吉黑東部花崗巖類中副礦物鋯石、磷灰石、榍石的初步研究

第7講花崗巖類及相關巖石

十萬山盆地處于太平洋域、特提斯域、印支板塊與華南板塊交匯部位,構造演化與巖漿作用相當復雜。海西期花崗巖顯示造山環(huán)境特點,其形成與云開地塊向西匯聚擠壓、欽防海槽關閉有關。中三疊世末,izanagi板塊北移引發(fā)云開地塊向北西推擠碰撞,致使印支期花崗巖具有匯聚造山花崗巖特征。燕山期巖體顯示造山環(huán)境,其形成可能與izanagi板塊快速向北西匯聚歐亞東緣以及岡瓦納匯聚歐亞大陸聯合控制有關。研究區(qū)花崗巖同屬于過鋁質花崗巖,它們輕稀土富集,(la/yb)n=8.07～14.50,負銪異常明顯(δeu=0.48～0.56),且rb,th,ce和sm顯現正異常,k2o,ba,ta,hf相對虧損,具有陸殼重熔源區(qū)特點。燕山期石英正長巖具有幔源特點,銪正異常明顯(δeu=1.50～1.64),輕、重稀土豐度均低于花崗巖,nb含量較高。這些花崗巖與正長巖的蛛網模式均一致指示造山型花崗巖構造環(huán)境。

利源復式花崗巖體位于粵贛二省交界部位,處在"粵北樂昌-連平鎢錫鉛鋅成礦帶"的南東段,主要由中粒斑狀黑云母二長花崗巖(主體)和細粒黑云母鉀(二)長花崗巖(補體)組成,為弱過鋁質高鉀鈣堿性系列的巖石。應用高精度的鋯石shrimpu-pb法,獲得前者的成巖年齡為(227.2±4.4)ma(mswd=3.4),屬于印支期。結合巖石地球化學特征及區(qū)域成礦特征分析,認為補體花崗巖可能形成于燕山早期。

粵贛交界處的利源復式花崗巖體位于"粵北樂昌-連平鎢錫鉛鋅成礦帶"的南東段,大東山-貴東東西向巖漿巖-斷裂帶與北東向九連山復式褶皺帶的復合部位,出露面積約100km2,呈橢圓狀,近北東向展布。近年因在該復式花崗巖體南接觸帶發(fā)現了具有中型規(guī)模的雞啼石鎢礦床及研究,認為該區(qū)找礦潛力巨

本文由國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃項目(編號:2002cb412609,g1998040800),中國地質調查局“青藏高原南部空白區(qū)基礎地質綜合研究” 項目(編號:200313000025),中國地質大學“巖石圈構造、深部過程及探測技術”教育部重點實驗室開放課題(編號:2003003)資助。 改回日期:2005206213;責任編輯:周健。 第一作者簡介:廖忠禮,男,1969年生,博士,副研究員,主要從事巖石學及青藏高原地質研究;e2mail:cdlzhongli@cgs.gov.cn。 西藏過鋁花崗巖副礦物特征及巖石成因意義 廖忠禮1 ) 　莫宣學2 ) 　潘桂棠1 ) 　朱弟成1 ) 　王立全1 ) 　趙志丹2 ) 　江新勝1 ) 1)中國地質調查局成都地質礦產研究所,四川成都,610082;2)中國

本文回顧了鉀長石巨晶成因認識的發(fā)展歷程:梳理了鉀長石巨晶的各種地質特征,討論了認識過程中存在的若干爭論,特別是兩種針鋒相對的模型;指出鉀長石在成核生長過程中經歷了一個復雜的物理化學過程,包括物質和能量的交換,強調在這個反復的過程中,外部熱源(基性端員或新侵位的巖漿)、結晶潛熱和差應力對流等所供給的熱源可使鉀長石的近于固相線附近維持較長的時間。最后指出了研究中存在的問題以及未來研究方向。

