华北克拉通北缘中生代高锶花岗岩类:地球化学与源区性质

华北克拉通北缘广泛分布中生代高锶花岗岩类 ,其岩石类型主要包括石英闪长岩、花岗闪长岩、石英二长岩和二长花岗岩 ,以普遍发育条纹长石为主要岩相学特征。高锶花岗岩总体上具有富钠、高钾和高铝的岩石化学特征。根据 16个代表性岩体共 6 1个样品的分析结果 ,本区的高锶花岗岩可被明显地划分为低硅岩石组 (Si O2 =5 3%～ 6 0 % )和高硅岩石组(Si O2 =6 5 %～ 73% ) ,缺乏 Si O2 =6 0 %～ 6 5 %的岩石 ,因而具有“双峰”分布特点。绝大多数高硅岩石属于高钾钙碱系列 ,而低硅岩石既有属于高钾钙碱和普通钙碱系列的 ,也有属于岛弧拉斑玄武岩系列和钾玄岩系列的。其微量元素以高锶、亏损重稀土及不发育明显富铕异常为重要特征 ,并以此明显区别于非高锶花岗岩。根据高锶花岗岩的岩石地球化学特征 ,并将它们与近年来许多天然岩石在不同温压条件下脱水熔融实验所获熔体进行了广泛对比 ,认为该区高锶花岗岩类的低硅岩石的源岩应为玄武质角闪岩类 ,而高硅岩石的源岩则为变中酸性火成岩类。源区部分熔融应该是在高温 (T >85 0～ 90 0℃ )和高压(P≥ 1.5 GPa)条件下进行的。熔体从源区抽取后的岩浆过程中没有经历明显的长石矿物的分离结晶 。

华北克拉通北缘典型高锶花岗岩区域锶型矿泉水分布特征及成因

华北克拉通北缘存在大量高锶花岗岩体,但其周边区域锶型矿泉水的赋存情况鲜有研究。首次以都山岩体作为典型高锶花岗岩,通过水文地质调查、水样采集、化验分析等方法,对其周边区域锶型矿泉水的分布和形成机理进行了分析。同时对寿王坟岩体、碾子峪岩体、小寺沟岩体、杨杖子岩体等四处高锶花岗岩体周边区域水体进行调查取样分析,以验证锶型矿泉水的分布规律。研究表明,都山岩体周边区域水体中均含锶元素,且距离岩体越近,水样中锶含量越高,最高达13.81 mg/L,远高于中国一般含锶矿泉水的锶含量,而外围长城系砂岩地层水样中锶含量最低。平面上,孔隙水中锶型矿泉水主要沿北东-南西向断裂带和南部挤压带分布;风化带网状基岩裂隙水和构造基岩裂隙水中锶型矿泉水沿北东-南西向断裂带分布;垂向上,孔隙水、风化带网状基岩裂隙水、构造基岩裂隙水中锶含量依次增加。区内高锶花岗岩为矿泉水形成提供了物源,地下水径流过程中地层中锶的不断溶出是形成高锶型矿泉水的内在机制,垂向三含水层可能存在水力联系,入渗过程中锶含量可能不断累积。深层构造基岩裂隙水水质、水量稳定,锶含量高,极具开发利用价值。其他四处高锶花岗岩体周边区域锶型矿泉水的分布与都山岩体区域呈现类似规律。该研究首次揭露高锶花岗岩区域锶型矿泉水的赋存规律,可为众多高锶花岗岩区域开发利用优质锶型矿泉水资源提供参考借鉴。

南东帕米尔热斯卡木地区中新世高锶低钇花岗岩:对新生代构造演化的制约

碰撞后岩浆作用是探索岩石圈物质组成、反演深部地球动力学过程的重要对象。近来,笔者等所在课题组在南东帕米尔热斯卡木地区新识别出一套新生代高锶低钇花岗岩,并分析了该花岗岩的锆石U-Pb年龄、全岩主微量元素和Sr—Nd同位素及锆石Lu—Hf同位素组成。锆石LA-MC-ICPMS U-Pb定年显示,这些岩浆岩为中新世岩浆活动的产物(12.0±0.3 Ma)。元素地球化学显示,样品具有高SiO_(2)(72.14%~74.35%)和K_(2)O(3.78%~5.25%)含量,低MgO(0.13%~0.50%)和Mg#(18~35),高Sr(363×10^(-6)~754×10^(-6)),低Y(3.41×10^(-6)~16.4×10^(-6))和Yb(0.327×10^(-6)~0.903×10^(-6)),从而高Sr/Y(27.1~188)和(La/Yb)N值(18.9~210),与典型Adakite地球化学特征一致。同位素方面,样品具有显著富集的锆石ε_(Hf)(t)(-10.1~-5.4)和全岩ε_(Nd)(t)(-8.33~-6.39)值。综合笔者等及前人研究成果,热斯卡木地区中新世高锶低钇花岗岩是加厚下地壳部分熔融的结果。欧亚大陆碰撞以来,区内地壳显著增厚、高原快速隆升。~12 Ma,由于增厚地壳局部岩石圈重力不稳发生垮塌,软流圈上涌使加厚古老下地壳发生部分熔融,形成该时期的高锶低钇花岗岩岩浆。

