长江中下游庐枞盆地火山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄：对扬子克拉通东部晚中生代岩石圈减薄机制的约束

庐枞盆地位于扬子克拉通的东北缘、大别-苏鲁印支期碰撞造山带的前陆地区、郯庐断裂与长江断裂带的交会处附近,构造位置独特。盆地内的中生代火山/潜火山岩以富碱和高钾为特征,地球化学上表现为富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,属典型的橄榄玄粗岩系列,Sr-Nd同位素组成显示它们主要形成于陆下富集型岩石圈地幔的部分熔融。盆地内的火山岩按形成的先后分为龙门院组、砖桥组、双庙组和浮山组,各组之间有明显的喷发间断。本文用SHRIMP法测得4个组火山岩的锆石U-Pb年龄分别为131±1Ma、133±1Ma、130±1Ma和127±1Ma,年龄测试结果表明整个庐枞盆地内的火山岩是在很短的时间内(≤6Ma)形成的。结合整个长江中下游地区中生代火山活动的时间非常集中,意味着火山活动具有"突发性",指示机械拆沉可能是区内岩石圈减薄的主要机制。但庐枞盆地西北缘沙溪一带的侵入岩具埃达克质(adakitic),形成于加厚地壳的部分熔融,其侵位时间(≥136Ma)略早于盆地内橄榄玄粗质岩浆的活动时间,指示区内约133～136Ma时间段构造环境和动力学机制发生了重大转变。     

江西广丰、玉山盆地橄榄玄粗岩的SHRIMP锆石U-Pb定年和Sr-Nd-Pb-O元素同位素特征

华夏古板块与扬子古板块结合带内的广丰、玉山红色碎屑沉积盆地均有橄榄玄粗岩产出,SHRIMP锆石UPb年代学研究表明,橄榄玄粗岩锆石U-Pb年龄为93±1 Ma,属晚白垩世早期的产物。广丰盆地橄榄玄粗岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.706 191~0.706 352,εNd(t)值为0.27~0.55,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i值为18.045~18.080,(~(207)Pb/~(204)Pb)_i值为15.503~15.543,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i值为38.240~38.256;玉山盆地橄榄玄粗岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.705 856~0.706 024,εNd(t)值为1.74~1.93,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i值为17.956~18.063,(~(207)Pb/~(204)Pb)_i值为15.456~15.498,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i值为38.195~38.232。在(~(87)Sr/~(86)Sr)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i、(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i和(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(87)Sr/~(86)Sr)i图解中,广丰、玉山盆地橄榄玄粗岩均位于亏损地幔(DMM)和EMⅡ型富集地幔之间,而且(~(87)Sr/~(86)Sr)_i和(~(206)Pb/~(204)Pb)_i呈正相关,(~(143)Nd/~(144)Nd)_i和(~(206)Pb/~(204)Pb)_i呈负相关,指示其源区中可能均有DMM和EMⅡ型地幔的贡献;玉山盆地橄榄玄粗岩更偏向DMM端员,指示其DMM端员所占的比例更高。广丰、玉山盆地橄榄玄粗岩具有EMⅡ型地幔的贡献,说明华夏古板块与扬子古板块结合带的岩石圈地幔与华夏古板块的岩石圈地幔属相同类型,为华夏古板块俯冲于扬子古板块之下提供了新的证据。     

安徽庐枞盆地黄寅冲铅锌矿床闪长玢岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

庐枞盆地是长江中下游成矿带中最重要的铁(铜)矿集区之一,盆地内早白垩世闪长玢岩与成矿作用关系密切,但目前对庐枞盆地闪长玢岩的形成时代仍存在争议。本文对庐枞盆地内黄寅冲铅锌矿区钻孔深部的两块闪长玢岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果显示这两块闪长玢岩样品中锆石的206 Pb/238 U加权平均年龄结果在误差范围内一致,分别为135±1 Ma和134.9±0.5 Ma,表明庐枞盆地内黄寅冲铅锌矿区内闪长玢岩的形成时代在135 Ma左右,进一步证实了庐枞盆地可能存在一期较早的岩浆活动。该期岩浆作用形成于庐枞盆地由挤压向拉张转换的构造背景下,形成于138~132 Ma,并在135 Ma左右最为活跃,同时在庐枞盆地不同位置形成了一系列与闪长玢岩相关的铁—铜—铅—锌矿产。     

