华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿床地质、地球化学和Sr、Nd、Pb同位素特征

碱性岩型铌-稀土矿床是重要的铌-稀土矿资源类型。河南省方城县大庄铌-稀土矿位于华北克拉通南缘,是近年来新发现的一例赋存于霞石正长岩中的,具有中型规模的碱性岩型矿床。大庄矿区内共圈定17个NW—SE向带状展布的,呈囊状、不规则状、透镜状产出的铌-稀土矿体。铌-稀土矿石主要赋存于角闪霞石正长岩和黑云母正长岩中。矿石矿物主要为烧绿石、氟碳铈镧矿、褐钇铌矿和富铌榍石等。矿石的结构主要有斑状结构、他形粒状结构、半自形粒状结构、包含结构、交代结构、共生结构、伟晶结构等。矿石构造分为块状、脉状和片麻状构造等。热液蚀变包括萤石化、绢云母化、绿帘石化和绿泥石化等。碱性岩样品具有低SiO2、富碱、高铝的特征,稀土元素总量较高,轻重稀土分异明显,具有明显的负Eu异常,富集Nb、Ta、Th、U、Zr、Hf等高场强元素,明显亏损Ba、Sr、P、Ti等元素。碱性岩全岩(87Sr/86Sr)i=0.68158~0.71090,εNd(t)=―1.11~―0.37,两阶段模式年龄(tDM2)为1601~1540 Ma,(206Pb/204Pb)i=16.018~17.502、(207Pb/204Pb)i=15.358~15.489、(208Pb/204Pb)i=36.684~40.340。地球化学特征显示方城地区碱性岩的岩石类型为A型岩套A1亚型,岩浆演化主要受分离结晶控制,其原始岩浆形成于富金云母的地幔源区。总体上看,华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿成矿主体受岩浆结晶分异控制,Nb、REE在岩浆结晶晚期大量富集,后期热液活动对铌-稀土成矿有一定的制约作用。方城地区碱性岩形成于板内拉张的构造背景,推测是Rodinia超大陆裂解的响应。

南秦岭土地岭早古生代粗面质火山岩成因:来自锆石U-Pb年龄、元素及Sr-Nd同位素证据

南秦岭土地岭地区火山岩因富含铌钽等稀有金属元素而受到广泛关注,但目前对该类火山岩成因的研究还较为薄弱。通过对土地岭典型粗面质火山岩进行锆石U-Pb年代学、主‒微量元素及Sr-Nd同位素地球化学研究,探讨岩石成因及成岩构造背景。土地岭富铌钽火山岩主要岩石类型有霓石粗面岩、含晶屑粗面质凝灰熔岩、晶屑粗面质熔结凝灰岩、粗面质晶屑凝灰岩及沉凝灰岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,该火山岩成岩年龄为445±10 Ma,形成于早志留世。地球化学特征表明,火山岩样品具高硅(SiO_(2)=55.97%~66.71%)富碱(K_(2)O+Na_(2)O=8.64%~16.74%)的特征,为一套碱性火山岩;轻稀土元素显示相对富集特征((La/Yb)N=11.2~93.6)。火山岩(87Sr/^(86)Sr)i主体为0.7034~0.7057,ε_(Nd)(t)值为2.2~2.7,相应的Nd模式年龄tDM为0.77~0.89 Ga。土地岭火山岩Sr-Nd同位素组成具有洋岛玄武岩(OIB)特征,可能来自于HIMU,EMⅠ和EMⅡ的混合源区。结合其较高的Nb/U值(10.8~106.1)以及主量元素CaO、MgO、Fe_(2)O)(3)^(T)、TiO_(2)与SiO_(2)均显示负相关关系特征,土地岭赋矿火山岩应该为富集地幔来源岩浆结晶分异作用的产物,可能形成于早古生代华南板块北缘的被动大陆边缘环境。

东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因:锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素特征

