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中俄阿尔泰山中生代花岗岩与稀有金属矿床的初步对比分析

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岩石学报 2008年第4期24卷 655-660页

作者：韩宝福造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

中国阿尔泰山和俄罗斯阿尔泰山均属于阿尔泰山脉的组成部分,地理上互相连接,地质上具有相似的古生代演化历史,同样都发育中生代花岗岩及伴生的稀有金属矿床。中国阿尔泰山和俄罗斯阿尔泰山的中生代花岗岩及其稀有金属矿床既表现出一定... 详细信息

中国阿尔泰山和俄罗斯阿尔泰山均属于阿尔泰山脉的组成部分,地理上互相连接,地质上具有相似的古生代演化历史,同样都发育中生代花岗岩及伴生的稀有金属矿床。中国阿尔泰山和俄罗斯阿尔泰山的中生代花岗岩及其稀有金属矿床既表现出一定的相似性,也存在一定的差别。两地与稀有金属矿床有关的中生代花岗岩主要为S型花岗岩,属于非造山花岗岩类,但在俄罗斯阿尔泰山发育以岩珠和岩脉型钨-钼、锂-钽为主的稀有金属矿床,时限为晚三叠世和早侏罗世,而中国阿尔泰山则发育以花岗伟晶岩脉型锂-铍-铌-钽为主的稀有金属矿床,时限从晚三叠世到晚侏罗世。这些花岗岩具有相似的Sr- Nd同位素特征,但^(87)Sr/^(86)Sr初始比值变化很大,可能是岩浆-流体作用的结果,而变化较小的ε_(Nd)(t)值与富集地幔来源的岩浆基本相当,或者可以解释为幔源岩浆与地壳物质混合的结果。

关键词：阿尔泰山中生代花岗岩类非造山稀有金属矿床

华北北部武川-康保地区中元古代晚期花岗岩类基本特征及其构造意义

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岩石学报 2004年第3期20卷 433-438页

作者：张臣韩宝福北京大学地球与空间科学学院北京100871

华北板块北缘武川-康保地区出露的中元古代晚期花岗岩主要为黑云母花岗岩类和二长花岗岩类,化学成分富SiO_2、K_2O,贫FeO、CaO、MgO,TiO_2,A/CNK平均大于1.1,具过铝质花岗岩特征。微量元素Nb、Sr、P、Ti相对亏损,而Rb、K、Ta、Nd相对富... 详细信息

华北板块北缘武川-康保地区出露的中元古代晚期花岗岩主要为黑云母花岗岩类和二长花岗岩类,化学成分富SiO_2、K_2O,贫FeO、CaO、MgO,TiO_2,A/CNK平均大于1.1,具过铝质花岗岩特征。微量元素Nb、Sr、P、Ti相对亏损,而Rb、K、Ta、Nd相对富集;轻重稀土较强分馏(La/Yb)_N=6.61～54.63,负铕异常明显,具有碰撞成因S型花岗岩特征。花岗岩呈东西向带状展布,并与北侧白乃庙(白乃庙群)和阜新旧庙(魏家沟岩群)中元古代古岛弧链及开原蛇绿混杂岩带平行,这表明该区中元古代晚期存在一个强烈的俯冲碰撞造山过程,同碰撞花岗岩带的存在无疑是该区中元古代造山带的重要标志,这一碰撞造山事件为华北板块在Rodinia超大陆的拼合模式提供了最基本的制约条件。

关键词：中元古代 S型花岗岩类造山带

新疆东准噶尔二台北花岗岩体和包体的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

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岩石学报 2004年第5期20卷 1263-1270页

作者：李宗怀韩宝福宋彪北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室北京离子探针中心

高精度SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,二台北花岗闪长岩的形成时代为299.3±8.7Ma,代表了岩浆侵入到上地壳的年龄;其中所含的暗色微粒包体形成时代为301.5±6.6Ma,与寄主岩石的时代在误差范围内完全相同。结合野外、岩相学和主量、微量元... 详细信息

