大兴安岭南段黄岗梁地区早白垩世正长花岗岩成因及构造启示:锆石U−Pb年龄、岩石地球化学和Sr−Nd−Pb同位素证据

【研究目的】大兴安岭南段黄岗梁锡铁矿区及外围发育大面积花岗岩类,加强其成岩时代、岩石成因类型、成岩成矿物质来源等研究,有利于探究该区成岩与成矿关系和早白垩世碰撞造山机制。【研究方法】采集大兴安岭南段黄岗梁锡铁矿区及外围样品,进行岩相学、锆石U−Pb测年、岩石地球化学及Rb−Sr、Sm−Nd、Pb同位素研究。【研究结果】获得岩浆结晶年龄为141.9~139.1 Ma,较成矿年龄早约3 Ma,形成于早白垩世。岩石具有高硅、低铝、低镁、富钾少钠特征,为高钾钙碱性A型花岗岩。(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)和^(143)Nd/^(144)Nd值分别介于0.70031~0.70543和0.512572~0.512636之间,ε_(Nd)(t)值为0.07~1.18,Nd同位素模式年龄T_(DM2)为926~838 Ma。【结论】黄岗梁矽卡岩型锡铁矿床成岩物质于新元古代从亏损地幔分离,在上升侵位过程中受到地壳物质混染。大兴安岭南段地区在早白垩世经历了蒙古–鄂霍次克洋碰撞闭合伸展作用和古太平洋高角度俯冲作用叠加。

甘肃西秦岭舟曲憨班花岗岩体的单颗粒锆石U-Pb年龄及地质意义

在1:25万武都幅区域地质调查中对西秦岭憨班花岗岩体进行了调查研究,通过高精度单颗粒锆石U-Pb同位素测年,获得^(206)Pb/^(238)U表面年龄统计权重平均值分别为:205±1 Ma和212±1.4 Ma,属印支晚期。岩石化学和地球化学特征表明,憨班岩体属高钾钙碱性系列,在Rb-Yb+Nb和Nb-Y图解中,样品均投在火山弧花岗岩+同碰撞花岗岩区。憨班岩体形成于陆陆碰撞造山阶段后期,可能形成于加厚地壳的部分熔融。

甘肃北祁连武威地区莲花山花岗岩体的单颗粒锆石U-Pb年龄及其地质意义

在1：25万武威幅区域地质调查中对北祁连莲花山花岗岩体进行了调查研究,通过高精度单颗粒锆石 U-Pb同位素测年,获得w（206Pb）/w（238U）表面年龄统计权重平均值为426±15 Ma,属加东晚期.岩石化学和地球化学特征表明莲花山岩体属钙碱性系列,少量为高钾钙碱性系列.σ=0.6～2.3, A/CNK=0.81～1.04,ΣREE=68.58～188.76, LREE/HREE=2.80～5.09,δEu=0.60～0.87.研究表明莲花山岩体形成于陆？陆碰撞造山阶段后期,可能形成于加厚地壳的部分熔融.

中祁连西段黑沟梁子花岗岩的锆石U-Pb同位素年龄及成因

黑沟梁子花岗岩岩体为中祁连山带两段野马南山巨量花岗岩的一部分,出露于野马山南北缘,岩性为黑云母二长花岗岩。δ值、NK/A值、A/NCK值、Eu负异常、δEu值、ACF图解、87Sr/86Sr比值、εSr、147Sm/144Nd比值、207Pb/204Pb比值、εNd值等岩石化学和同位素特征表明黑沟梁子花岗岩属钙碱性过铝质岩系,浆来源于地壳物质的重熔,具S型花岗岩特点。通过对黑沟梁子花岗岩的颗粒级锆石U Pb同位素测年,获得206Pb/238U表面年龄统计权重平均值为(444±17)Ma。w(Nb) w(Y)和w(Rb) w(Y+Nd)图和R1-R2图解上两个样点均落入同碰撞花岗岩区,结合前人研究成果可以确定该岩体形成于板块碰撞阶段。该岩体的锆石U Pb年龄的确定和成因的探讨对于深入研究祁连造山带的构造演化提供了一条重要的地质信息。

