胶东大疃刘家铍矿床碱性岩岩石成因及对成矿的制约:锆石U-Pb年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素证据

胶东大疃刘家铍矿床位于华北板块东南缘,矿体受NW向断裂控制,圈定的7条矿体呈透镜状产出,赋存于中细粒正长岩中。矿石矿物主要为羟硅铍石,与绢云母、方解石、重晶石、褐铁矿等蚀变矿物密切共生。Be与Mo、Rb、Cs、REE等元素具有良好的正相关性,与CaO呈负相关关系,矿床成矿专属性明显。矿区内正长花岗岩为高硅、富碱、高钾、贫镁铁岩石,为准铝质-弱过铝质岩石;正长岩具有低硅、富碱、高钾特征,为准铝质岩石。两类岩石均具有轻重稀土分馏明显,轻稀土富集,无明显负Eu异常的稀土元素特征,稀土及微量元素配分模式相同,微量元素具有富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素的特征。正长花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明其侵位于200.3±1.3Ma,全岩Sr-Nd同位素组成比较均一,ε_(Nd)(t)值为-15.8~-15.4,Hf同位素组成变化范围较大,ε_(Hf)(t)为-25.5~-7.75;正长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明其侵位于200.9±1.4Ma,ε_(Hf)(t)值为-23.2~-15.7。地球化学研究指示正长岩为经历了华南陆壳交代的华北富集岩石圈地幔低程度部分熔融的产物,正长花岗岩来源于俯冲的华南陆壳,二者为华南板块与华北板块碰撞折返阶段岩浆作用的产物。

胶东西南部三合山岩体岩石成因和构造背景:年代学、地球化学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素约束

【研究目的】胶东地区是中国最大的金矿矿集区,也是山东省最为重要的铜钼多金属矿成矿区。加强中生代花岗岩的岩相学、岩石地球化学和年代学等方面的研究,有利于进一步促进该区金及多金属矿的找矿工作。【研究方法】本文以胶东半岛西南部三合山岩体中细粒二长花岗岩和花岗斑岩为研究对象,开展系统的岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、主微量元素地球化学、全岩Sr-Nd-Pb同位素及锆石Lu-Hf同位素研究,旨在探讨其岩石成因、岩浆源区性质和构造背景。【研究结果】LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,中细粒二长花岗岩的成岩年龄为(115.42±0.27)Ma,花岗斑岩的形成年龄为(115.21±0.25)Ma,形成时代均属中生代早白垩晚期;岩石地球化学特征表明,中细粒二长花岗岩和花岗斑岩均属高钾钙碱性I型花岗质岩石,LREE较HREE分馏明显,具弱Ce负异常和明显Eu中等负异常,富集Rb、K、Zr和Hf,亏损Sr、Ba、Nb、P、Ti;全岩Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素分析结果表明,三合山岩体起源于重熔的下地壳,并受到了幔源物质的混染。【结论】三合山岩体形成于早白垩世太平洋板块相对欧亚板块俯冲导致的陆内伸展背景下,为中国东部岩石圈减薄过程中壳幔相互作用的产物。

北秦岭早古生代陆壳增生——来自太平镇地区弧岩浆岩的年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

二郎坪单元是位于北秦岭构造带中部的一个年轻地体,发育了大量的花岗岩类,是研究北秦岭早古生代大陆地壳增生的理想场所。本文对北秦岭构造带太平镇北英云闪长岩-奥长花岗岩体和蛮子营黑云母二长花岗岩体开展了岩石学、年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,太平镇北奥长花岗岩和蛮子营黑云母二长花岗岩的形成时代分别为468.8±2.8Ma和462.2±1.9Ma。太平镇北岩体为高硅(71.79%-78.66%)、富钠贫钾(K_(2)O/Na_(2)O=0.27-0.77)的低钾拉斑-钙碱性系列岩石;蛮子营岩体为高硅(72.20%-74.90%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=0.97-1.36)的高钾钙碱性岩石。两者轻重稀土分异均较明显,均具有富集Rb、Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素的特征。太平镇北岩体和蛮子营岩体具有类似的锆石εHf(t)值(奥长花岗岩8.2-12.7;黑云母二长花岗岩8.9-13.2)、全岩(87Sr/86Sr)i(奥长花岗岩0.704038-0.705221;二长花岗岩0.703876-0.705371)和全岩εNd(t)值(奥长花岗岩1.49-2.03;黑云母二长花岗岩1.68-1.92)。研究表明,太平镇北岩体岩浆源区为玄武质弧下地壳,岩浆结晶分异作用形成英云闪长岩和奥长花岗岩;蛮子营岩体岩浆为早期形成的英云闪长岩部分熔融形成。太平镇北岩体和蛮子营岩体均形成于洋内弧的构造环境,从弧玄武岩到富钠英云闪长岩、奥长花岗岩再到富钾的二长花岗岩,代表了地幔物质经过多阶段岩浆演化形成富硅富钾长英质地壳的过程。综上,认为洋内弧的形成和岩浆演化是北秦岭大陆地壳增生的重要方式之一。

