华北克拉通辽南地块新太古代晚期TTG岩石成因及其构造意义

为加深对华北克拉通辽南地块太古宙大陆地壳形成与演化历史的认识,以辽南地块十间房地区新太古代TTG(奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩)片麻岩为研究对象,开展了详细的野外地质调查、锆石U-Pb定年、锆石Lu-Hf同位素分析以及全岩地球化学分析。结果表明:十间房地区TTG片麻岩的结晶年龄为(2499.7±5.4)Ma。TTG片麻岩样品具有高的SiO_(2)含量(质量分数,下同,66.1%~69.1%)和Al_(2)O_(3)含量(14.6%~15.6%),富Na、贫K(K_(2)O/Na_(2)O值为0.41~0.51),具有弱的Eu正异常(1.06~1.59),相对富集大离子亲石元素(Ba、Rb、K等)和高场强元素(Zr、Hf等),具有相对高的Sr/Y值(44.3~69.5)和(La/Yb)_(N)值(11.8~24.0)以及亏损的锆石Hf同位素特征,Hf二阶段模式年龄为2903~2687 Ma;相比源自加厚下地壳部分熔融的TTG岩石,十间房地区TTG片麻岩具有相对高的MgO、Cr、Ni含量。上述地球化学特征揭示十间房地区TTG片麻岩为典型的中压TTG岩石,是中—新太古代玄武质地壳部分熔融的产物,其源区富集石榴子石和角闪石,缺乏金红石和斜长石。综合前人研究认为,十间房地区TTG片麻岩形成于俯冲板片的部分熔融,指示古老大陆边缘的暖俯冲构造体制,且新太古代晚期华北克拉通可能同时受控于板块构造和地幔柱构造体制。

TTG岩类的识别：讨论与建议

本文简要叙述了国际上通用的两种TTG岩类分类命名方案及实际应用时需要注意的事项:(1)QAP实际矿物定量分类,应用时必须使用精确的矿物定量数据,而不是用目估或半定量方法估算的矿物含量;(2)O’Connor(1965)An-Ab-Or标准矿物分类,应用于石英标准分子(Q-norm)>10%的长英质岩石。在此基础上,对两种分类命名方案进行了比较,认为无论是实际矿物定量分类,还是标准矿物分类,两种分类方案(或者说,双重分类法)对TTG岩类的分类命名总体上是相符合的,但二者在使用时却存在差异:采用实际矿物定量分类的QAP图解,不能直接区分英云闪长岩和奥长花岗岩,还必须进一步根据暗色矿物(M)含量大于(>)或小于(<)10%区分是英云闪长岩,还是归属于浅色英云闪长岩的奥长花岗岩。而采用标准矿物分类An-Ab-Or图解,可直接区分英云闪长岩和奥长花岗岩,在应用上更为方便和快捷。在回顾和讨论了国内某些有关TTG岩类分类命名方案的基础上,通过与国际分类命名方案对比,结合工作实例提出如下建议:(1)在识别TTG岩类时,应按照数据特点采用不同的分类命名方法。当具有精确的实际矿物定量统计时,采用国际地科联提出的QAP分类,并应严格按照操作步骤,对区5的英云闪长岩基本名称再进一步区分为英云闪长岩(狭义)和奥长花岗岩;当不具有精确的实际矿物定量统计,但有主元素化学分析数据时,则采用O’Connor(1965)An-Ab-Or标准矿物分类命名。如果两种数据均有,则可以同时使用,以便互相校对,获得更正确的TTG岩类名称。(2)鉴于O’Connor(1965)An-Ab-Or标准矿物分类命名方案在太古宙灰色片麻岩区和花岗-绿岩带广泛使用,对于显生宙岛弧和活动大陆边缘弧花岗岩类的研究亦可使用,建议对我国造山带中花岗岩类更多地使用O’Connor(1965)An-Ab-Or标准矿物分类方案,可能对TTG岩类的识别会起到积极作用。(3)构筑统一平台,对于区域火成岩对比和综合研究非常重要,由于主元素化学分析数据比较容易得到,采用O’Conner(1965)An-Ab-Or标准矿物分类命名方案比较现实,可操作性强。(4)O’Connor(1965)An-Ab-Or标准矿物分类实质上是一种化学分类,它可实现在统一平台上进行侵入岩与对应的火山岩的对比研究;同时,这种化学分类有利于火成岩与实验熔体之间的对比,这对讨论火成岩的起源、形成的温压条件等具有重要意义。最后,文章提出了TTG岩类识别的两个步骤:首先,应用侵入岩TAS图解判别花岗岩类;然后,应用O’Conner(1965)An-Ab-Or标准矿物分类命名识别TTG岩类。

