柴北缘野马滩超高压榴辉岩中副片麻岩夹层的锆石U-Pb定年及其地质意义

榴辉岩与围岩的变质程度和变质年龄研究是超高压竞质地体形成机制研究的关键.已有研究表明,柴北缘野马滩榴辉岩和围岩副片麻岩共同经历了超高压变质作用,榴辉岩的变质年龄为458±7Ma,但有关副片麻岩的变质时代存在争议,从而制约了本区超高压变质地体形成机制的讨论.本文选择新发现的野马滩超高压榴辉岩中的副片麻岩夹层进行详细的年代学和地球化学研究.锆石的阴极发光图象显示所选锆石具有清晰的核.边结构,为典型的变质碎屑锆石特征.LA-ICP-MS定年方法获得锆石核部原岩形成年龄为大于1000Ma,边部变质事件年龄为458±6Ma.该年龄与紧邻的超高压榴辉岩的变质年龄一致,指示二者形成于同一地质事件.岩石地球化学研究表明,片麻岩的原岩为形成于陆缘环境的含泥硅质岩.综合榴辉岩与片麻岩原岩形成构造背景、变质程度及产状关系,提出野马滩榴辉岩与围岩属"原地"关系,可能形成于陆壳的深俯冲作用.     

柴北缘都兰高压麻粒岩的锆石U-Pb定年及其地质意义

在柴北缘高压-超高压变质带的东端都兰地区,高压麻粒岩以透镜体的形式存在于石榴白云母片岩、花岗质片麻岩以及斜长角闪岩中。高压麻粒岩的主体为基性麻粒岩,并含少量中酸性麻粒岩。基性麻粒岩主要由石榴子石、单斜辉石、斜长石和石英等组成,而中酸性麻粒岩峰期矿物组合为:石榴子石+斜长石+钾长石+蓝晶石+石英±单斜辉石。根据显微构造和反应结构特征,主要识别出3期变质作用:①峰期高压麻粒岩相阶段(M1);②退变质高角闪岩相阶段(M2);③绿片岩相/低角闪岩相阶段(M3)。选取典型的中酸性麻粒岩样品进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb原位定年分析,获得加权平均年龄为446.9±6.5Ma,且CL图像显示锆石内部发育石榴子石、单斜辉石、斜长石等矿物包体,反映锆石可能形成在峰期高压麻粒岩相变质条件下。岩石学和年代学结果显示都兰高压麻粒岩和邻近的榴辉岩同时形成于同一俯冲带的不同热构造环境,高压麻粒岩并非榴辉岩热松弛作用形成的,两者具有各自独立的变质演化历史。     

青海柴北缘UHP变质带铁石观西榴辉岩峰期温度的确定及其地质意义

青海铁石观西发现大量的榴辉岩,鱼卡超高压变质带向东南延伸了40km。对铁石观西榴辉岩从地质特征、岩相学、矿物学等进行研究,岩相学显示其为典型的退变榴辉岩,保留有超高压变质峰期矿物组合(石榴子石+绿辉石+多硅白云母+金红石)。运用矿物温度计对铁石观西超高压变质峰期温度进行测量,得出温度范围为694~791℃,压力范围为2.5~2.6GPa。石榴子石环带显示,核部到边部温度升高,核部到幔部压力逐步升高,幔部到边部压力降低,表明榴辉岩经历了快速俯冲和折返速度缓慢的动力学过程。     

柴北缘早古生代埃达克质花岗岩锆石定年及其地质意义

铁石观岩体位于柴达木盆地北缘中偏西段,是该地区新发现的具埃达克岩特点的花岗岩。岩石化学分析结果表明,铁石观岩体SiO2含量变化于71.36%~73.70%,Al2O3含量介于14.48%~15.64%之间,MgO含量为0.44%~0.71%,w(Sr)一般350×10-6,w(Yb)变化于0.67×10-6~1.58×10-6,w(Y)介于6.74×10-6~18.02×10-6,w(Sr)/w(Y)=21.32~72.49,富集LREE和大离子亲石元素,亏损HREE及高场强元素,与典型的埃达克岩相似。铁石观岩体锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(422.0±6.4)Ma,代表了岩浆形成年龄。研究表明,铁石观岩体形成于大陆后碰撞造山阶段,为加厚陆壳重熔形成。     