浪木日镁铁质-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段,临近昆中断裂,主要由橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩组成,且局部发育星点状和浸染状硫化物矿化。辉石岩和橄榄辉石岩获得的锆石U-Pb年龄分别为(421.2±1.2)Ma和(421.10±0.96)Ma,表明岩体侵位于晚志留世。岩石地球化学特征显,浪木日镁铁质-超镁铁质岩具有较高的Mg#(Mg#>80),富集LILE(Rb、Th、U等),亏损HFSE(Nb、Ta、Ti等),轻、重稀土元素分馏程度较强((La/Yb)N=6.28~50.91,(La/Sm)N=1.45~4.15,(Gd/Yb)N=1.43~9.71),具有弱的负Eu异常(δEu=0.226~0.824)。锆石Lu-Hf(εHf(t)=-2.9~-10)和全岩Sr-Nd(εNd(t)=-10.3~-8.9)同位素特征显示,其岩浆源区主要来自富集地幔,与俯冲洋壳脱水交代上覆地幔楔活动有关。综合研究表明,浪木日镁铁质-超镁铁质岩体是原特提斯洋洋壳俯冲晚期的产物,随着俯冲的深入,板片最终断离形成板片窗,导致软流圈上涌促使地幔楔发生部分熔融形成镁铁质-超镁铁质岩浆,岩浆上升过程中与地壳发生混染最终形成浪木日岩体。

热电离质谱计测定国家标准火成岩粉末Sr-Nd-Pb同位素组成

文章以美国地质调查局制备的标准岩石粉末(BCR-2玄武岩、BHVO-2玄武岩、AGV-2安山岩)作为参考物质,运用同位素稀释法和热电离质谱计同位素比值测量方法,分析中国三种火成岩标准粉末(GSR-1花岗岩、GSR-2安山岩、GSR-3玄武岩)Sr-Nd-Pb同位素组成,观察其同位素组成及均一性特征。分析结果表明:这三种火成岩岩石标准粉末都具有均一的Sr和Nd同位素组成;相比GSR-1花岗岩,GSR-2安山岩和GSR-3玄武岩的Pb同位素组成相对均一。GSR-1花岗岩的Pb同位素组成有较大的变化范围,不均一性特征可能受高U和高Th矿物的放射性成因Pb同位素组成叠加影响。根据测量结果,作者认为三种国家火成岩标准粉末适合作为Sr和Nd同位素组成分析的参考物质,GSR-2安山岩和GSR-3玄武岩也是理想的Pb同位素组成分析的参考物质。

藏西班公湖斑岩铜矿带成矿斑岩地球化学及Pb、Sr、Nd同位素特征

对班公湖铜矿带2个具有代表性的斑岩铜矿床——多不杂铜矿床和尕尔穷铜矿床进行了详细的岩石地球化学和Pb、Sr、Nd同位素特征研究表明,与冈底斯铜矿带相比,该铜矿带含矿斑岩大离子不相容元素的富集程度相对减弱,而高场强元素和重稀土元素的亏损程度明显减轻,轻、重稀土元素的分馏程度减弱,且具有Eu的弱正异常,岩石在氧化性上更强一些;从Pb、Sr、Nd同位素特征来看,班公湖铜矿带含矿斑岩更富含放射性成因铅,143Nd/144Nd比值明显降低,其源区更接近印度洋沉积物区域,表明该铜矿带含矿斑岩的岩浆源区更浅,有更多的地壳物质加入;班公湖铜矿带含矿斑岩形成的构造环境属于活动大陆边缘区域,而冈底斯铜矿带明显偏离了活动大陆边缘区域,表明班公湖斑岩铜矿带形成于碰撞后地壳隆升阶段,而冈底斯铜矿带则形成于碰撞后地壳伸展阶段。

