大别造山带白马尖花岗岩体的钕，锶同位素地球化学研究

大别造山带白马尖花岗岩体属燕山期侵入岩，为中生代大别山区岩浆活动的产物，为碰撞后花岗岩，锶，钕，同位素数据及稀土元素数据表明，白马尖花岗岩体为壳幔混合型，1．2－1．7Ga的钕模式年龄为其源岩的平均地壳存留年龄，北大别花岗岩类岩石的物质来源并不一致。     

大别造山带变质岩的年代学格局

大别造山带中广泛分布经历不同程度变质的变质岩,这些变质岩的形成时代、变质年龄的研究对反演大别造山带形成演化历史有重要意义。本文总结了大别造山带中不同构造带中变质岩的锆石U－Pb年龄结果,给出初步的变质岩的年代学格局。     

湖南将军庙花岗岩的成因:岩石化学、锆石U-Pb年代学与Sr-Nd-Hf同位素制约

为探讨湖南省衡阳市将军庙花岗岩的成因,在野外地质调查的基础上,对其进行了岩石地球化学、锆石U-Pb定年及Sr-Nd-Hf同位素分析测试。结果显示,将军庙花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb加权平均年龄为(229.1±2.8)Ma(n=8)。岩石以富硅、富碱、高钾钙碱性、过铝质为特征,且富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Th、U、K),亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)和Ba、Sr等。全岩Sr-Nd同位素显示其具有较高的Sr初始比值(0.702 5～0.7189)、低的Nd初始比值(-9.0～-9.4),t_(DM2)较老(1.7～1.8 Ga)。锆石ε_(Hf)(t)为-0.2～-2.9,t_(DM2)为1.3～1.4 Ga,加权平均值为1.35 Ga。结果表明,将军庙岩体具壳源花岗岩的特点,形成于后碰撞期或碰撞晚期的构造环境,源于中元古代结晶基底的部分熔融。结合区域大地构造背景,认为将军庙岩体形成于秦岭-大别和松马两条印支期缝合带碰撞结束后的印支晚期伸展构造背景,是板内挤压加厚的地壳减压熔融作用的产物。     

大别造山带新太古代地壳岩石和古元古代混合岩化作用——来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

大别造山带北大别超高压变质带是研究秦岭-大别-苏鲁造山带古老基底演化过程的关键区域,其内广泛发育的混合岩长期被认为主要形成于中生代。本文对北大别团风一带新识别出的一套混合岩开展了锆石U-Pb定年和Hf同位素组成分析,结果显示,混合岩第一类锆石核部具有岩浆锆石特点,组成的不一致线上交点年龄为2850±86 Ma,该年龄代表了混合岩原岩年龄。第二类锆石具有变质深熔锆石特点,其加权平均²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为2011±12 Ma,代表了混合岩化的时间。岩浆锆石多数具有负的ε_Hf(t)值(—8.1～2.2),对应两阶段Hf同位素模式年龄(T_DM2)为3.6～3.0 Ga,表明原岩可能为大别造山带内古太古代地壳物质重熔形成,并可能在形成过程中伴有少量幔源物质加入。与之相比,变质锆石均具有正的ε_Hf(t)值(0.3～8.2),对应T_DM2为2.7～2.2 Ga,说明在混合岩化变质深熔过程中锆石Lu-Hf同位素体系完全开放,导致了锆石Hf同位素组成的升高。本文研究表...     

鱼洞子群变质岩年龄及秦岭造山带太古宙基底

秦岭是横亘我国中部狭持于中朝克拉通华北陆块和扬子克拉通陆块间的著名大陆碰撞造山带,其形式和演化历史受到重视。本文报道了位于秦岭造山带西南鱼洞子群变质岩的Sm-Nd、Rb-Sr同位素分析结果和侵入其中的TTG岩类的锆石U-Pb同位素分析结果,讨论了秦岭造山带太古宙结晶基底。采自陕西省略阳县鱼洞子—阁老岭块体的13个鱼洞子群变质岩样品的Sm-Nd同位素分析结果给予的等时年龄为2688±100(2σ)Ma,I_(Nd)=0.50913±7(2σ),ε_(Nd)(t)=-0.4,MSWD3.62。Rb-Sr同位素结果分散,不构成等时线。侵入鱼洞子群变质岩的花岗岩的锆石U-Pb不一致线上交点年龄为2693±9(2σ),下交点年龄为702±58(2σ)Ma。鱼洞子群变质岩Nd同位素特征与崆岭群变质杂岩类似,它的原岩可能是扬子克拉通基底碎片。     