柴达木盆地北缘乌兰县牦牛山组碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

应用LA-ICP-MS单颗粒锆石U-Pb定年方法, 对柴达木盆地北缘乌兰县上泥盆统牦牛山组两组砂岩样品开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。测年结果显示年龄值分布较宽, 可以划分为5个峰值年龄区间。在这些碎屑锆石中, 最小的年龄为407.9 Ma, 属于岩浆成因, 限定了该套地层的沉积下限, 为不早于早泥盆世末期, 结合区域地质与古生物资料, 该套地层为晚泥盆世。碎屑锆石的年龄分布表明本区可能存在五期区域性地质构造事件, 其中早古生代最为突出, 其次为新元古代和古元古代早期-新太古代晚期, 暗示这三期岩浆活动和变质作用较为活跃, 并为本套地层提供了主要的锆石来源, 具有多时代混合物源特征。样品中少量太古代碎屑锆石的谐和度较好, 为研究区附近可能存在太古宙古老地层提供了一定证据, 但仍需进一步研究。     

南秦岭花岗岩锆石U-Pb定年及其地质意义

锆石Ｕ－Ｐｂ定年结果表明,南秦岭勉、略构造带以北迷坝、光头山和东江口等花岗岩体形成于三叠纪（２０６￣２２０Ｍａ）,与南秦岭勉－略构造带洋盆的闭合时代及大别山超高压变质时代基本一致显示了它们的形成与勉－略古生代洋盆闭合后及华南陆块与华北陆块碰撞之间的内在联系。它支持华南和华北两大陆块最终在印支期碰撞的观点。     

阿尔金山北缘蛇绿混杂岩中辉长岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

阿尔金北缘阿克赛青崖子附近蛇绿混杂岩组成岩石包括蛇纹岩和辉长岩等,呈透镜状构造岩片产出。蛇纹岩以富Mg,贫Al₂O₃、CaO、TiO₂和∑REE为特征,与世界上典型蛇绿岩中变质橄榄岩的特征值一致。辉长岩SiO₂含量为49.06%~50.70%,具有高的MgO（7.16%~10.01%）和Fe ₂O₃（6.36%~12.85%）含量,TiO₂含量低到中等,为0.31%~1.02%,Na₂O和K₂O含量中等,平均分别为0.73%和0.75%,辉长岩在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图上属平坦型或轻微富集型,无负Eu异常,与E-type洋中脊和OIB玄武岩类似。辉长岩的主量元素、微量元素特征表明其可能既保留了形成于MORB的背景信息,也记录了SSZ环境改造的结果,推测青崖子蛇绿混杂岩组合可能来自不同构造背景。蛇绿混杂岩中辉长岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄测定,确定出青崖子附近蛇绿混杂岩所代表的洋壳形成于521±12Ma,为古生代早期。该年龄测定的结果还显示本区在472±10Ma有一次地质事件,可能代表了古生代的洋盆闭合的下限年龄。     

华北板块北缘勃隆克A型花岗岩锆石U-Pb定年及其地质意义

内蒙古翁牛特旗勃隆克岩体位于华北板块北缘,侵位于上侏罗系火山岩地层中。详细的岩相学研究显示,勃隆克花岗岩具有粒状结构、蠕虫结构和文像结构,块状构造,部分斜长石已绢云母化、泥化。对勃隆克花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得134.0±1.8Ma和134.9±4.1Ma的侵位年龄,表明其形成于早白垩世。地球化学特征显示,花岗岩属于高钾钙碱性系列,有较高的SO2（74.1%~75.6%）、Na2O+K2O（8.98%~9.2%）、Rb（210×10-6~225×10-6）含量和10000×Ga/Al（2.69~2.80）、Rb/Sr（5.8~18.9）值,具有较低的CaO、MgO、Ba和Sr含量。铝饱和指数A/CNK=0.99~1.03,属于偏铝质或过铝质A型花岗岩。稀土元素球粒陨石标准化图解显示,轻稀土元素相对富集,负Eu异常明显;在原始地幔标准化图解上,Ba、Sr、Nb、Ta、P、T强烈亏损,富集Rb、Th、K、Hf等元素,与华北板块北缘早白垩世A型花岗岩类似。结合区域构造演化,认为勃隆克花岗岩形成于伸展构造背景。晚中生代,华北板块北缘构造体制经历了重大的转变,地壳从挤压体制转为岩石圈减薄和地壳伸展体制,软流圈物质上涌导致上覆地壳长英质物质的部分熔融形成勃隆克A型花岗岩。     

