吉南夹皮沟地区变质侵入岩的锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素分析及其构造意义

吉南夹皮沟变质地体作为华北克拉通东北部太古宙基底的重要组成部分,其新太古代到古元古代的构造演化过程一直存在争议。为此,在详细野外地质调查基础上,选择三种代表性变质侵入岩,开展了锆石稀土微量元素、锆石U-Pb定年与Lu-Hf同位素分析工作。结果显示:夹皮沟地区紫苏花岗岩的侵位年龄为2504±8Ma,并记录有2476±13Ma的变质年龄;其锆石Hf模式年龄介于2.82~2.66Ga之间,εHf(t)值介于1.72~5.1之间,反映为新生地壳物质再循环的产物。变辉长岩体(斜长角闪岩)的侵位年龄为2529±14Ma,并记录有2484±23Ma的变质年龄。变基性岩墙(石榴角闪岩)的侵位年龄为2214±18Ma,并记录有1930±16Ma的变质年龄;其岩浆锆石具有异常高的εHf(t)值(7~15),并存在明显的重稀土亏损现象,推测其母岩浆来源于富含石榴石的岩石圈地幔。综合多种信息,认为吉南地区新太古代末期(2.50~2.48Ga)构造热事件受大规模地幔柱活动控制,古元古代中晚期(2.2~1.84Ga)构造热事件可能源于克拉通边缘板块俯冲引起的碰撞造山作用。

沙巴地区新生代碎屑岩物源分析及构造意义:锆石年代学和Lu-Hf同位素组成约束

沙巴地区位于印度‒澳大利亚、太平洋和菲律宾海板块交汇区,其发育的新生代沉积对理解婆罗洲北部的沉积‒构造演化具有重要意义。本文对沙巴北部始新世‒中新世碎屑岩开展岩石学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素研究,结果表明:该套碎屑岩包括岩屑石英砂岩和长石岩屑石英砂岩,其中始新统Trusmadi组碎屑锆石年龄主要峰值为160 Ma和120 Ma,对应年龄群(185~145 Ma和140~100 Ma)的εHf(t)值分别为–15.6~+14.8和+0.6~+12.2,表明源区新生地壳物质贡献明显。始新统‒中新统Crocker组碎屑锆石年龄主要峰值为248 Ma,次要峰值为1860 Ma、438 Ma、280 Ma和120 Ma,主要年龄群(265~220 Ma)的εHf(t)值为–11.9~+9.9。中新统Kudat组的碎屑锆石年龄集中在120 Ma、εHf(t)值(+1.8~+9.0)均为正值,次要峰值174 Ma。本次研究认为Trusmadi组砂岩物源主要受控于越南大叻带和婆罗洲西部中生代花岗质岩及古晋带再循环沉积物,Crocker组主要源自婆罗洲西部和马来半岛东部中生代火成岩,以及沙巴本身。Kudat组砂岩物源主要来自沙巴蛇绿岩及部分巴拉望陆块的再循环沉积物。此外,少量始新世岩浆成因碎屑锆石暗示沙巴地区存在始新世与古南海板块俯冲相关的岩浆作用。

