论东川地区前震旦系地层层序:来自锆石SHRIMP及LA-ICP-MS测年的证据

对东川地区的因民组内部辉绿岩体(TW1)、洒海沟组熔结凝灰岩(TW2)和平顶山组沉积砾岩(TW3)进行了锆石U-Pb年龄测定。结果表明,TW1获得上交点年龄为(1667±13)Ma,指示因民组内部辉绿岩体侵入时代为中元古代早期。TW2获得两组年龄,其中207Pb/206Pb加权平均年龄(2285+12/-11)Ma,指示火山岩形成时代为古元古代;上交点年龄为(2742±48)Ma,表明东川地区存在着一套更老的岩石地层。TW3获得最年轻一组碎屑锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄为(1838±10)Ma,它代表平顶山组最大的沉积时限。基于以上定年数据,笔者认为东川地区的前震旦系地层层序由老至新分别为:洒海沟组、望厂组、菜园湾组、平顶山组、因民组、落雪组、黑山组、青龙山组、大营盘组。

青藏高原北缘西昆仑造山带构造演化:来自锆石SHRIMP及LA-ICP-MS测年的证据

青藏高原北缘西昆仑造山带由北昆仑地体、南昆仑地体、喀喇昆仑-甜水海地体等3个主要的构造单元组成．报道了北昆仑地体、南昆仑地体内副变质岩、部分岩浆岩锆石SHRIMP及LA—ICP—MSU—Pb测年结果，并结合野外调查，得出以下主要结论：（1）在北昆仑地体出露的前寒武纪副变质岩，沉积的时代为中元古代中晚期，在0．9～1．0Ga和约0．8Ga发生变质；（2）北昆仑地体是中元古代晚期-新元古代早期增生到塔里木南缘的造山带，两期变质作用是塔里木地块在Rodinia汇聚及裂解过程中的构造响应；（3）在南昆仑地体的西段，原认为属于古元古代的布伦阔勒群，实质是由北部中生代角闪岩相变质的火山-沉积岩系及南部的由南向北逆冲推覆到这套火山-沉积岩系之上的角闪岩相副变质岩（孔兹岩）组成．获得南部的孔兹岩系继承性碎屑锆石的年龄为600-2200Ma之间，表明其沉积年龄大约在新元古代晚期-早古生代早期，并在加里东期和海西-印支期发生变质；（4）在康西瓦，获得侵入于孔兹岩眼球状英云闪长岩岩浆结晶年龄为505Ma，变质年龄为240Ma．结合前人对该区孔兹岩锆石U—Pb定年资料，表明南昆仑地体是加里东期增生到北昆仑地体南缘的造山带，并在此基础上叠加了晚古生代-早中生代的岩浆弧．

早侏罗世粗中粒黑云母二长花岗岩岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学特征及成因——以大兴安岭北段潮满林场地区为例

以大兴安岭北段额尔古纳地块北缘潮满林场地区粗中粒黑云母二长花岗岩为研究对象,采用地质调查、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,分析粗中粒黑云母二长花岗岩岩石学、主量元素、微量元素和年代学等特征,探讨成因及构造环境。结果表明:潮满林场地区粗中粒黑云母二长花岗岩具有Ⅰ型花岗岩特征,属于弱过铝质高钾钙碱性花岗岩;粗中粒黑云母二长花岗岩中SiO_(2)的质量分数为68.92%~72.44%,Na 2O的质量分数为4.65%~4.85%,K_(2)O的质量分数为3.33%~4.41%,Al_(2)O_(3)的质量分数为15.25%~16.75%,里特曼指数为0.95~2.84;稀土元素总量的质量分数为(101.24~152.40)×10^(-6),轻、重稀土元素分馏明显,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,其中富集Rb、Th、Ce、Zr等元素,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等元素。粗中粒黑云母二长花岗岩岩浆来源于新增生下地壳物质的部分熔融,形成于早侏罗世(192.1±1.6)Ma。研究区早侏罗世粗中粒黑云母二长花岗岩的形成环境为与蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲—碰撞作用相关的活动大陆边缘火山弧环境。该结果为研究大兴安岭北段潮满林场地区粗中粒黑云母二长花岗岩岩体构造背景和年代学提供依据。