高精度SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,二台北花岗闪长岩的形成时代为299.3±8.7Ma,代表了岩浆侵入到上地壳的年龄;其中所含的暗色微粒包体形成时代为301.5±6.6Ma,与寄主岩石的时代在误差范围内完全相同。结合野外、岩相学和主量、微量元素地球化学特征分析,偏基性的暗色微粒闪长质包体与寄主花岗闪长质岩浆并非有直接成因联系,包体可能是由过冷的镁铁质岩浆混入到花岗闪长质岩浆中发生快速冷凝,然后被花岗闪长质岩浆携带、侵入到上地壳中形成的。因此,花岗闪长岩及其包体才能够具有相同的SHRIMP锆石U-Pb年龄。二台北岩体与东准噶尔广泛分布的以碱性花岗岩为代表的后碰撞花岗岩具有相同的形成时代,乌伦古-斋桑泊断裂北侧的花岗闪长岩、石英闪长岩等和断裂南侧的碱性花岗岩、钾长花岗岩等的形成时代非常相近,应该是同一期岩浆活动的产物,无法区分出先后顺序。而这些岩体普遍具有低的^(87)Sr/^(86)Sr初始比值和正的ε_(Nd)(t)值,表明它们都是新疆北部晚古生代幔源岩浆活动的产物,它们的形成和演化提供了准噶尔地区后碰撞幔源岩浆底侵作用导致大陆地壳垂向生长过程的信息。

关键词：二台北岩体 SHRIMP 锆石U-Pb年龄准噶尔地区微粒包体

新疆北部乌恰沟地区镁铁质侵入岩的年代学、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成:对地幔源区特征和深部过程的约束

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岩石学报 2006年第5期22卷 1201-1214页

作者：陈立辉韩宝福北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室

阿尔泰造山带东段的乌恰沟地区发育大量镁铁质侵入岩（岩脉或小岩体），包括闪长玢岩和具堆积结构的角闪辉长岩和橄榄辉长岩。锆石SHRIMP U-Pb同住素定年结果说明这些镁铁质岩浆的侵位时间为257．4±5．3Ma，与峨眉山玄武岩相近（259±... 详细信息

阿尔泰造山带东段的乌恰沟地区发育大量镁铁质侵入岩（岩脉或小岩体），包括闪长玢岩和具堆积结构的角闪辉长岩和橄榄辉长岩。锆石SHRIMP U-Pb同住素定年结果说明这些镁铁质岩浆的侵位时间为257．4±5．3Ma，与峨眉山玄武岩相近（259±3Ma）。在微量元素原始地幔标准化图上，它们共同的特征是富集大离子亲石元素，亏损Nb和Ta，具K和Pb的正异常，LREE相对HREE富集，即具孤火山岩的地球化学特征。同时它们之间还存在互补的地球化学特征，如闪长玢岩存在Ba、Sr、Eu、P和Ti的负异常，橄榄辉长岩具有Ba、Sr、Eu、P的正异常，而角闪辉长岩具有Ti的正异常。如果扣除围岩混染和后期流体交代的影响，这些岩石的Sr-Nd-Pb同位素组成基本一致，因此闪长玢岩和两种辉长岩分别代表同源岩浆因结晶分离作用形成的演化岩浆和堆晶岩。乌恰沟晚二叠世镁铁质侵入岩和新疆北部早二叠世与铜镍矿有关的基性-超基性杂岩体都具有与孤火山岩相似的地球化学特征，反映了被俯冲改造的陆下岩石圈地幔的地球化学特征。但是与后者相比，前者的Mg^#值、εNd（t）值和La／Nb比明显偏低，暗示存在软流圈地幔来源物质的显著贡献。综合阿尔泰乌恰沟地区镁铁质侵入岩的年代学、地球化学和同位素组成特征，我们推测该区在晚二叠世存在地幔柱与岩石圈地幔之间的相互作用。

关键词：镁铁质侵入岩岩石圈地幔地幔柱地球化学同位素阿尔泰造山带晚二叠世

内蒙古集宁新生代玄武岩的K-Ar年代学和地球化学及其深部动力学意义

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岩石学报 2006年第6期22卷 1597-1607页

作者：张文慧韩宝福北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室地球与空间科学学院北京100871

