甘肃北山南部早古生代古亚洲洋俯冲作用:来自明舒井埃达克质侵入体锆石U-Pb年龄及地球化学的证据

甘肃北山南部具有重要的构造位置与复杂的构造演化历史,制约着北山造山带大地构造归属研究。北山明舒井埃达克质侵入体位于南部辉铜山以西地区,岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等。对明舒井侵入体中的二长花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,定年结果分别为423.4±3.4 Ma、425.4±2.3 Ma和437.8±3.5 Ma。岩石SiO2含量多数大于56%(55.53%~64.42%),Al2O3大于15%(15.1%~17.79%),MgO多数小于3%,全部小于6%(2.07%~3.5%),Y和Yb含量均较低,同时轻稀土元素富集,Eu异常不明显,Sr含量较高,具有与埃达克岩相似的特征。综合区域地质背景,认为北山南部志留纪埃达克质侵入岩形成于活动大陆边缘火山弧环境,可能是志留纪古亚洲洋向北消减俯冲背景下岩浆作用的产物,同时发生了大规模的地壳增生。明舒井埃达克质侵入岩体的识别为北山造山带早古生代构造演化提供了重要依据。

赣南铁山垅钨矿田花岗斑岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

赣南铁山垅钨矿田位于南岭钨锡多金属成矿带东段,已探获黑钨矿资源量超10万吨。铁山垅复式岩体包括主体似斑状黑云母花岗岩和补体细粒二云母花岗岩两部分,花岗斑岩呈脉状分布。矿田内花岗岩具有相似的地球化学特征,都属过铝质高钾钙碱性花岗岩类,表现出高硅、富铝、富碱、高钾、富成矿元素(W、Sn、Cu、Mo)和亏损Ba、Sr、Ti、P、REE、Eu,稀土配分曲线呈典型的“海鸥式”分布和M型四分组效应等特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法获得花岗斑岩^(206)Pb/^(238)U年龄为146.7±0.5 Ma(MSDW=0.5),成岩时代属晚侏罗世。锆石的n(^(176)Lu)/n(^(177)Hf)=0.000973~0.001989,f_(Lu/Hf)=-0.97~-0.94,ε_(Hf)(t)=-17.9~-10.3,二阶段模式年龄(TDM2)为1.86~2.33 Ga,显示原岩为古元古代地壳。综合分析认为,铁山垅矿田岩浆活动可划分为170~155 Ma、155~150 Ma、150~145 Ma三个阶段,钨锡矿成矿主要集中在第二阶段,且第三阶段花岗斑岩与铜多金属矿成矿关系密切,推测铜岭矿区深部具有较大的找矿前景。

甘肃北山铭杨镁铁-超镁铁岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

铭杨岩体位于甘肃北山南带古堡泉-红柳园断裂北侧,侵位于敦煌岩群,为甘肃北山地区新近发现的一处铜镍矿化镁铁-超镁铁岩体,主要由辉橄岩、二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长岩等组成。全岩成分以低碱、低钛为特征,轻稀土略富集,具有明显的正Eu异常;富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Sr和K,相对亏损高场强元素(HFSE)Th、U、Nb、Ta、Zr和Hf。岩浆演化过程中发生了橄榄石、斜长石和辉石的分离结晶作用,经历了一定程度的地壳混染,地、物、化、遥综合信息显示具有较好的铜镍成矿潜力。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,首次获得铭杨岩体中橄榄辉长岩和辉长岩结晶年龄分别为(452.9±2.4)Ma和(457.7±2.1)Ma,岩体可能为早古生代陆缘裂谷环境下的产物。北山地区早古生代含铜镍岩体的发现对区域构造演化认识具有重要意义。

