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岩石学报 2009年第02期杂志 文档列表

大兴安岭北端洛古河东花岗岩的地球化学、SHRIMP 锆石 U-Pb 年龄和岩石成因233-247

摘要：大兴安岭北端漠河县洛古河东岩体主要岩石类型为二长花岗斑岩、正长花岗斑岩和石英二长斑岩,内部可见闪长质微粒包体,属高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩.花岗岩的元素地球化学和锆石SHRIMP铀-铅年代学研究结果表明,洛古河东岩体形成于早白垩世,其花岗斑岩体的锆石SHRIMP铀-铅年龄为129.8±2.2Ma.花岗岩的SiO2含量介于68.03%～74.32%之间,Al2O3含量介于13.06%～14.55%之间,Na2O/K2O介于0.45～0.86之间,铝饱和指数为0.94～1.11,Mg#指数介于18～42之间且多小于30.稀土元素总量为160.00×10-6～235.15×10-6,δEu介于0.31～0.52,(La/Yb)N介于8.99～17.87,为轻稀土富集型.岩体Sr含量低,介于118×10-6～268×10-6之间,而Y含量高,介于16.9×10-6～26.1×10-6之间,Sr/Y比值低,介于5.62～13.81之间,属低锶高钇型岩石.在原始地幔标准化的微量元素蛛网图中,Rb、Th、U、K、Zr、Hf和轻稀土元素(如La、Ce、Nd和Sm等)富集,Ba、Sr、P和Ti等元素强烈亏损,Nb和Ta具有中等-弱亏损.主量、稀土和微量元素特征表明,岩石具后碰撞花岗岩类的地球化学特征,属后碰撞花岗岩.岩体εNd(t)值介于-3.45～-2.64,平均-3.01;亏损地幔Nd模式年龄介于969～1131 Ma之间,平均1018Ma;锶初始比值(ISr)介于0.702486～0.707269之间,平均0.705434;钾长石206 Pb/204 Pb、207 Pb/204 Pb和208 Pb/204 Pb比值变化范围分别为18.5939～18.6721、15.6019～15.6058和38.4058～38.5249,平均值分别为18.6426、15.6035和38.4613;岩体中的钾长石氧同位素组成很低,δ18O(‰)值介于-8.1～4.1之间,多为负值,表明洛古河东岩体为低18O花岗岩.Nd、Sr、Pb和O同位素组成显示洛古河东岩体形成于含有较多幔源成分的源区物质的部分熔融作用,推测源区主要为Rodinia超大陆会聚过程中(中元古代-新元古代之交)形成的初生地壳.由于古亚洲洋和蒙古-鄂霍茨克洋分别于古生代末期和二叠纪-中侏罗世闭合,因此大兴安岭北端早白垩世花岗岩

南秦岭沙河湾、曹坪和柞水岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义248-264

摘要：沙河湾、曹坪和柞水花岗岩体位于商丹与勉略缝合带之间的南秦岭中部地区,三个岩体Al2O3含量在14.08%～15.85%之间,相对富硅、富镁、富碱,K2O与Na2O含量相近,属于钾玄-高钾钙碱性系列准铝质Ⅰ型花岗岩.它们均富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素和轻稀土,亏损Nb、Ta等高场强元素和重稀土以及Y,铕负异常不明显(δEu=0.62～0.91),显示同源岩浆演化特征.沙河湾、曹坪、柞水岩体的锆石LA-MC-ICPMS铀铅年龄分别为212±0.93 Ma、224.1±1.1 Ma和224.8±1.1 Ma;锆石ε Hf(t)值的变化范围分别是-1.7～+5.0(212Ma)、-6.0～+3.3(224Ma)和-5.8～+4.4(224Ma),前者高于后两者;三者的Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2)在791～1366Ma之间,平均值为1075Ma.这些特征表明这些花岗岩是源于亏损地幔的岩浆与源于中-新元古代或更老下地壳的岩浆发生混合作用的产物.沙河湾、曹坪和柞水岩体形成在华北与华南板块碰撞后,是秦岭造山带从挤压向伸展转变的地球动力学背景下岩石圈拆沉的结果,而秦岭造山带印支晚期岩石圈构造体制应以挤压向伸展转变为主,岩石圈构造属性从挤压向伸展转变事件可能发生在224～210Ma之间.

