云南大平糜棱岩化碱性花岗岩的锆石特征及其地质意义

四川冕宁牦牛坪碱性花岗岩锆石铀—铅同位素年龄及其地质意义

南天山北缘乌什塔拉地区东泉戈壁岩体岩石类型为似斑状二长花岗岩及少量的镁铁质包体,锆石shrimpu-pb定年结果显示,其形成时代为305±1ma。岩石富碱(k2o+na2o=7.58%～8.44%),富钾(k2o/na2o=1.09～1.33),高mg#(51.6～58.5),a/cnk为0.92～1.00之间,属于准铝质高mg#高钾钙碱性系列;富集轻稀土(lree)、大离子亲石元素(rb,k,th,u),亏损重稀土(hree)、高场强元素(nb,p,ti),强烈亏损y(10.17×10-6～14.84×10-6)及yb(1.054×10-6～1.374×10-6),弱—无的负eu异常(0.60～0.99),总体表明东泉戈壁岩体为壳-幔岩浆混合成因,具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。结合区域地质资料,东泉戈壁岩体的侵位表明在塔里木板块与伊犁—中天山板块碰撞造山作用晚期的挤压环境中,由于幔源岩浆的底侵作用,使得下地壳底部物质发生部分熔融,并与幔源岩浆发生混合作用,指示南天山晚古生代残余海盆的闭合。东泉戈壁壳-幔岩浆混合型花岗岩的确立表明晚石炭世南天山地区一次重要的地壳垂向生长事件。

新疆地区碱性花岗岩分布很广泛,可以划分出十条岩带,它们主要分布在古生代岛弧、弧后盆地及隆起区,与板块缝合线、深断裂密切相关,并与蛇绿岩和陆相火山岩相伴生。同位素年代测定表明,本区碱性花岗岩的形成是紧随造山运动之后发生的,属于后造山花岗岩。因此,它们形成时的构造环境、岩石化学成分、矿物组成及微量元素特征等均与非造山花岗岩(a型花岗岩)有一定的区别。在一个地区有这么多后造山碱性花岗岩分布,国内外并不多见,这是新疆地质的一个特色。

本文通过对花岗岩锆石饱和温度的计算,反演了胶南晚中生代花岗岩浆的起源温度,以期对花岗岩的形成条件和构造背景做出合理的解释。胶南花岗岩的锆石饱和温度介于为815~899℃,属于高温花岗岩,高热的产生与软流圈地幔上涌有关。胶南花岗岩形成于苏鲁造山带燕山晚期岩石圈拉张减薄的构造环境,岩石圈下部发生(下地壳和岩石圈地幔)拆沉是导致拉张减薄的主因。拆沉作用也是苏鲁带壳-幔物质交换的主要机制,并引起了苏鲁造山带山脉的隆升、大规模岩浆作用、岩石圈的伸展减薄、盆地的形成和山根的消失。

对东海县磨山片麻状碱性花岗岩中变质锆石和变质复合锆石进行shrimpu-pb定年:①对变质锆石和变质复合锆石的新壳共测定8个点,其206pb/238u加权平均年龄为212±3.6ma(mswd=7.55),反映了磨山片麻状碱性花岗岩的变质时间,即成岩时间,属于印支期,相当于晚三叠世;②变质复合锆石的老核(继承锆石),多为发育有规则韵律环带的岩浆碎屑锆石,对其中3个颗粒进行了测定,u-pb年龄分别为866ma、378ma和370ma,暗示其来源是异地多时代的。同时还表明其寄主岩的原岩应是沉积岩,其时代不会早于晚古生代。

结合石平川地区钾长花岗岩的空间分布、岩相学、岩石地球化学特征以及矿体分布特征,分析了钾长花岗岩与成矿的关系,认为钾长花岗岩为该区的主要控矿因素之一,为直接的找矿标志,为该区的找矿提供了重要的依据。

华北克拉通南缘发育一系列碱性岩体,前人曾划出3个碱性岩带,龙王碱性岩位于中带,对该岩体形成的确切时代仍有较大争议。一些学者将该岩体作为晋宁期伸展体制下形成的碱性岩,并认为这期岩浆活动与扬子北缘同时代的裂解型岩浆活动可以对应。作者等进行了tims和shrimp法锆石u-pb年代学研究。样品(t26)采自河南省栾川县庙子镇之北的卢氏管村西的钠铁闪石正长花岗岩。tims法u-pb上交点年龄为1637ma±33ma,shrimp法206pb/238u和207pb/206pb表面年龄平均值分别为1611ma±19ma和1625ma±16ma,3组年龄在误差范围内一致。我们选择shrimp法207pb/206pb表面年龄平均值1625ma±16ma作为龙王正长花岗岩的形成时代。因此,龙王碱性花岗岩是华北克拉通1.8～1.6ga裂解过程中最晚期碱性岩浆活动的产物。石童石童石童