塔里木盆地北部沥青、干酪根Pb-Sr-Nd同位素体系及成因演化

Ｐｂ、Ｓｒ、Ｎｄ同位素体系研究表明沥青与寒武纪、奥陶纪地层中的干酪根具有明显的同位素组成差异，表明来自异源。沥青Ｐｂ同位素组成具有明显的幔源与壳幔混合特征，而干酪根显示出壳源特征。沥青与干酪根的Ｎｄ同位素组成也存在着明显的差别，反映出老地壳源与新地壳源的明显差别。来自柯坪隆起大湾沟沥青的Ｎｄ－Ｓｒ同位素体系给出了晚元古的相关等时线，年龄分别为８７２Ｍａ与１１９５Ｍａ，可能代表了沥青的最早形成年龄。但来自塔北隆起的沥青其Ｓｍ－Ｎｄ体系显示出介于大湾沟沥青与干酪根之间的混合相关，表明具有壳源与幔源的二元混合成因。Ｒｂ－Ｓｒ和Ｐｂ－Ｐｂ等时线趋向和Ｐｂ模式年龄还给出加里东期（～４４０Ｍａ）和印支期（～２５０Ｍａ）的原油运移与沥青沉淀年龄信息。Ｎｄ模式年龄还表明柯坪－阿克苏地区存在太古宙基底（３．２－２．５Ｇａ）。塔里木油藏受深断裂控制。

川西喜马拉雅期碰撞造山带岩浆碳酸岩的地幔源区特征——Pb-Sr-Nd同位素证据

对形成于大陆碰撞带内的川西碳酸岩进行了详细的Pb-Sr-Nd同位素分析。结果表明,川西碳酸岩具有非常负的ε_(Nd)值(-3．2～-18．7)和高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值(0．706020～0．707923),以及较宽的^(207)Pb/^(204)Pb值(15．362～15．679)和^(208)Pb/^(204)Pb值(38．083～39．202)的特征,明显不同于世界上由非造山作用形成的碳酸岩。它们的Sr-Nd、Pb-Pb、Sr-Pb和Nd-Pb同位素特征表明大多数碳酸岩来源于EMⅠ与EMⅡ之间的一种混合地幔,与元古宙不同质量比的深海/陆源沉积物和下覆的似MORB由俯冲作用引起的洋壳的再循环有关,而少数碳酸岩则受到地壳物质混染的结果。此外,通过动力学背景分析可以得出,富集地幔EMⅠ与EMⅡ之间的熔融产生了川西碳酸岩以及同时代的富钾岩浆岩,这种熔融可能是由于印度大陆板片与扬子大陆板片俯冲引起的新生代软流圈物质的上涌产生的,并发生于青藏高原东缘始新世—渐新世分界线的从转换压扭变形向转换张扭变形的转变过渡的构造背景下。

Pb、Sr、Nd同位素体系在石油定年与成因示踪研究中的应用

通过对新疆乌尔禾、塔里木盆地印干村等地和贵州西部地区的沥青与干酪根的Ｐｂ－Ｓｒ－Ｎｄ同位素分析工作，对固体同位素在石油与沥青的形成时代及成因方面的研究进行了讨论。根据Ｐｂ－Ｐｂ等时线，塔里木干酪根岩的形成时代为（６３０±１５０）Ｍａ和（４５７±１３０）Ｍａ；根据Ｒｂ－Ｓｒ等时线，乌尔禾沥青形成于（２８６±１２）Ｍａ，印干村沥青形成于（８５２±２１０）Ｍａ。在成因研究方面，干酪根岩代表了表壳岩的同位素体系特征，而沥青的同位素体系特征表明其与深部来源有关：乌尔禾沥青的来源与再循环地幔源有关，而塔里木的沥青则来源于下地壳。