桐柏—大别造山带南缘七尖峰花岗岩成因：来自地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的制约

以桐柏—大别造山带南缘七尖峰花岗岩体为研究对象,进行了详细的同位素年代学和元素-同位素地球化学研究,对其岩石成因和桐柏—大别造山带南缘早白垩世构造背景与钼成矿作用进行了探讨。锆石LA-ICP-MS UPb定年结果表明,七尖峰花岗岩形成年龄为(140±1) Ma,说明其为早白垩世岩浆活动的产物。地球化学研究表明,七尖峰花岗岩具有高SiO2(72.88%～73.60%)、低MgO(0.33%～0.36%),高Sr(620×10-6～642×10-6)、Sr/Y(107～111)比值,低Y(5.65×10-6～5.95×10-6)、Yb(0.52×10-6～0.59×10-6)、无Eu负异常的地球化学特征,是典型的埃达克岩。岩体富K2O、贫Cr和Ni,具有富集的Sr-Nd同位素组成(ISr=0.7075～0.7078,εNd(t)=-15.5～-15.1),锆石εHf(t)值在-19.9～-13.2变化,对应的两阶段Nd和Hf模式年龄分别介于2.15～2.19 Ga和2.00～2.43 Ga,暗示七尖峰花岗岩是由古老的加厚下地壳含石榴石角闪岩部分熔融形成。结合前人的研究成果,认为桐柏—大别造山带白垩纪存在两期与钼成矿密切相关的岩浆事件,早期(130 Ma)与加厚下地壳部分熔融有关,晚期(130 Ma)则形成于非加厚地壳部分熔融,证明桐柏—大别造山带南缘早白垩世(约130 Ma)经历了从碰撞挤压地壳加厚到碰撞后伸展地壳减薄的构造垮塌演化过程。     

大别造山带变质岩和花岗岩的钕同位素组成及其地质意义

大别造山带８个变质岩和４个花岗岩样品的Ｓｍ－Ｎｄ分析结果表明,大别地块不同构造单元的岩石有不同的钕同位素模式年龄。总体上,北大别地块变质岩的钕模式年龄较老;南大别超高压地块的较年轻,但变化范围大。侵人于大别地块不同构造单元的花岗岩与北大别地块变质岩有相同的Ｎｄ（１２２Ｍａ）值范围,表明它们有相似的物质来源。南大别地块是覆盖在具有古老物源的变质岩之上的一个构造岩片。     

大别造山带晚造山期花岗岩类

大别造山带存在中侏罗世花岗质岩浆活动,相关花岗岩类在成分上与准铝质岩一致,其锆石U-Pb与全岩Rb-Sr年龄为174~161 Ma。这些岩体主要属于造山带中下地壳深部熔融、侵入之产物,具有晚造山挤压型花岗岩的特点。岩体出露面积与剥露深度的区域变化,主要与后期强烈的热窿伸展差异改造作用有关。大别造山带晚造山期的挤压环境,还控制合肥盆地前陆挤压阶段(中侏罗世–晚侏罗世早期)以及南北两侧逆冲推覆构造的发育。西太平洋汇聚特性的急剧变化(侏罗纪末),是促成大别山造山根突发性拆沉事件以及区域伸展机制取代晚造山期挤压作用的根本原因,推测这种晚造山期挤压环境大致结束于~160Ma,即造山根突发性拆沉作用发生之时。     