辽东地区赛马碱性杂岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其对构造背景的制约

通过LA-ICP-MS测得辽宁赛马地区浅肉红色霞霓正长岩中的锆石U-Pb年龄为225.8±1.9 Ma,赛马碱性杂岩的侵位时代为晚三叠世。地球化学分析表明,霞霓正长岩SiO_(2)含量为55.87%~60.88%,Na_(2)O为0.41%~5.32%,Al_(2)O_(3)为17.81%~19.53%,K_(2)O为9.46%~11.91%,MgO为0.46%~1.36%,里特曼指数为7.54~17.01;稀土元素总量较高,高于300×10^(-6),强烈富集轻稀土元素,(La/Yb)N值大于10,个别达到100以上;亏损Nb、Ta、P等高场强元素,富集Rb、Th等大离子亲石元素,总体表现出富碱性岩石特征。锆石ε_(Hf)(t)值为-13.37~-9.30,对应的两阶段Hf模式年龄T_(DM2)为2102~1855 Ma。通过岩石成因分析和构造环境判别,赛马碱性杂岩可能形成于由俯冲挤压向陆内伸展、拉张转换的动力背景下的下地壳(或上地幔)部分熔融。赛马碱性杂岩侵位时代(225.8±1.9 Ma)可能代表了华北克拉通北缘岩石圈开始伸展减薄的时间,也是郯庐断裂形成的时间。

皖南伏岭A型花岗岩的成因——地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu—Hf同位素特征

伏岭花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ_(5)^(3-2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu—Hf同位素地球化学研究,结果表明,花岗岩的侵位年龄为131.8±0.9 Ma,富硅、富碱、贫钙、贫铁,具有较高的Rb、Th、U、Ga、Zr和Y含量,较低的Sr、Ba和Nb含量,稀土配分曲线呈现典型的“海鸥式”分布特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素原始地幔标准化蛛网图显示明显的Ba、Sr、Nb的负异常。其高SiO_(2)含量和Rb/Sr值、低Ba、Sr含量具备江南造山带东段皖南地区A型花岗岩的典型特征。岩体具有同源岩浆演化特征,源区可能存在磷灰石、钛铁矿的分离结晶作用,而辉石类的分离较少。伏岭岩体主要来源于地壳中镁铁质岩石的部分熔融,其地球化学特征继承于源岩。锆石ε_(Hf)(t)变化范围较小,均在-7.0~-4.6之间,二阶段模式年龄(TDM2)为1478~1630 Ma,伏岭花岗岩可能由中元古代古老下地壳部分熔融形成。伏岭岩体的形成可能受到碰撞作用的影响,岩体形成于后碰撞期,中元古代的基底岩石被大范围的熔融,从而产生了伏岭A型花岗岩。

贵东复式岩体中东部晚期花岗质小岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

贵东复式岩体由多期次、多类型的岩体组成,且东部盛产铀矿床,因此精确厘定该复式岩体的时代及其时序,查明复式岩体东部与中西部岩浆活动的差异性及其与铀成矿的关系,不仅有利于深入研究区域岩浆活动,而且有利于深刻认识铀的成矿规律。现有研究认为,以龟尾山断裂带为界,贵东复式岩体中西部岩基属燕山早期、东部岩基属印支早期,东部广泛发育的燕山期中基性脉岩与铀成矿关系密切。但对复式岩体中东部呈岩枝、岩株广泛出露的晚期花岗质小岩体的成岩地质时代及其分布规律尚存在争议,也有待进一步查明花岗质小岩体与铀矿床的时空关系。文章选择贵东复式岩体中东部晚期花岗质小岩体为研究对象,采用SHRIMP锆石U-Pb法厘定其成岩时代,并分析它们的时空分布及其与铀成矿的关系。测试结果显示,贵东复式岩体中东部晚期花岗质小岩体普遍存在高铀锆石,这可能是对同一岩体不同学者所获得的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄差别较大的主要原因。剔除高铀锆石的年龄数据,龟尾山断裂带以西的隘子、司前、陈洞岩体锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为163.0±1.6 Ma、163.1±1.6 Ma、160.7±1.9 Ma,属燕山早期岩浆活动的产物;而以东的帽峰、分水坳、龟尾山岩体锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为230.0±2.7 Ma、225.9±2.9 Ma和232.6±3.1 Ma,属印支期岩浆活动的产物。所以,龟尾山断裂以西和以东晚期花岗质小岩体的时代不同。且龟尾山断裂带以东的印支期花岗质小岩体空间上与铀矿化、尤其是与燕山早期的绢英岩化型等中高温热液铀矿化关系密切,是主要的储矿围岩;结合元素地球化学研究结果,该区产出的印支期花岗质小岩体也可为铀成矿提供铀源。

