攀西麻粒岩锆石U-Pb年代学:新元古代扬子陆块西缘地质演化新证据

攀枝花-西昌(攀西)麻粒岩一直被认为是扬子陆块西缘变质程度最高和最古老的结晶基底岩石。最近从麻粒岩中获得的单颗粒锆石U-Pb测年结果表明,攀西麻粒岩的原岩可能形成于古元古代晚期(1870±24 Ma)。17件锆石U-Pb的谐和年龄(858-778 Ma)可能是麻粒岩受新元古代地幔柱活动影响,在快速冷却和抬升过程中发生角闪岩相退变质作用的时代。这一时间正是全球Rodinia超大陆由汇聚转变为裂解地球动力学系统发生改变的重要时期。

海南五指山地区花岗片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学特征及其地质意义

海南五指山地区出露大面积花岗片麻岩,且广泛发育NW向定向变形构造,表明经历了明显的动力变形变质作用;4个花岗片麻岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学测试数据表明它们形成于263～269 Ma,代表了中二叠世的一次重要地质构造热事件。结合前人研究成果认为,海南五指山地区263～269 Ma花岗片麻岩可能形成于华南与印支块体的碰撞拼合作用。这也暗示华南与印支的碰撞拼合可能始于263～269 Ma。

北祁连东段红土堡基性火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其地质意义

为精确限定红土堡基性火山岩的形成时代,结合阴极发光分析,分别对北祁连东段红土堡枕状玄武岩和辉绿岩墙进行了LA-ICP-MS单颗粒锆石微区U-Pb同位素测年。红土堡枕状玄武岩获得(443.4±1.7)Ma和(1 782±34)Ma两组年龄值;同时,获得红土堡基性火山岩中辉绿岩墙的年龄为(385.7±7.9)Ma,并含有(1 697±6)-(2 692±4)Ma的捕晶锆石年龄信息。认为红土堡基性火山岩的形成时代为晚奥陶世,与其北的陈家河中酸性火山岩的形成时代大体一致,推断红土堡基性火山岩的原始岩浆不同程度遭受了陇山岩群的混染。这一新资料,对进一步研究北祁连造山带东段大地构造格局、构造演化以及北秦岭—北祁连衔接关系具有重要意义。

川西义敦岛弧稻城花岗岩体和海子山花岗岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及地质意义

义敦岛弧形成于晚三叠世大规模俯冲造山作用过程中,位于松潘-甘孜褶皱带和羌塘地体之间。稻城岩体和海子山岩体分别为义敦岛弧上出露的晚三叠世和白垩纪花岗质岩体。结合野外考察,本文对上述岩体进行岩相学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的研究,结果表明,1稻城岩体和海子山岩体主要矿物为斜长石、钾长石、石英和黑云母,副矿物为锆石、榍石、磁铁矿和磷灰石等;钠质斜长石颗粒,以及钾长石和石英不连续出现,表明二者均属于低熔线花岗岩,是含水条件下,在与造山事件有关的环境中形成。2稻城岩体的侵位年龄为217.4Ma,属晚三叠世花岗岩侵入体,εHf(t)为-7.1^-0.1,二阶段模式年龄(tDM2)为1.26~1.7Ga,表明在中元古代与扬子克拉通经历了共同的地壳演化历史;海子山岩体的形成时代为98.3 Ma,为白垩纪时期产物,εHf(t)变化于-12.1^+2.5,二阶段模式年龄(tDM2)变化于1.0~1.93Ga。3结合前人研究成果,本文认为稻城岩体源岩可能是与扬子克拉通有关的中元古代的下地壳物质,在甘孜-理塘洋俯冲闭合后的同碰撞造山阶段,因地幔岩浆底侵作用而发生了部分熔融,同时伴有少量的亏损地幔成分加入,之后上升侵位于中—上地壳,并且侵位后经历了快速的冷却过程。海子山岩体是与俯冲有关的造山后伸展环境下形成的A2型花岗岩,源岩主要为中元古代地壳物质,同样有少量地幔物质加入,在白垩纪时侵位于地壳较浅部位,之后亦同样经历了快速的冷却过程。