目的确定准噶尔盆地南缘糜棱岩的侵位时代。方法在锆石阴极荧光内部结构研究的基础上,进行la-icp-ms锆石原位u-pb定年。结果测年结果显示花岗岩侵位年龄可分为两组:418~460ma和914~979ma。结论准噶尔盆地南缘至少发生过二期主构造热事件:早古生代加里东期和元古宙吕梁运动期。

云南省金平县八一村钾质碱性花岗岩中的锆石由岩浆锆石和岩浆复合型锆石(老核新壳锆石)组成,以后者居多。锆石定年结果表明,岩浆锆石和岩浆复合型锆石的新壳shrimpu-pb年龄为37ma,反映岩浆上侵定位时的结晶时间,相当于始新世晚期。锆石老核获得的最大年龄为510ma和177ma,相当于晚寒武世和中侏罗世,表明该岩体保存有寒武纪和侏罗纪地质事件信息,而42～48ma年龄可能是混合年龄。最后对锆石的成因和花岗岩的成岩机制等进行了初步探讨。

六合富碱斑岩群是滇西金沙江-哀牢山富碱侵入岩带的重要组成部分,前人研究认为富碱侵入岩的成岩物质来源与地幔源区有关,成岩过程和成岩后遭受地幔流体交代作用。本文通过对富碱斑岩中花岗岩包体的岩相学和锆石u-pb同位素定年研究,初步揭示了地幔流体作用与花岗岩包体的关系,为该区带化学成分上更偏酸性的富碱侵入岩提供成因依据。

东天山地区古生代的构造格局一直是地质界争议的问题之一。本文对阿其克库都克断裂南侧花岗岩和花岗闪长岩2个岩体进行锆石shrimpu-pb定年,分别获得318ma±5ma和350ma±7ma的206pb/238u表面年龄,综合分析岩体结构及锆石的矿物学特征,将上述2个年龄分别解释为所研究的花岗岩和花岗闪长岩的侵位年龄。通过对已有资料的综合研究,得出如下结论:①中天山地区在古生代期间的构造背景为类似安第斯型的活动陆缘或岛弧链,其形成与南天山洋盆岩石圈板块向北的俯冲作用有关;②花岗闪长岩锆石中还保留有继承锆石的信息,表明研究区存在老于503ma±9ma的基底物质;③研究区内沿阿其克库都克断裂右行走滑变形事件的下限时间是350ma±7ma,很可能发生在石炭纪以后。

光头山花岗岩体出露于勉略缝合带北侧,主要由英云闪长岩和二长花岗岩组成。英云闪长岩表现为片麻状构造,局部英云闪长岩糜棱岩化形成花岗质糜棱岩。而二长花岗岩在糜棱岩带形成之后侵位,含有少量的石榴石,弱的片麻状到块状构造。la-icpms锆石原位u-pb同位素定年结果表明,光头山岩体为两个阶段侵位,糜棱岩化英云闪长岩(样品gt18-01)的侵位结晶年龄是221±6ma,而二长花岗岩(样品gt11-01)的结晶年龄是199±4ma,代表了晚期二长花岗岩形成的时代。结合区域构造背景和前人研究的地球化学特征,早期的英云闪长岩可能在勉略洋盆闭合前的岛弧发育阶段侵位,代表了洋壳俯冲的弧岩浆活动的产物。然后扬子地台与秦岭微陆块拼合,形成勉略缝合带。约199ma秦岭主造山期同碰撞岩浆活动形成了晚期(石榴石)二长花岗岩。因此,勉略洋盆闭合和勉略缝合带形成时期大约为221～199ma。

