阴山地块固阳地区新太古代TTG片麻岩成因及构造意义:锆石U-Pb年代学、地球化学和Lu-Hf同位素约束

作为太古宙基底保存较完整的地区,华北克拉通阴山地块出露大量的新太古代岩石组合,主要包括表壳岩、TTG片麻岩(英云闪长质片麻岩-奥长花岗质片麻岩-花岗闪长质片麻岩)、钾质花岗岩和闪长岩(赞岐岩)等。前人对阴山地块新太古代TTG片麻岩开展了一系列的工作,但有关其岩石成因、构造背景以及新太古代地壳生长机制仍然存在较大争议。本次工作在内蒙古固阳西部的花岗-绿岩带中新识别出一套TTG片麻岩组合,并对其进行了岩石学、同位素年代学和岩石地球化学的综合研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示TTG片麻岩组合形成时代为2550~2524Ma;Lu-Hf同位素分析结果显示其εHf(t)值为+0.54~+4.96,t C DM模式年龄为2985~2715Ma,这与阴山地块目前最古老的奥长花岗质片麻岩(2.7Ga)的岩浆年龄近一致,说明其可能来源于2.7Ga新生镁铁质地壳的部分熔融。全岩地球化学分析结果显示,该TTG片麻岩组合具有较高的SiO 2(63.32%~70.80%)和Al 2O 3(15.19%~16.55%)含量,以及较高的Sr(410×10^(-6)~1532×10^(-6))和较低的Y(2.61×10^(-6)~14.04×10^(-6))含量,同时具有相对较高的(La/Yb)N(10.31~56.85)和Sr/Y(44.32~349.1)比值,并相对富集轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs),这些均与典型的埃达克质岩石地球化学特征相似。另外,该TTG片麻岩样品具有相对较低的MgO(0.60%~2.60%)、Ni(3.12×10^(-6)~11.12×10^(-6))、Cr(3.77×10^(-6)~18.11×10^(-6))含量和Mg#(34.88~53.45),说明其来源于加厚的大陆下地壳埃达克质岩浆。因此,本文认为在2.55~2.52Ga,固阳新太古代TTG片麻岩可能由加厚的镁铁质下地壳部分熔融形成的。结合前人的研究结果,进一步推断阴山地块在新太古代可能经历两期岩浆事件:第一期岩浆事件发生在2.7Ga,形成加厚的镁铁质地壳和少量的~2.7Ga TTG岩石;第二期岩浆事件发生在2.55~2.50Ga,形成阴山地块大面积的新太古代TTG岩石和其他花岗质岩石组合。综上,我们认为以地幔柱为主导的地球动力学机制可以较好地解释阴山地块加厚镁铁质下地壳部分熔融和TTG岩浆的形成过程。

乳腺癌耐阿霉素细胞MCF-7/ADR外泌体传递tTG参与MCF-7细胞耐药的研究

目的:研究乳腺癌耐阿霉素细胞MCF-7/ADR通过外泌体传递tTG参与敏感细胞MCF-7耐药的过程。方法:本实验首先培养MCF-7、MCF-7/ADR细胞,然后检测MCF-7、MCF-7/ADR细胞中外泌体的含量,并将外泌体提取后备用。MCF-7/ADR细胞外泌体(EXO/ADR)与MCF-7细胞共培养建立MCF-7的外泌体耐药细胞(MCF-7+EXO/ADR)。使用Western blot法检测MCF-7、MCF-7/ADR、MCF-7+EXO/ADR细胞中的tTG蛋白的表达水平,使用流式细胞术分别检测敏感细胞株外泌体(EXO/S)、耐药细胞株外泌体(EXO/ADR)中tTG的表达水平。使用CCK-8法分别检测MCF-7、MCF-7/ADR、MCF-7+EXO/ADR细胞对阿霉素的敏感性情况。结果:实验结果显示,在EXO/S、EXO/ADR中均可以表达CD63、TSG101,但是较低表达Calnexin。经过流式细胞术检测发现,EXO/S、EXO/ADR中的tTG表达水平分别为(18.3±3.63)%、(46.07±8.31)%,二者tTG的表达有明显差异。经过Western blot检测MCF-7、MCF-7/ADR、MCF-7+EXO/ADR细胞中tTG的表达情况,我们发现MCF-7+EXO/ADR细胞的tTG表达水平较MCF-7细胞升高。MCF-7、MCF-7/ADR和MCF-7+EXO/ADR细胞对阿霉素的IC50分别为(1.91±0.18)μg/mL、(82.11±3.51)μg/mL、(6.16±1.15)μg/mL。结论:MCF-7/ADR细胞可能经分泌外泌体来传递tTG参与MCF-7细胞对阿霉素耐药的过程。