东秦岭莲花沟岩体锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

本文是笔者近几年在陕西省洛南县灵口地区开展钼多金属矿找矿评价和研究工作中,利用LA-ICPMS锆石U-Pb法新获得的莲花沟岩体同位素年代学数据的研究成果。其中的闪长岩单元年龄为(137±2)～(158±2)Ma,加权平均年龄为(147.7±2.0)Ma,二长花岗斑岩为(115±2)～(164±3)Ma,加权平均为(144.5±8.9)Ma。两组年龄数据谐和性较好,可代表两个单元岩石或岩体的成岩年龄。由此,提出莲花沟岩体应和金堆城、南泥湖、三道庄等一些大型-超大型钼多金属矿床相关的燕山晚期(160～110Ma)小侵入体为同一构造岩浆旋回作用产物,且提示在东秦岭地区还有发现新的同类型岩体和钼多金属矿床的潜在条件。

吉林中部小蜂蜜顶子组火山岩的形成时代及其地质意义:锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成证据

本文对出露于吉林省中部地区的小蜂蜜顶子组标准剖面的流纹岩(样品号:JH21-1)和非标准剖面小蜂蜜顶子组的安山岩(样品号:JX1-1)进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学以及Hf同位素组成研究。2个样品中的锆石均呈自形—半自形,CL图像上显示条痕状吸收或典型的岩浆振荡生长环带,结合其Th/U比值(0.27~0.81),均暗示了它们的岩浆成因。定年结果表明:流纹岩(JH21-1)中锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(192±2)Ma(MSWD=4.8),其形成于早侏罗世;安山岩(JX1-1)中锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(172±1)Ma(MSWD=0.27),表明其形成于中侏罗世。前者与标准剖面时代一致,后者与小蜂蜜顶子组并非同一套火山岩。而2个样品中锆石的Hf同位素组成较为均一,εHf(t)值为+5.25^+9.37,二阶省模式年龄为803~1 177 Ma,暗示它们起源于中—新元古代新增生陆壳物质的部分熔融。综上所述,吉林中部地区侏罗纪岩浆事件至少可以划分为两期——早侏罗世和中侏罗世,结合区域构造演化历史,可以认为吉林省中部地区早—中侏罗世火山岩的形成应与古太平洋板块俯冲于欧亚大陆之下的地质作用相联系。

南秦岭耀岭河群裂谷型火山岩锆石U-Pb年代学

南秦岭耀岭河群以变质基性火山岩为主,夹少量酸性火山岩和碎屑岩。基性火山岩和凝灰岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄分别为808Ma±6Ma和746Ma±2Ma,表明耀岭河群主体形成于南华纪,西峡-淅川一带所谓的“武当岩群”明显年轻于中元古代武当岩群,应该属于耀岭河群。耀岭河群大陆裂谷型火山岩是全球Rodinia超大陆在新元古代晚期南华纪裂解过程中的产物,反映秦岭造山带和Rodinia超大陆的形成演化密切相关。

关于基性岩墙群的U-Pb SHRI MP地质年代学的探讨——以鲁西莱芜辉绿岩岩墙为例

锆石成因研究是判断锆石年龄意义的基础。本文以鲁西隆起区莱芜辉绿岩岩墙的锆石U_PbSHRIMP年代学研究为例,从锆石成因入手探讨基性岩墙群的锆石地质年代学分析中出现的一些问题。本区基性岩墙内存在两类锆石,一种是从围岩捕获的残余锆石,其谐和年龄为2 5 37±16Ma ;另一种为岩墙原生的岩浆锆石,谐和年龄为1139±2 5Ma和115 7±18Ma ,说明岩墙侵位时代约为中元古代。基性岩墙内原生岩浆锆石很少,因此,要谨慎分析锆石的成因类型和年龄谱系,不能简单地以大多数数据的平均年龄为准,而应该以地层接触关系和岩浆岩交切关系为基本证据,结合各种同位素绝对年龄的分析来确定基性岩墙的侵位时代。

