滇西腾冲地块高黎贡群变质沉积岩时代与原特提斯洋俯冲/增生：来自碎屑锆石U- Pb定年和岩石地球化学证据

滇西腾冲地块高黎贡群变质沉积岩时代和构造背景的厘定对正确认识原特提斯构造域演化过程及腾冲地块与冈瓦纳大陆之间的关系十分关键。岩石学、岩石地球化学结果表明,高黎贡群变质岩由变质沉积岩和变质岩浆岩组成,前者以片岩和副片麻岩为主,夹少量大理岩和石英岩,其原岩由一套杂砂岩、泥岩夹少量灰岩、硅质岩岩石组合,为深海-半深海相沉积物,形成于活动大陆边缘环境。碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明高黎贡群变质沉积岩中的锆石主要来源于与罗迪尼亚、冈瓦纳超大陆拼合及原特提斯洋俯冲有关的岩浆岩(900~1000Ma和500~600Ma),少量来源于中元古代地层(1500~1600Ma和2300~2400Ma)。4件样品中最年轻碎屑锆石群的加权平均年龄(507~510Ma)及没有出现有意义的小于470Ma碎屑锆石,表明高黎贡群变质沉积岩原岩形成于510~470Ma,是晚寒武世-早奥陶世早期原特提斯洋壳向冈瓦纳大陆下俯冲过程中,在俯冲带上盘沉积的含有大量该期火成岩碎屑的斜坡相沉积物。     

西南三江永平卓潘碱性杂岩体源区与形成机制:全岩元素、锆石U-Pb年代学和Hf同位素联合约束

永平卓潘碱性杂岩体是三江特提斯新生代钾质岩浆带重要组成部分,位于兰坪盆地西缘。岩石类型主要为正长辉石岩、辉石正长岩、正长岩以及少量霞石正长岩。岩石化学性质显示高碱、高K_2O/Na_2O比值、低TiO_2和高Al_2O_3的特征。岩体微量元素显示富集大离子亲石元素(LILE),相对亏损高场强元素(HFSE)元素,特别是"Ta-Nb-Ti"负异常更明显,具有典型俯冲带岩浆的特征。稀土总含量都比较高,LREE富集,HLEE相对亏损,Eu负异常不明显或无Eu负异常,(La/Yb)_N值较大介于38.2～80.3之间。对卓潘岩体的正长岩和正长辉石岩2个样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,年龄分别为33.40±0.38Ma和34.22±0.33Ma。正长辉石岩εHf(t)值介于-10.6～-4.3之间,二阶段模式年龄在1356～1759Ma之间。卓潘碱性杂岩体不同岩性的稀土元素配分曲线和微量元素原始地幔标准化图解基本一致,表明卓潘碱性杂岩体不同类型的岩石是同源岩浆演化的产物。岩体的Nb/U均值为2.95介于俯冲带流体和全球俯冲沉积物之间以及岩体微量元素明显亏损高场强元素Ti、Nb、Ta,稀土元素表现为轻稀土富集、无或弱的负Ce和负Eu异常,暗示了岩浆源区存在俯冲的洋壳或陆壳沉积物的流体或熔融体与岩石圈地幔的交代富集作用。岩浆源区经历晚石炭世-晚二叠世(305～250Ma)古特提斯昌宁-孟连洋和古特提斯金沙江-哀牢山洋双向俯冲,岩石圈地幔发生富集作用并形成富钾的交代岩石圈地幔。在新生代,新特提斯洋岩石圈从印度大陆岩石圈断离,引发交代富集大陆岩石圈地幔拆沉,热的软流圈上涌,熔融交代的富钾岩石圈地幔,岩浆侵位分异形成卓潘岩体。     

