西藏冈底斯带北缘波果日则地区A型花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

波果日则地区位于西藏冈底斯带北缘的班公湖—怒江缝合带中段,目前有关班公湖—怒江洋盆的闭合时间存在争议。在波果日则地区出露的A型花岗岩以岩株侵位于卧荣沟组一段,岩性为中—细粒黑云花岗斑岩。岩石具有富SiO₂(含量(质量分数,下同)为70.61%～74.94%)、K₂O(4.96%～7.48%),贫Al₂O₃(11.90%～13.79%),较高FeO^T/MgO值(7.47～25.88),较低TiO₂(含量为0.16%～0.25%)的特征,属弱过铝质—准铝质碱性系列(A/CNK值为0.90～1.12,A/NK值为1.10～1.34)。稀土元素总含量为(179.80～370.29)×10^-6,(La/Yb)_N值为5.36～8.70,Eu异常为0.28～0.61,球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现为右倾的“海鸥”型,属于典型的铝质A型花岗岩。在原始地幔标准化微量元素蛛网图上,大离子亲石元素和高场强元素Rb、Th、U、K、Zr、Hf明显富集,而Ba、Sr、Nb、Ta、Ti明显亏损。较高的Zr、Nb、Ce和Y含量及较高的Y/Nb、Yb/Ta和Ce/Nb值显示波果日则地区A型花岗岩为A₂型花岗岩。岩相学、地球化学和区域地质资料综合显示,波果日则地区A型花岗岩形成于碰撞后岩石圈伸展背景,是下地壳拆沉导致软流圈物质上涌并加热上覆地壳,致使上覆地壳变质泥岩发生部分熔融并经历了一定程度分离结晶作用的产物。A型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(110.8±1.3)Ma,表明其形成于早白垩世晚期,推测班公湖—怒江洋盆至少在早白垩世晚期就已闭合。     

南秦岭老城花岗岩成因:锆石U-Pb年龄和Sr-Nd同位素的制约

老城岩体出露于南秦岭宁陕地区,属于五龙岩体群的重要组成部分。岩体的不同岩性单元均含有大量暗色微粒包体。锆石U-Pb年龄分析结果显示,寄主岩石形成年龄为213~219 Ma,其包体的锆石结晶年龄为211 Ma,属于早中生代五龙岩体群岩浆作用中期产物。岩石地球化学分析显示:寄主岩石的主体为花岗闪长岩和石英二长岩,具有低Si、弱过铝质、富碱和高Mg^#值(52~67)的地球化学特征,属于高钾钙碱性系列Ⅰ型花岗岩;暗色包体主要为闪长质成分,具有低SiO₂(53.64%~62.40%)、富碱和高Mg^#值(63~72)的地球化学特征,属于钾玄岩岩石系列。暗色包体与其对应的寄主岩石相比具有相对较低的初始N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr)值(0.704 66~0.705 82)、较高的εNd(t)值(-4.3~-1.6)和高Mg^#值,显示形成包体的原始岩浆可能源于幔源玄武质岩浆。Sr-Nd同位素地球化学特征显示,寄主岩石和包体之间发生过明显的成分交换,使这些成分在二者中大体达到平衡。对比南秦岭基底岩石的初始Sr-Nd同位素比值,推测老城花岗岩岩浆源区主要是新元古代基性下地壳物质。包体和寄主岩石的关系显示,岩浆混合可能为基性岩浆注入到已经开始结晶的酸性岩浆,两种岩浆发生不完全混熔,形成了寄主岩石和暗色基性包体。     

