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鲁西地区新太古代地壳增生事件--来自花岗岩和二长花岗岩 U-Pb年代学、Hf同位素和岩石地球化学的证据

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吉林大学学报（地球科学版） 2022年第2期52卷 463-485页

作者：王跃周奇明张金龙周光峰中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司广西桂林541004 新疆油田公司石西油田作业区新疆克拉玛依834000

鲁西地区是全球完整保存新太古代早期TTG(英云闪长岩奥长花岗岩花岗闪长岩)和绿岩带的区域,是研究太古宙岩浆演化类型和太古宙时期壳幔作用以及构造模式的典型区域.本文在野外地质调查的基础上,通过年代学、Hf同位素和岩石地球化学等手... 详细信息

鲁西地区是全球完整保存新太古代早期TTG(英云闪长岩奥长花岗岩花岗闪长岩)和绿岩带的区域,是研究太古宙岩浆演化类型和太古宙时期壳幔作用以及构造模式的典型区域.本文在野外地质调查的基础上,通过年代学、Hf同位素和岩石地球化学等手段,探讨了鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩的地球化学特征和形成背景.鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩U Pb年龄主要为2537和2566Ma.花岗岩(TA1802)εHf(t)值为-1.4~2.9,平均值为0.65,二阶段模式年龄约为2.9Ga;二长花岗岩(TA1812)εHf(t)值为-0.4~2.7,平均值为1.31,二阶段模式年龄为3073~2886 Ma,平均值约为2.9Ga;二长花岗岩(TA1817)εHf(t)值为0.3~4.7,平均值为3.35,二阶段模式年龄为3032~2762Ma,平均值约为2.8Ga.在εHf(t)t图解上,鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩年龄演化线均落在2.9~2.8Ga地壳演化线上,且与二阶段模式年龄大致相同,即表明鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩源于2.9~2.8Ga的古老地壳重融.鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩均表现为高w(SiO2)、w(Al2O3)和富Na2O特征,大部分属于准铝质岩石.稀土元素球粒陨石标准化分布型式上,均表现为轻稀土元素(LREE)富集和重稀土元素(HREE)亏损,且中重稀土元素出现分馏.花岗岩样品中,有两个样品(TA18011与TA1824)表现出Ta富集,其余样品均表现为K、Rb、Ba和Th等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti亏损.二长花岗岩也同样表现为K、Rb、Ba和Th等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti亏损,部分熔融残余矿物存在石榴石、金红石以及少量斜长石、角闪石.根据上述地球化学特征,并结合区域地质特征,鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩构造背景为同碰撞背景,该构造模式是大陆地壳有效增生.

关键词：鲁西新太古代花岗岩类地球化学 U Pb年代学 Lu Hf同位素同碰撞

鲁西微山稀土矿床同位素特征及成矿物质来源指示

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地质与勘探 2023年第4期59卷 747-759页

作者：兰君张鹏邢楠李得建杨云涛徐洪岩李衣鑫康志强王健山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队山东泰安271000 山东省稀土矿成矿作用研究与探测院士工作站山东泰安271000 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541004 山东微山湖稀土有限公司山东济宁277600

近年来,鲁西微山稀土矿找矿取得重要进展,特别是在钻孔岩心中发现新的矿石类型-细脉浸染状矿石。该类型矿石赋存于碱性杂岩体中,不同于以往的脉状碳酸盐-硫酸盐矿石。此类矿石的成因机制,特别是物质来源,尚不明确。为解决上述问题,本次... 详细信息

