河北宣化姜家寨铁矿床串岭沟组底部碎屑锆石LA-MC-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义

宣龙式铁矿是我国北方最重要的沉积型铁矿床。华北克拉通长城系串岭沟组底部砂页岩是宣龙式铁矿床的赋存层位,对该地层的年代学研究有助于深入完善长城系地层年代框架、认识区域成岩成矿过程并反演克拉通的演化历史。本文对河北宣化姜家寨铁矿床串岭沟组底部铁矿体顶板砂页岩中碎屑锆石进行了LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,获得了三组主要的峰值年龄,加权平均年龄分别为1774.1±7.9Ma、1849.0±7.8Ma和2453.0±7.8Ma。揭示出华北克拉通中部带经历了三期较为重要的地质构造、岩浆作用和变质作用事件。在串岭沟组下部砂岩中我们获得了4颗较年轻的岩浆碎屑锆石,年龄为1657.4～1694.4Ma,代表了串岭沟组底部形成的时间下限,制约了姜家寨宣龙式铁矿床的形成时代不早于1657Ma。对比研究得出,1774.1Ma的峰值年龄数据与华北克拉通内18亿年后广泛发育的基性岩墙群的形成时代一致,代表了华北克拉通的在拼合后的抬升事件时间。在1.8～1.6Ga华北克拉通拉张期间形成了大庙式等钒钛磁铁矿-磷灰石铁矿(1720Ma左右)。基于时间和区域的一致性,我们推断,遭受抬升剥蚀的富铁基性岩墙群不仅是串岭沟组的物源之一,极有可能也是宣龙式铁矿床中铁质的主要物源之一。

西藏改则多龙矿集区地堡那木岗矿床钾玄质二长花岗斑岩锆石LA-MC-ICP-MSU-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

西藏班公湖—怒江结合带已经成为我国重要的斑岩铜金矿成矿带,改则县多龙斑岩—浅成低温热液型铜(金)矿集区是近几年班公湖—怒江成矿带最为瞩目的找矿发现。本文首次对多龙矿集区地堡那木岗矿床二长花岗斑岩进行全岩地球化学分析及锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年。二长花岗斑岩SiO_2为66.31%~67.31%,Al_2O_3为15.16%~15.33%,MgO为1.30%~1.47%,CaO为1.53%~1.65%,TFe_2O_3为3.29%~3.74%,K_2O为3.72%~3.98%,Na_2O为4.48%~4.96%,K_2O/Na_2O为0.80~0.89,铝饱和指数为1.00~1.07,里特曼指数为2.82~3.43,属于为高钾钙碱性弱过铝质岩石。其明显富集轻稀土及大离子亲石元素(Th、U、K、Pb及Rb),亏损重稀土及高场强元素(Ta、Nb、Ti及Zr),稀土总量为131.81×10^(-6)~151.59×10^(-6)之间,轻稀土与重稀土比值为10.67~10.97,(La/Yb)_N为14.03~15.23,δEu为0.75~0.78,具有中等负铕异常,显示出典型岛弧岩浆岩的特征,表明二长花岗斑岩可能是处于俯冲带背景下由洋壳俯冲板片脱水产生流体交代地幔楔发生部分熔融形成。二长花岗斑岩La/Nb值为3.36~3.50,La/Ta值为40.71~42.79,指示了岩浆在上升的过程中可能遭受到地壳物质的混染作用。其锆石具有明显的岩浆结晶环带,锆石U-Pb测年显示,Th/U值为0.56~1.10,岩石成岩年龄为112.6±1.3Ma。结合前人资料可知,多龙矿集区内岛弧岩浆岩存在117~124 Ma和107~112 Ma两个明显的主要成岩期,地堡那木岗矿床二长花岗斑岩形成于矿集区岩浆动活后期。综合分析认为,班公湖—怒江特提斯洋在早白垩世晚期(112.6±1.3Ma)尚未关闭,仍正在向北俯冲于羌塘地块之下。

