东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石岩的年代学、地球化学、Sr-Nd同位素特征及其地质意义

近年团队在东昆仑大格勒地区发现了Nb、P矿化碱性杂岩体,并对杂岩体的岩石组合、岩石学特征及含矿性开展了研究,初步圈定了Nb、P矿化体,显示东昆仑具有寻找与碱性岩-碳酸岩型稀有稀土矿潜力。对碱性岩的形成时代、地球化学组成、矿物成分以及形成环境等方面的研究,不仅对重建东昆仑古构造环境具有重要的意义,还可推动东昆仑稀有金属成矿规律研究与找矿突破。本文在野外地质调查的基础上,选取杂岩体中重要的含矿辉石岩为研究对象,开展了单矿物电子探针原位分析、磷灰石和榍石U-Pb年代学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究。结果显示,东昆仑大格勒地区辉石岩的形成时代为418 Ma。辉石岩主要矿物中存在似长石(霞石)、碱性暗色矿物(富铁黑云母),单斜辉石为透辉石,角闪石为钙质角闪石(铁韭闪石),黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母。岩石地球化学特征显示辉石岩具有富K(K_(2)O>Na_(2)O)、CaO含量高、轻稀土元素强烈富集、富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,不亏损Nb、Ta元素,亏损Zr、U、Ti等高场强元素的特征。全岩的(87Sr/86Sr)i为0.704058~0.704278,ε_(Nd)(t)为-0.4~-0.2。矿物组成、元素和同位素地球化学特征均指示大格勒辉石岩为钾质碱性岩,具有与OIB相似的特征,岩浆源区为EMⅠ型地幔端元。岩石的形成过程为母岩浆在相对较深的地幔源区经历了1%~3%较低程度的部分熔融作用,在上侵过程中经历了较强的分离结晶作用和微弱的同化混染作用,其形成时代为该地区岩浆活动最强烈的时期,可能与碰撞后软流圈地幔的上涌和岩石圈的强烈伸展相关。

东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石角闪石岩的年代学、地球化学特征及地质意义

东昆仑大格勒地区发现了以铌为主的稀有和稀土矿化碱性杂岩体,辉石角闪石岩构成了杂岩体的主体且有弱矿化显示。为了查明辉石角闪石岩的成岩时代和岩石成因、了解稀有和稀土矿的成矿背景,指导区域找矿突破,本文对其进行了详细野外地质调查、年代学、矿物学、全岩元素地球化学及Sr-Nd同位素研究。辉石角闪石岩由角闪石、黑云母、少量辉石以及矿石矿物(易解石、褐帘石、磷灰石、含铌钛铁矿)等组成,其中角闪石主要为钙角闪石组中的镁绿钙闪石,少量为浅闪石和阳起石;黑云母为镁质黑云母;辉石为透辉石和普通辉石。辉石角闪石岩成岩年龄为418 Ma,岩石具有低硅(SiO_(2)=35.49%~42.62%)、高MgO(7.27%~16.04%)、CaO(11.94%~13.44%)、TiO_(2)(1.80%~6.13%)、P_(2)O_(5)(0.52%~2.79%)含量特征,轻稀土元素强烈富集,在微量元素蛛网图中显示Nb、Ta正异常以及Pb负异常,与OIB特征类似。岩石具有富集的Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.700444~0.705404,ε_(Nd)(t)=-0.4~0.9),落入OIB型富集地幔的范围。综合研究表明大格勒辉石角闪石岩可能源于OIB型软流圈地幔,源区Nb-Ta的富集及Pb和K的亏损主要与再循环脱水洋壳有关。大格勒辉石角闪石岩的形成时代稍晚于东昆仑高压变质带榴辉岩相的峰期变质时代,因此其产出的构造环境可能与陆-陆碰撞期间俯冲大洋岩石圈断离软流圈地幔上涌熔融有关。