近年来,鲁西微山稀土矿找矿取得重要进展,特别是在钻孔岩心中发现新的矿石类型-细脉浸染状矿石。该类型矿石赋存于碱性杂岩体中,不同于以往的脉状碳酸盐-硫酸盐矿石。此类矿石的成因机制,特别是物质来源,尚不明确。为解决上述问题,本次研究对钻孔岩心中的细脉浸染状矿石开展了详细的方解石C-O同位素、硫化物和硫酸盐S同位素以及辉钼矿Re-Os同位素分析。分析结果显示,方解石的δ13CV-PDB值为-6.4‰~-7.6‰,δ18OV-PDB值为-19.6‰~-20.1‰(转换为δ18OV-SMOW值为10.1‰~10.7‰),硫化物的δ34SV-CDT值为-5.2‰~-7.0‰,硫酸盐的δ34SV-CDT值为δ34SV-CDT为4.1‰~7.3‰,均具有幔源特征。辉钼矿中Re含量为28.86×10-6,Os含量为0.03×10-9,显示壳幔混合特点。上述同位素特征表明成矿过程中具有幔源物质参与,且与矿区碱性杂岩体物质来源一致,暗示成矿流体可能来自幔源碱性岩浆分异。

关键词：稀土同位素成矿物质来源微山鲁西

鲁西金刚石原生矿床区域重磁异常特征及深部地质构造背景

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地质学报 2020年第9期94卷 2783-2795页

作者：张建太于磊刘传朋李兆营王伟德高玲举山东省第七地质矿产勘查院山东临沂276000 山东省金刚石成矿机理与探测重点实验室山东临沂276000 山东省水土保持与环境保育重点实验室临沂大学资源环境学院山东临沂276000 山东省地质矿产勘查开发局济南250013 核工业北京地质研究院北京100029

鲁西金刚石原生矿床成矿背景复杂,由于缺乏地壳结构、岩浆侵入体位置、断裂规模等信息作为参考依据,深部构造特征及其在成矿过程中的作用尚不明确。本文基于重磁数据和地震剖面资料,采用Parker-Oldenburg界面法、功率谱法和2.5D重磁震... 详细信息

鲁西金刚石原生矿床成矿背景复杂,由于缺乏地壳结构、岩浆侵入体位置、断裂规模等信息作为参考依据,深部构造特征及其在成矿过程中的作用尚不明确。本文基于重磁数据和地震剖面资料,采用Parker-Oldenburg界面法、功率谱法和2.5D重磁震联合反演等方法,获得了鲁西地区地壳结构、断裂规模、岩浆侵入体位置等信息,在此基础上,探讨了金刚石原生矿床的深部构造背景。结果表明:鲁西金刚石原生矿床分布于区域布格重力异常低值区、磁异常中-低值区,布格重力异常平均值低于-100×10^-5 m/s^2,磁异常变化范围较大,介于-160~60 nT之间;矿床位于莫霍面、居里面等值线密集的梯度带,即稳定区域与活化区域的过渡带,莫霍面深度约为31.2~32.2 km,居里面深度约27.5~30 km;矿床分布区NW向断裂构造切割深度均超过20 km,其中蒙山断裂切割深度为35 km,深达上地幔,新泰-垛庄断裂切割深度为28.5 km,深达居里面,泰山-铜冶店断裂切割深度为20.5 km;金伯利岩于古生代形成后,受中生代伸展构造影响,被NW向断裂逐级抬升、剥蚀,直至出露地表。金刚石品位自南向北逐渐降低是由于北部抬升幅度大,剥蚀接近金伯利岩根部的结果,指示南部矿带找矿潜力大。

关键词：鲁西金刚石原生矿床重磁异常深部构造地质背景

胶东和鲁西金矿床空间分布分形差异及对金来源的启示

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矿床地质 2023年第3期42卷 639-645页

作者：朱平平刘岳成秋明昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 中国地质大学资源学院湖北武汉430074 中山大学地球科学与工程学院广东珠海519000

胶东和鲁西地体发育大量的中生代金矿床,其金元素的来源一直是学术界争论的焦点,可能的来源方式为:交代岩石圈地幔、前寒武纪变质基底和中生代二长花岗岩。为了进一步厘定金的来源,文章从金的富集阶段模式和金矿床是金元素超常富集地质... 详细信息

