低的重稀土元素丰度为特征,锆石εHf(t)为正值(+8.5^+18.8),可能来源于较厚新生下地壳物质在角闪岩相/榴辉岩相过渡条件下的部分熔融。目前还很难论证呈带状分布的约60Ma林子宗火山岩稀土元素含量差异的构造含义。

中国大陆环境斑岩型矿床:基本地质特征、岩浆热液系统和成矿概念模型

中国大陆环境斑岩型矿床包括斑岩型Cu(-Mo、-Au)、斑岩型Mo、斑岩型Au和斑岩型Pb-Zn等矿床类型,主要产出于青藏高原大陆碰撞带、东秦岭大陆碰撞带和中国东中部燕山期陆内环境,在地球动力学背景、深部作用过程、岩浆起源演化、流体与金属来源等方面与岩浆弧环境斑岩型矿床存在重要差异。在大洋板块俯冲形成的岩浆弧,主要发育斑岩Cu-Au矿床或富金斑岩Cu矿(岛弧)和斑岩Cu-Mo及斑岩Mo矿床(陆缘弧)。相比,在大陆碰撞带,晚碰撞构造转换环境发育斑岩Cu、Cu-Mo和Cu-Au矿床,矿床受斜交碰撞带的走滑断裂系统控制,后碰撞地壳伸展环境则主要发育斑岩Cu-Mo矿床,矿床受垂直于碰撞带的正断层系统控制;在陆内造山环境,早期发育斑岩Cu-Au矿床,晚期发育斑岩Pb-Zn矿床,它们主要沿古老的但再活化的岩石圈不连续带分布,受网格状断裂系统控制;在后造山(或非造山)伸展环境,则大量发育斑岩Mo矿和斑岩Au矿,它们则主要围绕大陆基底—克拉通(或地块)边缘分布,受再活化的岩石圈不连续带控制。大陆环境斑岩Cu(-Mo,-Au)矿床的含矿斑岩多为高钾钙碱性和钾玄质,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学特性。岩浆通常起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳。上地幔通过三种可能的方式向岩浆系统供给金属Cu(和Au):①提供大批量的幔源岩浆并底垫于加厚下地壳底部,构成含Cu岩浆的源岩;②提供小批量的软流圈熔体交代和改造下地壳,并诱发其熔融;③与拆沉的下地壳岩浆熔体发生反应。大陆环境含Mo岩浆系统高SiO2、高K2O,岩相以花岗斑岩为主,花岗闪长斑岩次之,既不同于Climax型,又有别于石英二长斑岩型Mo矿床,岩浆起源于古老的下地壳。金属Mo主要为就地熔出,部分萃取于上部地壳。大陆环境含Pb-Zn花岗斑岩多属铝过饱和型,与S型花岗岩相当,以高δ18O(>10‰)和高放射性Pb为特征,Sr-Nd-Pb同位素组成反映其来源于中下地壳的深熔作用,金属Pb-Zn主要来源于深融的壳层。大陆环境含Au岩浆系统以富B花岗闪长斑岩为主,常与矿前闪长岩密切共生。Sr-Nd-Pb同位素显示,含Au岩浆主要来源于上部地壳,但曾与幔源岩浆发生相互作用。金属Au部分来源于上地壳,部分来源于地幔岩浆。大陆环境斑岩型矿床显示各具特色的蚀变类型和蚀变分带,其中,斑岩型Cu(-Mo,-Au)矿热液蚀变遵循Lowell and Guilbert模式;斑岩型Mo矿主要发育钙硅酸盐化、钾硅酸盐化和石英-绢云母化;斑岩型Pb-Zn矿主要发育绿泥石-绢云母化和绢云母-碳酸盐化,缺乏钾硅酸盐化;斑岩型Au矿强烈发育中度泥化。斑岩型矿床的成矿流体初始为高温、高fO2、高S、富金属的岩浆水,由浅成侵位的长英质岩浆房在应力松弛环境下出溶而来,晚期有天水不同程度地混入。Cu、Mo、Pb-Zn通常沉淀于流体分相和流体沸腾过程中,而Au则主要沉淀于岩浆-热液过渡阶段。

冲绳海槽浮岩中岩浆包裹体岩石化学成分特征

系统地分析了冲绳海槽酸性浮岩中玻璃质岩浆包裹体的岩石化学成分 ,探讨了包裹体的岩石化学成分特征及其在岩浆起源及结晶演化过程中的指示意义 ,并结合前期及前人工作讨论了冲绳海槽不同岩石类型之间的成因联系及演化关系。结果表明 ,斑晶结晶时岩浆熔体为钙碱性英安质或流纹质岩浆 ,是来自地幔的拉斑玄武质岩浆充分结晶分异作用的产物。尽管各斑晶矿物中玻璃质岩浆包裹体的化学成分有所差异 ,但根据包裹体的岩石化学成分特征可以断定包裹体所代表的岩浆具有同源性 ,其差异只是反映了岩浆结晶演化的不同阶段或不同矿物结晶期 ,为进一步详细研究浮岩岩浆的结晶演化过程提供了最直接的资料。对比冲绳海槽酸性浮岩与玄武岩等不同岩石类型的岩石化学特征 ,可以证明这些岩石类型之间存在着密切的成因联系 ,包括同源性与继承性 ,它们分别是岩浆作用不同阶段的产物。另外 ,包裹体的成分主要取决于包裹体所在斑晶矿物的种类与成分 ,分析中未发现岩石化学性质明显不同的岩浆包裹体共存的现象 ,也没有在中酸性矿物中发现基性玻璃质岩浆包裹体 。

大别造山带天柱山中酸性岩起源及地质意义

天柱山岩体是大别造山带具代表性的中生代中酸性岩体,为两阶段岩浆侵入形成。早阶段角闪石英二长岩具有较大的SiO2含量变化范围(59.83%~70.12%),全碱含量为7.02%~9.56%,晚阶段黑云母二长花岗岩SiO2含量为72.46%~78.65%,具较高的全碱含量(8.05%~10.22%),两者可归为钙碱性-碱钙性花岗岩类;它们明显富集Rb,Th,K等大离子亲石元素和Pb,U元素,显著亏损Nb,Ta,Ti等高场强元素;与早阶段相比,晚阶段具显著的Eu负异常,表明其经历了斜长石的分离结晶过程。Sr,Nd同位素特征显示,天柱山中酸性岩可能来源于化学组成与北大别变质杂岩类似的古老的下地壳物质。LA-ICP-MS定年结果显示天柱山岩体的侵位年龄为(127±1)Ma^(131±1)Ma,与大别山大规模分布的中酸性岩及基性-超基性岩的侵位年龄(120~135Ma)一致。天柱山花岗岩是在陆内伸展的构造环境中形成的,早白垩世大别造山带大规模岩浆热事件的产生与岩石圈拆沉和软流圈上涌有关,古太平洋板块俯冲远程效应加剧了大别造山带在早白垩世的拉伸,从而导致岩石圈拆沉。