赣西北麦斜岩体锆石U-Pb年代学、地球化学以及Sr-Nd同位素研究及其岩石成因

赣西北麦斜岩体以灰白色中细粒等粒黑云母花岗闪长岩为主。本文通过锆石LA-ICP-MS法测得黑云母花岗闪长岩的侵位年龄为433.4±7.1Ma(MSWD=0.82)和431.8±6.0 Ma(MSWD=0.43),表明其属于早古生代岩浆活动的产物。岩石含少量角闪石,地球化学特征显示高硅(SiO_2=62.0%~71.43%)、高钾(K_2O/Na_2O=0.88~2.42)、富碱[(K_2O+Na_2O)=5.39%~8.12%]、低Fe_2O_3(2.61%~5.70%)、MgO(0.96%~2.90%)、CaO(1.39%~5.11%)、TiO_2(0.27%~0.67%)、P_2O_5(0.06%~0.10%)含量,整体弱过铝质(A/CNK介于0.98~1.25之间,平均为1.08)特征,且P_2O_5含量与SiO_2含量呈明显的负相关关系,矿物学和地球化学特征显示其属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩。微量元素特征上表现为富集Rb、Th、Pb和LREE,亏损Nb、Ta、Ti、P、Ba、Sr等元素,轻重稀土分馏明显[(La/Yb)_N=5.00~40.42,平均为17.17],弱到中等Eu负异常(δEu=0.63~1.00,平均为0.77)。岩石具有均一的Sr-Nd同位素组成[(^(87)Sr/^(86)Sr)_i=0.708444~0.708962,ε_(Nd)(t)=-7.48^-7.22,t_(2DM)(Nd)=1.75~1.87Ga,平均为1.81Ga],相对较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i比值和低ε_(Nd)(t)值及较古老Nd模式年龄暗示其来自以古元古代地壳为主要成分的部分熔融作用产物。综合实验岩石学以及样品地球化学特征,表明麦斜黑云母花岗闪长岩形成于中、下地壳中-基性岩(如角闪岩)的水不饱和部分熔融,初始岩浆中可能有一定量的幔源物质混入,并经历了广泛的角闪石、黑云母、钛铁矿、榍石、斜长石、磷灰石等矿物的分离结晶作用,这些幔源物质是华南古元古代时期经历了俯冲流体的交代作用而形成富集地幔的部分熔融产物。结合区域地质背景以及岩石地球化学特征认为其可能形成于陆内后碰撞环境,由幔源基性物质底侵,导致华南早古生代中下地壳部分熔融而形成广泛分布的华南早古生代陆内岩浆岩。

钼同位素地球化学研究进展及其在成矿作用研究中的应用潜力

近年来,随着多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的广泛应用和测试精度的不断提高,非传统稳定同位素成为同位素地球化学最前沿和最活跃的研究领域。其中钼同位素作为非传统稳定同位素发展较为成熟的方向之一,已经逐步应用到地球科学、生命科学、环境科学等各个重要领域,并取得了长足的发展。本文对近些年国内外所取得的钼同位素研究成果进行了系统整理、总结,并对钼同位素的应用潜力进行了概括性的综述,主要包括钼元素及其同位素的地球化学特征、钼同位素分析测试技术、钼同位素的分馏机制、不同地球化学储库的钼同位素组成、成矿作用过程中钼同位素组成的变化特征及其在矿床中的应用。以期让更多人了解钼同位素这一非传统稳定同位素的最新研究进展,进一步探索成矿作用过程中钼同位素的组成特征、分馏机制和影响因素等,并有效推动钼同位素地球化学在成矿作用研究方面的应用。

钙同位素地球化学综述

钙是主要的造岩元素之一,也是生物必需的元素之一,在地球各圈层广泛分布,因此研究钙同位素的地球化学行为有助于提高我们对各种地质过程的认识。特别的是,地表碳酸盐主要是以碳酸钙的形式存在,很大程度上决定了碳循环与钙循环是耦合的。因此,钙同位素是研究碳的再循环的重要示踪剂,可以直接提供深部碳循环的准确信息。和其他非传统稳定同位素体系一样,随着实验技术的进步及多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)和热电离质谱(TIMS)的发展,钙同位素分析方法取得了较大的进步,但目前的测试精度(2sd)约0.1‰,尚有提升的必要,还需开展更详细的实验工作。目前钙同位素的地质应用主要集中在地球表生低温过程,但高温地质过程中钙同位素的研究越来越引起研究者的兴趣。