华北陆块南缘华山和合峪花岗岩岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成与成岩动力学背景265-281

山东岚山I型与A型复合片麻状变质花岗岩:年代学、地球化学及其构造指示意义282-296

摘要：在山东日照岚山地区,出露有原岩为新元古代岩浆活动产物的I型与A型复合的片麻状变质花岗岩体,前者特征矿物组合为石英+钾长石+斜长石+黑云母,而后者则为石英+钾长石+斜长石+霓石+亚铁钠闪石+黑云母.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,I型片麻状变质花岗岩的原岩成岩年龄为795±32Ma,而A型片麻状变质花岗岩的原岩年龄则为772 ±26Ma.二者均经历了早中生代的超高压变质作用,并在220Ma左右遭受强烈的角闪岩相退变质作用的改造.地球化学上,I型和A型片麻状变质花岗岩均具有高硅、富铁和贫镁的特征,但A型片麻状变质花岗岩更富碱贫铝,其铝饱和指数仅为0.88～0.94,表现为准铝质,而I型片麻状变质花岗岩则具有准铝-弱过铝的特点(A/CNK=0.94～1.01).在微量和稀土元素方面,A型片麻状变质花岗岩较I型稀土总量高,且具有高场强元素富集的特征,富Ga,104×Ga/Al值为2.77～3.89.二类片胡建等:山东岚山I型与A型复合片麻状变质花岗岩:年代学、地球化学及其构造指示意义麻状变质花岗岩具有不同的Nd同位素组成,εNd(t)值分别为-6.26～-8.00和-3.73～-5.20,指示它们应具不同的岩浆源区,元素结晶分异模拟显示二者岩浆演化的历程也存在差异.岚山片麻状变质花岗岩叠加有"弧"和"裂谷"双重岩浆活动的地球化学印记,它们与由地幔柱上隆所引发的主动裂谷背景下岩浆作用产物的特征存在明显差剐.I型与A型复合片麻状变质花岗岩的产出指示扬子板块北东缘在片麻状变质花岗岩原岩形成时(795～770Ma)应处于弧后伸展引发的被动裂谷环境的初始阶段.

二连盆地北缘晚中生代火山岩Ar-Ar年代、地球化学及构造背景297-310

摘要：中国东北二连盆地周缘分布有三组时代不同的晚中生代火山岩,其中早、中期为两套地球化学性质不同的流纹岩,晚期为玄武质火山岩.本文通过测定火山岩基质Ar-Ar同位素年龄,表明早期查干诺尔组流纹岩形成于142Ma,晚期不拉根哈达组基性火山岩形成于129Ma,可见二连盆地北缘晚中生代火山岩时代均为早白垩世.通过对主、微量元素地球化学特征和Sr-Nd-Pb同位素组成研究,以及与邻区同期满克头鄂博组英安岩和流纹岩、玛尼吐组英安岩、霍林河地区查干诺尔组英安岩、流纹岩对比,认为早期查干诺尔组流纹岩来源于新成下地壳,岩浆演化过程经历了强烈分异作用;中期流纹岩源区为中上地壳或下地壳岩浆经历了上地壳强烈同化混染作用;晚期不拉根哈达组基性火山岩则源于受俯冲洋壳流体交代的富集岩石圈地幔.结合早白垩世区域岩石圈减薄背景,本文认为研究区早白垩世火山岩形成于陆内伸展构造环境.

陆内强碱性火山岩的成因:以山东无棣大山霞石岩为例311-319

摘要：本文以山东无棣的大山更新世霞石岩为例,通过全岩的元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成特征,探讨陆内强碱性幔源火山岩的成因及其源区特征.山东地区的新生代玄武岩主要分为早晚两期,早期以橄榄玄武岩为主,晚期以强碱性岩为主(包括霞石岩、碧玄岩等,常见地幔橄榄岩捕掳体).大山霞石岩为晚期火山作用的代表,具有富碱和贫硅铝等强碱性火山岩的典型特征.在微量元素组成上,大山霞石岩以强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素,在原始地幔标准化图上以明显亏损Zr、Hf、Ti为特征(Hf/Hf*=0.66～0.68,Ti/Ti*=0.68～0.70).其Sr-Nd-Hf同位素比值均一(87 Sr/86 Sr=0.70333～0.70339,εNd=5.95～6.34,εHf=8.26～8.43),与早期玄武岩组成一个两端元混合的排列,其中大山霞石岩位于亏损端元一侧.在同位素组成相同的情况下,大山霞石岩相对山东新生代早期玄武岩具有明显偏低的Hf/Sm、Hf/Hf*、Ti/Ti*比值,说明源区残留矿物组合可以造成高场强元素Zr、Hf、Ti与稀土元素之间的明显分馏,暗示源区存在非橄榄岩组分.大山霞石岩相对橄榄岩来源熔体偏低的CaO含量和偏高的Zr/Hf比(47.9-48.4),说明其源区残留过剩的单斜辉石,源岩中的非橄榄岩成分为辉石岩或角闪石岩.中等亏损的同位素组成特征说明这些非橄榄岩组分可能与该区显生宙的地壳重循环过程有关.

