西昆仑南屏雪山地区奥陶纪弧型辉长岩的发现及其地质意义

西昆仑造山带早古生代岩浆岩记录了区内原特提斯构造演化的关键信息。近来,笔者所在课题组在西昆仑造山带南部南屏雪山地区新发现一套奥陶纪辉长岩。LA-MC-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示辉长岩形成于476~471 Ma,为早奥陶世岩浆活动的产物。岩石化学特征显示,辉长岩具有高Al_(2)O_(3)(14.32%~16.91%)和TiO_(2)(1.20%~2.53%),贫P_(2)O_(5)(0.22%~0.55%)和低碱(Na_(2)O+K_(2)O=4.03%~5.84%)特征,SiO_(2)(52.27%~56.65%)与MgO(2.98%~7.59%)变化较大;其中部分样品表现出富Nb特征,相对高SiO_(2)(53.08%~56.86%),低MgO(2.98%~6.05%),高TiO_(2)(1.48%~2.54%)和Nb(7.64×10^(-6)~14.08×10^(-6))。南屏雪山辉长岩富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K)和轻稀土元素,明显亏损Nb、Ta、Sr等元素,表现出典型岛弧型岩浆岩特征。Sr-Nd同位素方面,南屏雪山辉长岩显示出亏损的ε_(Nd)(t)值(2.84~4.04)。综合研究表明,南屏雪山奥陶纪弧型辉长岩形成于受俯冲板片熔体交代的亏损地幔发生不同程度的部分熔融过程。结合区域地质特征,我们认为麻扎尔—甜水海地体内大陆弧辉长岩(约530 Ma)、富Nb弧型辉长岩(476~471 Ma)和OIB型枕状玄武岩(约465 Ma)的特殊岩石组合记录了原特提斯洋南向俯冲过程中,俯冲板片后撤诱发的弧后伸展过程。

阿尔金造山带南缘晚奥陶世碱性辉长岩成因及其大地构造意义

笔者以阿尔金造山带南缘出露的碱性辉长岩为研究对象,在详细的野外地质调查基础上,通岩相学、锆石U-Pb定年和全岩地球化学分析,确定其成因环境和源区性质,来探讨阿尔金造山带在该时期的构造演化过程。辉长岩锆石U-Pb测试结果显示其^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(448.1±3.3)Ma,代表了晚奥陶世的侵位时代。全岩地球化学分析结果表明,辉长岩样品的SiO_(2)含量为42.40%~44.21%,全碱含量为3.56%~3.66%,且富Na、贫K,里特曼指数(σ)和碱度率(AR)分别为11~33和1.33~1.44,为典型的富Na碱质辉长岩。稀土元素配分图和微量元素蛛网图显示辉长岩样品富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如Sr、Sc),而亏损高场强元素(如Zr和Hf),且Nb、Th元素变化较大,结合构造环境判别图解以及区域地质最新研究成果,推测大洋俯冲板片流体交代了形成于后碰撞构造环境的碱性辉长岩岩浆源区,随后该碱性岩浆在上升侵位过程中遭受了一定程度的地壳混染作用。碱性辉长岩的发现进一步证明阿尔金造山带在早古生代时期处于后碰撞构造环境。

新疆阿尔金长沙沟一带奥陶纪辉长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

通过对新疆阿尔金长沙沟一带详细的野外地质调查,笔者首次解体出了奥陶纪辉长岩。采用高精度SHRIMP锆石U-Pb测年法获得了其206Pb/238 U年龄加权平均值为（444.9±3.4）Ma（n=9,MSWD=1.83）,可能代表了南阿尔金洋盆封闭后的一次岩浆事件。对岩石地球化学研究,表明该区辉长岩分异指数DI=35.26～44.76,固结指数SI=20.24～31.43,反映岩浆结晶分异程度较低;里特曼指数σ=3.26～9.49,A/CNK=0.75～0.82,属准铝质钙碱碱性系列;稀土总量较高,∑REE=237.39×10-6～329.26×10-6,（La/Yb）N=6.14～8.55,轻、重稀土分馏较明显,REE配分曲线向右缓倾,Eu负异常不明显;Ba、Hf、Rb、Th、U含量明显偏高;Rb/Sr=0.04～0.47,明显低于陆壳平均值。结合区域地质背景及R1-R2图解指示：该套辉长岩应形成于板块碰撞前-碰撞后的抬升阶段,主要受阿尔金南深大断裂控制,为伸展构造环境下形成的幔源型侵入岩,可能为南阿尔金洋盆封闭后最近的一次伸展事件的产物。

