作为岩石中常见的副矿物，榍石可以有效的限定岩浆、变质、热液等地质活动的形成时代，同时还能记录该地质过程的物化条件与演化历史。位于华北克拉通东南缘、胶东西北部的郭家岭型花岗闪长岩，一直以来都是岩石学家和矿床学家的关注焦点，其特点有：1、形成于华北克拉破坏的峰期（早白垩世），具有埃达克质岩石特征，记录了强烈的壳-幔相互作用过程；2、在时间（130 Ma）和空间上与胶东大规模金成矿（120 Ma）关系密切。尽管关于郭家岭岩体成因已有较多的文献进行报导，但其争议仍然存在，包括地幔组分是否参与岩石的形成以及岩浆混合是否发生等。

为了探明胶西北早白垩世郭家岭型花岗闪长岩的岩石成因，中科院地质地球所固体矿产资源研究室硕士研究生江鹏在其导师杨奎锋副研究员和范宏瑞研究员的共同指导下，对郭家岭岩体及其内部闪长质包体中的榍石开展了系统的微区显微结构、U-Pb年代学以及原位主微量元素地球化学分析，从榍石微观尺度对大尺度的深部岩浆过程进行探讨。

郭家岭岩体和闪长质包体中的榍石分别具有振荡环带（G类）和核-幔-边环带（E-I类）。这两类榍石有一致的U-Pb年龄（130 Ma），并表现出“互耦”的、剧烈的元素变化（LREE，HFSE，Al，Fe，F等），其中Zr含量的变化反映G类榍石经历了两次岩浆“热事件”，而E-I类榍石经历了“快速冷凝”过程；其它元素的剧烈变化反映了岩浆组分的陡然改变，指示了早阶段贫REE、Fe的长英质岩浆与热的、富REE和Fe的闪长质岩浆的脉冲式岩浆混合过程。闪长质中另一类榍石呈填隙状（E-II类），具有相对年轻的U-Pb年龄（128 Ma），其高F、高Nb/Ta比值、低REE等地球化学特征，暗示了晚阶段的富F、贫REE的混合后的花岗闪长质岩浆挤入至尚未完全固结的闪长质包体之中，发生岩浆物理机械混合过程。

通过对榍石进行微区分析，胶西北郭家岭岩体的多阶段岩浆混合成因得以揭示。对比前人同位素资料，江鹏等人认为，太古宙下地壳和新生镁铁质下地壳的活化、重融，产生了胶西北早白垩世岩浆混合的两个端元。该榍石研究工作既呈现了副矿物榍石在精细刻画深部岩浆过程的重要作用，也为胶西北早白垩世下地壳的活化、壳-幔的强烈相互作用提供了直接约束。

图1：环带状榍石（G-type和E-type-I）的特征元素剖面分析

图2：胶西北早白垩世多阶段岩浆混合成因模型。（a）岩石圈尺度的胶东下地壳活化与岩浆混合作用；（b）榍石微区尺度对多阶段岩浆混合的记录

以上研究成果近期发表在国际岩石学权威期刊Lithos（Jiang et al. Titanite-scale insights into multi-stage magma mixing in Early Cretaceous of NW Jiaodong terrane, North China Craton. Lithos, 2016, 258: 197-214） 。

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