对内蒙古集宁地区四个新生代玄武岩剖面进行了K-Ar年代学及岩石地球化学的系统研究。K-Ar定年结果显示,集宁玄武岩的主要喷发期在晚渐新世至中新世,可分为三个喷发旋迴:～33Ma、22．8～22．1Ma和12．2～9．4Ma。玄武岩由拉斑玄武岩和碱... 详细信息

对内蒙古集宁地区四个新生代玄武岩剖面进行了K-Ar年代学及岩石地球化学的系统研究。K-Ar定年结果显示,集宁玄武岩的主要喷发期在晚渐新世至中新世,可分为三个喷发旋迴:～33Ma、22．8～22．1Ma和12．2～9．4Ma。玄武岩由拉斑玄武岩和碱性玄武岩组成。SiO_2和MgO含量变化范围分别为46．4～52．3wt%和5．1～7．8wt%,微量元素特征总体上与OIB相似。集宁的三个喷发旋迴有一个共同的特点,即在每一旋迴底部,先出现的均为拉斑玄武岩,向上变为碱性玄武岩。从第一至第三旋迴,碱性玄武岩Yb含量逐渐增加,La/Yb比值逐渐减小,暗示集宁地区在这一时期曾发生过岩石圈减薄。由于集宁碱性玄武岩的地球化学特征从早期至晚期逐渐接近拉斑玄武岩,且两者的Nd、Sr同位素特征相似,因此,该区岩石圈的减薄可能是软流圈热物质上涌,对岩石圈产生底蚀作用的结果。拉斑玄武岩的存在可能代表了岩石圈减薄在地表的显示,是被底蚀的岩石圈与少量上涌软流圈的熔融物质混合的产物。通过对比集宁、汉诺坝、赤峰、阿巴嘎、大同等地新生代玄武岩的K-Ar年龄和岩性分布特征,推测这一区域的岩石圈减薄在时间、空间及减薄强度上均存在不均一性。

关键词：新生代玄武岩年代学地球化学岩石圈减薄集宁

新疆东准噶尔北部地区中泥盆世双峰式火山岩组合

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地质学报 1991年第4期65卷 317-328页

作者：韩宝福北京大学地质学系

新疆北部额尔齐斯河和乌伦古河之间的东准噶尔北部地区的中泥盆世火山岩,可以分成基性火山岩和酸性火山岩两类。中性火山岩的缺乏使之不能成为钙碱性火山岩系列,并明显表现出火山岩成分间断,说明这是一个典型的双峰式火山岩组合。双峰... 详细信息

新疆北部额尔齐斯河和乌伦古河之间的东准噶尔北部地区的中泥盆世火山岩,可以分成基性火山岩和酸性火山岩两类。中性火山岩的缺乏使之不能成为钙碱性火山岩系列,并明显表现出火山岩成分间断,说明这是一个典型的双峰式火山岩组合。双峰式火山岩组合的形成和大陆裂谷作用或大陆拉伸作用有密切关系。在地壳减薄较强烈的地方,地幔部分熔融产生的岩浆直接上升到地表喷发,形成基性火山岩,但岩浆在上升过程中经历了橄榄石和(或)部分辉石的分离作用;在地壳减薄较小的地方,上升的幔源岩浆在下地壳中聚集,导致下地壳部分熔融,所产生的岩浆在地表喷发,形成酸性火山岩。

关键词：火山岩双峰式泥盆世新疆

河北平泉光头山碱性花岗岩的时代、Nd-Sr同位素特征及其对华北早中生代壳幔相互作用的意义

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岩石学报 2004年第6期20卷 1375-1388页

作者：韩宝福加加美宽雄李惠民造山带与地壳演化教育部重点实验室(北京大学)北京大学地质学系北京100871

光头山碱性花岗岩产出在华北北部的前寒武纪基底变质岩系之中,造岩矿物组合为石英+碱性长石+纳铁闪石+霓辉石+钠铁非石±星叶石,副矿物有锆石、钛铁矿、硅钛铈铁矿等。晚期的伟晶岩囊状体由颗粒粗大的石英、碱性长石和纳铁闪石等组成,全... 详细信息

