华北克拉通栖霞地区~2.9Ga变质基性火山岩锆石SHRIMP U-Pb定年、Hf-O同位素特征及构造意义

胶东地区是华北克拉通重要的早前寒武纪研究区之一。中太古代唐家庄岩群在形成时代、岩石成因及构造环境等方面一直少有研究。作者在栖霞地区对出露的唐家庄岩群变质表壳岩进行系统地质调查研究基础上,开展了变质基性火山岩全岩地球化学、锆石SHRIMP U-Pb和Hf-O同位素等分析研究。结果显示,变质基性火山岩岩浆锆石年龄为2907.9±6.3Ma,代表了中太古代唐家庄岩群的形成时间,并遭受新太古代早、晚期变质作用。这是~2.9Ga唐家庄岩群变质基性火山岩在胶东地区首次报道。岩石地球化学特征表现为相对富集大离子亲石元素K、Rb、Sr等,Th、Nb、Zr、Hf等高场强元素相对亏损,具有中等分异的REE配分模式。岩石中岩浆锆石具有相似的Hf、O同位素组成,εHf(t)值介于-0.68~+4.21,δ18 O值介于1.38‰~6.73‰。结合前人的工作,我们得出的主要结论如下:(1)胶东地区经历~2.9Ga岩浆事件,局部地段仍保留下了同时期的变质表壳岩;(2)唐家庄岩群是中太古代初始的洋盆环境中所形成的一套火山-沉积建造;(3)华北克拉通中太古代晚期是亏损地幔新生地壳加积的主要时期,局部地壳再循环了较老的陆源物质;(4)华北克拉通新太古代晚期经历了伸展构造背景,岩浆底侵作用使岩石发生强烈变质作用。

鲁西韩旺BIF铁矿的形成时代——锆石SHRIMPU-Pb定年证据

鲁西地区太古宙表壳岩包括新太古代早期和晚期两期表壳岩,早期表壳岩主要由变质玄武岩-科马提岩组成,晚期表壳岩主要由变质火山岩-碎屑沉积岩和BIF(Banded Iron Formations)组成。韩旺铁矿位于鲁西的西北部,铁矿区内存在大量变质玄武岩-科马提岩,早期认为该BIF形成于新太古代早期,而新的研究认为鲁西地区BIF都形成于新太古代晚期。本文对韩旺铁矿区内与BIF互层的黑云变粒岩和侵入其中的片麻状花岗闪长岩开展锆石SHRIMP U-Pb定年,获得年龄分别为(2529±7)Ma和(2534±11)Ma。黑云变粒岩和片麻状花岗闪长岩的TREE、(La/Yb)N、Eu/Eu*分别为76×10^(–6)、19.8、0.84和82.7×10^(–6)、17.3、1.14,它们的岩浆锆石的εHf值、单阶段Hf同位素模式年龄分别为5.5~9.46、2.5~2.6 Ga和6.3~9.4、2.48~2.60 Ga。研究支持了鲁西地区BIF形成于新太古代晚期的认识。表壳岩形成、变质变形和花岗闪长岩侵入发生在一个很短的时间范围内。研究还表明,黑云变粒岩的原岩为英安质火山岩,很可能形成于新生玄武质岩浆的强烈结晶分异作用,花岗闪长岩形成于新生玄武质岩石部分熔融,形成过程中有陆壳物质的加入。

华南双桥山群和河上镇群凝灰岩中的锆石SHRIMP U-Pb年龄--对江南新元古代造山带演化的制约

通过西澳科庭大学离子探针中心的远程测试,在双桥山群横涌组和安乐林组斑脱岩中获得大量锆石,其SHRIMP U-Pb加权平均年龄为831Ma±5Ma(横涌组)、829Ma±5Ma(安乐林组),在河上镇群上墅组中获得加权平均年龄767Ma±5Ma。锆石SHRIMP U-Pb年龄表明华南地区广为发育的双桥山群应归入新元古界,该年龄为标定双桥山群在地层柱中的位置提供了准确的年代学依据。