北祁连山西段吊大坂花岗片麻岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

对北祁连山西段北大河岩群中发现的吊大坂花岗片麻岩进行了颗粒级锆石U-Pb同位素年龄的测定,获得岩体的形成年龄为(751±14)Ma,结合区域地质背景分析,认为该年龄反映了晋宁期北祁连山地区的第一次造山事件。岩石化学和地球化学特征表明花岗片麻岩是古老地壳物质重熔形成的钙碱性石英闪长岩,该年龄的确定为北祁连山早期地壳演化史分析提供了直接的重要的地质信息。

连山关-高家沟花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

笔者采用颗粒锆石LA-ICP-MS法获得了连山关-高家沟花岗岩体U-Pb不一致线上交点年龄为2198±31.5 Ma和2162±31 Ma。通过与辽东地区U-Pb法、Sm-Nd法和颗粒锆石年龄比对,揭示了辽东地区广泛发育的一期古元古代花岗岩浆事件的精确年代。根据岩石地球化学特征和岩体与地层接触关系,笔者认为该期花岗岩是在拉伸状态下早期基底岩石重熔的产物。年代学资料表明,连山关-高家沟岩体为壳源岩浆多次重熔侵位的花岗杂岩体。

内蒙古阿拉善左旗亚干铜镍钴矿辉长岩LA–ICP–MS锆石U–Pb定年、Hf同位素特征及其地壳伸展作用

【研究目的】阿拉善左旗亚干铜镍钴矿床是内蒙古西部典型硫化物矿床,发育于超基性—中基性岩浆岩带,辉长岩为成矿母岩,正确认识该岩体的岩浆活动与成矿规律及构造背景成为亟待解决的地质问题。【研究方法】本文采集相关样品,对亚干地区出露的辉长岩开展了岩相学、岩石地球化学及锆石U–Pb年代学和Hf同位素分析研究。【研究结果】亚干辉长岩具有高Al_(2)O_(3)(15.99%~17.47%)、亚碱性(K_(2)O+Na_(2)O=4.94%~5.86%)、低TiO_(2)(0.81%~1.12%)、低P2O5(0.14%~0.21%)、富MgO(3.18%~5.64%)、低K_(2)O(1.14%~2.05%)特征,属钙碱性系列。稀土总量(ΣREE)为71.43×10^(-6)~94.22×10^(-6),呈轻稀土相对富集、重稀土亏损的右倾配分模式,明显亏损高场强元素Nb、P、Ta,富集不相容元素U、Sr,表明亚干辉长岩来源于岩石圈地幔,岩浆后期经历了结晶分异作用。亚干辉长岩锆石U–Pb加权平均年龄为(268.8±3.1)Ma,限定其成岩时代属中二叠世。锆石εHf(t)值介于–7.1~2.9,二阶段模式年龄介于1272~2177 Ma。【结论】区域地质资料及地球化学特征表明,亚干辉长岩原始岩浆在运移过程中可能受到部分地壳物质的交代混染作用,形成构造背景可能为晚古生代后碰撞伸展环境。亚干地区位于珠斯楞—杭乌拉构造带,自石炭纪开始向南俯冲,从被动大陆边缘转为主动大陆边缘。此外,亚干辉长岩的侵位时代限定了该区域碰撞闭合时间,为该区铜镍钴矿研究提供了新的制约。

新疆北部卡拉麦里斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄及其构造意义

新疆北部卡拉麦里构造带发育与蛇绿岩伴生的斜长花岗岩,其时代、成因及与蛇绿岩的关系是目前还存在争议的问题。本文报道了该斜长花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学组成。研究表明,斜长花岗岩的成岩年龄为373Ma,εNd(t)与亏损地幔一致,与典型蛇绿岩中的斜长花岗岩有相似的微量元素特征,与卡拉麦里蛇绿岩中辉长岩有相似的平坦型稀土元素配分模式,两者在La/Sm-La图上符合结晶分异趋势。因此,卡拉麦里斜长花岗岩属于大洋斜长花岗岩,是来源于亏损地幔的基性岩浆通过结晶分异作用的产物,其成岩年龄373Ma代表了卡拉麦里蛇绿岩的形成时代。