秦岭西坝花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及其地质意义

西坝花岗岩位于南秦岭构造带陕西境内,主要由花岗闪长岩、二长花岗岩和英云闪长岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb原位同位素定年结果表明,西坝岩体侵位于印支期,由二长花岗岩样品(XB01-2)得到了219±1 Ma的年龄,花岗闪长岩样品(XB06-1)给出的年龄是218±1 Ma,二者在误差范围内一致,约218 Ma代表了西坝花岗岩体的成岩时代。西坝岩体的年龄结合区域构造背景以及前人研究的地球化学特征,说明它可能是秦岭主造山期岩浆活动的产物。

祁连造山带东段早古生代葫芦河群变质碎屑岩中碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄:源区特征和沉积时代的限定

祁连造山带东段葫芦河群的形成时代长期存在争议。选择葫芦河群变质碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨葫芦河群的形成时代和物源特征。结果表明,葫芦河群的2个样品碎屑锆石同位素年龄数据以及侵入其中的花岗岩同位素年龄表明,葫芦河群沉积时代限定为447～434Ma,其主体形成时代为早志留世。葫芦河群变质碎屑锆石年龄谱明显分为4组:(1)震旦纪—早古生代年龄组,426～595Ma,峰值为479Ma;(2)新元古代年龄组,738～981 Ma,峰值为887 Ma;(3)中元古代年龄组,1000～1 913Ma,峰值为1499Ma;(4)古元古代—新太古代年龄组,2053～2 872Ma,峰值为2448Ma。其中,早古生代年龄组可进一步细分为426～493 Ma和527～595 Ma两个年龄段,峰值分别为445 Ma和559Ma,前者年龄段指示其物源可能以邻近地区的北祁连造山带和西秦岭北缘构造带为主,是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应;后者年龄段则与北祁连造山带和西秦岭北缘构造带中泛非造山事件中的岩浆活动有关。新元古代年龄组可细分为738～799Ma、839～862Ma和902～981Ma 3个年龄段,峰值分别为768Ma、848Ma和948Ma,以902～981Ma年龄组为主;第一年龄段(738～799Ma)与北祁连造山带新元古代晚期岩浆事件的年龄大致相对应,与Rodi-nia超大陆的裂解事件相关;第二年龄段和第三年龄段(839～862 Ma、902～981 Ma)与中祁连地区和西秦岭北缘的新元古代早期构造岩浆事件年龄大致相对应,与Rodinia超大陆汇聚事件及岛弧型岩浆作用相关。中元古代年龄组可细分为1 000～1 197Ma和1 243～1 913Ma 2个年龄段,峰值分别为1 036Ma和1 593Ma,其物源可能来自祁连造山带和华北板块基底岩系。古元古代—新太古代年龄组反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底岩系。综合分析显示,葫芦河群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在祁连造山带、西秦岭北缘构造带和华北板块基底3个物源区,其中祁连造山带和西秦岭北缘构造带提供了大部分物源,而祁连造山带应为葫芦河群贡献最大的物源区。

西秦岭北缘新元古代花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

西秦岭造山带北缘古元古界变质杂岩中新识别出新元古代元龙花岗质片麻岩和新阳花岗质片麻岩。花岗质片麻岩中锆石Th/U比值较高,阴极发光图象显示锆石内部发育振荡环带,具岩浆成因特点。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素206Pb/238U加权平均年龄分别为914.7±7.6Ma(MSWD=4.8)、978.5±4.8Ma(MSWD=1.5)和935.5±3.1Ma(MSWD=1.3),表明花岗岩岩体形成于新元古代,反映了新元古代早期西秦岭北缘存在一次俯冲碰撞事件,与Rodinia超大陆的汇聚事件具有一致性。