贛南白面石鈾礦區(qū)是華南重要的火山巖型鈾礦區(qū),礦體產在白面石火山盆地的玄武巖和砂巖中。該火山盆地基底為白面石花崗巖,以前的研究表明是白面石花崗巖為鈾礦化提供了成礦所需的鈾。鋯石la-icp-msu-pb同位素定年研究表明白面石花崗巖形成于(241±7)ma,為印支期花崗巖。白面石花崗巖主要巖性為中細粒二云母花崗巖,巖石具有高硅(sio2含量為71.99%～73.82%)、高鋁(al2o3含量13.26%～14.57%)的特點,鋁飽和指數a/cnk為1.15～1.28,屬于強過鋁花崗巖。微量元素組成特征表現為富集rb,th,ta和虧損sr,ba,ti和eu。稀土元素顯示輕稀土富集和eu負異常的特點。白面石巖體具有較高的(87sr/86sr)i比值(0.71162～0.71613)和較低的εnd(t)值(-13.9～-12.2),兩階段nd同位素模式年齡變化為2.01ga～2.15ga。巖漿期鋯石具有較低的εhf(t)值,變化為-15.1～-11.9,兩階段hf模式年齡計算為2.01ga～2.21ga,與nd模式年齡一致。巖相學和地球化學特征均表明白面石花崗巖屬于典型的強過鋁s型花崗巖,結合年代學和同位素特征,推測其源區(qū)可能是類似于桃溪群的變質沉積巖。白面石花崗巖的地球化學特征類似于華南許多的產鈾花崗巖,可能是多期變質和重熔事件使其成為富鈾花崗巖,隨后在后期的地殼拉張導致的熱液活動中轉移鈾,為鈾礦化提供鈾源。

保山地塊志本山花崗巖鋯石La-ICP-MS分析

本文通過對花崗巖鋯石飽和溫度的計算,反演了膠南晚中生代花崗巖漿的起源溫度,以期對花崗巖的形成條件和構造背景做出合理的解釋。膠南花崗巖的鋯石飽和溫度介于為815~899℃,屬于高溫花崗巖,高熱的產生與軟流圈地幔上涌有關。膠南花崗巖形成于蘇魯造山帶燕山晚期巖石圈拉張減薄的構造環(huán)境,巖石圈下部發(fā)生(下地殼和巖石圈地幔)拆沉是導致拉張減薄的主因。拆沉作用也是蘇魯帶殼-幔物質交換的主要機制,并引起了蘇魯造山帶山脈的隆升、大規(guī)模巖漿作用、巖石圈的伸展減薄、盆地的形成和山根的消失。

本文對東天山紅柳河地區(qū)2個花崗巖類巖體進行了年代學和元素同位素地球化學研究。鋯石upb年齡表明,紅柳河北閃長巖體(441.4±1.6ma)和前進工區(qū)花崗巖體(440.9±3.1ma)形成于晚加里東期。這兩個花崗巖類巖體的形成不僅證實了東天山存在著晚加里東期巖漿活動,而且其形成與哈薩克斯坦準噶爾大洋板塊向塔里木板塊俯沖密切相關。

以冀西石湖金礦麻棚巖體為研究對象,分別對斑狀花崗巖、花崗閃長巖及石英閃長巖的巖石化學成分、微量元素及稀土元素進行了系統(tǒng)測定。巖體的sio2平均含量為67.77%,略低于同處一個構造巖漿巖帶的ne端紫荊關王安鎮(zhèn)石英正長巖體(68.78%)。麻棚巖體稀土元素總量較高,介于136.41×10-6~167.45×10-6之間,稀土元素配分曲線為右傾斜型。lree/hree比值介于12.50~18.75之間,平均16.07,屬輕稀土元素富集、重稀土元素虧損型。綜合麻棚巖體巖石學、微量元素及稀土元素特征研究認為,麻棚巖體的成因類型為ⅰ型花崗巖。

依據采自全國范圍內約750個有代表性的大、中型花崗巖類巖體上的768件組合樣的實測分析數據,這里計算并提出了堿長花崗巖、正長花崗巖、二長花崗巖、花崗閃長巖、石英二長巖、石英二長閃長巖等中國不同巖石類型的花崗巖類巖石近七十種化學元素或成份的豐度,探討了中國不同花崗巖類巖石的巖石化學特征和微量元素豐度的特征。