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。

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。

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。

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。

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。4正长花岗岩具高的SiO_(2)含量(71.59%~75.08%)和Ga/Al值(Ga/Al×10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。

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。

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。

大兴安岭北段嘎仙沟地区中侏罗世花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

大兴安岭北段嘎仙沟地区中侏罗世花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为172.7±1.1 Ma。全岩SiO_(2)含量为62.81%~68.78%,全碱(ALK)和Al_(2)O_(3)含量较高,FeO^(T)、MgO和TiO_(2)含量较低;里特曼指数σ=2.27~5.33,Na_(2)O/K_(2)O=1.19~3.57,Mg^(#)=38.0~49.0,属于中高钾钙碱性系列;铝饱和指数A/CNK=0.91~0.97,为准铝质岩石。稀土总量为(117.70~146.32)×10^(-6),(La/Yb)_(N)值为11.70~18.10,呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型配分模式;具轻微的铕负异常(δEu=0.86~0.98),表明源区没有明显的斜长石残留或分离结晶;较高的Zr/Hf、Nb/Ta和Sr/Y值,低Y和Yb含量,富集大离子亲石元素Rb、Sr和Ba,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti,指示源岩具有壳源特征。P_(2)O_(5)随SiO_(2)含量的增加而降低,T_(Zr)值为700.50~781.20℃,表明花岗闪长岩的成因类型为I型花岗岩,并具有C型埃达克岩特征。结合区域上的资料表明,中侏罗世花岗闪长岩形成于由碰撞向后碰撞过渡环境,蒙古-鄂霍茨克洋在中侏罗世的构造体系表现为由挤压向伸展、由地壳增厚向减薄的构造体制转换,与中侏罗世岩浆活动明显减弱相对应。

扬子板块西缘早中生代“绿豆岩”成因及构造启示:锆石U-Pb年龄、微量元素及Hf同位素约束

为了研究早中生代“绿豆岩”的火山灰来源,及其与古特提斯弧火山活动的时空联系,对滇东北乌蒙山地区两件绿豆岩样品进行了锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析。结果显示:嘉陵江组绿豆岩谐和年龄为(250.0±2.8)Ma,εHf(t)值为-18.1~-9.5,二阶模式年龄T_(DM2)为2141~1674 Ma;关岭组底部绿豆岩锆石谐和年龄为(247.0±1.2)Ma,εHf(t)值为-16.4~-7.5,对应的T_(DM2)范围为2050~1559 Ma。两层绿豆岩相似的年代学数据、Hf同位素组成和模式年龄分布,表明两层绿豆岩具有相同的物质来源,均为古—中元古代地壳物质熔融产物。锆石微量元素具有酸性岩浆锆石特征,表明绿豆岩原岩为长英质岩石。通过与区域数据对比,确定“绿豆岩”火山灰来源于三江造山带,且有证据显示在早—中三叠世期间,沿西南三江—宋马—十万大山一带存在一条由古特提斯洋发生俯冲消减形成的岩浆弧,两层绿豆岩都是古特提斯洋俯冲背景下的火山活动记录。结合野外地质特征及项目研究成果,限定古特提斯弧火山作用至少于嘉陵江组绿豆岩形成前(254.9 Ma)启动,至关岭组底部绿豆岩形成时(247.1 Ma)仍在活动。