皖东滁州盆地晚中生代火山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

滁州盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,但与其他在早中生代坳陷基础上发育起来的"继承式"火山岩盆地不同,它直接叠置在大别山造山带之上,盆地基底岩石的时代较老,属新元古代-早古生代地层。盆地内的火山岩主要为一套中酸性偏碱性的粗安质和粗面英安质岩石,属高钾钙碱性系列,地球化学特征上明显不同于长江中下游地区大多数盆地中火山岩所表现出的橄榄玄粗岩系列的特点(如宁芜盆地、庐枞盆地、溧水盆地、怀宁盆地)。应用SHRIMP锆石U-Pb法测得滁州盆地黄石坝组粗安岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄为128±1 Ma。该年龄与长江中下游地区其他盆地中火山岩-潜火山岩的形成时代类似,表明整个长江中下游地区的火山活动是在很短的时间内发生的。滁州盆地内的火山岩具有比长江中下游其他盆地中火山岩低得多的εNd(t)值,而类似于大别山造山带内晚中生代的花岗岩类侵入体,指示其成因可能主要与古老下地壳物质的部分熔融有关。     

安徽庐枞地区含矿岩浆岩锆石U-Pb年龄及其对成矿时限的约束

安徽庐枞盆地Fe-Cu-Au成矿作用与燕山期岩浆活动有密切的时间、空间和成因联系。本文通过对该区含矿岩浆岩锆石U-Pb年龄的研究并以此约束成矿作用时限,表明庐枞盆地金属成矿作用主要发生于135～126Ma,其成矿地球动力学背景对应中国东部中生代发生的构造体制大转折和岩石圈大拆沉两大地质事件。     

安徽庐枞盆地井边铜矿床的成矿时代及其找矿指示意义

庐枞盆地是长江中下游多金属成矿带中一个重要的多金属矿集区,盆地内发育有多个不同规模的脉状铜矿床。目前对这些脉状铜矿床的成矿时代和构造背景等方面的研究工作还较少。本文以盆地中目前最具代表性的井边铜矿床为研究对象,分别对矿床中的安山斑岩次火山岩体和主成矿阶段石英中流体包裹体采用了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年和Ar-Ar同位素定年,获得了安山斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为133.2±1.7Ma,石英流体包裹体Ar-Ar等时线年龄为133.3±8.3Ma,反等时线年龄为133.3±8.2Ma。这一结果与实际的矿床地质特征和区内岩浆岩已有的同位素年代学数据完全吻合,因而井边铜矿床的形成时代为早白垩世,与盆地中砖桥旋回侵入岩浆活动有关。这一矿化事件与长江中下游地区第二期(135～127Ma)大规模成岩成矿作用相对应,并对应于区域拉张的构造背景。通过本次研究工作,不仅为深入理解庐枞盆地内铜矿化的规律提供了资料,同时也为该区的下一步铜矿找矿工作提供了依据。     

河北矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄

作为华北陆块北缘的碱性岩体之一,河北矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体赋存着中国最大的内生磁铁矿-磷灰石矿床。关于其形成时代,已经发表的K-Ar、Rb-Sr和Sm-Nd法定年结果差别较大,因此需要采用更精确的定年方法限定岩体的形成时代。通过对矾山杂岩体的辉石正长岩样品进行SHRIMP锆石U-Pb定年,得到了218±2Ma的结果。由于定年样品取自构成矾山杂岩体主体、形成最晚的第三岩相带,这个年龄限定矾山杂岩体形成于晚三叠世。现有的锆石U-Pb年代学资料表明,晚三叠世侵入岩在华北陆块北缘、东缘、南缘普遍存在,成为中国东部晚三叠世构造-岩浆活动的显著特征之一。     

