新疆西准噶尔哈图岩体地球化学特征及其地质意义

哈图岩体侵位于西准噶尔南部早—中泥盆世海相火山-沉积地层中,主要岩性为二长花岗岩、正长花岗岩及少量碱长花岗岩,是研究西准噶尔晚石炭世构造环境的理想对象。哈图岩体花岗岩中SiO₂含量(质量分数,下同)为72.06%～76.53%,全碱(Na₂O+K₂O)为7.80%～8.57%,CaO为0.20%～1.58%,MgO为0.07%～0.42%,明显具有高Si、富碱、贫Ca、低Mg的特征; 这些花岗岩的Al₂O₃含量为12.55%～14.06%,A/CNK值为1.06～1.15,A/NK值为1.15～1.36,显示其为弱过铝质—强过铝质花岗岩。此外,哈图岩体具有较低的稀土元素总含量((88.14～139.53)×10^-6)和高的轻、重稀土元素比值((La/Yb)_N值为3.04～6.50),在球粒陨石标准化稀土元素配分模式中显示为典型的右倾“V”字形且具有强烈的负Eu异常,表明源区可能有斜长石残留或出现斜长石的分离结晶作用; 在原始地幔标准化微量元素蛛网图中,这些花岗岩明显富集Rb、Th、U、K、Pb等大离子亲石元素,相对富集Zr、Hf,强烈亏损Sr、Ti、P,相对亏损Ba、Nb。以上特征及主量、微量元素特征和图解表明,哈图岩体为典型的弱过铝质—强过铝质A₂型花岗岩,其形成于造山后伸展阶段,是由洋壳和岛弧组成的新生地壳受上涌的幔源物质加热,在浅部低压条件下发生部分熔融,再经分离结晶作用的产物。     

大兴安岭北段嘎仙沟地区中侏罗世花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

大兴安岭北段嘎仙沟地区中侏罗世花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为172.7±1.1 Ma。全岩SiO₂含量为62.81%～68.78%,全碱(ALK)和Al₂O₃含量较高,FeO^T、 MgO和TiO₂含量较低;里特曼指数σ=2.27～5.33, Na₂O/K₂O=1.19～3.57, Mg^#=38.0～49.0,属于中高钾钙碱性系列;铝饱和指数A/CNK=0.91～0.97,为准铝质岩石。稀土总量为(117.70～146.32)×10^-6,(La/Yb)_N值为11.70～18.10,呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型配分模式;具轻微的铕负异常(δEu=0.86～0.98),表明源区没有明显的斜长石残留或分离结晶;较高的Zr/Hf、 Nb/Ta和Sr/Y值,低Y和Yb含量,富集大离子亲石元素Rb、 Sr和Ba,亏损高场强元素Nb、 Ta和Ti,指示源岩具有壳源...     

桂西南古特提斯洋演化：来自凭祥地区花岗岩的证据

凭祥地区位于滇-琼缝合带东段, 是研究古特提斯东部闭合史的重要区域。对凭祥伏波山花岗岩进行了岩石学、地球化学、年代学、Nd 及锆石Hf 同位素分析研究:LA-ICP-MS 锆石U-Pb定年结果显示,²⁰⁶Pb/ ²³⁸U加权平均年龄为244.7±0. 9Ma(MSWD = 0.45),其形成于三叠世早期;样品具高硅(SiO₂含量73.88%~75.88%、中铝(Al₂O₃ 为11.61%~12.03%)、中碱(Na₂O+K₂O为6.89%~7.25%)等特征,属高钾钙碱性系列,A/ CNK 值为1. 08~1. 39,属于强过铝质A₂型花岗岩;富集Rb、Th等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti 等高场强元素, 并且有较低的ε_Nd(t)值(-10. 9~-10. 2), 反映其具有俯冲消减作用形成的岛弧岩浆岩地球化学特征; ε_Hf(t)值(-12. 9~-7. 2)具有地壳同位素特征, 反映其岩浆源区为地壳物质。凭祥地区A₂ 型碱长花岗岩可能是在俯冲的构造背景下, 由华南板块产生局部拉张导致古老的长英质地壳物质减压熔融所形成, 该结果为华南板块中三叠世早期构造-岩浆演化提供了新的证据。     