应用锆石shrimp定年方法对云蒙山片麻状花岗岩进行年代学研究,得到4组年龄:144±4ma、160～163ma、193～218ma和2416ma。其中144±4ma代表了云蒙山岩体的侵位时间,160～163ma和193～218ma两组年龄可能是岩浆侵位过程中捕虏锆石的年龄。2416ma与davis等的锆石u_pb法上交点年龄(1900～2400ma)一致,可能反映了原岩的时代,说明该花岗岩来源于晚太古代片麻岩的局部熔融或者是岩浆侵位过程中捕获了晚太古代的锆石。

塔里木西南缘的和田布雅花岗岩,由巨斑二长花岗岩、似环斑状二长花岗岩和细粒钾长花岗岩3种岩石类型组成,其中具似环斑状结构的花岗岩与国内外报道的环斑花岗岩在基本岩相学方面较为相似,可能属于广义的环斑花岗岩系列.根据暗色包体中含有寄主岩石的钾长石斑晶等分析,布雅花岗岩可能是岩浆混合的产物.布雅花岗岩锆石shrimpu-pb定年获得(459±23)ma年龄值(mswd=1.3),形成时代为晚奥陶世,这为该区地质构造演化提供了基本年代约束.通过区域资料对比,铁克里克隆起带和田布雅后造山a型花岗岩与西昆仑造山带南部俯冲型花岗岩侵位时代基本一致,暗示原特提斯洋的闭合是由北向南迁移的,当原特提斯洋南部处于俯冲消减时期,北部铁克里克隆起带南部的活动大陆边缘已进入造山后演化阶段,这对于重建西昆仑造山带的构造演化具有重要意义.

用shrimp测定了冈底斯岩带西段麦拉山口岩体同碰撞黑云母二长花岗岩锆石的u-pb年龄,黑云母二长花岗岩锆石shrimpu-pb年龄为47.1±1.1ma。这就为前人提出的雅鲁藏布江地区洋盆闭合、板块开始碰撞的时间为50ma左右提供了同位素年代学的证据。

新疆东准噶尔卡拉麦里构造带分布有多种类型花岗岩,主要包括花岗闪长岩、二长花岗岩、碱长花岗岩和碱性花岗岩。对其中最大的碱性花岗岩体(黄羊山岩体)进行定年和地球化学组成研究,结果显示,岩体的年龄约为305ma,岩石富含钠质角闪石(钠闪石、钠铁闪石)和少量霓石,具低铝、富碱、贫钙镁及低铁的主量元素特征,其微量元素明显富集rb、th等大离子亲石元素和zr、hf等高场强元素而强烈亏损元素ba、sr、eu,稀土元素配分模式呈典型的平坦‘v’字型。这些矿物学和地球化学组成特征表明黄羊山碱性花岗岩属于典型的a型花岗岩。认为幔源岩浆高度分异、麻粒岩相残留岩及i型英云闪长质-花岗闪长质岩石部分熔融等a型花岗岩成岩模式不能解释黄羊山碱性花岗岩的成因。根据岩石的εnd(t)=+5.9~+6.5,比当时洋壳的εnd(t)值低3~4个ε单位,认为形成该岩体的岩浆可能来源于花岗闪长质岩浆的分异结晶,而花岗闪长质岩浆则主要是玄武质洋壳和少量大洋沉积物(约5%)部分熔融的产物。

本文对浙西南地区淡竹花岗闪长岩中的锆石群进行了形态学、地球化学和年代学的系统研究。研究结果表明,该花岗闪长岩中存在两种不同类型的锆石:岩浆锆石和变质锆石。前者为自形—半自形的长柱状晶体,无色透明,富含岩浆和矿物包裹体,其背散射电子图像(bse图像)显示出均匀的内部构造(少数具有韵律环带构造),其晶型指数落在钙碱性系列花岗闪长岩的范围内;后者大多数以增生边的形式围绕岩浆锆石生长,极少量呈他形的粒状晶体,呈黄褐色—半透明,其bse图像亦呈现均匀的内部构造。这两类锆石在化学成分上有较大的差异,表现为岩浆锆石比变质锆石明显地富u、th、y等阳离子置换元素。锆石la-icpmsu-pb定年分析结果表明,岩浆锆石和变质锆石分别形成于1875±33ma和209±12ma两个不同的时代,为浙闽运动和印支运动在浙西南地区的表现提供了有力的客观证据。

卡拉麦里碱性花岗岩形成华力西中晚期、属造山晚期至造山后拉张构造环境下形的ａ型花岗岩。其岩石学、岩石化学脏球化学特性与国同人外ａ型花岗岩基本相似。在ｅｂｙ（１９９２）的ｅｂ－ｙ－ｃｅ民ｎｂ－ｙ－３ｇａ三角图解中，本带碱性花岗岩投影点均落在ａ２区，表明它是大陆－大陆碰撞作用形成的ａ２型碱性花岗岩。

