松嫩沙地Sr⁃Nd同位素组成特征

作为亚洲风尘源区的中国北方干旱—半干旱地区的Sr⁃Nd同位素组成已得到很好的研究,但位于欧亚黄土带最东端的松嫩沙地尚是空白,这影响了对该地区风尘系统的深入理解。为此,系统采集了松嫩沙地19个区域90个河流沙和风成沙样品,并对这些样品进行了分粒级处理(<63μm、63~30μm、30~10μm、<10μm和<30μm)。对116个分粒级子样的酸不溶物(硅酸盐组分)进行了Sr⁃Nd同位素组成的测定。研究结果表明,松嫩沙地可划分出两个大区(嫩江水系和松花江水系)和七个小区,嫩江水系沉积物的Nd同位素组成显著高于松花江水系,而Sr同位素组成明显偏低。松嫩沙地8个剖面纵向上的同位素特征显示,Sr⁃Nd同位素组成存在“时间效应”,即随时间发生了明显变化,表明了源区地球化学组成的不稳定性。分粒级组成表明,粒度对87Sr/86Sr比值的影响很小,但对Nd同位素组成有明显影响,且存在Nd同位素比值富集在粗颗粒组分中的趋势,这与以往的研究结果不同。无论是地质历史时期还是现在,嫩江水系沉积物(大庆、杜蒙、齐齐哈尔、泰来、白城)对哈尔滨粉尘的贡献都很小。哈尔滨黄土与现代尘暴粉尘有不同的物源,哈尔滨黄土是春季尘暴天气作用的产物,有一个混合源,松花江水系沉积物(扶余、德惠、榆树等地)是哈尔滨黄土的主要粉尘源区,内蒙古中东部的沙地也为哈尔滨黄土贡献了部分的细颗粒粉尘。

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。

云南大坪金矿白钨矿微量元素、稀土元素和Sr-Nd同位素组成特征及其意义

利用ICP-MS和同位素质谱分析了大坪金矿含金石英脉中白钨矿的微量元素、稀土元素和Sm-Nd、Rb-Sr同位素组成,结果显示大坪白钨矿中富Sr、Ba,而亏损Mo、Bi、Sn、Nb、Ta等,指示原始成矿流体与岩浆的结晶分异作用无关,并非前人普遍认为的岩浆水和大气降水的混合流体;样品的REE球粒陨石标准化配分曲线为高度一致的右倾和MREE富集型,Eu出现正异常,表明白钨矿与流体之间REE元素发生了强烈分异,白钨矿中REE的配分行为主要表现为REE^(3+)与Na^+成化合价补偿形式替代Ca^(2+)选择性进入白钨矿晶格中,成矿流体是相对封闭的高温、富Na^+的还原性热液体系;Sr-Nd同位素组成显示本区原始成矿流体主要来自下地壳,但不排除有幔源物质加入。原始成矿流体的形成与区域性剪切带的活动有关,韧性剪切作用导致下地壳富CO_2流体上升,并与闪长岩发生强烈的水岩反应,而剪切带中脆性断裂的形成是成矿流体迁移、集中、沸腾和矿质沉淀的触发因素。

浙东白垩纪双峰式火山岩Sr,Nd同位素组成及其成因意义

浙东白垩纪火山岩以发育双峰式岩石组合为特征,其成因一直是有争议的问题。本文从其两端元岩石——玄武岩和流纹岩的Sr,Nd同位素特征出发,论证了玄武岩起源于经过俯冲来源的物质交代(或混染)的富集型地幔楔,流纹岩主要由古老变质基底重熔生成,并与玄武岩岩浆发生过低度混合。在混合过程中,玄武岩的Sr同位素组成基本未受到影响,Nd同位素组成可能发生一定的变化;流纹岩的Sr同位素组成则有明显改变。

黑龙江镜泊湖地区第四纪玄武岩的Sr、Nd、Pb同位素组成及其地幔源区特征

本文首次对黑龙江镜泊湖地区第四纪玄武岩的Sr、Nd、Pb同位素组成进行了系统研究。结果表明,尽管不同时代、不同空间上生成的玄武岩在岩石化学、稀土和微量元素特征上差别明显,但其Sr、Nd、Pb同位素组成却有明显的相似性,均具有低Sr、Pb和相对高的Nd同位素值(^(87)Sr/^(86)Sr=0.70396～0.704537;^(143)Nd/^(144)Nd=0.512656～0.512786;^(206)Pb/^(204)Pb=17.0856～17.5034;^(207)Pb/^(204)Pb=15.2689～15.3461;^(208)Pb/^(204)Pb=37.0999～37.4363),由此指示了该区玄武岩的源区是DMM和EMI二端元混合的结果。本文将其解释为与含有再循环的下地壳物质的地幔柱活动引起该区软流圈地幔的部分熔融有关,但在部分熔融之前发生了交代作用。