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。     

东昆仑东段早泥盆世花岗岩成因:来自龙漠卡岩体的证据

龙漠卡岩体位于东昆仑造山带东段昆北构造带都兰—沟里一带。通过龙漠卡岩体锆石U-Pb定年、全岩地球化学及锆石Hf同位素研究,对岩体成因及其动力学背景进行探讨。结果表明:龙漠卡岩体主要为花岗闪长岩,其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(409±2)Ma,属于早泥盆世早期侵入体;全岩SiO₂含量(质量分数,下同)为66.25%~69.61%,具有较高的Al₂O₃、Na₂O含量和较低的K₂O、MgO、CaO含量,相对富Na,铝饱和指数(A/CNK)为1.04~1.19,属于过铝质,具有Ⅰ型花岗岩特征;花岗闪长岩稀土元素总含量较低,轻、重稀土元素分异不明显,相对富集Rb、Ba、Pb、Sr等大离子亲石元素,亏损Th、Ta、Nb、Ti等高场强元素,具有较高的w(Sr)/w(Y)值(56.9~80.8)和Eu正异常,显示出与埃达克岩相似的地球化学特征;ε_Hf(t)为5.6~11.7,地壳二阶段Hf模式年龄为659~867 Ma,表明其可能为幔源物质上隆诱发新生玄武质下地壳部分熔融的产物;东昆仑造山带在早泥盆世可能处于后碰撞伸展构造环境。     

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。     

华北克拉通胶—辽—吉带古元古代条痕状花岗岩成因及其构造意义

华北克拉通胶—辽—吉带内发育大量古元古代条痕状花岗岩,岩性主要为含角闪石或磁铁矿的二长花岗岩,以暗色矿物定向排列为显著识别特征。基于系统的野外调查、岩石学、地质年代学和地球化学研究,对条痕状花岗岩成因和其形成的构造环境提出了不同的模式。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示这些条痕状花岗岩形成于2 173~2 205 Ma,基性岩脉侵位于2 159 Ma,后期的角闪岩相变质发生于约1 907 Ma。条痕状花岗岩中发育基性暗色微粒包体,也发育钙质角闪石和镁铁质角闪石,副矿物为锆石、榍石和磁铁矿。主量和微量元素分析结果显示:条痕状花岗岩属于钙碱性岩浆系列,A/CNK值为0.9～1.2(多数小于1.1),A/NK值为0.9～1.4,SiO₂质量分数为68.3%～76.9%,岩石具有低TiO₂质量分数(小于0.3%);岩石富集大离子亲石元素(如K、Rb、Sr、Cs),亏损部分高场强元素(如Nb和Ti)。这些特征都指示条痕状花岗岩可能是形成于俯冲带环境下的I型花岗岩。部分岩体(如大房身岩体)具有类似A型花岗岩的特征,这是岩浆体系富硼而引起的高分异所致的,岩体高SiO₂质量分数(76.7%~77.1%)也是高分异的表现。硼的加入会导致岩浆体系固相线温度降低,使得岩浆具有更为充分的时间进行演化。全岩ε_Nd(t)值(-8.6~1.5)和锆石ε_Hf(t)值(-1.3~5.6)都具有非常宽的变化范围,结合基性暗色微粒包体的岩相学特征以及斜长石的环带,说明条痕状花岗岩形成于下地壳熔融的酸性岩浆和富集地幔熔融的基性岩浆的混合。花岗岩的弧岩浆属性及其老于2 500 Ma的太古代继承锆石指示胶—辽—吉带在古元古代可能发生了北向俯冲。     

新疆阿尔泰大喀拉苏花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义

大喀拉苏似斑状黑云母二长花岗岩出露于新疆阿尔泰南缘,是研究阿尔泰二叠纪构造环境的理想对象。采用LA-Q-ICP-MS锆石U-Pb定年获得其加权平均年龄为(261.4±2.1)Ma,属中二叠世。岩石具有高Si(SiO₂质量分数为69.03%～70.94%)、富Al(Al₂O₃为14.18%～14.71%)、富K(Na₂O/K₂O值为0.70～0.87)的特征,A/CNK值为1.02～1.04,属高钾钙碱性弱过铝质花岗岩,显示I-A过渡型特点。微量元素表现出Rb、Th、Pb、Nd、Sm的相对正异常; Ti、P、Sr和Ba的负异常; 稀土元素显示轻稀土元素强富集、重稀土元素平缓及明显的负Eu异常(0.55～0.82)。岩石的ε_Nd(t)值和两阶段模式年龄分别为2.66～3.01和0.79～0.80 Ga。综合区域地质资料和岩体地球化学特征,认为大喀拉苏黑云母二长花岗岩形成于后造山伸展环境,岩浆来源于地幔和地壳物质的混合,并在岩浆源区经历了分离结晶作用。     