东昆仑志留纪火山岩锆石U-Pb年龄及其对陆-陆碰撞时限的制约

东昆仑造山带早古生代经历了完整的洋壳形成、俯冲消减、陆-陆碰撞造山和造山后垮塌演变过程,目前对陆-陆初始碰撞时间及碰撞时限还存在较大争议。周缘前陆盆地启动引发的沉积环境突变或不整合形成时间是用来约束大陆初始碰撞时间最直接和最有效的方法之一。本文以东昆仑水泥厂地区角度不整合覆盖于石灰厂组之上的志留纪周缘前陆盆地沉积哈拉巴依沟组为研究对象,开展火山岩夹层锆石U-Pb年代学研究,为约束早古生代陆-陆初始碰撞时间与碰撞造山时限提供沉积记录证据。结果表明,水泥厂东和雪水河东哈拉巴依沟组下部流纹质凝灰岩锆石U-Pb年龄分别为443.0±3.9 Ma和441.8±1.3 Ma,结合已报道的石灰厂组火山岩锆石U-Pb年龄(450.4±4.3 Ma),可以确定东昆仑陆-陆初始碰撞发生在450~443 Ma之间。综合区域上古生代岩浆活动、变质作用、构造变形与相关沉积记录证据,认为东昆仑地区至少从450 Ma左右开始进入陆壳深俯冲及陆-陆碰撞阶段,在425 Ma左右进入碰撞后伸展阶段,碰撞造山作用至少持续了25 Ma。

复杂岩体中锆石的成因判识及其对锆石U-Pb年龄的影响:以辽河坳陷太古宇基底中的锆石为例

复杂岩体经历了长期地质演化,内部所含锆石成因十分复杂。综合前人研究成果,根据锆石外部形态、CL发光强度、内部结构以及微量元素特征,本文将锆石成因类型归纳为岩浆作用、变质作用以及热液作用3大类9小类。在锆石U-Pb定年的过程中,单颗粒锆石或锆石上不同位置的成因判识是获取高质量U-Pb年龄数据的前提。以渤海湾辽河坳陷基底复杂岩体为例,对岩体内具有核—边结构的复杂成因锆石进行了系统的研究,分别获取不同成因锆石的U-Pb年龄,进而探讨锆石成因对获取高质量U-Pb年龄的重要意义。阴极发光图像显示,锆石的核部多见岩浆成因环带结构,也可见斑杂状、海绵状及扇形分带等变质成因结构,边部呈现变质重结晶成因的扇形和冷杉叶结构。锆石核部Th/U比值(0.39~1.32)和分散的稀土元素特征,表明核部存在岩浆结晶锆石、变质锆石以及变质残余锆石,边部主要是变质重结晶作用或流体蚀变形成的增生边。基于锆石的成因类型划分,从3个样品锆石核部和边部分别获得了代表原岩形成时间的岩浆年龄和变质作用时间的变质年龄。辽河坳陷基底复杂岩体锆石U-Pb年龄结果表明,基底存在两期新太古代晚期岩浆事件,分别为2586~2583 Ma、2565~2538 Ma,变质事件主要发生在2508~2501 Ma。辽河坳陷基底岩浆事件和变质事件的获得,对于揭示华北克拉通覆盖区前寒武纪基底的形成演化具有重要意义。

