内蒙古宾巴勒查干粗中粒正长花岗岩年代学及岩石地球化学

内蒙古黄岗锡铁矿是大兴安岭南段成矿带中的一个重要矿床。la-icp-ms锆石u-pb测年结果表明,黄岗岩体中的钾长花岗岩和花岗斑岩分别形成于136.7±1.1ma和136.8±0.57ma,属早白垩世的产物。黄岗花岗岩体sio2含量较高(66.81%~77.39%),al2o3含量低(11.33%~14.54%),显著贫镁,alk较高(5.65%~10.67%),k2o/na2o值在0.32~10.53,平均为2.78。稀土配分曲线呈右倾轻稀土富集型,铕强烈亏损,δeu值为0.03~0.20。富集高场强元素zr、hf和大离子亲石元素rb、u、th,而元素p、ti、ba、sr明显亏损,具有与洋岛玄武岩相似的y/nb等元素比值(>1.2)。上述特征与典型的a1型板内非造山花岗岩一致,其成因可能为在岩石圈伸展环境下,幔源岩浆的底侵促使上覆的先存地壳发生部分熔融形成花岗质岩浆,岩浆源区与壳幔混熔作用有关。

双沟狗头坡花岗岩属高sio2、k2o的过铝质a2型后造山(后碰撞)型花岗岩,形成于伸展构造背景下(地壳厚度<15km)。u-pb锆石测年得到双沟岩体的年龄为235.4±1.4ma。结合区域地质资料分析,双沟岩体的侵位时间和地球化学性质说明t2末期之前,金沙江-哀牢山洋盆业已闭合,碰撞造山期已经结束,研究区进入了造山带垮塌机制下后造山的伸展阶段。

金沙江弧盆体系消减与碰撞的确切时间存在较大的争议.运用la-icp-ms地质年代学、地球化学及sr-nd同位素方法研究金沙江缝合带周边的花岗岩体.贡卡花岗闪长岩(232ma)和羊拉花岗闪长岩(229.6ma)形成于印支期,羊拉二长花岗岩(261ma)形成于海西-印支期.羊拉二长花岗岩地球化学特征类似o型埃达克岩,由大洋板片熔融与地幔楔交代(mg#=55～61.8>40),且上升过程与岩浆房酸性岩浆混合,形成于俯冲消减环境;贡卡花岗闪长岩和羊拉花岗闪长岩可能由类似扬子地块的崇山群玄武质岩石和变质表壳岩部分熔融形成,产于碰撞后环境.金沙江缝合带从中二叠世末期-晚二叠世早期持续俯冲;碰撞阶段可能于晚二叠世末期开始,在中三叠世早期结束.

门巴区晚白垩世花岗岩主要分布于冈底斯中段的扎雪、金达和桑巴附近,由黑云母钾长花岗岩、钾长花岗岩和二云母钾长花岗岩及花岗闪长岩等组成。其中花岗闪长岩shrimp锆石u-pb年龄为68.8±1.6ma;钾长花岗岩黑云母k-ar年龄为78.2±1.2ma和81.5±1.4ma;黑云母钾长花岗岩和二云母钾长花岗岩的黑云母k-ar分别为90.8±1.81ma和91.2±1.8ma。岩石学和地球化学分析结果表明,s型和低sr低yb特征的黑云母钾长花岗岩和二云母钾长花岗岩形成于拉萨地块与羌塘地块碰撞造山过程中的地壳加厚背景;s型和总体低sr、高yb特征的钾长花岗岩形成于造山带晚期阶段的伸展背景;i型花岗闪长岩应是新特提斯洋俯冲作用的结果,形成于岛弧构造环境。