内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩锆石年代学、岩石地球化学及大地构造意义

内蒙古索伦山地区是中亚造山带构造演化的关键区域,其中关于古亚洲洋的闭合时限以及西伯利亚板块和华北板块的拼贴时空关系一直存在争议。出露于内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔的中酸性侵入岩,其深入研究对探讨古亚洲洋演化具有重要意义。文中对内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩进行了系统的岩石学、年代学及地球化学研究。获得哈尔博格托尔TTG岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(266.7±3.7)Ma,表明该侵入岩形成于中二叠世。地球化学主量元素分析表明,索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩的岩石系列主要为含钠较高的钙碱性准铝质系列。其稀土元素总量较低,呈现轻稀土元素(LREEs)相对于重稀土元素(HREEs)弱富集的特征,Eu异常不明显;微量元素呈现Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素强烈亏损的特征,与典型的岛弧岩浆岩类似。结合索伦山TTG岩体地质特征和区域地质背景,综合年代学和地球化学特征分析,笔者认为索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩体形成于岛弧环境,即中二叠世期间古亚洲洋壳向华北板块还存在俯冲作用,因而古亚洲洋至少应在中二叠世以后才闭合。内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩是洋壳俯冲的岩石学记录,为索伦山缝合带及古亚洲洋构造域演化提供了新的基础地质资料。

长乐-南澳构造带燕山期(J-K)TTG岩石组合及其地质意义

长乐-南澳构造带火成岩类多年来备受国内外地学界关注和瞩目,但对其构造环境的认识却存在较大分歧。本文通过分析构造带燕山期（J-K）火成岩类的时空分布、岩石学特征及其TTG岩石组合等,讨论厘定构造带的构造性质与岩浆源区。据构造带花岗岩类岩石结构构造特征、锆石SHRIMP U-Pb与LA-ICP-MS U-Pb同位素定年,测年结果集中分布于200~191Ma、155~97Ma与84~69Ma三个区间,暗示构造带燕山期（J-K）岩浆活动可以划分为三个阶段：（1）早侏罗世（J1）,以片麻岩类与糜棱岩类为主;（2）晚侏罗世-早白垩世（J3-K1）,片麻状花岗岩类占优势;（3）晚白垩世（K2）,出现大量的晶洞花岗岩类与脉岩类。采用O’Connor An-Ab-Or标准矿物分类方案识别TTG岩石组合获知,早侏罗世（J1）与晚侏罗世-早白垩世（J3-K1）时,构造带存在TTG岩石组合;晚白垩世（K2）时,构造带TTG岩石组合消失,发育典型的双峰式火成岩。TTG岩石组合以钙性（C）和中钾钙碱性（MKCA）为主,显示奥长花岗岩演化趋势（Tdj）,具大陆边缘弧花岗岩（CAG）的特征,由此可推断长乐-南澳构造带燕山期（J-K）构造性质为主动大陆边缘弧。构造带发育两类成因机制的TTG岩石组合,分别来自不同的岩浆源区：具镁安山质（MA）性质的TTG岩浆来源于玄武质洋壳的脱水融熔,具正常安山质（A）性质的TTG岩浆来源于陆壳底部玄武质岩石的局部熔融。