东昆仑黑石山含硫化物暗色包体及宿主正长岩成因及地质意义:年代学、矿物学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

黑石山铜铅锌矿床位于东昆仑造山带中段的五龙沟地区,矿区内的石英二长岩-正长岩发育有暗色微粒包体,本研究在包体中发现了硫化物。锆石U-Pb定年显示,正长岩形成于239.4±1.0Ma,具有富Si和K,贫Mg、Cr、Ni,明显的Eu负异常,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,较为富集的Sr-Nd-Hf同位素特征。暗色微粒包体由斜长石和角闪石组成,可见角闪石堆晶,贫硅、富钙、铝、碱和铁,Mg#值为38.37,具有明显的Eu负异常,轻重稀土分馏弱。结合宿主正长岩和暗色包体的矿物成分相似性和岩相学特征,本文认为暗色微粒包体与正长岩来自同一个岩浆房,属于同源岩浆包体,是岩浆房早期分离结晶相,被中酸性岩脉携带上升至正长岩熔体中,一起侵位至浅部地壳。综合岩石地球化学、同位素和矿物成分,本文认为正长岩是下地壳含水镁铁质岩石在压力较低条件下部分熔融的产物。暗色微粒包体中发育硫化物,且包体岩浆的硫含量远高于正长岩岩浆,指示岩浆房的早期分离结晶相带走了硫,使残余熔体贫硫。

准噶尔洋洋内弧岩浆作用:西准噶尔百口泉早石炭世火山岩地球化学及Sr-Nd-Hf同位素研究

西准噶尔中部晚古生代的构造-岩浆作用被广泛认为与准噶尔洋的洋内俯冲有关。然而,对于重建洋内俯冲历史的弧相关岩浆活动,缺乏可靠的岩石学和地球化学证据。本文对西准噶尔百口泉包古图组火山岩进行了锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素、全岩地球化学和Sr-Nd同位素组成的综合研究,旨在为西准噶尔中部早石炭世构造演化提供约束。通过对代表性玄武安山岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析,获得年龄为342.2±1.0 Ma,表明其形成于早石炭世。岩石地球化学研究显示,百口泉火山岩具有钙碱性特征,SiO_(2)含量为48.38%~54.45%,具有高Al_(2)O_(3)含量(19.19%~19.78%),相对富集轻稀土元素,并显示富集LILE(如Rb、Ba、Sr),亏损HFSE(如Nb、Ta、Zr、Hf),与典型岛弧火山岩特征相似。根据Sm/Yb-Sm与Sm/Yb-La/Sm模拟计算模型,表明百口泉火山岩是由尖晶石+石榴石相二辉橄榄岩亏损地幔源发生部分熔融(熔融程度约为10%~20%),并由俯冲岩石圈释放的流体改造而成。同时样品具有低(^(87)Sr/^(86)Sr)i值(0.704593~0.704852),正ε_(Nd)(t)值(6.4~6.8)和ε_(Hf)(t)值(8.7~14.9),与西准噶尔中部早石炭世岛弧火山岩和达尔布特蛇绿岩类似,表明其源区为亏损的软流圈地幔。结合前人研究成果,认为百口泉火山岩形成与洋内俯冲的岩浆作用有关,是晚古生代西准噶尔洋盆西北向俯冲消减过程中的产物。