皖南竹溪岭花岗闪长岩的岩浆源区:来自矿物学、地球化学证据

皖南竹溪岭钨多金属矿床位于江南古陆东缘,与成矿密切相关的岩石主要为花岗闪长岩。针对花岗闪长岩开展岩相学、矿物学和岩石地球化学研究。结果表明:花岗闪长岩SiO₂含量(质量分数,下同)为64.67%～67.33%,Al₂O₃为15.26%～16.26%,MgO为1.09%～1.37%、K₂O/Na₂O值高于1.1,A/CNK值为1.00～1.04,为高钾钙碱性、弱过铝质花岗岩; 花岗闪长岩富集Rb、K等元素,亏损Nb、Ta、Zr和Ti等元素,稀土元素总含量为(90.40～166.94)×10^-6,LREE/HREE值为7.15～15.16,(La/Yb)_N值为11.60～37.32,表现为轻稀土元素富集的右倾配分模式; 根据全岩锆石饱和温度计和黑云母的化学成分,测算花岗闪长岩成岩温度为720 ℃～780 ℃,成岩压力为73～169 MPa,侵位深度为2.75～6.39 km,成岩时氧逸度为-17.52～-10.09。综上所述,竹溪岭花岗闪长岩属于Ⅰ型花岗岩,形成于中—高温、富水、较高氧逸度的环境下,其形成可能与古太平洋俯冲板片撕裂而形成的近EW向板片窗有关。     

定量估算造山带地壳厚度的岩石地球化学方法:综述与实例

应用岩石地球化学数据定量、半定量估算岩浆弧地壳厚度的方法包括:钙碱性岩套K₂O含量、w(Sr)/w(Y)值、w(La)_N/w(Yb)_N值,玄武质岩石Na₂O含量、CaO含量、w(Ce)/w(Y)值等。目前提出的定量公式对厚度在20~45 km范围内的俯冲造山带地壳厚度反演结果可靠性较高。中酸性岩w(Dy)/w(Yb)值可以指示造山带是否存在加厚的地壳。应用岩石地球化学数据定量、半定量反演造山带地壳厚度的公式要求:明确其适用条件与应用范围;有足够数量的样本;进行数据筛选并且剔除离群值。藏南冈底斯弧的实例研究表明,w(La)_N/w(Yb)_N值能够估算碰撞造山带古地壳厚度,印度板块与亚洲大陆碰撞引起的地壳显著增厚导致冈底斯地体中酸性岩浆岩w(Sr)/w(Y)值、w(La)_N/w(Yb)_N值在40 Ma以来明显跃升。三江地区三叠纪义敦岛弧地壳厚度为60 km;福建长乐—南澳构造带早白垩世时期岩浆弧的地壳厚度为42 km;辽西地区中侏罗世—早白垩世时期火山岩地壳厚度为50~65 km。     

南祁连敖果吞乌兰侵入岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过对南祁连敖果吞乌兰侵入岩的岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb年龄的研究,确定该侵入岩的形成时代,并探讨其岩石成因及构造意义。结果表明:敖果吞乌兰侵入岩中的似斑状黑云母花岗闪长岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(443.9±2.1)Ma,表明其形成于早志留世初期;敖果吞乌兰侵入岩的SiO₂含量（质量分数,下同）为65.72%～69.87%,全碱含量为5.13%～6.70%,Al₂O₃含量为12.69%～13.82%,Fe₂O₃含量为0.75%～1.24%,MgO含量为1.67%～2.38%,显示富硅、富碱、富铝和贫铁、贫镁的特征,铝饱和指数主体介于0.96～1.20之间,属于弱过铝质—强过铝质、高钾钙碱性系列岩石;轻稀土元素相对富集(w(La)_N/w(Yb)_N=6.84～11.36),Eu具明显负异常(0.47～0.62);岩石富集大离子亲石元素K、Rb、B、Th和Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、P和Ti。以上特征表明,南祁连敖果吞乌兰侵入岩为Ⅰ型花岗岩。结合区域资料认为,敖果吞乌兰侵入岩形成于同碰撞构造环境,是早志留世初期南祁连洋闭合,两侧陆块发生碰撞,进入碰撞造山阶段的产物。     