冀北小张家口超基性岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

采用离子探针(SHRIMPⅡ)测得小张家口基性-超基性岩体中的锆石主要有220±5Ma和491±7Ma两组年龄,以及一个很老的继承锆石年龄2453Ma。年龄为220±5Ma的一组锆石(A组)具有典型的岩浆型振荡环带,这组年龄应代表该岩体的侵位年龄。A组锆石的~(176)H/~(177)Hf比值从0.282557到0.282690,ε_(Hf)(220Ma)=-2.9～ 1.66。年龄为491±7Ma的一组锆石(B组)具有变质成因的蝴蝶结构(Butterfly structure)和熔蚀边,属于继承锆石。B组锆石的~(176)Hf/~(177)Hf比值从0.282239到0.282483,ε_(Hf)(491Ma)=-8.6～0.06。~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2453Ma的锆石应该是岩浆侵位时从华北克拉通古元古代基底中捕获的锆石。A组锆石的Hf同位素数据表明,220Ma左右由于华北北缘岩石圈伸展,导致软流圈地幔上涌,亏损的软流圈地幔流/熔体与富集的岩石圈地幔相互作用并混合,这种混合地幔源区发生部分熔融而形成小张家口基性-超基性岩体。B组锆石可能是小张家口岩体在岩浆侵位过程中捕获的来源于富集地幔或大陆下地壳的锆石。     

保山地块北部晚白垩世岩浆岩成因及其构造指示：全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

滇西保山地块晚白垩世-古近纪岩浆活动代表了新特提斯演化阶段的一次重要岩浆事件,其岩浆岩成因、源区属性及地球动力学背景尚不明确。本文对出露于保山地块北部漕涧地区的花岗岩类进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究。2件样品锆石U-Pb年龄结果分别为73.32±0.19Ma(MSWD=0.68)和73.44±0.20Ma(MSWD=1.3)。岩体具有高硅(SiO2=73.76%~74.74%)、富碱(K2O+Na2O=8.14%~8.62%)、过铝质(A/CNK=1.15~1.23)特征,在SiO2-K2O岩石判别图解上属钾玄岩系列;明显富集Rb、U及Th等大离子亲石元素和Pb,相对亏损Nb、Ta及Ti等高场强元素;具有强烈的轻重稀土分馏(LREE/HREE=8.5~15.1),球粒陨石标准化配分曲线表现出明显的负Eu异常(δEu=0.29~0.43)特征。锆石εHf(t)值十分集中(-5.0~-3.5),对应的Hf同位素地壳模式年龄tC DM为1352~1496Ma。这些地化特征和Hf同位素组成综合表明槽涧岩体属于晚白垩世S型花岗岩,其可能来源于保山地块中元古代地壳基底的深熔作用,物质来源为富黏土的泥质岩。构造环境判别图解中样品均落入同碰撞花岗岩区域。综合研究表明,保山地块发育有85~83Ma、~73Ma和66~60Ma三期过铝质花岗岩类,预示该地区在晚白垩世-古新世存在持续的地壳伸展减压作用。基于区域大地构造背景,本文提出了如下岩浆岩形成构造演化过程:(1)早白垩世中特提斯洋的闭合导致保山地块西侧地壳增厚;(2)晚白垩世新特提斯洋板片北东向俯冲过程中可能发生过海沟回撤作用,导致先存加厚地壳发生减压熔融,岩浆上侵形成漕涧岩体。综合对比西藏冈底斯岩浆带和腾冲地块同一时代花岗岩锆石Hf同位素数据,表明保山地块基底属性明显不同于腾冲地块和拉萨地块南部。     