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。

大别造山带白垩纪花岗岩对太古宙基底的再造:来自U-Pb年代学、Sr-Nd-Hf同位素的证据

本文对大别造山带大崎山花岗岩进行了系统的野外调查、岩石学、地球化学、锆石U-Pb-Hf和Sr-Nd同位素研究。锆石U-Pb定年结果显示大崎山花岗岩形成于早白垩世,年龄为124~120 Ma。样品具有较高的SiO_(2)(69.3%~75.2%)、Al_(2)O_(3)(13.4%~15.3%)和全碱(7.94%~8.71%)含量,较低的MgO(0.23%~0.84%)、TiO_(2)(0.16%~0.49%)与TFeO(1.05%~2.66%)含量,A/CNK=1.01~1.03,显示弱过铝质特征。岩石富集大离子亲石元素(如Rb、K、Pb)、轻稀土元素以及Th、U等,亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti)、重稀土元素以及Sr和Ba,具有明显Eu负异常(δEu=0.34~0.52),属于高钾钙碱性的I型花岗岩,这些地球化学特征表明大崎山花岗岩经历了以斜长石、钾长石和磷灰石为主的分离结晶作用。白垩纪锆石ε_(Hf)(t)值为32.9~15.2,对应t_(DM2)为3258~2140 Ma,全岩ε_(Nd)(t)为22.5~15.8,对应t_(DM2)=2754~2209 Ma,指示岩浆源区主要为古老地壳物质。样品中含有大量的~2.65 Ga继承锆石,锆石ε_(Hf)(t)为7.3~3.6,显示与贾庙地区2.65~2.63 Ga片麻状花岗岩有良好的亲缘性。大崎山花岗岩可能源自北大别变质带太古宙基底的再造,其源区还存在年轻地壳物质的参与,可能形成于古太平洋板块的俯冲板片在130 Ma后快速后撤的伸展背景。

地幔柱活动对克拉通岩石圈地幔的影响:西伯利亚克拉通地幔橄榄岩包体Sr-Nd-Hf同位素制约

利用单矿物溶液法分析了Obnazhennaya金伯利岩中橄榄岩包体单矿物的Sr-Nd-Hf同位素组成,并且与Udachnaya金伯利岩中橄榄岩包体单矿物的Sr-Nd-Hf同位素组成进行了对比。结果显示,Obnazhennaya金伯利岩中橄榄岩包体单斜辉石具有亏损的Sr同位素组成和富集的Nd、Hf同位素组成。橄榄岩包体石榴子石的Sr-Nd-Hf同位素组成表现出原始的特征,没有受到交代作用的影响。通过对比Udachnaya和Obnazhennaya金伯利岩中地幔包体的特征和单斜辉石的二元混合模拟发现,Udachnaya金伯利岩中的地幔包体的Sr-Nd-Hf同位素组成更偏向于金伯利岩的特征,而与之相反,Obnazhennaya金伯利岩中的地幔包体的Sr-Nd-Hf同位素组成则位于金伯利岩和地幔柱溢流玄武岩之间,且更加偏向于溢流玄武岩的同位素特征。因此,地幔柱活动对西伯利亚克拉通岩石圈产生了影响,改变了其岩石圈地幔的同位素组成。

鄂东南地区金井咀金矿早白垩世闪长岩Sr-Nd及锆石Hf同位素研究

【研究目的】金井咀金矿床早白垩世闪长岩的岩石成因及岩浆起源对于讨论成岩成矿关系、完善区域成矿规律等问题具有重要意义。【研究方法】本文对矿区赋矿闪长岩开展了全岩Sr-Nd和锆石Hf同位素分析。【研究结果】金井咀闪长岩具有相对较高的^(87)Sr/^(86)Sr初始比值(0.7059~0.7062),负的εNd(t)值(-7.93~-7.58)和锆石εHf(t)值(-12.2~-6.5),表明岩浆形成于富集地幔的部分熔融,后经历了演化分异,在岩浆演化过程中可能存在一定程度的陆壳混染。【结论】通过与区域上已经发现的矿床对比发现,金井咀矽卡岩型金矿床与鄂东南矿集区矽卡岩型金矿床具有相同的成岩成矿时代和类似的岩石成因及岩浆源区,但是金井咀矿床金矿体主要赋存在闪长岩体内部,这与其他矿床主要赋存在碳酸盐岩地层或岩体内外接触带明显不同。金井咀矿床的发现,对于完善区域成矿规律,指导金矿找矿勘查具有重要的意义。