沾化凹陷新近系沉积物的C、O、Sr、Nd同位素组成变化对古环境变迁的记录

沾化凹陷新近系馆陶组(Ng)广泛发育了一陆相螺化石层。来自螺化石层上下沉积层位的馆陶组和明化镇组(Nm)泥灰岩的C、O、Sr、Nd同位素的分析结果显示,螺化石层所在Ng4段泥灰岩具有比其上下部泥灰岩较低的δ13C值和较高的δ18O值,而螺化石埋藏层位的泥灰岩具有相对较低的δ13C和87Sr/86Sr值以及相对较高的δ18O值。143Nd/144Nd比值在剖面上的变化不明显,反映Ng、Nm沉积时期凹陷具有稳定的物源区;而C、O、Sr同位素组成的系统变化则指示了古沉积环境的变化。其中Ng4段沉积时期气候相对干热,Ng3、Nm1+2段沉积时期气候相对湿热;螺化石层泥灰岩所表现出的低87Sr/86Sr值和螺化石壳体相对高的δ13C和δ18O值可能代表了区域上一次重要的气候干热化事件,该时期大气降水明显减少,湖泊蒸发量较大,使得盆地的水体盐度增加,水体中87Sr/86Sr降低和δ18O值增加,同时水体营养生物和河流输入的营养物质减少,致使田螺最终死亡。随后环境气候相对湿热,生物生产力提高和碎屑物质供应的增加使得87Sr/86Sr值和δ13C值增加,大气降水补给导致沉积介质的δ18O值降低。

小秦岭-熊耳山地区中基性岩墙的Sr、Nd、Pb同位素组成及其大地构造意义

对出露于华北南缘小秦岭-熊耳山地区的中基性岩墙的Sr、Nd、Pb同位素研究显示:岩墙的(87Sr/86Sr)i变化于0.712310～0.735100,平均值0.722117,(143Nd/144Nd)i变化于0.511160～0.512066,平均值0.511436。用t=130Ma计算的岩墙的εSr(t)变化于113.06～436.61,εNd(t)变化于-7.9～-25.57,岩墙的Sr、Nd同位素组成显示出极端富集特征。岩墙的206Pb/204Pb变化于16.1921～19.8149,平均17.7067,207Pb/204Pb变化于15.3245～15.7540,平均15.6638,208Pb/204Pb变化于36.8607～41.6251,平均38.9494,其铅同位素比值显示出明显的富放射性成因铅的特征。通过对岩墙与区域太华群、熊耳群地层和中生代花岗岩的对比示踪研究表明,岩墙岩浆源区显示出与洋壳和深海沉积物质混染有关的特征,形成岩墙的岩浆物质与扬子陆块具有更大的亲缘性,由此证明秦岭造山带是由扬子陆块俯冲于华北陆块南缘之下造山的大陆动力学演化过程。结合现今的秦岭造山带深部地球物理资料,认为中生代时期太平洋构造域的兴起是导致秦岭造山带地区由陆陆碰撞向岩石圈拉张伸展构造体制转化的根本原因,从而造成小秦岭-熊耳山地区燕山期大规模花岗岩体和中基性岩墙的浅成侵位活动。

阿尔泰花岗岩类型与成岩模型的REE及O、Pb、Sr、Nd同位素组成依据

根据 REE 分布模式和 O、Pb、Sr、Nd 同位素组成特征,采用构造环境、物质来源和形成方式等多级标准,将阿尔泰花岗岩类划分为两个系列、五种类型,即造山花岗岩系列(阿尔泰系列),包括:壳-幔同熔型(青格里型),地壳交代型(额尔齐斯型),地壳重熔型(尚可兰型);非造山花岗岩系列(乌伦古系列),包括:幔源分异型(布尔根型)。

