鄂北耿集-板桥地区新元古代变火山岩系地层归属——来自锆石U-Pb测年、Hf同位素的证据

扬子克拉通北缘、鄂北枣阳市耿集-板桥地区震旦系—奥陶系中相间出露两套变火山岩系,其地层归属存在武当群和花山群的争议且长期缺乏深入研究。耿集-板桥地区野外调查、变火山岩系LA-ICPMS锆石U-Pb测年、Lu-Hf同位素分析结果表明:耿集地区变火山岩系主要为浅灰色、灰白色变酸性含砾晶屑岩屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、玻屑凝灰岩、粉砂岩,与打鼓石群硅质条带叠层石白云岩共生,其中变酸性晶屑凝灰岩锆石年龄为821.7 Ma、ε_(Hf)(t)值为-2.44~9.70,其可能是扬子克拉通前南华纪基底青白口系花山群组成部分;板桥地区变火山岩系主要由灰白色变酸性晶屑岩屑凝灰岩、火山凝灰岩、酸性火山岩、粉砂岩组成,内部发育大量基性侵入岩,其中变酸性火山岩锆石年龄为741.2 Ma,ε_(Hf)(t)值为4.62~9.56,其应归属为南秦岭造山带南华系武当群,可能是印支期逆冲到扬子克拉通盖层上的残块。

桐柏—大别造山带中部娘娘顶花岗岩成因——锆石U-Pb年龄、岩石地球化学及Sr-Nd同位素证据

娘娘顶花岗岩体位于桐柏—大别造山带中部﹐其侵位时代及形成构造环境还不清楚。采集娘娘顶花岗岩样品,开展锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究,探讨其岩浆源区特征、岩石成因、构造环境及其与杨新岩铍矿点的关系。结果表明,娘娘顶花岗岩的锆石U-Pb年龄为(752.6±9.0)Ma,属南华纪岩浆作用产物,仅构成杨新岩铍矿点的赋矿围岩;具有高硅(SiO_(2)含量为72.56%~77.26%)、富碱(Na_(2)O+K_(2)O含量为7.37%~8.86%)、过铝质(A/CNK为0.97~1.22)等特征,Rb、K、Th等元素相对富集,Ba、Sr、Ti、P等元素明显亏损,稀土元素配分曲线呈右倾的轻稀土元素富集型,具明显负Eu异常(δEu为0.2~0.7),表明岩石为铝质A型花岗岩;(^(87)Sr/^(86)Sr)i为0.710605~0.710608,εNd(t)为-4.94~-5.05,相应的Nd模式年龄t_(DM)为1.83~1.84 Ga,具有大陆上地壳特征,可能为古—中元古代古老基底部分熔融的产物;主量元素CaO、MgO、TFeO、TiO_(2)与SiO_(2)均显示负相关关系,其岩浆演化机制应以结晶分异作用为主。综合来看,娘娘顶花岗岩形成于新元古代伸展背景。

LA-MC-ICP-MS独居石微区原位U-Pb同位素年龄测定

独居石富含U、Th,同时具有较低的初始普通Pb含量,是U-Pb和Th-Pb同位素定年的理想对象。由于普遍存在于多种岩石中,独居石的U-Th-Pb定年具有广阔的应用前景。本文报道利用193nmArF准分子激光剥蚀系统和NEPUNE多接收器电感耦合等离子体质谱仪,对独居石进行微区原位U-Pb同位素年龄测定的新方法。运用这一新方法对独居石样品AL01、BL02和CL03进行微区原位U-Pb同位素年龄测定,获得AL01和BL02号样品的206Pb/238U年龄加权平均值分别为(288.3±1.1)Ma(n=19)和(446.8±2.3)Ma(n=41);CL03号样品的U-Pb等时线年龄为(396.8±8.8)Ma(n=55),取得了令人满意的结果。