冀北滦平—辽西凌源地区张家口组火山岩顶、底的单颗粒锆石U-Pb测年及意义

辽西凌源附近地区张家口组(J3z)火山岩及以前的中生代地层以北东东向构造为主,而义县组(K1y)沉积-火山岩以北北东向构造为主,张家口组与义县组之间为角度不整合接触.新的LAICPMS的单颗粒锆石UPb的测年结果表明,辽西凌源地区张家口组的底界年龄为132Ma,顶界年龄为129.5～130Ma;冀北滦平地区张家口组的底界年龄为136Ma,顶界年龄为135Ma.经综合分析,得出以下的初步结论:(1)冀北滦平与辽西凌源地区的张家口组是可比的;同时,说明了冀北滦平地区到辽西凌源地区的张家口组火山岩有明显的随时间迁移的特点.(2)凌源地区张家口组的顶界与义县组的底界有约5～6Ma的时间间隔,从年代学上证明了凌源附近地区张家口组与义县组之间为角度不整合接触的可靠性.暗示了该5～6Ma的间隔期是冀北—辽西附近地区中生代构造格架转换的主要时期,该时期也正是我国东北地区中生代岩浆作用的鼎盛时期;暗示了该时期岩浆作用的动力学背景应与构造格架的转换有直接的联系;同时在冀北—辽西地区,该间隔期之后发生了热河动物群的大爆发,说明该时期也是一个重要的生物界限.(3)从年代学方面厘定了冀北滦平的大北沟组在时代上应相当于张家口组的上部层位,而不是广义义县组的底部层位.

二叠纪东吴运动的沉积响应差异:来自扬子和华夏板块吴家坪组或龙潭组碎屑锆石LA-ICPMSU-Pb年龄研究

二叠纪所发生的东吴运动是华南非常重要的构造事件之一。但在构造运动方式、动力学机制以及岩浆-沉积-成矿等方面存在明显的地区差异性。在扬子板块，东吴运动主要发生在中、晚二叠世之间，由地幔柱活动引起，表现为地壳的大规模抬升和大火成岩省的形成；而在华夏板块，东吴运动发生时间相对较早，始于早二叠世晚期，可能由古特提斯洋的俯冲、闭合以及陆陆碰撞引起，主要体现造山作用和前陆盆地的形成以及大量二叠纪花岗岩的侵入。对晚二叠世吴家坪组碎屑锆石所进行的LA-ICPMS U-Pb年龄系统研究表明，扬子和华夏碎屑锆石所构成的年龄频谱和所反映的信息亦存在明显的地区差异。来自扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄主要集中在250～272Ma，峰值为259Ma，这与峨眉山玄武岩的喷发时间非常一致，说明碎屑物质主要来自峨眉山大火成岩省；来自华夏板块龙潭组（相当于吴家坪组）碎屑锆石年龄明显与扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄不一样，华夏龙潭组碎屑锆石年龄变化范围宽广，介于250～3652Ma之间，具有258Ma、290Ma、447Ma、988Ma和1880Ma5个大的峰值以及360Ma、541Ma、823Ma和2500Ma4个小的峰值。这些锆石年龄，除了2500Ma外，在华夏地块中部有同期岩浆岩出露。这说明华夏吴家坪组碎屑物源复杂，源区经历了复杂的地壳演化历史，包括晋宁、加里东和印支等造山作用。华夏板块晚二叠世早期碎屑物源可能通过造山作用和短距离搬运来自华夏本身。

内蒙古阿拉善北部陶豪托西圈辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

在内蒙古阿拉善地区北部庆格勒图附近零星分布着数个基性侵入岩体，陶豪托西圈辉长岩是其中最大的一个。早期资料显示，这些基性侵入岩可能形成于早古生代。2件陶豪托西圈辉长岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果一致．表明其形成时代为276-275Ma，相当于早二叠世晚期。地球化学特征表明，陶豪托西圈辉长岩中存在早期分离结晶所形成的斜长石的富集，而其中Nb的负异常可能是源区特征的反映，暗示着该岩体可能形成于俯冲背景下，而不是伸展环境下的产物。结合区域地质资料，阿拉善北部晚石炭世一二叠纪的岩浆活动存在幔源岩浆的强烈参与，这一时期该地区可能属于俯冲背景下的岩浆弧。

