侵入下马岭组的基性岩床的锆石和斜锆石U-Pb精确定年——对华北中元古界地层划分方案的制约

华北克拉通马兰峪隆起北侧的下马岭组页岩中广泛发育辉绿岩床。分别利用高灵敏度、高精度的离子探针质谱法和同位素稀释热电离质谱法,测定了辉绿岩中锆石和斜锆石的U-Pb同位素年龄,获得了辉绿岩的侵位年龄1320Ma±6Ma。该年龄数据的获得制约了下马岭组的上限年龄不老于1320Ma。将下马岭组置于1400~1350Ma的区间内。综合已有的测年成果,对华北克拉通燕辽裂陷槽内中元古界的划分方案进行了厘定,提出了一个新的中元古界划分方案。建议方案中长城系包括常州沟组、串岭沟组、团山子组和大红峪组,时限为1800~1600Ma;蓟县系包括高于庄组、杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和铁岭组,时限为1600~1400Ma;蓟县系之上1400~1000Ma期间的地层为待建系,亟需进一步研究。     

黑龙江小多宝山矽卡岩型Fe-Cu矿床成矿时代及构造背景——来自岩石地球化学、锆石年代学及Hf同位素证据

黑龙江小多宝山Fe-Cu矿床是多宝山-三矿沟多金属成矿带内一典型的矽卡岩型矿床。根据矿物共生组合及矿脉穿切关系,将其成矿作用划分为两期:矽卡岩期和石英-硫化物期;进一步划分为五个阶段:石榴子石-辉石干矽卡岩阶段;绿帘石-阳起石等含水硅酸盐湿矽卡岩阶段;磁铁矿-镜铁矿-石英氧化物阶段;黄铁矿-黄铜矿-石英早期硫化物阶段以及方铅矿-闪锌矿-方解石晚期硫化物阶段。本文报道了该矿床成矿岩体花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄、全岩地球化学及锆石Hf同位素数据。花岗闪长岩锆石加权年龄为176±1Ma(MSWD=0.10,n=23),反映小多宝山矿床成矿时代为早侏罗世。其岩石地球化学特征表现为:富钠(Na2O/K2O=1.45%~1.63%),准铝质(A/CNK=0.92~0.97),富集轻稀土元素(LREE)、大离子亲石元素(如Rb、Ba、Sr、K等),相对亏损高场强元素(如Ta、Nb、Ti等),(La/Yb)N=11.16~12.87,表现出弱的负Eu异常(δEu=0.85~0.92),显示出岛弧岩浆岩的地球化学亲缘性。综合岩石地球化学及同位素测试结果,小多宝山花岗闪长岩为准铝质高钾-钙碱性I型花岗岩,起源于幔源岩浆结晶分异作用。锆石Hf同位素εHf(t)为+7.6^+11.4,二阶段模式年龄(tDM2)为492~732Ma,指示其岩浆源区为古生代新生地壳的熔融。结合区域构造演化,推断小多宝山花岗闪长岩形成于古太平洋板块俯冲的构造环境。     

河南舞阳地区赵案庄铁矿床成矿时代及地质意义——中国最古老的岩浆型铁矿床

河南舞阳地区赵案庄铁矿床是产于超基性岩中的隐伏矿床。超基性岩侵位于新太古界太华群赵案庄组透辉斜长角闪片麻岩中。矿体呈似层状,具有多层。矿石成分较复杂,主要矿物为磁铁矿、蛇纹石、氟磷灰石等。矿床规模为中等,其成因是与超基性岩有关的岩浆晚期磷灰石-磁铁矿矿床。在磷灰蛇纹磁铁矿石中选出的锆石样品为变质锆石,利用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)进行微区原位U_Pb同位素测年,获得不一致线的上交点年龄为(1943±5)Ma(MSWD=2.3)。同时对锆石阴极发光(CL)图像研究,表明该年龄代表锆石遭受强烈变质作用的年龄,可以限定矿体形成时代的上限,即矿体形成时代不晚于1943 Ma。超基性岩浆演化晚期,岩浆充填构造裂隙呈透辉石岩脉产出。透辉石脉与矿体同期并且穿切铁山庙组BIF型铁山铁矿。铁山庙组形成时代在2300~2500 Ma之间。透辉石岩脉形成时代不早于该组年龄,可作为赵案庄铁矿床形成时代的下限。赵案庄铁矿床的形成时代为1943~2300 Ma,为古元古代,这是中国目前发现的最古老的岩浆型铁矿床。该成矿地质时代反映了在华北陆块东南缘曾发生过一次地壳扩张和裂陷活动及华北克拉通裂解事件。     

