鞍山地区太古宙早期地壳生长及重熔——来自始—古太古代片麻岩杂岩的岩石学及年代学证据

本文报道了鞍山地区新厘定的一套始—古太古代片麻岩杂岩的岩石学特征及锆石U-Pb年代学数据,以探讨太古宙早期地壳的形成及演化过程。杂岩在全区广泛分布,野外以包体形式产于约3.1Ga细粒奥长花岗岩之中。主要包括始太古代奥长花岗岩/石英闪长岩和古太古代片麻岩杂岩两个岩石单元,前者呈透镜体产出于后者之中。始太古代奥长花岗岩/石英闪长岩部分遭受变质作用改造,但整体较好地保留了岩浆结构及构造,其年龄为3.77～3.81Ga,锆石εHf（t）值大于0,表明其为玄武质岩石经部分熔融形成的新生地壳。古太古代片麻岩杂岩由条带状片麻岩、浅色奥长花岗质片麻岩、黑云母片岩及少量斜长角闪岩等组成,岩石类型多样且组构复杂、不均一,受到塑性流变变形作用的改造,为地壳深部层次下变质-深熔作用的产物,各岩石锆石U-Pb年龄相近,为3.29～3.36Ga,锆石εHf（t）值小于0,表明其来源于始太古代古老地壳的重熔。杂岩记录了～3.8Ga、3.7～3.4Ga以及～3.3Ga等多期岩浆-构造热事件,其中～3.8Ga和～3.3Ga分别代表本区主要的两期地壳生长和地壳重熔事件。多期次地壳生长和重熔可能是早期地壳演化的主要机制及过程,这与全球多个太古宙地体类似。

鞍山地区营城子古太古代片麻岩杂岩的识别与锆石U-Pb年代学研究

鞍山地区分布有始太古代——新太古代花岗岩杂岩,是研究早期地壳物质组成及其演化的经典地区之一。通过大比例尺岩性调查工作,新近在营城子识别出一套片麻岩杂岩和奥长花岗岩组合,为本区古老岩系的对比、构造格局恢复、太古代地壳形成与演化研究提供了新的依据和线索。片麻岩杂岩主要由条带状黑云斜长片麻岩、(脉状)奥长花岗质片麻岩以及黑云母片岩组成,呈不同规模的包体产出于细粒、均匀块状的奥长花岗岩之中。片麻岩杂岩的岩石组合以及复杂多变、明显不均一的岩石组构特征表明具有深熔混合岩的成因特点。SIMS锆石U-Pb定年表明,片麻岩杂岩中条带状黑云斜长片麻岩和黑云母片岩形成年龄分别为3312±14Ma、3304±7Ma和3324±7Ma～3235±14Ma,明确反映古太古代热事件,此外个别样品中存在3.68～3.60Ga和～3.47Ga继承锆石。细粒黑云奥长花岗岩的年龄为3.14～3.13Ga,与全区中太古代岩浆热事件一致。区域对比分析表明:营城子片麻岩杂岩的岩石组合、产状关系和年代学特征与东山杂岩和深沟寺杂岩十分相似,为古太古代(3.33～3.24Ga)深熔作用的产物。营城子片麻岩杂岩是鞍山地区另一个保留有古老锆石信息和太古宙早期地壳岩石的地质体。