滇西保山地块中-新生代岩浆作用及其构造意义

保山地块上的中-新生代岩浆活动以蚌渺岩体和桦桃林岩体为代表,蚌渺岩体岩石类型为石英二长岩、二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为83~85Ma,桦桃林岩体为二云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为60~66 Ma,表明该地区在晚白垩世和古新世发生了两次不同的岩浆作用。蚌渺岩体和桦桃林岩体都以全碱含量高为特征,K₂O/Na₂O>1,桦桃林岩体属于高钾钙碱性系列,蚌渺岩体更加倾向于钾玄岩系列。它们的铝饱和指数A/CNK的值均大于1.1,属铝过饱和系列。这两个岩体岩石总体上富集大离子亲石元素和Pb,亏损高场强元素。蚌渺岩体较桦桃林岩体明显富集轻稀土元素[(La/Yb)_N=65.2~67.2],而桦桃林岩体较蚌渺岩体显示明显的负Eu异常(δEu=0.17~0.35)。2个岩体中3件样品41个测点的锆石ε_Hf(t)值变化范围较大(-15.8~-1.1),蚌渺岩体和桦桃林岩体的Hf同位素地壳模式年龄分别集中于2.0~1.2Ga和2.0~1.5Ga。全岩锆饱和温度蚌渺高于桦桃林,说明这两个岩体源区岩石的熔融程度不同。这些地球化学特征指示中-新生代花岗岩类为S型花岗岩,主要来源于古元古代-中元古代地壳物质的重熔,并不同程度地混入了幔源物质。保山地块、腾冲地块和拉萨地体在中-新生代存在几乎同期的岩浆活动,但保山地块与拉萨地体由于岩石地球化学特征不同,不存在对比性,而与腾冲地块存在共同点。保山地块与腾冲地块上的中-新生代岩浆作用与新特提斯洋的闭合和印欧大陆的碰撞息息相关。     

滇西兰坪盆地莲花山岩体成因与构造意义:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

沿金沙江-哀牢山古特提斯缝合带两侧发育的巨型新生代陆内钾质岩浆岩带一直是地质学界关注的热点,其西侧的印支地块钾质岩浆岩尚缺乏深入探讨,制约着对钾质岩浆岩带成因的理解以及对印支地块深部壳幔物质结构的认识。本研究选取的莲花山岩体位于印支地块北部的兰坪盆地东南端,依次对其开展系统的岩相学、元素地球化学、锆石U-Pb年代学以及Hf同位素研究。结果显示,岩体主要由石英二长斑岩组成,LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果制约岩体侵位时代在~34Ma。岩石样品具有富碱(Na_2O+K_2O=9.0%~9.2%)、高K(K_2O/Na_2O=1.0~1.2)特征,属钾玄岩浆系列;富集Th和U等大离子亲石元素,亏损Nb和Ta等高场强元素,轻稀土元素富集((La/Yb)N=22~24)。综合反映莲花山钾质岩浆岩系由大洋板片俯冲作用造成的富集源区的部分熔融作用而产生。锆石εHf(t)在+1.4~+4.6,集中在+2.8~+4.0,对应的Hf同位素地壳模式年龄为1027~815Ma,集中在934~860Ma。岩体集中的锆石εHf(t)值和缺乏继承锆石的特征,说明岩浆岩上侵过程中未受到围岩的混染。目前已知的印支地块东部自新元古代以来(1000Ma)经历的俯冲作用仅有金沙江-哀牢山古特提斯洋二叠纪(ca.290~250Ma)西向俯冲,莲花山岩体锆石具有的新元古代Hf同位素地壳模式年龄反映古特提斯洋板片俯冲过程有陆源沉积物质加入地幔中,该认识与岩石Nb/U比值(1.3~4.7)所反映的加入地幔的俯冲物质属性一致。莲花山岩体和其西侧同期卓潘钾质杂岩体与扬子西缘钾质岩体群同属金沙江-哀牢山钾质岩浆岩带的组成部分,它们由始新世时期古特提斯缝合带加厚岩石圈拆沉作用导致的软流圈热上涌而诱发。该构造-热事件影响的空间范围可能较传统认为的更大,其向西远涉至印支地块内部,从而导致了莲花山和卓潘等岩体的形成。     

西藏措勤麦嘎岩基的锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素:对中部拉萨地块早白垩世花岗岩类岩石成因的约束