大兴安岭南段海西期花岗岩类锆石U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学:岩石成因及构造意义

大兴安岭南段位于华北板块与西伯利亚板块之间的缝合-造山带(中亚造山带)的东段,该区广泛分布有海西期花岗岩类。已有的年代学研究表明这些花岗岩类的侵位时代集中于320~240Ma,但对该区海西期花岗岩类岩石成因及成岩背景研究的一些关键问题的看法仍不一致且存在争论。本文选取大兴安岭南段拜仁达坝等10个典型地区的海西期花岗岩类为研究对象,对其进行系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究,以探讨岩浆作用的时间、岩石成因以及构造意义。锆石U-Pb定年表明,这些花岗岩类的侵位时间为323~240Ma。据地球化学特征,该区花岗岩类可分为两类:Ⅰ类花岗岩的SiO_2>62.00%,Al_2O_3>15.00%,MgO含量较低(均<2.40%);其具有较高的Sr含量(最高达700×10^(-6))、低的Y和Yb含量(分别为≤18.1×10^(-6)和<1.70×10^(-6))和较高的Sr/Y比值(均>20),LREE相对HREE强烈富集,显示弱的Eu异常,与经典的埃达克岩的特征相似;Ⅱ类花岗岩的SiO_2>57.00%,MgO和Al2O3含量范围较大(分别为0.25%~4.12%和10.55%~16.58%),绝大多数样品显示高钾钙碱性特征,Sr含量相对较低(12.2×10^(-6)~334×10^(-6)),Y和Yb含量相对较高(分别为14.1×10^(-6)~40.1×10^(-6)和1.27×10^(-6)~4.58×10^(-6)),Eu异常明显,相对富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P等高场强元素,可归为弧岩浆岩。Sr-Nd-Pb同位素结果表明,弧岩浆岩可能来源于交代(富集)地幔楔,而埃达克岩则来源于下地壳的熔融。综合前人研究认为,在晚泥盆世-中二叠世古亚洲洋洋内俯冲作用形成了区域上广泛发育的弧岩浆岩(弧下加厚地壳熔融形成~320Ma埃达克岩);晚二叠世-早三叠世,华北板块与西伯利亚板块碰撞缝合;之后至早-中三叠世,大量后碰撞花岗岩侵位,同时下地壳拆沉并熔融形成了本区250~240Ma埃达克岩。中亚造山带东段(至少大兴安岭地区)海西期造山及岩浆作用可能开始于晚泥盆世,结束于中三叠世,时间持续约140Myr,其造山作用显示独特性。

吉林红旗岭超基性岩体的锆石U-Pb年龄、Sr-Nd-Hf同位素特征及岩石成因

锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄(220.6±2.0Ma)表明研究区超基性岩属于印支晚期岩浆活动的产物。主微量元素研究显示超基性岩具有相对较低的SiO2(43.22%～44.48%)、K2O(0.10%～0.17%)和Na2O(0.15%～2.13%)以及较高的MgO含量(29.23%～30.38%)和Mg#值(83～84)、轻稀土(LREE)相对富集((La/Yb)N=1.95-2.61)、缺少明显的Eu异常(δEu=0.90～1.08)、富集大离子亲石元素(Rb和Sr)和Pb、以及亏损高场强元素Nb、Ta、Zr和Ti;Sr、Nd、Hf同位素研究表明,超基性岩具有低的(87Sr/86Sr)i(0.70394～0.70408)、正的εNd(t)(3.5～4.0)和εHf(t)(9.6～14.4)。综合研究表明:红旗岭超基性岩来自亏损的岩石圈地幔源区,且源区部分熔融前受到了来自俯冲大洋(古亚洲洋)沉积物析出流体的交代作用影响。原始岩浆在上升侵位过程中经历了明显的矿物(橄榄石、斜方辉石等)分离结晶作用,但在上升过程没有受到地壳物质的明显混染。构造和动力学背景分析研究表明,研究区超基性岩为佳木斯地块和华北克拉通碰撞造山后伸展拉张阶段的产物。