华北地台南缘张士英岩体的锆石SHRIMP U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

张士英岩体位于华北地台南缘,岩石类型包括钾长花岗岩、似斑状花岗岩和石英斑岩脉,其中只在钾长花岗岩中发育有暗色岩石包体,在包体和寄主岩中发育反映岩浆混合作用的岩石结构。钾长花岗岩、似斑状花岗岩和石英斑岩脉的SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为107.3±2.4Ma、106.7±2.5Ma和101±3Ma。锆石Hf同位素分析结果显示,钾长花岗岩的锆石εHf(t)为-15.96～-20.80,单阶段模式年龄(tDM1)为1396～1643Ma,两阶段模式年龄(tDM2)为1880～2018Ma;似斑状花岗岩的锆石εHf(t)为-18.97～-22.18,tDM1为1512～1640Ma,tDM2为1925～2080Ma;除了一粒年龄为2.6Ga的锆石具有εHf(t)为-0.71、tDM1为2943Ma和tDM2为3036Ma的组成,石英斑岩的锆石εHf(t)为-23.41～-27.95,tDM1为1678～1896Ma,tDM2为2144～2330Ma。这些数据暗示,除了存在少量太古宙地壳物质的贡献外,张士英岩体的物质来源可能主要为1.9～2.3Ga期间形成的新生地壳,但也不排除古老地壳与富集地幔源混合的可能。综合分析前人研究成果表明,在太平洋板块俯冲方向发生转变的过程中,先存断裂带发生拉张。张士英岩体与中国东部同期岩浆活动一起可能形成于这种受断裂带控制的伸展环境。

北冈底斯带日土县-拉梅拉山口花岗岩体的岩石地球化学特征、锆石U-Pb测年及Hf同位素组成

对西藏西部日土县城以南一拉梅拉山口一带的花岗岩体开展了详细的岩相学、岩石地球化学和锆石u—Pb年代学及Hf同位素研究。所有样品铝饱和指数A／CNK集中在O．76～1．0之间，为准铝质类型。CIPW标准矿物组合为Q＋Or＋Ab＋An4-Di（或c）＋Hy。在稀土元素配分图中呈现出右倾缓倾斜型的特征，轻稀土元素富集并出现较强的分馏作用，重稀土元素无分馏-轻微分馏。8Eu在0．56一O．99范围之间，属于铕亏损型。大离子亲石元素出现分化，富集Rb、Pb、Th而亏损K、Ba，高场强元素Nb、Ta、Ti等明显亏损。获得钾长花岗岩、二长花岗岩及花岗闪长岩中岩浆结晶锆石的LA．ICP．MSU-Pb年龄分别为：79．4±0．4Ma、81．0±0．5Ma和81．3±0．5Ma，结合锆石稀土元素和岩浆振荡环带特征及Th／u比值，上述年龄结果可代表岩石的结晶年龄，表明该套岩体为晚白垩世侵位的大型岩基。两件样品的锆石均具有正的Hf同位素初始比值6Hf（t），两阶段Hf模式年龄（tD。）分别介于547．5—658．0Ma、523．4—710．2Ma之间。分析认为该套岩体的物质来源应该为富角闪石的下地壳，可能为幔源岩浆首先侵入到地壳基底岩石中形成新生地壳，然后在温度约为700～800~C之间、压力〈8kbar且富合流体的影响下，这种既有新生地壳又有古老基底地壳构成的混合地壳发生部分熔融而形成。这一结论与野外宏观露头上岩体中大关俊雷等：北冈底斯带日土县．拉梅拉山口花岗岩体的岩石地球化学特征、锆石u—Pb测年及Hf同位素组成量发育暗色微粒包体等直接岩石学证据相佐证。结合区域构造演化及岩体所处的大地构造位置，该套花岗岩体应该形成于洋壳闭合时的碰撞造山过程，其形成与侵位与北侧班公湖一怒江结合带的构造演化有成因上的联系，是班公湖一怒江特提斯洋向南的俯冲碰撞的产物。