通化地区集安群变质表壳岩锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素分析及其构造指示意义

有关胶-辽-吉带巨量变沉积岩系时代与物源归属问题一直存在争议。利用LA-MC-ICP MS技术对出露于该带北段通化地区集安群变质表壳岩、片麻状花岗岩、斑状花岗岩和TTG片麻岩样品开展了锆石U-Pb与Lu-Hf同位素分析。结果显示,集安群变质表壳岩碎屑锆石年龄呈现2.5 Ga与2.1 Ga两个明显的主峰,不同类型变质岩中碎屑锆石的年龄分布并不一致。变质程度较低的含墨变粒岩碎屑锆石年龄集中在2.5 Ga左右,反映主要来自新太古代地质体。变质程度较高的夕线石榴堇青片麻岩、透辉片麻岩和大理岩碎屑锆石含量很少,且普遍遭受了变质改造,难以反映真实的物源时代。集安群变质锆石年龄呈现1.95~1.90 Ga、1.90~1.85 Ga和1.85~1.80 Ga 3个阶段,根据定量相图模拟的变质锆石与熔体的产出关系,推断第1阶段年龄代表了变质地体降温初期,第2阶段年龄代表了降温后期大规模熔体冷凝结晶时代,第3阶段则与地体进一步抬升到地壳浅部层次的构造运动有关。集安群变质表壳岩的锆石εHf(t)值介于-12.40~+6.17之间,主峰在-8~-2之间,二阶段模式年龄介于3.0~2.3 Ga之间,并且与太古宙TTG片麻岩和古元古代片麻状花岗岩具有同源演化特点。通化地区太古宙角闪斜长片麻岩(TTG)的侵位年龄为2574±11 Ma,锆石εHf(t)值介于1.87~7.30之间,二阶段模式年龄介于2.89~2.60 Ga之间,显示为新生地壳部分熔融产物。片麻状花岗岩的侵位年龄为2104±18 Ma,锆石εHf(t)值介于-2~+2之间,模式年龄介于2.8~2.7 Ga之间,显示为新生地壳与古老表壳岩共同熔融产物。未变形斑状花岗岩的侵位年龄为1888±8 Ma,锆石εHf(t)值介于-5.43~+0.03,模式年龄介于2.7~2.5 Ga之间,显示主要为古老表壳岩重熔产物。总体来说,胶-辽-吉带早期2.3~2.0 Ga期间呈现典型大陆裂谷发育特征,晚期1.95~1.85 Ga期间呈现碰撞造山带演化特点,二者可能分属不同的构造热事件。

青海沟里地区斜长角闪岩锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素特征及其指示意义

东昆仑造山带金水口群的沉积和变质时代一直存在争议。本文利用LA-ICP-MS技术对青海省都兰县沟里地区金水口群中的斜长角闪岩进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素研究。结果显示:斜长角闪岩中6个测点的碎屑锆石年龄集中在2.1~2.0 Ga之间,碎屑锆石最小年龄为1829 Ma,变质锆石的上交点年龄为(1905±300)Ma,误差较大,但暗示金水口群沉积时间漫长,沉积时代不晚于中元古代早期,故本文认为金水口群沉积时代在1800 Ma左右;年龄集中于2100 Ma的碎屑锆石具有麻粒岩相变质锆石特征。变质锆石年龄集中于450~420 Ma之间,12个点的加权平均年龄为(444.3±5.3)Ma,为早古生代,该年龄与东昆仑造山带响应原特提斯洋俯冲拼合并发生区域深熔作用的年龄基本一致;锆石^(176)Lu/^(177)Hf值较低,变质锆石ε_(Hf)(t)值为-35.41~-3.75,T_(DM2)介于3641~1666 Ma之间,源岩物质为古老地壳再循环的产物;古元古代碎屑锆石ε_(Hf)(t)值为-2.98~25.58,T_(DM2)介于2833~920 Ma之间,源区为来源于亏损地幔的陆壳,与太古宙TTG岩系相似,暗示阿尔金地块的TTG岩系为金水口群提供了部分物质来源。金水口群沉积于活动大陆边缘或初始裂谷盆地,上部沉积盖层冰沟群与万宝沟群沉积于浅海陆棚,沉积过程具有连续性。

贵州北部马鬃岭铝土矿床中富锂铝质粘土岩碎屑锆石U-Pb年龄、Lu-Hf同位素特征及其对锂源的制约

为研究贵州北部马鬃岭铝土矿床中富锂铝质粘土岩的物源体系及其锂的来源,对出露于大竹园组顶部的该类岩石进行了锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素及锆石微量元素分析。分析结果表明富锂铝质粘土岩中碎屑锆石普遍发育岩浆振荡环带,为造山作用/弧作用相关的岩浆岩类锆石。碎屑锆石U-Pb年龄从早泥盆世到太古宙(411~3001 Ma)均有分布,具627~879 Ma和925~1018 Ma两个主峰及539~602 Ma一个次峰。ε_(Hf)(t)值为-27.61~7.03之间,二阶段模式年龄(t_(DM2))分布在1242~3387 Ma之间。结合碎屑锆石U-Pb-Hf同位素、微量元素特征及区域地质对比,认为富锂铝质粘土岩中碎屑锆石最主要的初始物源区为南岭-云开地体、江南造山带西段新元古代岩浆岩,其锂可能来源于江南造山带西段桂北-黔东地区860~750 Ma的基性岩。