胶东和鲁西地体发育大量的中生代金矿床,其金元素的来源一直是学术界争论的焦点,可能的来源方式为:交代岩石圈地幔、前寒武纪变质基底和中生代二长花岗岩。为了进一步厘定金的来源,文章从金的富集阶段模式和金矿床是金元素超常富集地质体的思想出发,运用金矿床的空间分布数据和空间分析的分形地质统计方法,进行了研究。研究结果发现,胶东金矿床(N=823)具有一阶段的空间分形分布模式,其分形维数α=0.726,具有单一来源或单一成因的特征;结合前人研究和克拉通破坏和西太平洋俯冲的地质背景,推断胶东金元素极有可能是单一的交代岩石圈地幔来源;而胶东地体西侧鲁西地体中发育的金矿床(N=139)则具有二阶段的空间分形分布模式,其分形维数分别为α_(1)=1.630和α_(2)=0.850,具有2种金元素来源或2种成因类型的特征,可能分别对应着早前寒武纪变质岩及韧性剪切带有关金矿床和晚中生代岩浆活动有关金矿床空间分布的分形维数,后者的值与胶东地体的分形维数相近,结合前人研究,推测鲁西部分金矿床来源于交代岩石圈地幔的贡献,另一部分则可能来自于花岗质岩浆。

关键词：地质学金来源空间分布分形模式胶东鲁西

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鲁西新太古代洋板块地质及板块构造活动遗迹

地球科学 2020年第7期45卷 2279-2292页

作者：陆松年相振群中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局前寒武纪地质研究中心天津300170

鲁西地区是我国新太古代经典的花岗岩-绿岩带出露地区之一,前人已积累了丰硕的构造地层、同位素地质年龄、地球化学及成矿作用等方面的资料,并对这一时期的地球动力学特征进行了讨论.通过研究"洋板块地质"的思路综合前人已获得的区域地... 详细信息

鲁西地区是我国新太古代经典的花岗岩-绿岩带出露地区之一,前人已积累了丰硕的构造地层、同位素地质年龄、地球化学及成矿作用等方面的资料,并对这一时期的地球动力学特征进行了讨论.通过研究"洋板块地质"的思路综合前人已获得的区域地质调查研究资料,表明泰山岩群镁铁质火山岩演化是一套由科马提岩-拉斑玄武岩和拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩及安山岩等两类岩石组合复合而成的火山岩系,反映了相对早期形成与洋内地幔柱有关的科马提岩向相对晚期与弧有关的钙碱性玄武岩-安山岩的演化过程;新太古代初期形成岛弧型英云闪长岩带到新太古代中期形成分异型奥长花岗岩,则反映了俯冲过程中的花岗岩演化特点;新太古代晚期硅质高镁玄武岩(高镁玄武安山岩)的确定则是活动大陆边缘岩浆弧的产物;泰山岩群中红宝石(刚玉)的发现,进一步指示其形成的背景与新太古代板块构造俯冲作用有关,为鲁西存在新太古代洋板块地质遗迹提供了地质学证据.

关键词：鲁西新太古代洋板块板块构造构造地质

鲁西七星台地区新太古代基性岩浆作用:变质辉长岩的时代和组成

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地球科学 2020年第7期45卷 2610-2628页

作者：马铭株万渝生颉颃强刘守偈谢士稳董春艳白文倩李源王宇晴中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心北京100037

通过研究鲁西七星台地区新太古代变质辉长岩及相关岩石的锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学组成.它们侵入新太古代表壳岩和TTG岩体.根据12个样品SHRIMP U-Pb锆石定年,可把形成时代划分为3期:2662~>2711 Ma、2608~2618 Ma和2508~2526 Ma.其... 详细信息