巴基斯坦雷克迪克斑岩型Cu-Au矿集区典型矿床闪长岩Pb、Sr、Nd同位素组成特征及其示踪意义

雷克迪克斑岩型Cu-Au矿集区是巴基斯坦最重要的斑岩型Cu-Au矿产地之一,发育20个斑岩型Cu-Au矿床(点),其中包括世界级的H14、H15矿床。本文在前人研究基础上重新分析探讨了Pb、Sr、Nd同位素的组成特征,计算了铅同位素的H-H单阶段演化模式年龄,以及Pb、Sr、Nd同位素的μ、ω、Th/U、△α、△β、εSr、εNd等重要参数。研究结果表明,雷克迪克矿集区成矿物质主要来源于受岩浆作用控制的壳幔混合物质,是新特提斯洋岩石圈俯冲及再循环或幔源岩浆注入地壳的结果。该矿集区的含矿斑岩可能是在岛弧碰撞造山带演化过程中伴随着特提斯构造域的演化而形成的,属于洋壳俯冲消减和大陆碰撞过程中导致地壳增生加厚的结果,它们与扬子地块具有亲缘关系,属于特提斯构造区,构成了特提斯构造域多岛洋体系的组成部分之一。该矿集区的铅主要为混入了放射性成因Pb的混合铅,具有典型DUPAL异常的特征。其中,异常铅(放射性铅)来源于富含U、Th的上地壳物质,而DUPAL异常可能直接产生于欧亚大陆南缘EMII与DM的混合源区,并以异常铅的形式表现出来。

胶西北丛家岩体岩石成因探讨——岩石地球化学、年代学和Sr—Nd同位素的证据

胶东地区大规模金成矿作用与中生代郭家岭期岩浆活动关系紧密,但针对胶东郭家岭期岩浆岩体的成因仍存在不同认识。笔者等选择焦家金矿带北段与金矿具有时空关系的郭家岭期丛家岩体作为研究对象,开展系统岩相学、地球化学、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学及Sr—Nd同位素研究。丛家岩体花岗岩的Na_(2)O/K_(2)O分别为0.69~1.23,Na_(2)O+K_(2)O值为7.29%~9.58%,A/CNK值为1.39~1.51,为高钾钙碱性系列过铝质花岗岩;丛家岩体具有轻稀土富集、重稀土亏损、负铕异常(0.41~0.68)、大离子亲石元素Ba、Sr等富集、Nb、Ta、Ti等高场强元素亏损、以及高Sr/Y值(81.59~235.5)等岩石地球化学特征;丛家岩体锆石LA-MC-ICP-MS的U-Pb年龄为126.1±0.3 Ma,可以代表丛家岩体结晶年龄;岩体n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)值为0.711463,其低于地壳的平均值(0.7170),高于地幔的平均值(0.7090),表明其有幔源物质的参与;[n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)]i为0.711117,ε_(Nd)(t)的值为-17.14,亏损地幔模式年龄(TDM2)为3396 Ma。综合分析成因为幔源基性岩浆与下地壳重熔中酸性岩浆发生混合而成,并在上侵过程中受到玲珑期花岗岩的同化混染,是典型幔源物质直接参与混合的壳幔混合成因的花岗岩。

鲁西地块晚中生代中—基性岩地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成特征

报道了鲁西地块西北部晚中生代中—基性岩锆石U-Pb年龄、全岩主微量元素含量和Sr-Nd-Pb同位素组成特征。样品分别采集自济南、邹平、泰安和章丘4个地区,这些中—基性岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,轻、重稀土元素分异显著,Sr含量高,Y、Yb含量低,具有岛弧岩石的地球化学特征。锆石U-Pb定年结果显示,章丘和泰安中—基性岩形成年龄为124;128 Ma。4个地区中—基性岩表现出相似的、相对富集的Sr-Nd同位素组成,其二阶段Nd模式年龄集中在1.85 Ga。在Pb同位素组成上,邹平中—基性岩类似于洋脊玄武岩特征,而其他3个地区岩石有明显的类似于古老地壳物质特征,暗示岩浆源自受过华北陆块古老的地壳物质改造的富集地幔源区。这些岩石可能是在晚中生代太平洋板块向华北陆块俯冲作用过程中,古老的华北地壳物质重新循环进入地幔,产生富集型熔/流体交代上覆的华北岩石圈地幔,富集型地幔橄榄岩发生部分熔融形成鲁西地块晚中生代中—基性岩侵入体。

