蚌埠隆起区中生代花岗岩的岩石成因：锆石Hf同位素的证据

对蚌埠隆起区中生代不同时期的花岗岩中6个岩体的锆石LA-MC-ICP MS原位Hf同位素的研究,据此限定它们的岩浆源区和重建华北克拉通东南部的构造格架。结果表明,中生代不同时期的花岗岩中岩浆锆石的初始Hf同位素组成(ε_(Hf)(t))可以分成两组:第一组的女山(130Ma)和西庐山花岗岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-18.4和-16.1;第二组的曹山(110Ma)、锥山二长花岗岩(110Ma)和蚂蚁山花岗岩(110Ma)以及淮光花岗闪长岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-22.3、-23.1和-21.1以及-28.1,这些岩浆锆石低的ε_(Hf)(t)值表明它们可能来源于古老的大陆下地壳。女山和西庐山岩体中早古生代—新元古代继承锆石具有低的ε_(Hf)(t)值(-2.3～-7.7)和1.52Ga～1.79Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以扬子克拉通下地壳物质为主。曹山、锥山和蚂蚁山以及淮光岩体中岩浆锆石的Hf同位素两阶段模式年龄为1.89Ga～2.58Ga,结合淮光岩体中古元古代继承锆石和3400Ma捕获锆石中低的ε_(Hf)(t)值(-5.7～-6.8,-0.6、-0.9)和古老的Hf同位素两阶段模式年龄(2.44Ga～2.80Ga,3.7Ga),表明它们主要来源于华北克拉通下地壳物质的部分熔融。淮光和女山岩体中古元古代—新太古宙继承锆石中正的ε_(Hf)(t)值(0.3～6.7)以及高的ε_(Hf)(t)值(16.9～21.7)的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的涉入。蚌埠隆起区深部地壳中扬子克拉通基底物质的存在暗示扬子克拉通可能沿着郯庐断裂带向西或北西方向俯冲于华北克拉通之下。     

华北克拉通东南缘蚌埠隆起带早白垩世晚期二长花岗岩成因及动力学背景

位于华北克拉通东南缘的蚌埠隆起带随着扬子陆块与华北陆块碰撞、拼接,经历了较为复杂的演化过程,本文选取其中早白垩世晚期的7个二长花岗岩侵入体进行野外观察和年代学研究,获得的年龄集中于114.6±3.3~121±1.0Ma;地球化学数据显示了其富硅、富碱的钙碱性准铝-铝弱饱特征,LREE相对富集,具弱铕负异常,铈异常不明显,K、P和Ti元素有较明显的亏损,Rb、Ta、Sr和Nd元素相对富集,具备陆壳为主的源岩深熔作用的特征。K_2O-Na_2O及SiO_2-Zr成因类型判别图上,侵入体投影点分布于Ⅰ型花岗岩区域,ε_(Hf)(t)全部为负值且相对较低(-25.2~-15.61),说明其为壳源成因,两阶段Hf模式年龄(2.17~2.76Ga),说明其物质起源主要为新太古宙陆壳物质,结合华北克拉通主体形成时间暗示其岩浆源区主要为华北克拉通下地壳物质。随着地壳增厚和下地壳-岩石圈的拆沉作用而引发的大规模岩浆活动,增厚的下地壳底部发生部分熔融,导致地壳快速隆升和随后的伸展,古老的陆壳物质经过改造和再循环,形成区内早白垩世晚期二长花岗岩。     

西大别~2.0 Ga变质花岗岩的发现及其Hf同位素特征

扬子陆块广泛存在2.10～1.90 Ga构造热事件的年代学信息,然而在大别地区该时期的岩浆岩体尚未报道,本文在野外地质调查的基础上,对西大别金盘岩体的变质花岗岩开展了锆石年代学和Hf同位素分析。锆石U-Pb测年结果显示变质花岗岩的结晶年龄为(2022±17)Ma(MSWD=2.3),代表了大别造山带古元古代的岩浆活动记录。锆石的εHf(t)值(-10.6～-7.6)及其二阶模式年龄(2.96～3.12 Ga)表明该岩体来源于古老陆壳的再造。综合已有Hf同位素资料,扬子陆块北缘广泛发育2.95～3.18 Ga太古宙地壳,为该类花岗岩的岩浆形成提供了物源。金盘岩体形成于古元古代碰撞造山作用时期(2.03～1.93 Ga),可能指示了Columbia超大陆聚合在大别地区的响应。该～2.0 Ga花岗岩体的识别,为研究大别造山带早前寒武纪构造岩浆事件的演化序列提供了新的资料。     