东昆仑中段灶火沟花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其构造意义

东昆仑中段灶火沟花岗岩为一套石英闪长岩-英云闪长岩-花岗岩闪长岩-二长花岗岩的岩石组合。岩石具有连续的地球化学成分变化特征,SiO₂含量(质量分数,下同)为60.94%～74.14%,Al₂O₃含量为12.73%～16.22%,Na₂O+K₂O值为4.51%～7.61%,属中—高钾钙碱性的准铝质至弱过铝质I型花岗岩。岩石稀土元素总含量((106.62～182.76)×10^-6)较低,平均值为144.25×10^-6,总体表现出相对富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损高场强元素的特征,同时具有Ta、Nb、Ti负异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析表明,该套花岗岩形成于262～260 Ma,属中二叠世晚期。岩石地球化学特征表明,灶火沟花岗岩形成于大陆弧环境。结合区域地质背景可知,中二叠世晚期古特提斯洋已开始向北俯冲。岩石成因研究表明,幔源岩浆的底侵作用导致下地壳部分熔融,随后壳源熔体与幔源熔体发生不同程度的混合作用形成母岩浆,而后经历了一定程度的结晶分异作用,最终固结成岩。     

佳木斯地块东部二叠纪锦山花岗杂岩体的成因及其地质意义

报道了佳木斯地块东部锦山花岗杂岩体的锆石LA-ICPMS U-Pb定年结果、全岩地球化学和锆石Hf同位素特征,确定了花岗质岩石的形成时代、源区性质及其地球动力学背景,同时也为中亚造山带东段的构造演化提供重要线索。花岗岩的锆石主要呈自形—半自形晶,发育显著的震荡生长环带,w(Th)/w(U)值在0.12~1.20之间,显示其典型的岩浆成因。测年结果表明这些花岗质岩石形成于早—中二叠世(260~278Ma)。地球化学特征显示:花岗质岩石w(SiO₂)值为66.75%~70.10%,w(Na2O)值为4.40%~5.23%,w(K₂O)值为0.77%~2.80%,w(K₂O)/w(Na₂O)值为0.18~0.61,A/CNK值为0.97~1.14;这些岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba和K),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Zr、Ti和Hf)。锆石原位Hf同位素分析显示,花岗岩的ε_Hf(t)值介于-0.8~7.7之间,两阶段Hf模式年龄介于953~1578Ma之间。该区花岗质岩石属于偏铝质—弱过铝质的低钾—中钾钙碱性I型花岗岩,原始岩浆起源于中—新元古代增生的下地壳物质的部分熔融。结合区域研究资料,研究区内早—中二叠世花岗岩就位于活动大陆边缘环境,其形成可能与佳木斯地块东侧古大洋板块的西向俯冲作用有关。     

江南造山带东北缘唐舍复式岩体成岩序列、岩石成因及找矿前景

为了解江南造山带东北缘唐舍复式岩体成岩序列、岩石成因和找矿前景,采用区域地质填图、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩地球化学特征分析等方法进行研究。野外地质接触关系厘定唐舍复式岩体的成岩序列为中粒二长花岗岩、中粗粒正长花岗岩、粗中粒斑状正长花岗岩和细粒正长花岗岩,锆石U-Pb年代学显示成岩时代分别为(140.4±3.3)、(131.7±3.2)、(132.2±1.6)和(125.0±2.0)Ma。各类岩石均具有高Si、富碱、低P、低Ti的特征,为准铝质—弱过铝质、高钾钙碱系列的I型花岗岩; 岩石的轻、重稀土元素分异程度较强,球粒陨石标准化稀土元素配分模式右倾,富集Rb、Th、U、K等,亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等,呈中等—强负Eu异常。总体上,唐舍复式岩体从早到晚岩浆演化具有SiO₂含量、K₂O含量、K₂O/Na₂O值、A/CNK值逐渐增高,TiO₂、Al₂O₃、TFeO、MgO、CaO、P₂O₅含量逐渐降低,负Eu异常逐渐增强,分异程度逐渐增高的趋势,为古太平洋板块俯冲-碰撞造山后陆内拉张环境下的下地壳物质重融,经结晶分异作用沿唐舍背斜构造侵位的产物。唐舍复式岩体侵入接触带由内向外矿化类型及矿种具有钨→银铅锌→锑/萤石的分带性,形成了一个矽卡岩型-热液脉型矿化系统,具有较好的找矿前景。     