内蒙古巴林右旗晚侏罗世巴彦琥硕花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成

巴彦琥硕花岗岩采自内蒙古巴林右旗北部,其主要岩性为中细粒花岗岩、细粒二长花岗岩。通过地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素分析研究,探讨巴彦琥硕花岗岩成因及其地质意义。锆石U-Pb年代学研究结果表明,巴彦琥硕花岗岩锆石U-Pb年龄为150 Ma,形成于晚侏罗世。岩石学和地球化学研究表明:SiO₂质量分数不低于71.3%,Al₂O₃不低于12.15%,w(K₂O)+w(Na₂O)值为7.74%~8.29%,w(K₂O)/w(Na₂O)值为0.88~1.57,Sr质量分数为(61.7~197.5)×10^-6,Y为(17.3~33.2)×10^-6,w(Sr)/w(Y)值低,为1.77~3.56,巴彦琥硕花岗岩属低锶高钇型岩石;岩石轻、重稀土元素分馏明显,w(La)_N/w(Yb)_N值为3.06~10.89,显示出明显的Eu负异常。锆石Hf同位素分析显示ε_Hf(t)值介于6.1~12.3之间,显示源区亏损的特征。考虑到侏罗世—白垩世期间太平洋板块对中国东部边缘的俯冲作用,巴林右旗北部晚侏罗世巴彦琥硕花岗岩的形成受太平洋板块俯冲作用影响,形成于挤压向伸展体制转换的过渡期。     

滇西腾冲地块勐连花岗岩及暗色包体锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征

滇西腾冲地块是东特提斯构造带的重要组成部分,广泛发育中生代和新生代岩浆作用。出露于腾冲地块东南部的勐连花岗岩及暗色包体的锆石U-Pb定年显示,勐连花岗岩形成时代为(127±2)Ma,暗色包体为(125±2)Ma。勐连花岗岩主要岩石类型为石英二长岩、花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩,属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,兼具部分S型花岗岩的过铝质特征。虽然暗色包体与花岗岩形成时代基本一致,但是暗色包体的矿物粒度更小,稀土元素总质量分数((305.2～322.8)×10^-6)更高,同时具有较高的w(Nb)/w(Ta)值(18.2～19.5)、较低的Pb同位素组成和更亏损的ε_Nd(t)值,表明勐连花岗岩内暗色包体应为异源包体,可能是基性岩浆侵入酸性岩浆中淬冷的产物。勐连花岗岩的全岩Sr-Nd同位素随SiO₂并没有明显的变化趋势,暗示地壳物质混染作用并不显著。Ba-Sr图解显示勐连花岗岩主要经历了斜长石和钾长石的分离结晶过程。二阶段Nd模式年龄(1.37～1.58 Ga)和上地壳类似的Pb同位素组成暗示中元古代高黎贡山群是勐连花岗岩的主要物质源区。但与高黎贡山花岗岩相比,更亏损的ε_Nd(t)值暗示勐连花岗岩源区中存在亏损地幔物质的加入。整体上,全岩初始N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr)值(0.710 020～0.712 001)和ε_Nd(t)值(-4.6~-2.1)暗示勐连花岗岩与拉萨地块北部岩浆带具有类似的形成环境。结合岛弧特征的构造环境和高w(Nb)/w(Ta)值的异源暗色包体,认为勐连花岗岩及暗色包体的形成可能是中特提斯洋俯冲-碰撞-闭合过程的产物。     