华北克拉通早前寒武纪条带状铁建造形成时代——SHRIMP锆石U Pb定年

华北克拉通是我国早前寒武纪条带状铁建造(BIF)最重要的分布区。近年来大量锆石定年研究表明,华北克拉通BIF形成于始太古代到古元古代早期,但主要为新太古代晚期(2.50～2.55Ga)。最重要的BIF分布于华北克拉通东部的鞍本、冀东和鲁西地区,沉积环境相对稳定是大规模BIF形成的重要条件。华北克拉通新太古代晚期BIF形成的构造环境还不十分清楚,但可能为岛弧构造环境。BIF明显的时代专属性是地质和大气演化的结果。     

泰山地区古元古代末期基性岩墙形成时代厘定——斜锆石U-Pb精确定年

华北克拉通经过吕梁运动在～1.85Ga完成克拉通化,之后从1.80Ga至1.32Ga发育大量标志哥伦比亚超级大陆裂解的地质记录。本文利用高精度热电离质谱法(ID-TIMS)和离子探针质谱法(SIMS),对发育于泰山红门景区的辉长辉绿岩墙进行了斜锆石U-Pb同位素年龄测定,获得了在误差范围内一致的辉长辉绿岩侵位年龄1621.1±8.8Ma(ID-TIMS)和1632.4±4.2Ma(SIMS)。该研究成果修正了前人对泰山红门景区辉长辉绿岩侵位年龄的模糊认识,证明了红门景区辉长辉绿岩是与华北克拉通南缘龙王碱性花岗岩、华北克拉通北缘大红峪期碱性火山岩和岩床同期的岩浆事件的产物,是哥伦比亚超级大陆初始裂解作用在华北克拉通的岩浆作用响应。     

扬子克拉通北缘大洪山地区打鼓石群与神农架地区神农架群的对比:锆石SHRIMP U-Pb年龄及Hf同位素证据

出露于扬子克拉通北缘大洪山地区的打鼓石群一直被认为是一套中元古代沉积地层,其上被花山群不整合覆盖。但是由于缺少可靠的年龄依据,打鼓石群与同属扬子克拉通北缘的神农架群以及其他相关地层的对比关系一直存有争议。本文作者利用高精度高分辨率离子探针质谱仪(SHRIMP)测定了打鼓石群中凝灰岩的锆石U-Pb年龄,并利用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)测定了打鼓石群凝灰岩和基本同时代的神农架地区神农架群上亚群凝灰岩的锆石Lu-Hf同位素。这是迄今为止第一次测得了打鼓石群罗汉岭组凝灰岩年龄(1 225±19) Ma和(1 239±23) Ma;锆石Lu-Hf同位素结果显示打鼓石群罗汉岭组凝灰岩与神农架群上亚群野马河组凝灰岩具有相似的Lu-Hf同位素特征：176Hf/177Hf初始值介于0.282 172~0.282 397,εHf(t)值为4.9~12.0, TCDM=1 150~1 943 Ma。结合现有区域地质资料,我们认为打鼓石群与神农架群上亚群属于同时期沉积物,形成于超级地幔柱主导的哥伦比亚超大陆裂解背景。     

用激光烧蚀多接收器等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)直接原位测定锡多金属矿床中的锡石U-Pb同位素年龄

锡石是锡多金属矿床中重要的矿石矿物,属于金红石族,当其有较高的铀-钍含量时,可以作为U-Th-Pb和Pb-Pb同位素测年的对象.因为锡石是许多锡多金属矿床中重要的矿石矿物,利用锡石U-Pb同位素测年直接测定锡多金属矿床的成矿(锡矿化)时代,是非常有潜力的一种直接测定矿床成矿时代的技术方法.     