TTG岩石组合及其成因的实验模拟

对TTG岩石组合及其时空分布特征、成因假说、部分熔融实验模拟进行了综述。TTG岩石重稀土元素分馆模式和亏损重稀土元素的特征表明其源区为铁镁质地壳；部分熔融实验结果显示，TTG岩石最可能的成因机制是角闪岩或榴辉岩在高压（1.6～3．2GPa，最理想约为2．2GPa）下通过较高程度的部分熔融形成的，其残留相为呈悬浮状的榴辉岩团块。

广西大瑶山东南缘早古生代TTG侵入岩石组合的确定及其区域构造意义

文章对钦杭结合带西南段大瑶山东南缘地区发育的早古生代花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石学、地球化学、TTG岩石组合的研究。该系列岩体主要沿大瑶山隆起东南缘呈规模大小不等的岩株(脉)成群、成带产出,大致呈北东向弧形带状展布。按其产出的时空分布特征,可划分为2条构造-岩浆岩带:1古龙—夏郢中-晚奥陶世辉长闪长岩+TTG组合构造-岩浆岩带(445~475 Ma);2罗平—古袍早志留世花岗闪长岩-花岗岩组合构造-岩浆岩带(432~436 Ma)。岩石SiO_2含量51.56%~73.12%,总体具低K_2O、高CaO、相对富钠(Na_2O>K_2O)的特征;以偏铝质—弱过铝质(A/CNK值≈1)为主,岩石化学系列由低钾系列→钙碱性系列→高钾钙碱性系列演化;稀土总量低(∑REE67.82×10^(-6)~214.81×10^(-6)),为弱—中等铕亏损的轻稀土富集型的稀土配分曲线特征;富集大离子亲石元素Rb、Th、U和LREE,具明显Ta、Nb负异常,总体反映了活动陆缘弧花岗岩组合的地球化学特征。结合区域地质特征分析认为,该早古生代花岗岩属典型的活动大陆边缘弧环境岩浆岩组合,以壳幔同熔I型花岗岩为主,为大瑶山东南缘早古生代洋陆俯冲-碰撞的地质记录;由TTG组合→花岗闪长岩-花岗岩组合的组成极性显示:洋俯冲玄武岩板片由南东往北西方向俯冲,其与东邻的华夏云开陆缘(由北西往南东俯冲)构成双向俯冲-碰撞的地球动力学机制。

内蒙古固阳TTG岩岩石成因、岩浆源区及构造环境

TTG岩类是大洋俯冲起主导作用的一类岩石,英云闪长岩是TTG岩类的一个重要成员。出露于内蒙古固阳的英云闪长岩,其深入研究对探讨古亚洲洋俯冲消减阶段的构造演化具有重要意义。通过对固阳英云闪长岩进行系统的岩石学、矿物学及地球化学数据分析与投图研究,充分说明了固阳TTG岩的岩石成因、岩浆源区与构造环境。固阳英云闪长岩岩石成因类型为I型;岩浆主要来源于基性岩部分熔融,为洋壳基性岩浆和大陆上地幔岩浆的混合物;固阳TTG岩之英云闪长岩产于大陆边缘弧环境,属于大陆弧花岗岩类(CAG)。结合区域地质背景综合分析,由于古亚洲洋俯冲,起源于华北板块北缘的岩浆形成大陆弧岩浆岩(277±3Ma),即现今的固阳TTG岩。