敦煌地块新太古代晚期岩浆-构造热事件:来自东巴兔山地区TTG片麻岩的证据

敦煌地块位于塔里木克拉通的东北缘,区内广泛出露前寒武纪岩石,主要由新太古代到古元古代TTG片麻岩、变质表壳岩及变基性-中酸性侵入岩组成,研究其中的TTG片麻岩对于探讨敦煌地块早前寒武纪大陆地壳的形成和演化具有重要的意义。本文对敦煌地块东巴兔山地区的太古宙TTG片麻岩进行了详细的野外调查、锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素分析,以查明其岩石成因和构造背景,进而探讨敦煌地块早前寒武纪构造演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,东巴兔山上口子和营湖峡地区的奥长花岗质片麻岩的形成年龄为2.6~2.5Ga,属于新太古代晚期岩浆作用的产物,之后经历了古元古代(~2.4Ga和~2.0Ga)和晚古生代(~350Ma)的两期变质事件。东巴兔山地区TTG片麻岩具有高的SiO 2(67.29%~76.20%)和Na 2O(4.94%~5.83%)含量,低的MgO(0.51%~1.57%)和K 2O(0.39%~1.30%)含量,以及中等Al 2O 3(14.09%~15.87%)含量,其铝饱和指数(A/CNK)值为0.96~1.04,Mg#值为50.2~66.1。TTG片麻岩具有低-中等的稀土元素含量(∑REE=69.6×10^(-6)~174×10^(-6)),轻、重稀土分馏明显((La/Yb)N=23.9~141),富集轻稀土,显示弱到明显Eu正异常(Eu/Eu=1.08~1.81),富集大离子亲石元素(如,Rb、Sr、Th、U等),亏损高场强元素(如,Nb、Ta、Ti等)。此外,这些岩石还具有高Sr(551×10^(-6)~824×10^(-6))、低Y(3.13×10^(-6)~8.98×10^(-6))含量,Sr/Y比值为66.8~215。锆石Hf同位素组成显示,东巴兔山地区TTG片麻岩具有负到正的εHf(t)值(-11.7~+8.3),但大部分为正值,对应的二阶段Hf模式年龄为3811~2521Ma。上述地球化学特征表明,敦煌地块东巴兔山地区新太古代晚期TTG片麻岩主体应为新生玄武质地壳物质部分熔融的产物,源区可能有石榴子石、角闪石和(或)金红石残留。结合已有的研究成果,本研究认为敦煌地块东巴兔山地区的新太古代TTG片麻岩形成于与俯冲相关的构造背景,代表了一期重要的地壳生长事件,之后经历了古元古代和古生代两期区域变质作用事件。