材玛花岗岩体为班公湖-怒江成矿带西段日土-多不杂岩浆弧带的成矿岩体之一。对材玛岩体的中粒黑云二长花岗岩进行锆石la-icp-msu-pb同位素测试,结果为165.1±1.5ma(n=17,mswd=0.86);全岩rb-sr同位素年龄为163.5±2ma(n=5),材玛岩体的形成年龄为163～165ma(中侏罗世)。材玛岩体属于高钾钙碱性系列,σree=109.5～225.2(10-6),lree富集,lree/hree=2.37～7.77,并伴随eu的亏损。微量元素特征表现为着强烈的ba、nb、p、ti亏损和th、u、pb富集,以及zr的弱亏损。材玛岩体为班-怒带向北俯冲作用的产物,为岛弧型岩浆岩,物质来源为俯冲带之上的地幔部分熔融,并有地壳物质混熔。

赣南白面石铀矿区是华南重要的火山岩型铀矿区,矿体产在白面石火山盆地的玄武岩和砂岩中。该火山盆地基底为白面石花岗岩,以前的研究表明是白面石花岗岩为铀矿化提供了成矿所需的铀。锆石la-icp-msu-pb同位素定年研究表明白面石花岗岩形成于(241±7)ma,为印支期花岗岩。白面石花岗岩主要岩性为中细粒二云母花岗岩,岩石具有高硅(sio2含量为71.99%～73.82%)、高铝(al2o3含量13.26%～14.57%)的特点,铝饱和指数a/cnk为1.15～1.28,属于强过铝花岗岩。微量元素组成特征表现为富集rb,th,ta和亏损sr,ba,ti和eu。稀土元素显示轻稀土富集和eu负异常的特点。白面石岩体具有较高的(87sr/86sr)i比值(0.71162～0.71613)和较低的εnd(t)值(-13.9～-12.2),两阶段nd同位素模式年龄变化为2.01ga～2.15ga。岩浆期锆石具有较低的εhf(t)值,变化为-15.1～-11.9,两阶段hf模式年龄计算为2.01ga～2.21ga,与nd模式年龄一致。岩相学和地球化学特征均表明白面石花岗岩属于典型的强过铝s型花岗岩,结合年代学和同位素特征,推测其源区可能是类似于桃溪群的变质沉积岩。白面石花岗岩的地球化学特征类似于华南许多的产铀花岗岩,可能是多期变质和重熔事件使其成为富铀花岗岩,随后在后期的地壳拉张导致的热液活动中转移铀,为铀矿化提供铀源。

鞍山小岭子花岗岩岩浆锆石离子探针年龄为130.2±2.7ma,形成于早白垩世。小岭子花岗岩高sio2、na2o+k2o、tfeo/mgo,富集轻稀土元素和高场强元素zr、nb、y,低cao、ba、sr,地球化学组成与该区大范围分布的千山花岗岩十分相似,具a型花岗岩特征,其形成与古太平洋板块俯冲至中国大陆东部之下引起的拉张有关。

白石崖铁矿为都兰地区一处典型的矽卡岩型铁多金属矿床。通过对花岗岩年代学和岩石地球化学研究表明,白石崖花岗岩侵位于(238±1)ma,富硅(sio2=70.01%~76.01%)、富碱(k2o+na2o=6.64%~8.41%)、feo*/mgo比值(平均22.87)较高、贫镁(mgo=0.04%~0.39%),k2o/na2o>1,a.i.=0.88~0.99,a/cnk=0.62~0.83,属偏铝钙碱性岩石;稀土分布曲线呈"海鸥式"分布特征,显示较强的eu负异常(δeu=0.10~0.70);微量元素特征显示具较高的zr(172×10-6~205×10-6)、nb(11×10-6~31×10-6)和y(21.9×10-6~50.1×10-6),较低的sr(40×10-6~223×10-6)、ba(168×10-6~690×10-6);在微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示明显的ba,sr,p和ti的负异常,表明白石崖花岗岩为a型花岗岩。结合区域构造演化,认为该区花岗岩形成于造山后的伸展环境,属a2型花岗岩。三叠纪时,东昆仑地区处于后碰撞构造阶段,俯冲板片发生断裂,岩石圈拆沉,引发大范围的地壳伸展减薄,软流圈物质上涌,上涌的软流圈物质与地壳直接接触,对上覆长英质地壳的直接加热作用促使其部分熔融,长石、榍石等分离结晶,形成该区a型花岗岩。

