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闽西南廖天山破火山活动过程与岩石成因:锆石U-Pb、Hf同位素及微量元素制约

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地质学报 2023年第7期97卷 2176-2194页

作者：刘磊赵阳贺振宇孙杰刘希军赵增霞桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心广西桂林541004 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

火山是岩浆活动在地表的主要呈现形式,古老火山由于剥蚀作用出露多阶段火山喷发产物及岩浆通道、岩浆房等,从而为揭示岩浆房内部结构和成分演化提供重要窗口。锆石在长期结晶生长过程中,能够记录岩浆系统的结晶分异、晶体-熔体分离和岩... 详细信息

火山是岩浆活动在地表的主要呈现形式,古老火山由于剥蚀作用出露多阶段火山喷发产物及岩浆通道、岩浆房等,从而为揭示岩浆房内部结构和成分演化提供重要窗口。锆石在长期结晶生长过程中,能够记录岩浆系统的结晶分异、晶体-熔体分离和岩浆补给等过程。闽西南晚侏罗世廖天山破火山是保存最完整的中国东南部晚中生代早期代表性破火山之一,本文对其开展锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素组成和微量元素成分分析,以期揭示其火山活动时序、岩浆来源和演化过程。廖天山火山活动具有阶段性和多期次性,一段火山活动开始于约161.5±0.7 Ma,喷发断续且规模较为有限;二段火山岩形成于159.9±0.9~156.9±0.8 Ma,该时段喷发产物规模巨大,构成破火山主体;最后岩浆在153.2±0.7 Ma沿火山通道侵出形成流纹斑岩岩穹,标志着火山活动的结束。锆石Lu-Hf同位素组成显示,廖天山破火山岩浆主要源于古元古代地壳基底的部分重熔,但有不同程度的亏损幔源物质贡献,且在三个火山活动阶段中幔源物质参与比例不同,二段火山岩中相对较低。不同批次岩浆可能从源区分别上升,在深部岩浆房发生岩浆混合,而后在浅部岩浆房短暂留存发生分离结晶作用。根据岩浆来源的变化和火山岩相组合,我们认为廖天山火山活动形成于相对挤压转向伸展的构造环境,受制于晚侏罗世古太平洋板块俯冲以及板片俯冲角度变化的地球动力学背景。

关键词：廖天山破火山火山活动过程岩浆系统演化锆石中国东南部

桂西马雄辉绿岩的Sr-Nd-Hf同位素和铂族元素特征:对岩浆演化和硫化物成矿作用的启示

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岩石学报 2022年第9期38卷 2848-2864页

作者：赵兵刘希军李政林时毓招传覃显广西隐伏金属矿产勘查重点实验室桂林理工大学桂林541006 广西壮族自治区矿产资源储量评审中心南宁530022 有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心桂林理工大学桂林541004

桂西地区基性岩与峨眉山大火成岩省(ELIP)有高度的时空耦合性,对于理解ELIP时空分布、岩石成因及岩浆硫化物演化与成矿具有重要的意义。本文通过对桂西地区马雄辉绿岩年代学、铂族元素(PGE)及Sr-Nd-Hf同位素研究来揭示其岩浆起源和演化... 详细信息

桂西地区基性岩与峨眉山大火成岩省(ELIP)有高度的时空耦合性,对于理解ELIP时空分布、岩石成因及岩浆硫化物演化与成矿具有重要的意义。本文通过对桂西地区马雄辉绿岩年代学、铂族元素(PGE)及Sr-Nd-Hf同位素研究来揭示其岩浆起源和演化以及岩浆硫化物的成矿作用。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,马雄辉绿岩的锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为257.1±1.3Ma(MSWD=0.108),形成于晚二叠世;马雄辉绿岩具有与ELIP高Ti玄武岩相似的主微量元素和Sr-Nd-Hf同位素特征以及比ELIP高Ti玄武岩较高的Ti/Y比值,并且形成于熔融深度更深(~3.5GPa)和部分熔融程度较低(<8%)的熔融环境,是峨眉山地幔柱外带岩浆作用的产物;马雄辉绿岩Cu/Pd比值高而稳定,呈现亏损Ir亚组(IPGE)富集Pd亚组(PPGE)的左倾型PGE配分特征,IPGE含量和ELIP高Ti玄武岩相近,而PPGE含量比ELIP高Ti玄武岩亏损,表明其岩浆在上升侵位中未发生明显的饱和硫化物熔离,PGE的分异主要受S不饱和条件下的橄榄石和铬铁矿结晶分异控制,不利于Cu-Ni-PGE硫化物成矿。