扬子北缘晚古元古代A型花岗质岩:Columbia超大陆裂解的证据

为约束扬子陆块晚古元古代构造演化历史,以华山观岩体的钾长花岗岩和二长花岗岩为研究对象,开展地球化学、年代学、全岩Nd同位素及锆石Hf同位素分析。锆石U-Pb定年结果显示钾长花岗岩和二长花岗岩的结晶年龄分别为1860±12 Ma(MSWD=0.69)和1832±14 Ma(MSWD=0.48)。两类岩石都显示铝质A型花岗岩的地球化学特征,一致的ε_(Hf)(t)值(-10.9～-13.8)及其二阶段模式年龄(2962～3183 Ma),揭示其由同一套太古宙的地壳部分熔融形成。综合已有ε_(Hf)(t)值资料,表明扬子陆块广泛存在两套太古宙长英质地壳(3.0～3.5 Ga; 3.5～3.9 Ga),为华山观两类花岗岩的岩浆形成提供了物源。华山观岩体两类花岗岩的锆石饱和温度揭示源岩位于较深的地壳,且二长花岗岩的形成有更多热源的参与。结合扬子陆块同期(～1.85Ga)A型花岗岩的地球化学数据,认为华山观钾长花岗岩具有后碰撞A_2型花岗岩的特征,形成于后碰撞伸展环境,而华山观二长花岗岩具有A_1型花岗岩的地球化学特征,暗示造山后伸展到陆内裂谷过渡的构造背景,可能与Columbia超大陆裂解有关。     

鄂尔多斯盆地东胜地区砂岩型铀矿源区及其构造背景分析——来自碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素的证据

通过LA-(MC)ICP-MS碎屑锆石微区U-Pb定年和Hf同位素分析,对鄂尔多斯盆地东胜地区中侏罗统直罗组砂岩型铀矿层进行了同位素定年物源示踪研究。结果显示,四个样品的锆石年龄分布均表现出良好的一致性,总体呈现出2500～2300Ma,2000～1750Ma和450～250Ma三个主峰值年龄与2300～2000Ma、1750～1400Ma的次峰期年龄。年代学对比研究揭示,东胜地区砂岩型铀矿的物源主要来自华北克拉通西部陆块阴山地块和中部造山带北部的TTG片麻岩、麻粒岩和孔兹岩,以及海西期的大量火成岩体。碎屑锆石的εHf(t)值由负到正,变化范围较大,显示了古老地壳的再循环过程。其中,1.9Ga和2.5Ga的部分锆石其Hf分析点位于亏损地幔线附近,指示该时期有新生地壳的形成。锆石的二阶段Hf模式年龄分布范围3.8～0.7Ga,但集中于3.0～2.3Ga,在2.8～2.6Ga出现一峰值,说明华北克拉通地壳主要形成于中、新太古代。本文所获得的锆石Hf同位素模式年龄与华北克拉通西部陆块的Hf和Nd同位素模式年龄分布特征非常接近,而与东部陆块有很大差别,从而进一步证实了东、西部陆块在古元古代拼合之前是独立发展的。     

