郯庐断裂带南段早白垩世镁铁质岩墙成因及其地质意义

地壳再循环物质交代岩石圈地幔形成不均质的地幔源区,其衍生的镁铁质岩浆岩为揭示地幔演化及壳-幔相互作用提供了重要信息。本文对郯庐断裂带内张八岭隆起南段肥东地区镁铁质岩中的锆石进行LA-ICP-MS定年,获得年龄集中在127~122 Ma。镁铁质岩样品中SiO_(2)含量为51.33%~54.01%,Mg#值为52.6~70.0,并具有富钠、富碱(σ=2.46~4.22)的特征,属于亚碱性和高钾钙碱性系列。镁铁质岩样品均富集大离子亲石元素(LILEs,如Ba、Pb、K),相对亏损高场强元素(HFSEs,包括Nb、Ta、Ti等),表现为弧型地球化学特征。锆石Hf-O同位素研究获得极负的εHf(t)值(-23.4~-21.2)和略高的δ18O值(5.49‰~6.01‰),与新元古代斜长角闪岩同位素组成显示出一致的演化趋势和相似的分布特征。因此,早白垩世镁铁质岩墙富集的同位素特征主要继承于新元古代(~800 Ma)岩石圈地幔;在郯庐断裂带伸展背景下,由古老岩石圈地幔发生减压熔融形成。

华北克拉通1.8Ga镁铁质岩墙群的地球化学特征及其地质意义:以晋冀蒙交界地区为例

华北克拉通1.8 Ga镁铁质岩墙群是我国规模最大的岩墙群之一。在晋冀蒙交界地区,岩墙群表现为NNW和EW向近直立具有冷凝边结构的岩墙,它们产出于统一构造体制之下。单条岩墙的长度达几十公里,宽度0.5～100m,通常20m左右。可以根据岩墙产状和岩石地球化学特征将这些岩墙群分成三组,简记为S-I、S-II和 S-EW,分别对应两组NNW向和一组EW向的岩墙群。岩墙的主要造岩矿物为单斜辉石和斜长石,其它矿物包括角闪石、Fe-Ti氧化物、黑云母、磷灰石、碱性长石和石英。S-II能见到橄榄石斑晶及围绕橄榄石和单斜辉石颗粒生长的斜方辉石和角闪石反应边结构,以及斜长石正环带结构。S-I相对低FeO(全)-TiO_2-P_2O_5,成分为相对高MgO拉斑玄武岩,而S-II高 FeO(全)-TiO_2-P_2O_5,由碱性到亚碱性高Fe玄武岩组成。S-EW包括高Fe拉斑玄武岩和安山岩。所有岩墙稀土总量(∑REE)和轻稀土含量(LREE)较高。它们相对富集Ba、K和P,并且亏损Nb和Ta。S-II和EW相对亏损Sr。分析表明,S-I表现为不同程度部分熔融的特征,内部又有一定的分离结晶作用和地壳混染过程。S-II表现为富铁贫硅(Fenner趋势)的分离结晶作用和明显的地壳混染。 而S-EW表现为富硅贫铁(Bown趋势)的演化过程,也有明显的地壳混染。我们认为岩墙群涉及两个或多个源区。

浙闽沿海晚中生代伸展构造的岩石学标志:东极岛镁铁质岩墙群

在浙江舟山群岛之东极岛上,出露大规模的镁铁质岩墙群,它们沿晚中生代花岗岩和火山碎屑岩的节理侵位,产状近于直立且与围岩截然接触,指示岩墙岩浆以主动方式沿构造裂隙侵入。东极岛镁铁质岩墙群的岩性主要是角闪辉绿岩,全岩Ar-Ar年龄为93.4Ma。在地球化学上,它们属弱碱性系列,SiO2含量为46.88%～52.55%,CaO 5.40%～7.82%,Al2O316.30%～17.31%,TiO2 1.53%～1.18%,（Na2O+K2O）4.62%～6.88%,Mg#=34～42;具有轻稀土元素和大离子亲石元素（LILE,如Sr、K、Rb、Ba等）富集、高场强元素（HFSE,如Nb、Ta等）亏损等特点,它们的ISr为0.7084～0.7098,εNd（t）为-3.21～-8.11,与福建沿海的镁铁质岩墙群及浙闽沿海晚中生代基性岩浆岩（辉长岩/辉绿岩和玄武岩）相似。它们由起源于受消减作用影响的岩石圈地幔部分熔融而产生并受地壳混染的玄武岩浆,在伸展构造环境中形成,是浙闽沿海晚中生代伸展构造的重要岩石学标志。