通过研究鲁西七星台地区新太古代变质辉长岩及相关岩石的锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学组成.它们侵入新太古代表壳岩和TTG岩体.根据12个样品SHRIMP U-Pb锆石定年,可把形成时代划分为3期:2662~>2711 Ma、2608~2618 Ma和2508~2526 Ma.其他样品(进行地球化学分析)的形成时代是根据岩石空间分布、野外特征及与定年样品所代表岩石的关系来确定的.>2.65 Ga变质辉长岩既有来自于富集地幔源区也有来自亏损地幔源区.~2.6 Ga变质辉长岩具平坦型稀土模式,大离子亲石元素富集,Nb、Ta、P亏损,来自亏损地幔源区,可能遭受陆壳物质影响,~2.6 Ga变质辉石岩显示中稀土富集,与单斜辉石堆晶作用有关.~2.5 Ga变质辉长岩存在平坦型-轻微亏损轻稀土和轻稀土富集型两种类型稀土模式.与~2.5 Ga变质辉长岩相比,~2.5 Ga变质辉长闪长岩稀土含量更高,轻重稀土分异程度更高,大离子亲石元素更为富集,Nb、Ta亏损更为明显,是~2.5 Ga辉长质岩浆进一步结晶分异产物.结合前人研究,可得出如下结论.(1)七星台地区存在>2.65 Ga、~2.6 Ga和~2.5 Ga 3期变质辉长岩,其中~2.6 Ga变质辉长岩规模最大;(2)不同时代变质辉长岩地球化学组成特征不同,反映了源区组成和形成过程的复杂性;(3)鲁西地区在新太古代早期(>2.7~2.6 Ga)存在长期连续的基性岩浆作用,可能与地幔岩浆板底垫托有关;(4)在七星台地区首次发现~2.5 Ga辉长岩-辉长闪长岩,为鲁西地区A带广泛存在的~2.5 Ga深熔作用提供了热源来自地幔的直接证据.

关键词：变质辉长岩 SHRIMP U-Pb锆石定年地球化学鲁西新太古代

鲁西大井头地区金刚石找矿指示矿物特征及其研究意义

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地质学报 2020年第9期94卷 2712-2727页

作者：王玉峰肖丙建宋明春傅朋远朱成河赵军高存山徐衍明山东省第七地质矿产勘查院山东临沂276006 山东省金刚石成矿机理与探测重点实验室山东临沂276006 山东省地质矿产勘查开发局济南250013

鲁西大井头地区自然重砂中的金刚石及其找矿指示矿物发现已久,然而找矿工作尚未能取得实质性突破。本文从金刚石找矿指示矿物角度入手,在研究该地区指示矿物晶体形貌特征和化学成分特征的基础上,通过对比大井头地区自然重砂与大井头岩... 详细信息

鲁西大井头地区自然重砂中的金刚石及其找矿指示矿物发现已久,然而找矿工作尚未能取得实质性突破。本文从金刚石找矿指示矿物角度入手,在研究该地区指示矿物晶体形貌特征和化学成分特征的基础上,通过对比大井头地区自然重砂与大井头岩体中的指示矿物特征、大井头地区与其它地区金伯利岩、钾镁煌斑岩中的指示矿物特征后得出:大井头地区既存在金刚石指示矿物,又含有金刚石母岩指示矿物,是鲁西金刚石找矿的有利地区;第四系自然重砂中的指示矿物类型和所占比重与大井头岩体较为一致,认为第四系中的指示矿物由大井头岩体供源;大井头岩体含有较大比重的榴辉岩相指示矿物,如G4组镁铝-铁铝榴石和绿辉石,且其中金刚石多为Ib型,表现出与蒙阴地区金刚石原生矿不同的特征,认为大井头岩体为穿越金刚石生成区边部、并携带了其中特征性矿物成分的钾镁煌斑岩。结合大井头周边地区发现的三处重砂矿物异常和多个可疑岩体,依据钾镁煌斑岩集群分布的特点,认为大井头及周边地区是新区、新类型金刚石找矿的优质靶区,建议今后找矿方向和工作重点向钾镁煌斑岩型金刚石原生矿转移。

关键词：金刚石指示矿物钾镁煌斑岩大井头地区鲁西

鲁西早白垩世岩石圈地幔的属性:大昆仑辉长岩和辉绿岩年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素制约

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岩石学报 2018年第11期34卷 3327-3340页

作者：杨浩田杨德彬师江朋许文良王枫谌瑛吉林大学地球科学学院长春130061 国土资源部东北亚矿产资源评价重点实验室长春130061 东北亚生物演化与环境教育部重点实验室长春130026