大别造山带核部花岗岩岩体的热演化及其隆升历史

天堂寨花岗岩、九资河花岗岩和石鼓尖花岗岩位于大别造山带的核部,并且是大别山最高峰所在地。根据同位素体系冷却年龄理论,不同封闭温度矿物的年龄可反映地质体的生成年龄和冷却年龄。一般认为,封闭温度高的与地质体（如侵入体）结晶温度接近,其记录的年龄近似代表结晶年龄,封闭温度低的年龄则是其冷却年龄,而冷却年龄反映了岩石的隆升和剥蚀的历史。据此,将我们测试的和收集的三个岩体不同封闭温度矿物的同位素年龄列表如下（表１）,其中ＵＰｂ法锆石年龄代表的是岩体结晶年龄,其它方法获得的年龄都是岩体的冷却年龄。石鼓尖岩…     

桐柏-大别造山带南缘中侏罗世基性岩的发现及其构造意义——来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

桐柏-大别造山带南缘大洪山地区出露一套变质辉长辉绿岩脉,该岩脉沿襄樊-广济断裂带侵入到大洪山造山带增生杂岩之中,本文采用锆石U-Pb LA-ICP-MS定年方法,获得了该变质辉长辉绿岩脉的岩浆锆石年龄为163±3 Ma,代表岩脉的侵位结晶年龄,是目前桐柏-大别造山带已知最早的造山后晚中生代岩浆活动记录之一,表明桐柏-大别造山带南缘晚中生代岩浆活动开始于中侏罗世晚期,与北大别地区初始深融作用时间相当,比早白垩世大规模岩浆活动的峰期(~130 Ma)早约30 Ma。锆石Hf同位素分析结果显示eHf(t)值为+5.8~+10.8(平均值为+9.7±0.7),对应的单阶段Hf模式年龄t_(DM1)为387~595Ma(平均值为434±29Ma),明显大于岩脉成岩年龄,表明岩浆源区主要来自于亏损地幔,亏损地幔为早古生代伸展过程的产物。结合区域研究资料,163±3 Ma是桐柏-大别碰撞造山带南缘中生代陆-陆碰撞后最古老的岩浆岩年龄之一,与大别造山带山根软化的时代一致,可能代表桐柏-大别造山带由挤压环境向伸展环境的初始转换时间,据此认为桐柏-大别造山带从山根软化到大规模伸展垮塌间隔-30Ma,地幔经历了亏损-富集的转化过程。     

西大别山早白垩世谭冲和陈冲花岗岩体U- Pb年龄、地球化学和Sr- Nd- Hf同位素特征：对岩石成因和下地壳拆沉时限的约束

谭冲和陈冲岩体出露于西大别造山带新县岩基北缘,主要岩性分别为二长花岗岩和花岗斑岩。为理解其岩石成因和构造属性,对两个岩体开展了激光等离子质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb测年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究。结果表明,谭冲和陈冲岩体锆石U-Pb年龄分别为133.5±1.1Ma(MSDW=0.63)和132.9±1.1Ma(MSDW=1.30),暗示其形成于早白垩世。岩石均具有较高的SiO_2(69.40%～77.82%)、Al_2O_3(11.72%～15.26%)和总碱(Na_2O+K_2O=6.40%～8.70%)含量,K_2O/Na_2O比值大于1,过铝质(A/CNK=1.14～1.66,一个样品值0.97除外)等特点,总体归为高钾钙碱性系列。岩石富集轻稀土((La/Yb)_N=22.98～28.64),负Eu异常不明显,亏损Ba、Nb、Ta、P、Ti和Y元素。岩石锶同位素初始比值I_(Sr)为0.707220～0.707557,钕同位素ε_(Nd)(t)值为-17.7～-18.1,两阶段Nd模式年龄T_(DM2)=2.36～2.40Ga。锆石ε_(Hf)(t)值集中于-21.4～-25.8,两阶段Hf模式年龄T_(DM2)=2.24～2.48Ga。详细的矿物组成、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析揭示,两个岩体成因类型均为分异的I型花岗岩,起源于残留相含有石榴子石的部分熔融岩浆。岩浆房形成压力和深度较大,可能是在加厚下地壳环境扬子陆块北缘古老陆壳物质重熔的产物。结合区域同期岩浆岩对比研究认为,西大别地区与东大别地区加厚下地壳拆沉时限基本一致,发生在133Ma左右。     