福建湄州岛镁铁质岩墙群与寄主花岗岩的形成时差、地球化学及成因

福建湄洲岛的镁铁质岩墙群侵入于花岗岩中。镁铁质岩墙主要由斜长石（An=45~55,中-拉长石）、普通角闪石及少量辉石和石英等组成,锆石SHRIMP U-Pb年龄为（95±2）Ma。寄主花岗岩主要由石英、钾长石、斜长石（An=22~25,更长石）及少量的黑云母组成,锆石SHRIMP U-Pb年龄为（105±3）Ma。它们的形成时差约10 Ma。在岩石地球化学上,镁铁质岩墙群具有低CaO、MgO、TiO2而高Al2O3、轻稀土元素和大离子亲石元素富集、高场强元素亏损等特点,（87Sr/86Sr）i=0.705 2~0.705 4,εNd（t）=-0.03~1.57,与福建沿海同时代镁铁质岩墙群相似。寄主花岗岩与沿海高钾钙碱性花岗岩基本相同,都具有高硅、富碱的特点,它们的w（SiO2）〉75%,A/CNK=1.05~1.12,w（K2O＋Na2O）=7.68%~8.12%,w（K2O）〉w（Na2O）,（87Sr/86Sr）i=0.705 5,εNd（t）=-3.92。综合研究表明：湄洲岛寄主花岗岩是由受消减作用影响的岩石圈地幔部分熔融而产生的玄武岩浆底侵,并熔融中下地壳所产生的花岗岩浆形成;而镁铁质岩墙是底侵、滞留并经过结晶分异的玄武质岩浆,因地壳再次伸展,而沿花岗岩体中节理侵入形成。湄洲岛花岗岩与镁铁质岩墙群形成于伸展构造环境,对应福建沿海2次地壳伸展事件。湄洲岛花岗岩和镁铁质岩墙群的研究为沿海晚中生代构造-岩浆活动提供了一个新例证,同时为福建沿海晚中生代岩石圈伸展时限提供了制约。

华北克拉通中部古元古代高Mg低Ti-P镁铁质岩墙的富集地幔源区——锆石Hf同位素的制约

华北克拉通中部是古元古代岩墙群最为发育的地区。以镁铁质成分为主的岩墙群可以分为变质的和不变质的两类。不变质岩墙群是在1780～1760Ma之间大约20Ma时间内形成的,是华北克拉通古元古代最晚期铗铁质岩浆活动的产物。不变质岩墙又可以细分成高Mg-Ti低P、低Mg高Ti-P和高Mg低Ti-P等3组。本文报道了采自丰镇附近高Mg低Ti-P岩墙样品的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成分析结果。新获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄为1769±4Ma,与其它不变质岩墙的锆石、斜锆石U-Pb年龄和^(40)At/^(39)Ar年龄的范围相同。高Mg低Ti-P岩墙的锆石ε_(Hf)(t)值的变化范围在-6.4～+0.4之间,平均值为-2.2,略高于时代相近的花岗质岩石。由于镁铁质岩浆在上升、侵位和结晶过程中几乎没有受到地壳物质混染,因而锆石ε_(Hf)(t)值可以代表镁铁质岩浆的富集的岩石圈地幔源区的特征。文献资料显示,高Mg低Ti-P岩墙的岩石圈地幔源区的^(87)Sr/^(86)Sr初始比值为0.7040～0.7050,平均值为0.7046,ε_(Nd)(t)值为-5.6～-2.8,平均值为-4.4。

华北晚前寒武纪镁铁质岩墙群的流动构造及侵位机制

华北克拉通中部广泛发育晚前寒武纪镁铁质岩墙群。这些岩墙群未变形和未变质,保存了清晰完好的流动构造,完整地反映了前寒武纪岩浆活动的特征和流动构造,这在世界上是罕见的。通过对晚前寒武纪镁铁质岩墙群的形态和流动构造研究,如:流动线理、矿物组构和磁组构等,提出岩墙群的侵位方向和侵位方式。结合本区岩墙群与燕辽—中条拗拉槽系的关系以及岩墙群的力学性质,探讨本区岩墙群的侵位机制。