华北克拉通东南缘蚌埠隆起带荆山—涂山岩体地质地球化学特征再认识

对位于华北克拉通东南缘蚌埠隆起带的荆山—涂山岩体进行了野外观察、年代学和地球化学研究,测得弱片麻状二长花岗岩体中U Pb年龄为(1604±13)~(1628±18) Ma,为晚侏罗世岩浆活动的产物;岩石地球化学测试结果显示,岩体总体富硅、富碱,具有高钾钙碱、准铝—过铝质特征,LREE相对富集,具明显的正Eu异常,Ce异常不明显或无异常,K、P和Ti有较明显的亏损,Rb、Ba、U、La、Sr、Zr和Sm元素相对富集。成因类型判别图显示其具备I型花岗岩特征;锆石Lu Hf同位素及全岩Sm Nd同位素组成暗示其物质起源主要为新太古代陆壳,且岩浆源区主要为华北克拉通下地壳物质;构造环境判别图中,投影点落于火山弧花岗岩区域,暗示岩体形成于扬子克拉通沿郯庐断裂带俯冲于华北克拉通之下的构造背景,与华北克拉通晚侏罗世期间的动力学背景相一致。     

内蒙古狼山巴音前达门地区黑云斜长片麻岩年代学研究及板块归属

内蒙古西部狼山地区的构造归属争议较大,一直以来没有直接证据证明狼山地区属于华北陆块。本文对内蒙古狼山巴音前达门地区(含石榴子石)黑云斜长片麻岩进行了年代学研究,利用LA- ICP- MS方法进行U- Pb同位素测年,所测试锆石均为岩浆锆石,锆石年龄为1946±9 Ma和1940±12 Ma,代表其原岩的形成年龄,说明狼山地区存在古元古代晚期岩浆作用。从锆石Hf同位素来看,εHf(t) 从-1.3~6.4,其Hf同位素源区既有当时华北克拉通基底物质,又有地幔的贡献,2442Ma的模式年龄指示源岩来源于早元古代地壳增生事件,可能与华北克拉通基底的形成有关。这进一步表明狼山地区同华北陆块中部地区一样,该地区存在有早元古代岩体。对宝音图群碎屑锆石的研究同样说明了狼山地区宝音图群与华北克拉通更具亲缘性,狼山地区在构造属性上可能属于华北陆块一部分。     

2.3 Ga Magmatism and 1.94 Ga Metamorphism in the Xiatang Area,Southern Margin of the North China Craton——Evidence from Whole-rock Geochemistry and Zircon Geochronology and Hf Isotope

本文报道了华北克拉通南缘豫西鲁山下汤地区古元古代片麻状花岗岩和黑云角闪斜长片麻岩的全岩地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成.岩石呈包体形式存在于中元古代花岗岩中.片麻状花岗岩具深熔特征,岩浆锆石年龄为2.30 Ga;岩石高SiO2和K2O,低∑FeO、MgO和CaO,具稀土总量较高(∑REE=165.8×10-6)、轻重稀土分离较强[(La/Yb)n=37.8]及弱负铕异常(Eu/Eu(*)=0.76)的稀土模式;εNd(t)(t=2.30 Ga)=-0.75; tDM(Nd) =2.66 Ga.黑云角闪斜长片麻岩变质原岩为辉长闪长岩,捕获锆石年龄为2.25 Ga;岩石低SiO2 和MgO,高Al2O3和P2O5,具稀土总量高(∑REE=373.4×10-6)、轻重稀土分离不强[ (La/Yb)n=9.4]及较强负铕异常( Eu/Eu*=0.44)的稀土模式;εNd(t)(t=2.25 Ga)=-1.21;tDM(Nd) =2.75 Ga.片麻状花岗岩和黑云角闪斜长片麻岩都记录了1.94 Ga变质锆石年龄.片麻状花岗岩的岩浆锆石组成域的εHf(t)(t=2.30 Ga)=-6.71～0.38,tDMI(Hf) =2627 ～2910 Ma,tDM2(CC)(Hf)=2823 ～ 3255 Ma.黑云角闪斜长片麻岩的捕获锆石组成域的εHf(t)(t=2.25 Ga)=-19.58～ -1.73,tDM1 (Hf) =2664～3360 Ma,tDM2(CC)(Hf)=2968 ～4011 Ma.结合前人资料,得出如下结论:华北克拉通南缘豫陕晋结合部地区存在—规模较大的约2.3 Ga地质体分布区;华北克拉通南缘很可能存在规模巨大的＞2.7 Ga基底;中部造山带与孔兹岩带具有类似的古元古代晚期构造热事件演化历史.     