海洋Sr、Nd、Pb同位素组成演化及其示踪研究

海水中的放射成因同位素被广泛地应用于古海洋环境和古气候的研究。本研究简要综述了100Ma以来海水中Nd和Pb同位素在海洋循环、物质来源方面的应用和与古气候、古地理之间的关系,以及Sr同位素对海平面变化和构造变化的指示。研究表明,海水Nd同位素组成主要受海洋循环以及岛弧风化输入的影响;Pb同位素组成受大陆物质输入的影响;Sr同位素则主要受喜马拉雅–青藏高原隆升的影响。目前,仍有一些问题需要进一步解决:一是基于准确的定年方法识别同位素信息;二是寻找到年代更久远的同位素组成变化信息;三是探究长时间尺度上同位素组成变化与气候的关系。

青藏高原中新生代花岗岩Sr、Nd同位素研究

青藏高原中新生代岩浆活动强烈 ,本文报道青藏高原西部中新生代代表性花岗岩的Sr ,Nd同位素测定结果 ,结合前人已发表的东部地区花岗岩同位素资料 ,初步探讨了青藏高原地区中新生代花岗岩的Sr,Nd同位素组成、物质来源与成因。研究表明 ,分布于冈底斯地块北南边界 (即冈底斯花岗岩北带和南带 )与洋壳俯冲有关的燕山晚期花岗岩 ,具有低87Sr/86Sr初始值 (小于 0 .70 6 )、正εNd(t)值和年轻的t2DM模式年龄的特征 ,岩浆来源于俯冲洋壳的熔融 ;与陆 陆碰撞及碰撞后有关的冈底斯花岗岩87Sr/86Sr初始值变化大 (0 .70 6～ 0 .719) ,而εNd(t)值和t2DM都在很小范围变化 ,Sr、Nd同位素组成似乎与时代、岩性无关 ,说明壳幔混合花岗岩的同位素源区长时期保持相对均一。无洋壳物质参与的通过陆内俯冲作用形成的喜马拉雅区花岗岩 ,具有高87Sr/86Sr初始值 (大于 0 .72 0 )、古老模式t2DM年龄 (1792～ 2 2 0 6Ma)和低εNd(t)值 (- 10 .3～ - 16 .3)特征 ,并与基底岩石的Sr,Nd组成一致 ,岩浆源区为壳源。由此说明花岗岩类及其岩石组合的形成主要取决于深部部分熔融物质的成分 。

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。

东天山康古尔塔格蛇绿岩SHRIMP年龄、Nd-Sr同位素特征及构造意义

通过对东天山康古尔塔格蛇绿岩中的辉长岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄测定,得出康古尔塔格蛇绿岩形成于晚寒武世-早奥陶世(494±10Ma)。Nd-Sr同位素研究表明,康古尔塔格蛇绿岩中辉长岩、辉绿岩、玄武岩、斜长花岗岩及角斑岩的ε_(Nd)(t)值变化于+5.7～+10.5之间,与现代大洋岛弧火山岩的ε_(Nd)(t)值一致;(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值变化于0.703475～0.704923之间,与现代典型大洋中脊新鲜玄武岩的^(87)Sr/^(86)Sr值变化范围基本一致。上述特征显示出康古尔塔格蛇绿岩与准噶尔蛇绿岩一样,属SSZ型蛇绿岩,其岩浆来自亏损上地幔,且在演化过程中没有受到陆源物质的明显混染。该蛇绿岩形成时代、源区组成结合区域地质构造等暗示康古尔塔格断裂以北地区可能属于准噶尔板块范畴。