内蒙古东乌珠穆沁旗晚奥陶世辉长岩地球化学特征及其地质意义

内蒙古东乌珠穆沁旗朝不楞以西及巴润布尔嘎斯台地区出露一套辉长岩。LA-MC-ICPMS锆石U-Pb测年结果显示该辉长岩体侵位于450～461Ma,属于晚奥陶世。样品的Si O_2、K_2O、TiO、MgO含量低,σ=0.10～2.77,总体属低钾拉斑玄武质系列。随着Mg O含量的增加,主要氧化物如Si O_2、CaO、Fe_2O_3含量呈上升趋势,Al2O3、Na2O呈下降趋势。根据稀土和微量元素特征,可将辉长岩分为三类。第一类REE含量最高,具有微弱的Eu正异常,(La/Yb)_N=19.99～20.3,稀土配分曲线明显右倾,富集LILE(Rb、Sr、Ba),相对亏损Nb、Ta。第二类REE含量减少,具有明显的Eu负异常,(La/Yb)_N=4.88～9.68。第三类REE含量最低,具有明显的Eu负异常,(La/Yb)_N=1.33～2.03。后两类辉长岩均亏损Nb、Sr、Ba,富集Rb、Th、U、Zr、Hf,稀土配分曲线弱右倾,岩石形成过程中可能受到陆壳物质混染。三类辉长岩整体兼具MORB型及岛弧玄武岩特征,可能是晚奥陶世古亚洲洋向北俯冲过程中弧后盆地的产物。

新疆塔尔巴哈台山发现早奥陶世蛇绿混杂岩

在我国境内塔尔巴哈台山下石炭统黑山头组泥岩、粉砂岩、凝灰岩和火山熔结角砾岩夹基性熔岩的底部识别出一套蛇绿混杂岩。火山角砾岩的角砾由蛇纹石化橄榄岩(蛇纹岩)、辉长岩、玄武质粗面安山岩、粗面岩和硅质岩组成。蛇绿混杂岩由蚀变辉长岩、蛇纹岩和硅质岩组成。橄榄岩虽然发生了强烈蛇纹岩化(现在为蛇纹岩),但蛇纹岩中保留了斜方辉石和橄榄石的假象。覆盖在该蛇绿岩套之上的火山角砾岩属于爆发性很强的火山喷发产物。巨大的粗粒辉长岩、玄武质粗面岩、粗面岩、硅质岩和蛇纹石化橄榄岩角砾被熔岩胶结,说明火山通道穿切了蛇绿岩套。蚀变辉长岩中的斜方辉石已经完全蛇纹石化(保留了斜方辉石假象),斜长石完全被水钙铝榴石交代(保留斜长石假象),但单斜辉石保存完好,且发育由尖晶石叶片(棒)构成的出溶结构。棕褐色的尖晶石出溶棒(或叶片)一般完全平行,个别情况下发现两组近于直交的尖晶石出溶棒。从蚀变辉长岩中分选出锆石,对其进行的 SHRIMP 年代学研究,结果表明辉长岩的形成时代为478.3±3.3Ma(MSWD=1.09,n=14)。这说明塔尔巴哈台蛇绿岩套岩石形成于早奥陶世。

南祁连北缘东段晚奥陶世构造演化:多藏角闪辉长岩U-Pb年代学、岩石地球化学和矿物化学证据

为约束多藏角闪辉长岩的岩石成因和南祁连北缘东段晚奥陶世的构造演化,对多藏角闪辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和矿物化学分析。结果表明,角闪辉长岩中锆石具条痕状吸收和高的Th/U比值(0.37~1.16),暗示其岩浆成因。岩浆锆石的206Pb/238 U定年结果为(444±3)Ma,表明多藏角闪辉长岩形成于晚奥陶世,两组捕获锆石的年龄为520 Ma和484 Ma,代表早期的岩浆事件。多藏岩体具相对低的SiO_2含量(51.68%~55.66%)和高的MgO(4.48%~7.37%)、TiO_2(1.01%~1.24%)、FeO^T(7.99%~8.72%)含量以及高的Mg#值(53~63);LREEs相对富集、HREEs相对亏损,(La/Yb)N=4.03~7.89,具有弱的Eu异常(δEu=0.78~1.16),富集LILEs(Rb、Ba、K)、亏损HFSEs(Nb、Ta),具Sr、P、Ti元素的亏损。结合矿物化学分析表明,南祁连北缘东段多藏角闪辉长岩起源于受俯冲流体交代的富集岩石圈地幔物质的部分熔融,形成于洋-洋汇聚向洋-陆碰撞转换背景下俯冲大洋板片断离后的伸展构造环境。

甘肃北山任家山辉长岩地球化学、年代学及其地质意义

讨论甘肃北山任家山辉长岩的形成环境,依据岩相学、岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石UPb测年等分析手段进行研究,发现岩体形成时代为484.6±9.2 Ma,形成于早奥陶世,且具高w(CaO)、高w(TiO_(2))、低w(MgO)以及低Mg^(#)值特征,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、U)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Th、Hf)和重稀土元素,并且具有Sr正异常.结合区域地质背景,任家山辉长岩岩浆可能来自软流圈富集地幔的部分熔融,源区为碳酸盐化地幔橄榄岩混合物,并在上升过程中与地壳物质发生同化混染作用,指示富集型洋中脊向洋岛过渡的构造环境.表明在早奥陶世,古大陆沿着红柳河-牛圈子-洗肠井一带,发生着南北向强烈扩张,任家山辉长岩的形成属于洋盆扩张期的产物.