北大别早白垩纪花岗岩类的Sm-Nd和锆石Hf同位素及其构造意义

大别造山带产出两期早白垩纪造山后花岗岩类:早期(≈132Ma)变形的角闪石英二长岩和斑状二长花岗岩具高钾的类埃达克岩的地球化学特征,形成于增厚地壳(>50km)的下地壳部分熔融;晚期(≈128Ma)未变形的花岗岩包括细粒二长花岗岩和钾长花岗(斑)岩,属于正常安山岩-英安岩-流纹岩系列岩石,它们形成于相对薄的地壳(132Ma),增厚地壳(>50km)的下地壳存在双层结构:锆石Hf模式年龄约为3.0Ga的基性下地壳基底和约2.7Ga的中酸性(英云闪长质.花岗质)上部下地壳.在大另q造山带伸展垮塌的晚期阶段(≈128Ma),减薄的下地壳(<35km)主要为锆石Hf模式年龄约2.6～2.2Ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)岩石,并夹杂少量新元古代Rodinia超大陆裂解时形成的新生陆壳.     

西秦岭天水地区志留纪利桥花岗岩的岩石成因——来自地球化学和锆石U-Pb年代学与Hf同位素的约束

花岗岩在探讨大陆地壳生长与演化、造山带的形成及地球动力学演化等方面具有重要的意义。西秦岭天水地区利桥花岗岩主要由斜长石、石英、钾长石和黑云母等矿物组成,锆石U-Pb年代学表明岩体结晶年龄为439±3 Ma。利桥花岗岩具有高硅、富碱的特征,其铝饱和指数A/CNK值介于1.01～1.16之间,属于弱过铝质高钾钙碱性-钙碱性花岗岩。利桥花岗岩富集K、Ba等大离子亲石元素和La、Ce等轻稀土元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,显示具有俯冲带岛弧岩浆岩的地球化学特征。利桥花岗岩具有较低的Mg#值（25～41）,且La/Yb-La、La/Sm-La图解显示该花岗岩在形成明显与部分熔融作用相关,此外岩体中的镁铁质微粒包体和正的锆石εHf(t)值,表明这些花岗岩在形成过程中有幔源物质的贡献。结合区域地质背景,我们认为利桥花岗岩是弧-陆碰撞前俯冲洋壳中先存的基性岩或新生地壳发生部分熔融所致,当然也不排除其为大陆边缘弧增厚下地壳部分熔融的产物。     

桂北新寨强过铝质花岗岩的岩石成因及其构造意义——来自年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素的制约

LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,桂北新寨花岗岩形成于中奥陶世(465±2Ma)。该花岗岩的地球化学特征表现为化学成分较均一,具有高硅(SiO_2=68.54%~74.57%)、富碱(K_2O+Na_2O=7.61%~8.31%)、更富钾(K_2O/Na_2O=1.77~2.35)、强过铝质(A/CNK=1.09~2.39)和富集大离子亲石元素而亏损高场强元素等特征,属于S型花岗岩。新寨花岗岩具有比较均一的Sr、Nd同位素组成(I_(Sr)=0.71137~0.71328,ε_(Nd)(t)=-7.89~-7.26)。锆石Hf同位素组成为:(~(176)Hf/~(177)Hf)_i=0.28232~0.28252,ε_(Hf)(t)=-6.18~+0.61,Hf同位素两阶段模式年龄TDM2变化于1.67~2.11Ga之间。元素及Nd-Sr-Hf同位素分析结果显示,新寨花岗岩可能源自古元古代地壳变质泥岩的部分熔融,在成岩过程中有少量幔源组分的参与。新寨S型花岗岩可能是广西运动第二幕在桂北地区的岩石学响应,为早古生代构造-岩浆群事件的建立提供了新证据。     

