西天山阿吾拉勒东南部晚石炭世—中二叠世中酸性小岩体成因及地质意义

西天山阿吾拉勒东南部艾肯达坂花岗岩和2752高地闪长玢岩浅成小岩体侵入于石炭系火山 沉积岩中,岩石无变形,呈均一块状,具斑状/似斑状结构,属准铝质到弱过铝质高钾钙碱性花岗岩类,富集Rb、Th、U、K和Pb等大离子亲石元素,贫Zr、Hf等高场强元素,显示中等到弱的负Eu异常,亏损Nb、Ta、P、Ti和Sr等元素,具壳源岛弧区岩浆作用的地球化学特征。这两个岩体锆石均为正ε_Hf(t)值和新元古代Hf陆壳模式年龄,指示其主要源自新元古代陆壳物质的部分熔融,个别锆石ε_Hf(t)值明显高表明岩体形成过程还有幔源岩浆物质的加入。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得2752高地闪长玢岩307 Ma和艾肯达坂花岗岩282 Ma的形成年龄,与区域上同期小岩体一同对应于西天山大规模壳-幔花岗岩浆活动末期,证明在晚石炭世—中二叠世期间,伴随着西天山大规模花岗岩浆活动的减弱,出现一期重要的小规模中酸性岩浆活动。综合分析西天山晩石炭世—中二叠世各类岩浆作用,该时期中酸性小岩体为后碰撞向陆内伸展拉张过渡阶段岩浆活动的产物,指示西天山晚石炭世晚期深部动力学背景和构造环境发生了重要转折。     

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。     

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。     

南祁连党河南山地区中酸性浅成侵入体和岩脉岩石地球化学特征及其与金矿成矿关系

南祁连党河南山地区加里东晚期中酸性小型浅成侵入体和岩脉包括花岗(斑)岩、次流纹斑岩、次英安斑岩和石英闪长(玢)岩。岩石SiO₂质量分数为53.05%~74.12%,K₂O与Na₂O质量分数之和为4.01%~10.43%。岩石系列包括钙碱性、高钾钙碱性、钾玄岩和碱性系列,以高钾钙碱性和碱性为主,具过铝质—准铝质性质。岩石稀土元素总含量较低,相对富集轻稀土元素、大离子亲石元素(Rb、Ba、La、Ce、Sr)、Th和U,亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)和重稀土元素,具弱—中等负Eu异常。中酸性侵入体和岩脉产出特征和微量元素特征显示岩石形成于后碰撞环境,岩浆源岩为变质基性岩及少量变质碎屑岩,可能指示其继承了源岩的地球化学特征,岩浆在侵位过程中与围岩发生了交代作用。岩浆分异程度从石英闪长(玢)岩→次英安斑岩→花岗(斑)岩→次流纹斑岩逐渐增强。脉岩Au含量较低,偏酸性脉岩在蚀变后Au含量普遍升高,偏中性脉岩(石英闪长岩)在狼查沟、东洞沟矿区为金矿成矿提供了热源和物源。     

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...     

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。     

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。     

东昆仑地区中生代熔融、同化、存储和均一(MASH)过程及壳幔岩浆混合

哈西亚图石英闪长岩是东昆仑地区中生代具幔源组分贡献的花岗岩类典型代表,岩体出露于东昆仑中构造带,广泛发育暗色微粒包体。包体为闪长质岩石,并含有一系列岩浆混合成因的证据,如水滴状、长条状塑性流变外形,淬冷边、反向脉等高—中温混合迹象,以及低Mg/(Fe+Mg)、Na/(Ca+Na)值等混合成因特征。包体A/CNK值介于0.77~0.87,属准铝质,富Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO,贫K₂O、Na₂O,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K等),同时又具有Ta、Nb、Ti的“TNT”负异常,具有俯冲带幔源岩石的成分特点。依据岩石学、地球化学特征并结合同时期大地构造背景,东昆仑晚古生代—早中生代含暗色微粒包体花岗质岩石是幔源岩浆经历多次熔融、同化、存储和均一(MASH)过程后与壳源岩浆混合的产物。在混合岩浆中,富镁铁质端元是由辉长质岩浆进化而来的闪长质岩浆。     

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。     

东准噶尔青河地区野马滩一带托让格库都克组高铝玄武岩的发现及其地质意义

下泥盆统托让格库都克组高铝玄武岩产自东准噶尔青河地区野马滩一带。高铝玄武岩富含大量斜长石斑晶,属亚碱性系列。它们具有显著高A1₂O₃(质量分数为17.22%～21.31%),低SiO₂(47.12%～49.45%),高TFe₂O₃(8.50%～11.98%)、MgO(2.64%～5.63%)、Ni（(5.75～27.87)×10^-6）、Cr（(0.99～25.62)×10^-6）,以及高Sm/Yb值(1.13～1.96)、U/Th值(0.42～0.81)的特征,相对富集大离子亲石元素和亏损高场强元素,显示出典型的高铝玄武岩地球化学特征。进一步研究表明,其岩浆来源于受俯冲带流体交代地幔楔的部分熔融。此外,高Sr/Y值(43.16～47.07)和低Y(质量分数为(15.69～19.09)×10^-6)、Yb((1.64～2.13)×10^-6)显示玄武质岩浆源区有俯冲带洋壳物质的加入。高Al特征很可能与高压条件下斜长石的滞后结晶有关。地球化学特征表明,高铝玄武岩形成于岛弧环境。东准噶尔早泥盆世高铝玄武岩的发现丰富了本区火山岩岩类信息资料,并为构造演化研究提供了重要依据。     

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。     

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。     

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。     

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。     

辽河盆地东部凹陷早第三纪火山岩地球化学及形成环境

中新生代频繁的岩浆活动是辽河盆地重要特征之一,东部凹陷作为各时期岩浆活动的中心,下第三系火山岩基本覆盖了整个凹陷。受构造运动差异影响,东部凹陷各地区不同时期岩浆活动强度不同,房身泡组火山岩分布最广,从沙三段到东营组沉积时期岩浆活动具有自中部向南、北转移的特征。岩石学和地球化学研究表明,主要火山熔岩类型为碱性玄武岩、粗面岩和辉绿玢岩;岩石化学组成上具有高碱、高铝和镁,较富集轻稀土元素,Eu异常不明显(δEu为0.70～1.05),弱亏损Ti、P、Sr、Ta元素的特征。岩石εNd(t)和(N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr))i组成分别为-2.8～2.8和0.7046～0.7067。综合研究表明,玄武质岩浆来源于岩石圈地幔,而粗面岩和辉绿玢岩可能源于幔源玄武质岩浆的分异,但辉绿岩受地壳物质污染较重;该火山岩形成于大陆裂谷环境,反映出早第三纪辽河盆地处于拉张构造背景。</sub>