第五代SHRIMP锆石微区原位氧同位素分析测试方法

氧同位素分析能够为岩石、热液及矿床形成演化提供重要的成因信息,是岩石学与矿床学研究的强有力工具。二次离子质谱仪(SIMS)以其独特的微区原位优势,广泛应用于锆石等矿物氧同位素分析,往代型号SHRIMP存在三维机械样品台在移动过程中发热甚至放气破坏样品腔真空的风险。为了维持样品腔稳定的高真空,保证氧同位素测试精度,本次研究首次利用升级压电陶瓷驱动高真空样品台的第五代高灵敏度、高分辨率二次离子质谱仪(SHRIMPⅤ),建立了氧同位素微区原位分析测试方法。在一次离子强度为3nA,电子枪能量为−1.9keV,束斑大小为25μm,入射狭缝宽度为120μm,^(18)O−和^(16)O−两个接收器狭缝宽度均为300μm的条件下,用锆石标样Temora 2和Qinghu对系统进行调试,获得^(16)O信号强度约为1.2×10^(9)cps,并对标样R33、FC1和Tanz进行了测试。结果表明,标样氧同位素δ^(18)O分析结果与其参考值在误差范围内一致,δ^(18)O单点内在分析精度优于0.30‰(2SE),外在精度优于0.50‰(2SD),测试精度整体与国内外原有SHRIMP相当,验证了仪器准确度、精密度和稳定性。升级高真空样品台后,SHRIMPⅤ样品腔真空度优于2.5×10^(−8)torr(原有SHRIMP为4.0×10^(−8)torr),进一步提高了极限真空及重复定位能力和分辨力,更有利于氧等稳定同位素分析,并为今后传统无水矿物水含量的测试提供了可能。

胶西北大泽山岩体地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素特征

胶东金矿集区是我国最重要的金矿集区,大规模金成矿作用发生于125~110 Ma。本文选择了与成矿作用同期的早白垩世晚期大泽山岩体为研究对象,通过详细的岩相学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,识别出中粒二长花岗岩和细粒二长花岗岩两种主要的侵入岩类型,它们具有相似的岩相学和岩石地球化学特征,呈现同源岩浆演化特征。定年结果表明,中粒二长花岗岩中锆石U-Pb年龄分别为119.8±0.8 Ma和119.3±0.9 Ma,细粒二长花岗岩中锆石U-Pb年龄分别为109.2±0.7 Ma和109.9±0.7 Ma。岩石地球化学研究表明,二长花岗岩具有高的全碱(K_(2)O+Na_(2)O=8.14%~8.72%),高的Al_(2)O_(3)(12.42%~15.32%),属过铝质高钾钙碱性系列,轻稀土(LREE)富集、重稀土(HREE)相对亏损(LREE/HREE=8.46~18.87),具明显的稀土元素分馏((La/Yb)_(N)=8.52~24.08)和较强的Eu负异常(δEu=0.33~0.58)。大泽山岩体锆石ε_(Hf)(t)值为-26.4~-16.2,亏损地幔二阶段模式年龄(T_(DM2))为2812~2173 Ma,物源主要是古元古代和新太古代陆壳的部分熔融,有少量幔源物质的加入。大泽山岩体成岩期与胶东金矿的主成矿期一致,暗示岩浆活动与金成矿具有统一的地球动力学背景。