新疆天格尔地区的碱长花岗岩出露于中天山与北天山构造带的结合部位,主要由石英和条纹长石组成,含少量斜长石和黑云母。对该岩体进行了全岩主量、微量元素分析和锆石la-icp-msu-pb定年。主量和微量元素分析结果表明,岩石具有高的sio_2、k_2o+na_2o(k_2o>na_2o)、rb、th、u和∑ree(除eu外)含量,低的cao、tio_2、ba、sr、p和eu含量,属于富钾钙碱性花岗岩,具有向a型花岗岩过渡的后碰撞富钾钙碱性花岗岩的特征,形成于天山后碰撞由挤压向拉张构造体制转变的过渡时期。锆石la-icp-msu-pb定年研究获得269.7±0.7ma的岩体侵位年龄,表明北天山古洋盆于晚石炭世闭合,天山与准噶尔、塔里木联结成统一的大陆后,石炭纪末期-中二叠世天山造山带处于挤压向拉张构造体制转变的过渡时期,在中天山北缘以发生大规模右行走滑剪切为标志,形成冰达坂韧性剪切带,同时发生强烈的韧性剪切成岩成矿作用,形成天格尔金矿带及其中的诸多金矿床和矿点,并引起壳、幔物质部分重熔产生岩浆、沿中天山与北天山间的地壳薄弱地带侵位

i 内蒙古固阳县花岗岩岩石地球化学特征 摘要 研究内蒙古固阳县二叠纪侵入的花岗岩的化学组成，包含其成分的来源、含量、分 布、种类及化学变化。 岩石地球化学是近代岩石学和地球化学的交叉学科。研究各类岩岩石中的主量元 素、微量元素和同位素，用于探讨岩石源区、岩石成因、岩石演化和岩石产出的构造环 境等方面基础理论问题。 本区岩浆活动从色尔腾山期到燕山期均有，以侵入活动为主，喷发活动主要集中于 中元古代白云鄂博期，为一套中酸性—基性火山岩建造，另外还广泛发育一套钾玄岩。 侵入岩类型齐全，分布广，侵入于白云鄂博群中，接触带普遍混合岩化，该区出露的岩 浆岩，按成分可分为超基性岩、碱性基性岩类和酸性岩类。 火成碳酸岩的最大岩体为赋矿白云石碳酸岩体，其次为侵入的碳酸岩墙。酸性岩类 包括中粗粒黑云母花岗岩、角闪石黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩及酸性岩脉；而黑 云母花岗岩与二长花岗岩主

对东天山黄山—镜儿泉一带黄山南、镜儿泉、图拉尔根沟三个过铝花岗岩作了岩相学、矿物学、地球化学、sr-nd同位素和锆石u-pb年代学研究。锆石u-pbla-icp-ms原位定年测得黄山南岩体结晶年龄为259.9±1.4ma(mswd=0.86),图拉尔根沟岩体结晶年龄为275.4±8.3ma(mswd=29),均侵位于二叠纪碰撞后伸展环境。三个过铝花岗岩均具有低锶同位素初始比值(i_(sr)=0.6969～0.70396)、高ε_(nd)(t)值(+5.5～+7.2)以及年轻的亏损地幔单阶段模式年龄(t_(dm)=0.48～0.56ga),表明其岩浆源区均为来源于亏损地幔的新生地壳岩石。这种新生地壳岩石可能为偏酸性的火山岩。三个岩体的矿物学和地球化学可分为两类:一类以黄山南白云母花岗岩为代表,为强过铝花岗岩(a/cnk>1.1),强烈亏损ba、sr和ti而富集cs、rb和k,具有高的rb/sr(2.03～14.5)和al_2o_3/tio_2(110～1592),低的nb/ta(3.24～6.76)比值,其稀土元素配分曲线呈"v"字形,显示强烈铕亏损(eu/eu~*=0.04～0.55),表明这类岩体的直接源岩以泥质岩为主。另一类以图拉尔根沟二云母花岗岩为代表,为弱过铝(1<a/cnk<1.1)花岗岩,亏损nb、ta和ti而富集rb、ba和k,具低的rb/sr(0.44～0.69)、al_2o_3/tio_2(135～205)和较高的nb/ta(12.8～18.4),其稀土元素配分曲线向右陡倾斜,铕负异常不显著(eu/eu~*=0.65～0.96),表明其直接源岩以碎屑岩为主。镜儿泉岩体的岩石化学多变性表明,该岩体不同地段的岩浆分别来自以泥质岩为主和以碎屑岩为主的源区,来自两种源区的岩浆在岩体结晶之前未能充分混均。黄山南岩体和图拉尔根淘岩体中继承性锆石的志留、泥盆和石炭纪年龄表明,作为这两个岩体直接源区的泥质岩和碎屑岩可能是志留、泥盆和石炭纪新生亏损幔源岩石经历风化—沉积旋回的产物。在碰撞后的二叠纪伸展阶段,黄山—镜儿泉一带发生过幔源岩浆的内侵,内侵岩浆热量造成了位于中-上部地壳新生幔源物质部分熔融,形成了这一带的过铝花岗岩。