内蒙古武川西乌兰不浪地区早前寒武纪变质基底锆石SHRIMP定年及Hf同位素组成

本文报道了华北克拉通西部武川西乌兰不浪地区太古宙变质基底的锆石SHRIMP年龄和Hf同位素组成。一个片麻状奥长花岗岩样品的锆石具核边结构,核部岩浆锆石和边部变质锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄分别为2692±17Ma和2528±16Ma。对9个样品进行了锆石Hf同位素分析。新太古代早期(2692～2697Ma)片麻状奥长花岗岩(2个样品)的岩浆锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为4.78～8.83、2646～2780Ma和2632～2845Ma;新太古代二辉麻粒岩(2个样品)中的捕获锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为-2.30～8.62、2543～2954Ma和2529～3189Ma;新太古代变质深成岩(4个样品)的岩浆锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为-2.60～8.09、2529～2880Ma和2538～3089Ma;古元古代蓝晶石榴长英质片麻岩(1个样品)的碎屑锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为1.52～6.59、2432～2774Ma和2498～2925Ma。结合前人研究结果,可得出如下结论和认识:1)该区存在新太古代早期片麻状奥长花岗岩,太古宙岩石在新太古代晚期普遍遭受高级变质作用影响;2)新太古代早期为该区地壳形成主要时期,新太古代晚期则主要表现为陆壳物质再循环;3)作为阴山地块的典型代表,固阳-武川地区与华北克拉通东部太古宙基底十分类似,可能表明华北克拉通在新太古代晚期已成为统一的整体。     

Zircon U–Pb ages and Hf isotope compositions of migmatite from the North Dabie terrane in China: constraints on partial melting

Migmatite gneisses are widespread in the Dabie orogen, but their formation ages are poorly constrained. Eight samples of migmatite, including leucosome, melanosome, and banded gneiss, were selected for U–Pb dating and Hf isotope analysis. Most metamorphic zircon occurs as overgrowths around inherited igneous cores or as newly grown grains. Morphological and internal structure features suggest that their growth is associated with partial melting. According to the Hf isotope ratio relationships between metamorphic zircon and inherited cores, three formation mechanisms for metamorphic zircon can be determined, which are dissolution–reprecipitation of pre‐existing zircon, breakdown of Zr‐bearing phase other than zircon in a closed system and crystallization from externally derived Zr‐bearing melt. Four samples contain magmatic zircon cores, yielding upper intercept U–Pb ages of 807 ± 35–768 ± 12 Ma suggesting that the protoliths of the migmatites are Neoproterozoic in age. The migmatite zircon yields weighted mean two‐stage Hf model ages of 2513 ± 97–894 ± 54 Ma, indicating reworking of both juvenile and ancient crustal materials at the time of their protolith formation. The metamorphic zircons give U–Pb ages of 145 ± 2–120 ± 2 Ma. The oldest age indicates that partial melting commenced prior to 145 Ma, which also constrains the onset of extensional tectonism in this region to pre‐145 Ma. The youngest age of 120 Ma was obtained from an undeformed granitic vein, indicating that deformation in this area was complete at this time. Two major episodes of partial melting were dated at 139 ± 1 and 123 ± 1Ma. The first episode of partial melting is obviously older than the timing of post‐collision magmatism, corresponding to regional extension. The second episode of partial melting is coeval with the widespread post‐collision magmatism, indicating the gravitational collapse and delamination of the orogenic lithospheric keel of the Dabie orogen, which were possibly triggered by the uprising of the Cretaceous mid‐Pacific superplume.     