青藏高原东缘构造演化的SHRIMP锆石U-Pb年代学框架

青藏高原东缘一直被普遍认为是一个吸收印度一欧亚大陆碰撞变形的调节带。本文所获得的最新SHRIMP锆石U～Pb测年结果显示：青藏高原东缘具有更加复杂的地质历史。测年结果表明，高原东缘最古老的前寒武纪结晶基底形成于古元古代（2401～1912Ma）。这一古老基底首先受到中元古代构造热事件（1361～1040Ma）的影响，随后受到新元古代与弧岩浆活动有关构造热事件（791～817Ma）的强烈改造。松潘一甘孜复理石杂岩的基底是亲洋壳型的，形成于晚新元古代的大陆裂解作用（681～655Ma）。高原东缘的前寒武纪微地块可能是由这次裂解作用从扬子或青藏地块拉裂出去形成的。这些微陆块先增生拼贴于东冈瓦纳大陆、然后又从中裂离，并最终卷入高原东缘的特提斯构造演化过程中。伴随东冈瓦纳大陆裂解，高原东缘古特提斯洋于石炭纪至二叠纪早期拉开（328～292Ma），经早中生代弧一陆碰撞作用闭合（224-213Ma）。中侏罗世这一地区发育显著的构造岩浆活动（175Ma），但其动力学背景仍不十分清楚。晚白垩世岩浆活动（97Ma）可能是印度板块初始俯冲阶段的产物。新生代岩浆作用（18Ma）与陆陆碰导致的大规模走滑断层作用所引起的同熔作用有关。

福建潘田铁矿床花岗岩岩石地球化学特征、锆石U-Pb年代学及其与成矿的关系

潘田铁矿床矿体主要赋存于潘田花岗岩体外接触带的"硅钙岩性界面"中,其成矿与花岗岩侵入关系密切,是一个具有很大找矿潜力的富铁矿床。但前人对该花岗岩的研究还很薄弱,本文对潘田铁矿花岗岩进行了岩石地球化学特征、锆石U-Pb定年研究,探讨其岩石成因、形成时代、构造环境、及其与成矿的关系。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得其结晶年龄为131.68±0.48Ma。该岩体为高钾钙碱性系列,属弱过铝质-准铝质岩石;稀土元素总量较低,轻稀土相对于重稀土富集,具有明显铕负异常,重稀土配分模式相对平坦,中稀土相对亏损。微量元素中相对富集大离子亲石元素而亏损高场强元素。岩石地球化学特征表明潘田岩体为高分异I型花岗岩,形成于碰撞后拉张环境。潘田铁矿床矿体与花岗岩体的空间分布规律与成因关系表明,花岗岩侵入作用是控制主成矿阶段矿体空间定位的地质作用,花岗岩是铁矿床的成矿地质体,林地组碎屑岩与黄龙组-栖霞组碳酸盐岩的接触界面是成矿有利部位,矿床类型属于典型"硅钙岩性界面"成矿,本矿床的成因类型属于"多因耦合、临界转换、边界成矿"的典型案例。

哀牢山构造带新安寨晚二叠世末期过铝质花岗岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成研究

对采自云南元阳新安寨花岗岩体东、西两侧的高钾过铝质黑云母二长花岗岩中的锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb年龄测试,分别得到了251.9±1.4Ma和251.2±1.4Ma的206Pb/238U加权平均年龄,说明新安寨花岗岩并非原先认为的形成于燕山期或者晚三叠世,而是晚二叠世-早三叠世的产物。样品的锆石εHf(t)分别介于-9.8～-6.2和-11.1～-3.1间,平均为-7.6和-6.9,其二阶段模式年龄tDM2分别为1.67～1.90Ga和1.47～2.00Ga,平均为1.76Ga和1.72Ga,推测源岩可能是元古宙哀牢山群变质杂砂岩。结合前人研究成果,认为新安寨花岗岩体形成于岛弧向陆陆碰撞转换或者同碰撞的构造环境,指示了哀牢山带的古特提斯支洋盆或弧后盆地在二叠纪和三叠纪之交(251.6Ma)可能已经基本闭合。