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。

江西武山铜矿区花岗闪长斑岩的地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成及成因探讨

武山铜矿床是位于长江中下游地区九瑞矿集区中的一个大型铜矿床。本文对该矿床中与成矿关系密切的花岗闪长斑岩进行了详细的矿物化学、主量元素、微量元素、Sr-Nd-Hf 同位素研究。结果表明,岩体中黑云母富镁,为金云母,其 Fe^(3+)/Fe^(2+)组成表明岩浆氧逸度很高;角闪石具有 Mg/(Mg+Fe)高而 Si 低的特征,为阳起石和镁质角闪石,角闪石压力计计算表明岩体具有超浅成侵位特征。花岗闪长斑岩具有埃达克岩地球化学特征。岩石具有相对较高的 SiO_2(64.9%～68.62%,平均66.52%)和 Al_2O_3(14.0%～15.3%,平均14.8%)含量,同时岩石的 Mg~#很高(0.53～0.71),并具有相对较高的相容元素含量;岩石富集轻稀土((La/Yb)_N=27.8～64.5),Eu 负异常不明显,岩石同时富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有较高的 Sr/Y 比值(35.0～68.2)。岩石的初始^(87)Sr/^(86)Sr 比值为0.7067～0.7075,ε_(Nd)(t)值为-4.08～-4.44,锆石的ε _(Hf)(t)值为-2.1～-7.0。详尽的元素和同位素地球化学特征表明武山花岗闪长斑岩是强烈壳幔相互作用的产物,很有可能是由拆沉的加厚下地壳发生部分熔融,并在其上升过程中与地幔橄榄石发生相互作用而形成的。

桂东南大容山-十万大山S型花岗岩带的成因:地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

本文报道桂东南大容山-十万大山花岗岩带浦北岩体(东北带)、旧州岩体(中部带)和台马岩体(西南带)全岩的主、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石的LAM-MC-ICPMS原位Hf同位素分析结果。岩石学及元素地球化学结果显示:上述三个岩体为典型S型花岗岩;高I_(Sr)(>0.721)和低ε_(Nd)(t)(-13.0～-9.9)意味着它们可能来自古老地壳的重熔。岩浆结晶(～230Ma)锆石的ε_(Hf)(t)值主要集中在-11～-9,相应的T_(DM2)模式年龄为1.9～1.8Ga;少数结晶锆石的ε_(Hf)(t)值逐渐升高到-4.5,T_(DM2)降低为～1.5Ga。捕获锆石(1681～384Ma)的的ε_(Hf)(t)值分布在-17.1～+3.4,T_(DM2)主要集中在2.4Ga、1.9Ga和1.5Ga。大部分岩浆结晶锆石ε_(Hf)(t)值与根据"全岩ε_(Nd)(t)值和‘地壳Hf-Nd相关’预测值"基本一致,表明平均地壳存留年龄为1.9Ga的地壳是最重要的物源区。部分岩浆锆石与捕获锆石具有相同的T_(DM2)～1.5Ga,表明平均地壳存留年龄为1.5Ga的物源区参与了该花岗岩带的形成;由于缺少T_(DM2)>2.0Ga的岩浆锆石,少量平均地壳存留年龄为2.4Ga的再循环地壳物质参与了该花岗岩带的形成。因为缺少显著幔源特征的高ε_(Hf)(t)值锆石,本文认为地幔物质基本没有参与该S型花岗岩带的形成。

华北陆块北缘崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩类的锆石年龄和Sr-Nd-Hf同位素组成

本文报道冀北崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩类岩石的锆石U-Pb年龄和Sr-Nd-Hf同位素组成特征。它们出露在华北陆块北缘的构造单元内,侵位于中高级变质基底岩石红旗营子群中。锆石LA-ICP-MS定年结果表明,海流图花岗岩岩体记录了两期岩浆作用,即299±3Ma和254±11Ma;镇宁堡片麻状二长花岗岩和白花沟片麻状黑云母石英二长闪长岩分别形成于287±1Ma和252±3Ma。这些晚古生代花岗岩类岩石具有较低的初始^(87)Sr/^(86)Sr值(0.7062～0.7076)、低的ε_(Nd)(t)值(-18.1至-9.6)和古老的Nd亏损地幔模式年龄(2.49～1.87Ga)。其锆石的ε_(Hf)(t)值变化在-13.2至-7.4之间,Hf平均地壳模式年龄值(T_(DM)~C)在2.15Ga至1.79Ga之间。锆石Hf同位素特征与全岩Nd同位素特征指示古老的华北陆块地壳物质是花岗岩浆的主要物源。在形成时代和地球化学特征上,崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩与出露在东部丰宁-承德地区的花岗岩类岩石既有相似性,又有不同之处,可能代表华北陆块北缘不同构造背景下岩浆作用的产物。