秦岭拉鸡庙镁铁质岩体锆石LA-ICP-MS年代学研究320-330

摘要：秦岭拉鸡庙镁铁质岩体位于北秦岭南缘,主要由辉长岩(80%)、苏长辉长岩(15%)和少量闪长岩等侵入杂岩组成.对采自该岩体闪长岩的锆石进行阴极发光图像、微区原位LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb定年.CL图像显示这些锆石可以分为两类,一类锆石呈长柱状,具有明显的岩浆生长环带;另一类则呈浑圆状,阴极发光图像复杂,部分颗粒岩浆生长环带较模糊,个别样品存在一窄的亮色环边,推测为后期地质事件影响的结果.对26颗锆石核部和生长边进行28次U-Pb同位素分析,获得两组206Pb/238U年龄,分别为973±60Ma和422±7Ma.分析结果显示,所有样品具有高的Th,U,REE含量,明显富集HREE,其Th/U比值普遍高于0.6,表明这些锆石应属于岩浆成因.其中,422±7Ma应该代表拉鸡庙镁铁质岩体的成岩时代,这可能与古生代扬子陆块或者是具有扬子板块属性的微陆块和华北陆块的碰撞有关,该碰撞导致了秦岭洋的闭合;而973±60Ma应为捕获锆石年龄,代表北秦岭早期与Rodinia超大陆拼合有关的岩浆事件.考虑到没有检测到典型的华北克拉通的年龄,推测元古代北秦岭更接近华南板块.

河南嵩山地区新太古代TTG质片麻岩的成因及其地质意义:来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约331-347

北桐柏地区镁铁质麻粒岩锆石U-Pb年代学及变质作用348-358

摘要：对北桐柏地区镁铁质麻粒岩变质锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得了418.7±3.2Ma的谐和年龄.详细的岩石学、矿物学研究表明,桐柏地区镁铁质麻粒岩遭受过较强的部份熔融,其变质峰期温压条件为～845℃,～0.85GPa.根据Zr的溶解度模型进行部分熔融模拟计算,发现在峰期变质条件下,熔体中Zr不饱和,在冷却到750～800℃时Zr才达到饱和;同时锆石Ti含量温度计也给出了750℃左右的结晶温度.这些表明418.7Ma记录的并不是麻粒岩峰期变质年龄,而是峰期后冷却到750～800℃左右的年龄,麻粒岩的峰期变质年龄可能为430～445Ma左右.部分锆石边部具明显增生边,相对核部的变质锆石区域CL发光性强,且普通Pb含量高,U-Pb定年结果为404.7±6.5Ma,该年龄反映了404Ma左右的一次退变质作用.大量研究表明,沿中央造山带存在一次十分强烈的加里东期板块构造事件,期间的大陆俯冲碰撞或岛弧-大陆碰撞导致大陆壳充分加厚,北桐柏地区的高温麻粒岩相变质作用很可能发生在碰撞加厚的地壳基底.

河北矾山杂岩体中单斜辉石的研究359-373

摘要：河北矾山杂岩体属于二氧化硅不饱和的超钾质碱性-过碱性岩浆系列,由单斜辉石岩、辉石正长岩和碱长正长岩等不同类型岩石组成.各类型岩石主要组成矿物为单斜辉石、黑云母、石榴石和正长石.本文利用电子探针对单斜辉石进行了详细研究,发现所有单斜辉石属于高钙透辉石,随着岩浆的演化,主要表现为Fe2+对Mg2+的替代关系,结晶趋势为透辉石→钙铁辉石,这揭示矾山杂岩体岩浆体系的特点是高温、中等大小的氧逸度、贫硅、富碱(尤其是钾).辉石中的Al IV含量取决于岩浆的硅饱和度,硅越不饱和,Al IV含量越高;Al VI"含量则与体系中的Al含量呈正相关关系.由Al对Si的替代引起的电荷不平衡主要由八面体位置的Fe3+来补偿,其次为少量的Ti4+和更少量的Al3+.体系中的Ti含量与体系的温度呈正相关关系,而Na含量则与辉石中的Ti和Fe3+含量成正相关关系.不同类型岩石中单斜辉石从核部到边部随着Mg#的降低,Al、Ti含量呈现不同的演化趋势,这是因为它们于岩浆演化的不同阶段开始结晶,经历了不同的岩浆演化史.碱性岩中高钙辉石的出现和成分环带的普遍发育是由岩浆的贫硅富钾特征决定的.单斜辉石的成分不仅受控于结晶时的温度、压力条件,也受控于岩浆的总成分及其变异.