华北克拉通南缘豫西下汤地区2.3 Ga岩浆作用和1.94 Ga变质作用

本文报道了华北克拉通南缘豫西鲁山下汤地区古元古代片麻状花岗岩和黑云角闪斜长片麻岩的全岩地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成。岩石呈包体形式存在于中元古代花岗岩中。片麻状花岗岩具深熔特征,岩浆锆石年龄为2.30Ga;岩石高SiO2和K2O,低ΣFeO、MgO和CaO,具稀土总量较高(ΣREE=165.8×10-6)、轻重稀土分离较强[(La/Yb)n=37.8]及弱负铕异常(Eu/Eu*=0.76)的稀土模式;εNd(t)(t=2.30Ga)=-0.75;tDM(Nd)=2.66Ga。黑云角闪斜长片麻岩变质原岩为辉长闪长岩,捕获锆石年龄为2.25Ga;岩石低SiO2和MgO,高Al2O3和P2O5,具稀土总量高(ΣREE=373.4×10-6)、轻重稀土分离不强[(La/Yb)n=9.4]及较强负铕异常(Eu/Eu*=0.44)的稀土模式;εNd(t)(t=2.25Ga)=-1.21;tDM(Nd)=2.75Ga。片麻状花岗岩和黑云角闪斜长片麻岩都记录了1.94Ga变质锆石年龄。片麻状花岗岩的岩浆锆石组成域的εHf(t)(t=2.30Ga)=-6.71～0.38,tDM1(Hf)=2627～2910Ma,tDM2(CC)(Hf)=2823～3255Ma。黑云角闪斜长片麻岩的捕获锆石组成域的εHf(t)(t=2.25Ga)=-19.58～-1.73,tDM1(Hf)=2664～3360Ma,tDM2(CC)(Hf)=2968～4011Ma。结合前人资料,得出如下结论:华北克拉通南缘豫陕晋结合部地区存在一规模较大的约2.3Ga地质体分布区;华北克拉通南缘很可能存在规模巨大的>2.7Ga基底;中部造山带与孔兹岩带具有类似的古元古代晚期构造热事件演化历史。     

辽东黑沟地区古元古代碱长花岗岩年代学、地球化学、Hf同位素特征及其对辽吉造山带构造演化的制约

华北克拉通东部造山带内古元古代中期(2.1～2.2Ga)岩浆记录了造山带早期重要的地壳演化信息,对探讨辽吉造山带古元古代地质演化过程具有十分重要的意义。本文选择了辽东黑沟地区古元古代碱长花岗岩进行岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。黑沟碱长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为2186.5±6.5Ma,形成时代为古元古代。岩石为碱性、弱过铝质A型花岗岩,岩石富硅、碱,贫钙、镁、铝,极度富钠贫钾,富集Hf、Zr、Nb、Y等高场强元素,亏损Rb、K、Ba等大离子亲石元素,具有较高的(K_2O+Na_2O)/Al_2O_3、FeO~T/MgO、Ga/Al比值,负的Eu异常,稀土元素配分曲线呈右倾海鸥型配分模式。锆石饱和温度介于857～884℃之间,同时具有非常低Sr高Yb特征,指示岩石形成于低压高温的伸展构造背景。锆石ε_(Hf)(t)值为-0.96～+4.58,二阶段模式年龄t_(DM2)=2476～2821Ma,明显大于花岗岩的成岩时代,结合岩石地球化学特征指示黑沟碱长花岗岩岩浆源于太古宙TTG片麻岩在地壳浅部伸展条件下的部分熔融。综合区域已有的岩石学、地球化学和同位素特征等资料,辽吉地区在古元古代早期可能处于大陆弧后盆地构造环境,黑沟碱长花岗岩是弧后盆地伸展环境下的产物。     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)     

HISTORICAL GEOLOGY & STRATIGRAPHY

正20140985Chen Liang(Post-Doctoral Research Station of Mining Engineering,School of Nuclear Resources and Nuclear Fuel Engineering,University of South China,Heng-yang 421001,China);Huang Wei Composition of Major and Correlated Elements with Organic Matters and Paleoclimatic Implication for Lower Paleogene Sediments in Sanshui Basin