近十年来我国实验矿物岩石地球化学研究进展和展望

21世纪前十年,我国实验矿物岩石地球化学研究取得了长足进展,不仅表现在实验研究设备与技术的更新和快速进步,而且表现在研究队伍的国际化和研究水平与国际接轨。同时,在地幔和下地壳岩石流变学、冲击动高压研究外核物质组成、高温高压下矿物和岩石的物性测量和相变研究、上地幔部分熔融、变质玄武岩体系相平衡、矿物/熔体微量元素分配等领域取得了有显示度或国际影响的成果,为我国实验矿物岩石地球化学研究的全面发展奠定了良好的基础。

皖南祁门三堡地区花岗闪长斑岩的成因：地球化学、年代学和Hf同位素特征制约

皖南祁门三堡地区位于江南造山带的北缘,华南地区的东北部,属长江中下游地区。本文对该区侵入的花岗闪长斑岩进行了全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。花岗闪长斑岩的REE球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,Eu负异常,在原始地幔标准化蛛网图中显示明显的Nb-Ta、Zr-Hf负异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为~142Ma,表明花岗闪长斑岩侵入时代为早白垩世早期。锆石的εHf(t)值为-4.3^-0.3,Hf模式年龄(tDMC)为1220~1470Ma。花岗闪长斑岩在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区,其岩浆Zr饱和温度(670~760℃)与锆石Ti温度(600~750℃)均较低。锆石的Ce(IV)/Ce(III)为150~1530,平均值为550,指示岩浆具有较高的氧逸度。该岩体的地球化学特征、地壳模式年龄等证据指示其源区物质可能为中(新)元古代古华南洋壳俯冲于扬子板块产生的新生弧壳物质。祁门三堡地区花岗闪长斑岩可能是由于早白垩世早期太平洋板块南西向俯冲并后撤形成该区域的拉张环境,诱发地壳部分熔融而形成。

西藏那曲中酸性火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学特征及岩石成因

西藏拉萨地块北部广泛分布着中生代岩浆岩,然其岩浆源区和岩石成因仍存在多种争议。本文对那曲地区中酸性火山岩进行了全岩地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb年龄和Hf同位素的研究。结果显示：1）那曲地区粗面安山岩的时代为111.9±1.2Ma,英安岩为109.2±3.5Ma,二者在误差范围内一致,均为早白垩世;2）火山岩Si O2为51.88%~74.62%,具有低MgO含量（0.37%~3.65%）,并且样品大多显示较低的Mg#（16~40）值。岩石为过铝质特征,在原始地幔标准化蛛网图上显示Th-U正异常,而Nb、Ta、P、Ti等负异常。稀土元素整体表现为轻稀土富集、重稀土亏损的趋势,且轻重稀土分异程度强,（La/Yb）N=8.79~14.85,具负Eu异常（δEu=0.46）;3）那曲中酸性火山岩体的锆石Ti温度计为720℃左右。锆石Ce（Ⅳ）/Ce（Ⅲ）〈300,普遍在2~250之间,指示岩浆具有低的氧逸度;4）那曲中酸性火山岩锆石εHf（t）值大多集中在-7.7~0.5之间,对应的Hf模式年龄（tCDM）为918~1336Ma。综合以上岩石学和地球化学数据,认为那曲中酸性火山岩为壳幔混合成因,可能是在班公湖-怒江洋壳南向俯冲引起板片断离背景下,羌塘与拉萨地块碰撞引起地壳加厚继而发生部分熔融,并加入了少量的受早期流体交代的安多微陆块古老岩石圈地幔物质,且其熔融产物经历了不同程度的分离结晶作用。