安徽东源钨矿含矿斑岩中的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

东源钨矿是皖南地区新发现的大型白钨矿矿床,是该地区目前为止发现的规模最大的钨矿床。东源大型白钨矿的发现实现了皖南地区地质找矿的新突破,为该地区的矿床勘查工作指出了新方向。本文对东源钨矿的地质特征进行了初步的总结和分析,并运用锆石SHRIMP U-Pb法测定了含矿岩体的成岩时间,分析了矿床形成的区域构造背景和控矿因素并初步探讨了矿床成因。研究结果表明,与东源斑岩型钨矿化有关的花岗斑岩的成岩时代为148.6±1.8Ma,为晚侏罗世岩浆侵入活动晚期的产物,并认为燕山晚期的钨多金属成矿作用有可能从华南扩展到长江中下游地区。

华北青白口系下马岭组凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb定年

华北中、新元古代地层一直是建立中国晚前寒武纪地层标准剖面的主要目标,其年代地层位置一直是地学界关注的基础地质问题。然而,许多关键层位仍缺乏高质量同位素年龄的约束。首次在华北青白口系下马岭组凝灰岩中获得大量岩浆型锆石,利用SHRIMPII技术进行了高精度定年,测得凝灰岩层锆石206Pb/238U加权平均年龄为1368Ma±12Ma。进而结合区域资料讨论了锆石年龄的地质意义。该同位素年代学资料为华北青白口系下马岭组最新的资料,不仅准确地确定了地层的形成时代,而且对整个华北地台中、新元古代地层地质演化史的认识有着重要的意义。

北疆地区阿尔曼太蛇绿岩锆石SHRIMP年龄及其大地构造意义

东准噶尔带阿尔曼太蛇绿岩是中亚造山带南部的重要构造单元,记录了古亚洲洋的演化,但其时代一直是学术界争论的焦点问题之一。本文报道阿尔曼太蛇绿岩中斜长花岗岩锆石SHRIMPU-Pb年龄。9组测试数据给出了较好的206Pb/238U年龄503±7Ma(MSWD=1.2)。结合相关大地构造解剖与前人的年龄数据,本文认为阿尔曼太蛇绿岩是古亚洲洋在晚寒武世-早奥陶世的残余,与岛弧火山岩组成洋内弧。该洋内弧向北拼贴到阿尔泰地体南缘,形成科迪勒拉型俯冲边缘。东准噶尔带是阿尔泰南缘在古生代向南增生的弧碰撞-增生造山带,对大陆侧向增生具有重要意义。

云南东川地区昆阳群黑山组凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地层学意义

云南东川地区昆阳群的形成时代及地层层序一直令人关注,已获得的一些数据虽然具有参考意义,但高质量的SHRIMP定年还很缺乏。在东川地区昆阳群黑山组中上段发育的近180m厚的具有地层意义的晶屑、岩屑凝灰岩中采集样品D0202一件,选出锆石百余粒,获得SHRIMP U-Pb加权平均年龄为(1503±17)Ma。样品D0202的锆石Th/U大于0.48,并具清晰的振荡环带结构,均为岩浆成因的锆石,表明黑山组形成于中元古代早期。这一年龄表明昆阳群的形成时代至少大于1500Ma,为准确地标定昆阳群的时代和层序提供了新的参考依据。

内蒙古中部苏尼特左旗地区三叠纪A型花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其区域构造意义

内蒙古苏尼特左旗地区A型花岗岩位于索伦山-贺根山构造带内。高精度锆石SHRIMPU-Pb测年结果显示该花岗岩的侵位年龄为222Ma±4Ma。其成因可能与中亚造山带碰撞造山后的岩石圈伸展作用有关。

青海祁漫塔格卡尔却卡铜多金属矿区花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb测年及其地质意义

笔者在对青海祁漫塔格地区卡尔却卡铜多金属矿床进行典型解剖基础之上,开展了矿区内与矽卡岩型铁铜铅锌多金属矿化具有密切成因联系的花岗闪长岩的岩石地球化学和锆石SHRIMP U-Pb精细定年研究。结果表明:花岗闪长岩为高钾钙碱性系列,轻稀土富集,轻重稀土分异明显,具弱的负铕异常(δEu=0.61～0.91);微量元素以富集大离子亲石元素Rb、K、Th,亏损Nb、Sr、Ti为特征;获得15个锆石数据点的^(206)Pb/^(238)U年龄为(237±2)Ma(MSWD= 0.8),表明岩体形成于中三叠世,属印支期岩浆活动的产物。结合年代学、岩石地球化学和区域地质构造演化特征,笔者认为本区花岗闪长岩形成的构造环境为后碰撞演化阶段。