西藏中部拉萨地块大规模早白垩世花岗岩类的岩浆源区和岩石成因迄今尚未得到很好约束,对这些问题的深入理解将有助于揭示拉萨地块白垩纪时期的岩浆作用过程及成矿背景。本文报道了中部拉萨地块代表性花岗岩基——措勤麦嘎岩基的锆石U-Pb年代学、全岩元素地球化学、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素数据。本文锆石U-Pb定年结果表明,麦嘎岩基花岗质岩主要侵位于122±1Ma和113±2Ma,闪长质包体与后者同期(113±2Ma)。122±1Ma花岗质岩属I型弱过铝质高钾钙碱性系列,(87Sr/86Sr)i值高(0.7147),全岩εNd(t)(-12.0)和锆石εHf(t)(-15.7～-11.1)为较大的负值,表明其很可能来源于古老下地壳物质的重熔。113±2Ma寄主花岗质岩为I型偏铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列,相对于122±1Ma花岗质岩石,其(87Sr/86Sr)i比值偏低(0.7094～0.7156)、全岩εNd(t)值(-12.1～-7.3)和锆石εHf(t)值(-11.1～0.1)较高,很可能来源于古老下地壳物质的部分熔融,并含有更多幔源物质。闪长质包体(113±2Ma)为偏铝质中-高钾钙碱性系列,以变化范围大的(87Sr/86Sr)i(0.7058～0.7105)、负的全岩εNd(t)值(-10.7～-9.8)及负的锆石εHf(t)值(-14.0～-5.6)为特征,可能是古老富集岩石圈地幔物质部分熔融的产物或亏损地幔物质经历强烈地壳混染作用的结果。在目前已有资料条件下(缺乏同期基性岩石的相关数据),本文暂将麦嘎岩基113±2Ma寄主花岗质岩及同期闪长质包体解释为镁铁质岩浆与长英质岩浆发生不同程度岩浆混合作用的产物,这一解释可能对中部拉萨地块同期花岗类的岩石成因具普遍意义。麦嘎岩基及中部拉萨地块同期岩浆岩约113Ma幔源物质增加现象,可能是南向俯冲的班公湖-怒江洋壳岩石圈板片断离的结果。     

桂东南古罗和王姜冲钾玄质辉长岩的成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素特征制约

古罗和王姜冲岩体产于扬子地块与华夏地块拼合带的西南段,对剖析华南区域构造演化过程具有重要的地质意义。古罗和王姜冲岩体主要由辉长岩及少量的闪长岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析表明,古罗和王姜冲辉长岩的侵位结晶时限分别为(163±1) Ma和(158±1) Ma,属于燕山期岩浆活动的产物。岩石无Nb、Ta负异常,具有板内钾玄岩系列特征,锆石的ε_Hf(t)值主要集中在0.7~8.3之间,其二阶段Hf模式年龄($T_{DM_{2}}$)为672~1 168 Ma,暗示其源区主要为新元古代—中元古代岩石圈地幔。综合地球化学、锆石Hf同位素组成特征及区域地质资料,认为古罗和王姜冲岩体是在板内伸展-减薄环境主要由亏损的软流圈地幔和富集的岩石圈地幔岩浆混合形成,且在上升过程中受到壳源组分混染。     

大兴安岭中段塔尔气地区早白垩世花岗岩成因及形成构造环境

通过大兴安岭中段塔尔气地区三道桥和桑多尔岩体全岩地球化学、年代学和锆石Lu-Hf同位素资料,探讨了其形成时代、岩石成因、源区性质等方面问题。三道桥和桑多尔岩体分别由正长花岗岩和二长花岗岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明三道桥和桑多尔岩体均形成于早白垩世,其年龄分别为143 Ma和141 Ma。岩石地球化学分析结果显示,三道桥和桑多尔岩体均为高钾钙碱性的I型花岗岩,具有相似的岩浆源区。上述两岩体的锆石ε_(Hf)(t)值为正值(分别为4.9~9.3和2.1~8.1),具较年轻的二阶段Hf模式年龄(t_(DM2)=598~882 Ma,676~1 062 Ma),暗示其源于新元古代—显生宙期间新增生地壳物质的部分熔融。结合区域研究资料,认为三道桥和桑多尔岩体的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展密切相关。     