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。

内蒙古固阳地区角闪石等矿物分离结晶形成的新太古代TTG片麻岩——来自元素地球化学和热力学模拟的证据

内蒙古固阳地区存在大量的新太古代末期(石英)闪长质-英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(DTTG)片麻岩组合。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年得到了石英闪长质片麻岩和英云闪长质片麻岩的结晶年龄分别为(2504±11)和(2514±7)Ma,在石英闪长质片麻岩中同时得到了约2.6 Ga的继承锆石年龄。这些石英闪长质(D)片麻岩具有相对较低的w(SiO_(2))(62.08%~62.62%)和Sr/Y值(23.3~39.8),w(MgO)(2.08%~3.06%)和w(TFe_(2)O_(3))(5.43%~6.01%)相对较高,不具有或具有弱的Eu负异常(Eu/Eu^(*)为0.91~0.98),轻、重稀土元素分异相对不明显((La/Yb)N为7.59~21.60),显示岛弧钙碱性岩石的地球化学特征。结合其锆石Hf同位素组成,本文认为其形成于相对低压较浅层次古老下地壳的部分熔融,同时有幔源熔体的加入。固阳新太古代末期英云闪长质-奥长花岗质(TT)片麻岩则显示较高的w(SiO_(2))(67.95%~77.01%)和Sr/Y值(120.00~941.00),相对低的w(MgO)(0.14%~1.29%)和w(TFe_(2)O_(3))(0.63%~2.66%),具有显著的Eu正异常(Eu/Eu^(*)为1.48~8.73),轻、重稀土元素分异明显((La/Yb)N为29.70~140.00)。TTG岩石一般被认为是来自水化变质玄武岩的部分熔融。而固阳新太古代末期(石英)闪长质-英云闪长质-奥长花岗质(DTT)片麻岩的地球化学特征则指示了角闪石分离结晶过程。固阳堆晶角闪石岩和奥长花岗质片麻岩的混合模拟可很好地复现出固阳地区石英闪长质片麻岩的地球化学组成。热力学模拟和微量元素的定量模拟则揭示了固阳新太古代末期英云闪长质-奥长花岗质岩石是在含水且相对低压条件下,闪长质岩浆经过多阶段分离结晶后形成,主要分离结晶矿物相为角闪石,同时伴有少量斜长石和榍石的分离结晶;其高的全岩Sr/Y、Eu/Eu^(*)值并不是指示其具有相对高压源区的充分条件。

塔里木南缘铁克里克地块早前寒武纪构造岩浆事件

针对塔里木南缘铁克里克地块赫罗斯坦片麻杂岩中TTG深成片麻岩、基性片麻岩、富钾质深成片麻岩及阿喀孜深熔片麻岩和辉绿岩脉,通过岩石学、岩石地球化学、同位素地球化学研究,初步查明铁克里克地区早前寒武纪岩石组合特征,为该地区建立构造-岩浆热事件序列提供科学依据。

芥菜型油菜BjuA03.TTG2基因启动子克隆及表达载体构建

为进一步分析芥菜型油菜BjuA03.TTG2启动子在调控该基因表达中的作用,本研究以含有该基因的BAC单克隆质粒DNA为模板,通过普通PCR获得BjuA03.TTG2上游1 839 bp的DNA序列。利用PlantCARE在线分析软件分析BjuA03.TTG2启动子序列,含有许多与应答相关的顺式作用元件,如激素、光、低温等。根据BjuA03.TTG2启动子顺式作用元件的位置设计引物,采用5’端系列缺失分析法,利用PCR方法对BjuA03.TTG2基因上游启动子序列进行特异扩增,分别克隆了1 839、1 497、1 165、863、627、377和297 bp的启动子片段并构建到pCAMBIA1304植物表达载体中。鉴定结果说明7个BjuA03.TTG2启动子不同区段与GUS融合的植物表达载体构建成功。研究结果为进一步分析BjuA03.TTG2启动子的功能作用提供前期基础。