新疆阿尔泰别也萨麻斯稀有金属矿床含矿伟晶岩与花岗岩围岩成因关系

别也萨麻斯矿床是目前新发现的分布在新疆北阿尔泰以Li矿化为主的花岗伟晶岩型稀有金属矿床,具有独特性和代表性。矿区发育Li-Nb-Ta矿化和Nb-Ta矿化两类伟晶岩,二云母二长花岗岩是含矿伟晶岩脉群的直接围岩。在系统的野外地质特征调查(包括野外露头和钻孔岩芯赋矿岩系、矿化特征、蚀变类型等的详细观察)基础上,对含矿伟晶岩和二云母二长花岗岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和原位Hf同位素研究。获得锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为(151.0±1.8)Ma和(449.0±4.2)Ma,含矿伟晶岩形成于晚侏罗世,二云母二长花岗岩则形成于晚奥陶世。含矿伟晶岩和二云母二长花岗岩的ε_Hf(t)值分别为0.62～1.30和1.35～6.07,二阶段Hf模式年龄为1 161～1 118 Ma和1 345～1 037 Ma。含矿伟晶岩的ε_Hf(t)值较花岗岩小得多,二阶段Hf模式年龄与形成年龄的差值较花岗岩大得多,表明两者是阿尔泰造山带在不同演化阶段下的产物。悬殊的年龄差、不同的大地构造背景与不同的形成物源表明别也萨麻斯稀有金属矿床含矿伟晶岩与二云母二长花岗岩在成因上并无联系,近矿花岗岩围岩并非含矿伟晶岩脉的真正母体。     

西秦岭造山带早中生代花岗岩成分多样性及形成机制

花岗质岩体产状及组成上的差异主要受控于源区性质和岩浆过程。以西秦岭造山带内几个代表性早中生代花岗岩为例,简要介绍其形成中所记录的岩浆过程,探讨花岗岩成分多样性的原因。西秦岭造山带内S型花岗岩是变泥质岩部分熔融的产物; 根据地球化学特征可分为两类,即高Sr含量、低Rb/Sr值和稀土元素总含量的Group A,及低Sr含量、高Rb/Sr值和稀土元素总含量的Group B,其分别可由白云母水致熔融和脱水熔融形成。糜署岭岩体的暗色微粒包体中发育3类晶形和成分不同的锆石,其与寄主岩石的锆石具有一致的U-Pb年龄; 其中,暗色微粒包体中的类型3锆石与寄主岩石中锆石具有一致的晶形和ε_Hf(t)值,捕获于寄主岩石,而类型1和类型2锆石具有较高的Th/U值和ε_Hf(t)值,结晶于混合程度不同的基性岩浆,其基性端元可能来自幔源岩浆; 因此,糜署岭岩体的暗色微粒包体记录了壳-幔岩浆混合过程。中川岩体由形成时代没有明显差异的5个岩相呈同心环状产出; 边部的似斑状花岗闪长岩被含斑中粒黑云母二长花岗岩侵入,中粒黑云母二长花岗岩被中粒电气石二云母花岗岩侵入,后者又被细粒黑云母二长花岗岩侵入; Rb-Sr-Ba微量元素特征显示各岩性之间不存在成分分异趋势; 因此,中川岩体的环带结构是由多期次岩浆侵位、聚集形成的。     