天津蓟县铁岭组新剖面钾质斑脱岩锆石U-Pb测年及Hf同位素研究

天津蓟县西北的大喻山铁岭组剖面钾质斑脱岩夹层锆石U-Pb年龄(1439±14Ma)是约束"蓟县剖面"年代格架的重要锚点,但该剖面露头已遭到严重破坏。最近,笔者在蓟县东北、目前已禁止开采的大五尖采石场发现了铁岭组新剖面,并在其二段近底部再次确认多层钾质斑脱岩,测得其中两层LA-ICPMS锆石U-Pb年龄(1445±12Ma以及1442±10Ma);采自原大喻山剖面该组二段近底部斑脱岩夹层的样品,也获得其LA-ICPMS锆石U-Pb年龄(1439±11Ma)。以上三个年龄值在误差范围内一致,与之前在原大喻山剖面及河北平泉刘家沟剖面该组二段近底部斑脱岩夹层所获的SHRIMP锆石U-Pb年龄(1439±14Ma及1437±21 Ma)也完全可比。与此同时,本文对以上3个样品锆石还开展了锆石原位Hf同位素研究。其结果显示,176Hf/177Hf值变化范围为0. 281703~0. 281880,εHf(t)=-6. 7^-0. 2,两阶段模式年龄为2200~2603Ma,高斯分布峰值为~2360Ma。这表明,铁岭组钾质斑脱岩的物源主要来自于新太古代-古元古代早期地壳物质的部分熔融。本研究为蓟县剖面乃至燕山地区铁岭组高精度年代约束及地层格架厘定等,提供了更多年代学佐证,进一步夯实了整个蓟县剖面作为华北克拉通中-新元古界标准剖面的科学性和代表性;同时,对华北中元古界钾质斑脱岩夹层的锆石首次开展Lu-Hf同位素研究,为探讨这一特殊类型沉积岩的源岩及相关研究提供了新思路;新发现剖面也为未来继续围绕铁岭组的各项研究,提供了一处露头良好、年代框架扎实可靠、可长期观测的新平台。

内蒙古莲花山铜银矿斜长花岗斑岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素研究及其地质意义

内蒙古莲花山铜银矿是大兴安岭南段成矿带上的一个重要矿床,成矿与斜长花岗斑岩密切相关。对矿区内斜长花岗斑岩体进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,其形成年龄为(236.8±0.77)Ma(MSWD=0.85)和(237.9±0.71)Ma(MSWD=1.02),为中三叠世岩浆活动产物,而不是前人认为的中侏罗世。莲花山斜长花岗斑岩的εHf(t)=+5.6-+11.5,具有较高的176Hf/177Hf比值(0.282 762-0.282 954)和年轻的二阶段Hf同位素模式年龄(477-810 Ma),综合研究表明其主要源自从亏损地幔中新增生的年轻地壳物质的部分熔融,也暗示兴安地块新元古代—早古生代曾发生一次重要的地壳增生事件。对兴蒙造山带及邻区近1 100个岩浆岩中锆石Hf同位素数据整理研究后发现,兴安地块、松嫩地块和佳木斯地块属性相似,其与额尔古纳地块和华北板块北缘各自具有不同的地壳增生历史,揭示它们具有不同的早期地壳演化过程。

西藏多龙矿集区地堡Cu(Au)矿床含矿斑岩锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

西藏多龙矿集区地堡铜(金)矿位于班公湖—怒江缝合带北侧,羌塘地块南缘,是多龙矿集区中具有较好找矿前景的斑岩—浅成低温热液矿床。本文首次对地堡含矿斑岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、微量元素和Hf同位素分析。含矿斑岩23个锆石点测试,获得锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均值年龄为122.0±2.5Ma(MSWD=0.34),与多龙矿集区成矿岩浆活动时限一致,是多龙矿集区的重要组成部分。锆石微量元素特征揭示地堡含矿斑岩中锆石为岩浆锆石,锆石Ti温度计计算出其结晶温度为663~850℃,平均为765℃,其岩浆源区可能经历了水饱和条件下的部分熔融作用。Hf同位素分析结果表明,地堡含矿斑岩锆石n(^(176)Hf)/n(^(177)Hf)值相对较高,为0.282726~0.283054,ε_(Hf)(t)为1.1~12.6,均为正值,其物质来源有幔源组分的加入,可能为壳幔混源的新生下地壳。