海南岛存在类TTG岩系包体的证据及地质意义

海南岛西部中元古代花岗质片麻岩和海西 印支期似斑状花岗岩中发现了大量暗色包体。本文对暗色包体进行了详细地研究 ,以确定其性质、来源和所揭示的地质意义。研究表明 ,暗色包体显示强烈剪切变形和糜棱岩化的特征 ,并可区分三期片理 ;包体为异源包体 ,具深源火成岩特征 ,成分与太古代TTG岩系类似 ,为高Al2 O3大陆型英云闪长岩 花岗闪长岩岩石组合 ,产于大陆或大陆边缘俯冲带环境。结合Sr Nd Pb同位素结果 ,认为该暗色包体可能是海南岛存在太古宙最早陆核的标志 ,来源于亏损地幔、但可能含有地壳成分或受地壳强烈混染。海南岛西部类TTG岩系包体的发现 ,有可能为深入研究海南岛乃至华南古老结晶基底及地壳演化提供新的证据。

夏河-合作矿集区印支期TTG岩石组合、构造意义及其与金成矿关系

西秦岭造山带岩浆活动发育,成矿作用密集,是近年来研究的热点地区。夏河-合作矿集区是西秦岭地区重要的矿集区之一,区内目前已发现早子沟、加甘滩两个特大型金矿及多处中小型金矿床(点),目前对区内的研究主要集中于构造演化、成岩成矿时代等方面,取得一些成果,但对区内的构造环境存在诸多争议,本文通过分析矿集区内侵入岩时空分布、岩石学特征及其TTG岩石组合,讨论了矿集区TTG岩石组合的岩石成因及构造性质,进而分析了其与矿集区内金成矿的关系。根据矿集区内花岗岩类岩石的岩石学、地球化学特征分析与投图研究,矿集区内岩浆岩岩性主要为闪长岩一花岗闪长岩一石英二长岩一黑云母花岗岩,多属于I型花岗岩,具大陆边缘弧花岗岩(CAG)的特征。岩浆主要来源于玄武质洋壳的脱水熔融,为洋壳基性岩浆和大陆上地幔岩浆的混合物。结合区域地质特征分析,该TTG岩石组合与其西延出露的高镁安山岩构成组成极性,表明西秦岭造山带是由一系列微板块与许多小洋盆组成的具有多幕俯冲的多岛洋盆。在石炭纪-三叠纪经历了洋壳俯冲、板片断离及陆陆碰撞的演化过程,在此期间岩浆活动为金矿成矿提供了热液,促使地层中早期汇聚的含金物质再富集,在热动力驱动下沿有利构造方向运移,并不断萃取周围岩层中的金,在构造有利部位富集成矿。

TTG片麻岩与地壳早期动力学

英云闪长质－奥长花岗质－花岗闪长质片麻岩（ＴＴＧ）在太古宙高级区和绿岩－花岗岩区广泛分布。大量研究表明它们主要是由与玄武岩成分相当的各类源岩在不同条件下部分熔融形成的，也有一些由玄式质岩浆分离结晶或未成熟杂砂岩部分熔融形成。高温高压实验证明，玄武质岩石在中低压水饱和条件下熔融产生钙碱性岩浆，在中、高压、ｐｆ＜Ｐｔ条件下熔融程度在１０％～３０％时产生英云闪长质－奥长花岗质岩浆。不同压力下熔融残留相成分和比例有明显差异，导致ＲＥＥ配分模式的不同。只有在１．６ＧＰａ左右或更高压力、ｐｆ＜ｐｔ条件下才产生与太古宙ＴＴＧ杂岩地球化学性质相同或相似的熔体。因此，对ＴＴＧ片麻岩的地球化学性质、成因和生成环境的研究对探讨地壳早期的动力学过程具有重要意义。

吉林南部太古宙TTG岩类的深熔作用及深熔熔体的分凝聚集

研究表明，吉林南部太古宙ＴＴＧ岩类中的部分岩石发生了深熔作用。深熔作用发生于ＴＴＧ岩类遭受高角闪相变质作用条件下，其温度为６６０～６７０℃，压力为０．６ＧＰａ左右。同时南北向韧性剪切变形作用促进了ＴＴＧ岩类的深熔作用，并为深熔熔体就位提供了主要空间。深熔岩浆分凝聚集结晶形成了淡色块状花岗岩类。发生深熔作用的ＴＴＧ岩石和淡色块状花岗岩类中均有两个世代的矿物组合，第一世代矿物代表ＴＴＧ岩石原有的矿物。