柴北缘冷湖地区玄武岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征及其地质意义

为揭示柴北缘晚古生代的构造演化以及对阿尔金山前东段岩浆岩分布提供理论依据,应用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、X射线荧光光谱仪(XPF)等方法对柴北缘冷湖地区玄武岩进行了锆石U-Pb测年和主、微量元素分析。结果表明,冷湖地区玄武岩结晶年龄为(282±3) Ma,为早二叠世;岩石具有低Si、K,高Ca特征,属中钾钙碱性-低钾拉斑系列;相对亏损Ti、Nb、Ta等高场强元素,富集K、Ba等大离子亲石元素;稀土元素含量较高,轻、重稀土分异不明显,Eu弱负异常,具有典型的岛弧玄武岩特征。模拟计算显示玄武岩源区主要组成为尖晶石二辉橄榄岩,并有20%±的部分熔融。结合前人研究,认为冷湖地区玄武岩应形成于岛弧环境,限定了柴北缘晚古生代古特斯洋的闭合时间。     

滇西哀牢山变质岩系锆石U-Pb定年及其地质意义

哀牢山-红河构造带是滇西地区最著名的带状变质带之一,其主体由哀牢山深变质岩系(哀牢山岩群)组成,一直被认为是扬子陆块古元古代结晶基底.本文选取哀牢山深变质岩系内的花岗片麻岩(11 ALl7-1和11AL09-1)和石英岩(11AL08-1),以及邻区的花岗岩(11ALl2-1)进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年.结果显示,花岗片麻岩11 ALl7-1有岩浆和变质两类锆石,两者的206Pb/238U年龄加权平均值分别为700±6Ma(MSWD=1.4,n=14)和27.4±1.2Ma(MSWD=1.9,n=3),代表原岩形成时代和变质年龄.花岗片麻岩llAL09-1岩浆锆石206 pb/238U年龄为220±3Ma(MSWD=3.1,n=14),变质锆石年龄为31.2±2.3Ma(MSWD =6,n=5),分别代表原岩结晶时代和后期变质年龄.石英岩11AL08-1中所有锆石具有核-边结构,92颗锆石核部年龄集中分布在6组,分别为493～528Ma(n=42)、635 ～ 640Ma(n=2)、701～784Ma(n=44)、976 ～980Ma(n=2)、1839Ma(n=1)和2487Ma(n=1).92个核部分析点具有高的Th/U比值(＞0.23),指示岩浆来源.最年轻一组的42个核部年龄加权平均值为509Ma,代表石英岩原岩的最大沉积时代.7颗锆石变质边年龄为26～ 75 Ma内,代表变质年龄.花岗岩11 ALl2-1锆石206pb/238U年龄加权平均值为750±4Ma(MSWD =0.6),代表岩石形成时代.这些年龄表明哀牢山变质岩系是一个原岩复杂的变质杂岩带,它的原始物质至少包含新元古代～ 700Ma岩浆岩、～509 Ma沉积地层及220 ～ 240Ma的岩浆岩和地层,而不是以往认为的古元古代结晶基底.现今所见的哀牢山岩群“古老”岩石面貌主要是由地质历史上的浅变质或未变质的地层和岩浆岩在新生代26～31Ma发生变质变形作用改造的结果.哀牢山变质带的源区物质特征和主要岩浆事件与扬子陆块西缘十分相似,具有亲扬子的构造属性.     

康定杂岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

康定杂岩在扬子地块西缘呈南北向带状分布,这套岩石岩性变化很大(从基性到中性、酸性),中性、酸性岩是组成该杂岩的主体。岩石类型有变辉长岩、闪长质片麻岩、石英闪长质片麻岩和花岗质片麻岩。康定杂岩以往被认为是扬子地块太古宇的基底,但近年来的同位素年龄测定结果表明其并不是形成于太古宙。本研究样品采自康定-泸定地区,挑选有代表性的两个样(样号71704.2、71501.1),对其进行岩石化学与微量元素分析及SHRIMP U-Pb测年。分析得出样品为钙碱性;原始地幔标准化微量元素分布型式显示相对富集大离子亲石元素K、Rb等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P等;稀土元素具有略向右倾的配分型式,且铕异常不明显,显示其具有与消减作用有关的岛弧火成岩的特征。锆石U-Pb分析给出的结晶年龄为765～771 Ma,w(Th)/w(U)大于0.1,具示岩浆成因特征。个别年轻的锆石颗粒,如71704.2中的12.1测点年龄为(430±8)Ma,可能是在后期构造、岩浆、变质作用中新形成的锆石,该年龄可解释为后期变质热事件的年龄。这些充分说明康定杂岩形成于新元古代,而非太古宙。此外,康定杂岩可能形成于岛弧环境,其岩浆主要起源于俯冲洋壳的熔融,结合其形成年龄说明扬子地块西缘新元古代岩浆活动可能是Rodinia超大陆裂解后的产物。     