辽宁鞍山弓长岭地区古太古代花岗岩研究进展——来自野外地质和锆石U-Th-Pb-Hf同位素的证据

在早期地球(>2.6 Ga)的大陆地壳中,富钾花岗岩系所占的比例十分有限,对古老花岗岩的研究可为揭示大陆地壳演化过程提供重要制约。本文对出露于鞍山弓长岭地区的古太古代富钾花岗岩进行了详细的野外地质和锆石U-Th-Pb-Hf同位素研究,它们的主要矿物组合为钾长石(40%~60%)、斜长石(10%~30%)、石英(约30%)和少量黑云母及白云母,以包体形式与大规模中太古代(2.9 Ga)花岗岩共生,具有与后者相同的构造和变形特征。古太古代花岗岩中绝大多数岩浆锆石的Th、U含量分别为100×10^(-6)~600×10^(-6)、400×10^(-6)~1 500×10^(-6),且Th/U值较高(0.10~0.93),13个谐和数据点加权平均年龄为3 337±24 Ma(MSWD=1.5),代表其侵位时代。另有3.76~3.60 Ga的继承或残余锆石存在。锆石初始^(176)Hf/^(177)Hf_(i)值为0.280 391~0.280 857,一阶段亏损地幔模式年龄(t_(DM1))为3 856~3 327 Ma。Hf同位素组成的变化表明:(1)鞍本地区在古太古代晚期之前已经形成了一个具有多期岩浆作用记录的古老陆核;(2)太古宙大陆地壳的稳定化过程是不同步的,华北克拉通在2.5 Ga形成统一的大陆地壳之前,研究区很可能在古-中太古代就已经完成了区域陆壳的成分分异,并形成了稳定的陆壳结构。

华夏地块连城地区发现古太古代锆石及大地构造意义

连城地区辉长玢岩岩石地球化学特征具低的MgO、CaO、FeO含量，较高的Na2O、K2O含量和偏低的相容元素的特征、较高的不相容元素，显示其岩浆来自富集地幔或受到地壳物质的混染，其锆石能够提供丰富的深部信息。测年5颗锆石阴极发光（CL）图像揭示锆石晶形均呈半自形，Th／u比值为0．33～0．59，同时锆石晶形见有生长边，未见磨圆搬运。从锆石整体特征表明锆石为岩浆成因，其中，有2颗锆石Th／U比值偏低，反映可能遭受较强烈的变质改造作用。锆石U-Pb年龄为3565Ma和2833Ma，反映连城地区经历古太古代、中太古代两期地质构造事件，锆石来源分析认为，连城地区存在或曾经存在太古宙基底，连城地区可能存在古一中太古代地壳演化活动；连城地区不同时代的锆石U-Pb年龄反映了连城华夏地块的地质演化信息，为华夏地块的研究提供了新资料信息。

希拉穆仁苏木一带中古太古界兴和岩群特征

希拉穆仁苏木古太古界兴和岩群为一套麻粒岩相的高级变质岩系;原岩恢复主要为中基性、中酸性火山岩夹沉积岩。其变质程度达麻粒岩相—高角闪岩相。1∶5万区域地质调查在该岩群二辉麻粒岩进行同位素测年,获得锆石U-Pb表面年龄值为3,049±1.4Ma。结合区域对比资料暂将其置于古太古代。

华北克拉通胶东地区粉子山群碎屑锆石SHRIMP U-Pb定年

胶东是华北克拉通重要的变质基底出露区之一。对该区古元古代粉子山群和荆山群中碎屑锆石的年龄分布特征的研究,可以为胶东地区早前寒武纪演化提供重要依据。由于Pb丢失作用,前人仅在粉子山群中获得少量锆石谐和年龄。本文对粉子山群长石石英片岩中碎屑锆石进行了SHRIMP定年。52颗锆石的61个数据点分析,获得36个谐和年龄（不谐和度〈10%）。所有具谐和年龄的锆石都具有高的Th/U比值,大多显示明显的岩浆环带,原为岩浆成因。谐和锆石年龄分布在2033～3429Ma之间,主要峰值分别为～2.19Ga和～2.48Ga。该样品中还含有2颗年龄大于3.3Ga的锆石,位于谐和线上的2颗最年轻碎屑锆石的年龄为～2.08Ga。结合前人研究,可得出如下结论：1）粉子山群和荆山群原岩沉积时代可进一步限制在1.9～2.1Ga之间;2）粉子山群与荆山群的碎屑锆石年龄分布形式存在明显区别,指示其源区可能不同;3）胶东地区可能存在古太古代地壳物质。

北大别黄土岭麻粒岩锆石U-Pb离子探针定年

阴极发光显微结构分析表明 ,北大别黄土岭麻粒岩中存在三种类型的锆石 :原岩锆石、麻粒岩相锆石和残留锆石。对它们分别进行离子探针定年 ,得到黄土岭麻粒岩的原岩年龄约为 2 70 0 Ma、麻粒岩相变质事件的年龄为 2 0 5 2± 10 0 Ma、残留锆石的年龄为约 3.4 Ga。以上研究表明黄土岭麻粒岩为残存的扬子板块的结晶基底 ,而约 3.4 Ga残留锆石的发现 。