安哥拉东北部地区Inkisi组碎屑锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

Inkisi组是刚果盆地西南缘最古老的沉积地层之一,岩性主要为一套紫红色、红褐色细粒、细中粒长石砂岩、杂砂岩。通过对安哥拉东北部Inkisi组长石砂岩开展碎屑锆石测年、岩石地球化学研究,探讨其沉积时代、物质来源、沉积环境和大地构造背景,为研究刚果盆地演化提供科学依据。结果表明,碎屑锆石^(206)Pb/^(238)U年龄主要集中于3个年龄峰值区间2350~1900 Ma、1150~850 Ma、850~500 Ma,最年轻的锆石峰值年龄为531±9 Ma,据此,笔者等认为Inkisi组的沉积时代上限应厘定为早寒武世。Inkisi组砂岩地球化学特征显示,物源具有长英质物源近源搬运特征,沉积时期的水体为陆相开阔的淡水环境。通过碎屑锆石年龄谱特征、主微量元素物源判别及构造判别图解,本文认为,West Congo构造带为安哥拉东北部地区Inkisi组主要物源区,Lufilian构造带、Angola地盾等是其次要物质来源,物源区构造环境主要为活动大陆边缘和被动大陆边缘构造环境背景。

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。

蒙古国戈壁阿尔泰地区Togrog花岗杂岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄报道

蒙古戈壁阿尔泰地区Togrog花岗杂岩体主要由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。本文报道了Togrog花岗杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为315.2~300.5 Ma,属于晚石炭世,形成于板块碰撞后伸展环境,反映了南戈壁−阿尔泰构造带华力西期典型的中-酸性岩浆活动特征。

铀矿区花岗岩锆石定年的“高铀效应”:来自鲁溪和下庄花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄的启示

下庄铀矿田是我国最重要的花岗岩型铀矿田之一,其中的复式花岗岩体已获得了一批锆石U-Pb年龄,基本上构筑了下庄铀矿田加里东、印支和燕山多期多阶段的岩浆演化系列。分析前人数据发现,不同学者获得的同一岩体的锆石U-Pb年龄差别较大,最大相差达17 Ma,主要原因之一可能是高U锆石的存在导致了加权平均年龄可靠程度的降低。针对这一问题,笔者以下庄铀矿田鲁溪粗粒黑云母花岗岩和下庄中粒黑云母花岗岩为研究对象,采用SHRIMP锆石U-Pb法测试U-Th-Pb含量,重点分析了锆石U含量对^(206)Pb/^(238)U年龄的影响,并厘定了这两个岩体的侵位年龄。测试结果显示,鲁溪粗粒黑云母花岗岩38颗锆石的U含量变化于152×10^(–6)~5687×10^(–6)之间,^(206)Pb/^(238)U年龄变化于234~1345 Ma之间,可分为五组,其中年龄最小一组由27颗锆石组成,变化于234~265 Ma之间,加权平均年龄为247.3±3.2 Ma,MSWD=3.9;下庄中粒黑云母花岗岩18颗锆石的U含量变化于243×10^(–6)~2071×10^(–6)之间,^(206)Pb/^(238)U年龄为227~871 Ma,可分为三组,其中年龄最小一组由15颗锆石组成,加权平均值236.5±3.3 Ma,MSWD=1.6。鲁溪粗粒黑云母花岗岩年龄最小一组的锆石U含量变化大,^(206)Pb/^(238)U年龄变化也比较大,且U含量>2000×10^(–6)的锆石^(206)Pb/^(238)U年龄存在不确定性,大部分呈明显偏大的现象,若剔除U含量>2000×10^(–6)的锆石^(206)Pb/^(238)U年龄数据,加权平均年龄为240.9±2.4 Ma(n=11,MSWD=0.38);下庄中粒黑云母花岗岩也有一颗锆石的U含量>2000×10^(–6),^(206)Pb/^(238)U年龄为245.4±4.7 Ma,存在年龄偏大的问题,若剔除这个数据,加权平均年龄为235.9±3.3 Ma(n=12,MSWD=1.4)。再结合前人的测试数据表明,铀矿区普遍存在锆石的“高铀效应”,锆石的U含量>2000×10^(–6)时,虽然也存在部分颗粒年龄变化不大的情况,但多数颗粒的^(206)Pb/^(238)U年龄明显偏大或偏小。因此,认为U含量>2000×10^(–6)的锆石,其^(206)Pb/^(238)U年龄不一定能代表寄主岩石的形成年龄,在加权平均年龄数据处理中应尽量剔除。