哈尔里克奥姆尔塔格碱性花岗岩(omag)侵入于小铺东二长花岗岩中。该岩体岩性较均一,呈灰紫色,主要矿物组合为石英、钾长石、钠长石、碱性角闪石和霓石;化学成分上富硅、碱,贫钙、镁,低铝;富rb、th、u和zr,ga/al比值大(3.18×10~4～3.56×10~4),贫ba、sr,岩石中co、cr、v和ni等过渡元素显著亏损,u、hf、zr和nb等高场强元素的含量高;稀土总量较高,配分模式右倾,并具有显著的负铕异常;la-icp-ms锆石~(206)pb/~(238)u加权平均年龄为287.6±2.1ma;具有正的ε_(nd)(t)值(+4.96),较低的(~(87)sr/~(86)sr),值(0.70159)。同样侵入于小铺东二长花岗岩中的恰干昆多沟含角闪石石英正长岩(qgqs)也呈灰紫色,其结构和构造与omag非常相似。两个岩体在主量元素和ree图解上均呈现有规律的分布和一致的演化趋势。从qgqs到omag,sio_2含量增加(从64.71%～64.83%到71.23%～74.31%)、全碱含量降低(从11.72%～11.79%到8.49%～9.87%)和al_2o_3含量减少(从16.09%～16.19%到11.44%～13.34%)、稀土总量减少(从592.3×10~(-6)～656.0×10~(-6)到273.9×10~(-6)～405.9×10~(-6))、轻/重稀土比值降低(从18.2～20.1到4.4～6.0)、稀土配分曲线从平滑到eu显著亏损。基于omag的岩相学、矿物学、地球化学、锆石年代学和与qgqs的对比研究,笔者认为奥姆尔塔格碱性花岗岩可能是由石英正长岩母岩浆经过分离结晶作用演化的产物,且这种石英正长岩岩浆起源于亏损地幔;根据哈尔里克造山带地质演化历史的分析,这两个岩体均形成于紧随主碰撞后的挤压-伸展转折阶段。

阿尔泰造山带南缘发育一系列后造山花岗岩体。富蕴南额尔齐斯断裂带中发育具有片麻理的黑云母花岗岩体,其中还侵入有未变形的黑云母花岗岩体。本文对这两个岩体进行了tims法锆石u-pb测年,结果分别为281±5ma(变形岩体)和275±2ma(不变形岩体),显示其为后造山花岗岩体。该研究表明,阿尔泰造山带在281±5ma时仍存在一定规模的后造山剪切作用,275±2ma之后变形作用开始变弱。

北疆地区晚古生代后碰撞岩浆活动以大面积分布碱性花岗岩为特征。侵位于晚石炭世的黄羊山碱性花岗岩体是北疆地区产于300ma左右后碰撞伸展环境中的典型的花岗岩体之一,以正εnd(t)值(+5.06～+6.67)和年轻的tdm(501～878ma)为特征。黄羊山碱性花岗岩包括钠铁闪石碱性花岗岩和角闪石碱长花岗岩,为过碱质到弱过铝质,岩石化学属钾玄岩系列和高钾钙碱性系列;稀土元素配分曲线为典型的"v"字形,具明显的负eu异常;富集大离子亲石元素和高场强元素,显著亏损ba、sr、p2o5、tio2。根据这种碱性花岗岩高εnd(t)值和tdm与区域内洋壳年龄吻合度较好的特征,推测其可能源岩应为洋盆闭合时洋壳残片转化而来的年轻地壳。模拟计算得出,黄羊山碱性花岗岩中幔源组分的比例可达88%～92%。在维宪末期-谢尔普霍夫末期的萨吾尔运动之后,软流圈物质上涌所携带的巨大热能加热了区域范围内的地壳,先期抵达的幔源岩浆所携带的热能进一步加热并熔融了下地壳镁铁质物质,形成北疆地区～300ma的碱性花岗岩。同时,本文也说明了洋壳残片通过构造运动归并到陆壳当中亦可能是某些地区在某些地质时期大陆地壳增生的重要方式之一。

四川霓石碱性花岗岩中B3S2混合结构的HREM研究