《花崗巖類自然礦物巖石化學換算法及其應用》一書,為中國科學院地球化學研究所朱為芳、唐春景編著。全書7萬1千字。該方法1977年在“華南花崗巖類地球化學”審議會、1978年在全國第二屆礦物巖石地球化學學術交流會及近年在其他單位宣講時,引

柴北緣西段出露的花崗巖主要有賽什騰山、團魚山、嗷嘮河和三岔溝等巖體,這些巖體的走向為北西向,與區(qū)域構造線方向基本一致.巖體的鋯石shrimpu-pb定年結果表明,它們的時代從早古生代的奧陶紀到晚古生代的泥盆紀和二疊紀.其中,賽什騰山巖體為(465.4±3.5)ma,團魚山巖體兩期侵入巖的年齡分別為(469.7±4.6)和(443.5±3.6)ma;它們均屬早古生代奧陶紀;而嗷嘮河巖體的石英閃長巖為(372.1±2.6)ma,屬晚古生代泥盆紀;三岔溝巖體也由兩期侵入巖組成,其年齡分別為(271.2±1.5)和(260.4±2.3)ma,屬二疊紀.花崗巖的巖石地球化學特征表明,柴北緣早古生代花崗巖具有島弧或活動大陸邊緣花崗巖的屬性,原巖可能為中元古代(1.03~1.15ga)形成的、來源于虧損地幔的拉斑玄武質洋殼,它們的形成與板塊的俯沖作用有關;晚古生代花崗巖繼承了早古生代花崗巖的特點,其原巖可能為中元古代(1.18~1.29ga)的島弧根部下地殼,巖漿物質成分以殼?；旌显礊橹?它們的形成與造山隆起后不同塊體之間的均衡調整有關.

湖北省蘄春縣烈馬咀花崗巖主要為黑云母二長花崗巖,由黑云母、鉀長石、斜長石和石英等礦物組成,屬于梅川雜巖體主巖體亂泥灘單元的組成部分。la-icp-ms鋯石u-pb定年結果顯示,其u-pb諧和年齡為123±0.85ma(n=15,mswd=0.21),206pb/238u表面年齡加權平均值為123±1ma(n=15,mswd=0.21),略晚于亂泥灘主巖體侵位年齡(131ma)和大別山地區(qū)晚中生代巖漿活動峰期年齡(130ma)。烈馬咀花崗巖主-微量元素分析顯示,主要元素以高sio2(74.76%~77.64%)、富堿(k2o+na2o7.18%~7.96%)和過鋁質(al2o312.73%~14.06%)為特征;微量元素以富集大離子親石元素(如rb和pb等)和虧損高場強元素(如nb、zr、p和ti等)為特征;稀土元素具有輕稀土富集和eu負異常(δeu=0.41~0.65)特征。烈馬咀花崗巖成巖年齡和巖石地球化學特征顯示其成因與大別山造山帶內晚中生代花崗巖類似,均來自古老下地殼物質的部分熔融,形成于晚中生代整個中國東部巖石圈伸展減薄的構造背景下。

ta、nb花崗巖是一種含黃玉和螢石的鋰(白)云母鈉長花崗巖,它的主要礦物與含f礦物之間的平衡關系是理解其巖石成因的關系。

對青島花崗巖類復式巖基的氧同位素研究表明，各個巖體的氧同位素組成明顯受水巖相互作用的影響。根據樣品采集位置和氧同位素分析結果，可以恢復其中六個古化石熱水體系，它們包括兩種類型：內高外低型和內低外高型，其形成可能與當時大氣降水的循環(huán)方式密切相關。近似模擬計算表明，發(fā)生水巖作用的溫度多在２５０－４００℃之間，水巖比的變化較大（０．０８％－０．３％）。研究還發(fā)現，曾發(fā)生過強烈去氣作用的巖體與未經去氣（或去氣較弱）的巖體相比，其氫氧同位素體系受水巖作用影響結果不一樣，使用δ１８ｏ－δｄ圖可以對它們進行有效的鑒別。