冀北凤山晚古生代闪长岩-花岗质岩石的成因：岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

冀北风山地区侵位于前寒武纪岩石组合中的晚古生代的闪长岩一花岗质岩石，具有富Na，高Sr，低Y和重稀土元素等地球化学特征，Sr／Y在37．15～151．22之间变化，绝大多数样品均显示正Eu异常（一个样品例外），Eu^＊在0．92～1．53之间变化。LA—ICP-MS锆石U—Pb同位素测年和锆石Hf同位素分析表明闪长岩（JB6024）和二长花岗岩（样品JB6037—1）分别形成于315±2．8Ma和306．6±6Ma，即该区晚古生代存在两个岩浆作用幕。地球化学、全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究揭示凤山晚古生代闪长岩是EMI型富集岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆与古老下地壳部分熔融形成的长英质岩浆混合作用结果，而花岗质岩石则是闪长质岩浆发生分离结晶作用的残余岩浆同化上部地壳岩石形成的。

准噶尔盆地南缘中-新生界碎屑锆石的U-Pb年代学和沉积学记录及其反映的盆山构造演化

针对准噶尔盆地南缘(天山北麓)中生界及新生界4个砂岩样品的碎屑锆石,本文开展了LA-ICP-MS分析,解析了其U-Pb年代学、沉积物源及其构造属性等信息,探索了天山及其邻近盆地的表壳演化过程及动力学机制。研究显示,准噶尔盆地南缘上三叠统—中侏罗统碎屑锆石年龄构成总体宽泛复杂,在490～160 Ma之间出现多个谱峰:除310～260 Ma主峰外,尚有180～160 Ma、240～210 Ma、370～340 Ma、450～390 Ma和490～460 Ma等5个次峰;上侏罗统—下白垩统碎屑锆石年龄构成相对简单,但仍然保留400～250 Ma较宽范围内的2～3个谱峰:除310～260 Ma主峰外,尚有340～315 Ma等次峰;上白垩统—古近统,主物源碎屑锆石年龄构成趋向单一,峰值区间集中于310～260 Ma。研究说明天山与准噶尔盆地之间的构造分异活动可以分为4个阶段:中晚三叠世—中侏罗世平稳或渐弱,向准噶尔盆地输运碎屑物的天山水系较宽,可达南天山北缘;晚侏罗世—早白垩世欧亚板块与拉萨块体碰撞的远程效应对天山古生代构造格局造成了强烈的叠加改造,天山区域整体抬升剥露加剧,并伴随主分水岭相对北移;晚自垩世—古近纪北天山继续隆升(尽管相对变弱),并直接构成向准噶尔盆地(南缘)输运碎屑物的主水系,新近纪由于欧亚板块与印度板块碰撞引发的天山陆内强烈隆升并未明显改变这一物源输运系统。

福建上杭地区燕山期花岗岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成

选取福建省西南部紫金山中粗粒花岗岩、石壁寨西部含斑细粒二长花岗岩和东部斑状含黑云母二长花岗岩作为研究对象,利用LA-ICP-MS法对三个岩体的锆石进行了U-Pb、Lu-Hf和微量元素分析,获得了3个岩体的岩浆结晶分别为156.5±2.7Ma(晚侏罗世),166.2±8.1Ma(中侏罗世)和154.1±1.4Ma(晚侏罗世)。锆石的Lu-Hf同位素分析结果表明,锆石的两阶段Hf模式年龄(tDM2)分别为1.6~2.2Ga、1.7~2.0Ga和1.7~1.9Ga。锆石Hf同位素初始值ε_(Hf)(t)均为负,分别为-14.88^-8.40、-11.9^-7.8和-10.9^-7.4。锆石的ε_(Hf)(t)、Hf同位素地壳模式年龄分布范围较小,暗示岩体岩浆来源具有较为均一锆石Hf同位素组成。中侏罗世(166.2±8.1Ma)期间,古太平洋板块与欧亚板块发生碰撞,导致洋壳俯冲至陆壳之下,陆壳并发生了小规模的部分熔融,形成了石壁寨西部岩体;碰撞结束后,在晚侏罗世(145~156Ma)期发生由挤压向拉张环境的转换,闽西南岩石圈伸展减薄、壳源物质发生广泛的熔融作用,形成了大规模的紫金山岩体和石壁寨东部岩体。本文的研究成果,为研究闽西南花岗岩体的来源和区域构造演化提供了新的资料证据。