青藏高原北部风火山花岗斑岩锆石U-Pb同位素测年及其地质意义

青藏高原北部风火山花岗斑岩与逆冲推覆构造存在密切关系,岩浆侵位发生在区域地质构造演化的重要历史时期。对风火山北麓花岗斑岩及暗色包体,在显微观测和矿物鉴定的基础上,通过单颗粒锆石离子探针U-Pb同位素测年,获得高精度的测年资料。测得早期岩浆锆石结晶平均年龄为(34.5±1.4)Ma,对应于岩浆源区地壳局部熔融时代;晚期岩浆锆石结晶平均年龄为(27.6±0.5)M a,对应于岩浆向上侵入雅西错群的岩浆侵位时代。风火山北麓花岗斑岩属青藏高原北部出露的最年轻花岗岩,岩体内部不同类型锆石的U-Pb同位素测年为区域地层、区域构造和高原隆升的研究提供了重要的年代学约束。

福建龙岩大洋花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

对福建龙岩大洋花岗岩的两期岩相进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素研究。结果表明:大洋花岗岩的早期黑云母正长花岗岩年龄为(144.8±0.9)Ma,εHf(t)值为-5.58～-2.00,二阶段Hf模式年龄为1 313～1 530 Ma,晚期微斜长石花岗岩的年龄为(127.5±0.4)Ma,εHf(t)值为-7.57～-0.90,二阶段Hf模式年龄为1 246～1 668 Ma。同位素特征表明,大洋花岗岩两期岩体都形成于早白垩世,是在岩石圈伸展的底侵作用下形成的,物源主要是中元古代地壳物质,但晚期有少量幔源组分的加入。

氧化物型含铀矿物在LA-ICP-MS U-Pb同位素测年中的基体效应校正方法简述

基体效应是矿物微区原位激光剥蚀等离子体质谱法（LA-ICP-MS）U-Pb测年中备受关注的问题，其对测年结果准确性的影响不容忽视。本文将简要介绍评述在斜锆石、金红石、锡石和铌铁矿等氧化物型含铀矿物LA-ICP-MSU-Pb同位素测年过程中基体效应的校正方法，试图探索一些规律和相似性，解决寻找和研制稀有矿物标样的重大难题。

独居石LA-ICP-MS微区原位U-Pb同位素年龄测定

独居石[（LREE，Th）PO4]分布广泛，是一种中酸性岩浆岩和变质岩中较常见的副矿物，在一些沉积岩中也存在。通常具有较高的Th、U含量和较低的普通铅组成，封闭温度高，在形成后的封闭体系中U／Th／Pb比值基本不受后期地质作用影响，是U-Pb测年的理想对象（Parrish，1990：Paquette and Tiepolo，2007）。

锡石激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法U-Pb同位素定年中普通铅扣除方法原理及适用性的比较

根据作者的研究成果，结合近年来文献报道的资料，对锡石微区原位激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法（LA-ICPMS）U-Pb同位素定年中初始普通铅扣除的主要方法，即谐和图法和等时线法的原理、效果、方法的优点和局限性、以及针对具体样品选择初始普通铅扣除方法的基本原则等问题进行讨论，并对类似的非锆石类含铀矿物微区原位LA-ICPMSU-Pb同位素年龄测定中的初始普通铅扣除方法的关键问题进行探讨。

地学科技期刊中锆石U-Pb同位素测年误差的表示方法

近10多年来,随着基础地质研究的深入,取得的成果逐渐从定性走向定量,致使地学期刊中有关测年的论文越来越多,尤以采用锆石U-Pb同位素测年为主。目前,国内常用锆石U-Pb同位素测年单位、测年方法及期刊中误差描述如下表所示。还有的论文文中描述同位素比值及年龄的误差为1,而在表中同位素比值给出相对误差（±σ）,或年龄没有误差的现象[7]。