祁漫塔格苏鲁格萨依花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

祁漫塔格是青海省内一个重要的多金属成矿区。近年来,新发现了多处与花岗岩有关的钨、锡、铜、多金属矿床。本文报道了祁漫塔格西段苏鲁格萨依花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年数据,15颗岩浆锆石给出的206Pb/238U年龄加权平均值为(450±5.5)Ma,代表了花岗岩的结晶年龄。结合区域地质背景,认为该岩体形成于祁漫塔格洋由俯冲向碰撞转换的构造背景下。     

滇西澜沧岩群碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

虽然前人对澜沧岩群做了大量的研究,但缺乏同位素年代学方面的研究。此次研究针对澜沧江南段菖蒲塘-大田山地区澜沧岩群绢白云母石英片岩进行碎屑锆石U-Pb定年,为澜沧岩群的形成时代增添年代学证据。极大多数(129粒)锆石阴极发光(CL)图像显示其有明显的结晶振荡环带,指示其为岩浆成因的碎屑锆石,129粒碎屑锆石具有多组峰值年龄,最年轻一组年龄加权平均值为452±26Ma,表明澜沧岩群最早沉积时限不早于452±26Ma;极少数(1粒)锆石具弱阴极发光,缺乏内部结构特点,认为其为变质重结晶锆石,变质结晶锆石U-Pb年龄为255±3Ma,与前人研究所得澜沧岩群变质时代基本吻合。综合分析,澜沧岩群的沉积时限不早于452±26Ma,在二叠纪末期可能发生变质作用。     

柴北缘鱼卡河榴辉岩围岩的变质时代及其地质意义

利用阴极发光和LA-ICP-MS原位分析方法,对柴北缘鱼卡河超高压榴辉岩的直接围岩——石榴石白云母角闪钠长片麻岩和含蓝晶石的石榴石云母片岩进行了详细的锆石微量元素和U-Th-Pb同位素分析。结果表明,石榴石白云母角闪钠长片麻岩中的锆石主体呈浑圆状形态,内部结构以扇状和冷杉树状为主,稀土总量和重稀土含量均较低,重稀土富集程度低,具明显正Eu异常,Th/U比值均小于0.1,指示其形成在与石榴石平衡共生而不含斜长石的变质条件下。而含蓝晶石的石榴石云母片岩中的锆石显示明显的核-边结构,核部显示碎屑锆石特征,边部为与石榴石共生的变质新生锆石。LA-ICP-MS原位定年获得两种围岩的峰期变质年龄分别为(431±3)Ma和(432±19)Ma。这两组年龄在误差范围内一致,而且与已获得的紧邻的两类超高压榴辉岩的变质年龄((436±3)Ma和(431±4)Ma)以及带内指示大陆深俯冲作用时代的都兰含柯石英副片麻岩锆石的柯石英微区年龄(424~432Ma)完全一致。参考这两类岩石与超高压榴辉岩的野外产状关系、含蓝晶石的石榴石云母片岩的原岩特征以及榴辉岩中超过变质年龄达300Ma的原岩残核的存在,共同表明,柴北缘鱼卡河超高压变质地体是典型的大陆深俯冲碰撞作用的产物,本区大陆深俯冲发生的时代为430~435Ma的早古生代。     

柴北缘铅石山榴辉岩地质特征

根据对铅石山榴辉岩岩石学，岩石化学，地球化学元素，变质岩相及谱质作用等特征，该类岩石形成时代可能为中元古代后期，并经历了四堡期，晋宁期，加里东期三次快速折返及相应的退变质作用叠加，进一步证实了柴北缘地区高压变质带的存在。     