豫西宜阳地区TTG质片麻岩锆石U-Pb定年和Hf同位素地质学

本文报道对华北地块南缘、豫西宜阳穆册TTG质片麻岩的地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素研究。宜阳穆册TTG质片麻岩SiO_2含量为59～73%,Al_2O_3>15%、CaO、MgO、Al_2O_3、TiO_2、Na_2O/K_2O与SiO_2的含量呈负相关,表明在岩浆演化中有镁铁矿物和斜长石的分离,岩浆成分随着分异而富钾。P_2O_5与SiO_2含量呈正相关,反映出磷灰石的分离。轻重稀土分异明显((La/Yb)_N=9～23);重稀土相对于轻稀土轻度分异;无明显的Eu异常(Eu*=0.95～1.07)。岩石富Rb、Sr、Ba、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素。低Y(13.25～25.27μg/g)和Yb(1.27～1.98μg/g);高Sr(507.14～606.85μg/g)及Sr/Y(34.15～39.97),上述地球化学特征一致表明,研究区片麻岩为一套高铝的TTG质岩石。这套片麻岩可能是在角闪岩相条件下部分熔融的产物。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得TTG质片麻岩的年龄为2.3Ga。片麻岩中的锆石大部分具负ε_(Hf)(t)值(最高达-4.95),揭示其源区可能主要为古老陆壳物质;部分锆石的ε_(Hf)(t)为正值,说明在其形成过程中有一定比例的亏损地幔物质的加入。宜阳TTG质片麻岩的Hf同位素数据表明,其两阶段模式年龄主要2.57～3.01Ga之间,平均值为2.82Ga,所以说穆册灰色片麻的源区可能存在年龄为2.8Ga左右(或更老)的地壳物质,说明代表该区基底的太华杂岩形成时代可能为2.8Ga(或更老)。虽然华北地块陆壳最主要的增生时代被认为发生在2500Ma,但宜阳TTG质片麻岩的研究结果和其他研究者的研究成果都说明华北地块大陆地壳在古元古代早期仍然存在相当规模的陆壳增生。

华北克拉通太古宙TTG岩石的时空分布、组成特征及形成演化:综述

华北克拉通具有3.8Ga以上的演化历史,TTG是其地质记录的最重要载体。华北克拉通太古宙(特别是中太古代以前)地质演化在很大程度上与TTG岩石密切相关。在华北克拉通,始太古代(3.6~4.0Ga)TTG岩石仅在鞍本地区被发现,但冀东地区已在多种变质碎屑沉积岩中发现大量3.6~3.88Ga碎屑锆石;古太古代(3.2~3.6Ga)TTG岩石在鞍本、冀东、信阳地区被识别出来;中太古代(2.8~3.2Ga)TTG岩石在鞍本、冀东、胶东、鲁山等地存在;可把新太古代(2.5~2.8Ga)进一步划分为早期和晚期两个阶段:新太古代早期(2.6~2.8Ga)TTG岩石已在10余个地区被发现,新太古代晚期(2.5~2.6Ga)TTG岩石几乎在每一个太古宙基底岩石出露区都存在。野外地质、锆石定年、元素地球化学和Nd-Hf同位素组成研究表明,中太古代以前TTG岩石局部存在,主要分布于Wan et al.(2015)所划分的三个古陆块中;新太古代TTG岩石广泛分布,是陆壳增生最重要时期岩浆作用的产物。TTG岩石类型随时代变化,3.1~3.8Ga和2.7~2.9Ga TTG岩石分别主要为奥长花岗岩和英云闪长岩;2.5~2.6Ga期间花岗闪长岩大规模出现,并有壳源花岗岩广泛分布,表明这时陆壳已有相当的成熟度。奥长花岗岩轻重稀土分异程度从弱到强的时间出现在~3.3Ga;2.5~3.3Ga的TTG岩石轻重稀土分异程度变化很大,表明其形成条件存在很大差异。TTG岩石主要为新生地壳,但也有相当部分为壳内再循环产物或形成过程中受到陆壳物质影响。华北克拉通中太古代以前的主要构造机制是板底垫托或地幔翻转作用,新太古代晚期板块构造体制可能已起作用。

河南嵩山地区新太古代TTG质片麻岩的成因及其地质意义:来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约