青藏高原羌塘盆地东部鄂尔陇巴组火山岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

藏北羌塘盆地东部地区三叠系巴贡组之上沉积超覆了一套火山岩-火山碎屑岩. 该套地层下部玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄明显可以分为2组,一组年龄相对年轻 （220.4Ma±2.3Ma）,代表了羌塘东部地区鄂尔陇巴组火山岩的喷发年龄;另外一组 年龄相对较老（241.4Ma±3.6Ma）,可能与中三叠世羌塘地区普遍存在的碰撞隆升事 件有关。羌塘中生代（晚三叠世—早白垩世）盆地演化早期的沉积作用经历了由陆相 至海相的超覆过程,沉积超覆作用从冲洪积相开始,伴随着岩浆侵入、火山爆发及火 山碎屑沉积作用,总体上表现为一个向上变深的海侵序列,显示裂谷盆地的特征。     

宁芜盆地火山-次火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

宁芜火山盆地是长江中下游重要的火山盆地之一,在盆地内自下而上依次发育龙王山组、大王山组、姑山组和娘娘山组火山岩和若干个同源次火山岩或小侵入岩体。本文对宁芜盆地火山-次火山岩进行了详细的锆石U-Pb年龄和Hf同位素地球化学研究。研究结果表明,大王山组粗安岩锆石U-Pb年龄为130.3±0.9Ma,姑山组两个粗安岩锆石U-Pb年龄分别为128.2±1.3Ma和128.5±1.8Ma,另外三个侵入岩年龄分别为127.1±1.2Ma、128.3±0.6Ma和128.2±1.0Ma,均为早白垩纪。综合前人成果,认为长江中下游地区火山盆地内火山活动的时限在135～124Ma之间,不存在侏罗纪岩浆活动。宁芜盆地火山岩和侵入岩的锆石176Hf/177Hf值在0.282502～0.282673范围内,εHf(t)变化为-6.9～-0.7,显示岩浆源自于岩石圈富集地幔部分熔融并在上升过程中受地壳物质的混染,为岩石圈伸展环境的产物。     

安徽南部庐枞盆地罗河-泥河铁矿田含矿辉石粗安玢岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

安徽庐枞火山岩盆地中的罗河-泥河铁矿田产有与燕山期岩浆活动有关的大型铁矿床,是长江中下游玢岩型铁矿的一个重要组成部分。对矿田的含矿岩体进行了薄片鉴定和化学分析,结果表明该类岩浆岩为超浅成的中偏基性辉石粗安玢岩。运用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法进行年龄测定,测得的206Pb/238U平均年龄分别为133.3Ma±0.6Ma(LJ23)、133.2Ma±1.1Ma(LJ37)、132.8Ma±2.6Ma(NHK1-2),3个年龄在误差范围内基本一致,表明矿田内辉石粗安玢岩的形成年龄约为133Ma。这一时间正好位于区内龙门院-砖桥和双庙-浮山两大火山喷发旋回的间歇期,为砖桥火山喷发旋回后期潜火山作用的产物。结合基础地质、矿床地质分析和含矿岩体、磁铁矿单矿物化学分析结果,推测矿田的成矿时间为133~131Ma。表明成岩成矿作用与发生于中国东部140Ma左右的构造体制大转折和130Ma左右的大规模岩石圈拆沉两大地质事件相吻合。     

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩:年代学格架、地球化学特征及成因讨论

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩发育在宁芜、庐枞、溧水和怀宁四个火山岩盆地内,该系列的火山岩地球化学性质上以相对富碱、高K、明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti为特征。Ba和Sr的特征在不同盆地内随岩性的不同表现各异,表明斜长石的分离结晶可能在这些盆地内岩浆演化过程中起着一定的作用。这些盆地内的橄榄玄粗岩系列火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)与大多数大陆环境下的橄榄玄粗岩系列岩石不同,而类似于大洋岛弧内的,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩。这些火山岩的Sr、Nd同位素组成总体处于扬子克拉通岩石圈地幔附近,指示这些橄榄玄粗质母岩浆主要是由富集的岩石圈地幔部分熔融形成的。但盆地所处的构造位置对岩浆的性质也有显著的影响,指示地壳基底物质的混染也不同程度存在。区内榄玄粗岩系列火山活动持续的时间很短,主要集中在约128134 Ma左右,峰值约130 Ma,其成因的动力学机制可能与晚中生代发生在中国东部的岩石圈减薄事件有关。     