内蒙古贺根山蛇纹岩化流体来源的H-O-B同位素地球化学制约

对内蒙古贺根山蛇绿岩带内3个采样点的蛇纹岩样品开展了主量、微量元素和H-O-B同位素分析,以揭示其构造属性、蛇纹石化温度和流体来源。贺根山蛇纹岩具有低Al_2O_3含量(0.2%~1.3%)、高Mg~#(89~92)特征,为难熔地幔残余。蛇纹岩的U型稀土元素配分模式、相对富集LILE和亏损HFSE的微量元素地球化学特点,反映其原岩为化学成分高度亏损的俯冲带型(SSZ)超基性岩。样品的dD值相对均一(dD=-120‰^-133‰);理论计算显示,这些蛇纹岩的H同位素组成可能是蛇绿岩剥露地表后与区域大气降水发生再平衡作用的结果。贺根山蛇纹岩的d^(18)O变化在4.3‰~9.8‰之间,反映不同地点蛇纹石化的温度存在差别:其中贺根山东样品具有相对较高的d^(18)O值(d^(18)O=7.7‰~9.8‰),蛇纹石化温度为90~130℃,同时部分样品中出现碳酸盐矿物,表明蛇纹石化作用发生在近海底环境;小坝梁样品具有最低的d^(18)O值(d^(18)O=4.3‰~5.0‰),其蛇纹石化温度在205~235℃之间;贺根山南样品的d^(18)O值变化范围较大(d^(18)O=6.0‰~9.7‰),其蛇纹石化温度在90~170℃之间。3个采样点蛇纹岩的d^(11)B值也显示出一定的变化(d^(11)B=9.1‰~14.7‰),指示蛇纹石化流体来源于脱水的蚀变洋壳和海底沉积物;理论模拟和计算结果显示,这些板片流体的d^(11)B值变化在15‰~25‰之间。

赣南版石-蔡坊火山岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素特征及其地质意义

赣南版石和蔡坊盆地流纹质火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为129.2±2.3 Ma和138.0±2.4 Ma。综合报道的同时期火山岩年龄,可以确定武夷山西缘发育的早白垩世火山岩形成时限大约在145~130 Ma。版石和蔡坊火山岩SiO_2>70%,属于高硅流纹质岩石,具有较低的Fe_2O_3~t/MgO比值(平均值<10),富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损中-重稀土元素,具显著的Eu负异常(δEu=0.06~0.20),类似于湿冷氧化性流纹岩,可能由来自交代岩石圈地幔的富钾岩浆结晶分异形成。湿冷氧化性的版石和蔡坊流纹质火山岩在武夷山西缘出现,并没有扩展到华南内陆,很可能表明古太平洋俯冲对华南地幔的影响范围主要位于武夷山西缘及其以东地区。