河南嵩山地区位于华北克拉通南缘,是我国记录前寒武纪地质的典型地区之一。该区广泛出露新太古代TTG质片麻岩套,主要以英云闪长岩类为主,闪长岩类次之,测得的锆石SHRIMP年龄在2600～2500Ma。该套TTG质片麻岩富Na_2O (3%～7%)、SiO_2(>67%)、贫铁、镁,高的Na_2O/K_2O比值(多在1.5～5.2),Al_2O_3=13.72%～16.37%,A/CNK=0.97～1.21,属英云闪长岩-奥长花岗岩系列,显示新太古代富铝型TTG岩石特征。岩石富Sr(平均433×10^(-6)),Rb/Sr比值(<0.5)较低,Sr/Y比值高(平均165),Nb、Ta和Ti负异常,∑REE偏低,强烈分异((La/Yb)_N=27～150),基本无Eu异常,低的Nb/Ta(14左右)、La/Nh(平均约为7)比值及其它微量元素特征表明其与岛弧或大陆边缘弧玄武质岩石特征相似。全岩Nd同位素和锆石Hf同位素数据显示岩石源区是来自亏损地幔的约2.66Ga的初生地壳;Mg~#值变化较大反映存在地幔楔不同程度的混染。地球化学特征指示该岩浆是在较高温度和压力(约700～1000℃,>1.5Gpa)下由俯冲的含水玄武质洋壳部分熔融形成,残留相中有石榴石和角闪石而不含斜长石。嵩山地区TFG片麻岩的这种成因机制表明当时陆壳以水平方式增生,也说明在随后的2.5Ga左右微陆块碰撞拼合事件之前不同陆块之间很可能被一个古大洋所分隔。

扬子地台西缘新元古代TTG的厘定及其意义

对原划为新太古代古元古代康定杂岩的雅江桥片麻状奥长花岗岩、花滩奥长花岗岩和磨盘山花岗岩的地球化学分析表明,其具有低Mg#、Na2O>K2O,轻重稀土元素强烈分异,无或略具微弱的负Eu异常,低YbN、Cr、Ni、V、Nb、Ta、Ti,高Ba,Sr变化较大,与TTG类似。雅江桥奥长花岗岩的SHRI MP锆石U-Pb年龄测定结果为778±11Ma。初步认为本次工作所选的康定杂岩为形成于新元古代的TTG花岗岩。结合TTG的形成环境和前人研究成果,认为扬子地台西缘新元古代花岗岩是板块俯冲环境体制下玄武质洋壳部分熔融的产物。

甘肃敦煌党河水库TTG地球化学特征、锆石SHRIMPU-Pb定年及其构造意义

甘肃敦煌党河水库岩体以花岗闪长岩为主,并构成英云闪长岩-花岗闪长岩-奥长花岗岩的TTG组合。锆石SHRIMP U-Pb年为440±12Ma(MSWD=2.5),代表TFG系列岩石的侵位时代。岩石化学成分中SiO_2含量约为57.02%～72.75%,随着SiO_2含量的增加,TiO_2、Al_2O_3、MgO、CaO和FeO等的含量相应下降,这表明该套岩石具岩浆成因,是角闪石和斜长石的分离作用控制下岩浆分异的产物。岩石的稀土元素总量较低,轻重稀土分异明显,(La/Yb)_N=4.70～58.88,无或略具微弱的Eu异常,近于平行的稀土元素配分曲线表明所有岩石具有同成因的亲缘关系。岩石富集大离子亲石元素Rb、K、Th、Sr等,亏损Nb和Ta等高场强元素以及P和Ti。在Rb/30-Hf-3×Ta和Rb/30-Hf-0.25×Nb图解上,所有岩石的投影点落到岛弧到后碰撞区。但从区域地质背景、TTG的产出环境、形成时代及与敦煌地块南北缘火成岩对比分析,认为该TTG系列岩石并非形成于岛孤构造环境,而是加里东造山作用晚期(约440Ma)红柳河缝合带和(或者)阿尔金北缘红柳沟-拉配泉俯冲碰撞带,引发富含角闪石的下地壳源岩部分熔融形成岩浆,上侵过程中同化部分陆壳物质形成具有岛弧性质的岩浆岩。