西准噶尔巴音布拉克花岗斑岩成因:岩石地球化学、年代学与Sr-Nd-Hf同位素证据

西准噶尔雪米斯坦成矿带是中国重要的铀多金属成矿带,带内分布有大量古生代中酸性侵入岩体,这些岩体为探索雪米斯坦成矿带古生代岩浆活动及其构造演化提供了重要依据。巴音布拉克花岗斑岩岩体位于该成矿带东南部。对该花岗斑岩开展了系统的岩相学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究。结果表明:该岩体形成于(393.7±1.7)Ma(MSWD值为1.3),属于早泥盆世,侵入于志留系雪米斯坦组地层中; 在主量元素组成上,巴音布拉克花岗斑岩具有高Si、贫水、高Al、富碱(特别是富K)以及低Mg和Ca的特征,属准铝质—过铝质A₂亚型花岗岩; 微量元素组成上,岩石富集Rb、Th、U等,亏损Sr、P、Ti等,球粒陨石标准化稀土元素配分模式整体呈轻稀土元素相对富集的右倾模式,轻、重稀土元素分馏明显,稀土元素总含量较高且具有较为明显的Eu负异常; ε_Nd(t)为4.3～6.7,变化范围很小,说明岩浆相对均一,二阶段Nd模式年龄为591～788 Ma,ε_Hf(t)为3.98～9.35,二阶段Hf模式年龄为794～1 130 Ma,成岩物质可能来自于新元古代的亏损地幔。综上所述,巴音布拉克花岗斑岩是在俯冲环境下地幔发生部分熔融,并在沿俯冲带上升过程中混入了少量古老地壳物质形成的。通过与雪米斯坦成矿带西部杨庄岩体对比,巴音布拉克岩体具有形成工业性铀矿的前景。     

四川广元地区朝天剖面上二叠统吴家坪组凝灰岩成因及其地质意义

四川广元地区朝天剖面上二叠统吴家坪组凝灰岩位于茅口组顶部王坡层黏土岩之上,其成因可能对认识峨眉山大火成岩省火山活动时限具有重要意义。对朝天剖面吴家坪组2个凝灰岩样品进行全岩矿物含量、地球化学特征、锆石U-Pb定年、锆石微量元素和Hf同位素分析,探讨凝灰岩的成因,进而讨论其对峨眉山大火成岩省火山活动时限的启示。结果表明:广元地区朝天剖面上二叠统吴家坪组凝灰岩主要由黏土矿物组成,锆石U-Pb年龄为(260.1±2.8)Ma,并具有较高的Al₂O₃/TiO₂值(分别为37.90和31.49)、明显的Eu负异常(Eu/Eu^*值分别为0.13和0.06)及缺失Nb、Ta负异常; 凝灰岩样品中,锆石具有较高的ε_Hf(t)值(7.8～11.4)和较低的Th/Nb值(5.4～14.9),与宾川剖面峨眉山火山序列酸性熔结凝灰岩及上寺剖面上二叠统下部凝灰岩基本一致,而明显不同于清音阁王坡层黏土岩锆石ε_Hf(t)值和Th/Nb值。综上所述,四川广元地区朝天剖面上二叠统吴家坪组凝灰岩的形成与峨眉山大火成岩省酸性火山活动有关,且峨眉山大火成岩省的火山活动时限可能一直持续到晚二叠世早期。     

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。     

西昆仑苏纳克早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

苏纳克花岗岩位于西昆仑造山带库尔良裂谷带内,岩体岩性为黑云母二长花岗岩,其中侵入有花岗闪长岩脉。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩脉的结晶年龄分别为(477.0±2.1)Ma和(466.7±2.0)Ma,为早—中奥陶世岩浆活动的产物。苏纳克黑云母二长花岗岩主量元素组成具有高硅(SiO₂含量(质量分数,下同)为72.75%～76.44%)、富碱(Na₂O+K₂O值为8.58%～9.12%)的特征,A/CNK值为1.02～1.11,为弱过铝质、高钾钙碱性系列。球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现为平缓的右倾型特征,并呈“V”字型,且具有显著的负Eu异常。微量元素组成明显富集Rb、K等大离子亲石元素及Th、U等高场强元素,强烈亏损Ba、Sr、Eu、P、Ti等。整体上,苏纳克黑云母二长花岗岩具有高分异I型花岗岩的地球化学特征,是西昆仑早古生代原特提斯洋俯冲过程中的产物。