内蒙古额尔古纳红水泉地区奥陶系乌宾敖包组沉积时代及物源区分析:碎屑锆石U-Pb年代学,Lu-Hf同位素地球化学证据

选取内蒙古额尔古纳红水泉地区奥陶系乌宾敖包组石英砂岩进行碎屑锆石U-Pb年龄、原位Lu-Hf同位素研究,尝试限定该地层形成时代及碎屑物质来源,并探讨其沉积大地构造环境。结果显示,采自该地层的2个砂岩样品中的碎屑锆石多数发育典型的岩浆振荡生长环带,呈自形–半自形且具有较高的Th/U值(0.12~1.63),均暗示它们多数为岩浆成因。结合微量元素特征及稀土元素配分模式图,认为碎屑锆石寄主岩石应为花岗质杂岩体。2个砂岩样品具有相似的年龄和Hf同位素组成,锆石年龄分布大致可分为3个主要年龄区间:(1)440~540 Ma,主峰值年龄约为492 Ma和506 Ma,次峰值年龄为447 Ma;ε_(Hf)(t)值介于−2.77~+11.73之间,Hf的两阶段模式年龄为680~1636 Ma;(2)750~950 Ma,主峰值年龄为805 Ma,次峰值年龄为825 Ma和961 Ma;ε_(Hf)(t)值介于−1.14~+11.43之间,Hf的两阶段模式年龄为1100~1824 Ma;(3)1700~2000 Ma,峰值年龄为1787 Ma;ε_(Hf)(t)值介于−9.18~−2.75之间,Hf的两阶段模式年龄为2682~3016 Ma。所有样品碎屑锆石ε_(Hf)(t)值为−9.18~+11.73,Hf的两阶段模式年龄为680~3016 Ma,大部分锆石的Hf同位素组成集中于球粒陨石与亏损地幔标准线之间,表明沉积物源以早古生代和新元古代新增生地壳物质为主,同时存在少量中元古代晚期古老地壳物质的活化改造。结合前人已报道的邻区相关岩体年代学及地球化学资料,研究区乌宾敖包组的沉积时代不早于晚奥陶世,沉积物主要来自额尔古纳和兴安地块的近缘碎屑物,其形成与早古生代时期古亚洲洋演化过程中额尔古纳与兴安地块碰撞拼贴以及随后的伸展垮塌相关。

大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩中锆石Lu-Hf同位素研究

对大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩进行了锆石Lu-Hf同位素分析,结果为原岩来源提供了制约,表明扬子陆块在Rodinia超大陆裂解时的裂谷岩浆活动中发生了显著的陆壳生长。对这些锆石的不同区域进行的U-Pb和Lu-Hf同位素分析和比较表明,不同成因的锆石在^(206)Pb/^(238)U年龄、初始Hf同位素组成、Th/U及Lu/Hf比值等方面具有明显的差异。与年龄较老的岩浆核部和幔部相比,年轻的变质增生边具有低的Th/U和Lu/Hf比值但高的ε_(Hf)(t)值。不同成因锆石的Th/U和Lu/Hf比值存在着正相关性,表明变质作用对锆石的U-Th-Pb和Lu-Hf同位素体系有着相似的影响。高级变质作用有时能够引起岩浆锆石增生边^(176)Hf/^(177)Hf比值的显著升高,导致变质新生颗粒或增生边类似于新生地壳的高ε_(Hf)(t)值假象。对榴辉岩和片麻岩锆石核部的分析发现,镁铁质和长英质原岩在大约750Ma左右形成一个双峰式火山岩套,另外包含少量的年龄约为2.15Ga的陆壳。初始Hf同位素组成可分成两组:第一组具有正的ε_(Hf)(t)值,为5.9±0.9～12.9±0.7;第二组ε_(Hf)(t)值在零左右,为-4.3±0.5-2.3±0.3。正的ε_(Hf)(t)值与较年轻的模式年龄相对应,负的ε_(Hf)(t)值与古元古代模式年龄相对应。前者表明,在扬子陆块北缘裂谷岩浆作用将亏损地幔物质加入到大陆地壳中,同时在新元古代中期的裂谷构造带中存在同时期的壳-幔相互作用。因此,在扬子陆块北缘新元古代中期裂谷岩浆活动中,既有新生地壳生长和即时再造,也有古老地壳再造。

南阿尔金茫崖地区花岗岩类锆石SHRIMP U-Pb定年、Lu-Hf同位素特征及岩石成因

南阿尔金茫崖地区早古生代花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,阿克提山花岗岩为264±1Ma,柴水沟花岗岩分别为404±5Ma、406±4Ma,其中的辉绿岩为454±4Ma,常春沟花岗岩分别为411±5Ma、406±3Ma,茫崖镇北石英闪长岩为466±5Ma,阿卡龙山花岗岩为469±6Ma。锆石Lu-Hf同位素分析表明,εHf（t）值大多数为正值,少数继承性锆石为负值,反映了它们的源岩以新生地壳为主,同时,也混有少量的古大陆壳的成分。结合区域地质特征和各岩体的岩石地球化学特征,将南阿尔金茫崖地区早古生代花岗质岩浆活动划分为3期,第一期（465～469Ma）岩石组合为石英闪长岩＋花岗闪长岩＋花岗岩,具有岛弧火成岩的地球化学属性,其形成可能与洋壳的俯冲作用有关;第二期（404～411Ma）岩石组合为花岗闪长岩＋二长花岗岩＋正长花岗岩,具有A型花岗岩的地球化学特征,可能与板块碰撞后造山带块体均衡调整有关,第三期（264Ma）岩石组合为石英闪长岩＋二长花岗岩＋正长花岗岩,也具有I型花岗岩的特征,可能与阿尔金断裂的活动有关。