华北克拉通胶东地区～2.7Ga TTG岩石的成因及地质意义

胶东是华北克拉通保存～2.7Ga岩石的主要地区之一。通过地质调查和锆石SHRIMP测年,我们在胶东5个地方识别出2.7Ga的岩石,这些岩石包括片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩以及片麻状高硅奥长花岗岩。SHRIMP测年结果显示,除样品QX12126外,其他样品中的锆石大多具有清晰的岩浆环带,207Pb/206Pb加权平均年龄为2718～2743Ma,指示这些样品的原岩结晶年龄为～2.7Ga。样品QX12126中锆石大多遭受后期改造,核部获得的最老的207Pb/206Pb年龄（2710±11Ma）应最接近原岩的结晶年龄。根据地球化学结果,胶东～2.7Ga岩石可以分为两组。组1以高的（La/Yb）N、Sr/Y,低的Yb、Y为特征,并表现出无Eu异常或正Eu异常;组2则具有低的（La/Yb）N和Sr/Y,高Yb、Y的特征,并具有负的Eu异常。这些地球化学特征指示组1可能来自以榴辉岩或斜长石很少的石榴角闪岩为残留的源区,而组2源区残留可能为几乎不含石榴石的角闪岩。结合放射性同位素数据,我们认为组1可能起源于加厚的中太古代玄武质下地壳,榴辉岩下地壳发生拆沉作用,上涌的热的软流圈加热浅部残留的地壳物质,形成高HREE（组2）的TTG岩石。胶东与霍邱地区新太古代早期岩石成因、更早期地质记录存在相似性,两者可能为同一古老陆块。出露～2.7Ga岩石的地区在华北分布分散,不同地区～2.7Ga岩石的成因可能存在差异,在探讨华北克拉通新太古代早期构造演化过程时应充分考虑这些因素。

英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)岩石构造组合及其亚类划分

TTG岩石构造组合(或岩类)表征洋壳俯冲作用。本文提出TTG岩类的4个亚类:(1)镁安山岩系列(MA)低压型TTG亚类,形成于非常年轻和很热的洋壳俯冲,压力≤1 500-1 600 MPa,深度≤50-60 km,例如活动洋中脊俯冲的板片窗的边缘;(2)镁安山岩系列(MA)高压型TTG亚类,形成于比较年轻和较热的洋壳俯冲,压力≥1 500-1 600 MPa,深度≥50-60 km;(3)低镁(或非镁)安山岩系列(LMA)低压型TTG亚类,形成于洋内弧下地壳,压力≤1 500-1 600 MPa,深度≤50-60 km;(4)低镁(或非镁)安山岩系列(LMA)高压型TTG亚类,形成了大陆边缘弧山根带,压力≥1 500-1 600 MPa,深度≥50-60 km。对TTG岩类4个亚类的研究,并结合对无TTG形成的老的冷的俯冲带洋壳和冷的弧地壳以及幔楔有无岩浆产生等方面的研究,可以重建岩浆弧的壳幔结构和热结构,进而可为与洋俯冲有关的成矿作用提供地质背景。