内蒙古额尔古纳红水泉地区奥陶系乌宾敖包组沉积时代及物源区分析:碎屑锆石U-Pb年代学,Lu-Hf同位素地球化学证据

选取内蒙古额尔古纳红水泉地区奥陶系乌宾敖包组石英砂岩进行碎屑锆石U-Pb年龄、原位Lu-Hf同位素研究,尝试限定该地层形成时代及碎屑物质来源,并探讨其沉积大地构造环境。结果显示,采自该地层的2个砂岩样品中的碎屑锆石多数发育典型的岩浆振荡生长环带,呈自形–半自形且具有较高的Th/U值(0.12~1.63),均暗示它们多数为岩浆成因。结合微量元素特征及稀土元素配分模式图,认为碎屑锆石寄主岩石应为花岗质杂岩体。2个砂岩样品具有相似的年龄和Hf同位素组成,锆石年龄分布大致可分为3个主要年龄区间:(1)440~540 Ma,主峰值年龄约为492 Ma和506 Ma,次峰值年龄为447 Ma;ε_(Hf)(t)值介于−2.77~+11.73之间,Hf的两阶段模式年龄为680~1636 Ma;(2)750~950 Ma,主峰值年龄为805 Ma,次峰值年龄为825 Ma和961 Ma;ε_(Hf)(t)值介于−1.14~+11.43之间,Hf的两阶段模式年龄为1100~1824 Ma;(3)1700~2000 Ma,峰值年龄为1787 Ma;ε_(Hf)(t)值介于−9.18~−2.75之间,Hf的两阶段模式年龄为2682~3016 Ma。所有样品碎屑锆石ε_(Hf)(t)值为−9.18~+11.73,Hf的两阶段模式年龄为680~3016 Ma,大部分锆石的Hf同位素组成集中于球粒陨石与亏损地幔标准线之间,表明沉积物源以早古生代和新元古代新增生地壳物质为主,同时存在少量中元古代晚期古老地壳物质的活化改造。结合前人已报道的邻区相关岩体年代学及地球化学资料,研究区乌宾敖包组的沉积时代不早于晚奥陶世,沉积物主要来自额尔古纳和兴安地块的近缘碎屑物,其形成与早古生代时期古亚洲洋演化过程中额尔古纳与兴安地块碰撞拼贴以及随后的伸展垮塌相关。

云开地体印支期构造转折——来自阳春二云母花岗岩的地球化学制约

云开地体位于古特提斯构造域、古太平洋构造域的交接部位,是研究华南印支期花岗岩构造背景的关键窗口。本文在总结前人资料的基础上,选择云开地体阳春二云母花岗岩开展了年代学与岩石地球化学研究。锆石U-Pb定年结果给出两组谐和年龄:一组为426.4±1.7Ma(MSWD=2.4,n=8)志留纪末,属加里东期;另一组为239.1±1.7Ma(MSWD=1.2,n=4)中三叠世,属印支期。独居石U-Pb定年结果为239.0±0.3Ma(MSWD=1.2,n=31),与第二组锆石U-Pb年龄一致,指示该岩体形成于中三叠世。阳春二云母花岗岩总体显示出S型花岗岩或过铝质花岗岩的特点,微量元素富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,稀土元素配分模式相对平坦,具有明显的Eu负异常,全岩锆饱和温度低(725~747℃)。在同位素组成上,其全岩εNd(t)(-10.8~-9.4)、锆石εHf(t)(-13.2~-7.8)和独居石εNd(t)(-10.9~-8.4)三者之间相互吻合,并具有相似的亏损模式年龄(全岩tDM2(Nd)为1.8~1.9Ga、锆石tDM2(Hf)为1.8~2.1Ga、独居石tDM2(Nd)为1.7~1.9Ga),表明岩浆起源于古老再循环地壳物质的重熔,并经历了以斜长石和独居石为主的分离结晶作用。结合区域构造演化历史,我们认为阳春二云母花岗岩形成于从大洋俯冲到造山带垮塌的转折阶段:晚二叠世海相沉积和Ⅰ型花岗岩反映了古特提斯洋俯冲作用;早-中三叠世区域地壳发生强烈缩短加厚并诱发了深熔作用形成S型花岗岩,代表了同造山阶段;晚三叠世A2型花岗岩浆作用和陆相红层沉积指示造山带垮塌阶段。