柴北缘乌兰地区花岗岩锆石SHRIMP定年及其成因

柴北缘乌兰地区花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,哈德森沟岩体的年龄为(413±3)Ma,许给沟岩体的年龄为(254±3)Ma,椅落山岩体的年龄为(251±1)Ma,察汗诺岩体角闪闪长岩和花岗岩的年龄分别为(249±1)Ma和(248±2)Ma,察汗河岩体年龄为(240±2)Ma,晒勒克郭来岩体的花岗闪长岩和花岗岩年龄分别为(250±1)Ma和(244±3)Ma。从年龄上看,这些花岗岩明显地分为两期:早期属早泥盆世(年龄为413 Ma),形成的岩石组合为:石英二长岩+碱长花岗岩;晚期属晚二叠世—早三叠世(年龄为254~240 Ma),又可进一步细分为254~251 Ma、250~248 Ma、244~240 Ma三次侵位,对应的岩石组合为:闪长岩+花岗闪长岩+花岗岩。岩石地球化学研究表明,早期花岗岩类不仅富集大离子亲石元素,而且还富集部分高场强元素(Zr、Y、Nb等),属A型花岗岩;晚期花岗岩类富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,属I型花岗岩。早期花岗岩的87Sr/86Sr比值(0.710 8)和Nd模式年龄(T2DM=2.10 Ga)均高于晚期花岗岩(0.707 6~0.710 7,T2DM=1.41~1.58 Ga),但晚期花岗岩的εNd(t)值(-11.6)低于早期花岗岩(-4.8~-6.8),表明早期A型花岗岩可能起源于古元古代的大陆地壳,而晚期I型花岗岩起源于中元古代地壳。结合区域地质构造特征,我们认为,早期A型花岗岩的形成与祁连岩石圈拆沉导致欧龙布鲁克陆块北缘减薄、拉伸有关,也标志着宗雾隆裂陷的开始;而晚期I型花岗岩类的形成与宗雾隆洋壳向南俯冲于欧龙布鲁克陆块之下有关。     

阿尔金索尔库里地区元古代流纹岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

阿尔金索尔库里北山彩虹沟塔什达坂群卓阿布拉克组流纹岩锆石SHRIMP U-Pb 年龄为920±20Ma (MSWD=1.50),代表流纹岩的喷出时间。岩石的SiO₂介于68.33%~70.60%,K₂O>Na₂O,K₂O/Na₂O平均值6.42,属弱过铝质(ACNK平均为1.25)钙碱性系列(σ平均为2.76),为一套典型的壳源流纹岩岩石系列。稀土元素含量高(平均为211.3×10^-6),轻稀土富集(L/H平均为6.57),Eu亏损中等(δEu平均为0.30)。微量元素以富集Rb、Th、K、Zr,而相对亏损Ba、Sr、Eu、Ti、Nb、Ta为特征。岩石微量及稀土元素具有典型的板内火山岩特征,而岩石显著的低Sr特征(25.0×10^-6~65.3×10^-6,平均值为36.8×10^-6))表明其并非源自加厚的地壳,而是起源于斜长石稳定的正常地壳。阿尔金流纹岩是由进入上地壳高位岩浆房的拉斑玄武岩浆的底侵作用直接使上地壳部分熔融,形成酸性火山岩的原始岩浆。该岩浆体系沿区域断裂构造体系上升,并经历了较强的结晶分异和演化,最终形成阿尔金索尔库里北山流纹岩系列。     

青海南山东段花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

青海南山东段花岗岩类岩石类型为二长花岗岩、花岗闪长岩及英云闪长岩。通过高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得二长花岗岩、花岗闪长岩的年龄分别为241±3Ma、245±2Ma和249±3Ma,可代表其成岩年龄。花岗岩类构造环境判别图显示,岩石具俯冲型花岗岩类特征,可能代表早三叠世宗务隆洋的北向俯冲过程。通过对青海南山东段侵入岩体形成时代、岩石成因、构造环境等的研究,为青海宗务隆造山带在印支期的构造环境演化和动力学机制提供了重要的依据。     

山东半岛荆山群富铝片麻岩锆石U-Pb定年及其地质意义

荆山群富铝片麻岩广泛分布于山东半岛早前寒武纪变质基底之中。锆石阴极发光图像分析和U-Pb定年结果表明,荆山群富铝片麻岩中锆石成因比较复杂,可划分为3种类型:第一类为继承性(岩浆或碎屑)锆石,U-Pb定年结果显示该类锆石微区记录了~2 650 Ma和~2 100 Ma两组207Pb/206Pb年龄,这不仅表明研究区变质基底在中太古代末期和古元古代早期至少存在两期岩浆-热事件,同时,也说明荆山群原岩形成时代应晚于2 100 Ma;第二类为变质锆石,记录的207Pb/206Pb年龄集中在1 900~1 850 Ma之间,应代表荆山群富铝片麻岩峰期高压麻粒岩相变质时代;第三类亦为变质锆石,记录的207Pb/206Pb年龄集中在1 840~1 820 Ma之间,应代表荆山群富铝片麻岩峰后中低压麻粒岩相退变质时代。该项成果准确地限定了荆山群富铝片麻岩的原岩形成时代、峰期高压麻粒岩相变质时代和峰后中低压麻粒岩相退变质时代的年代学格架,对深入探讨华北克拉通东南缘高压麻粒岩的成因机制及其形成的动力学背景具有重要的科学意义。