青藏高原东南缘腾冲早白垩世岩浆岩锆石SHRIMPU-Pb定年和Lu-Hf同位素组成及其构造意义

早白垩世花岗闪长岩和石英二长岩是腾冲地块内重要的岩石类型,以舍角闪石为特征,其高钠低钾和偏铝质性质展示其Ⅰ型花岗岩的属性.锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明花岗闪长岩和石英二长岩分别侵位于122±1.3Ma和125±1.3Ma,其锆石εHf(t)值分别为-9.6～-4.8(平均-6.7±0.7)和-7.8～-4.7(平均-6.3±0.6),对应的单阶段模式年龄为979～1190Ma和975～1113Ma.在εHf(t)-U-Pb年龄图解上所有样品都落在球粒陨石线和下地壳线之间区域,以及较高的Al2O3含量和Th/Hf比值揭示其壳源特征,但锆石εHf(t)值变化范围较大,其绝对值远小于完全由壳源物质部分熔融形成的岩浆岩,以及高Th/Yb、低Ba/La和Yb/Hf比值说明除壳源外,还有幔源组分的加入.岩石富钠贫钾、在微量元素蛛网图和稀土配分曲线图上展示出LILE(Rb、Sr、K和Ba)相对原始地幔强烈富集,Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti和Eu负异常,以及微量元素和常量组分判别图解都显示其形成于俯冲碰撞的构造环境.腾冲早白垩世岩浆岩的形成时代、锆石Lu/Hf同位素组成及其对应的单阶段模式年龄、微量元素特征与中拉萨和拉萨地块东缘的火成岩非常相似,暗示腾冲早白垩世岩浆岩带是中拉萨岩浆岩带的东南延伸部分,是对中特提斯洋壳沿班公湖-怒江缝合带向拉萨-腾冲地块下俯冲碰撞的响应.     

吉林东部大蒲柴河adakites锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义

地球化学研究表明,大蒲柴河岩体具有典型的埃达克岩特征,来自加厚下地壳的部分熔融作用.本文采用激光等离子质谱对该岩体进行了U-Pb同位素定年,结果表明该岩体为晚侏罗世(165Ma)岩浆活动的产物.锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究结果显示,ε_(Hf)(165Ma)范围为-5.02～5.43,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))范围为965～1622Ma,暗示原始母岩浆为两种不同源区岩浆的混合.另外,Hf同位素研究表明,研究区在中-新元古代时(965～1304Ma)曾经历了一次重要的地壳增生事件.     

保山地块漕涧花岗伟晶岩地球化学、锆石U-Pb年代学及其地质意义

本文对出露于保山地块北部漕涧地区的花岗伟晶岩脉进行了全岩元素地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究,旨于揭示与紧邻的漕涧花岗岩体间的成因关系及其形成环境。伟晶岩样品表现出高硅(Si O2=73.02%~75.35%)、富碱(K2O+Na2O=9.10%~10.79%)、过铝质(A/CNK=1.05~1.13)特征,在Si O2-K2O岩石判别图解上属钾玄岩系列;微量元素原始地幔标准化配分曲线上,花岗伟晶岩显示清晰的Rb、U、Ta和Pb正异常,Ba、Sr、Ti、Th和Nb负异常;稀土元素含量很低,总量3.99×10-6~17.29×10-6,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线表现为轻稀土富集型,具有明显的正Eu异常(δEu=2.92~14.7)。锆石形态学与原位稀土元素组成显示:锆石颗粒粗大(颗粒长约150~400μm),阴极发光强度较弱,内部为海绵状结构,边部发育韵律环带;锆石Th/U比值低,主要介于0.004~0.009,重稀土元素富集。通过图解(Sm/La)N-La和Ce/Ce*-(Sm/La)N,判断锆石具有岩浆锆石与热液锆石过渡的特征。2件样品单颗粒锆石U-Pb年龄变化于85~54Ma,测点位于锆石边部韵律环带发育的微区所得出的谐和年龄分别为73.44±1.0Ma(MSWD=1.03)和67.12±1.60Ma(MSWD=4.2);其余测点的谐和年龄为61~57Ma。花岗伟晶岩脉中锆石εHf(t)值分布范围为-10.1~-4.7(集中于-6.7~-5.7),分布较为集中,对应的Hf同位素地壳模式年龄tC DM为1260~1565Ma(集中于1310~1360Ma)。这些地化特征综合表明漕涧花岗伟晶岩脉与花岗岩体有着亲缘关系,共系保山地块先存加厚地壳元古代基底物质的减压熔融的产物,其形成于新特提斯洋俯冲末期至随后发生的印度欧亚大陆碰撞初期的构造背景下。     