山阳色河二长花岗岩出露于泥盆纪地层中,并与泥盆纪地层呈断层接触关系。花岗岩主要由钾长石、斜长石和石英组成,其sio2含量介于71%～77%之间、高碱(k2o+na2o=7.43%～8.50%),低cao(0.25%～2.81%),为高钾钙碱性花岗岩,a/cnk的平均值为<1.05,属弱过铝质岩石;较强的轻、重稀土元素分馏程度[(la/yb)n=4.23],明显的eu负异常(δeu=0.511),富集rb、th、k、la和cs等大离子亲石元素,亏损ba、nb、sr、p和ti元素为特征,属后碰撞花岗岩类。在泥盆纪地层中的花岗岩砾石的岩石地球化学与色河二长花岗岩具有形似性质,高精度的锆石shrimpⅱu-pb定年获得花岗岩与花岗岩砾石形成时代相一致,分别为709±5ma和700±11ma。山阳后碰撞花岗岩的发现,标志着新元古代在东秦岭地区表现为造山后伸展拉张阶段,从而为东秦岭造山带从元古代到古生代的构造体制转换提供证据。

内蒙古道伦达坝铜钨多金属矿是大兴安岭南段近年来新发现的一个铜、钨、锡共生的多金属矿床,成矿与中粗粒黑云母花岗岩密切相关,但其形成时代还存在较大争议,对岩浆来源缺乏足够的研究。本文对道伦达坝矿床内黑云母花岗岩进行了系统的岩石地球化学、年代学、hf-pb同位素地球化学组成测试。道伦达坝黑云母花岗岩sio2含量为65.42%～67.41%,富铝、钾,a/nck值为1.08～1.27,cipw标准矿物刚玉含量较高(1.82%～4.08%),岩石属于过铝质s型花岗岩。微量、稀土元素组成表现出的轻稀土富集、重稀土亏损型式和eu负异常以及明显的nb、ta、sr、ti亏损的特点显示为壳源成因的火山弧花岗岩。la-icp-ms锆石u-pb测年结果表明其形成年龄为292.1±0.84ma(mswd=1.18)～292.5±0.88ma(mswd=0.46)。hf同位素测试结果显示,道伦达坝黑云母花岗岩的εhf(t)=-0.8～+13.3,176hf/177hf比值(0.282643～0.282804)偏低,二阶段hf同位素模式年龄较高(740～1024ma)。全岩pb同位素组成较均一,206pb/204pb介于18.416～18.766,207pb/204pb介于15.519～15.542,208pb/204pb变化在38.238～39.460。黑云母花岗岩为早二叠世西伯利亚板块南缘俯冲增生背景下的产物,主要源自从亏损地幔新增生的年轻地壳物质的部分重熔,在侵位过程中可能受到了残留的古地壳或岩石圈地幔的混染。古生代是兴蒙造山带的一个重要的成矿阶段,矿化以岛弧或活动大陆边缘背景下的斑岩-矽卡岩-热液脉型铜钼金多金属矿床为主。