北秦岭东段二郎坪群火山岩锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

利用阴极发光(CL)技术和LA-ICP-MS原位分析方法,对北秦岭东段军马河、湾潭和湍河3个地区的二郎坪群基性火山岩进行了系统的锆石U-Pb年代学研究。CL图像分析结果显示,三地火山岩中的锆石皆呈自形-半自形柱状形态和微弱的、宽的振荡环带结构。微量元素分析揭示,所有锆石都具有较高的稀土总量、重稀土和Th、U含量(ΣREE为(397.7～7 941.6)×10-6;ΣHREE为(376.7～7 774.2)×10-6;Th为(107.9～5 824.2)×10-6;U为(89.3～3 841.9)×10-6)以及轻稀土亏损、重稀土明显富集的左倾稀土配分曲线型式,所有锆石的Th/U比值皆大于0.4,显示典型岩浆锆石特征。LA-ICP-MS定年结果获得3地基性火山岩的形成年龄分别为(463±1.8)Ma、(475±1.5)Ma和(473±1.3)Ma,三者在误差范围内一致,表明北秦岭二郎坪群基性火山岩的形成时代为463～475Ma。系统的岩石学和地球化学研究显示,二郎坪群火山岩具有弧后盆地火山岩的地球化学特征。研究获得的二郎坪基性火山岩463～475Ma的结晶年龄明显晚于其南侧北秦岭超高压榴辉岩的原岩年龄((791±6)Ma)以及变质年龄((502±11)Ma),而且榴辉岩的地球化学特征显示为板内玄武岩,也与二郎坪火山岩不同,因而指出北秦岭超高压榴辉岩与二郎坪火山岩没有直接成因联系。

西秦岭北缘关子镇蛇绿岩的形成时代:来自辉长岩中LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

西秦岭北缘天水地区关子镇蛇绿岩由变质基性火山岩(斜长角闪片岩)和蛇纹岩、变辉石岩、变辉长岩等构造岩块组成。其中的变质基性火山岩具有N-MORB的地球化学特征,显示关子镇蛇绿岩是洋脊型蛇绿岩残片。对蛇绿岩中的辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,得到206Pb/238U加权平均年龄为(499.7±1.8)Ma(MSWD=2.2),代表了辉长岩的结晶年龄,表明关子镇蛇绿岩是晚寒武世在西秦岭北缘李子园—关子镇—武山洋盆扩张过程中岩浆活动的产物,代表了东秦岭早古生代商丹古洋盆在西秦岭造山带北缘向西延伸的组成部分。

西秦岭略阳地区鱼洞子杂岩变形花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及地质意义

鱼洞子杂岩是秦岭地区最古老的复杂的地质体。前人对鱼洞子杂岩不同的地质体采用多种方法进行了年龄测定,但结果差异较大,且总体测试精度不高。依据锆石CL影像的特征,结合锆石成因分析和锆石微区的U-Pb同位素,进行了LA-ICP-MS测定,在鱼洞子杂岩糜棱岩化细粒黑云母花岗岩和强片理化黑云母花岗岩中分别获得2661Ma±17Ma和2703Ma±26Ma的岩浆结晶年龄,同时在糜棱岩化细粒黑云母花岗岩中获得2647Ma±65Ma的变质锆石年龄。其中2703Ma±26Ma是秦岭造山带目前发现的最古老的侵入岩的形成年龄,为研究秦岭造山带早前寒武纪构造岩浆事件和地球早期的形成演化提供了新的资料。

锆石LA-ICP-MS原位微区U-Pb定年及微量元素的同时测定

利用配有的New Wave213nm激光和ThermoFisher X Series2四极杆等离子体质谱,对年龄在158～1065Ma之间的5个标准锆石进行了U-Pb同位素和微量元素的同时测定。测定结果显示,在激光频率为10Hz,斑束直径为30μm下,91500、GJ-1、TEMORA-1、Pleovice和Qinghu标准锆石所获得的加权平均年龄分别为(1059±11)Ma(2σ,n=21),(604.4±4.7)Ma(2σ,n=25),(419.3±3.4)Ma(2σ,n=14),(338.7±2.4)Ma(2σ,n=23)和(158.9±1.7)Ma(2σ,n=18),年龄分析测定的单点相对偏差(2σ)均小于5.6%,加权平均年龄的相对偏差(2σ)均小于1.08%。5个标准锆石定年结果在误差范围内与前人报道的年龄值完全一致。在相同的测试条件下,以NIST610为外标,对上述标准锆石的微量元素进行了同时测定,Pleovice除了Nb比文献给定的值偏高外,其余微量元素和91500微量元素的测定结果都落在文献报道的范围之内,GJ-1中的Pb、Th和U落在TIMS测定值的范围之内,TEMORA-1中的Th和U落在SHRIMP测定的值之内,Qinghu中的Th和U落在SIMS测定的值之内。从5个标准锆石的稀土元素球粒陨石标准化曲线可看出,所获得的稀土元素的相对含量也准确。