内蒙古巴林右旗建设屯埃达克岩锆石U-Pb年龄及成因讨论

本文对内蒙古东南部建设屯花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年及原位Hf同位素分析研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示了该岩体的形成时代为248.5±2.3Ma,为早三叠世早期岩浆岩侵入体.岩石学和地球化学研究表明,该岩体铝饱和指数A/CNK为1.02,属于钙碱性Ⅰ型花岗岩;SiO2≥ 56％,Al2O3≥15％,Na2O和K2O含量分别为4.34％ ～4.41％和2.03％ ～ 2.07％,Na2O/K2O介于2.10 ～2.17之间;Sr ＞400×10-6,Y≤18×10-6,Yb≤1.9×10-6,岩石轻重稀土分馏明显,(La/Yb)N介于16.92 ～17.38之间,无明显的Eu负异常,显示了埃达克岩的地球化学特征.锆石-Hf同位素分析显示εHf(t)值介于11.2～14.4之间,反映了源区亏损的特征.综合考虑区域岩浆岩和地层古生物资料,本文认为该岩体是晚二叠世古亚洲洋沿西拉木伦河缝合带闭合后,加厚的新生下地壳部分熔融作用的产物.     

Dating of zircon from high-grade rocks： Which is the most reliable method？

Magmatic zircon in high-grade metamorphic rocks is often characterized by complex textures as revealed by cathodoluminenscence （CL） that result from multiple episodes of recrystallization, over- growth, Pb-loss and modifications through fluid-induced disturbances of the crystal structure and the original U-Th-Pb isotopic systematics. Many of these features can be recognized in 2-dimensional CL images, and isotopic analysis of such domains using a high resolution ion-microprobe with only shallow penetration of the zircon surface may be able to reconstruct much of the magmatic and complex post- magmatic history of such grains. In particular it is generally possible to find original magmatic domains yielding concordant ages. In contrast, destructive techniques such as LA-ICP-MS consume a large volume, leave a deep crater in the target grain, and often sample heterogeneous domains that are not visible and thus often yield discordant results which are difficult to interpret. We provide examples of complex magmatic zircon from a southern Indian granulite terrane where SHRIMP lI and LA-ICP-MS analyses are compared. The SHRIMP data are shown to be more precise and reliable, and we caution against the use of LA-ICP-MS in deciphering the chronology of complex zircons from high-grade terranes.     

