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。

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。

阿尔金卡尔恰尔超大型萤石矿带成因:来自年代学、稀土元素和Sr-Nd同位素的约束

阿尔金卡尔恰尔一带近年来萤石找矿取得重大突破,新发现卡尔恰尔、小白河沟、库木塔什、拉依旦北、盖吉克等多处萤石矿,形成超大型萤石矿带。矿带内萤石矿与肉红色碱长花岗岩关系密切,矿化主要赋存于岩体内外接触带附近,赋矿围岩主要为阿尔金岩群中的黑云斜长片麻岩、碳酸盐岩等富钙质岩系,矿体明显受北东向断裂构造控制,矿石类型主要有脉状、角砾状、块状、条带状矿石,矿物组成主要是萤石、方解石,矿床成因类型属于热液充填型。LA-ICP-MS锆石U-Pb测试结果表明,卡尔恰尔超大型萤石矿区与成矿有关的碱长花岗岩成岩年龄为(455.8±2)Ma,结合区域成岩成矿年代学研究,认为该萤石矿带形成于加里东期中—晚奥陶世,为挤压造山转变成伸展构造背景下岩浆活动的产物。矿区片麻状钾长花岗岩锆石U-Pb年龄为(914.5±4.1)Ma,形成于新元古代早期,与Rodinia超大陆汇聚事件有关。稀土元素特征显示,卡尔恰尔、小白河沟、库木塔什3个矿床的萤石、方解石稀土元素配分模式均为右倾的LREE富集型,具有明显的负Eu异常,与成矿岩体、围岩地层十分相似,表明萤石、方解石的稀土可能继承了岩体、地层的稀土配分模式。各矿床萤石均为热液成因,表现出同源同期成矿流体的特征,成矿环境为还原条件下的中低温环境。各矿区萤石Sr-Nd同位素组成显示成矿物质来源于地壳,结合成矿特征初步认为Ca可能主要来源于岩浆热液对地层的淋滤萃取,而F可能主要来源于成矿岩体碱长花岗岩。

北京房山岩体锆石U-Pb年龄和Sr、Nd、Pb同位素与微量元素特征及成因探讨

本文首次用SHRIMP锆石U-Pb测年法获得房山岩体主期侵入岩-花岗闪长岩的年龄为130．7±1．4Ma,证明房山岩体主体岩石形成于早白垩世。综合该岩体两期侵入宕的常量、微量、稀土元素和同位素及构造环境特征,发现房山岩体侵入岩具有许多与埃达克岩(adakite)极其相似的独特的岩石地球化学特征,但又与Defant和Drummond(1990)定义的典型埃达克岩(O型)有明显差别,与中国东部C型埃达克岩更为接近,或也称之为中国东部燕山期高Sr低Y型中酸性火成岩。本文通过房山岩体Sr、Nd、Pb同位素的系统研究,发现在143Nd／144Nd-87Sr／86Sr图解上,两期岩石投影点均落在EM Ⅰ型富集地幔范围之内,暗示其物质来源与富集地幔有关;钾长石Pb同位素特征也说明房山岩体岩浆来源与EM Ⅰ型富集地幔和下地壳关系密切。结合前人的碳、氢、氧同位素研究成果,认为房山岩体物质来源较深,与上地幔和下地壳有关。此外,发现房山岩体两期侵入岩的εNd(t)值(-13．6--14．2)远高于华北地台区古老下地壳的εNd(t)值(-32--44),而与汉诺坝二辉麻粒岩包体的εNd(t)值(-8--18)近似。由于现有的研究已确证汉诺坝二辉麻粒岩包体是由幔源基性岩浆在晚古生代-中生代时底侵到下地壳底部构成的年青下地壳的一部分,故推测房山岩体的物质来源与华北地台古老下地壳关系不大,而可能与年青下地壳关系密切。在此基础上,提出房山岩体两期岩石形成的两阶段模式:第一阶段可能发生于中生代早期,由于软流体 (层)上涌导致富集岩石圈地幔部分熔融生成带有富集地幔印记的玄武岩浆,该岩浆底侵到下地壳底部,冷却成为年青下地壳的一部分;第二阶段发生于中生代晚期,由于当时软流圈呈蘑菇云状大规模上升,热侵蚀面抬升到壳-幔过渡带,导致早中生代新底侵的玄武质下地壳在榴辉岩-麻粒岩相条件下部分熔融生成C型埃达克质岩浆(也即高Sr低Y型中酸性火成岩浆) 并上侵而成为房山岩体。