吉林省太古宙TTG岩石的两种演化趋势

吉林省太古宙ＴＴＧ岩石形成于２．７～２．８Ｇａ，其母岩浆来自于下地壳角闪质岩石的部分熔融。母岩浆通过结晶分异作用形成了英云闪长质片麻岩类和花岗闪长质片麻岩类两大类岩石，早期的英云闪长质片麻岩类构成奥长花岗岩演化趋势，晚期的花岗闪长质片麻岩类则构成钙碱性演化趋势。研究表明这两种演化趋势的形成与岩浆结晶分离矿物相的种类及其比例有关。

吉林省太古宙TTG岩类固结的温度压力条件

吉林省太古宙ＴＴＧ岩类形成于变质上壳岩系麻粒岩相变质作用晚期阶段。详细的岩相学研究表明，ＴＴＧ岩类中存在岩浆结晶的绿帘石、角闪石和黑云母等。绿帘石的出现标志了一定的压力条件。结合矿物地质温压计的计算及变质上壳岩系麻粒岩相变质作用晚期阶段的温压条件，确定ＴＴＧ岩类形成于Ｐ＝（６０００～７０００）×１０￣５Ｐａ，Ｔ＝６４０～８００℃的条件下。由于岩浆结晶过程中地壳处于隆升减薄状态，温度、压力不断下降，所以早期和晚期形成的岩石温度、压力有所差异。

西秦岭TTG质脉岩地球化学特征及其与金矿化的关系

选取西秦岭夏河-合作断裂以南广泛发育的中酸性脉岩进行岩石学、岩石地球化学分析研究:研究区脉岩具有低硅低镁(SiO_2占55.14%～68.42%,平均64.13%;MgO占0.101%～1.02%,平均0.633%);高钠低钾(Na_2O/K_2O=0.63～2.92>0.5);高铝高钛(Al_2O_3含量大于15%;TiO_2占0.462%～0.806%,平均0.566%)特征。轻稀土元素(LREE)富集(LREE为195.89×10^(-6)～223.95×10^(-6),平均215.85×10^(-6)),重稀土元素(HREE)严重亏损(HREE为10.45×10^(-6)～14.56×10^(-6),平均11.86×10^(-6)),轻重稀土元素分馏明显,具弱的负铕异常(δ_(Eu))(δ_(Eu)=0.61～0.97,平均0.75);微量元素组成与埃达克岩类似,高Sr、低Y,高场强元素Th、U、Zr、Hf正异常,大离子亲石元素K、Ba、Sr负异常。脉岩具有奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩(TTG)岩套的性质,脉岩产生于晚三叠世洋壳俯冲消减活动大陆边缘弧环境。脉岩与金矿化是同一构造-岩浆旋回内区域壳幔相互作用的系列产物,金成矿与脉岩不仅在时空上密切伴生,而且物质成分上具有相同的来源和继承演化的成因联系。

华北古陆早前寒武纪TTG岩系地球化学分析

华北古陆的南北缘广泛分布着地球上目前已知年代最久远的早期寒武纪TTG岩系,其地球化学特征因起源和成因的不同存在较大差异;因此,对其开展地球化学分析的研究工作,对认识华北古陆地壳的演化、增生和再造具有重要的意义.通过对华北古陆分布着的早期寒武纪TTG岩系进行取样、测试,编制相关图件系统分析了华北古陆早期寒武纪TTG岩系的岩石化学、微量元素和稀土元素含量间的相关关系,得出华北古陆早期寒武纪TTG岩系的K_2O—SiO2,K_2O/Na_2O与K_2O+Na_2O呈正相关性,微量元素Sr与Ba比值大于Rb与Sr比值,Ce对沉积环境的氧化还原性敏感,而Eu对岩浆侵入环境的温度反映敏感等结论;可为进一步揭示华北古陆早期寒武纪TTG岩系起源和成因,进而探讨华北古陆地壳早期生长过程提供地球化学依据.