吕梁-五台地区晚太古宙—古元古代花岗质岩石锆石U-Pb年代学和Hf同位素性质及其地质意义

报道了五台地区一个晚太古代片麻状富钾花岗岩的锆石U-Pb年龄为2509±7.4Ma.该年龄与前人获得的年代学数据一起,进一步限定了晚太古期间五台-吕梁地区与俯冲有关的弧岩浆活动的年代框架.为了探讨晚太古宙-古元古代不同类型的花岗岩的源区性质和演化,特别是当时的陆壳增生机制和古老陆壳性质,本文在锆石U-Pb年代学的基础上对相应的锆石进行了细致的Hf同位素原位测量.结果表明,晚太古代片麻状花岗岩可能代表发育在古老克拉通(东部陆块?)上的弧岩浆作用产物.碰撞后(1.8 Ga)花岗岩的形成与加厚的造山带发生垮塌性伸展有关,后者导致幔源物质底侵,并引起下地壳物质的部分熔融而形成花岗质岩石.这些壳源花岗质岩浆再以不同比例与幔源岩浆混合而形成吕梁-五台地区成分复杂的碰撞后岩浆岩(花岗质为主).锆石Hf同位素还表明,吕梁-五台地区可能存在老于2.7Ga的古老克拉通物质(2.9Ga?),虽然目前还没有发现这么老的碎屑锆石.     

中条山铜矿峪变石英二长斑岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

中条山铜矿峪斑岩型矿床的成矿斑岩形成时代一直存在争议。本文通过对铜矿峪矿床中变石英二长斑岩的U-Pb年代学研究发现:铜矿峪变石英二长斑岩的36颗锆石的上交点年龄为2121±10Ma,207Pb/206Pb年龄从2065Ma到2196Ma,加权平均年龄为2117±13Ma,这与铜矿峪矿床的Re-Os同位素年龄(2108Ma)在误差范围内一致,暗示了成岩成矿的一致性。锆石的Hf同位素特征显示,样品的εHf(t)值介于-7.79～0.39,显示出斑岩的形成与古老地壳的部分熔融有关。同时,铜矿峪变石英二长斑岩的形成时代与华北地区的一些A型花岗岩,双峰式火山岩等与伸展有关的火成岩的形成时代大体一致,同时也与中条裂谷的活动一致,说明铜矿峪变石英二长斑岩形成于一个伸展的动力学背景下。因此,本文认为铜矿峪矿床是与大陆伸展环境的斑岩型矿床。     

新疆西准噶尔地区加尔路阿甫花岗斑岩岩石成因及地质意义:元素和锆石Hf同位素地球化学制约

加尔路阿甫花岗斑岩体出露于西准噶尔北部萨吾尔地区,侵入于上石炭统巴塔玛依内山组二段地层之中,主要矿物组成为斜长石、石英、钾长石、黑云母等。该岩体SiO₂为69.54%~71.25%, Al₂O₃为13.92%~14.93%, K₂O/Na₂O为1.04~1.07,富钾贫钠, FeO^t/MgO为12.31~22.60,铁高而镁低。在原始地幔标准化的微量元素配分图中,大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Th等富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Sr、P、Ti等相对亏损。稀土元素总量较高(ΣREE=122.75×10^-6~172.39×10^-6),稀土元素球粒陨石标准化配分型式表现为轻稀土强烈富集、重稀土相对亏损的右倾型,且Eu负异常非常明显(LREE/HREE为6.56~9.28,(La/Yb)_N为4.58~10.58, δEu为0.29~0.47),轻重稀土之间分异明显。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明其形成年龄为305±2 Ma,属于晚石炭世。锆石Lu-Hf同位素分析表明, ε_Hf(t)值变化于12.2~14.9,平均值为13.54,均具有较高的正值, T_DM1变化于462~345 Ma之间, T_DM2变化于638~393 Ma之间。结合前人研究和本次的工作分析认为,加尔路阿甫花岗斑岩体形成于后碰撞的构造环境,该岩体是新生地壳物质源区在晚石炭世部分熔融的最终产物,加入到大陆地壳中的新生组分可能主要为来自亏损地幔的玄武质岩浆。     

南极半岛屈韦维尔岛白垩纪中期火山岩浆作用及其构造指示:锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

