地质基础理念之我见

任一侵位的岩浆体,在结晶分异、固化成岩过程中,一般都可分为:已结晶的固相岩体、正(半)结晶的可塑相岩体及未结晶的熔融相岩浆3部分.此时,若发生了地壳运动,地壳运动的构造作用力,使正(半)结晶的可塑相岩体发生可塑相变形,形成片麻化岩体;地壳运动(包括地震)时的构造作用力为脉动性质的挤压作用力;岩体发生片麻化的地壳运动,又使已结晶的固相岩体和围岩发生断裂活动,形成了断裂带控矿、容矿构造;未结晶的熔融相岩浆再度上升侵位,便形成了小侵入岩体控矿构造.残浆的形成与排出,控矿构造的发生、发展与控矿过程,都是在这次地壳运动过程中完成的.因此,对这次地壳运动可称成矿作用.

东天山咸水泉片麻状花岗岩特征、年龄及成因

野外地质关系及岩相学、地球化学、同位素和年代学研究表明,成水泉片麻状花岗岩是典型的原地改造型花岗岩,其原岩(即围岩)为糜棱岩化花岗闪长岩。本次锆石 LA-ICP-MS U-Pb 定年获得其原岩糜棱岩化花岗闪长岩^(206)Pb/^(238)U 加权平均年龄为369.9±5.6Ma(MSWD=36),片麻状花岗岩锆石核部年龄为367.9±5.4Ma(MSWD=2.2),此年龄与其原岩年龄在误差范围内一致,为片麻状花岗岩原地改造成因提供了年代学证据。此外,还获得其锆石热液增生边不一致线下交点年龄254±10Ma(MSWD=1.4),该年龄代表了片麻状花岗岩的形成时间。片糜状花岗岩在地球化学上继承了许多原岩的特征,同时又受到了深源流体-熔体的显著影响。将原岩糜棱岩化花岗闪长岩改造成片麻状花岗岩的流体-熔体具有富硅富钾和正ε_(Nd)(t)值的特征,表明这种流体-熔体可能主要地来自幔源岩浆内侵体,以及在内侵岩浆热量作用下的初生地壳岩石的变质和熔融。原岩糜棱岩化花岗闪长岩及其派生的片麻状花岗岩ε_(Nd)(t)值分别为+3.87及+3.05～+6.09,表明糜棱岩化花岗闪长岩源自于年轻的陆壳,而片麻状花岗岩除继承了其原岩糜棱岩化花岗闪长岩的高ε_(Nd)(t)值这一特征外,还可能受到了深源流体-熔体中幔源组分的影响。咸水泉岩体的实例研究表明,原地改造型片麻状花岗岩不但可以形成于造山带的挤压-伸展转折阶段,还可以形成于碰撞后进一步伸展的时期,而经过强烈韧性剪切的岩石是转变为片麻状花岗岩的最有利原岩。东天山咸水泉、平顶山和天湖东等原地改造型片麻状花岗岩的形成均与内侵有关,因而片麻状花岗岩可被看作是内侵的重要产物。

东天山黄山-镜儿泉过铝花岗岩矿物学、地球化学及年代学研究

对东天山黄山-镜儿泉一带黄山南、镜儿泉、图拉尔根沟三个过铝花岗岩作了岩相学、矿物学、地球化学、Sr-Nd同位素和锆石U-Ph年代学研究。锆石U—PbLA-ICP-MS原位定年测得黄山南岩体结晶年龄为259．9±1．4Ma（MSWD=0．86），图拉尔根沟岩体结晶年龄为275．4±8．3Ma（MSWD=29），均侵位于二叠纪碰撞后伸展环境。三个过铝花岗岩均具有低锶同位素初始比值（Ist=0．6969～0．70396）、高εNd（t）值（＋5．5-＋7．2）以及年轻的亏损地幔单阶段模式年龄（tDM=0．48—0．56Ga），表明其岩浆源区均为来源于亏损地幔的新生地壳岩石。这种新生地壳岩石可能为偏酸性的火山岩。三个岩体的矿物学和地球化学可分为两类：一类以黄山南白云母花岗岩为代表，为强过铝花岗岩（A／CNK〉1．1），强烈亏损Ba、Sr和Ti而富集Cs、Rb和K，具有高的Rb／Sr（2．03～14．5）和Al2O3／TiO2（110—1592），低的Nb／Ta（3．24～6．76）比值，其稀土元素配分曲线呈“V”字形，显示强烈铕亏损（Eu／Eu^＊=0．04～0．55），表明这类岩体的直接源岩以泥质岩为主。另一类以图拉尔根沟二云母花岗岩为代表，为弱过铝（1〈A／CNK〈1．1）花岗岩，亏损Nb、Ta和Ti而富集Rb、Ba和K，具低的Rb／Sr（0．44～0．69）、Al2O3／TiO2（135～205）和较高的Nb／Ta（12．8—18．4），其稀土元素配分曲线向右陡倾斜，铕负异常不显著（Eu／Eu^＊=0．65—0．96），表明其直接源岩以碎屑岩为主。镜儿泉岩体的岩石化学多变性表明，该岩体不同地段的岩浆分别来自以泥质岩为主和以碎屑岩为主的源区，来自两种源区的岩浆在岩体结晶之前未能充分混均。黄山南岩体和图拉尔根沟岩体中继承性锆石的志留、泥盆和石炭纪年龄表明，作为这两个岩体直接源区的泥质岩和碎屑岩可能是志留、泥盆和石炭纪新生亏损幔源岩石经历风化-沉积旋回的产物。在碰撞后的二叠纪伸展阶段，黄山-镜儿泉一带发生过幔源岩浆的内侵，内侵岩浆热量造成了位于中-上部地壳新生幔源物质部分熔融，形成了这一带的过铝花岗岩。

咸水泉片麻状花岗岩锆石热液增生边阴极发光及稀土元素特征

借助阴极发光显微照相(CL)及激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术(LA-ICPMS),观察和分析了东天山咸水泉片麻状花岗岩锆石晶体的内部结构及稀土元素和U,Th含量.该岩体中的锆石由具有振荡环带及强烈阴极发光的部分和无振荡环带及阴极发光(表现为暗黑色)的部分组成.具有振荡环带及强烈阴极发光的部分多为锆石核部,而无振荡环带及阴极发光(表现为暗黑色)的部分多为锆石边部.热液锆石富集稀土元素,其球粒陨石稀土配分曲线位于岩浆锆石之上,热液锆石LREE球粒陨石标准化值较岩浆锆石高2—3个数量级,其标准化曲线仅表现为轻微倾斜,并具较小的Ce正异常(Ce/Ce*为1.5-2.4,岩浆锆石Ce/Ce*为2.0-20.7)及适度Eu负异常(Eu/Eu*为0.28-0.32,岩浆锆石Eu/Eu*为0.29-0.41).热液锆石Th,U含量和Th/U值均比岩浆锆石高出数倍.研究认为,片麻状花岗岩是由经过韧性剪切和糜棱岩化的泥盆纪花岗闪长岩在二叠纪受到深源流体—熔体强烈改造的产物.核部锆石为继承下来的原岩锆石,而增生的热液锆石边则形成于深源流体—熔体将原岩改造成片麻状花岗岩的过程中.