藏东南超镁铁质岩墙及其地质意义

青藏高原东南部出露有大量近东西向展布的(超)镁铁质岩墙,锆石U-Pb年龄聚集在145～130 Ma之间。矿物学及岩石学结果显示:哲古错地区的亚碱性超镁铁苦橄质岩石源于150～180 km深处,5～6 GPa下石榴石二辉橄榄岩地幔高比率的部分熔融;碱性超镁铁质岩石源于石榴石—尖晶石二辉橄榄岩转换带,是低比率部分熔融的产物;镁铁质岩石的岩浆在演化过程中遭受了低压下结晶分离作用的改造,不能代表原始岩浆的成份。藏东南(超)镁铁质岩石是不同深度地幔物质不同比率部分熔融的产物,亚碱性超镁铁苦橄质岩墙的出现指示了晚侏罗—早白垩印度板块北缘存在的高比率部分熔融的岩浆活动事件,暗示了地幔柱的存在和影响。

川西盐边地区镁铁质岩墙的年代学和地球化学特征

前人对新元古代镁铁质岩墙的研究对于重建Rodinia超大陆的裂解在澳大利亚和华南中的表现起到至关重要的作用(Wingate et al.,1998,2000;Li Z X et al.,1999;Li X H et al.,2006b).……

东昆仑造山带中灶火地区早中生代镁铁质岩墙群的成因及地质意义

东昆仑造山带中灶火地区镁铁质岩墙群以闪长玢岩为主,含少量闪斜煌斑岩、辉绿玢岩及辉绿岩,LA-ICPMS锆石U-Pb年代学指示该套岩墙群结晶侵位年龄为（249±1）Ma。稀土元素含量整体较高,富集轻稀土元素（∑REE=99.9×10-6~173.9×10-6,（La/Yb）N=3.5~9.3）;微量元素表现出富集大离子亲石元素（LILE）,亏损高场强元素（HFSE）的特征;源区分析表明,镁铁质岩浆为俯冲洋壳析出的流体交代富集地幔的结果,且在岩石成因中部分熔融起到主导作用,地壳混染和分离结晶作用对岩浆成分分异起到的作用有限。构造环境分析表明,岩石的形成与俯冲作用有关,结合区域构造演化认为镁铁质岩墙群的成因为：早三叠世,在古特提斯洋向北俯冲的环境下,俯冲板片释放的流体交代富集地幔,诱发地幔部分熔融形成镁铁质岩浆,受弧后伸展的动力学背景影响,岩浆最终上升侵位形成镁铁质岩墙群。

夏日哈木矿区早泥盆世镁铁质岩墙群的年代学特征及地质意义

为厘定夏日哈木矿区幔源岩浆活动的时限和成岩构造环境,对该矿区镁铁质岩墙群开展岩相学和锆石U-Pb年代学研究。结果表明,该套镁铁质岩墙群以细粒辉长岩为主,结晶侵位年龄为415. 7±1. 6 Ma,平均标准权重偏差为0. 16,属早泥盆世,形成于造山后伸展的构造环境,其形成可能与碰撞拼贴后俯冲板片的断离作用有关。晚志留世—早泥盆世时期,东昆仑地区发生了强烈的幔源岩浆活动,为岩浆铜镍硫化物矿床的形成提供了优越的成矿地质条件。

东极岛镁铁质岩墙群资源及其地学意义

东极岛镁铁质岩墙共21座,分为地质(体)剖面和地貌景观,其中地质剖面4处,地貌景观17处。地貌景观又分为海积地貌、海蚀地貌和花岗岩地貌。镁铁质岩墙群资源数量庞大,种类多样,具有较强的科学研究性和美学价值,本文从保护镁铁质岩墙群的角度研究如何推进东极岛海的开发与建设。

西藏班公湖中特提斯洋盆的打开时间:镁铁质蛇绿岩地球化学与锆石U-Pb LAICPMS定年结果

对青藏高原西北部班公湖缝合带开展了路线剖面地质调查,在北面日土蛇绿岩带上采得2处镁铁质岩墙(辉长岩和辉绿岩),岩石地球化学分析表明这两处镁铁质岩墙具有平缓的球粒陨石标准化稀土元素分布型式,显示出洋中脊玄武岩特征,说明它们形成于洋中脊环境,其锆石U-PbLAICPMS年龄测定结果分别为(181.9±2.6)Ma(MSWD=11.5)和(184.4±4.4)Ma(MSWD=2.2),表明班公湖中特提斯洋是在早侏罗世晚期打开的。另外,在狮泉河—改则蛇绿岩带上采得橄榄辉绿岩,岩石以K2O(质量分数为1.49%～1.56%)、Al2O3(质量分数为14.76%～15.21%)含量高,Fe2O3/FeO比值高(1.73～2.49),富集大离子不相容元素(Rb、Ba、Th、Sr)和轻稀土元素(LREE)为特点,在基性岩构造环境判别图上显示出洋岛玄武岩的亲合性。该样品给出的(176.2±9.0)Ma(MSWD=3.1)的锆石U-PbLAICPMS年龄说明,班公湖中特提斯洋从早侏罗世晚期打开,经过近10Ma的扩张至中侏罗世早期已变成一个成热的洋盆。