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。

广东省22个燕山期花岗岩的源区特征及成因:元素及Nd-Sr同位素研究

根据主要元素组成,将所研究的22个广东省燕山期花岗岩分为强过铝花岗岩和弱过铝花岗岩两类,后者又区分出分异和未分异两种。它们总体具有较为相似的微量元素和稀土元素组成,即都是以大离子元素明显富集、Ba,Sr,Nb,Ta,P与 Ti 呈负异常、Eu 亏损为特征,但分异弱过铝花岗岩(包括禾洞、大埔、荷泗、白浆岩体)的 Ba、Ti 呈负异常和 Eu 亏损更为明显。强过铝和弱过铝花岗岩的 Nd 同位素组成区别明显:象头山等6个强过铝花岗岩体具有低的ε_(Nd)(t)值(-13.4～-10.0,平均为-12.1)和较老的 Nd 模式年龄(1.76～2.08Ga,平均为1.96Ga),是由成熟度较高的陆壳部分熔融形成;在弱过铝花岗岩中,石背岩体以及禾洞和大埔两个分异岩体具有高的ε_(Nd)(t)值(-3.6～-4.9,平均为-4.4)和年轻的 Nd 模式年龄(1.23 ～1.34Ga,平均为1.3Ga),反映其源区存在一定数量的地幔物质;佛冈等其余12个弱过铝花岗岩体(包括荷泗、白浆2个分异花岗岩)的ε_(Nd)(t)值(-12.3～-8.1,平均为-9.7)和 Nd 模式年龄(1.56～1.94Ga,平均为1.74Ga)都介于上述两类花岗岩之间,但相对较接近于强过铝花岗岩,主要是由成熟度不同程度地低于强过铝花岗岩源区的陆壳变质岩部分熔融形成。广东省燕山期花岗岩主要是在伸展构造及玄武岩底侵条件下,由以沉积变质岩为主的中下陆壳部分熔融形成。

江南隆起带皖赣相邻区燕山期岩浆岩Nd-Sr同位素特征

江南隆起带皖南地区与赣东北地区燕山期岩浆岩NdSr同位素特征的对比研究表明,皖南燕山期花岗岩体、斑岩体及赣东北燕山期花岗岩与赣东北燕山期斑岩体在成岩物质来源上具有明显差异。皖南燕山期花岗岩和斑岩体及赣东北燕山期花岗岩成岩物质以壳源为主,成岩物质来源区夹有一定的幔源物质,而赣东北燕山期斑岩体则具有幔源特征,这是赣东北地区燕山期与岩浆岩有关的多金属矿床发育、而皖南地区不发育的重要原因。NdSr同位素的研究结果与地球物理、成岩构造背景和稀土元素等研究结果相吻合。

中国大陆科学钻探工程主孔(734～933m)榴辉岩和片麻岩元素及Sr-Nd同位素地球化学研究

对中国大陆科学钻探工程主孔两段榴辉岩与片麻岩互层的岩芯样品(Ⅰ:734.21-737.16m和Ⅱ:929.67-932.86m)分别进行了主要元素和微量元素以及Sr-Nd同位素分析。结果表明:(1)榴辉岩具有较大的成分变化范围(SiO2含量为46.8%-59.8%),表现出平坦或轻稀土(LREE)富集的分布模式和大离子亲石元素(LILE)富集或亏损以及Nb、Ta负异常特征。部分榴辉岩样品具有明显低的活动性元素(Rb、Ba和K)含量,指示了板块俯冲过程中的脱水变质效应;(2)两段岩芯中的片麻岩具有明显不同的主量和微量元素组成,其中第Ⅰ段具有相对较低的SiO2含量(61.3%～66.2%)和高的重稀土(HREE)含量,而第Ⅱ段具有明显偏高的SiO2含量(73.8%～74.1%)和低的HREE含量。但两段均表现出LREE富集和Eu负异常以及LILE富集和高场强元素(Nb、Ta、Ti)负异常特征;(3)榴辉岩和第Ⅰ段岩芯中的片麻岩具有相近的且偏高的εNd(750Ma)值(-3.6-+0.5),而第Ⅱ段岩芯中的片麻岩具有明显偏低的εNd(750Ma)值(-8.7)。部分片麻岩样品表现出较高的87Sr/86Sr比值(0.7070)和非常低的Rb/Sr比值(0.008),指示岩石Rb-Sr同位素体系受到了变质扰动。非活动性元素如Zr、Hf、Nb、Ta、Ti、Y、REE和Ti在脱水变质过程中没有受到明显扰动,因此可用于恢复榴辉岩和片麻岩的原岩性质及其形成的大地构造背景。根据分析样品的元素和Nd同位素特点,推测榴辉岩原岩具有板内玄武岩性质,第Ⅰ段岩芯中的片麻岩原岩为玄武质岩浆上升过程中同化地壳物质形成的中性岩,而第Ⅱ段岩芯中的片麻岩原岩为地壳物质重熔形成的酸性岩。因此,深钻榴辉岩和片麻岩原岩为新元古代华南陆块北缘裂谷构造带双峰式岩浆活动的产物,在岩浆侵位过程中经历了高温大气降水热液蚀变。

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。