大別山造山帶內廣泛發(fā)育晚中生代的花崗巖類侵入體,天柱山巖體是其中的一個典型代表,位于分隔南大別超高壓變質帶與北大別雜巖之間的五河-水吼斷裂帶附近。該巖體是個由多期次侵位構成的復式巖體,自早到晚依次為閃長巖→石英正長巖/花崗閃長巖→堿長花崗巖。整個雜巖體屬高鉀鈣堿性系列,但堿長花崗巖的地球化學性質與構成雜巖體的其他類型巖石之間存在著顯著的差異,擁有a型花崗巖的很多地球化學特征,但大量存在的包裹體(圍巖俘虜體及暗色細粒包體)和低的zr飽和溫度又明顯不同于典型的a型花崗巖,推測屬高度演化的i型花崗巖。地球化學特征顯示天柱山花崗巖類的成因與整個大別山造山帶內晚中生代的花崗巖類似,來自古老下地殼物質的部分熔融,形成于晚中生代整個中國東部巖石圈減薄的構造背景下。測得該復式巖體中花崗閃長巖和堿長花崗巖的la-icp-ms鋯石u-pb年齡分別為127.8±0.7ma和127.7±1.0ma,兩者的侵位年齡幾乎完全一致,巖相特征也顯示,堿長花崗質巖漿侵位時,花崗閃長巖尚未完全固結。

金廠溝梁-二道溝金礦田內花崗巖類侵入體shrimp鋯石u-ph定年結果表明,該區(qū)中生代以來到少經歷了三次中酸性巖漿侵入作用,它們分別以西臺子二長花崗巖、婁上含輝石石英閃長巖和西對面溝花崗閃長巖及閃長玢巖脈在218±4ma(印支期)、161±1ma(燕山早期)和126±1ma(燕山晚期)的侵位為標志?；◢弾r類的地球化學資料表明,這些花崗巖類侵入體形成與造山作用有關,為造山后或陸內拉張作用的產物。二道溝礦區(qū)成礦前或成礦期閃長玢巖脈的年齡126±1ma限定了該區(qū)金礦化的最大年齡;結合前人有關年代學資料,認為本區(qū)金礦化應發(fā)生在126～118ma。這說明金廠溝梁-二道溝金礦田的金礦床與我國膠東、小秦嶺和遼東等地區(qū)的金礦床是同時形成的,再次證明燕山晚期是中國最重要而廣泛的金成礦期。此外,在這些主要的金礦區(qū)內,金礦化時間上均具有與各自區(qū)內最晚一次花崗質巖漿作用同時或稍晚的特征,這可能指示金礦床是造山作用或區(qū)域構造-巖漿演化最晚期的產物。

大別山不僅出露含柯石英和含金剛石的榴輝巖,而且有相當面積的麻粒巖相巖石和角閃巖相巖石。近年已應用多種年代學方法對榴輝巖進行了較為系統(tǒng)的定年研究,但有關麻粒巖相巖石的年代學研究少有報道,因而尚不能為了解麻粒巖與榴輝巖的成因聯系,特別是為探索大別雜巖前寒武紀構造演化提供年代學制約。本文擬對中酸性麻粒巖和侵入其中的變形花崗巖的單晶-微量鋯石u-pb定年結果進行報道。

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祁連南緣嗷嘮山花崗巖鋯石的shrimp年齡變化于445～496ma之間,平均為473ma,屬早奧陶世。年齡值的統(tǒng)計出現兩個峰值,第一個峰值與區(qū)內榴輝巖的相同(495ma),可能反映花崗巖源巖的部分熔融時代,第二個年齡峰值可能反映了花崗質巖漿的冷凝結晶時代(465ma)。該花崗巖的巖石地球化學特征類似于ⅰ型花崗巖,有關構造環(huán)境判別圖解得出,該花崗巖類似于島弧或活動陸緣環(huán)境。結合區(qū)域地質特征和花崗巖的鋯石shrimp年齡特征,我們認為,早奧