天山石炭—二叠纪后碰撞花岗岩的Nd、Sr、Pb同位素源区示踪

天山造山带不仅是中亚巨型造山带的组成部分,也是我国西部晚古生代岩浆活动的集中区,蕴含着丰富的古亚洲洋演化的复合地质信息。笔者以探索天山晚古生代花岗岩浆活动的物质来源为目标,采用Sr、Nd、Pb同位素地球化学方法,对该区不同构造单元中具有代表性的花岗岩体进行了全面系统的研究,发现天山不同构造单元中花岗岩Sr、Nd、Pb同位素特征具有明显差异。在与其围岩的同位素特征进行对比研究的基础上,提出了产于不同构造单元石炭—二叠纪花岗岩的可能源区。觉罗塔格石炭—二叠纪裂谷带的晚古生代花岗岩,具有最高的εNd(t)值和最低的(87Sr/86Sr)t值,如,以康古尔石英闪长岩为代表的二叠纪花岗岩的源岩可能是早期泥盆纪大南湖岛弧火山岩(新生地壳);博格达地区的晚石炭—二叠纪花岗岩是早期基性火山岩,亦可能是底侵基性岩部分熔融的产物。中新元古代基底晚石炭—二叠纪裂谷带中花岗岩的源岩亦为同期基性火山岩,但在岩浆演化过程中受到古老基底地壳的混染,导致其εNd(t)值低于石炭—二叠纪裂谷带中花岗岩,而(87Sr/86Sr)t高于石炭—二叠纪裂谷带花岗岩。南天山东段和前寒武系微地块及其边缘中的晚古生代(含个别早古生代花岗岩)花岗岩分别是类似于库米什斜长角闪岩的古老地壳和西天山元古代古老地壳部分熔融的产物,因此它们均具有负的εNd(t)值和异常高的(87Sr/86Sr)t值。上述认识对于了解天山晚古生代区域岩石圈演化及深部过程具有重要意义。

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。

太行山-大兴安岭构造岩浆带中生代侵入岩Nd、Sr、Pb同位素特征及物质来源探讨

太行山-大兴安岭构造岩浆带是中国东部中生代大规模岩浆活动的集中区,它纵跨华北克拉通和兴蒙海西造山带两个大地构造单元,既是我国东部规模最大的北北东向深大断裂带之一,又是我国东部北北东向延伸的地壳厚度陡变带与重力异常高梯度带,因而具有十分重大的地质意义。本文针对研究区在中生代岩浆活动物质来源认识方面的不足,首次对太行山-大兴安岭整个构造岩浆带40余个代表性岩体的Nd、Sr、Pb同位素地球化学特征进行了全面系统的研究,发现不同区段(南、北太行山地区、大兴安岭中-南地区)、不同侵入期次(早、中、晚)岩石具有明显不同的Nd、Sr、Ph同位素特征,可以推断其岩浆源区性质各不相同:南太行山地区基-中性岩浆均来源于富集地幔储库;北太行山地区早期基-中性岩浆主要来源于富集地幔的部分熔融;中期中-酸性岩浆来源与下地壳关系密切;晚期富碱质中-酸性岩浆来源可能与下地壳、甚至中地壳物质有关;大兴安岭地区中-酸性岩浆来源与亏损地幔关系密切,可能源自与亏损地幔有联系的年轻的下地壳。由此表明,中生代华北克拉通地区岩石圈地幔为富集地幔,而兴蒙造山带地区岩石圈地幔则为亏损地幔。此外,根据岩石的Nd模式年龄,初步认为2543～1485Ma可能指示华北克拉通岩石圈地幔发生富集作用的时间,而983～540Ma则可能为大兴安岭地区地壳生长的一个重要时期。

阿拉善断块富碱侵入岩岩石地球化学和Nd、Sr、Pb同位素特征及其意义

阿拉善断块富碱侵入岩具有硅过饱和(出现石英,w(SiO2)=62.01%~67.28%)、准铝(w(Al2O3)=12.20%~16.83%)、富碱(w(Na2O) +w(K2O) = 11. 14% ~ 14. 18%,里特曼指数σ= 6. 40 ~ 8. 65)、富钾(w(K2O)/w(Na2O)=1.01~1.79)和低铁、镁的特征。总稀土较高,稀土配分曲线呈陡右倾模式。微量元素强烈富集LILE和LREE,相对亏损Nb、Ta、Ti 和P。上述特征以及低钕(ε(Nd,t) = - 7. 3 ~ - 9. 4)高锶(ε(Sr,t)=+53.9^+99.9)的同位素特征反映物质来源主要与富集型上地幔有关,但受到不同程度壳源物质的混染作用。Nd、Sr、Pb联合示踪表明阿拉善断块富碱侵入岩与华北断块北缘印支期富碱侵入岩带具有相似性,但不同于塔里木北缘富碱侵入岩。结合时空分布、同位素组成以及所处的构造动力学体系等因素将阿拉善断块富碱侵入岩和燕辽—阴山印支期富碱性侵入岩带划归为同一印支期富碱性侵入岩带。指出至少到晚古生代—印支期时阿拉善断块已经与华北断块构成了一个整体。