关键词：峨眉山大火成岩省马雄辉绿岩同位素年代学铂族元素 Sr-Nd-Hf同位素桂西地区

滇东南个旧矿区花岗岩黑云母成分特征及其对锡成矿的指示

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地质科学 2023年第2期58卷 580-597页

作者：华洁文周云刘奕志李政林刘昊茹陈丛敏焦显杨广西隐伏金属矿产勘查重点实验室桂林理工大学广西桂林541004 有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心桂林理工大学广西桂林541004

滇东南个旧矿区发育有著名的超大型锡多金属矿床,该矿床的形成与花岗质岩浆活动密切相关。本文利用电子探针分析技术对个旧矿区花岗岩中的黑云母开展研究;研究结果表明,黑云母表现出富铝铁、贫镁钙的特征,其FeO^(T)含量为22.81%~26.17%... 详细信息

滇东南个旧矿区发育有著名的超大型锡多金属矿床,该矿床的形成与花岗质岩浆活动密切相关。本文利用电子探针分析技术对个旧矿区花岗岩中的黑云母开展研究;研究结果表明,黑云母表现出富铝铁、贫镁钙的特征,其FeO^(T)含量为22.81%~26.17%,含铁指数为0.75~0.81,属于富铁黑云母。黑云母的化学组成特征显示其具有较高的结晶温度(616℃~691℃)、结晶压力(318~403 MPa)和结晶深度(12.03~15.24 km),以及较低的氧逸度(logf_(O_(2))=-19.74~-17.05)。综合研究表明,个旧矿区花岗岩源区物质复杂,具有多源性;花岗岩中黑云母整体表现出高铁指数和较低氧逸度等特征,是锡成矿的有利条件。

关键词：黑云母花岗岩岩石成因电子探针个旧矿区

桂东南莲垌和古龙岩体加里东期I型花岗岩类的岩石成因及构造意义

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地学前缘 2023年第2期31卷 224-248页

作者：周予茜时毓黄椿文刘希军蓝媛春唐源远翁伯寅桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室贺州科技信息网络中心

早古生代加里东造山运动使整个华南板块产生了广泛的岩浆活动，而关于华南早古生代的构造属性是俯冲-碰撞还是陆内造山尚存争议。对钦杭结合带的I型花岗岩成因研究对揭示桂东南地区早古生代地球动力学背景及其构造演化具有重要的地质意... 详细信息

早古生代加里东造山运动使整个华南板块产生了广泛的岩浆活动，而关于华南早古生代的构造属性是俯冲-碰撞还是陆内造山尚存争议。对钦杭结合带的I型花岗岩成因研究对揭示桂东南地区早古生代地球动力学背景及其构造演化具有重要的地质意义。本文对桂东/南莲垌和古龙岩体中的花岗岩样品进行了全岩地球化学分析、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析。莲垌和古龙岩体花岗岩的形成时代相近，分别为435～434 Ma和436～435 Ma。莲垌和古龙岩体均为花岗闪长岩，并具有相似的地球化学特征：10000Ga/Al值为2.07，Zr+Nb+Ce+Y值为183×10-6，A/CNK为0.87～1.1，平均值为0.97，εHf(t)值介于-2.2～1.8，主要集中在0～2，对应的TDM2年龄主要分布在1.2～1.6 Ga，峰值在1.3～1.5 Ga，Nb/Ta比值为11.47～14.66，平均值为12.80，Rb/Sr比值为0.22～0.52。以上分析结果表明，莲垌和古龙岩体均为钙碱性I型花岗岩，来源于中元古代基底变质火成岩的部分熔融，并可能含一定的幔源物质。其主要形成过程为：华南板块南部与冈瓦纳北缘大规模碰撞所产生的应力，自南向北、自东向西传入华南板块，引发华南板块陆内造山作用。加厚的岩石圈经历了造山后伸展-减薄，地幔物质上涌为下地壳部分熔融提供了热量，形成新生地壳熔融型(如古龙岩体)或新生地壳与古老地壳混合熔融型(如莲垌岩体)的母岩浆；在陆内造山作用期后的伸展环境下，母岩浆沿通道上涌，形成了具有俯冲-碰撞特征的I型花岗岩。

关键词：加里东期花岗岩类地球化学锆石U-Pb年代学锆石Lu-Hf同位素桂东南

云南瑶山群新元古代变基性岩的识别及其地质意义

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地球科学 2023年第12期48卷 4495-4507页