济南和邹平辉长岩的Pb-Sr-Nd同位素特征和岩浆源区中下地壳物质贡献

对鲁西晚中生代济南和邹平辉长岩的Pb-Sr-Nd同位素和元素组成的研究,给出(87Sr/86Sr)i=0.7041～0.7056,εNd(t)=-6.0～-13.0,(Pb/204Pb)i=16.545～16.998,(207Pb/204Pb)i=15.242～15.350,(208Pb/204Pb)i=36.488～36.944(除206SD792表现出高放射成因Pb外)。由于辉长岩的堆晶性质,其微量元素组成不能用于指示其物质来源。与EMⅠ型大洋和大陆玄武岩对比,表明济南和邹平辉长岩的源区具有与EMⅠ地幔端元一致的同位素特征,但在Pb同位素图解上有明显的下地壳物质的贡献。下地壳物质的参与可能与拆沉有关。

桂东南大容山晚二叠世花岗岩锆石U-Pb年龄和Sr-Nd-Hf同位素特征及其地质意义

对桂东南大容山花岗岩进行了详细的锆石U-Pb定年及Sr-Nd-Hf同位素研究,3个花岗岩样品获得的^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值分别为253.6±2.1Ma、256.4±1.8Ma和256.8±2.8Ma,暗示其形成于晚二叠世,而不是早—中三叠世;岩体的ε_(Nd)(t)和ε_(Hf)(t)值均为负值,分别集中于-9.18^-13.4和-5.5^-6.7之间,对应的两阶段Nd模式年龄(tDMc)和Hf模式年龄(TDM2)分别为1.55~1.84Ga和1.64~1.71Ga,表明岩体物质的源区主要为古元古代—中元古代的壳源物质。结合区域已有的研究成果,认为其形成可能与华南板块和印支地块之间在海西期—印支期的俯冲/碰撞拼合有关。

东昆仑造山带早中生代镁铁质岩墙群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学

东昆仑造山带白日其利镁铁质岩墙群以苏长辉长岩为主,含少量含斑辉绿岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学指示该套岩墙群结晶侵位年龄为251±2Ma。岩石具有中等的Mg#(31～50)和高铝(16.25%～19.49%)的特征,整体属于钙碱性玄武岩系列岩石(Na2O+K2O=2.75%～3.51%;FeOT/MgO=1.02～2.22);微量和稀土元素方面,岩石具有较低的稀土总量、轻稀土轻微富集和Eu正异常特征(∑REE=52.16×10-6～99.81×10-6,(La/Yb)N=2.08～5.49,δEu=1.0～1.3),所有岩石富集LILE(如Rb、Ba和Pb等)而亏损HFSE(如Nb、Ta、P和Ti等),且具有显著不同于地壳的不相容元素组成(如Nb/Ta比值)。岩墙具有富集的Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.71103～0.71502,εNd(t)=-7.4～-3.6),具有相对集中且显著不同于地壳岩浆的Hf同位素组成(εHf(t)=-2.37～1.07)。元素地球化学和同位素研究指示镁铁质岩浆起源于流体交代的富集地幔II,并未受到显著的地壳混染。构造环境分析表明,岩石具有岛弧和洋中脊玄武岩双重特征。结合区域构造演化分析,我们认为,在晚二叠世-早三叠世时期,在俯冲环境下,板片流体交代使上覆地幔楔发生富集,形成富集地幔II,随着该区伸展作用的加强,在早三叠世,进一步诱发了富集地幔的部分熔融并产生镁铁质岩浆,最终侵位结晶就形成了白日其利镁铁质岩墙群。