坦桑尼亚乌本迪带内基性–酸性岩类的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

乌本迪带位于坦桑尼亚西南缘,具有多阶段的构造演化历史。相比其他演化阶段,有关中元古代的岩浆作用研究相对较少,从而制约了乌本迪带中元古代构造演化历史的研究。基于此,笔者选择坦桑尼亚姆贝亚(Mbeya)地区发现的中元古代辉长岩和正长花岗岩进行岩石学、地质年代学和地球化学研究。结果表明,辉长岩和正长花岗岩的锆石结晶年龄分别为(1433±9)Ma和(1428±11)Ma,为中元古代岩浆活动的产物。辉长岩具有高的TiO_(2)含量(最高可达2.6%)和Ti/Y值(最高可达601),轻稀土元素(LREE)富集,(La/Yb)N值为4.85;Eu具轻微正异常,δEu值为1.02;富集大离子亲石元素(LILEs,如Rb、Ba、Sr、K),亏损高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Zr),其微量元素组成与大陆溢流玄武岩(CFB)类似,推测为富集大陆岩石圈地幔发生低程度部分熔融的产物。正长花岗岩具高的SiO_(2)含量(71.59%~75.08%)和Ga/Al值(Ga/Al×10^(4)值为2.98~3.11),Zr+Nb+Ce+Y远大于350×10^(-6);LREE富集,(La/Yb)N值为22.86~28.51;Eu具明显负异常,δEu值为0.12~0.34,显示A型花岗岩特征,较低的Mg#值(6~10)和Sr/Y值(0.17~0.65),表明其可能为中–下地壳基性岩石部分熔融的产物。辉长岩和正长花岗岩的构造环境研究显示,两者均形成于板内拉张环境,与全球该时期构造演化体制相吻合,为Columbia超大陆裂解事件的岩浆产物。

西南三江甘孜-理塘洋晚古生代构造演化:来自理塘蛇绿混杂岩堆晶辉长岩U-Pb年龄的约束

理塘县高城镇西北的擦岗隆洼岩组是一套以玄武岩为基质的蛇绿混杂岩,通过该蛇绿混杂岩中堆晶辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,显示其年龄范围介于349~274 Ma之间,形成2个年龄组:第一组斜锆石^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值为346±17Ma,代表堆晶辉长岩早期岩浆活动的时代;第二组斜锆石^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值为286.2±5.1 Ma,代表了堆晶辉长岩晚期岩浆活动的结晶年龄。擦岗隆洼岩组的超基性—基性岩具有N-MORB(正常洋中脊玄武岩)和E-MORB(富集型洋中脊玄武岩)组合特征,指示这些岩石可能形成于洋中脊环境,岩浆物质源自N-MORB所代表的亏损上地幔源区受地幔柱交代混染后而形成的混合源区。研究认为,甘孜-理塘洋最早可能在中泥盆世,受区域地幔柱活动影响开始拉张,导致中咱地块从扬子陆块西缘裂离,并在早石炭世发育形成洋盆。在中晚三叠世甘孜-理塘洋壳开始向西俯冲,并于晚三叠世末闭合,区域进入弧陆碰撞造山阶段。

燕山地区团山子组层凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

燕辽地区长城群年代学工作一直是华北克拉通中元古代地质学研究的重点之一。由于团山子组与下伏串岭沟组界限年龄不明确,且此前的年龄都是来自于其中的火山熔岩锆石的年龄,亟待新的测年工作加以验证和完善。本文作者在北京市密云区、平谷区的团山子组下部发现了层凝灰岩,并对其开展了系统的SHRIMP锆石U-Pb测年,获得两个高精度年龄1634±9Ma和1637±8Ma,进一步精确限定了该组的形成年代。结合前人研究,燕辽地区团山子组的底界、也即下伏串岭沟组顶界年龄,可进一步限定为1638Ma。由此可对燕辽地区长城群地层格架进行更准确的年代学厘定,并进一步确认其整体处于持续拉张的裂谷-被动陆缘背景下的快速沉积特征、以及长城群团山子组-大红峪组与华北克拉通南缘汝阳群洛峪口组等相关沉积更为精确的对比关系。结合其他资料还可推断,在团山子组-大红峪组及洛峪口组等形成时,华北克拉通南北两侧都开始被碳酸盐岩浅海覆盖,且最终还可能在其中部出现了南北联通的碳酸盐岩浅海通道。这显示出华北克拉通与早先所拼合克拉通之间已产生明显的拉张性疏离及新生海洋,应标志着华北克拉通从哥伦比亚超大陆裂解的新阶段。