长江中下游地区怀宁盆地侵入岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究

怀宁盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,盆地内以发育橄榄安粗质的火山岩为特色。本次主要选取该盆地内研究程度相对薄弱且具代表性的宋家和史家岩体首次开展了系统的锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素测定。测年结果显示,宋家和史家岩体分别形成于128.5±1.6 Ma和126.8±1.2 Ma,与该盆地内火山岩系(122~132 Ma)几乎同期,都为早白垩世岩浆活动的产物,对应于中国东部岩石圈伸展减薄的高峰期,表明怀宁盆地内火山-侵入岩即形成于该地球动力学背景下。相关的锆石εHf(t)值分别介于–12.6~–6.0和–12.4~–4.7,二阶段模式年龄分别介于1576~1979 Ma和1475~1961 Ma,这与长江中下游地区橄榄安粗质中基性岩石的锆石Hf同位素组成基本一致。结合区域资料,我们认为怀宁盆地内宋家和史家岩体形成可能与富集幔源岩浆与下地壳物质(类似董岭群)的混合作用有关。     

长江中下游转换构造结与区域成矿背景分析

中国东部中生代以来的地壳运动频繁,构造演化复杂,岩浆活动剧烈,成矿作用多样,是不同体制构造转换的重要地区.长江中下游地区是中生代特提斯构造体制与太平洋构造体制转换的经典地区,是两大构造体制交汇和转换的焦点部位,具有岩石圈物质重组、结构重建的时-空演化关系.长江中下游转换构造结由是中国东部中生代特提斯构造体制与太平洋构造...     

宁芜盆地花岗岩类的锆石U-Pb年龄、同位素特征及其意义

宁芜盆地中花岗岩类侵入体出露零星,以石英二长岩和花岗岩为主,研究程度薄弱.本文对盆地内主要的5个花岗岩类侵入体牛迹山岩体、霍里岩体、姑山岩体(姑山铁矿床钻孔中)、小石山岩体和娘娘山岩体进行了年代学、锆石Lu-Hf同位素、Nd-Sr同位索分析研究.这5个花岗岩类侵入体的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄依次为128.0±1...     

庐枞矿集区与钨矿床有关的花岗岩的年代学及地球化学特征:岩石成因及其对长江中下游晚白垩世成矿的启示

长江中下游是中国东部一个重要的与中生代岩浆作用有关的Cu-Au-Mo-Fe矿成矿带。近期勘查工作在庐枞矿集区东顾山地区深部首次发现了与隐伏花岗岩密切相关的钨钼多金属矿化。岩石学和岩石地球化学研究结果表明,隐伏花岗岩具有高硅富碱高钾、贫铁贫镁及铝弱饱和的特征,属于高钾钙碱性系列岩石;具有富集Rb、Th、U等强不相容元素和轻稀土元素,亏损Nb、P、Ti、Y等高场强元素,低ε_(Nd)(t)(-18.2~-17.1)和相对高的((~(87)Sr/~(86)Sr)_i)(0.70596~0.70631)的特征,推测其岩浆来源于扬子下地壳的部分熔融,岩浆在就位之前经历了一定程度的分异结晶作用。利用LA-ICP MS锆石U-Pb定年获得96.7±1.3Ma的锆石年龄,表明其属于晚白垩世早期岩浆活动的产物。结合区域成岩成矿时空格架,认为东顾山地区隐伏花岗岩及与之有关的钨钼多金属矿化可能代表了长江中下游成矿带的新一期成岩成矿事件。     