壳幔作用导致武平花岗岩形成——Sr-Nd-Hf-U-Pb同位素证据

岩石学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf-U-Pb同位素的综合研究显示,武平花岗质杂岩体是由形成时代和成因不同的黑云母花岗岩和含石榴子石花岗岩组成。LA-ICPMS锆石U-Pb定年指示前者形成于161．4 Ma,后者形成于113 Ma。黑云母花岗岩以中等富集大多数不相容元素和中等轻重稀土分异为特征,岩石具有低的87Sr／86Sr初始比值(<0．710)和高的εNd(t) 值(-2．6--5．7)。结合与附近基底变质岩的同位素对比,论文指出黑云母花岗岩岩浆是由元古代基底变质岩部分熔融产生的熔体与幔源岩浆的强烈混合形成。不均匀的锆石Hf同位素组成(εHf(t)=-3．6--10．8)支持了这种混合成因模式。含石榴子石花岗岩以富Si、Al、Na、K、Nb、Ta、Y和HREE而贫P、Sr、Ba、LREE、Zr和Hf含量为特征,它们具有低的(La/Yb)n, Zr／Hf、Nb／Ta比值和高的Rb／Sr比值,显示了强烈的以斜长石为主的分异特征;它们的87Sr／86Sr初始比值大于0．710,εNd(t) =-7．1,锆石的Hf同位素较低且相对均匀(εHf(t)平均值为-9．7),表明岩浆没有受到明显的地幔组分混染。结合它们高的HREE含量,论文指出它们的母岩浆很可能是由早期熔融事件的富石榴子石残留相再次熔融形成。因此,南岭地区中生代花岗岩的地球化学差异很可能反映了岩浆形成过程中壳幔作用的强弱。

青海玉树东莫扎抓铅锌矿床S、Pb、Sr-Nd同位素组成:对成矿物质来源的指示

青海玉树地区东莫扎抓铅锌矿床位于青藏高原金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带夹持的羌塘地体东北缘,是"三江"北段铜铅锌多金属成矿带铅锌矿床的典型代表。在野外地质观察基础上,本文对矿石矿物和重晶石进行了S同位素组成分析,对矿石矿物、脉石矿物和区域地层进行了Pb同位素组成分析,对脉石矿物进行了Sr-Nd同位素组成分析。结果表明,硫化物δ34S值为-29‰~6‰,峰值为-8‰^-6‰,反映了总体富轻硫的特征,而重晶石δ34S值为18·3‰^+22·8‰,来自于第三纪陆相盆地。宽的δ34S变化可以解释为流体在盆地内活动期间与不同地层单元发生相互作用,从而继承了不同物质单元的S同位素特点,还原硫应主要来自于硫酸盐的细菌还原或者含硫有机质的热还原,反映硫来自沉积盆地。矿石矿物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为18·387~18·703、15·391~15·768、38·372~38·809,而脉石矿物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为18·423~18·612、15·491~15·701、38·497~38·612。矿石矿物和脉石矿物的Pb同位素组成介于区域上地壳Pb组成范围内,总体类似于MVT矿床,显示Pb等金属元素来源于上地壳岩石。脉石矿物的(87Sr/86Sr)ⅰ、εSr(t)、(143Nd/144Nd)ⅰ和εNd(t)分别为0·70855~0·70928、58·0~68·4、0·512273~0·512353、-6·2^-4·7。Sr-Nd同位素特征亦显示脉石矿物的物质来源于上地壳岩石。