滇西那邦地区地壳变质深熔过程及其构造意义:来自渐新世混合岩年代学和地球化学约束

滇西腾冲地块西侧的那邦地区作为东喜马拉雅造山带的重要组成部分和藏南冈底斯带的南延,不仅记录了印度‒欧亚大陆碰撞过程的重要信息,也记录了高原岩石圈向南挤出的详细过程。近年来的研究显示,该区部分原划分为早前寒武基底的高黎贡群形成于新生代,并经历过多期次的变质深熔作用,但关于变质深熔过程和变质机制并未引起足够重视。本文对滇西那邦地区新生代混合岩开展了年代学和地球化学特征分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,混合岩重结晶锆石年龄为29 Ma。根据岩石地球化学特征,暗色混合岩基体可以分为两类:第一类暗色体,富铝低钙,富集LREE,亏损HREE,其ε_(Nd)(t)值为-4.31和-4.69,显示岛弧岩石的地球化学特征,与盈江始新世变基性岩地球化学特征相似,暗示其源区为受到俯冲板片流体改造的富集岩石圈地幔;第二类暗色体,富集LILE和HREE,而低轻稀土和亏损高场强元素,ε_(Nd)(t)值为-11.35,指示其源区为更古老的基性堆晶下地壳,结合始新世锆石具有低HREE特征,表明该暗色体原岩经历过加厚下地壳水平的石榴石角闪岩相的变质作用。浅色体为花岗闪长岩,具有低钾准铝质特征,富集HREE,亏损高场强元素,全岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i值(0.7124)高,ε_(Nd)(t)值(-13.71)低,表明来源于与其共生的暗色体原岩的深熔,并有少量沉积物熔体的混染。综合区域构造‒岩浆‒变质作用的研究结果表明,腾冲地块在始新世早期~41 Ma经历过一次重要地壳加厚事件,随后发生了涉及地幔岩石圈水平的向南挤出和伸展。而40~20 Ma期间则发生以挤压为主的仅地壳层次的向南挤出和减薄,并引发了一系列中下地壳变质深熔作用。腾冲地块那邦地区的混合岩代表的是始新世‒渐新世早期变质深熔作用的产物。

稀土、铌在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为

稀土、铌是对战略性新兴产业至关重要的关键金属。碳酸岩-碱性岩型是极为重要的稀土、铌成矿类型,其成矿机制一直存在争议,主要在于碳酸岩-碱性岩体系中REE、Nb元素的地球化学性质和行为尚不清楚。本文系统综述了全球碳酸岩-碱性岩型稀土、铌资源的基本情况和分布格局、碳酸岩-碱性岩的成因与成矿机制、REE和Nb元素在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为等研究进展,并对碳酸岩-碱性岩成因不明、REE和Nb元素富集沉淀机制不清、元素分配行为不明确、络合物结构和稳定性缺乏实验研究等目前存在的问题进行了梳理。本文旨在通过系统总结碳酸岩-碱性岩体系REE、Nb的超常富集机制和碳酸岩-碱性岩体系稀土、铌成矿理论,为强化我国稀土资源优势,缓解铌资源被“卡脖子”困局提供理论支撑。

粤北仁化白垩纪安山玢岩锆石年代学、地球化学和岩石成因研究

仁化安山玢岩分布在华南湘桂地洼系南东侧,位于广东韶关丹霞火山盆地中。来自仁化妙禅寺和石背两地的安山玢岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果分别为105.0±0.7 Ma和104.3±0.8 Ma,表明其形成于中生代构造活化期最强烈的早白垩世晚期。妙禅寺和石背安山玢岩均具斑状结构,块状构造。斑晶主要为斜长石和角闪石或辉石,基质组成与斑晶类似。相关图解显示安山玢岩为高钾钙碱性系列岩石,其Mg#为49~61,K2O含量为3.07%~3.81%。微量元素地球化学特征研究表明,这些安山玢岩明显富集轻稀土（LREE）和大离子亲石元素Rb、K、Th和U,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti,无Zr、Hf异常。Zr/Y（6.56~9.10）、Th/U（3.72~4.31）、Nb/La（〈0.31）和（Th/Nb）N（〉10）等微量元素比值表明其源区为地壳物质加入板内玄武质岩浆的结果。结合前人已有的区域研究成果,作者认为仁化安山玢岩母岩浆应是在岩石圈伸展构造背景下由岩石圈地幔部分熔融形成,岩浆在上升或侵位过程中遭受了不同程度的地壳混染,经历一定程度结晶分异作用后最终形成安山质岩浆。其形成与早白垩世晚期太平洋板块向欧亚板块的俯冲和后缘拉张有关。