大兴安岭中生代花岗岩类的地球化学

大兴安岭中生代花岗岩根据微量元素地球化学特征划分为高锶花岗岩类和低锶花岗岩类,前者富集Ba、Sr、Ti,而后者强烈亏损这些元素而富集大离子亲石元素和高场强元素。高锶花岗岩类主要由石英闪长岩、英云闪长岩和花岗闪长岩组成,属于I型花岗岩;低锶花岗岩类由二长花岗岩、正长花岗岩、碱长花岗岩和碱性花岗岩组成,二长花岗岩-正长花岗岩-碱长花岗岩也属于I型花岗岩,碱性花岗岩为A_1型花岗岩。这两类花岗岩均显示ε_(Nd)(t)正值、^(87)Sr/^(86)Sr低值以及较低的Nd模式年龄。高锶与低锶花岗岩类地球化学差异性表明,高锶花岗岩起源于相对亏损的幔源岩浆的分异作用,而低锶花岗岩类的源区与显生宙地壳增生时期起源于地幔的年轻地壳物质有关,即起源于富集型幔源基性岩石的部分熔融。大兴安岭中生代花岗岩与流纹岩之间地球化学相似性以及与玄武岩类的相关性表明,它们是统一的构造-岩浆体系的产物,共同制约于古亚洲洋闭合后的大陆伸展的构造环境和闭合期间壳幔相互作用形成的地幔源区。

内蒙古西乌珠穆沁旗晚二叠世花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

西乌珠穆沁旗西南部色尔崩岩体和努和亭沙拉岩体的锆石U-Pb年龄为255. 3±1. 4 Ma和254. 4±3. 4 Ma,是晚二叠世晚期岩浆活动的产物。岩石地球化学分析发现,花岗岩属于钙碱系列,富钠贫钾,具有高Sr(Sr≥741×10^(-6))低Y、Yb及高Sr/Y的特点,轻重稀土分异显著(10. 25<(La/Yb)_N<22. 51),弱的正Eu异常(1. 06 <δEu <1. 46),富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),与典型的高锶低钇中酸性岩(adakite,亦有人译为埃达克岩)地球化学特征相似。岩浆锆石具有正的ε_(Hf)(t)值(+8. 1～+13. 3)和年轻的二阶段模式年龄(T_(2DM)约为430～760 Ma),高Mg~#(55～59),表明岩浆熔体与地幔橄榄岩发生了相互作用,暗示这种高锶低钇型花岗岩的形成与俯冲板片在深部发生部分熔融有关。结合区域地质资料认为,古亚洲洋在晚二叠世还未完全闭合,研究区内高锶低钇型花岗岩形成于古亚洲洋持续向北俯冲且俯冲洋壳断离并发生部分熔融构造背景下。

阜蒙县二道岭金矿区花岗岩研究

阜蒙县二道岭金矿区大地构造位置为燕山台褶带辽西台陷北镇凸起中段。区内花岗岩为印支期黑云二长花岗岩,为过铝质高钾钙碱系列岩石,花岗岩的重稀土元素(包括Y)极度亏损(ΣHREE=16.54~28.45),发育较弱的负铕异常(δEu=0.65~0.68),推测二道岭黑云二长花岗岩属于高锶花岗岩类。

内蒙古金厂沟梁西对面沟岩体岩石地球化学特征及意义

早白垩世西对面沟花岗岩岩体的岩石地球化学研究表明,它具有高锶花岗岩的特征:高铝(Al2O3=14.51%～16.57%,平均为15.434%)、富钠(Na2O=3.75%～4.71%,平均为4.313%)、高锶(Sr=701×10-6～931×10-6,平均为802×10-6),强烈重稀土亏损,无明显的负铕异常或具有正铕异常,过渡元素富集.该岩体很可能与中国东部岩石圈减薄有关,对探讨华北克拉通北缘岩浆起源有重要意义.