光头山碱性花岗岩产出在华北北部的前寒武纪基底变质岩系之中,造岩矿物组合为石英+碱性长石+纳铁闪石+霓辉石+钠铁非石±星叶石,副矿物有锆石、钛铁矿、硅钛铈铁矿等。晚期的伟晶岩囊状体由颗粒粗大的石英、碱性长石和纳铁闪石等组成,全岩Rb-Sr等时线年龄为T=200±16Ma,(^(87)Sr/^(86)Sr)_i=0.705±0.008,MSWD=11.2,代表冷却年龄,单颗粒锆石U-Pb谐和年龄为220±1Ma,代表岩体侵位时代。光头山碱性花岗岩以A/CNK<1和A/NK<1,Al_2O_3、MgO、CaO和Ba、Sr含量低,全碱含量、MnO和Rb、Ga等含量高,负Eu异常特别显著等为特征。矿物学和地球化学完全符合A型花岗岩的特征。光头山碱性花岗岩是华北地区早中生代后造山环境下岩浆活动的产物。光头山碱性花岗岩的ε_(Nd)(T=220Ma)平均值为-8.9,明显高于华北前寒武纪下地壳岩石的范围,而冀北地区前寒武纪高压麻粒岩地体虽具有大陆地幔的特征,但未经历过部分重熔,表明至少前寒武纪下地壳不可能是岩浆主要的或唯一的来源同样,现今华北下地壳由于时代较新,也不可能成为岩浆的源岩,对比时代相近的超镁铁岩和煌斑岩的Nd同位素特征,推测最可能的源区是1.8～1.9Ga形成的富集的岩石圈地幔。光头山碱性花岗岩和华北北缘早中生代侵入岩带规模很大,以富集地慢来源的岩浆为主,反映了当时的岩浆活动已经具有相当的规模和强度,如果130Ma前后中国东部大规模岩浆活动之时,是岩石圈减薄已经达到最大程度之际,那么,此前一定时间段内的幔源岩浆活动都有可能与岩石圈减薄从开始到鼎盛的过程有关,所以,华北北缘早中生代岩浆活动可能是华北中生代岩石圈减薄过程早期阶段的产物。与岩石圈减薄过程有关的早中生代岩浆活动还在中国东北地区东部和阿拉善北部形成了后造山A型花岗岩。与岩石圈减薄过程相关的早中生代侵入岩在一定范围内的带状分布,表明当时岩石圈减薄过程可能并没有涉及到整个中国东部地区只有到了侏罗纪-白垩纪,岩石圈减薄过程才在更大的区域内广泛发生。所以说,中国东部中新生代岩石圈减薄过程是在时间上从早中生代就已经开始、在空间上从华北北缘-中国东北地区东部开始向外逐渐扩展的一个深部过程。这个深部过程对应的地表表现是,先在华北北缘和中国东北东部地区形成规模很大的早中生代侵入岩带。而后,当岩石圈减薄过程扩展到整个中国东部时,岩浆活动才达到鼎盛时期,这可能就是中国东部侏罗纪-白垩纪大规模岩浆活动的深部原因所在。而以富集地幔源区为主的岩浆活动还导致了华北北缘地壳垂向生长。

关键词：锆石U-Pb年龄同位素地球化学 A型花岗岩壳幔相互作用中生代华北

后碰撞花岗岩类的多样性及其构造环境判别的复杂性

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地学前缘 2007年第3期14卷 64-72页

作者：韩宝福北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室地球与空间科学学院北京100871

造山带中普遍存在着相当数量的后碰撞花岗岩类。它们在时间上晚于碰撞事件形成,在空间上可以不受构造单元的严格控制,而是可以跨构造单元分布,有时可以侵入在蛇绿岩之中。后碰撞花岗岩类的主元素特征属于中—高钾钙碱性系列和钾玄岩系列... 详细信息