海南岛新生代玄武岩成因的PGE与Os同位素地球化学制约

本文对海南岛新生代玄武岩开展了PGE和Re-Os同位素体系的系统研究,结合全岩主量、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素数据,取得了如下认识:①海南岛新生代玄武岩根据PGE含量和配分模式可以划分为两类,第一类PGE总量为1.88×10^(−9)~4.54×10^(−9),配分模式为相对平坦型(Pd/Ir<3.5),高Os含量和低^(187)Os/^(188)Os值,代表了来自亏损软流圈地幔的熔体;第二类PGE总量为0.35×10^(−9)~2.67×10^(−9),配分模式为向右上倾型(Pd/Ir>5.0),低Os含量和高^(187)Os/^(188)Os值,反映其熔融地幔源区包含了大量的再循环洋壳;②海南岛新生代玄武岩PGE地球化学特征受控于岩浆演化过程中硫化物的熔离作用;③Os-Pb同位素模拟结果暗示海南岛新生代玄武岩再循环洋壳的年龄在100~300 Ma之间,为近期/同期俯冲的大洋板片。本次研究为进一步理解海南岛新生代玄武岩源区的再循环组分来源、硫化物在岩浆起源与演化的作用以及地幔柱演化动力学方面提供了新的依据。

北山造山带尖山和石板井花岗岩年代学、地球化学研究及其地质意义

本文选取北山造山带公婆泉岛弧中部的尖山和石板井岩体展开研究。尖山花岗闪长岩具有典型埃达克岩特征,如较高SiO_2(>56%)、Al_2O_3(>15%)、Sr(>400μg/g)含量以及高Sr/Y(60~88)、(La/Yb)N(7.73~15.5)比值,同时具有较高的Na_2O含量(Na_2O>K_2O),低Y(8.15~11.2μg/g)和Yb(0.57~1.01μg/g)含量,并表现出弱的铕正异常(δEu=1.04~1.27)。石板井花岗岩不具有埃达克质特征。两个岩体均富集大离子亲石元素(LILE),而亏损高场强元素(Nb、Ta)。两个岩体近同时形成,其中尖山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(363.4±2.9)Ma,石板井岩体LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为(362.6±3.0)Ma。尖山岩体的Sr-Nd同位素显示弱富集的特征,其中(^(87)Sr/^(86)Sr)0=0.7057~0.7058和εNd(t)=–0.4~–1.1,而石板井岩体具有相对高的(^(87)Sr/^(86)Sr)0(0.7070~0.7071)和低的εNd(t)(–2.9~–2.6),推测两者岩浆源区包含有俯冲沉积物组分或岩浆在上升过程中受到了不同程度地壳物质的参与。结合其他的地质、地球化学证据,我们认为晚泥盆世尖山和石板井岩体是小黄山洋向南俯冲作用的结果,另外,晚泥盆世埃达克岩具有较大的斑岩铜矿成矿潜力。

广州增城地质公园安山质-流纹质火山岩地球化学特征及Rb-Sr年龄测定

广州市增城地质公园发育有大量的燕山期安山岩和流纹岩,由于缺少详细的岩石地球化学研究,这些火山岩的成因和所代表的大地构造意义一直未明确。文章对上述火山岩进行了较为系统的全岩地球化学以及同位素地球化学分析。研究结果显示,安山岩具有安第斯型火山岩特点,显示Nb、Ta、Sr和Ti的亏损,Isr值介于0.70332~0.7144,平均值0.7092,岩石稀土总量较低(ΣREE=158.9×10^-6~215.0×10^-6),平均值186.8×10^-6,轻重稀土元素分异较弱((La/Yb)N5.06~9.87),平均值7.01,Eu负异常不明显(δEu=0.80~1.38),平均值δEu=0.94。流纹岩具有高钾特点,有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti负异常和Pb、Yb正异常,其Isr值介于0.71393~0.73650,平均值0.72615,岩石稀土总量较低(ΣREE=93.4×10^-6~481.5×10^-6),平均值285.7×10^-6,轻重稀土元素分异弱((La/Yb)N=0.65~9.51),平均值4.35,Eu负异常很明显(δEu=0.01~0.03),平均值δEu=0.02,全岩Rb-Sr同位素年龄为(112±12)Ma。综合的地球化学研究表明,增城地质公园安山质-流纹质火山岩均属壳幔混合成因,其中安山岩以幔源为主,而流纹岩则以壳源为主,分别形成于早侏罗世和早白垩世太平洋板块俯冲碰撞挤压的构造背景下。这对华南地区中生代构造演化的深入认识具有重要的地质意义。