胶西北新城金矿床二长花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成

胶东是我国最重要的金矿集区,也是环太平洋中、新生代金成矿系统的重要组成部分,其内花岗质岩石分布广泛,95%以上的金资源储量赋存在晚侏罗世玲珑型花岗岩和早白垩世早期郭家岭型花岗质岩中。关于花岗岩类的成因,尤其是早白垩世花岗质岩的岩石类型及其源区仍存有争议。新城金矿床位于胶东西北部焦家断裂带北段,是迄今为止在胶东矿集区内发现的赋存在早白垩世花岗质岩中最大的金矿床,其内已探明金资源储量大于200t。该金矿床的赋矿围岩为新城花岗岩体,由中细粒石英二长岩和中粗粒似斑状二长花岗岩组成,形成于127~132Ma。进一步的地质观察表明中粗粒似斑状二长花岗岩两侧的岩石粒度逐渐变细,斑晶逐渐变小,长英质矿物增多,明显不同于中粗粒似斑状二长花岗岩,应为中细粒似斑状二长花岗岩。论文对该中细粒似斑状二长花岗岩进行了系统的岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS定年和Lu-Hf同位素组成研究,并进一步探讨了该类岩石的地球化学类型、形成时代、岩浆源区性质及其与新城花岗岩体的关系。岩石地球化学研究表明中细粒似斑状二长花岗岩具有高的SiO2(71.18%~73.72%)、全碱(K2O+Na2O=7.07%~8.64%)、Ba(>793×10-6)、Sr(>729×10-6)和轻稀土含量(>71.14×10-6),低的Al2O3(13.57%~15.73%)、MgO(0.22%~0.39%)、Rb(<91.7×10-6)、Th(<7.4×10-6)、U(<4.51×10-6)、Nb(<4.49×10-6)、Ta(<0.26×10-6)、Y(<3.67×10-6)和重稀土含量(<7.47×10-6),无明显的铕异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,显示出典型的高Ba-Sr花岗岩所具有的地球化学特征,属高BaSr花岗岩。锆石LA-ICP-MS定年结果表明中细粒似斑状二长花岗岩形成于123±1Ma,而石英二长岩和中粗粒似斑状二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS年龄为127±2Ma^132±1Ma,3种类型岩石具有相似的主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,表明新城花岗岩体的形成时代应为123±1Ma^132±1Ma。Lu-Hf同位素测试结果显示中细粒似斑状二长花岗岩岩浆锆石的εHf(t)为-20.76^-18.66,二阶段模式年龄tDM2为2351~2479Ma;在εHf(t)-锆石U-Pb年龄图解中,所有数据点均落在球粒陨石演化线之下的壳源区域。金矿床已有石英二长岩、中粗粒似斑状二长花岗岩和区域玲珑型花岗岩Hf同位素组成及该中细粒似斑状二长花岗岩中2个太古代(2629±14Ma、2402±18Ma)和3个中生代(150±7Ma、151±1Ma、147±1Ma)的继承锆石年龄,表明新城金矿床内中细粒似斑状二长花岗岩应来源于前寒武纪变质基底岩石,岩浆上升过程中遭受了上地壳(主要是玲珑黑云母花岗岩)的混染。