新疆南天山克孜尔河沉积物碎屑锆石U‐Pb年代学研究及其地质意义

新疆克孜尔河流经南天山造山带南缘,其河流沉积物中记录了流域内地质体的重要信息。为进一步约束南天山造山带的构造演化历史,探讨该造山带古生代地壳生长与演化,对克孜尔河沉积物中的碎屑锆石进行U‐Pb定年。结果表明锆石年龄主要集中分布在460~390 Ma和310~260 Ma,少量分布在前寒武纪,暗示南天山造山带在古生代期间发生了强烈的岩浆活动。物源分析表明克孜尔河沉积物中的碎屑锆石主要源于南天山造山带和塔里木克拉通北部,年龄为460~390 Ma的碎屑锆石很可能记录了南天山洋在晚奥陶—早泥盆世期间向南俯冲到塔里木克拉通之下的弧岩浆作用。南天山洋闭合以及塔里木克拉通与伊犁—中天山地块的最终碰撞可能发生在晚石炭世,随后发生同碰撞和后碰撞岩浆作用,以样品中大量310~260 Ma的碎屑锆石为代表。结合南天山造山带内已有的古生代岩浆岩锆石的Hf同位素数据分析表明,晚奥陶—早泥盆世南天山造山带的大陆地壳演化主要以古老地壳的再造和部分新生地幔物质的加入为主,晚石炭—早二叠世该造山带地壳演化则以前寒武纪古老基底岩石的改造为主,仅有限的新生组分加入到岩浆的形成过程中。

西藏羊八井白榴斑岩锆石U-Pb年代学和地球化学及其与裂谷发育的关系

本文对产于当雄．羊八井地堑的白榴斑岩进行了岩石学、主量和微量元素地球化学和锆石U—Pb年代学研究。岩石除含有巨大的白榴石斑晶（大者可达4—6cm）外，还含有斜长石、辉石和橄榄石斑晶，岩石具有近于基性成分（SiO2：52％-54％）和强烈富碱的特征（K2O＋Na20=9．8％-12．3％），其化学成分TAS定名为碱玄质响岩，属于钾质系列、准铝质到弱过铝质岩石。岩石轻稀土元素富集[（La／Yb）N=19～20]，具弱的铕负异常（δEu=0．68—0．77），富集Rb、Th、U等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素，亏损MgO和Cr、Co、Ni等相容元素；岩石并非直接起源于地幔的典型慢源白榴石岩类，考虑到其具有亏损Sr-Nd的同位素特征、含有辉石和橄榄石及其近于基性岩石的成分，认为该岩石虽然不是直接来源于地幔的部分熔融．但是它继承了亏损地幔源区的特征，之后又发生了强烈的分离结晶作用。岩石与邻近的林子宗火山岩之间不存在亲缘关系和岩浆演化关系，它们来自于不同的岩浆源区。锆石定年结果表明白榴王证岩形成于8．2～15．4Ma（加权平均年龄为10．9±1．6Ma），该时代为当雄-羊八井裂谷（地堑）的初始形成提供了更为有力的年代学证据。