作者：刘昊茹蔡永丰赵锴华洁文周云桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心广西桂林541004

云南瑶山群处于扬子地块西南缘,带内零星出露一些呈透镜状、似层状或碎片状的变基性岩,目前对它们的分布特征、形成时代及其构造背景仍不明确.对采自瑶山群中的变基性岩进行了锆石U-Pb年代学和元素地球化学分析.年代学测试结果表明2个... 详细信息

云南瑶山群处于扬子地块西南缘,带内零星出露一些呈透镜状、似层状或碎片状的变基性岩,目前对它们的分布特征、形成时代及其构造背景仍不明确.对采自瑶山群中的变基性岩进行了锆石U-Pb年代学和元素地球化学分析.年代学测试结果表明2个代表性变基性岩的形成年龄分别为766±3 Ma和771±4 Ma,为首次在瑶山群识别出了新元古代中期基性岩浆活动信息.元素地球化学分析结果显示,变基性岩的SiO_(2)含量为48.41%~49.00%,Fe_(2)O_(3)^(T)和MgO含量分别为10.30%~10.48%和10.05%~10.15%,具有较高的Mg指数(Mg^(#)=69.3~69.5);样品相对富集轻稀土元素(LREE),轻、重稀土元素分馏程度相对较强((La/Yb)_(N)=1.97~2.19),Eu异常不明显(δEu=0.90~0.94),Nb呈负异常,亏损Ti、P,其微量元素组成特征整体上与岛弧玄武岩的地球化学特征类似.综合分析认为该变基性岩形成于岛弧环境,表明扬子地块西南缘存在新元古代时期的洋壳俯冲作用事件,这一研究结果对约束哀牢山构造带甚至整个华南地区新元古代构造演化提供了新的资料.

关键词：变基性岩俯冲作用新元古代哀牢山构造带瑶山群岩石学地球化学

地质温度计在桂东南那卜韧性剪切带花岗质糜棱岩中的适用性

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地球科学 2022年

作者：辛良伟李赛赛冯佐海刘兴源吴江波王秋宇桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心桂林理工大学地球科学学院

糜棱岩的变质变形温度测定对其变形演化过程和热年代学同位素定年结果解释具有重要的意义。本文仅讨论各地质温度计在那卜韧性剪切带中的适用性。利用糜棱岩中的矿物组合、矿物动态重结晶特征以及EBSD石英轴组构等塑性变形特征，估算出... 详细信息

糜棱岩的变质变形温度测定对其变形演化过程和热年代学同位素定年结果解释具有重要的意义。本文仅讨论各地质温度计在那卜韧性剪切带中的适用性。利用糜棱岩中的矿物组合、矿物动态重结晶特征以及EBSD石英轴组构等塑性变形特征，估算出那卜韧性剪切带的变质变形温度范围为400～550 ℃。在电子探针分析技术基础上，利用绿泥石成分地质温度计、白云母-绿泥石地质温度计以及白云母/黑云母Ti温度计对那卜韧性剪切带中的花岗质糜棱岩样品进行变质变形温度计算，获得相应的温度分别为305～325 ℃、390～500 ℃、395～492 ℃和473～565℃、431～574 ℃。通过对比分析发现，利用绿泥石成分地质温度计获得的结果明显低于利用塑性变形特征估算出的温度范围和其它温度计的计算结果，结合前人研究结果表明其仅适用于低温变质变形作用的温度计算；而另外三种温度计获得的结果在误差范围内均位于利用塑性变形特征估算出的温度范围内，表明其均适用于该剪切带的变质变形温度计算。其中白云母-绿泥石地质温度计适用于低温糜棱岩，白云母/黑云母Ti温度计适用于相对高温的糜棱岩。

关键词：糜棱岩韧性剪切带地质温度计变质变形温度那卜镇

海南岛原特提斯洋演化——来自安山岩年代学和地球化学证据

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吉林大学学报:地球科学版 2023年第5期53卷 1483-1498页

作者：杜宇晶周云刘希军蔡永丰宋宏星赵永山桂林理工大学地球科学学院/广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心广西桂林541004

海南岛位于太平洋板块、印度—澳大利亚板块以及欧亚板块结合部位,是研究板块构造演化历史的理想地区。为探讨海南岛早古生代时期的地质演化特征,本文对海南岛西北部地区分布的安山岩进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和原位Hf同位... 详细信息