Mineral isotope evidence for the contemporaneous process of Mesozoic granite emplacement and gneiss metamorphism in the Dabie orogen

Kinetics of isotopic equilibrium in the mineral radiometric systems of igneous and metamorphic rocks is an important issue in geochronology. It turns out that temperature is the most important factor in dictating isotopic equilibrium or disequilibrium with respect to diffusion mechanism. Contemporaneous occurrence of Mesozoic granites and gneisses in the Dabie orogen of China allows us to evaluate the thermal effect of magma emplacement and associated metamorphism on mineral radiometric systems. Zircon U-Pb, mineral Rb-Sr and O isotope analyses were carried out for a Cretaceous granite and its host gneiss (foliated granite) from North Dabie. Zircon U-Pb dating gave consistently concordant ages of 127 ± 3 Ma and 128 ± 2 Ma for the granite and the gneiss, respectively. A direct correspondence in equilibrium state is observed between the O and Rb-Sr isotope systems of both granitic and gneissic minerals. Mineral O isotope temperatures correlate with O diffusion closure temperatures under conditions of slow cooling, indicating attainment and preservation of O isotope equilibrium in these minerals. The mineral Rb-Sr isochron of granite, constructed by biotite, feldspar, apatite and whole-rock with the O isotope equilibrium, yields a meaningful age of 118 ± 3 Ma, which is in accordance with the mineral Rb-Sr isochron age of 122 ± 1 Ma for the host gneiss. The consistency in both U-Pb and Rb-Sr ages between the granite and the gneiss suggests a contemporaneous process of crystallizing the zircons and resetting the Rb-Sr radiometric systems during magma emplacement and granite foliation. Whereas the zircon U-Pb ages for both granite and gneiss are interpreted as the timing of magma crystallization, the young Rb-Sr isochron ages record the timing of Sr diffusion closure during the slow cooling. Protolith of the gneiss crystallized shortly before intrusion of the granite, so that it was able to be foliated by voluminous emplacement of coeval mafic to felsic magmas derived by anatexis of orogenic lithospheric keel. Therefore, extensional collapse of collision-thickened crust at Early Cretaceous is suggested to trigger the post-collisional magmatism, which in turn serves as an essential driving force for the contemporaneous high-T deformation/metamorphism.     

大别山造山带东南部天柱山花岗岩类侵入体的特征及其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

大别山造山带内广泛发育晚中生代的花岗岩类侵入体,天柱山岩体是其中的一个典型代表,位于分隔南大别超高压变质带与北大别杂岩之间的五河-水吼断裂带附近.该岩体是个由多期次侵位构成的复式岩体,自早到晚依次为闪长岩→石英正长岩/花岗闪长岩→碱长花岗岩.整个杂岩体属高钾钙碱性系列,但碱长花岗岩的地球化学性质与构成杂岩体的其他类型岩...     

大别山北麓白石坡银矿区花岗斑岩锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成及其地质意义

白石坡银矿床是大别山地区具代表性的中型银矿床,已探明银储量219.8 t。银矿体与矿区花岗斑岩空间关系密切。为深化理解其成矿地质背景,对白石坡花岗斑岩进行了详细的岩相学观察、锆石U-Pb同位素测年、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究。通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析,获得花岗斑岩锆石U-Pb同位素年龄为(142±2) Ma(MSDW=1.9),表明其形成于早白垩世。岩石具较高的SiO2含量(73.94%~76.14%)和富K2O(7.46%~9.55%)等特点,总体属于强过铝质(A/CNK=1.07~1.45)、高钾钙碱性系列,具高分异花岗岩特征;岩石富集轻稀土((LREE/HREE)N=10.88~12.89),具中等Eu负异常,并具有较低的Sr、Y、Yb含量。岩石锶同位素初始比值ISr为0.714 762~0.715 890,钕同位素εNd(t)值约为-13.8,两阶段Nd模式年龄TDM2=2.06~2.05 Ga。锆石εHf(t)值集中于-16.6~-13.5,两阶段Hf模式年龄TDM2=1.98~1.81 Ga。岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素特征共同揭示,该花岗斑岩可能是扬子陆壳北缘古老地壳物质重熔演化的产物。白石坡花岗斑岩及相关银矿床形成于白垩纪加厚下地壳拆沉之前地壳持续挤压加厚环境,与陈棚组火山活动不存在直接联系。