西秦岭白龙江地区志留系迭部组岩石地球化学特征及碎屑锆石原位U-Pb年代学研究

白龙江地区志留系迭部组浅变质碎屑岩微量元素地球化学指示其物源主要来自上地壳长英质岩浆岩,源区与活动大陆边缘背景密切有关。迭部组LA–ICP–MS碎屑锆石U–Pb年代学显示年龄值跨度较大,最小年龄为440 Ma,指示其沉积时代不早于早志留世,结合区域化石资料限定迭部组为早志留世。碎屑锆石U–Pb年龄可分出440~680 Ma、798~876 Ma、1012~1291 Ma、1590~1990 Ma、2113~2455 Ma等5个峰值年龄区间,显示区内沉积物源具有多源多时代地质体的贡献特征。其中,最高峰值440~680 Ma(占总有效数据76.9%)的年龄谱图与北秦岭微地块吻合度高,显示迭部组沉积物源主要来自北秦岭微地块,而其他组少量峰值碎屑锆石年龄则显示南秦岭微地块、扬子地块,北祁连东段可能参与了部分物源供给。

大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

大兴安岭中生代花岗岩浆作用的时间和期次的确定对讨论东北地区中生代的构造-岩浆演化具有重要意义。本文采用激光ICP-MS技术进行锆石U-Pb年龄测定的结果表明,大兴安岭中部乌兰浩特-索伦地区的中生代花岗岩浆活动可以划分为3期:中-晚三叠世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为235-225Ma;早-中侏罗世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为182-175Ma;早白垩世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为140-125Ma,与该区广泛分布的中生代火山岩时代一致。该区花岗岩的年代学格架与松辽盆地东缘的张广才岭-小兴安岭地区完全可以对比。花岗岩中的捕获锆石具有与额尔古纳地块新元古代花岗岩一致的的年龄信息(-800Ma),反映该区曾经具有前寒武纪结晶基底。结合岩石学特征和邻区的其它地质资料,该区三叠纪花岗岩的形成可能与古亚洲洋闭合造山后的岩石圈伸展体制有关,侏罗纪花岗岩可能是佳木斯地块西缘洋壳俯冲及与松嫩地块拼合作用的产物,而早白垩世花岗岩的形成则与板内拉张性构造体制有关。

陇山杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

陇山杂岩位于华北克拉通西南缘,构造位置与小秦岭地区遥相呼应,主要为一套中、深变质的火山-侵入岩和碎屑岩系正变质花岗质片麻岩具有高SiO2,Al2O3,高Na2O/K2O(>2.0)以及Sr/Y(>20)和La/Yb(N)(>10)特征,与太古代TTG岩套(奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩)的地化特征相似,是陇山杂岩内部首次发现并报道的TTG质片麻岩系露头;LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示三组峰值年龄:1.90Ga(1.90-1.95Ga)、2.35Ga(2.35-2.40Ga)和2.50Ga(2.45-2.50Ga)1.90Ga的Th/U为0-0.08,2.35Ga和2.50Ga的Th/U几乎都大于0.1,指示陇山杂岩经历了1.9Ga透入性的变质事件、2.35Ga和2.50Ga岩浆事件,2.50Ga代表了英云闪长岩的形成时限本文地球化学以及年代学研究结果与华北克拉通内部记录一致。陇山杂岩与太华杂岩、涑水杂岩和登封杂岩等共同构成了华北地块南缘基底岩系的出露带,广泛且强烈的1.

甘肃河西堡花岗岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

河西堡花岗岩分布于阿拉善地块西南缘,龙首山隆起带与走廊过渡带交界处。为精确限定河西堡花岗岩的形成时代,本文对河西堡花岗岩中的锆石行了阴极发光(CL)成像观察,并利用LA-MC-ICP-MS对锆石进行微区U-Pb同位素测年。结果表明,河西堡孟家大湾花岗岩体中锆石的加权平均年龄为444±2 Ma,属晚奥陶世。结合河西堡花岗岩构造环境的研究结果,说明该岩体形成于北祁连洋壳的北向俯冲作用导致的北祁连岛弧与阿拉善地块碰撞环境,暗示着北祁连洋在晚奥陶世已经开始闭合。