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段(以下简称马五段)上部发育两层凝灰岩,通常作为地层划分的区域标志层,研究凝灰岩锆石年龄能厘定马家沟组年代地层格架并确定其沉积期的构造背景。对盆地S148井和T56井马五段凝灰岩进行锆石SHRIMP U-Pb定年及Hf同位素特征分析,得到两组锆石年龄458.4±2.4 Ma和460.9±2.9 Ma,将马家沟组沉积期厘定为中奥陶统达瑞威尔阶—上奥陶统桑比阶。锆石微区原位Hf同位素测试点n(176Hf)/n(177Hf)值变化范围为0.282687~0.280820,εHf(t)值在6.67~11.32之间,二阶段模式年龄变化范围为720~1024 Ma。对比盆地周缘凝灰岩锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征,认为马家沟组凝灰岩可能来自于盆地西南方向的北秦岭和/或北祁连造山带,凝灰岩就位前北秦岭洋和/或北祁连洋开始向北俯冲消减进入洋陆转换阶段,中奥陶世晚期盆地西南缘开始转化为活动大陆边缘。

陕南镇巴小洋坝地区南华系物源分析:来自碎屑锆石U-Pb年龄、碎屑成分分析及地球化学的证据

扬子板块北缘镇巴小洋坝地区出露了一套完整的南华纪沉积地层,分析其沉积时限、沉积环境及物源示踪对扬子板块北缘新元古代中晚期沉积-构造演化具有重要意义。本文对陕南镇巴小洋坝地区南华系砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb测年分析,化学蚀变指数(CIA)、化学风化指数(CIW)、斜长石蚀变指数(PIA)、成分变异指数(ICV)判别及物源分析。结果显示小洋坝地区南华系的沉积时限应为720~635 Ma。长安组、古城组、南沱组沉积于寒冷干燥气候,而大塘坡组沉积于温暖湿润气候。其物源区主要为扬子板块北缘汉南—米仓山微地块。研究区南华系对应了新元古代中晚期扬子板块北缘地区的后碰撞-裂解阶段,是新元古代中晚期Rodinia超大陆裂解在该地区的沉积响应。

太行山麻棚地区高Ba-Sr花岗质侵入岩的地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

华北克拉通经历了长期而复杂的地质过程,中生代时期在太行山地区构造岩浆活动强烈,形成了一系列中酸性岩体。麻棚岩体位于太行山北段,侵位于新太古代片麻岩和表壳岩中,由中心向边缘分别出露似斑状二长花岗岩、花岗闪长岩和石英闪长岩。前人已经对麻棚岩体进行过岩石学、岩石化学、岩体成因类型和年代学等多方面的研究,其花岗岩类型仍存有争议。本文对麻棚岩体进行了系统的岩石地球化学、锆石SHRIMP U-Pb同位素年代学分析和Lu-Hf同位素组成研究,进一步探讨了麻棚岩体的地球化学类型、形成时代和岩浆源区性质。岩石地球化学特征表明麻棚岩体具有较高的SiO_(2)、Na_(2)O+K_(2)O、Ba、Sr、LREE含量和K_(2)O/Na_(2)O值,较低的Al_(2)O_(3)、MgO、Rb、Nb、Ta、Th、U、Y、HREE含量和Mg^(#)值,无明显的Eu异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,属于高Ba-Sr花岗岩。新获得的3个不同相带岩石的锆石SHRIMP U-Pb同位素206Pb/238U加权平均年龄为129.4±1.4、131.2±2.2和129.5±1.3 Ma,且具有相似主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,反映了麻棚岩体为同一期岩浆活动产物。Lu-Hf同位素测试分析数据计算获得麻棚岩体岩浆锆石的εHf(t)值为-27.00~-15.44,二阶段模式年龄t_(DM2)为2 358~1 765 Ma。麻棚岩体是前寒武纪变质基底部分熔融形成的岩浆与幔源岩浆混合作用的结果。