海南岛位于太平洋板块、印度—澳大利亚板块以及欧亚板块结合部位,是研究板块构造演化历史的理想地区。为探讨海南岛早古生代时期的地质演化特征,本文对海南岛西北部地区分布的安山岩进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和原位Hf同位素研究。年代学研究结果显示,2个安山岩样品的形成年龄分别为(448±5)和(447±11)Ma,时代为晚奥陶世,表明海南岛发育早古生代时期的火山作用。锆石Hf同位素研究显示,安山岩样品的ε_(Hf)(t)变化于-16.48~5.22之间,对应的二阶段模式年龄T_(DM2)为2030~953 Ma。结合相关区域地质资料,表明这些安山岩是玄武质岩浆和长英质岩浆混合作用的产物,它们的形成与原特提斯洋壳的俯冲作用有关。

关键词：安山岩锆石U-Pb年龄 Hf同位素早古生代原特提斯洋海南岛

桂东北黄关萤石矿床稀土元素和氢氧同位素特征

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地质科学 2023年第3期58卷 910-923页

作者：黄振男方贵聪李根杨蕊嘉王绪涛桂林理工大学地球科学学院广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541004 有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心桂林理工大学广西桂林541004

桂东北地区热液脉状萤石矿床数量众多,但萤石矿床的成矿流体性质和矿质来源不甚清楚。本文以黄关萤石矿床作为研究对象,在详细野外地质调查的基础上开展了萤石稀土元素测试及氢氧同位素研究,并与都庞岭花岗岩的全岩稀土元素特征进行对... 详细信息

桂东北地区热液脉状萤石矿床数量众多,但萤石矿床的成矿流体性质和矿质来源不甚清楚。本文以黄关萤石矿床作为研究对象,在详细野外地质调查的基础上开展了萤石稀土元素测试及氢氧同位素研究,并与都庞岭花岗岩的全岩稀土元素特征进行对比。结果显示:萤石ΣREE=38.08×10^(-6)~83.23×10^(-6),花岗岩围岩ΣREE=122.02×10^(6)~199.56×10^(-6),围岩花岗岩与萤石的稀土元素配分曲线均呈右倾型,具有同步性,表明矿物形成与围岩花岗岩关系密切;Eu无明显异常,Ce弱负异常或异常不明显,指示萤石在相对氧化的环境下形成;氢氧同位素测试结果显示,δDV-SMOW介于-50.4‰~-34.7‰,δ^(18)OV-SMOW介于-9.8‰~-5.5‰,认为成矿流体以大气降水为主。矿床成矿物质F来自于都庞岭花岗岩体,Ca主要来自地层,部分来自岩体。

关键词：桂东北黄关萤石矿床稀土元素氢氧同位素成矿流体

西藏中部中仓地区玄武岩锆石U-Pb年龄与岩石地球化学特征:对狮泉河-纳木错弧后洋盆演化的制约

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地质通报 2022年第10期41卷 1728-1739页

作者：吴浩林兆旭姜子崎王崇浩郑鑫仰睿有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心/桂林理工大学广西桂林541004 吉林大学地球科学学院吉林长春130061

狮泉河-纳木错混杂带的构造属性和演化时限一直存在较大的争议,其研究对认识青藏高原早期形成与演化具有重要的意义。对西藏中仓蛇绿混杂岩中发育的玄武岩端元进行了系统的岩石学、地质年代学和地球化学研究,以揭示其形成时代、岩石成... 详细信息

狮泉河-纳木错混杂带的构造属性和演化时限一直存在较大的争议,其研究对认识青藏高原早期形成与演化具有重要的意义。对西藏中仓蛇绿混杂岩中发育的玄武岩端元进行了系统的岩石学、地质年代学和地球化学研究,以揭示其形成时代、岩石成因及构造意义。中仓玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为115.7±2.0 Ma,与区域上辉长岩的形成时代一致。玄武岩整体具有相对平坦的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线,与洋中脊玄武岩相似,且显示Th的富集和Nb、Ta的亏损。研究认为,中仓玄武岩起源于受俯冲沉积物改造的尖晶石橄榄岩地幔部分熔融,形成于弧后扩张脊环境。结合区域上同时期辉长岩的研究结果,认为狮泉河-纳木错混杂带是中生代弧后洋盆消亡的残迹,是班公湖-怒江洋南向俯冲,引发弧后拉张的产物。

关键词：西藏中部狮泉河-纳木错混杂带玄武岩早白垩世弧后扩张地质调查工程