藏北羌塘中部果干加年山早古生代堆晶辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄--兼论原-古特提斯洋的演化

位于羌塘中部龙木错-双湖缝合带中的果干加年山早古生代堆晶岩,主要由辉石橄榄岩、堆晶辉石岩、堆晶辉长岩、斜长岩等岩石类型组成。对堆晶辉长岩中锆石的矿物学与年代学研究表明,堆晶辉长岩中发育3种内部结构特征的锆石晶体,锆石Th、U含量和Th/U值揭示了同一岩浆系统中结晶形成的岩浆锆石。获得堆晶辉长岩SHRIMP锆石U-Pb谐和年龄461Ma±7Ma(MSWD=1.3)、431.7Ma±6.9Ma(MSWD=0.54),分别代表了青藏高原中部地区原-古特提斯洋扩张过程中早期(中奥陶世Darriwilian阶晚期)、晚期(早志留世Telychian阶中期)的岩浆作用事件。果干加年山早古生代堆晶岩具有MORB的特征,代表了龙木错-双湖缝合带中残存的早古生代蛇绿岩,也是青藏高原中南部地区目前为止认知时代最早的原-古特提斯洋壳的残迹。羌塘中部早古生代蛇绿岩的确定及其年代学的约束,使得龙木错-双湖特提斯洋盆的形成时代至少可以追溯到中奥陶世—早志留世,并推论龙木错-双湖缝合带、南羌塘古生代增生楔及其中生代盆地和班公湖-怒江缝合带共同构成了青藏高原特提斯大洋最终消亡的巨型缝合带,晚古生代原-古特提斯洋向南的俯冲消减导致了冈底斯带石炭纪—二叠纪岛弧型火山岩、二叠纪花岗闪长岩和大洋俯冲型榴辉岩的形成。

青藏高原唐古拉山中新生代花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其大陆动力学意义

应用单颗粒锆石 U - Pb法 ,对出露于羌塘地体中央隆起带唐古拉山北坡的花岗岩体进行侵位年代测定 ,结果表明它们是中生代末至新生代早期多次岩浆脉动、涌动上侵定位的产物。其中龙亚拉花岗岩体 (6 9.8± 2 .0Ma)、木乃花岗岩体 (6 7.1± 2 .0 Ma)是印 -亚板块早期碰撞的产物 ;赛多铺岗日花岗岩体 (40 .6± 3.1Ma)为印 -亚板块主碰撞期花岗岩。岩石类型主要包括辉石石英二长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩 ,初始锶同位素比值 (87Sr/86 Sr)为 0 .70 6 0 39～ 0 .714 0 6 9。研究表明 ,中生代末至新生代花岗岩浆均起源于壳幔混熔 ,属同碰撞—晚造山期的壳幔型花岗岩。详细的单颗粒锆石 U - Pb同位素定年为研究青藏高原的形成演化与地球动力学过程提供了重要的依据。

西藏冈底斯带西部达雄岩体的岩石成因：锆石U-Pb年龄和Hf同位素约束

对出露于冈底斯西部地区措勤北部达瓦错东侧的达雄岩体进行了锆石U-Pb定年、全岩主量元素、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究,以约束其岩石成因。达雄岩体的主体岩性为花岗闪长岩,其中发育大量闪长质包体。花岗闪长岩的锆石LA-ICP MS年龄为107±1Ma,该年龄代表了岩体结晶年龄。花岗闪长岩锆石ε_(Hf)(t)值变化于-1.0～3.0,两阶段模式年龄变化于974～1226Ma。花岗闪长岩富硅(SiO_2=70.65%～71.10%),富钙(CaO=3.21%-3.26%)、贫钾(K_2O= 2.81%～2.99%)、低P_2O_5(0.09%),铝饱和指数(A/CNK)为1.01～1.02,属于偏铝质花岗岩或弱过铝质花岗岩。闪长质包体Sio_2含量为57.84%,与寄主岩相比,闪长质包体更富CaO、MgO、TFe_2O_3和TiO_2。花岗闪长岩和闪长质包体均属中钾钙碱性系列,ε_(Nd)(t)值分别为-4.6和-3.2,两阶段模式年龄(t_(DM2))相近(分别为1277Ma和1166Ma),并与锆石Hf同位素模式年龄一致。岩相学、年代学和地球化学研究表明闪长质包体可能是由岩浆混合作用形成的镁铁质微粒包体。我们的初步研究成果似乎表明,冈底斯中西部地区在早白垩世晚期(～110Na)很可能存在一次重要的岩浆混合作用,这一初步认识对研究冈底斯中北部地区规模宏大的白垩纪岩浆作用的深部动力学过程具有重要意义。