佳木斯地块中部晚三叠世埃达克岩年代学、地球化学特征及其地质意义

大八浪岩体位于佳木斯地块中部的桦南隆起区,岩性为中细粒黑云母花岗闪长岩,其侵入到晚二叠世白云母二长花岗岩中。岩石 LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(234±1)Ma,属于晚三叠世早期。大八浪岩体具有较高的SiO₂含量(质量分数,下同)(62.04%～64.30%)、Al₂O₃含量(15.68%～16.95%)、Sr/Y值(23.38～36.15)、(La/Yb)_N值(18.57～33.04),较低的MgO含量(0.91%～1.20%)和中等Mg^#值(34.03～37.27),以及低Yb含量((1.18～1.52)×10^-6,平均值为1.30×10^-6)、Y含量((15.43～20.50)×10^-6,平均值为16.94×10^-6),同时Na₂O/K₂O值为0.77～1.06,平均值为0.94,显示与C型埃达克岩相似的地球化学特征。结合佳木斯地块东缘二叠世处在活动大陆边缘弧环境以及佳木斯地块晚三叠世周缘增生杂岩的分布特点,认为大八浪岩体可能是晚三叠世在古太平洋板块向佳木斯地块下部俯冲,造成佳木斯地块不断缩短加厚,其下地壳发生部分熔融的产物。     

辽东地区大兴岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

以辽东地区大兴岩体为研究对象,对花岗岩的岩石学、岩石地球化学以及锆石U-Pb年龄进行了研究,确定了花岗岩形成的时代,探讨了花岗岩的岩石成因及构造意义。结果表明:大兴花岗岩中锆石具有典型的岩浆振荡生长环带和较高的w(Th)/w(U)值(0.54~1.27),反映了岩浆成因特征;LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为(120±1)Ma,表明大兴岩体主要形成于早白垩世晚期;地球化学特征显示大兴花岗岩为过铝质高钾钙碱性花岗岩,具有富Si,富碱和贫CaO、Fe₂O₃、MgO和P₂O₅的特征,以及稀土元素含量较高,轻稀土元素相对富集和重稀土元素相对亏损的特征,Eu负异常较为明显,稀土元素配分模式具有右斜“V”字型的特征,明显富集 Rb、Th、U、Ta、Hf、Gd 等元素,亏损 Ba、Sr、P 和 Ti 等元素;花岗岩熔体的锆石饱和温度(724 ℃~816 ℃)明显低于白垩纪A型花岗岩(868 ℃~928 ℃)。以上特征表明,辽东大兴地区花岗岩应属于高分异I型花岗岩,形成于局部伸展拉张构造背景。     