会昌早白垩世橄榄玄粗岩(shoshonite)成因的元素及Sr-O-Nd-Pb同位素地球化学证据

根据赣南会昌地区中基性火山岩高碱、富钾、低钛、贫铁,岩石中斜长石斑晶具钾长石环边,基质中存在大量钾长石微晶,以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素等矿物-岩石地球化学特征,确切厘定会昌地区的中-基性火山岩为橄榄玄粗岩-安粗岩组合,属典型的大陆板内橄榄玄粗岩系列火山岩。对会昌橄榄玄粗岩进行了Rb-Sr同位素定年研究,确定其全岩Rb-Sr等时线年龄为107.3±2.3Ma。会昌橄榄玄粗岩系火山岩Sr-O-Nd-Pb同位素组成的特征为:偏高的ISr(0.7098~0.7115);较低的δ18O值(5.3‰~7.0‰);中等的εNd(t)(-0.61^-3.60);富放射性成因铅((206Pb/204Pb)i=17.32~18.29,(207Pb/204Pb)i=15.34~15.65,(208Pb/204Pb)i=37.51~38.60)。会昌橄榄玄粗岩的Δ7/4Pb值为-7.8^+16.8(平均值为+5.42),Δ8/4Pb值为27.3~97.3(平均值为68.04),ΔSr值为96.2~114.1(平均值为104.3),这表明存在典型的Dupal同位素异常。根据Sr-O,Sr-Nd,Sr-Pb,Nd-Pb,Pb-Pb同位素相关特征,判明会昌橄榄玄粗岩是由亏损地幔端元(DM)和岩石圈富集地幔端元(EM)在源区混合形成的。按Sr-Nd双变量二元混合模型计算得出源区物质中亏损地幔端元和富集地幔端元所占份额各占50%左右。会昌早白垩世橄榄玄粗岩系火山岩带的形成反映了华南板块内部在燕山晚期发生的一起重要的伸展构造事件。

青海南部二叠纪火山岩Sr、Nd、Pb同位素特征及地质意义

对青海南部治多-杂多-带二叠纪火山岩进行了全岩Sr、Nd、Pb同位素分析，样品的ISr=0．70333-0．70417，εNd（t）=4．1～5．5，206^Pb/204^Pb=17．547-17．986，207^Pb/204^Pb=15．476-15．584,208Pb/204^Pb=37．778-37．976．结合岩石学、地球化学研究表明，该套火山岩为OIB型，形成于板内伸展拉张的裂谷环境，属于青藏高原及邻区晚古生代裂谷系统，原始岩浆可能来自亏损的古软流圈，裂解机制与古地幔柱活动有关．样品铅同位素的V1=31．39～46．78，V2=22．38～42．45，落入扬子铅同位素省区域，表明早二叠世青海南部地区具亲扬子性，揭示出昌都地块在晚古生代属于特提斯区，为泛华夏陆块群或扬子板块的一个组成部分．