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。

滇西地区腾冲地块东侧混合岩锆石年龄和Sr—Nd-Hf同位素组成

滇西地区特提斯构造带,是东特提斯构造带的重要组成部分之一,由多个微陆块和陆块相间的造山带组成。陆块内部基底出露局限并经历多期构造作用的叠加,因而其基底属性和演化历史难于恢复。本文报道腾冲地块东侧混合岩的锆石年龄、地球化学组成和锶-钕-铪同位素特征,探讨原岩的形成时代和背景。混合岩原岩可能源自中元古代花岗闪长岩-花岗岩质地壳岩石,晚中生代重熔再造,可能经历后期混合岩化。亏损地幔钕模式年龄为1．9～1．5Ga,锆石铪模式年龄集中于1．8～1．5Ga,与出露于保山地块的早古生代和晚中生代花岗岩存在明显差别。原岩主要表现轻稀土富集、轻度的中/重稀土分馏、显著的负铕、铌、钛、钡和锶异常。初始ε_(Md)值(1．0Ga,-1．7～3．5)和锆石ε_(Hf)值(1．0Ga,平均值10．5～13．1)及地球化学特征可能暗示腾冲地块基底东侧在中元古代发育与岛弧有关的岩浆作用。

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。

西藏北冈底斯巴尔达地区岩浆作用的成因:地球化学、年代学及Sr-Nd-Hf同位素约束

前人对西藏冈底斯中北部白垩纪岩浆岩的岩石成因和地球动力学背景仍然存在很多解释。本文报道了位于北冈底斯(拉萨地块北部)东段巴尔达地区的岩浆岩锆石U-Pb定年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素数据,以对这一问题进行约束。巴尔达岩浆岩包括花岗闪长斑岩和安山玢岩。锆石U-Pb定年结果表明,巴尔达岩浆岩侵位于～114Ma,是北冈底斯早白垩世岩浆岩的典型代表之一。巴尔达岩浆岩两种岩石均为高钾钙碱性系列,其中花岗闪长斑岩的SiO2为64.45%～67.52%,全碱(K2O+Na2O)含量为6.23%～7.47%,铝饱和指数(A/CNK)为0.98～1.22,为兼具I型特点的S型花岗岩;安山玢岩SiO2为57.50%～62.15%,K2O含量为2.30%～3.60%,MgO含量为2.27%～4.40%。两种岩石均富集大离子亲石元素和Pb,亏损高场强元素和Ba等。与冈底斯成熟大陆地壳相比,巴尔达岩浆岩具有更高的εNd(t)值(-7.8～-6.8)和相对低的(87Sr/86Sr)t值(0.7094～0.7105),并且具有不均一的锆石εHf(t)值(-4.2～+3.3)和相对年轻的Hf模式年龄(639～975Ma)。锆石Hf同位素数据和锆石饱和温度(768～818℃)均显示幔源物质在巴尔达岩浆岩形成过程中发挥了重要作用。巴尔达岩浆岩可能是在南向俯冲的班公湖-怒江洋岩石圈断离背景下,由上涌的软流圈提供热量诱发岩石圈地幔熔融产生幔源基性熔体侵位到上部地壳,并引发周围酸性物质的熔融混合,混合过程中幔源组分的输入使S型熔体向I型熔体转化。