四川省会理县河口地区辉绿岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

普遍认为,扬子地台西缘前震旦系基底存在结晶基底和褶皱基底的双层（或三层）结构,河口群作为结晶基底与褶皱基底之间的过渡层位,其归属及形成时代仍存在争议。对河口群的深入研究,有助于深化认识扬子地台西缘基底结构的特点及演化过程。通过对会理县河口地区侵入于河口群中辉绿岩体的锆石SHRIMP U-Pb测年,获得1710±8 Ma（MSWD=1.11）的锆石U-Pb年龄,表明河口群的形成时代要早于这个年龄。大量的同位素数据证明,河口群主要形成于1817~1710 Ma,为古元古代晚期。本文的研究成果,对认识整个扬子地台西缘的构造格架与演化历史具有重要的意义。

北阿尔金巴什考供盆地南缘花岗杂岩体特征及锆石SHRIMP定年

北阿尔金巴什考供盆地南缘花岗杂岩体呈近东西向分布,长约49公里,出露面积约90平方公里,与围岩之间为明显的侵入接触关系,接触界线为不规则的渡状、锯齿状。围岩为前寒武纪砂岩、片岩、泥岩及凝灰质砂岩。该杂岩体主要由巨斑花岗岩、红色花岗岩、灰白色似斑状花岗岩和粉红色似斑状花岗岩组成。杂岩体的主元素含量变化不大,SiO2为65．14％- 75．66％,全碱含量为7．49-8．96％,K2O／Na2O比值为1．12-2．68,岩石的里特曼指数平均为2．34,CIPW标准矿物计算均出现刚玉(AC)(平均为1．78),说明岩石铝过饱和;杂岩体的稀土总量变化于89．44×10-6-335．28×10-6之间,不同岩石类型均有负铕异常,且从巨斑花岗岩→灰白色似斑状花岗岩→红色似斑状花岗岩→红色花岗岩,负铕异常越来越明显,表现在Eu／ Eu+值由0．65→0．51→0．48→0．30。在微量元素蛛网图上,所有样品的微量元素丰度均高于原始地幔值,并具有相似的配分模式,即在Ba、Nb、Sr、P、Ti处呈明显的低谷,显示出S型花岗岩的特征。锆石SHRIMP U-Pb定年得出,巨斑花岗岩、红色中细粒花岗岩、灰白色和粉红色似斑状花岗岩的年龄分别为474．3±6．8Ma、446．6±5．2Ma、434．5±3．8Ma和431．1±3．8Ma。结合区域地质特征,我们认为,该杂岩体形成于同碰撞-碰撞后的构造环境。

安徽铜陵狮子山矿田岩浆岩锆石SHRIMP定年及其成因意义

铜陵狮子山矿田发育大量岩浆岩，且与矿田中的铜-金-多金属成矿关系密切。锆石SHRIMP同位素精确定年表明，矿田中的岩浆侵位年龄在132．4～142．9Ma之间，即晚侏罗世一早白垩世，属燕山早期晚阶段。矿田岩浆岩体是在同期岩浆活动中多次侵位形成的，岩浆侵入活动可以划分为分别起始于140Ma前后和约136Ma的早晚两次。从岩浆上升侵位到冷却结晶的时间间隔均较短，但其中白芒山辉石二长闪长岩冷却史相对较长，且经历了早期深部岩浆房中的分离结晶作用和后期构造脉动、岩浆上升侵位、减压受热、早期晶体再熔蚀及冷却结晶的过程。结合主量元素和微量元素地球化学研究认为，狮子山矿田岩浆演化的后期，即起源于上地幔或下地壳的原生岩浆在同化了壳源物质并聚集到岩浆房中以后，在滞留的过程中发生了一定程度的分离结晶作用，但尚未固结，成分上显示了一定的带状分布，在区域构造应力松弛及构造事件诱发下，随机地沿发育的构造裂隙先后上升侵位，冷凝结晶。

川西新元古代花岗质杂岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄、元素和Nd-Sr同位素地球化学研究：岩石成因与构造意义