鞍山地区3.3 Ga岩浆热事件——SHRIMP年代学和地球化学新证据

鞍山是世界上少有几个保留丰富的太古宙地质记录的地区之一。本文报道了该区东山古老岩石带古太古代闪长质片麻岩和细粒奥长花岗岩的SHRIMP测年结果和地球化学组成。闪长质片麻岩(A9317)稀土元素总量较高(ΣREE=145×10-6),轻重稀土元素分异不强,(La/Yb)n=2.8,207Pb/206Pb加权平均年龄为3321±6Ma。细粒奥长花岗岩(A0426)稀土元素总量相对较高(ΣREE=169×10-6),轻重稀土元素强烈分离,(La/Yb)n=49.9,207Pb/206Pb加权平均年龄为3321±5Ma。研究表明,古太古代晚期是鞍山地区重要的陆壳增生时期,存在来自亏损地幔源区和壳内再循环两种不同类型岩浆作用。

鞍山地区东山杂岩3.3～3.1Ga岩浆作用:地球化学和锆石SHRIMP定年

本文报道了鞍山地区东山杂岩一露头尺度上所记录的3.33～3.14Ga岩浆作用。3.33Ga辉长岩被3.28Ga和3.14Ga奥长花岗岩切割,显示不同程度的变质变形。变质辉长岩高FeOT、低MgO,稀土总量高,轻重稀土分离不强;片麻状奥长花岗岩高Na2O低K2O,轻重稀土强烈分离。鞍山地区在古太古代-中太古代期间存在强烈岩浆作用,可能反映了长期的高热状态。

扬子克拉通35亿年碎屑锆石的发现及其地质意义

对来自宜昌三峡地区震旦纪莲沱组和南沱组标准剖面的砂岩与冰积岩中大量碎屑锆石的LA-ICP-MSU-Pb定年结果发现，其中含有年龄为3319—3508Ma的锆石，这些锆石年龄均十分谐和(谐和度99％—100％)，且具有典型的岩浆型振荡环带阴极发光图像和典型岩浆成因的Th／U比值(0．46—0．76)，表明这些锆石为中-古太古代岩浆作用的产物，这些锆石是在扬子克拉通迄今发现的最古老的锆石，对崆岭群变碎屑岩锆石的进一步定年研究，未发现＞3．3Ga的锆石年龄，表明扬子克拉通可能存在比崆岭高级变质地体更古老的陆壳。

华北克拉通古老物质记录——焦作地区太古宙变质岩的锆石SHRIMP U-Pb定年和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析

本文报道了华北克拉通中部焦作地区太古宙变质岩的锆石U-Pb定年和Hf同位素分析结果。二云钾长片麻岩的碎屑锆石和变质锆石年龄分别为3.3~3.4 Ga和2.47±0.02 Ga,碎屑锆石的ε_(Hf)(3.40Ga)和t_(DM2(CC))。值分别为-2.4^+13.9和2.89~3.84 Ga,变质锆石的ε_(Hf)(2.47Ga)和t_(DM2(CC))值分别为-18.8^-6.4和3.38~4.13 Ma。黑云角闪片麻岩中只存在变质锆石,年龄为2.49±0.01 Ga,变质锆石的ε_(Hf)(2.49Ga)和t_(DM2(CC))值分别为~15.0^-3.8和3.23~3.91 Ga。结合地球化学和前人研究成果,可得出如下结论:①碎屑物质来自以3.4 Ga花岗质岩浆岩为主的物源区,物源区岩石具有相当的规模,是壳幔混合作用的产物,形成过程中有更古老(始太古代)陆壳物质参与;②岩石遭受约2.5 Ga强烈构造热事件作用,深熔作用导致花岗质脉体形成;③可把变质碎屑沉积岩形成(沉积)时代限制在2.5~3.3 Ga之间;④变质锆石的Hf同位索组成与核部锆石的十分类似,变质增生边主要形成于核部锆石的溶解—再沉淀作用。