江西永平铜矿区花岗岩热液蚀变与岩石成因:矿物化学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素制约

永平铜矿床是位于华南钱塘江—信江断裂坳陷带中的一个大型铜矿床。矿区内出露的岩浆岩主要有似斑状黑云母花岗岩体和少量石英斑岩脉,黑云母花岗岩岩体内及接触带发育斑岩型和矽卡岩型铜钼钨多金属矿化。对岩体中黑云母的电子探针成分分析表明,似斑状黑云母花岗岩中黑云母具有富镁贫铁高钛的特点,Fe/(Fe+Mg)为0.21～0.33,TiO_2含量为2.12%～4.28%;而石英斑岩脉中黑云母更加富镁贫铁,Fe/(Fe+Mg)为0.10～0.15,TiO_2含量为2.43%～3.86%。黑云母的化学组成表明花岗质岩浆形成时的氧逸度很高,与长江中下游地区其他含铜花岗质岩体相吻合。永平花岗岩体遭受了较强的热液蚀变作用,部分黑云母蚀变为绿泥石。石英斑岩中绿泥石具有富铁贫镁低钛的特征(Fe/(Fe+Mg)=0.72～0.76;TiO_2=0.02%～0.06%),其形成温度为139～224℃。而似斑状黑云母花岗岩中绿泥石相对贫铁富镁高钛(Fe/(Fe+Mg)=0.36～0.44;TiO_2=0.05%～0.36%),形成温度稍高,为229～346℃,与该矿床流体包裹体研究获得的成矿温度(220～ 400℃)基本吻合。Sr-Nd-Hf 同位素综合研究表明,永平似斑状黑云母花岗岩具有变化较大且相对较高的ε_(Hf)(t)值(-0.1～-10.3)和ε_(Nd)(t)值(-5.83～-7.95),反映岩石具有明显的壳幔混合成因特征。而石英斑岩的ε_(Hf)(t)值(-8.4～-12.5)和ε_(Nd)(t)值(-9.93～-10.2)均稍低于拟斑状黑云母花岗岩,反映其形成过程中幔源物质贡献相对较小。永平岩体的地壳端元很可能就是该区中元古代基底地层重熔的产物。

滇西马厂箐煌斑岩成因:地球化学、年代学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素约束

滇西马厂箐煌斑岩脉分为早晚两期,早期为云斜煌岩,晚期为云煌岩。对煌斑岩样品进行锆石LA-MC-ICP-MSU-Pb定年,获得33.77±0.11Ma的岩浆侵位年龄,表明马厂箐煌斑岩为马厂箐复式杂岩体中期岩浆结晶作用的产物,也是金沙江-哀牢山断裂带新生代早期岩浆活动的产物。岩石地球化学分析表明马厂箐煌斑岩高钾(K2O/Na2O=2.88～4.60)、富碱(K2O+Na2O=6.40%～7.55%)、高Mg#(74.3～76.9),富集大离子亲石元素(LILE)(K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)(Nb、Zr、P)和重稀土元素。同位素以高(87Sr/86Sr)i(0.707406～0.706506),低εNd(t)(-1.78～-7.64),富集放射性Pb(208Pb/204Pb=38.87～39.35,207Pb/204Pb=15.6390～15.6431,206Pb/204Pb=18.6579～18.8093)为特征。176Hf/177Hf为0.282712～0.282864,εHf(t)为-1.4～4.0,εNd(t)与εHf(t)存在Nd-Hf同位素解耦。根据岩石地球化学和同位素特征以及区域构造演化历史分析,马厂箐煌斑岩起源于金沙江洋壳俯冲交代作用形成的富集地幔,区域上软流圈物质上涌可能促使EMII的部分熔融形成煌斑岩岩浆,而金沙江-哀牢山断裂及其与其他断裂的交汇处则为岩浆上侵提供了良好的通道。

内蒙古乌拉山大桦背岩体成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Hf同位素制约

大桦背岩体由钾长花岗岩和似斑状黑云母二长花岗岩组成。锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年获得其侵位年龄为328.3±1.5Ma,表明该岩体属早石炭世岩浆活动产物。大桦背岩体总体上富硅(Si O2=70.59%~76.04%)、富碱(Na2O+K2O=8.41%~8.99%)、准铝质-弱过铝质(A/CNK=0.98~1.11),形成温度较低(620~810℃),属于高分异高钾钙碱性I型花岗岩。岩石富集大离子亲石元素K、Rb、Th、U和LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P和HREE,具有较高的Th/Ta比值(10.30~21.60)及较低的Ce/Pb比值(0.90~3.13),显示大陆弧岩浆岩地球化学特征。除暗色微粒包体广泛发育外,岩体具有均一Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.704799~0.706272,εNd(t)=-8.8^-8.2)和较大变化范围的锆石Hf同位素(εHf(t)=-8.3^-2.6),暗示岩体为岩浆混合成因。结合区域地质背景,认为大桦背岩体的形成与古亚洲洋向华北克拉通之下的俯冲密切相关,是俯冲板片流体交代诱发熔融的岩石圈地幔岩浆与下地壳岩浆相混合的产物。混合岩浆在上升侵位过程中又发生了显著的分离结晶作用和较弱的地壳物质的同化混染。