扬子块体西缘新元古代岩浆活动十分强烈,其成因对于研究Rodinia超大陆的演化有重要意义。目前对这些岩浆的成因和形成的构造背景存在地幔柱和岛弧两种不同的观点。本文对川西康滇裂谷中四川西昌一带出露的摩挲营花岗岩体和性质相似的周边花岗质小岩体,以及岩体中出露的基性岩墙进行了SHRIMP锆石U-Pb年龄、元素和Sr-Nd同位素的研究表明:这些酸性、基性岩体形成于842～790Ma,基本为同时代的侵入岩;花岗岩基中普遍发育中性包体,为岩浆混合作用的表现;花岗岩起源于古老的下地壳,基性岩起源于亏损的软流圈地幔。本文的研究结果支持华南位于澳大利亚和Laurentia大陆之间的Rodinia超大陆重建模式。

柴达木盆地北缘大柴旦地区古生代花岗岩锆石SHRIMP定年

大柴旦地区是柴北缘古生代超高压带的重要组成部分,与超高压岩石相伴的花岗岩十分发育。这些花岗岩具有两类不同的岩石地球化学特征,Ⅰ类以 Na_2O/K_2O 比值小于1、明显的负 Eu 异常和低 Sr、高 Y 为特征,具有 S-型花岗岩的属性,Ⅱ类以 Na_2O/K_2O 比值大于1、弱负 Eu 异常到正 Eu 异常和高 Sr、低 Y 为特征,具有Ⅰ-型花岗岩的属性,反映了它们的源岩及成因上的差异。锆石 SHRIMP U—Ph 定年结果表明,大柴旦地区花岗岩的年龄可分为三组,第一组年龄为446.3±3.9Ma,第二组年龄分别为408.6±4.4Ma、403.3±3.8Ma、401.8±3Ma,第三组年龄分别为374.5±1.6Ma、372±2.1Ma。结合区域地质特征,我们认为,第一组年龄可能反映了柴达木陆块与中南祁连板块碰撞的时代,第二组年龄可能反映了深俯冲地下的板块由于拆沉而折返的时代,第三组年龄可能反映了碰撞隆起后造山带上不同块体之间的伸展、滑塌的时代。

西藏普兰地区拉昂错蛇绿岩中辉绿岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

蛇绿岩中的辉绿岩岩墙是洋脊扩张的产物,其形成年龄代表了扩张事件的时间,也代表了蛇绿岩的形成时代。对雅鲁藏布江缝合带西段拉昂错蛇绿岩中的辉绿岩岩墙进行锆石SHRIMP U-Pb定年,得出加权平均年龄为120.2Ma±2.3Ma,代表辉绿岩的结晶年龄。结合已有的关于雅鲁藏布江蛇绿岩的形成年龄(西段休古嘎布122.3Ma±2.4Ma,中段大竹卡126.0Ma±1.5Ma、吉定123.0Ma±1.8Ma,东段罗布莎162.9Ma±2.8Ma)的报道,表明拉昂错地区特提斯洋海底扩张的时代与休古嘎布地区一致,雅鲁藏布江西段与中段地区洋盆的形成时代一致,但晚于东段的发育时代。这意味着整个东提斯洋盆的发育时代存在东早西晚的特点。

黔东南—桂北地区四堡群凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地层学意义

首次获得黔桂地区晚前寒武纪四堡群凝灰岩(斑脱岩)锆石SHRIMP U-Pb年龄,结合新获得的侵位于四堡群的花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄,将四堡群明确定位于新元古界。"江南造山带"普遍发育的新元古代四堡群(梵净山群、冷家溪群、双桥山群)和上覆的丹州群(下江群、板溪群、河上镇群)均为低变质绿片岩系,构成了江南古陆的变质基底。多年来四堡群一直划归中元古界,并且构成"四堡运动"的主体,其时代的定位一直影响着整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,也制约着中国地质学家对江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。通过对四堡群及其上覆地层中斑脱岩锆石的研究,精确地测定并获得了四堡群斑脱岩锆石的年龄841.7Ma±5.9Ma和黔东南摩天岭地区侵入四堡群的花岗岩锆石的年龄826.8Ma±5.9Ma。