胶东青山群基性火山岩的Ar-Ar年代学和地球化学特征:对华北克拉通破坏过程的启示

青山群火山岩是华北克拉通破坏期间最具代表性的地幔或地壳熔融产物,记录了华北深部地质演化的重要信息。本文对胶东青山群基性火山岩进行了40Ar/39Ar定年和岩石地球化学分析,结合前人报道的胶东青山群酸性火山岩资料,发现:(1)基性火山岩喷发年龄为122～113Ma,早于青山群酸性火山岩(110～98Ma);(2)基性和酸性火山岩显示了不同的元素和同位素地球化学特征。岩石成因分析表明,基性火山岩为交代富集地幔部分熔融作用的产物,而酸性火山岩为古老下地壳和中生代底侵岩浆的熔融产物(Ling et al.,2009)。因此,胶东地区青山群火山岩记录了岩浆熔融源区从地幔向下地壳的转变。这与长时间尺度的岩石圈减薄过程中热能由地幔向地壳传递过程相吻合,而不同于地壳拆沉作用所预测的岩浆演化趋势。

华南早古生代花岗岩中暗色包体的成因:岩石学、地球化学和锆石年代学证据

早古生代是华南构造演化和陆内造山过程的关键时期。在扬子板块的东缘,早古生代花岗岩发育大量暗色包体。该地区的宏夏桥岩体（434 Ma）为I-型花岗闪长岩,其中的暗色包体具有细粒岩浆结构,形态以椭圆形和水滴状为主,与寄主岩的接触界线清晰。与寄主岩相比,暗色包体具有较低的SiO2（52.19%58.72%）含量,较高的MgO（2.98%9.28%）、Fe2O3T（6.17%8.35%）和CaO（5.08%6.91%）含量,相似的全碱含量（K2O＋Na2O=3.79%5.92%）。岩相学和地球化学特征显示这些暗色包体为典型的镁铁质微粒包体（MME）。寄主岩与暗色包体之间的互相包裹关系说明它们可能是近同时间形成的,暗色包体的锆石U-Pb年龄（430 Ma）与寄主岩年龄（434 Ma）的相接近也支持这一解释。部分斜长石贯穿包体与寄主岩之间的边界,寄主岩中部分斜长石被细粒的黑云母环绕,暗色包体中含有大量的针状磷灰石。电子探针数据显示暗色包体中的斜长石斑晶具有反环带特征。这些现象均呈现出高温的基性岩浆注入到低温的酸性岩浆并发生岩浆混合作用的特点。高的Ni（12171μg/g）、Cr（69424μg/g）含量,高Mg#（〉60）值,以及低的锆石εHf（t）值（–2–15）表明暗色包体可能来源于富集的岩石圈地幔,与华夏板块同时期辉长岩和玄武岩的源区特征一致。因此,我们认为早古生代华南板块东部地区（扬子板块东缘＋华夏板块）存在一个广泛的受古俯冲板块交代过的岩石圈地幔,并于430 Ma左右发生了部分熔融。通过对宏夏桥岩体中MME的成因研究,我们认为华南早古生代大面积花岗岩的形成可能经历了如下过程：早古生代造山后的伸展垮塌导致了被古俯冲板片交代的岩石圈地幔发生部分熔融,这些高温的地幔熔体底侵于中下地壳,使中下地壳发生大规模的部分熔融,在伸展背景下形成了面状分布的华南早古生代花岗岩。在花岗岩形成过程中,地幔物质不仅有热量的供应,而且有物质的直接参与。