激光原位U-Pb同位素定年技术及其在碳酸盐岩成岩-孔隙演化中的应用

为解决溶液法难以实现的古老海相碳酸盐岩取样和超低U、Pb含量样品测年的难题,通过激光剥蚀进样系统与多接收电感耦合等离子体质谱仪的连用和对年龄为209.8 Ma实验室工作标样的开发和标定,建立了适用于古老海相碳酸盐岩的激光原位U-Pb同位素定年技术,并应用于四川盆地震旦系灯影组成岩-孔隙演化研究。通过充填孔洞、孔隙和裂缝中不同期次白云石胶结物的测年,指出灯影组白云岩储集层的埋藏成岩过程主要是原生孔隙和表生溶蚀孔洞逐渐被充填的过程。孔洞的充填作用发生在早加里东、晚海西—印支、燕山—喜马拉雅期3个阶段,孔隙的充填作用主要发生于早加里东期,未被胶结物充填的残留孔洞、孔隙和裂缝构成了主要储集空间,明确了四川盆地灯影组白云岩储集层的成岩-孔隙演化史。这些认识与该地区的构造-埋藏史、盆地热史具有很高的吻合度,说明测年数据的可靠性和激光原位U-Pb同位素定年技术的有效性,为古老海相碳酸盐岩成岩-孔隙演化研究和油气运移前有效孔隙评价提供了新的方法。

桂东南永安岩体锆石U-Pb测年、Hf同位素特征及其地质意义

永安岩体位于钦杭结合带南部,属桂东南十万大山-大容山复式岩体的一部分,其岩石类型为斑状堇青黑云花岗闪长岩。对永安岩体斑状堇青黑云花岗闪长岩进行了LA-ICPMS锆石U-Pb测年,获得其年龄为252. 8±3. 3Ma,为晚二叠世花岗岩。对永安岩体花岗岩进行的全岩地球化学分析结果表明,岩石富Al、高K,铝饱和指数A/CNK均大于1. 1,标准矿物分子刚玉均大于1%;岩石富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显,稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线为轻稀土元素富集的右倾型,具弱负铕异常;岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr),亏损高场强元素(Nb、P、Ti、Ta)和Ba、Sr。花岗岩的锆石εHf(t)=-14～-8,tDM2=2. 3～1. 8 Ga。通过本文工作,结合前人关于永安岩体矿物学、全岩地球化学、Hf同位素和锆石微量元素的分析资料,认为永安岩体岩石为强过铝质S型壳源花岗岩,地幔组分没有提供成岩物质,但地幔底侵作用为成岩提供了热能,花岗岩形成于后碰撞阶段的拉张环境中。

单颗粒锆石U-Pb同位素测年研究综述

锆石U-Pb同位素测年是目前地质学者探讨岩浆结晶年龄及各期次变质时代的重要方法之一。论述了热电离质谱法(TIMS)、单颗粒锆石蒸发法、离子探针质谱法(SHRIMP)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)和电子探针化学法在单颗粒锆石U-Pb同位素体系定年研究中的进展,并对各方法的局限性和应用前景进行了探讨。

河南嵩县土地庙沟铅锌矿床有关的花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和Hf同位素特征及其地质意义

土地庙沟铅锌矿床是豫西南铅锌银多金属成矿区域的重要组成部分。本文以与土地庙沟铅锌矿床成矿关系密切的栗扎树岩体为研究对象,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和Hf同位素分析方法,探讨岩体成岩时代及其与矿床成矿时空相关性。岩体测得的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值分别为141.6±1.3Ma(样品YZY-G07)、135.5±1.6Ma(样品YZY-G08)、116.2±1.2Ma(样品YZY-G01),Hf同位素分析二阶段模式年龄为1724Ma^2244 Ma,表明成岩物质主要来源于地壳,并结合矿床特征,与栾川-维摩寺断裂北侧的合峪、伏牛山、太山庙相比,从早到晚,140Ma、135Ma、117Ma均有较好的对应关系。根据形成于140Ma左右的花岗岩浆活动,结合岩石地球化学、矿床地质特征、同位素特征等资料,并与华北克拉通南缘南泥湖矿田的成矿构造热事件对比,可推断出矿床为早白垩世早期同一构造-岩浆-流体成矿事件的产物,为矿山企业勘查找矿提供了科学依据。