西秦岭西段塔洞花岗闪长岩体年代学、地球化学特征及其地质意义

塔洞花岗闪长岩体位于西秦岭造山带西段,主体岩性为灰白色中细粒块状花岗闪长岩,岩体中未见暗色闪长质包体。对该岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学测试,所选锆石均为具岩浆韵律环带结构的岩浆锆石,锆石w(Th)/w(U)值主体大于0.4,锆石U-Pb加权平均年龄为(219.0±5.3)Ma,代表塔洞花岗闪长岩体的结晶年龄。地球化学特征显示,该岩体具有高SiO₂质量分数（66.88%~67.46%）、高Al₂O₃质量分数（15.39%~16.54%）、富K（质量分数为2.83%~4.12%）、准铝质（A/CNK值介于0.97~1.0之间）的高钾钙碱性花岗岩特征。该岩体轻、重稀土元素分异强烈,Eu异常不明显,球粒陨石标准化稀土元素配分模式为右倾型,原始地幔标准化微量元素蛛网图具明显的富集大离子亲石元素（Cs、Rb、Ba等）,亏损重稀土元素与高场强元素（如Nb、Ta等）的特征。该岩体具有与埃达克质花岗岩相似的特征,如高Sr质量分数（主体大于400×10^-6）、低Y质量分数（（5.49~12.8）×10^-6）、低Yb质量分数（（0.34~0.91）×10^-6）、高w(Sr)/w(Y)值（大于40,多介于50~90之间）。岩石成因研究表明,该岩体为加厚下地壳石榴子石角闪岩（石榴子石体积分数为10%~20%）部分熔融并经历分离结晶作用形成的。综合区域资料认为,西秦岭造山带西段古特提斯洋于印支晚期已经关闭,南北陆块完成同碰撞造山作用,并进入后碰撞构造演化阶段。     

大别造山带宿松地体早白垩世中—基性脉岩地球化学特征

大别造山带是三叠纪华南陆块俯冲于华北陆块之下所形成的陆 陆碰撞造山带,在早白垩世发育强烈的碰撞后岩浆作用。侵位于宿松群高压变质岩石中的大量中—基性脉岩是认识大陆板块深俯冲过程的壳幔相互作用和折返过程中岩石圈构造响应的重要载体之一。报道了有关宿松地体中—基性脉岩的岩石学和地球化学研究结果,探讨了其成因特征和源区演化?结果表明:中—基性脉岩总体具有安粗岩的性质,主量元素含量变化较大,SiO₂质量分数介于48.45%~61.37%,偏基性脉岩具有偏高的MgO、Cr、Ni含量;所有脉岩样品的微量元素和稀土元素组成均一,大离子亲石元素和轻稀土元素相对富集,重稀土元素和高场强元素亏损;脉岩样品都具有相对富集的同位素组成特征,包括较高的初始N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr)值(0.706 3~0.710 9),较低的ε_Nd(t)值(-22.7~-15.1);初始Pb同位素比值也相对偏低,初始N(²⁰⁶Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为15.858 5~17.196 7,初始N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为15.207 2~15.332 1,初始N(²⁰⁸Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为36.814 4~37.633 8, 这些特征暗示岩浆源区具有扬子板块下地壳物质的显著贡献。总之,中—基性脉岩具有高Sr含量和低Y、Yb含量,与埃达克质岩组成类似,可能指示宿松地体早白垩世中—基性脉岩的形成与增厚的造山带岩石圈拆沉及其和地幔的相互作用有关。     

扬子板块西北缘碧口微地块新元古代大陆弧岩浆作用:来自锆石U-Pb年代学、Hf同位素和地球化学证据

扬子板块西北缘碧口微地块内部发育有较多的新元古代基性—中酸性侵入岩体。对碧口微地块勉略宁地区出露的新元古代二里坝花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学、Hf同位素研究。结果表明:二里坝花岗闪长岩2件样品的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为(821.3±5.5)Ma和(822.6±5.8)Ma; 二里坝花岗闪长岩主体为准铝质—弱过铝质、钙碱性系列岩石,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素Ti、Nb、Ta等,为I型花岗岩; 稀土元素总含量(质量分数)为(81.5～147.3)×10^-6,球粒陨石标准化稀土元素配分模式呈右倾型,具弱的正Eu异常(0.92～1.26); 锆石ε_Hf(t)为-14.06～-7.38,二阶段Hf模式年龄为2.25～1.90 Ga。结合区域地质资料认为,二里坝花岗闪长岩主要是由下地壳变基性岩部分熔融形成,是与俯冲相关的新元古代大陆弧环境下的产物。     