华北克拉通北部古-中元古代富碱侵入岩的Nd、Sr、Pb同位素地球化学:岩石圈地幔富集的证据

华北克拉通北部古-中元古代富碱侵入岩主要分布在燕辽三叉裂堑系和辽吉拗拉谷中及附近,为一套高碱高钾的基性-中性岩,以正长岩类为主。本文通过开展系统的 Nd、Sr、Pb 同位素研究,发现所有岩体岩石均以高负ε_(Nd)(t)为特征,ε_(Nd)(t)=-3.4～-7.5,平均值为～4.8,这与研究区古-中元古代基性-超基性岩石的 Nd 同位素特征(ε_(Nd)(t)=-4～-8) 一致,与燕辽裂堑系发育的偏碱性火山岩 Nd 同位素特征(ε_(Nd)(t)=-4.3～-8.9)也比较相似,表明它们的物质来源相似,都与富集地幔有关。Sr 同位素初始比值(^(87)St/^(86)Sr)_i比较低,主要变化在0.7028～0.7053之间,平均值为0.7041。钾长石铅同位素组成普遍较低,^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)pb/^(204)Pb、^(208)Pb/^(204)Pb 比值变化范围(梁屯-矿洞沟岩体除外)分别为14.500～15.70l、14.887～15.150和34.178～36.537,平均值分别为14.968、14.984和35.057。在ε_(Nd)(t)-ε_(Sr)(t)图解上,所有岩体的投影点均在地幔演化趋势线附近,比较接近 EMI 型富集地幔端员,暗示它们的物质来源与 EMI 型富集地幔有关;钾长石 Pb 同位素模式图也说明这些岩体物质来源与地幔和下地壳有关。通过两端员混合模拟,揭示了岩浆演化过程中存在少量的下地壳物质混染,平均约14%左右。从2.5Ga 左右开始华北克拉通岩石圈地幔的亏损程度逐渐变小,在2.2Ga 左右局部呈现富集性特征,1.85Ga时整个岩石圈地幔已经完全转变为富集性,之后富集程度越来越高。推测早期俯冲携带的壳源物质以及后期地幔流体的交代作用可能是岩石圈地幔逐渐转变为富集性的原因。

西藏雄村铜金矿Ⅰ号矿体赋矿凝灰岩成因探讨:来自岩石地球化学、Sr-Nd-Pb同位素地球化学特征的证据

雄村斑岩型铜金矿集区位于冈底斯造山带中段南缘,目前发现的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号主矿体均产于含矿斑岩体及其接触带附近的凝灰岩中,本文主要对雄村I号矿体赋矿凝灰岩开展岩石地球化学特征研究。赋矿凝灰岩显示出与岛弧火山岩相似的地球化学特征,如相对富集LREE、LILE而亏损HREE、HFS以及低的I(Sr)值(变化范围为0.704163～0.705369,均值0.704907)和正的εNd(t)值(变化范围为3.7805～7.6286,均值5.904121)等,其形成与印度-亚洲大陆碰撞造山之前的新特提斯洋俯冲作用有关,产于新特提斯洋向北的洋内俯冲作用而形成的岛弧环境。赋矿凝灰岩起源于岛弧底部的新生玄武质岩层的部分熔融,源岩主要由角闪石、斜长石和少量石榴子石组成。赋矿凝灰岩、含矿斑岩体和成矿作用同属一个火山-岩浆-热液系统,赋矿凝灰岩为成矿提供了必要的围岩外部因素,是矿区重要的控矿因素,也是一个重要的找矿地质条件。在雄村矿区及其外围,侵位于凝灰岩中的斑岩体应该是今后找矿评价的重点区域。

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。

陕西金堆城钼矿区花岗岩Sr、Nd、Pb同位素特征及其地质意义

通过对陕西金堆城钼矿区花岗斑岩体和八里坡斑岩体进行地球化学测试,测得金堆城斑岩体的SiO2含量为72.89%～74.06%,MgO为0.07%～0.3%,稀土总量为43.29×10-6～93.94×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有明显的铕负异常和弱的负铈异常(δEu为0.43～0.78,δCe为0.74～0.86),富集大离子亲石元素K、Rb、U、Th和Sr等元素,亏损Ba、P和Ti等元素。八里坡斑岩体的SiO2含量为69.87%～70.80%,Al2O3 14.93%～15.46%,MgO 0.28%～0.48%,Sr/Y比值大于60,稀土总量为125.23×10-6～139.63×10-6,铕为无异常或微弱的正异常(δEu为0.98～1.04),铈为微弱的负异常(δCe为0.92～0.96),富集Ba、U、K等大离子亲石元素,而亏损P、Ta和Ti等元素。金堆城斑岩体和八里坡斑岩体的岩石类型为I型花岗岩,Pb同位素显示金堆城斑岩体的Pb主要来自下地壳,但有地幔物质的加入,八里坡斑岩体的Pb主要来自下地壳。金堆城斑岩体的ε(Nd,t)值为较低负值(-13.8～-15.2),但ε(Sr,t)变化较大,为-46.4～13.6,八里坡斑岩体具有负低ε(Nd,t)值(-20.4)和正高ε(Sr,t)值(64.5～65.2)。金堆城花岗斑岩和八里坡花岗斑岩的Sr、Nd、Pb同位素与华北地块相似,这两个岩体的源区为华北地块组成部分。

