北淮阳变质单元中“浅变质”带——佛子岭群主期变质条件和碎屑锆石年代学探究

佛子岭群为北淮阳变质单元的重要组成部分,其位于大别碰撞造山带最北缘,处于扬子和华北板块的结合部位,构造位置极为关键。长期以来,佛子岭群一直被视为扬子板块北缘沉积产物,并以加积楔形式产出。然而,随着年代学和构造地质学的研究的深入,对其构造归属和形成动力学机制产生了差异性认识,究其原因主要是对佛子岭群变质属性缺乏准确的判定所致。为此,本研究对佛子岭群展开了详细的野外观测和区域变质岩石学研究,以及岩相学、热力学和年代学分析。研究表明佛子岭群构成较为复杂,主体由细粒的云母石英片岩、石英云母片岩和石榴云母片岩构成。主期变质PT条件评价显示,其温压范围为610～620℃和0. 9～1. 0GPa,普遍经历了中-高压角闪岩相变质,并非为"浅"变质产物,并卷入了较深层次的俯冲-折返过程。锆石U-Pb年代学研究表明,佛子岭群年龄跨度较大,范围为3101±48Ma～413±9Ma,可分为5组年龄,年龄峰值分别为2537Ma、1567Ma、940Ma、749Ma和440Ma,显示了华北和扬子板块混合物源特征,最年轻的年龄峰值暗示其形成于早古生代晚期。     

同位素地质年代学新进展与发展趋势

同位素地质年代学为地球与行星科学研究提供时间坐标,厘定深时地质过程发生和持续的时间,从而为不同地质作用的因果联系和协同演化提供定量制约.新世纪以来,在以EARTHTIME为代表的地质年代学共同体努力下,同位素地质年代学在高精度、高空间分辨率和高效率等维度取得长足进步,与其他学科的结合也更加紧密深入.结合正在兴起的相对定...     

华北太行岩墙群斜锆石生长世代和U-Pb年龄及其对岩浆演化的启示

斜锆石U-Pb定年是基性岩墙时代确定的有效方法。前人对太行岩墙群高分异组岩墙(Ti O2通常1%,Mg O一般6%)进行了较多的定年,但缺少对低分异组岩墙(Ti O2约为1%,Mg O6%)的高精度测年。两者年龄是否一致是讨论两组岩墙是否来源于同一岩浆的基本前提。本研究对华北太行岩墙群丰镇地区低、高分异组代表性岩墙进行了斜锆石离子探针207Pb/206Pb定年。结果表明,低分异组车道沟岩墙207Pb/206Pb平均年龄为1768±4Ma(n=9,MSWD=2.1);而高分异组酸刺湾岩墙斜锆石207Pb/206Pb年龄可以分为两组,加权平均值分别为1780±3Ma(n=8,MSWD=0.65)和1760±3Ma(n=5,MSWD=1.7)。斜锆石成分分析表明,酸刺湾岩墙两组年龄对应的矿物成分存在差异,如晚期斜锆石比早期更富Ti,Zr/Hf比值变化范围相对较小。据此认为,酸刺湾岩墙两组斜锆石可能结晶于岩浆不同阶段:早期(~1780Ma)的斜锆石可能结晶于成分更加原始的岩浆,很可能形成于岩浆房中;晚期(~1760Ma)的斜锆石可能结晶于成分更加演化的岩浆,可能是岩浆通道(岩墙)或岩浆房中。Zr/Hf值与单点年龄的负相关趋势可能记录了单斜辉石的结晶过程。已有的太行岩墙群U-Pb年代学结果集中于1785~1760Ma。我们的研究认为,太行岩墙群岩浆房存在了约20Myr,即岩浆房形成于~1785Ma,岩墙就位于1785~1760Ma。     

蚌埠荆山和涂山岩体的年代学、地球化学特征及其动力学意义

对蚌埠地区的荆山和涂山花岗岩进行了详细的年代学和岩石地球化学研究,分析结果表明:花岗岩的SiO2含量较高,介于71.22%～73.76%之间,富K2O、Na2O,贫TiO2、CaO、MgO,为弱过铝质岩石。K2O-Na2O图解上,所有数据点都落在"I"型花岗岩区域,结合呈右倾的微量元素标准化蛛网图,可知该区富集大离子亲石元素,同时具有明显的U、Pb、Ba、Sr正异常,Ti的负异常,暗示蚌埠岩体的形成背景可能为造山后的伸展环境。CamecaIMS1280SIMS锆石U-Pb年龄分析表明,主要有800Ma左右的新元古代年龄、三叠纪相关的220Ma和晚侏罗世的165Ma这三种主体年龄。根据上述地球化学资料,推断蚌埠岩体的母岩浆来源于火成岩的部分熔融,岩浆源区为与华北板块碰撞后继续向北伸展的部分扬子板块下地壳火成岩物质,其中,800Ma左右的新元古代年龄解释为扬子板块下地壳物质的继承锆石年龄,三叠纪的继承锆石理解为三叠纪时期华南、华北板块的碰撞导致,晚侏罗世的岩浆活动推测由于古太平洋板块北西向的斜向俯冲诱发扬子板块下地壳的物质部分熔融所致。     