天津蓟县铁岭组新剖面钾质斑脱岩锆石U-Pb测年及Hf同位素研究

天津蓟县西北的大喻山铁岭组剖面钾质斑脱岩夹层锆石U-Pb年龄(1439±14Ma)是约束"蓟县剖面"年代格架的重要锚点,但该剖面露头已遭到严重破坏。最近,笔者在蓟县东北、目前已禁止开采的大五尖采石场发现了铁岭组新剖面,并在其二段近底部再次确认多层钾质斑脱岩,测得其中两层LA-ICPMS锆石U-Pb年龄(1445±12Ma以及1442±10Ma);采自原大喻山剖面该组二段近底部斑脱岩夹层的样品,也获得其LA-ICPMS锆石U-Pb年龄(1439±11Ma)。以上三个年龄值在误差范围内一致,与之前在原大喻山剖面及河北平泉刘家沟剖面该组二段近底部斑脱岩夹层所获的SHRIMP锆石U-Pb年龄(1439±14Ma及1437±21 Ma)也完全可比。与此同时,本文对以上3个样品锆石还开展了锆石原位Hf同位素研究。其结果显示,176Hf/177Hf值变化范围为0. 281703～0. 281880,εHf(t)=-6. 7～-0. 2,两阶段模式年龄为2200～2603Ma,高斯分布峰值为～2360Ma。这表明,铁岭组钾质斑脱岩的物源主要来自于新太古代-古元古代早期地壳物质的部分熔融。本研究为蓟县剖面乃至燕山地区铁岭组高精度年代约束及地层格架厘定等,提供了更多年代学佐证,进一步夯实了整个蓟县剖面作为华北克拉通中-新元古界标准剖面的科学性和代表性;同时,对华北中元古界钾质斑脱岩夹层的锆石首次开展Lu-Hf同位素研究,为探讨这一特殊类型沉积岩的源岩及相关研究提供了新思路;新发现剖面也为未来继续围绕铁岭组的各项研究,提供了一处露头良好、年代框架扎实可靠、可长期观测的新平台。     

鄂尔多斯盆地黄陵地区直罗组含硒矿物与铀富集关系的新认识

正1研究目的(Objective)近年在砂岩型铀矿研究中已有硒矿物的报道,但对含硒矿物与铀富集的关系未有深入研究。作者对鄂尔多斯盆地南缘黄陵地区直罗组含矿砂岩进行实验测试时发现大量的含硒矿物,且与铀富集关系密切。本文运用电子探针等手段对黄陵地区直罗组矿样及围岩中硒元素的赋存和铀     

大别山双河超高压变质岩及北部片麻岩的U-Pb同位素组成

大别山超高压变质岩及各种片麻岩的U-Pb同位素地球化学研究表明, 出露于大别山南部的超高压变质岩具有较低的Pb含量(多数<4 mg/g)和较高的U/Pb比(多数>0.1), 以及较大的Pb同位素变化范围和较高的放射成因Pb(206Pb/204Pb = 16.535～ 20.405). 它们表现出在俯冲过程中经历了脱水、析出流体和Pb丢失过程及地幔Pb与上地壳岩石Pb混合的Pb同位素特征. 然而出露于大别山北部的片麻岩具有较高的Pb含量(多数 > 4 mg/g)和较低的U/Pb(<0.07)以及较低的Pb同位素比值(206Pb/204Pb = 15.781～16.647), 并与侵入南、北大别山的中生代花岗岩的Pb同位素特征相同. 它们表现出在俯冲过程中仅有少量流体析出和Pb丢失以及地幔Pb与下地壳Pb混合的同位素特征. 这些样品在230 Ma前的初始Pb同位素组成还表明南大别带超高压岩石的U/Pb比在大陆俯冲前很长一段时期内比北大别带片麻岩高. 这些观测表明南大别带出露的超高压岩石主要是深俯冲的上地壳岩石, 而北大别带具有中、下地壳的性质. 据此, 本文提出了在大陆深俯冲过程中, 俯冲陆壳拆离成若干岩片, 深俯冲的超高压上地壳岩片有可能沿断层逆冲到较浅部位的超高压岩石折返机制模型.