江南造山带西南段梵净山地区镁铁质-超镁铁质岩:形成时代、地球化学特征与构造环境

梵净山地区位于江南造山带的西南缘,这里新元古代的镁铁质-超镁铁质岩浆岩广泛发育,岩性包括枕状熔岩、超镁铁质-镁铁质岩床群以及浅成侵入的辉长岩,成分属拉斑玄武岩系列。其中枕状熔岩以富集轻稀土元素和Rb、Ba、Th、U等强不相容元素,亏损高场强元素Nb和Ta,低的εNd(t)值为特征,明显不同于洋脊玄武岩,推测其成因可能与富集型地幔的部分熔融有关,形成于与俯冲有关的弧后小洋盆环境。超镁铁质-镁铁质岩床群主要由辉绿岩和碳酸辉橄岩组成,其中超镁铁质岩床群中出现大量的原生碳酸盐矿物,指示它们形成于拉张(甚至裂谷)的构造环境。辉长岩可能是区内最晚形成的岩浆岩,其SHRIMP锆石U-Pb年龄为821±4Ma。由枕状熔岩经超镁铁质-镁铁质岩床群到辉长岩,高场强元素Nb和Ta的亏损程度减弱、轻稀土元素的富集程度降低、εNd(t)值由负值变为正值,指示随时间的由早到晚,来自亏损地幔的物质不断增加。推测梵净山地区新元古代岩浆作用的顺序大致为:枕状熔岩(～840Ma)→白云母花岗岩(～838Ma)→碳酸超镁铁质岩床群→镁铁质岩床群→辉长岩(～821Ma),构造环境由俯冲-碰撞到拉张-裂谷。

华北克拉通中元古代岩墙群形成的构造应力场数值模拟

华北克拉通中部广泛发育中元古代镁铁质岩墙群。这些岩墙群未变形和未变质 ,侵位于先存破裂中 ,成为恢复华北克拉通中部中元古代构造应力场的显著标志。克拉通北部地块的镁铁质岩墙群为张剪性 ,而中部和南部地块为张性。根据华北克拉通中部中元古代镁铁质岩墙群的分布和成因机制分析 ,来恢复模拟中元古代的构造应力场。数值模拟结果表明镁铁质岩墙群在中元古代形成于伸展的大地构造背景 ,与横穿华北克拉通中部的燕辽—中条拗拉槽系的伸展作用有一定的联系。

地幔是否对花岗岩的形成有贡献?

在岩浆岩成因研究中,一个重要问题是地幔是否对花岗岩成因具有贡献.一般来说,地幔对花岗质岩浆的贡献可以是提供能量或物质,或两者兼有.这主要涉及到岩浆岩岩石学中的4个假设:(1)幔源玄武质岩浆对花岗岩成分有所贡献;(2)同位素亏损的花岗岩来自于地幔的部分熔融;(3)花岗岩中的镁铁质包体是壳源和幔源岩浆混合的岩石学证据;(4)地幔柱的直接产物是镁铁质岩墙群,间接产物是同时期的花岗岩.

SHRIMP U-Pb dating and Hfisotopic analyses of zircons from the mafic dyke swarms in central Qiangtang area,Northern Tibet

In the "Central Uplift" of Qiangtang,Northern Tibet,a large scale of mafic dyke swarms extended in E-W direction.Zircon SHRIMP U-Pb dating on two representative samples of diabase dyke yield weighted mean ages of 284 ± 3 Ma and 302 ± 4 Ma,respectively,suggesting they emplaced in the Late Carboniferous to Early Permian.Zircon 176Hf/177Hf ratios range from 0.282852 to 0.283041,with εHf(t) values of +12.1 to +12.2 and Hf modal(TDM) ages of ～440―460 Ma.These data indicate that these mafic dykes were mainly derived from the depleted mantle.In addition,geochemical data suggest that these mafic dyke swarms are ofintra-plate origin.Therefore,the mafic dyke swarms represent products during the extensional process associated with the opening of the Paleo-Tethys Ocean in the area.