博格达裂谷双峰式火山岩地质年代学与Nd-Sr-Pb同位素地球化学特征

东天山博格达造山带位于准噶尔和吐鲁番-哈密两个前寒武纪地块之间。已有充分的地质与元素地球化学证据证明东天山博格达陆内碰撞造山带构造属性是属于大陆裂谷,全区早石炭世火山岩的SiO_2含量在55%～64%之间出现明显的间断,其刺梅沟七角井组中玄武岩和流纹岩在时空上紧密拌生,为一典型的双峰式火山岩组合。该双峰式火山岩组合中玄武岩和流纹岩Rb-Sr同位素等时线年龄分别为:342．0±3．2 Ma和340．3±3．4 Ma。七角井组中玄武岩和流纹岩同位素等时线年龄在误差范围内与博格达古生物化石指示的早石炭世时代一致。七角井组玄武岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．7,(^(87)Sr/^(86)Sr)_i为0．703261～0．703328,(^(206)pb/^(204)Pb)_i为17．703～17．989、(^(207)pb/^(204)Pb)_i为15．407～15．498、(^(208)Pb/^(204)Pb)_i为37．147～37．825;七角井组流纹岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．6,(^(87)Sr/^(86)Sr)_i为0．703368～0．703469,(^(206)Pb/^(204)Pb)_i为17．827～18．114、(^(207)Pb/^(204)Pb)_i为15．460～15．517、(^(208)Pb/^(204)Pb)_i为37．077～37．973,由此可见七角井组玄武岩和流纹岩在Nd-Sr-Pb同位素特征方面具有相当一致。根据Nd-Sr-Pb同位素地球化学和元素地球化学认为其玄武岩是来源于亏损地幔,而伴生的流纹岩则是由玄武岩浆分离结晶作用的产物。一般都认为岩浆分离结晶作用只产生成分连续变化的岩浆系列,但是在特定条件下也是可以产生双峰式火山岩组合。由玄武岩浆分离结晶作用形成的双峰式火山岩并不少见,但是在裂谷环境下双峰式火山岩中流纹岩是由玄武岩浆分离结晶作用形成的这种双峰式火山岩组合至今还未发现。因此,博格达双峰式火山岩是大陆裂谷环境中比较特殊的并是十分少见的或可能是一种新的双峰式火山岩构造成因类型。

青海玉树莫海拉亨铅锌矿床S、Pb、Sr-Nd同位素组成:对成矿物质来源的指示——兼与东莫扎抓铅锌矿床的对比

青海玉树地区莫海拉亨铅锌矿床和东莫扎抓铅锌矿床均位于青藏高原金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带夹持的羌塘地体东北缘,是"三江"北段铜铅锌多金属成矿带铅锌矿床的2个典型代表。笔者曾通过对东莫扎抓铅锌矿床的S-Pb-Sr-Nd同位素组成特征研究,认为其成矿物质来源于沉积地层。本文在野外地质观察基础上,亦对莫海拉亨铅锌矿床的矿石矿物和重晶石进行了S同位素组成分析,对矿石矿物、脉石矿物和区域地层进行了Pb同位素组成分析,对脉石矿物进行了Sr-Nd同位素组成分析。分析结果表明,硫化物δ34S值为-30.0‰～7.4‰,峰值为-18‰～-2‰,反映了总体富轻硫的特征,而重晶石δ34S值为20.2‰～+24.2‰,来自于第三纪陆相盆地。宽的δ34S变化可以解释为流体在盆地内活动期间与不同地层单元发生相互作用,从而继承了不同物质单元的S同位素特点,还原硫应主要来自于硫酸盐的细菌还原或者含硫有机质的热还原,反映硫来自沉积盆地。矿石矿物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为18.298～18.694、15.298～15.721、38.169～38.894,而脉石矿物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为18.418～18.672、15.418～15.719、38.403～38.845。矿石矿物和脉石矿物的Pb同位素组成介于区域上地壳Pb组成范围内,总体类似于MVT矿床,显示Pb等金属元素来源于上地壳岩石。脉石矿物的(87Sr/86Sr)i、εSr(t)、(143Nd/144Nd)i和εNd(t)分别为0.70851～0.70906、57.4～65.2、0.512265～0.512361、-6.5～-4.6。Sr-Nd同位素特征亦显示脉石矿物的物质来源于上地壳岩石。总体来说,莫海拉亨铅锌矿床的S-Pb-Sr-Nd同位素特征均与东莫扎抓铅锌矿床的一样,显示均来自沉积地层。并结合矿床地质特征和地球化学特征,讨论了莫海拉亨铅锌矿床和东莫扎抓铅锌矿床形成的动力学背景。