安徽月山岩体的锆石SHRIMP U-Pb定年及其意义

月山岩体是长江中下游成矿带中安庆-贵池矿集区内月山矿田中最重要的中酸性侵入岩体.本文对月山岩体主要岩石--闪长岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年,得到年龄值为138.7±0.5Ma,表明岩体形成于早白垩世.该结果与铜陵等地的高钾钙碱性中酸性侵入岩的形成时代类似,但早于月山矿田内的花岗质岩体和庐枞盆地、宁芜盆地中的岩浆岩.在综合区内已有的岩石学、地球化学和成矿年代学资料的基础上,认为月山矿田内的铜金铁成矿作用与月山岩体的形成有着密切的成因联系,二者在时间上是一个连续的过程,皆发生于燕山期,成岩成矿作用过程发生于区域挤压-拉张过渡的构造背景.     

安徽贵池铜山岩体SHRIMP锆石U-Pb年代学与岩石地球化学特征研究

铜山岩体是长江中下游地区沿江岩浆岩主带中的含矿岩体之一,其形成年龄及岩石成因尚缺乏研究.该岩体主要由石英闪长玢岩、石英二长斑岩和花岗闪长斑岩组成,与铜矿化关系密切.SHRIMP锆石的U-Pb测年结果显示,石英二长斑岩的形成年龄为145.1土1.2Ma,侵位于晚侏罗世的燕山运动中期.岩石的化学成分均显示富硅(SiO2=6...     

宁芜盆地吉山铁矿床辉长闪长玢岩SHRIMP锆石U-Pb定年及其地质意义

吉山铁矿床是宁芜火山岩盆地中的重要矿床,矿体主要产于辉长闪长玢岩体内。对吉山辉长闪长玢岩体运用SHRIMP锆石U-Pb定年技术进行年龄测试,结果为(130.0±1.0) Ma,代表成岩年龄。结合地质事实与前人研究成果,推测吉山铁矿床的成矿时间约为130 Ma或稍后。年代学研究中出现的年龄值(1885±14) Ma,与扬子克拉通的基底年龄值相吻合,暗示宁芜地区可能存在古元古代基底。吉山辉长闪长玢岩成岩及玢岩型铁矿床成矿作用所对应的地球动力学背景为中生代发生的中国东部岩石圈大规模减薄事件。     

长江中下游庐枞火山岩盆地南侧钾质侵入岩带的成因

庐枞火山岩盆地南侧的钾质侵入岩带由正长岩-石英正长岩-正长花岗岩组成,以石英正长岩为主。它们的形成时间介于123"130 Ma之间,峰值约为126 Ma,其中正长岩和石英正长岩的形成时间稍早,而正长花岗岩的形成时间略晚。整个钾质侵入岩带的侵位时间晚于庐枞盆地内的橄榄玄粗质火山作用约4"7 Ma,也是长江中下游地区除最东段的宁镇地区外中生代最晚的岩浆活动产物之一。地球化学上,该钾质侵入岩带以高钾、富碱、富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素、亏损高场强元素Nb、Ta和Ti为特征。它们的母岩浆主要是由富集型上地幔部分熔融形成的,从正长岩经石英正长岩到正长花岗岩的演化主要受矿物的分离结晶作用控制,地壳物质同化所起的影响不大。但与同样来自富集型上地幔部分熔融的庐枞盆地内火山杂岩的母岩浆相比,前者的母岩浆来源深度可能更大些或其中包含了更多来自软流圈地幔的组分。两者的演化路径也完全不同,钾质侵入岩带的母岩浆除经历过高压下的分离结晶作用外,晚期在低压下还经历过长石为主,可能还有黑云母的分离结晶,甚至上地壳物质一定程度的混染作用;而盆地内火山杂岩的母岩浆低压下矿物的分离结晶作用及上地壳物质的混染都不明显。庐枞盆地南缘的富钾侵入岩与盆地内的火山杂岩一样,地球化学上都具有明显的大陆弧的特征,暗示它们的岩浆源区可能形成于俯冲带环境,意味着扬子地块北缘先前(推测为古元古代晚期)曾发生过俯冲作用,上地幔的交代富集可能就与这次的俯冲作用有关。