南天山拜城县波孜果尔A型花岗岩类锆石U-Pb定年及其Lu-Hf同位素组成

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类岩体位于塔里木地台北缘及邻区的近东西向碱性侵入岩带上，主要岩石类型为霓石钠闪石英碱长正长岩、霓石钠闪碱长花岗岩、黑云母碱长正长岩。全岩SiO2：68．97％～74．14％，Na20＋K20=9．67％～11．19％，A1，O，=13．72％～15．26％，Fe20，=0．18％～1．41％，FeO=0．91％-1．51％，CaO=0．35％-0．63％。稀土元素总量较高，∑REE=298×10～-1286×10～，平均706×10～，轻稀土富集，重稀土亏损，强烈的Eu负异常，呈“右倾海鸥型”的稀土元素配分模式。富Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素，亏损Ba、K、sr等大离子亲石元素，zr＋Nb＋ce＋Y=936×10-6 —3684×10-6，平均1813×10-6。为A1型花岗岩。岩体形成于早二叠纪。锆石LA—ICP-MSU—Pb年龄为287．7～291．6Ma，平均289．8Ma，岩体形成后，在279．1～282Ma左右经历了后期热液流体的改造。锆石εHf（t）值为-6．3—9．0，两阶段模式年龄（trj。）跨越古元古代晚期．新元古代中期，主要集中在中元古代。岩浆平均温度832～839℃，形成于非造山的板内构造环境，且具高温、无水、低氧逸度的成岩特点。该岩体具有壳幔混源的特点。

云开地区变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄、Lu-Hf同位素特征及其地质意义

华夏陆块西南部云开地块变质杂岩主要由天堂山岩群和云开群以及古生代花岗质岩石组成。天堂山岩群主要由片麻岩、变粒岩、石英岩等岩石组成,变质程度较深;云开群主要由片岩、板岩、千枚岩、变质砂岩等岩石组成。应用LA-ICP-MS U-Pb微区定年和Lu-Hf同位素分析以及全岩地球化学分析方法,本文对天堂山岩群和云开群变质沉积岩进行了研究。在阴极发光图像中,变质沉积岩的锆石显示岩浆震荡环带,但普遍遭受重结晶改造及存在变质增生边。由于变质增生边普遍较窄,U-Pb定年和Hf同位素分析几乎都在具岩浆环带和重结晶结构的成分域上完成的。具岩浆环带和重结晶结构的成分域的Th/U比值普遍大于0.1。年龄变化从>3000~500Ma,但主要集中在600~1200Ma之间,主峰值为960Ma左右。碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值在-25.6~15.4之间,两阶段Hf模式年龄在972~4496Ma之间。全岩地球化学分析显示LREE富集,HREE亏损,具有较明显的负Eu异常(δEu=0.55~0.71),天堂山岩群与云开群REE配分模式一致,反映源区物质相似,主要来源于花岗质地壳物质。结合前人研究成果,可得出如下结论:天堂山岩群与云开群形成时代没有明显差别,虽然它们在变质变形方面存在较明显区别;天堂山岩群和云开群沉积时代为古生代早期-新元古代;格林威尔期岩浆岩为主要物源区,新元古代时期华夏陆块处于格林威尔造山带内与之相邻;华夏陆块存在太古宙古老陆壳。

秦岭山阳-柞水地区燕山期中酸性侵入岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成

秦岭山阳-柞水地区广泛出露燕山期中酸性花岗(斑)岩体,并有大量与其相关的斑岩-矽卡岩型Cu-Mo-Fe、Cu-AuFe矿化。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,与矿化密切相关的斑岩体形成于144.6~141.5Ma。岩石地球化学分析结果表明,这些花岗(斑)岩体SiO2含量为55.73%~67.80%,K2O含量为2.52%~6.40%,Na2O含量为1.94%~5.19%,Al2O3含量为14.61%~16.10%,FeOT含量为2.1%~9.0%,MgO含量为1.32%~5.52%,主体显高钾钙碱性准铝质特征。A/CNK<1.1,P2O5与SiO2负相关,Mg#平均为49,含有角闪石、黑云母、榍石、磁铁矿等矿物,属I型花岗岩类;稀土元素分异明显,无明显Eu异常;富集K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,Nb、Ta、Ti、P和Hf等高场强元素亏损,属后碰撞型花岗岩。岩体的锆石εHf(t)为-4.5^+1.78,平均为-0.87,表明其岩浆源区为地壳物质的熔融岩浆与幔源岩浆的混合,且以地壳熔融成份为主;Hf同位素二阶段模式年龄(t DM2)为1479~1084Ma,表明其壳源源区物质可能形成于中晚元古代(1.4~1.0Ga)。