广西钦甲花岗岩体单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

本文对钦甲花岗岩体进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定。这些锆石的阴极发光图像发育环带结构,Th/U值较高(大于0.1),具有岩浆成因锆石的特征。研究结果表明,钦甲花岗岩体为一复式岩体,其不同单元锆石的206Pb/238U加权平均年龄分别为412.4±1.8 Ma、434.8±1.7 Ma、442.4±1.8 Ma,为晚奥陶世—志留纪,反映了华南加里东期岩浆活动的一个重要阶段,为进一步理解华南加里东期花岗质岩浆活动及其动力学背景等提供了有力的证据。

西藏甲玛中酸性侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及成矿意义

文章研究了甲玛矿区内中酸性侵入岩的侵位时序及岩浆-成矿作用。以实测地质资料为基础,结合中酸性侵入岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,初步厘定了甲玛矿区内中酸性岩浆岩的侵位时序,从早至晚依次为:花岗斑岩(15.31～16.27Ma)—石英闪长玢岩—二长花岗斑岩(14.81Ma)—花岗闪长斑岩。以辉钼矿为例,甲玛矿床显示有3期成矿作用,各期成矿过程分别对应于花岗斑岩或石英闪长玢岩、二长花岗斑岩和花岗闪长斑岩3期不同强度的岩浆作用过程。甲玛矿床的形成是3期岩浆-成矿作用叠加的结果。

北山红石山地区晚古生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

北山地区古亚洲洋的闭合时间和晚古生代构造演化倍受关注且久有争议。晚古生代地层及其接触关系对探讨以上问题具有重要意义,但该区地层学研究薄弱,很大程度上制约了对构造演化的深入讨论。本文获得的北山红石山地区上古生界"下石炭统绿条山组、白山组"和"下二叠统双堡塘组"火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,分别为296.8±3.5Ma、314.9±3.3Ma和299.4±5.9Ma,时代为晚石炭世-早二叠世,相当于北山地区干泉组层位。原"白山组"与"双堡塘组"之间的平行不整合不成立,表明石炭纪-二叠纪为同期裂谷盆地。原"绿条山组"与中泥盆统的角度不整合实为干泉组与中泥盆统的角度不整合,代表了古亚洲洋的闭合与增生造山时间发生在中泥盆世与早石炭世之间。

皖赣相邻地区双桥山群火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

皖赣相邻地区祁门一平里一带双桥山群地层中发现有呈夹层产出的变安山岩、变流纹岩及变凝灰岩。LA—ICP—MS锆石U-Ph测年结果显示，这些火山岩分别形成于（822．4±6．0）Ma，（821．2±4．6）Ma和（830．4±4．9）Ma，表明这些双桥山群火山岩形成于新元古代早期。这些火山岩总体呈现为中钾钙碱性特点，以轻稀土富集，重稀土和高场强元素（Nb，Ta和Ti）亏损为特征，类似于岛弧环境下岩浆活动的产物。全岩Nd同位素显示，变安山岩来源于俯冲洋壳的部分熔融，变流纹岩和变凝灰岩形成过程中有幔源物质加入。结合最新区域资料，该文认为皖赣相邻地区双桥山群火山岩与华南838。820Ma的大量岩浆活动的地球动力学机制是一致的，即岛弧环境下岩浆活动的产物。

新疆阿尔泰克兰河中游泥盆纪花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地球化学特征

克兰河中游英云闪长岩和二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为400±2.3Ma（MSDW=1.1）和401±3.3 Ma（MSDW=1.2）, 表明岩体侵位于早泥盆世早期, 同时也暗示了岩体围岩康布铁堡组地层的形成时代早于401 Ma。所有花岗质岩石具有高的SiO2（67.80%~76.54%）和Al2O3（12.39%~16.07%）含量, 低P2O5 （0.02%~0.17%）和MgO＋FeO（2.22%~5.12%）含量, 富碱（K2O＋Na2O=5.58%~8.25%）, 具有低的CaO/Na2O （〈0.3）比值和高的A/CNK值（0.96~1.39）; 富集LREE和Th、U, 贫Ba、P、Sr、Ti、Nb, 呈现明显的Eu负异常（δEu=0.22~0.73）。以上特征表明该岩体属钙碱性准铝质-过铝质岩类, 具有岛弧花岗岩的典型特征。结合阿尔泰南缘的区域地质背景综合分析, 推测岩体形成于活动大陆边缘环境, 是在俯冲作用过程中由变泥质岩和变质杂砂岩脱水熔融的产物, 在部分熔融过程中有磷灰石、斜长石、钛铁矿等矿物的残留。