河南祁雨沟金成矿系统辉钼矿Re-Os年龄和锆石U-Pb年龄及Hf同位素地球化学374-384

摘要：河南祁雨沟金矿位于秦岭造山带最北部,属典型的角砾岩筒型成矿系统.矿区16号角砾岩筒下伏斑岩体锆石的εHf(t)值为-10.50～-14.43,Hf模式年龄为2.57～2.93Ga,表明花岗斑岩主要来源于古老下地壳的部分熔融.锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为134.1 ±2.3Ma,与7号角砾岩筒中的辉钼矿Re-Os等时线年龄135.6±5.6Ma一致.这些年龄数据与熊耳山地区燕山期花岗岩体的侵位年龄基本相同,共同指示其形成于地壳缩短增厚之后的伸展减薄过程.熊耳地体的地壳缩短增厚缘于同碰撞时期沿马超营断裂带的A型俯冲作用,而A型俯冲导致了包括祁雨沟金矿系统、燕山期花岗岩类和脉状造山型矿床在内的熊耳矿集区的形成.

玉龙铜矿带马拉松多斑岩体岩石学及成岩成矿系统年代学分析385-392

摘要：马拉松多斑岩铜钼矿床是玉龙斑岩铜矿带中第二大的大型斑岩铜钼矿床,本文分析了岩体化学组成及用锆石LA-ICP-MS U-Pb法以及黑云母K-Ar法测定了成岩成矿体系同位素年代.赋矿岩体可分为早晚两期,早期岩体主要由石英二长斑岩及碱长花岗斑岩组成,晚期岩体主要由碱长花岗斑岩组成.早期岩体和晚期岩体在化学组成上有一定的差异,早期岩体富Al2O3.MgO,CaO,Na2O,Fe2OT3,TiO2,晚期岩体则相对富SiO2及K2O;马拉松多早期岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄(36.9±0.4Ma,MSWD=1.52)与晚期岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄(36.9±0.3Ma,MSWD=1.38)相同,也和黑云母K-Ar年龄(36.9±0.6Ma)及前人的辉钼矿Re-Os年龄一致.早期和晚期岩体是在现有同位素体系难以区别的相同的时闻间隔内脉动侵入形成的,马拉松多成岩成矿系统在很短时期内从高温(800℃,锆石U-Pb封闭温度)冷却至中低温(300℃黑云母Ar同位素体系的封闭温度),成岩成矿时间跨度小于1Ma.玉龙矿带主要赋矿岩体锆石年龄表明,玉龙斑岩铜矿带岩浆活动时间跨度4.3Ma内,约发生过四次成岩成矿事件.

华北克拉通北缘鸡冠山斑岩钼矿床成矿年代及印支期成矿事件393-398

摘要：鸡冠山斑岩钼矿床是华北克拉通北缘少为人知的中生代西拉沐伦钼矿带中最大的钼矿床之一.它与鸡冠山次火山杂岩有关,杂岩体受NW向、NE向及NEE向三组断裂控制.锆石SHRIMP U-Pb定年表明,发育钼矿化的矿区内最晚的花岗斑岩侵位于245 ±2.7Ma.这表明,鸡冠山钼矿化发生在印支期.结合已有资料分析,认为华北克拉通北缘曾在印支期发生重要的岩浆-成矿事件.

东秦岭二郎坪群长英质火山岩成因及其对VMS型矿床成矿环境的制约399-412

摘要：东秦岭二郎坪群位于宽坪群和秦岭群之间,是一套海相火山岩-沉积岩建造,形成于早古生代.二郎坪群火山岩中发育有火山成因块状硫化物矿床,该类矿床主要赋存于东二郎坪群刘山岩组和西二郎坪群火神庙组的长英质火山岩(变石英角斑岩、变凝灰岩)中.长英质火山岩富集LILE、亏损HFSE(Nb、Ta),高的Th/Ta(平均值为24.0),显示岛弧型火山岩地球化学特征,反映源区受到俯冲作用的影响.二郎坪群火山岩的147Sm/144 Nd为0.107754～0.154978,143 Nd/144 Nd为0.512465～0.512895,εNd(t=467Ma)为+0.83～+7.63,表明它们源于亏损的地幔源区.镁铁质岩浆上升到中地壳(10～15 km),经过AFC演化形成长英质岩石.通过蚀变指数AI(alteration index)和CCPI(chlorite-carbonate-pyrite index)对二郎坪群长英质火山岩的蚀变特征进行研究,表明矿体下盘的长英质火山岩明显受到热液蚀变的影响,有别于区域成岩蚀变的岩石,反映成矿热液流体上升对围岩的热液蚀变作用.因此,有效区分热液蚀变或者区域成岩蚀变,可以指导找矿工作.根据东、西二郎坪群火山岩Zr/Y比值、Sr同位素的差异,认为西二郎坪群矿床(水洞岭和上庄坪)形成于初始的弧后盆地,受陆源物质影响较大,形成富Pb的矿床(类似于黑矿型);而东二郎坪群矿床(刘山岩)可能形成弧后盆地的成熟阶段,类似于斐济盆地,形成富Cu的矿床.