藏南罗布莎蛇绿岩成因:壳层熔岩的Sr-Nd-Pb同位素制约

罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布江蛇绿岩带东段出露较好，也是研究程度较高的（蛇绿岩片之一，其壳层熔岩的Sr，Nd，Pb同位素组成具有较高的ISr值，较低的Isd值，大的εNd（f）值和富集放射性成因铅的特征。ISr值偏高可能是存在富集型地幔源区和蛇绿岩形成过程中经受了地幔流体的交代作用引起的。Nd同位素及Sr-Nd同位素图解表明罗布莎蛇绿岩壳层玄武岩源区有N-MORB的特征，又有EMⅡ型富集地幔组分的贡献。Pb-Pb图解上样品均投影在NHRL上方，ASr为47．4～73．0（平均为58．4），△7／4Pb为0．69～12．20（平均为5．87），A8／4Pb为12．78～58．39（平均为35．23），表明存在Dupal同位素异常。根据Sr-Nd，PhPb和Nd-Pb同位素相关特征，判明罗布莎蛇绿岩壳层熔岩是由具亏损地幔端员（DMM）性质的岩浆和具EMⅡ型富集地幔端员性质的岩浆在源区混合形成的。

郯庐断裂带晚中生代富碱侵入岩Nd、Sr、Pb同位素特征及源区性质探讨

郯庐断裂带是中国东部一条巨大的深大断裂带,它纵切华北克拉通、扬子克拉通、兴蒙-吉黑造山带和大别-苏鲁造山带四个大地构造单元,特别是在该断裂带出露许多晚中生代富碱侵入岩体,构成一条长达近2000km 的富碱侵入岩带。本文是在前人研究基础上首次从大尺度对整个郯庐断裂带富碱侵入岩的 Nd、Sr、Pb 同位素做了比较系统深入的研究,发现四个大地构造单元的畜碱侵入岩具有明显不同的 Nd、Sr、Pb 同位素特征,暗示四大构造单元富碱侵入岩的源区性质差别较大: 兴蒙-吉黑造山带晚中生代富碱侵入岩源于和亏损地幔有成因联系的年青地壳(ε_(Nd)(t)为正,平均值+2.25);华北克拉通、扬子克拉通和大别-苏鲁造山带三大构造单元晚中生代富碱侵入岩都主要源于 EMI 型富集地幔(ε_(Nd)(t)均为负值)。但是这三大构造单元岩石圈地幔富集程度差别较大。大别-苏鲁造山带岩石圈地幔相对富集程度最高(ε_(Nd)(t)平均值为-17.06);华北克拉通次之(ε_(Nd)(t)平均值为-10.03);扬子克拉通岩石圈地幔富集程度最低(ε_(Nd)(t)平均值为-6.41)。本文认为大别-苏鲁造山带岩石圈地幔相对最富集的原因可能是在早中生代扬子克拉通陆壳向华北克拉通深俯冲之后的折返过程中,因压力释放有利于熔/流体的形成、析出和向上交代并改造华北岩石圈地幔使之成为富集地幔。

广西姑婆山花岗岩单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及全岩Sr-Nd同位素研究

LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定表明,组成广西姑婆山花岗岩的东、西岩体和里松岩体的年龄分别为160.8±1.6Ma、165.0±1.9Ma、163.0±1.3Ma,在误差范围内基本一致,说明整个姑婆山岩体是同一时代的产物,是燕山中期第一阶段华南大规模陆壳重熔型花岗岩浆活动的产物。姑婆山花岗岩中的各个岩体虽然形成于同一时代,但它们之间在岩石学、地球化学特征方面有一定的差异。除了主微量元素、稀土元素特征有所不同外,Rb-Sr、Sm-Nd同位素特征研究表明姑婆山西岩体的粗粒花岗岩、东岩体、里松岩体及其包体的平均(87Sr/86Sr)i=0.7064、εNd(t)平均为-3.03,反映它们的源区有较多地幔物质组分参与;而姑婆山西岩体的细粒花岗岩的(87Sr/86Sr)i=0.7173、εNd(t)平均为-5.00,具强烈的Eu亏损、高Rb/Sr值等特征,它的源区可能是由一个相对古老地壳组分和年轻地幔组分组成的混合源区。此外,姑婆山东岩体(GP-1)中发现的继承锆石的206Pb/238U年龄为806.4Ma,与杭州—诸广山—花山花岗岩带(HZH)上的赣北九岭堇青石花岗岩、广西英桥混合花岗岩的年龄相似,为HZH带新元古代的岩浆活动提供了锆石年代学方面的依据。