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。

基性岩高温-超高温变质作用与TTG质岩成因

变质基性岩在高温-超高温下部分熔融可以形成TTG(英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质)质熔体,有关熔融反应机理、熔体地球化学特征以及太古宙TTG质岩石成因问题备受国内外学者关注。本文基于对相关实验岩石学研究的总结,结合基性岩高温-超高温相平衡的模拟计算,分析了变质基性岩(斜长角闪岩)深熔变质反应过程、P-T条件及其与TTG质岩石成因的联系。变质基性岩高温-超高温深熔作用主要受角闪石脱水熔融反应控制。在1.0GPa以下的无石榴石域,角闪石分解反应主要为:角闪石=单斜辉石+斜方辉石+斜长石+熔体(R1),该反应为多变滑动反应,以斜方辉石出现(800℃)和角闪石消失(1000~1100℃)为标志,其滑动温度范围超过200~300℃。实验岩石学确定的斜长角闪岩开始熔融或缺流体固相线大致相当于斜方辉石出现温度。实际上角闪石脱水熔融反应是从饱和水固相线开始的,反应为:角闪石+石英=单斜辉石+斜长石+熔体(R1a),开始有黑云母参与熔融反应,但该反应对熔体贡献有限。在1.0GPa以上的石榴石域,不同实验所确定的石榴角闪岩缺流体固相线温度主要介于800~900℃之间,固相线表现为正斜率、负斜率、或者为与压力无关的直线等不同结果。相平衡模拟计算表明在石榴石稳定域角闪石脱水熔融反应为较陡的负斜率,分为两部分:当有斜长石存在时,反应为角闪石+斜长石+石英=石榴石+单斜辉石+熔体(R2),低温部分有白云母、绿帘石参与反应。该反应从饱和水固相线(约630℃)开始,到角闪石消失(超过1000℃),滑动温度范围可超过400℃,跨越石榴角闪岩亚相与角闪高压麻粒岩亚相范围;在斜长石消失后角闪石脱水熔融反应为角闪石+石英=石榴石+单斜辉石+熔体(R2a),低温部分有绿帘石、白云母参与熔融反应,该反应从饱和水固相线(约650℃)开始,到角闪石消失(超过900℃),滑动温度范围可超过200~300℃。角闪石脱水熔融反应形成的无水残余物形成麻粒岩和榴辉岩,无水麻粒岩的峰期温度会超过1000℃,由于降温过程中的退变质演化,如超固相线下滞留熔体与残余物之间发生的深熔反应的逆反应,以及在亚固相线下离子交换反应,导致大多数麻粒岩只记录缺流体固相线组合与退变质温度。基性岩部分熔融的熔体成分取决于全岩成分、P-T条件及熔融程度。当熔融程度很低时(如小于5%)可形成富钾花岗质熔体,随着熔融程度增加,熔体成分可转变为奥长花岗质(如5%~20%)和英云闪长质(如大于20%),部分熔融的熔体成分受全岩成分影响很大,只有相对富钾的基性岩才能形成花岗闪长质到石英二长质熔体。太古宙TTG质岩石表现出富Sr、低Y、Yb、Nb、Ta、Ti以及稀土分馏程度高等地球化学特征,要求部分熔融压力较高,残余物中有石榴石(及金红石)存在。争论的焦点是部分熔融究竟发生在石榴角闪岩亚相(及角闪高压麻粒岩亚相),还是发生在榴辉岩相。对此,不同实验给出的不同结论应该与源岩地球化学特征不同有关。考虑到TTG质岩石的可能源岩如太古宙科马提岩和玄武岩地球化学特征的多样性,TTG质岩石本身地球化学特征上的差异也许不能完全指示熔融发生的P-T条件。综合实验岩石学和相平衡模拟结果,本文确定TTG质岩石是由基性岩在角闪石和石榴石共同稳定域由角闪石脱水熔融反应R2和R2a在角闪高压麻粒岩亚相和角闪榴辉岩亚相形成的,P-T条件为1.0~2.5GPa和800~1000/1100℃。角闪高压麻粒岩亚相相对应的地热梯度为15~25℃/km,角闪榴辉岩亚相对应的地热梯度为10~15℃/km。TTG质岩石形成的构造环境不能简单对应发生在显生宙的洋壳热俯冲带、碰撞造山带和洋底高原等。