胶西北地区钻孔揭露隐伏郭家岭期花岗岩的地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素特征

胶东矿集区是世界著名的金矿资源基地,截止2019年累计查明金资源储量达5000余吨,区内广泛分布的中生代花岗岩与金矿有着密切的时间、空间关系。前人利用高精度重磁、CSAMT等物探方法解译,认为焦家成矿带、招平成矿带深部可能有隐伏郭家岭期花岗岩存在。本文通过近几年勘查施工钻孔揭露的胶西北三条主要金成矿带隐伏郭家岭期花岗岩,表现为较高的Na2O+K2O(5.80%~11.27%)、Al2O3(14.01%~16.36%)含量,高的Sr含量(632×10^(-6)~1224×10^(-6))、Ba含量(1641×10^(-6)~3512×10^(-6))和高的Sr/Y比值(185~435),CaO(1.25%~2.44%)、TiO2(0.08%~0.23%)、MgO(0.17%~0.84%)、全Fe2O3(0.67%~1.94%)、Rb(46×10^(-6)~110×10^(-6)),属于高钾钙碱性-钙碱性系列。岩石的A/CNK为1.01~1.06,投点于弱过铝质区域。稀土配分模式为轻稀土富集,重稀土亏损的右倾模式,具有正铕异常,弱负铈异常。微量元素特征显示富集Ba、K、Rb、Sr、Pb等大离子亲石元素(LILE),亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素(HSFE)。三山岛北部海域斑状中粒二长花岗岩和焦家金矿带斑状中粒二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb测年结果为126.10±1.00 Ma和127.59±0.85 Ma。岩浆锆石εHf(t)值为-27.94~-18.59,Hf同位素二阶段模式年龄tDM2为2.95~2.36 Ga(均值2.47 Ga),样品分布于球粒陨石演化线之下壳源区域,岩浆源区与郭家岭岩体落点一致。结合岩石地球化学认为,钻孔揭露的郭家岭期花岗岩既具有地壳物质来源特征,又有地幔物质的加入,是陆壳酸性岩浆与幔源基性岩浆混合作用的结果。通过已开展的钻探工程及脉岩提供的信息,认为胶西北三条主要控矿断裂带下盘有郭家岭期花岗岩存在,同时对胶西北三条主要控矿断裂带、栖霞一带、乳山市周围深部可能存在郭家岭期花岗岩范围进行推测。这对整个胶东地区郭家岭期花岗岩的分布格局有一个全新的认识,为进一步研究郭家岭期花岗岩与金矿成矿的内在联系提供基础。

江汉盆地新生代早期河流演化研究:来自地表河流和盆地钻孔碎屑锆石U-Pb年龄的约束

大型河流的演化是构造-气候相互作用的结果,对其开展演化历史研究是揭示地球深部动力过程对地表过程影响的关键切入点。保存于江汉盆地的新生代地层详细记录了汉江、长江等大型河流的演化信息。通过对汉江流域进行系统的碎屑锆石U-Pb年龄分析(n=690),结合前人在江汉盆地主要汇入河流发表的锆石U-Pb年龄数据,将其与江汉盆地内早始新世沉积钻孔的锆石U-Pb年龄数据进行了对比。结果表明,汉江下游的碎屑锆石U-Pb年龄物质组成混合了秦岭西部、大巴山和秦岭东部的河流碎屑物质信号,采用其下游干流样品的锆石U-Pb年龄组成进行物源对比更具有代表性;江汉盆地早始新世的碎屑物质主要来自秦岭和大别山,这主要归结为江汉盆地内部断陷与这些造山带的隆升形成显著的地势差异,为大型河流发育奠定基础;发源于武陵山和黄陵背斜的河流此时并不是江汉盆地中部、东部和南部凹陷的物质供给河流;黄陵背斜以西的长江在早始新世未进入江汉盆地。总体而言,江汉盆地在新生代早期的沉积物源以近源造山带为主,是对盆地周缘造山带隆升和类季风气候的沉积响应。