北祁连榆树沟山金矿区花岗闪长斑岩脉锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

榆树沟山金矿床位于北祁连造山带西段,是祁连成矿带内新发现的一个中型金矿床,矿床类型为岩浆期后热液型金矿,该金矿形成与花岗闪长斑岩脉热液蚀变关系密切。为了查明花岗闪长斑岩脉的成岩时代、源区性质和构造背景,开展了锆石U-Pb定年、Hf同位素和全岩地球化学研究工作。结果表明:花岗闪长斑岩脉的岩性为蚀变花岗闪长斑岩,侵入于阴沟群地层内构造破碎带中。该岩脉LA-ICP-MS锆石UPb年龄为(423.5±3.5)~(422.8±3.4)Ma,指示岩浆侵位时代为晚志留世。岩石具有低TFe2O3(1.57%~2.43%)和MgO(0.91%~1.43%)含量,高Al2O3(15.66%~17.20%)含量和A/CNK值(1.10~1.29),属于钙碱性准铝质系列岩石。岩石富集Rb、Ba、Sr和轻稀土元素,亏损Nb、Ta和Y、Yb等元素,具有高Sr含量(289×10^(-6)~486×10^(-6))和Sr/Y比值(65.1~95.3),低Y(4.11×10^(-6)~5.48×10^(-6))和Yb(0.38×10^(-6)~0.49×10^(-6)),与埃达克岩的地球化学特征相似。该岩体结晶锆石ε_(Hf)(t)为正值(+7.50~+11.0),二阶段模式年龄(TDM2)为0.86~0.67 Ga,推测岩石起源于新元古代新生地壳物质的部分熔融。结合区域地质背景,初步认为榆树沟山矿区花岗闪长斑岩脉形成于祁连山造山带碰撞后伸展环境,晚志留世强烈陆内伸展作用诱发造山带新元古代新生洋壳发生部分熔融,形成埃达克质岩浆,沿断裂带形成了花岗闪长斑岩。

浙西江山新元古代上墅组火山碎屑岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

为进一步确定浙西江山上墅组火山碎屑岩年龄及沉积物来源,采用LA-ICP-MS技术对该碎屑岩中的锆石开展U-Pb同位素测年并与邻区锆石年龄对比。结果表明,上墅组火山碎屑岩中锆石U-Pb年龄为717~902 Ma,主要集中分布于902~883 Ma、875~812 Ma、794~775 Ma三个区间,峰值分别为(892±7) Ma、(846±7) Ma、(784±9) Ma,记录了华南新元古代裂谷盆地扩张、构造-岩浆-热事件,其中(846±7) Ma峰值可能反映了超级地幔柱的上涌,(784±9) Ma峰值指示了裂谷盆地的扩展。上墅组火山碎屑岩物质主要可能来自浙江中部地区。本研究成果可为江山地区沉积物来源分析、构造演化研究和陆块亲缘关系判别提供依据。

华北克拉通辽宁兴城玄武岩脉LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

华北克拉通中生代期间受古太平洋板块俯冲作用的影响,岩石圈发生大规模的减薄,导致其物理化学性质明显改变.揭示克拉通减薄的机制并约束克拉通破坏时限是地学界的重大科学问题.华北克拉通广泛发育中生代玄武岩,玄武岩作为岩浆作用的产物,所蕴含的年代学信息可以为岩石圈演化过程提供重要的时间约束.辽宁兴城地区位于华北克拉通的北缘,其内发育的太古宙—中新生代岩浆岩是研究华北克拉通破坏的理想对象.尽管前人对这些玄武岩做了大量的研究,但是对其结束时间仍然存在争论.本文选取兴城地区出露的玄武岩脉为研究对象,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和金红石U-Pb年代学方法,探讨成岩年代学及其地质意义.锆石U-Pb定年结果表明,辽宁兴城玄武岩脉年龄为104.8±6.5Ma,而华北克拉通中生代岩石圈减薄的结束年龄也可推到105Ma左右.此年代学信息为早白垩世晚期华北克拉通大规模岩石圈减薄过程的时限提供了约束.