辽东卧龙泉岩体锆石U-Pb年龄、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征及其构造意义

对辽东卧龙泉黑云二长花岗岩进行锆石U-Pb定年、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究,以探讨岩石成因及动力学意义。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示卧龙泉岩体侵位时代为早侏罗世(194.0±1.0Ma,MSWD=1.3)。岩石地球化学特征显示,岩石具有高硅(71.49%~72.24%)、富碱(7.58%~7.83%)、贫镁(0.454%~0.497%)特点,属于高钾钙碱性系列,A/CNK值介于1.07~1.10之间,属于弱过铝质I型花岗岩,岩石富集大离子亲石元素(如K、Rb)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(如Nb、Ta、P、Ti)。同位素方面,岩石具有高的(87 Sr/86 Sr)i比值(0.71309~0.71410)和低的εNd(t)值(-15.6^-17.6);Pb同位素组成相对均一,(206Pb/204Pb)t为17.751~17.825,(207Pb/204Pb)t为15.542~15.557,(208 Pb/204 Pb)t为38.888~39.203;Sr-Nd-Pb同位素和岩石地球化学表明,卧龙泉岩体由俯冲作用引起的加厚地壳部分熔融形成。结合区域构造演化,认为卧龙泉岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用可能形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲、陆壳挤压和华北板块与西伯利亚板块南北挤压碰撞双重构造环境。

一次溶样分离地质样品中Pb-Sr-Nd方法的可行性研究

现有的地质样品中Pb、Sr、Nd分离分析方法是对Pb和Sr-Nd分别采用两份样品进行分离,多消耗一份样品量,因而制约了样品量少的研究。本文提出了基于HNO3-HF-HClO4混合酸熔融样品,采用AG1-X8、AG50W-X8和HDEHP组合离子交换柱,对同一份地质样品一次溶样,连续分离Pb、Sr、Nd。用该方法对国际标准样品AGV-2、BHVO-2中的Pb、Sr、Nd进行分离,回收率均优于95%,全流程空白分别为Pb<0.2 ng,Sr<1.5 ng,Nd<1.1 ng。用多接收器-电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)进行同位素比值测定,结果表明本研究提出的一份样品连续分离后的同位素测定结果与传统方法利用两份样品分别进行分离的结果在误差范围内完全一致。本文的研究可实现微量岩石样品的Pb、Sr、Nd同位素准确分析,对于珍贵样品的同位素组成研究具有重要意义。

南岭大东山花岗岩的形成时代与成因--SHRIMP锆石U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学

中国东南部南岭地区广泛出露以弱过铝质黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩为主的燕山早期花岗质岩石,其成因有待进一步研究。大东山岩体岩性主要为黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩,两个样品的SHRIMP锆石U-Pb年龄为165±2Ma和159±2Ma,与区域南岭系列的黑云母花岗岩的主要形成时代一致。花岗岩样品以高硅(SiO2>72%)、高钾(K2O/Na2O>1.6)、富碱(K2O+Na2O=7.36%~9.31%)和弱过铝质(集中于ASI=1.00~1.11)为特征。微量和稀土元素组成上,岩体富Rb,Th和LREE,贫Ba,Nb,Sr,P和Ti,Eu负异常显著(δEu=0.06~0.34)。多数样品的Zr,Ce,Nb和Y含量总和小于350×10-6,10000×Ga/Al值低于典型的A型花岗岩。同位素组成上,样品具有高Isr(0.7123~0.7193)和低εN(dt)(-9.3^-11.5)的特点,两阶段Nd模式年龄为1.70~1.89Ga;与全岩εNd(t)不同,岩浆锆石的εHf(t)具有较大的变化范围(-3.5^-11.8)。矿物学及地球化学结果表明大东山是一个高分异的I型花岗岩岩体。岩体岩浆很可能是由元古代火成岩石部分熔融形成,并伴随有少量年轻或新生幔源物质的加入,岩浆上升侵位的过程中发生混合、结晶分异作用。