东准噶尔贝勒库都克铝质A型花岗岩微量元素地球化学特征及地质意义

通过对新疆东准噶尔卡拉麦里地区贝勒库都克岩体的岩石地球化学特征的研究,结果表明,在贝勒库都克黑云母花岗岩中Rb、K和Th等大离子亲石元素明显富集,相对富集Zr、Hf等高场强元素,相对亏损Ba、Sr、Nb和Eu等元素,稀土元素含量相对较高,Eu的负异常极强,稀土元素配分模式呈平坦的“V”字型,属于典型的铝质A型花岗岩。该花岗岩在成因上属于A2型,形成于后碰撞的张性环境,其来源可能与洋壳和岛弧建造组成的年轻地壳有关。花岗岩微量元素构造判别图显示它是一种后碰撞花岗岩,标志卡拉麦里地区在晚石炭世造山作用的结束和板内构造演化的开始。该岩体锡质量分数普遍都比较高(15.50×10^-6),为锡的成矿物质来源和锡矿矿床学的深入探索提供重要参考。     

四川泸定地区新元古代火山岩地球化学特征及其大陆动力学意义

四川泸定地区火山岩属于扬子地块西缘岩浆岩带,是“康滇地轴”北段的重要组成部分,出露在现今龙门山断裂带与鲜水河断裂带的交汇部位。该火山岩形成年龄为(772.4±5.5)Ma,属于新元古代火山岩。岩石SiO₂质量分数介于59.18％～72.44％,为一套典型的岩浆弧成因亚碱性高钾钙碱系列安山岩-英安岩-流纹岩组合。岩石微量及稀土元素具典型的岛弧火山岩特征,Nb和Ta强烈亏损,w(Nb)/w(Th)值为0.72～1.77,w(La)/w(Nb)值为3.12～7.36,w(Ta)/w(Yb)值为0.13～0.29,w(Th)/w(Yb)值为1.06～5.21,明显不同于大陆裂谷型火山岩组合以及与地幔柱相关的火山岩组合。岩石N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr)值为0.737 169～0.743 441,N(¹⁴³Nd)/N(¹⁴⁴Nd)值为0.512 091～0.512 549,N(²⁰⁶Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为18.670 1～18.882 3,N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁴Pb) 值为15.663 3～15.677 4,N(²⁰⁸Pb)/N(²⁰⁴Pb) 值为38.717 2～39.177 4,ε_Nd(t)值为-2.76～6.00,这充分表明在新元古代时期本区的构造背景为岛弧系统。由俯冲作用导致的地幔物质上涌,引起大陆边缘弧地壳熔融,形成了泸定地区这套陆缘弧中酸性火山岩组合。     

新疆西天山备战铁矿床硅质岩的发现及其地质意义

新疆西天山备战铁矿床出露下石炭统大哈拉军山组第三亚组火山岩和沉积岩,剖面测量和岩相学研究发现其中还发育硅质岩,呈层状、似层状分布于灰岩、英安岩和凝灰岩中。硅质岩主要由玉髓和微粒石英组成,岩石具微晶结构、块状构造和层理构造。硅质岩SiO₂含量(质量分数,下同)(67.26%～83.52%)、Al₂O₃含量(5.85%～15.88%)和TiO₂含量(0.30%～0.68%)较高,且Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)值较高(0.89～0.99),而K₂O含量(0.27%～4.09%)和P₂O₅含量(0.06%～0.12%)较低,且MnO/TiO₂值较低(0.02～0.13),稀土元素总含量较高((11.32～119.14)×10^-6),球粒陨石标准化稀土元素配分模式为右倾型。岩相学和岩石地球化学特征表明,备战铁矿区硅质岩为火山沉积成因,硅质主要来源于海底火山喷发,有少量陆源碎屑物质加入,硅质岩形成于大陆边缘环境,其沉积环境为浅海、弱碱性、氧化环境,有利于磁铁矿的形成。综上所述,备战铁矿区硅质岩的发现对确定备战铁矿床的成矿构造背景、形成环境及成因具有重要的指示意义。