共和盆地河流碎屑锆石U-Pb年龄特征、Hf同位素组成及其对构造和地壳演化的启示

为揭示青海共和盆地沉积源区构造活动和地壳演化历史,应用LA-MC-ICP-MS技术,对共和盆地曲什安河与西河河漫滩沉积物中的碎屑锆石进行了U-Pb定年和Hf同位素分析。得出碎屑锆石U-Pb年龄可分为5组:309~172 Ma、471~368 Ma、943~737 Ma、2368~1698 Ma、2543~2453 Ma。结合研究区构造-岩浆事件得出,曲什安河与西河河漫滩碎屑沉积物是西秦岭地块在不同时期提供的结果。碎屑锆石U-Pb年龄存在2个主要峰值,约236 Ma和约403 Ma,反映了古特提斯洋和原特提斯洋在不同部分的俯冲导致陆块碰撞,形成强烈岩浆事件的地质记录,碰撞后伸展阶段出现裂谷和新生洋盆。Hf同位素组成特征揭示,源区地壳在2.7~1.3 Ga经历了主要增生期,形成现今地壳的84%。ε_(Hf)(t)值为-14.7~+15.0,Hf亏损模式年龄在3.6~0.24Ga范围内,表明源区基底存在古太古代古老地壳物质。约0.5 Ga以来,地壳增长以古老地壳物质再循环为主,并在0.28 Ga左右地壳停止了生长。依据前人公式计算了曲什安河与西河河漫滩碎屑沉积物物源区各时期的重熔/增生比例。

新疆伊宁地块坎苏一带LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄新资料及其地层归属

新疆伊宁地块坎苏一带原划泥盆纪坎苏组(变质)火山岩缺乏时代依据,前人或将其归为长城纪,或归为中—晚泥盆世,或归为晚石炭世,地层名称和区域对比也受此影响使用极混乱。在本区进行1∶5万区域地质调查时,对该套地层进行了层序恢复、原岩恢复,并对火山岩类进行了元素地球化学分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。研究认为,该套原划泥盆纪坎苏组(变质)火山岩中浅紫红色粗面岩和灰白色云母化英安岩锆石U-Pb年龄分别为315.6±1.6 Ma和306.6±1.2 Ma,侵入于火山岩中的正长花岗岩锆石U-Pb年龄为298.2±1.5 Ma,限定该套火山岩地质时代为晚石炭世。该套火山岩尽管遭受了较强烈的花岗岩类叠加变质和混染作用,但仍显示出大陆裂谷构造环境信息,总体与区域上的晚石炭世伊什基里克组可对比。据此,将原划泥盆纪坎苏组新厘定为晚石炭世伊什基里克组,为该套火山地层时代归属及区域对比提供了确凿证据。

鄂尔多斯盆地中北部直罗组砂岩地球化学、碎屑锆石U-Pb年龄对物源和构造背景的限定

中侏罗统直罗组地层作为鄂尔多斯盆地的重要含铀层位, 其盆地中部的物源分析研究较为薄弱。本文采用岩石学、元素地球化学、碎屑锆石U-Pb测年等方法, 对盆地中部丁格当庙地区直罗组下段砂岩进行物源示踪, 并与盆缘进行对比分析。岩石学和地球化学结果显示, 研究区砂岩物质来源为上地壳。测年结果显示, 丁格当庙研究区直罗组下段砂岩样品锆石年龄总体呈现出300~200 Ma、2 100~1 500 Ma、 2 600~2 200 Ma三个年龄段, 前寒武的锆石主要来自大青山、乌拉山和阴山一带, 古生代晚期—中生代早期的锆石主要来自大青山地区。根据盆地东北部铀矿床和中部地区直罗组碎屑锆石对比研究, 认为直罗组沉积期印支期地质体已经出露地表, 但并未大面积裸露。结合区域沉积学特征, 分析认为鄂尔多斯盆地东北部至盆地中部的砂岩型铀矿属同一源头, 古水流方向及物源方向为由北向南, 沉积体系由辫状河沉积体系逐渐过渡到辫状河三角洲沉积体系。