大昆仑辉长岩和辉绿岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、锆石Hf同位素和全岩地球化学及全岩Sr-Nd-Pb同位素的研究为探讨鲁西地区早白垩世岩石圈地幔的属性提供了制约。结果表明,大昆仑辉长岩中少量锆石和辉绿岩中锆石发育条痕状吸收,具有相对... 详细信息

大昆仑辉长岩和辉绿岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、锆石Hf同位素和全岩地球化学及全岩Sr-Nd-Pb同位素的研究为探讨鲁西地区早白垩世岩石圈地幔的属性提供了制约。结果表明,大昆仑辉长岩中少量锆石和辉绿岩中锆石发育条痕状吸收,具有相对高的Th/U比值(0.11~3.12),暗示它们均为岩浆成因,辉长岩中多数为岩浆成因的捕获锆石。辉长岩和辉绿岩中岩浆锆石的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为132±3Ma和112±1Ma;辉长岩中捕获锆石的谐和年龄主要介于2469~1752Ma之间,暗示古老地壳物质的存在。辉长岩和辉绿岩整体具有低Si O_2(49.08%~52.61%)、高MgO(4.52%~9.67%)、Na_2O含量(2.58%~3.49%)以及高Mg~#值(45~65)特征;富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Ba、Th)、贫重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Zr和Hf),其(La/Yb)_N=8.98~10.2,Eu负异常不明显(δEu=0.83~0.93)。辉长岩的初始^(87)Sr/^(86)Sr比值变化于0.7046~0.7060之间,ε_(Nd)(t)值介于-16.71^-15.54之间,^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和^(208)Pb/^(204)Pb初始比值分别为16.596~16.776、15.255~15.290和36.328~36.648。辉绿岩中岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值介于-12.0^-2.5之间。上述结果表明,大昆仑辉长岩和辉绿岩形成于早白垩世,与华北克拉通东部早白垩世岩石圈减薄的峰期时间一致;起源于受华北克拉通古老下地壳物质改造的富集岩石圈地幔的部分熔融,形成于岩石圈减薄的伸展构造背景。

关键词：辉长岩辉绿岩岩石圈地幔岩石成因早白垩世鲁西

鲁西栗杭地区新太古代地质剖面的解剖:野外研究和SHRIMP U-Pb锆石定年

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地球科学 2020年第9期45卷 3341-3352页

作者：李源任鹏颉颃强谢士稳王世进宋志勇万渝生中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心北京100037 合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710064 山东省地质调查院山东济南250013

以往对鲁西新太古代地质研究主要是区域性的,对于露头尺度上的深入研究还不多见.本文对鲁西泰山栗杭地区的地质剖面进行了详细的野外地质和锆石SHRIMP年代学研究.岩石十分新鲜,类型多种多样,现象丰富且复杂.条带状英云闪长质片麻岩和细... 详细信息

以往对鲁西新太古代地质研究主要是区域性的,对于露头尺度上的深入研究还不多见.本文对鲁西泰山栗杭地区的地质剖面进行了详细的野外地质和锆石SHRIMP年代学研究.岩石十分新鲜,类型多种多样,现象丰富且复杂.条带状英云闪长质片麻岩和细粒英云闪长质片麻岩的岩浆锆石年龄分别为2.62 Ga和2.63 Ga,可解释为岩石的形成时代.另一条带状英云闪长质片麻岩的岩浆锆石和变质锆石年龄相近,均为~2.57 Ga,其地质意义需进一步工作来确定.奥长花岗质岩脉的形成时代为2.60 Ga.闪长质片麻岩侵入条带状英云闪长质片麻岩和奥长花岗质岩脉,岩浆锆石年龄为2.52 Ga,存在2.66~2.69 Ga外来锆石.研究表明,泰山地区存在不同时代(~2.7 Ga和~2.6 Ga)英云闪长质片麻岩,仅根据野外特征难以相互区别.该剖面所记录的岩浆构造热事件是鲁西地区新太古代地质演化的缩影,但缺失~2.7 Ga TTG岩石记录.

关键词：新太古代岩浆作用泰山鲁西锆石SHRIMP定年岩石学