造山带中普遍存在着相当数量的后碰撞花岗岩类。它们在时间上晚于碰撞事件形成,在空间上可以不受构造单元的严格控制,而是可以跨构造单元分布,有时可以侵入在蛇绿岩之中。后碰撞花岗岩类的主元素特征属于中—高钾钙碱性系列和钾玄岩系列,但以钙碱性系列为主。按照MISA分类,后碰撞花岗岩类可以有I、S和A等3种类型,有的造山带以发育I型花岗岩类为主,而另一些造山带可以广泛发育S型花岗岩,而碱性A型花岗岩并不是在每个造山带都会出现。在微量元素构造环境判别图解上,后碰撞花岗岩类可以落在多种构造环境的区域。因此,仅仅依靠花岗岩类构造环境的地球化学判别图解会得出似是而非的结果。文中强调时空分布特征及区域地质构造的全面分析可能是厘定后碰撞花岗岩类最重要的依据,而在区域地质研究基础上的高精度锆石U-Pb年代学研究能够建立区域构造演化的年代学框架,进而准确地限定后碰撞花岗岩类岩浆活动的时限。

关键词：造山带后碰撞花岗岩类构造环境判别

内蒙古集宁新生代玄武岩的地幔源区特征:元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学证据

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岩石学报 2005年第6期21卷 1569-1582页

作者：张文慧韩宝福杜蔚刘志强北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院

内蒙古集宁玄武岩区位于华北克拉通北缘,东邻汉诺坝玄武岩区。由亚碱性的拉斑玄武岩及碱性的橄榄玄武岩、碧玄岩和碱玄岩组成。玄武岩的 SiO2与 TiO2含量分别为44.10～52.27wt.%和1.57～2.95wt.%,Mg~#(43-63)及 Ni 含量(27～210ppm)变... 详细信息

内蒙古集宁玄武岩区位于华北克拉通北缘,东邻汉诺坝玄武岩区。由亚碱性的拉斑玄武岩及碱性的橄榄玄武岩、碧玄岩和碱玄岩组成。玄武岩的 SiO2与 TiO2含量分别为44.10～52.27wt.%和1.57～2.95wt.%,Mg~#(43-63)及 Ni 含量(27～210ppm)变化范围较大。集宁玄武岩的微量元素原始地幔标准化曲线及 REE 球粒陨石标准化曲线与 OIB 相似,Sr、Nd同位素比值显示了较汉诺坝玄武岩富集的特征。研究表明,虽然集宁玄武岩浆经历了一定程度的橄榄石、单斜辉石的分离结晶作用,但微量元素及 Sr、Nd、Pb 同位素特征排除了幔源岩浆在喷发到地表过程中受到地壳物质显著混染的可能性。143Nd/144Nd、87Sr/86Sr vs.206Pb/204Pb 的线性相关性表明,集宁玄武岩至少来自两个地幔端元组分:EMI 和 PREMA,且端元组分与汉诺坝玄武岩相似。尖晶石二辉橄榄岩的低程度部分熔融(2～5%)熔体与石榴石二辉橄榄岩更低程度部分熔融(<2%)熔体的混合,可以解释集宁玄武岩稀土元素的变化特征。推测 EMI 位于岩石圈地幔之内且源区深度<70km,PREMA 则来自软流圈地幔。集宁碱性玄武岩与亚碱性玄武岩之间的地球化学差异,可能只是来自岩石圈地幔的 EMI 型熔体和来自软流圈地幔的 PREMA 型熔体在形成玄武岩浆时参与混合的比例不同,暗示该地区的岩石圈地幔与软流囤地幔之间经历了强烈的相互作用。集宁玄武岩与汉诺坝玄武岩相似的 Sr、Nd、Pb 同位素比值及相关性,说明它们具有相似的地幔源区,汉诺坝玄武岩的地球化学差异同样可以用 EMI 与 PREMA 组分对岩浆贡献程度的不同来解释。

关键词：新生代玄武岩集宁地幔源区部分熔融同位素