河南鱼池岭钼矿床辉钼矿铼-锇同位素年龄及地质意义413-421

黄龙铺钼矿田含矿碳酸岩地球化学特征及其形成构造背景422-430

摘要：陕西黄龙铺钼矿田是东秦岭钼矿带中成矿类型最为独特的矿床,多数矿体产于晚三叠纪(220Ma)的碳酸岩岩脉内.其中,石家湾Ⅱ号矿体碳酸岩的Sr和REE含量异常高,δ13 CPDB为-6.75‰～-6.92‰,δ18OSMOW为8.69‰～9.48‰,显示典型的火成碳酸岩的特征.在世界范围内,碳酸岩来自地幔低程度部分熔融或交代作用,稀土配分模式为陡倾斜的轻稀土富集型,但石家湾碳酸岩HREE含量异常高,稀土配分模式平坦,不同于世界其它地区的碳酸岩,这要求源区必须相对亏损LREE,相对富集HREE.显然,如此源区与俯冲洋壳部分熔融之后的残留相榴辉岩的特征一致.因此,我们认为,勉略洋壳在三叠纪向北俯冲至秦岭-华北联合陆块之下,通过变质脱水熔融而形成岩浆弧,随后,在弧后扩张带发生残余榴辉岩的低程度部分熔融或交代而形成碳酸岩岩浆,导致黄龙铺矿田形成.如此以来,秦岭地区在220Ma左右仍有B型俯冲作用,碰撞造山作用并没有结束.

陕西省马鞍桥金矿床地质特征、同位素地球化学与矿床成因431-443

摘要：马鞍桥金矿床产于西秦岭造山带商丹断裂带南缘的E-W向脆-韧性剪切带中,矿体定位受剪切带控制并集中于变形强烈的部位,赋矿围岩为泥盆系浅变质沉积建造.出露于矿区的香沟花岗斑岩脉发生蚀变和金矿化,但未达工业品住.矿化岩石和矿石的铅同位素比值与地层接近,而与香沟花岗岩相异,暗示矿石铅不可能来自花岗岩.碳-氧同位素组成特征显示,成矿流体来源于碳酸盐地层或相似岩石建造的变质或改造脱水作用;从成矿早阶段经主阶段到晚阶段,成矿流体的δ18 O及δD值逐渐降低,指示成矿流体从早阶段的变质热液或地层改造热液向晚阶段的大气降水热液演化.马鞍桥金矿分布于大陆内部造山带中,成矿作用与始于印支晚期的陆内造山作用有关,后者以陆内俯冲、推覆叠置和陆壳变质变形等为特点.马鞍桥金矿床地质特征和同位素地球化学组成与阳山超大型金矿床相似,应为类卡林型金矿床或属介于造山型和卡林型之间的过渡类型金矿床.

河南围山城金银成矿带铅同位素地球化学及矿床成因444-454

摘要：桐柏山区的围山城金银成矿带包括破山特大型银矿、银洞坡大型金矿、银洞岭大型银多金属矿床及一些矿点,所有矿床赋存于上元古界歪头山组地层,并具有层控特征.矿石矿物的铅同位素组成为206Pb/204Pb=16.753～17.216,207Pb/204Pb=15.417～15.638,208Pb/204Pb=38.251～39.050;与歪头山组地层的铅同位素组成一致,而与桐柏地区的其他地层、岩体差别较大,表明成矿物质来自赋矿地层歪头山组.围山城成矿带应属于典型的层控造山型金银成矿系统,它形成于中生代扬子与华北板块的陆陆碰撞造山过程,碰撞造山期间的下插板片变质脱水诱发了矿带内流体成矿系统的发育,强烈的流体-岩石相互作用使歪头山组内的成矿物质被萃取、迁移、聚集到碳质绢云片岩层.