东天山觉罗塔格红云滩花岗岩年代学、地球化学及其构造意义

东天山觉罗塔格地区广泛发育的晚古生代岩浆岩及相关的矿产一直是东天山大地构造研究的焦点。觉罗塔格南缘红云滩花岗质岩体的岩石、矿物组合显示典型的钙碱性火山弧花岗岩特征。岩石地球化学研究表明,该花岗质岩石富集大离子亲石元素而亏损高场强元素,是洋壳俯冲所导致的下地壳物质部分熔融、岩浆分离结晶和上地壳同化混染作用的产物。LAM-ICP/MS锆石定年结果表明,红云滩花岗岩侵位于早-中石炭世(328．5±9．3Ma)。结合觉罗塔格地区由南至北,晚古生代矿产分布由火山沉积-热液改造型铁矿向斑岩型铜钼矿过渡的特征、火山-沉积岩分布和该区晚古生代的大地构造演化历史,作者推测:早古生代觉罗塔格洋向塔里木板块俯冲并形成中天山岛弧之后,该洋盆并未完全消亡,并于晚古生代时极性反转,向北俯冲于准-吐-哈地块之下。红云滩花岗岩正是形成于晚古生代觉罗塔格俯冲洋壳之上的火山弧环境。觉罗塔格地区晚古生代的岩浆岩,火山-沉积岩和矿产分布均不同程度受控于这一大地构造背景。

粤北笋洞花岗岩的形成时代、地球化学特征与成因

笋洞花岗岩体是粤北贵东复式花岗岩体的一个重要组成部分。锆石U-Pb年龄为189.1±0.7Ma,是燕山早期岩浆活动产物。该岩体的主要元素显示富硅、富碱、强过铝质和低 CaO/Na_2O比值等特征;微量元素方面,富集Rb,Th,U,Ce,Sm,Y,亏损 Ba,Sr,P,Ti;LREE轻微富集(LREE/HREE=6.6～8.8,(La/Yb)_N=6.44～10.74),Eu亏损明显(δEu=0.14～0.31);它具有低的ε_(Nd)(t)(-11.4～-9.3),高的δ^(18)O(10.2～12.7‰)、(^(87)Sr/^(86)Sr);(0.72949～0.74923)、^(206)Pb/^(204)Pb(18.180～18.488)、^(207)Pb/^(204)Pb(15.655～15.661)和古老的Nd模式年龄(1762～1933Ma)。上述这些特征表明,笋洞岩体属于典型的壳源型花岗岩,是在地壳伸展-减薄的构造背景下,通过以泥质成分为主的古-中元古代变质沉积岩部分熔融的方式形成。

东疆白石头泉含黄玉天河石花岗岩体的地球化学:分带和岩浆演化

白石头泉含黄玉的天河石花岗岩体Rb-Sr等时线年龄209.6±9.6Ma,从下至上可分为5个连续过渡的岩相带,即淡色花岗岩(a带),含天河石花岗岩(b带),天河石花岗岩(c带),含黄玉天河石花岗岩(d带)以及黄玉钠长花岗岩(e带)。岩体的岩石地球化学特征是高F(>2%)、高Rb(500×10-6～1087×10-6),低P2O5(≤0.06%),Na2O>K2O,弱过铝(A/NKC=1.00～1.11)、翼型稀土元素配分曲线(ΣREE=28.6×10-6～231.9×10-6)、低(La/Lu)N值(0.11～0.68)、强烈Eu负异常(Eu/Eu*=0.0005～0.0110)、Nd同位素富集(εNd(t)=-4.4～-4.9)。该岩体的岩浆是中地壳云母片麻岩部分熔融的产物。从a带到e带的地球化学变化是:(1)F,A2O3和Na2O含量逐渐增加,而SiO2,(Fe2O3+FeO+MgO+MnO)、FeO和K2O含量逐渐减少,在标准矿物的Qz-Ab-Or图上总体向Ab角顶移动;(2)总体而言,Cr,Ni,Co,V,W,Nb,Zr,U,Th和Y含量逐渐减少,而F,Li,Rb,Hf,Ta,Sn,Sc,Ga和Zn含量逐渐增加,但d带到e带间存在Li,Rb,Sn,Sc和Zn含量的突降;(3)K/Rb,Al/Ga,Nb/Ta和Zr/Hf值下降,但K/Cs,Th/U,(La/Lu)N值上升;(4)全岩的δ18O值从a带的9.25‰～9.75‰降低到e带的7.32‰,d带与e带间存在2.1‰的δ18O值突降。岩浆从a带到e带的垂向分带是分离结晶和流体输运的共同结果。岩体的d带与e带存在明显的成分间断。在矿物成分上表现为黄玉、钠长石和白云母的剧增,钾长石和天河石的剧减。在主量元素上表现为Na2O和CaO含量的剧增,SiO2和K2O含量的剧减。在微量元素上表现为F,Ga,Sr和Ba含量的剧增,Li,Rb,Sc,Zn和Sn含量的剧减。在稀土元素上,Eu/Eu*和(La/Lu)N值增加,而ΣREE值降低。在氧同位素特征上,δ18O值显著降低。这种间断不仅受分离结晶和流体输运的制约,也与天水加入、围岩混染和亚固相线淋滤有关。