铜陵狮子山地区中酸性侵入岩锆石SHRIMP U-Pb定年及岩浆作用的深部过程

铜陵狮子山地区中酸性侵入岩锆石 SHRIMP U-Pb 定年结果表明,白茫山辉石二长闪长岩、鸡冠山和大团山石英二长闪长岩以及胡村花岗闪长岩的年龄分别为:138.21±0.82Ma、139.9±1.1Ma、139.3±1.2Ma 和140.9±1.2Ma。岩浆侵位顺序为花岗闪长岩→石英二长闪长岩→辉石二长闪长岩。根据锆石 SHRIMP U-Pb 年龄变化范围,推测该区岩浆活动持续的时间约为15Ma,且岩浆属脉动式多次侵位,后期岩浆侵位的热使早期岩体中已结晶的锆石发生熔解、重结晶,形成新的锆石。地下深部岩浆活动频繁,形成了多级岩浆房,使得本区的莫霍面界线不明显。

北祁连西段熬油沟辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及地质意义

从北祁连熬油沟辉长岩中选出的锆石的外部形态、内部结构单一。SHRIMP测年共测定8个点,每个点的Th/U值都非常高,大都在0.8以上。8个点的206Pb/238U表面年龄在误差范围内完全一致,加权平均值为503.7Ma±6.4Ma,这一结果与前人在同一地点采集的辉绿岩墙样品的锆石SHRIMP U-Pb测年结果有较大的差异。结合研究区内已有的研究成果认为:①熬油沟地区的辉长辉绿岩形成于早古生代,并不是中元古代早期。②辉长岩中的锆石成因单一,其测试年龄结果的地质意义明确;而同源岩浆侵入体的辉绿岩往往容易从围岩中捕获大量锆石,使得锆石成因复杂,年龄测试结果复杂。因此,与辉绿岩相比,辉长岩锆石SHRIMP U-Pb年代学研究可以获得更为可靠的、地质意义明确的年龄信息。

桂东南云开地区变质杂岩锆石SHRIMP U-Pb年代学

对位于华夏古陆东南部的广西云开地区大面积出露的晚前寒武纪变质杂岩中的主体花岗质片麻岩、中深变质的天堂山岩群石榴辉石岩和中浅变质的云开岩群洋中脊型变质基性火山岩(斜长角闪岩)进行了高精度锆石SHRIMP U-Pb定年。获得天堂山岩群石榴辉石岩的形成年龄为1894Ma±17Ma和1847Ma±59Ma,表明其时代为古元古代;云开岩群洋中脊型变质基性火山岩(斜长角闪岩)的喷发年龄为1462Ma±28Ma,证明该地区存在中(-新)元古代的古洋壳残片;获得花岗质片麻岩的侵入年龄为906Ma±24Ma,应为1000Ma前后发生的全球性Grenville期(四堡期)造山作用的产物,并获得2702Ma±13Ma的继承碎屑锆石年龄,这是云开地区乃至华夏古陆目前获得的最古老年龄,证明华夏古陆曾存在新太古代陆壳物质。

西藏工布江达县亚贵拉铅锌钼多金属矿床石英斑岩锆石SHRIMP定年及其地质意义

采用SHRIMP微区U-Pb测年技术,对冈底斯成矿带东段工布江达县亚贵拉铅锌、钼矿区的石英斑岩岩体进行年代学研究,通过对3件含矿石英斑岩样品中单颗粒锆石56个样品点的分析,其206Pb/238U年龄范围在110.2±6.8～140.9±1.9Ma之间,3件样品206Pb/238U年龄加权平均值分别为128±1.0Ma(n=20,MSWD=1.3),129.3±1.3Ma(n=14,MSWD=1.12),127.8±1.1Ma(n=22,MSWD=1.4)。结合前人研究以及本次测年结果认为:①区内石英斑岩岩体侵位年龄在126.7～130.6Ma之间,属于燕山晚期;②亚贵拉铅锌、钼矿矿床属于斑岩型钼矿矽卡岩型-热液脉型铅锌铜银多金属矿床,而非晚石炭世—早二叠世的海底喷流沉积成因矿床;③亚贵拉-沙让矿集区矿床的形成得益于燕山晚期和喜马拉雅早期的岩体侵位,并与碰撞前(180～65Ma)及主碰撞期(65～41Ma)的岩浆活动关系密切,属于碰撞前和主碰撞期早期成矿。这一认识对冈底斯的区域找矿具有极其重要的意义。