Acasta片麻杂岩多期次热事件:来自锆石、榍石和磷灰石的原位微区年代学证据

本文使用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)和二次离子质谱(SIMS)对Acasta片麻杂岩样品碎片(大小约1cm²)中的锆石、磷灰石和榍石进行了原位微区定年,以制约Acasta片麻杂岩的热演化历史.这些样品碎片中的锆石显示多期年龄,反映了继承锆石的存在或者锆石结晶后的再生长过程.结合前人研究,本文锆石数据揭示, Acasta片麻杂岩经历的多期岩浆事件发生时间分别为:>3.96、约3.72和约3.57Ga.样品AY199中榍石的PbPb等时线年龄为(2911±22)Ma(95%置信水平, MSWD=1.5),与Acasta片麻杂岩记录的太古宙最后一次岩浆事件年龄一致.样品AC478和AY066中榍石U-Pb年龄分别为(1932±270)Ma(95%置信水平, MSWD=2.3)和(1813±45)Ma(95%置信水平, MSWD=2.3).样品P090803-C中磷灰石的Pb-Pb等时线年龄为(1833±26)Ma(95%置信水平,MSWD=1.4).样品AC478、AY199和AY066中磷灰石U-Pb年龄分别为(1850±20)Ma(95%置...     

滇西地区腾冲地块东侧混合岩锆石年龄和Sr-Nd-Hf同位素组成

滇西地区特提斯构造带，是东特提斯构造带的重要组成部分之一，由多个微陆块和陆块相间的造山带组成。陆块内部基底出露局限并经历多期构造作用的叠加，因而其基底属性和演化历史难于恢复。本文报道腾冲地块东侧混合岩的锆石年龄、地球化学组成和锶-钕-铪同位素特征，探讨原岩的形成时代和背景。混合岩原岩可能源自中元古代花岗闪长岩．花岗岩质地壳岩石，晚中生代重熔再造，可能经历后期混合岩化。亏损地幔钕模式年龄为1．9—1．5Ga，锆石铪模式年龄集中于1．8—1．5Ga，与出露于保山地块的早古生代和晚中生代花岗岩存在明显差别。原岩主要表现轻稀土富集、轻度的中／重稀土分馏、显著的负铕、铌、钛、钡和锶异常。初始8Nd值（1．0Ga，-1．7—3．5）和锆石8Hf值（1．0Ga，平均值10．5—13．1）及地球化学特征可能暗示腾冲地块基底东侧在中元古代发育与岛弧有关的岩浆作用。     

佛子岭群逆时针P-T轨迹对大别碰撞造山带构造演化的探究

佛子岭群位于大别造山带最北缘,处于华北和扬子两大板块结合部位,构造位置十分关键,是解析两大板块精细耦合过程和探究大别造山带晚古生代构造事件的重要单元。然而,由于长期以来佛子岭群一直被视为"浅变质"复理石沉积单元,因而对其变质演化过程的解析较为薄弱,制约了对大别造山带形成过程的全面理解。本次通过对老虎场-龚店地质剖面细致的观测,石榴黑云母片麻岩精细的岩相学、矿物化学分析、热力学评价和年代学研究,建立了佛子岭群一个逆时针P-T变质演化型式。研究显示,佛子岭群记录了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个变质阶段,温压变化依次为：①T=658~663℃、P=1.08~1.16GPa→②T=755~762℃、P=1.21~1.45GPa→③T=549~554℃、P=1.08~1.19GPa→④P标定=0.3~0.6GPa、T=477~499℃,①至③为近等压升温和降温过程,③至④则表现为近等温降压型式。锆石U-Pb定年显示了1484±64Ma~1180±192Ma、995±35Ma~606±14Ma和370±14Ma~331±8Ma三组年龄,前两组代表了碎屑锆石年龄;第三组共计7颗锆石,年龄集中,Th/U比值0.01~0.03,加权平均年龄为344±11Ma,代表了主期变质年龄。结合此次地质剖面结构特征和岩石类型,以及前人白云母40Ar-39Ar的270~255Ma变质年龄,表明佛子岭群记录了两期变质事件,早期为晚古生代的拉张背景下的岛弧根部变质,晚期为晚古生代末的较为快速抬升构造热事件,并据此推测大别造山带可能为增生和碰撞复合型造山带。     

离子探针锆石U-Pb定年

锆石是大型离子探针U-Pb定年技术应用最早和最广的矿物,离子探针U-Pb定年可以有效获取粒径微小锆石或具有复杂环带结构的锆石中不同区域的年龄信息。文中以Cameca IMS 1280型离子探针为例,对离子探针锆石U-Pb定年原理、仪器分析流程、数据校正方法和数据误差分析等多方面进行综述,并总结了近年来离子探针锆石U-Pb定年技术新进展。     

高精度质谱计在同位素地球化学的应用前景

微量地质样品的高精度同位素比值测试已经成为地质和环境科学等领域极其重要的研究手段.新型固体热电离质谱计以其高精度和高灵敏度, 将在同位素年代学和地球化学领域有广阔的应用前景.报道采用IsoProbeT质谱计测量标准物质溶液的结果.测量锶标准物质NBS987和钕标准物质Ames分别获得平均87Sr/86Sr比值0.710 241 8±0.000 005 1和平均143Nd/144Nd比值0.512 148 4±0.000 002 9, 内部精度可达0.000 3%.微量锶标准物质(0.3~1 ng) 的同位素比值测量内部精度可以优于0.003%.结合低本底化学流程, 实现了微量地质样品的高精度同位素比值测试.这一结合将有效地促进单颗粒矿物年代学和同位素示踪在岩浆岩、变质岩、矿床、构造岩研究的应用.