南极半岛长期以来位于冈瓦纳古陆的西缘,是冈瓦纳古陆最后裂解的发生地。南极半岛内出露有大量的中新生代火成岩,关于其成岩期次、源区性质以及产出的动力学背景等尚存争议,从而影响到对南极半岛构造演化的认识。本文报道了南极半岛中部构造域屈韦维尔岛地区出露的安山质火山岩、闪长玢岩脉及其中闪长岩捕掳体的LA-MC-ICP-MS锆石UPb年代学和Hf同位素分析数据。其中含角砾安山质熔岩、安山质火山角砾岩、中粒闪长岩捕虏体和闪长玢岩脉4件样品的锆石U-Pb测年结果分别为103.3±1.7Ma、101.9±1.8Ma、92.0±1.2Ma和85.7±07Ma,表明该岛在白垩纪中期存在三幕火山岩浆作用事件:第一幕约为102Ma发生的强烈火山喷发;第二幕约为92Ma的闪长岩侵入作用;第三幕约为86Ma的闪长玢岩体侵入作用。锆石的Hf同位素原位分析结果表明,主要测点的εHf(t)值在+2.5~+7.9之间,平均值为+4.4,其一阶段Hf模式年龄为505~678Ma,表明白垩纪中期出露的火成岩可能由新元古代-寒武纪的亏损地幔物质部分熔融所形成。结合前人研究成果,得出本岛出露的火成岩形成于冈瓦纳古陆裂解过程所伴生的俯冲岛弧环境中,是构成南极半岛中部岩浆弧构造域的主体岩性之一。     

辽东矿洞沟正长岩成因及其构造意义：锆石原位微区U-Pb年龄和Hf同位素制约

矿洞沟岩体位于华北克拉通东部,由粗粒正长岩、细粒正长岩和闪长岩组成,其中细粒正长岩和闪长岩具有明显的岩浆混合特征,它们侵入到粗粒正长岩中。锆石的LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,粗粒正长岩形成于1879±17Ma,而细粒正长岩和闪长岩分别侵位于1874±18Ma和1870±18Ma,三者在误差内基本相同,因此,矿洞沟岩体的侵位时代为古元古代。矿洞沟正长岩和闪长岩富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有相对均一的全岩Nd同位素。但粗粒正长岩、中粒正长岩和闪长岩中锆石Hf同位素组成却不均一,分别为ε_(Hf)(t)=-2.5～ 3.0,-1.5～ 3.4和-3.5～ 2.7,明显高于辽东地区太古代片麻岩演化到古元古代时的Hf同位素组成,表明它们来源于太古代新生地壳的部分熔融并有大量地幔物质的加入。野外地质观察、主量元素组成及岩石中锆石具有相同U-Pb年龄却具有不同的Hf同位素等特征表明,矿洞沟正长岩和闪长岩是壳源岩浆和幔源岩浆混合作用的结果。矿洞沟正长岩体的侵位标志着辽东地区在古元古代时期处于南北地块碰撞后的伸展环境,与华北克拉通东部陆块的形成和演化以及全球古元古代末期Columbia超大陆的形成和裂解有关。     

扬子陆核的生长和再造：锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究

对宜昌三峡附近崆岭杂岩中混合岩、片麻岩和变沉积岩以及莲沱砂岩进行了锆石U-Pb和Hf-O同位素研究,研究结果深化了我们对扬子陆核生长和再造的认识。在莲沱砂岩中发现了老达3.8Ga的碎屑锆石,说明扬子陆块可能存在这个年龄的地壳物质;其Hf同位素组成指示初生地壳生长出现在4.0Ga。崆岭杂岩中混合岩和片麻岩的U-Pb年龄表明,在3.2～3.3Ga和2.9～3.0Ga有两期重要的岩浆活动,指示扬子陆核可能于中太古代就开始形成。锆石Hf同位素研究则指示,其原岩至少从3.5Ga就开始从亏损地幔分异出来。混合岩和变沉积岩中所记录的1.9～2.0Ga变质事件,是扬子陆核再造并发生克拉通化的主要时期。而广泛分布于扬子陆块周边的新元古代岩浆活动不仅导致了许多太古宙和古元古宙地壳重熔,而且引起了初生地壳的快速再造。