胶西北仓上、三山岛岩体二长花岗岩地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素研究

三山岛金成矿带位于胶西北金矿集区的西端,是胶东重要的金矿带,赋存有三山岛北部海域、三山岛、西岭、新立、仓上等大型、特大型金矿床,金矿的主要控矿围岩为二长花岗岩。本文通过对仓上金矿区片麻状黑云二长花岗岩、三山岛北侧似斑状黑云二长花岗岩的岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS定年和Lu～Hf同位素组成测试和研究,讨论了该类岩石的地球化学类型、形成时代、岩浆源区与成因。岩石地球化学研究表明二长花岗岩具有高的SiO2(70.19%～76.36%)、全碱(Na_2O+K_2O=7.05%～8.19%)、Ba(>1573×10^(-6))、Sr(>738×10^(-6))、(La/Yb)N(>26.44)、Sr/Y(>121)、LILE/HFSE,低的Al_2O3(13.41%～15.61%)、MgO(0.1%～0.84%)、Y(<6.05×10^(-6))、Yb(<0.53×10^(-6))以及相对平坦的HREE,无明显的铕异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,显示出典型的高Ba-Sr花岗岩所具有的地球化学特征,属高Ba-Sr花岗岩。锆石LA-ICP-MS定年结果表明仓上、三山岛二长花岗岩年龄分别为131±1Ma和127±2Ma,与郭家岭型花岗岩具有相似的主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,表明仓上、三山岛岩体为郭家岭型花岗岩。仓上、三山岛二长花岗岩岩浆锆石εHf(t)值为-25.2～-18.1,对应的Hf二阶段模式年龄TDM 2为2.77～2.33Ga。从岩石学、地球化学和Lu-Hf同位素特征,并结合前人对郭家岭花岗岩成因研究成果,笔者认为仓上、三山岛二长花岗岩是陆壳酸性岩浆与幔源中基性岩浆混合而成。以壳源为主(主要来源于前寒武纪变质基底岩石,以新太古代-古元古代岩石为主),由幔源中基性岩浆混合后经分异作用而成的同熔深成型花岗岩,总体上,形成于较高温度、深度的环境。

南阿尔金花岗岩锆石Lu-Hf同位素特征及岩石成因

在以往工作的基础上，结合本文的岩石地球化学研究，将南阿尔金花岗岩划分为5期，第1期花岗岩组合为石英闪长岩+花岗闪长岩+二长花岗岩，具有I型花岗岩的属性，时代>460Ma；第2期花岗岩组合为花岗闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩，也具有I型花岗岩的特征，时代为435~450Ma；第3期花岗岩组合为二长花岗岩+正长花岗岩+碱长花岗岩，具有A型花岗岩的属性，时代为385~411Ma；第4期花岗岩组合为花岗闪长岩+二长花岗岩，时代为343~352Ma，具有S型花岗岩的地球化学属性；第5期花岗岩组合为石英闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩，具有I型花岗岩的地球化学特征，时代为265Ma。各期花岗岩锆石Lu–Hf同位素分析表明，εHf(t)值大多数为正值，少数继承性锆石为负值，反映了它们的源岩以新生地壳为主，同时，也混有少量的古大陆壳的成分。根据年代学和岩石地球化学研究结果，结合区域地质特征，我们认为第1期(465~469Ma)花岗岩浆活动可能与洋壳的俯冲作用有关；第2期(435~450Ma)岩浆活动可能是碰撞后环境；第3期(404~411Ma)岩浆活动可能与板块碰撞后造山带块体均衡调整、伸展有关，第4期(343~352Ma)、第5期(265Ma)岩浆活动可能与造山带深部块体的拆沉作用有关。

骑田岭芙蓉锡矿的成岩和成矿物质来源：锆石Lu-Hf 同位素和矿物包裹体He-Ar同位素证据

本文分析测试了骑田岭花岗岩芙蓉锡矿的各类花岗岩的锆石 U-Pb 同位素年龄和Lu-Hf同位素组成。本区有两期花岗岩，早期角闪石黑云母花岗岩锆石U-Pb谐和年龄为160．0±2．7 Ma，晚期黑云母花岗岩的锆石U-Pb谐和年龄为156．5±1．8 Ma。在晚期矿化的黑云母花岗岩中出现了蜕晶化锆石，蜕晶化锆石强烈富集LREE和U、Th，是典型热液锆石的特征。四个花岗岩锆石的Lu-Hf同位素组成说明骑田岭花岗岩的成岩物质主要来源于下地壳，它们的原始岩浆源于中元古代（1．3～1．5 Ga）下地壳物质的部分熔融，并有部分地幔物质的参与。还分析测定了骑田岭芙蓉锡矿黄铁矿、石榴子石流体包裹体的 He-Ar 同位素组成，其3 He/4 He 比值较低（0．059～0．432），介于地壳和地幔流体3 He/4 He 比值之间，表明芙蓉锡矿的成矿流体主要来源于地壳，同时有部分地幔流体的参与成矿。