费县马头崖地区新太代五台期TTG岩系特征

费县马头崖地区新太古代五台期侵入岩发育广泛 ,为一套石英闪长岩—英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩的岩石序列组合 (TTG岩系 ) ,在形成时间和空间分布上相对一致 ,为一次岩浆热事件多次活动的产物 ,其成分和结构具有双重演化特征 ,构成一个较完整的岩浆演化序列。依据岩性特点及其演化特征 ,归并为峄山超单元 ,是鲁西地区新太古代的第二套TTG岩系。

辽宁阜新地区二叠纪—三叠纪侵入岩的TTG岩类识别与地质意义

应用侵入岩TAS图解及An-Ab-Or标准矿物分类命名图解,在辽宁阜新地区有效地识别出T_1T_2G_1G_2岩石组合,在时间及空间上较好地体现了岩石组合的极性,其主体在北部,是北部古亚洲洋板块俯冲作用的区域性及阶段性演化的一个有力证据.TTG岩石组合与金及金铜矿床的形成密切相关,正确和有效地识别出TTG岩类或岩石组合,为研究区寻找该类矿产提供了线索.

沙沟街地区原划秦岭群中解体出一套TTG岩系

通过对沙沟街地区商丹构造带北部原划秦岭群进行 1∶ 5万区调填图 ,从前人划分的副变质片麻岩中解体出一套变质中酸性古侵入体 - TTG岩系。划分和圈定出 5个片麻岩体 ,归并为 2个片麻杂岩 ,建立了老安子沟片麻岩套 ,并从岩石、地球化学等方面综合进行了探讨。

扬子地块中太古宙地壳增生:来自黄陵背斜南部地区花岗闪长质片麻岩的证据

扬子地块黄陵背斜南部出露的花岗闪长质片麻岩是太古宙TTG片麻岩的重要组成单元,具有高Al2O3、Na2O、Sr以及低Rb、Nb等特征,属于高铝TTG系列,且具埃达克质岩石属性。结合片麻岩微量元素蛛网图显示的Nb、Ta和Hf等高场强元素富集以及Th、Pb和U等大离子亲石元素亏损的特征,本文认为该岩石形成于俯冲环境下玄武质洋壳的部分熔融作用。黄陵背斜北部出露的2.9~3.0 Ga TTG片麻岩和弧性质角闪岩,反映该时期是扬子地块陆壳生长的一次重要阶段,且以洋壳俯冲产生岛弧或安第斯型岩浆作用的陆壳水平增生为主,通过微陆块拼贴或规模较小的板块构造模式而形成。

河北怀安地区花岗闪长质片麻岩地球化学特征及年代学研究

华北古陆的南北缘广泛分布着地球上目前已知年代最久远的早前寒武纪TTG岩系,其地球化学特征因起源和成因的不同存在较大差异;因此,对河北怀安地区花岗闪长质片麻岩开展地球化学分析和年代学的研究工作,对认识华北古陆地壳的演化、增生和再造具有重要意义。结果表明,花岗闪长质片麻岩的结晶年龄为2551 Ma,形成于新太古代五台旋回。岩体岩石类型主要为中细粒含紫苏花岗闪长质片麻岩,SiO_(2)含量介于67.30%~74.94%,平均70.94%,总碱度K2O+Na2O=5.57%~8.01%,平均6.37%,A/CNK平均1.53,属于偏铝质花岗岩。通过对该岩体构造环境分析,认为该花岗闪长质片麻岩主要形成于岩浆弧构造环境。