关于东天山花岗岩与陆壳垂向增生的若干认识

东天山海西期主碰撞以后形成的花岗岩可分为三个阶段:挤压-伸展转折阶段(310～285Ma)、碰撞后伸展阶段(285～250Ma)和板内阶段(250～208Ma)。这三个阶段在岩石圈厚度、等温线形态和动力学状态等方面的差异,造成了不同阶段花岗岩岩体形态、岩石组合、岩相学和地球化学等方面的差异。除了底侵以外,幔源岩浆的内侵可以造成地壳不同层次岩石的部分熔融,也是花岗质岩浆生成的重要机制和地壳垂向增生的重要方式。东天山的片麻状花岗岩有一部分是变质交代成因的,这类花岗岩的形成与碰撞后幔源岩浆的底侵和内侵有关。变质峰期后韧性剪切带中构造细粒化的岩石是形成片麻状花岗岩的最有利部位。虽然这类花岗岩多数定位于地壳较深层次,但在内侵热量的影响下也可以定位于较浅层次。康古尔韧性剪切带的形成除了构造动力作用以外,还与地壳垂向增生,尤其是内侵有着密切联系,是构造动力、岩浆活动、变质作用和流体运移等复杂反馈的结果。博格达造山带碰撞前和碰撞后岩浆岩均具有正的ε_(Nd)(t)值,表明该造山带地幔早在碰撞前就已亏损,而碰撞后的地幔则继承了碰撞前地幔的亏损特征。东天山在印支期有一次重要的地壳垂向增生事件,其岩浆活动和成矿作用与古特提斯洋的俯冲和随后的碰撞密切有关,因此是东天山从中亚构造体制向特提斯体制转换的产物。

东天山印支早期尾亚石英正长岩:成岩作用及成岩意义

前人对东天古生代的构造-热事件作了大量研究,得出了许多方面的重要认识,然对东天山印支期的构造演化目前仍不清楚。本文以印支早期的尾亚石英正长岩为例,通过其岩相学及地球化学特征研究,来探讨该岩体的成岩机制及成岩意义。尾亚石英正长岩主要组成矿物为石英(5%～10%)、斜长石(15%～20%,An16～18)和钾长石(60%～65%),含少量铁质黑云母(5%)和钙质角闪石(≈5%),不舍橄榄石和辉石。该岩石SiO_2含量为62．67%～66．22%,Na_2O+K_2O(10．25%～11．00%)和TiO_2(0．45%～0．70%)含量以及K_2O/Na_2O(0．85～1．60)、FeO^T/Mgo(5．7～15．86)和CaO/Na_2O(0．37～0．68)比值高,而Mgo(0．34%～0．43%)含量以及Al_2O_3/TiO_2(23．77～38．27)比值低,偏铝(ASI 0．89～0．98),富集Rb、Ba和Pb等大离子亲石元素(LILE)和U、Th、Zr和Hf等高场强元素(HFSE),亏损Sr等大离子亲石元素及Nb和Ti等高场强元素。ΣLREE,ΣHREE和ΣREE分别为76．00×10^(-6)～139．54×10^(-6),13．54×10^(-6)～22．67×10^(-6)和96．57×10^(-6)～153．08×10^(-6), (La/sm)_N,(Gd/Yb)_N,(La/Yb)_N分别为1．86～4．78,0．73～1．64和2．10～9．64,δEu为0．94～2．83,具有稀土总量较低、轻稀土比重稀土分馏大、轻、重稀土分馏不明显以及正Eu异常(0．94～2．83)的特征。岩相学及地球化学特征研究表明,尾亚石英正长岩不是幔源岩浆分异的产物,而是直接来自于壳源。通过对比分析其它正长岩地球化学特征并结合前人实验岩石学研究,得出了尾亚石英正长岩是在950℃～1100℃、15～20 kbar条件下,由陆内长英质麻粒岩在加厚陆壳底部发生增温和减压熔融的产物的认识。这样的成岩条件可能与特提斯洋于海西晚期—印支早期向北俯冲所引发的天山地区强烈的陆内A-型俯冲及随后的伸展作用有关。本文结果表明,东天山地区在二叠纪晚期到三叠纪早期可能发生了从受古亚洲洋俯冲-碰撞体系影响为主转变为受古特提斯洋构造域影响为主的重大事件。

中天山东段澄江期片麻状花岗岩特征和成因——以天湖东岩体为例

本文以天湖东岩体为例,探讨中天山澄江期片麻状花岗岩的特征及其形成机制。岩相学、岩石化学、稀土元素、微量元素和同位素研究表明,天湖东岩体是岛弧钙碱性火山—沉积岩系经原地改造的产物,其Rb-Sr等时线年龄为707.7±4.9Ma。花岗岩形成作用的动力、热力来源可能与向塔里木大陆俯冲的天山岩石圈的拆沉有关。在造山过程晚期-期后的挤压向拉张转变过程中,拆沉导致的底侵和内侵引发了地壳岩石的脱水和熔融,所产生的熔体-流体上升并将较浅层次的变质岩改造为片麻状花岗岩。变质峰期以后形成的韧性剪切带为熔体-流体的运移提供了通道。