秦岭蟒岭高Sr花岗岩的锆石Lu-Hf同位素特征及其成因

蟒岭花岗岩体位于商丹构造带北侧的北秦岭构造带上,为一呈近东西走向的中生代花岗岩基。蟒岭花岗岩属高钾钙碱性—钾玄岩系列、过铝质I型花岗岩,其w(SiO2)=67.3%～73.7%,w(Al2O3)=14.0%～16.3%,w(Na2O)=3.17%～3.93%、w(K2O)=3.9%～6.3%,具高Sr、Ba、LREE、Sr/Y、La/Y,低HREE、Y、Mg#(<50)、Rb/Sr,亏损Nb、Ta、Ti和P,无明显负Eu异常的特征,与中国东部的高Sr、Ba低HREE花岗岩的地球化学特征相似。锆石εHf(t)值为-9.4～-3.1,二阶段模式年龄(tDM2)集中于1.4～1.8 Ga,暗示蟒岭高Sr花岗岩的原岩主要为中新元古代地壳物质,并混入少量幔源物质;源区残留石榴石,而角闪石、斜长石为主要熔融相。蟒岭高Sr花岗岩形成于陆内造山阶段,由增厚的下地壳物质发生减压部分熔融形成,而底侵的镁铁质岩浆可能为部分熔融作用提供了热量。

西秦岭大桥金矿区晚三叠世岩浆活动--锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素证据

西秦岭是中国金矿的重要集中区之一。该区大桥金矿近年已达到超大型规模。最新矿床成因研究认为，成矿可能与矿区岩浆活动有关。矿区采集的4个花岗闪长岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试结果主要集中于228Ma、206Ma两组，对应于晚三叠世。相应的Hf同位素组成基本相似，也可分为2个单元。εH（ft）主体分布在-8~0之间，TDM2主体为1300~1900Ma，推测壳源源区为古—中元古代古老地壳岩石，岩浆主要来源于下地壳古老物质重熔，成岩过程可能有少量地幔组分的参与。结合稀土和微量元素研究结果，认为矿区存在2期印支晚期岩浆活动。大桥金矿可能为西秦岭地区印支晚期晚三叠世区域岩浆活动引发成矿作用的产物。

青藏高原东南缘腾冲早白垩世岩浆岩锆石SHRIMPU-Pb定年和Lu-Hf同位素组成及其构造意义

早白垩世花岗闪长岩和石英二长岩是腾冲地块内重要的岩石类型,以含角闪石为特征,其高钠低钾和偏铝质性质展示其I型花岗岩的属性。锆石SHRIMPU-Pb定年结果表明花岗闪长岩和石英二长岩分别侵位于122±1.3Ma和125±1.3Ma,其锆石εHf(t)值分别为-9.6～-4.8(平均-6.7±0.7)和-7.8～-4.7(平均-6.3±0.6),对应的单阶段模式年龄为979～1190Ma和975～1113Ma。在εHf(t)-U-Pb年龄图解上所有样品都落在球粒陨石线和下地壳线之间区域,以及较高的Al2O3含量和Th/Hf比值揭示其壳源特征,但锆石εHf(t)值变化范围较大,其绝对值远小于完全由壳源物质部分熔融形成的岩浆岩,以及高Th/Yb、低Ba/La和Yb/Hf比值说明除壳源外,还有幔源组分的加入。岩石富钠贫钾、在微量元素蛛网图和稀土配分曲线图上展示出LILE(Rb、Sr、K和Ba)相对原始地幔强烈富集,Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti和Eu负异常,以及微量元素和常量组分判别图解都显示其形成于俯冲碰撞的构造环境。腾冲早白垩世岩浆岩的形成时代、锆石Lu/Hf同位素组成及其对应的单阶段模式年龄、微量元素特征与中拉萨和拉萨地块东缘的火成岩非常相似,暗示腾冲早白垩世岩浆岩带是中拉萨岩浆岩带的东南延伸部分,是对中特提斯洋壳沿班公湖-怒江缝合带向拉萨-腾冲地块下俯冲碰撞的响应。