淡色花岗岩(leucogranite)是一类高铝高硅碱的酸性侵入岩,主要地球化学特征是:sio2≥72%,al2o3≥14%,na2o+k2o~8.5%,富rb,亏损th、ba、sr,稀土总量较一般花岗岩低(∑ree=(40~120)×10-6),且表现为中等分异的轻稀土弱富集型,一般具有eu负异常;sr-nd-pb-o同位素指示其岩浆明显的陆壳来源。淡色花岗岩主要发育于陆壳(俯冲)碰撞加厚带,由逆冲折返的俯冲板片变沉积岩部分经过脱水熔融产生。淡色花岗岩可划分为三种不同的岩石类型:(1)二云母型淡色花岗岩,由变泥质岩(或变硬砂岩)在中地壳水平经黑云母(和/或白云母)脱水熔融产生;(2)电气石型淡色花岗岩,由变泥质岩在较低温度下经白云母脱水熔融产生;(3)石榴子石型淡色花岗岩,由长英质下地壳经黑云母脱水熔融产生。源区残留独居石、磷灰石等富ree矿物是淡色花岗岩亏损ree、th等元素的原因。源岩为变泥质岩及源区残留钾长石是淡色花岗岩亏损sr、ba的主要原因。

东七一山碱长花岗岩是内蒙古北山地区规模最大的稀有金属矿化花岗岩,本文在前期岩石学及成矿特征研究基础上,首次对其岩石地球化学、同位素地球化学及年代学进行了分析探讨。岩石富硅、富碱,贫ti、fe、mg、mn等基性组分,属高钾钙碱性系列岩石。稀土元素配分模式显示eu强亏损特征,δeu<0.1,ba、sr、p、ti相对地幔显著亏损,而rb、nb+ta、w、mo、li等元素明显富集。两类碱长花岗岩的rb-sr等时线年龄为128.2±1.1ma,相关系数为0.9999,isr=0.70979,说明岩体的物质来源具有明显的壳源特征。147sm/144nd值相对亏损地幔值偏高,而143nd/144nd值偏低,pb同位素以富含放射性成因铅为特征。结合岩石学和产出环境研究成果,认为该碱长花岗岩是在燕山晚期,由区域钾长花岗岩浆在壳层挤压-拉伸环境中进一步分异演化形成的,先形成的是碱长花岗斑岩,构成了似斑状碱长花岗岩的外部相,而似斑状碱长花岗岩是在相对封闭且挥发组分和稀有元素进一步富集、结晶分异较缓慢的过程中形成的,由残余流体产生的自交代作用也相对更发育,导致形成与锂云母化、次生钠长石化和硅化关系更密切的铌-钽、钨、锡、铷等稀有金属矿化。以上认识对在北山地区寻找与中生代花岗岩浆活动有关的金属矿产,特别是铌-钽、钨、锡、铷、钼矿产,具有重要的指导意义。

东天山觉罗塔格地区广泛发育的晚古生代岩浆岩及相关的矿产一直是东天山大地构造研究的焦点。觉罗塔格南缘红云滩花岗质岩体的岩石、矿物组合显示典型的钙碱性火山弧花岗岩特征。岩石地球化学研究表明,该花岗质岩石富集大离子亲石元素而亏损高场强元素,是洋壳俯冲所导致的下地壳物质部分熔融、岩浆分离结晶和上地壳同化混染作用的产物。lam-icp/ms锆石定年结果表明,红云滩花岗岩侵位于早-中石炭世(328．5±9．3ma)。结合觉罗塔格地区由南至北,晚古生代矿产分布由火山沉积-热液改造型铁矿向斑岩型铜钼矿过渡的特征、火山-沉积岩分布和该区晚古生代的大地构造演化历史,作者推测:早古生代觉罗塔格洋向塔里木板块俯冲并形成中天山岛弧之后,该洋盆并未完全消亡,并于晚古生代时极性反转,向北俯冲于准-吐-哈地块之下。红云滩花岗岩正是形成于晚古生代觉罗塔格俯冲洋壳之上的火山弧环境。觉罗塔格地区晚古生代的岩浆岩,火山-沉积岩和矿产分布均不同程度受控于这一大地构造背景。