甘肃北山红柳园地区泥盆系三个井组和墩墩山群LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其意义

对甘肃北山红柳园地区三个井组下部玄武岩和墩墩山群安山质火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,三个井组火山岩形成于420Ma±15Ma,相当于晚志留世;墩墩山群火山岩形成于367Ma±10Ma,相当于晚泥盆世。测年结果表明,晚志留世北山古生代洋盆已经俯冲消亡,并开始碰撞造山,而晚泥盆世墩墩山群火山岩则是北山早古生代洋盆碰撞造山后裂谷拉伸作用的产物,标志北山及相邻地区晚泥盆世进入到新的构造演化阶段——晚古生代板内伸展阶段。

西秦岭南缘勉略带琵琶寺基性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

利用阴极发光和LA-ICP-MS微区定年分析方法,对西秦岭南缘勉略构造带琵琶寺基性火山岩进行了单颗粒锆石U-Pb同位素分析。研究确定,所测定锆石为岩浆锆石。琵琶寺基性火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果表明,其同位素年龄为783～754Ma,形成时代为新元古代中晚期南华纪。结合前人资料,认为勉略构造带不仅在晚古生代发育有限洋盆,且在新元古代时期还有更古老的洋盆存在。这一新资料,对进一步研究勉略构造带西段新元古代大地构造格局及演化以及探讨扬子地块北缘Rodinia超大陆裂解等大陆动力学问题具有重要意义。

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094～2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95～2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。

滇西高黎贡山南段公养河群变质基性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

滇西公养河群1965年创名,为一套浅变质砂岩与泥板岩,夹少量硅质岩(或硅质页岩)及灰岩,生物稀少,常具类复理石韵律,为一套浊流至半深海相沉积;其时代一般认为属震旦纪—中寒武世,但一直缺乏准确的化石或测年依据。本次1∶5万区调在龙陵县邦迈村地层剖面中,确定了该套地层夹数层变质基性火山岩序列,根据地球化学研究恢复其原岩为玄武岩,形成于陆内拉张环境,可能与泛非造山期后的伸展有关。获得了变质基性火山岩的锆石U-Pb激光探针(LA-ICP-MS)499.2Ma±2.1Ma的年龄。这是测区首次获得的有关公养河群的高精度测年数据,为该群的划分及其时代约束提供了可靠的年代学依据。这一新的发现和成果对于进一步深入研究高黎贡山变质变形带泛非期的构造属性与演化历史具有重要意义。

鄂东南地区与铁山和金山店铁矿有关的花岗质岩体锆石LA-ICP-MS年龄和Hf同位素组成及其地质意义

长江中下游是中国东部中生代大规模成矿的重要地区之一,是我国东部一个重要的Cu-Fe-Au-Mo多金属成矿区带。本文以鄂东南地区铁山岩体和金山店岩体为研究对像,利用原位LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和锆石Hf同位素分析方法,探讨该地区岩体成因以及岩浆作用与成矿作用。铁山石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为138.9±0.96Ma(样品jls1-110)、138.2±0.94Ma(样品jls3)、131.0±1.2Ma(样品jls4)和118.9±1.2Ma(样品jls5),金山店石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为128.6±0.88Ma(样品jsd),为早白垩世、燕山晚期。铁山岩体石英闪长岩εHf(0)为负值,εHf(t)为负值(-17.3707～-8.31555),一阶段Hf模式年龄(tDM1)平均为1.33Ga,二阶段Hf模式年龄(tDM2)平均为2.03Ga;金山店岩体石英闪长岩εHf(0)为负值,εHf(t)为负值(-7.81135～-3.45982),一阶段Hf模式年龄(tDM1)平均为1.03Ga,二阶段Hf模式年龄(tDM2)平均为1.56Ga。铁山和金山店石英闪长岩样品中锆石Hf同位素组成特征显示该地区为岩体形成时有壳源物质参加的这一可能性,为长江中下游壳源岩浆提供补充。在结合已有的岩石学、地球化学以及矿床同位素年龄资料基础上,可以推断出鄂东南地区早白垩世矽卡岩型铁矿床形成于岩石圈伸展-减薄环境。