塔里木盆地东南缘阿克塔什塔格地区新太古代陆壳增生:米兰岩群和TTG片麻岩的地球化学及年代学约束

塔里木盆地东南缘的阿克塔什塔格地区,保存有较为完好的早前寒武纪基底变质岩——阿克塔什塔格杂岩,主要由米兰岩群、新太古代TTG花岗片麻岩和侵入其中的各类古元古代花岗片麻岩构成。其中米兰岩群和TTG片麻岩发育塑性流变褶皱和高角闪岩相-麻粒岩相变质,具有强烈的混合岩化,并遭受后期的角闪岩相变质改造。米兰岩群中的长英质片麻岩和TTG岩系的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为(2 567±32)Ma和(2 592±15)Ma,二者普遍低Si高Al、富Na贫K、富Sr贫Mg、富集LILE和LREE,亏损HSFE和HREE、轻重稀土分馏强烈、Eu异常不明显,具有类似于埃达克岩的岩石地球化学特征,表明它们形成于俯冲带的岛弧环境,为岛弧玄武岩俯冲至下地壳部分熔融的产物,指示了塔里木盆地东南缘新太古代晚期古老克拉通的大陆地壳水平增生。在此基础上,文章还探讨了塔里木盆地周缘早前寒武纪基底岩系的年代格架问题,认为塔里木盆地具有统一的早前寒武纪变质基底。

内蒙古中部小南沟-明星沟地区新太古代TTG岩系及其地质意义

内蒙古中部小南沟-明星沟地区出露一套新太古代片理化石英闪长岩和片理化英云闪长岩，岩石化学成分富SiO2、Al2O3、Na2O、Ba、Sr、Mg^#和LREE，而贫Yb、Y和HREE，具有Adakite（埃达克岩）及TTG岩系的特征，空间上与新太古界色尔腾山岩群绿岩密切伴生。在石英闪长岩体中获得2组锆石U—Pb等时线年龄为2575±1Ma和2541±30Ma，是新太古代形成于板块消减带之上的洋壳部分熔融产物，对研究该地区地球早期演化和板块构造起源具有重要意义。

胶北早前寒武纪变质基底多期岩浆-变质热事件:来自TTG片麻岩和花岗质片麻岩中锆石U-Pb定年的证据

本文采用LA-ICP-MS技术,对胶北地体TTG片麻岩和花岗质片麻岩中锆石进行系统原位U-Pb定年和稀土、微量元素的分析,发现研究区早前寒武变质结晶基底存在多期岩浆-变质热事件。4件TTG片麻岩和2件花岗质片麻岩锆石样品记录了2909±13Ma、2738±23Ma、2544±15～2564±12Ma和2095±12Ma4组岩浆事件年龄,以及2504±16～2513±32Ma和1863±41Ma2组变质事件年龄。结合以往TTG片麻岩和花岗质片麻岩的地球化学及Nd同位素研究发现,约2738Ma的TTG岩浆事件可能代表胶北地体地壳最主要的生长事件,而2544～2564Ma的岩浆事件则可能代表古老地壳重熔的最强烈岩浆事件,约2095Ma岩浆事件则反映了胶-辽-吉构造带内部在该时期与地壳拉张作用有关的岩浆活动。2504～2513Ma是研究区以及华北克拉通早前寒武基底最主要的一期变质热事件,可能与地幔柱(热点)岩浆的底侵作用有关,而TTG片麻岩记录的约1863Ma的变质年龄与研究区基性和泥质高压麻粒岩相岩石记录的麻粒岩相变质时代一致,暗示TTG片麻岩可能也经历了古元古代高压麻粒岩相变质作用,上述研究进一步表明胶北地体在古元古代的确存在一期陆-陆碰撞的重要造山事件。该项研究成果对于进一步深入探讨胶北乃至华北克拉通早前寒武纪变质基底的形成演化、岩浆-变质热事件序列及其构造背景具有重要的科学意义。