通过对贝勒库都克一带花岗岩类的岩相学、岩石化学特征的详细研究,结合最新的大地构造学和地球化学研究资料,贝勒库都克序列中主要岩性有细中粒不等粒正长花岗岩,似斑状中粒含黑云正长花岗岩,似斑状中粒含黑云二长花岗岩,细粒正长花岗岩,似斑状细粒二长花岗岩。岩石化学总体上具有高硅、高铝、贫钙镁.贝勒库都克岩体明显富集rb,th,ce,亏损ba,ta,zr,eu等元素。稀土元素含量较高,稀土元素配分模式呈较平坦的＂v＂字型体,地球化学以铕强亏损为特征;贝勒库都克花岗岩形成在碰撞,造山之后,相对稳定的环境。

锡林浩特市白音锡勒牧场地区处于华北板块和西伯利亚板块之上,构造上处于兴蒙造山带内,是显生宙大陆地壳增生十分主要的组成部分,研究该地花岗岩对于认识海西——印支期的构造演化具有重要意义。目前,对于该区大地构造情况有两种不同观点。其一认为西伯利亚板块和华北板块拼合于晚泥盆世,认为其是造山后演化阶段,如施光海等(2004)在锡林浩特市南发现的a型花岗岩,侵位年龄为276ma,是造山后伸展事件的产物。其

敖仑花斑岩铜钼矿床位于大兴安岭南段西拉木伦河断裂北侧,矿床赋存于花岗闪长斑岩岩体及长英质角岩中。矿区脉岩发育,多形成于花岗闪长斑岩体及成矿之后。岩石地球化学表明,赋矿斑岩具有高si、富al、na,低ca、mg和fe2o3t,a/cnk值小于1.1等特征,为偏钠质的高钾钙碱性ⅰ型花岗岩;稀土元素具微弱负eu异常,轻重稀土分异比较明显,lree/hree值在11.43～18.33,lan/ybn值在14.64～37.55;岩石具高sr(>400×10-6),低y(≤18×10-6)和yb(≤1.9×10-6),显示出典型的埃达克岩特征。矿区后期的脉岩中,流纹斑岩与赋矿斑岩的地球化学特征差别较大,具有低sr,高y和yb,明显的负eu异常等特征,反映其构造背景为张性环境;英安斑岩具有弱的负eu异常,轻重稀土分异度高于流纹斑岩,但略低于花岗闪长斑岩。通过分析矿区花岗岩岩类的地球化学特征及形成构造环境,认为敖仑花铜钼矿床具有有利的成矿条件和很大的找矿潜力。

个旧地区是我国的超大型的锡铜多金属矿集区,其锡矿床规模居我国及世界首位.个旧地区岩浆岩广泛发育,其中花岗岩在该地区分布最为广泛.在大量参阅前人研究成果及认真观察岩体的野外地质特征的基础上,文章拟从岩石学及岩石地球化学的角度尝试性探讨个旧花岗岩的形成原因.

研究区花岗岩类广泛发育，除西南部外，测区各处均有分布。岩体以岩基或岩株状产出，区域上受北东向、北北东向构造控制，基本沿北东、北北东向展布。

荷花坪锡多金属矿床是近年来发现的大型矿床,该矿锡的储量13万吨。矿区内发育有印支和燕山期两个时代花岗岩。由于极高的u、th含量,本次分析的二云母花岗岩中锆石所获得的定年数据不是很谐和,其中8个点位的206pb/238u年龄在243ma到247ma之间,加权平均年龄为(245.2±2.3)ma,5颗海西期继承