辽东半岛小黑山岩体成因及其地质意义:锆石U-Pb年龄和铪同位素证据

小黑山岩体位于辽东半岛南部，由变形的闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩组成。锆石LA—ICPMSU—Pb年代学研究表明，上述三类岩石的侵位时代分别为170～174Ma、174±1Ma和177±2Ma；后期花岗质伟晶岩脉的侵位时代为175±1Ma。这些年龄在误差范围内基本相同，反映了小黑山岩体是一个侏罗纪侵位的杂岩体。岩石地球化学、Sr—Nd同位素和锆石铪同位素组成研究表明，小黑山岩体主要来源于高压下古老下地壳物质的部分熔融，慢源岩浆不仅为地壳物质的部分熔融作用提供了热量，而且直接参与了花岗岩的成岩作用。结合区域地质资料表明，小黑山岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用是古太平洋板块向西俯冲、地壳增厚，进而引发下地壳物质部分熔融的结果。

河北丰宁县大草坪钼矿区岩体锆石U-Pb年龄研究

大草坪钼矿属冀北上黄旗构造岩浆岩带钼多金属成矿带,对其赋矿围岩的年龄、矿床成因及类型一直存在争论。通过对岩浆结晶锆石及捕虏晶锆石U-Pb年龄研究,表明大草坪花岗岩岩浆结晶锆石U-Pb年龄为(220.0±1.7)Ma、(224.0±1.5)Ma和(232.7±1.5)Ma,作者据此重新厘定大草坪花岗岩成岩期为印支期,有别于1989年《河北省、北京市、天津市区域地质志》中厘定的燕山期。根据大草坪花岗闪长岩中岩浆结晶锆石U-Pb年龄(134.3±1.2)Ma和(140.0±1.5)Ma,重新厘定大草坪花岗闪长岩成岩期为燕山期,有别于前人厘定的海西期。表明本区含矿岩体来源于古老基底就地多期改造重熔。

西藏冈底斯中部淡色花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

对冈底斯花岗岩带中段罗扎岩体淡色花岗岩进行的锆石U-Pb同位素定年和岩石地球化学研究表明,淡色花岗岩锆石U-Pb年龄为133.9Ma±0.9Ma,为早白垩世岩浆活动的产物,岩石属于钙碱性系列,具有强过铝质花岗岩的特征,暗示着本区在早白垩世时期发生过同碰撞事件。这一研究成果为冈底斯地区早白垩世时期发生地壳缩短增厚提供了新证据。

赣南全南正长岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其对华南燕山早期构造背景的制约

SHRIMP锆石U-Pb年龄测定结果表明,赣南全南正长岩的形成年龄为(161±4)Ma。受地壳混染影响程度最低的正长岩样品具高钾(K2O/Na2O≥1)、富集大离子亲石元素、轻稀土元素和高场强元素(Nb/La≈1.4、Nb/Th≈15)、εNd(t)≈+3.4的特征,属板内“裂谷型”钾质碱性岩(和桂东南地区侏罗纪正长岩类似),而明显不同于“岛弧型”钾质碱性岩。上述结果以及区域岩浆岩组合特征表明,华南内陆侏罗纪的构造环境类似于板内裂谷或“盆岭构造”。

松嫩地块东部新元古代东风山群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

对松嫩地块东部小兴安岭和张广才岭地区前寒武纪变质岩系中东风山群亮子河组石榴子石黑云母片岩,以及张广才岭群红光组的蚀变红柱石二云母片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年。测年结果显示,小兴安岭晨明镇的亮子河组石榴子石黑云母片岩存在3组峰值年龄,分别为757Ma±9Ma、917Ma±10Ma和1709Ma±75Ma;张广才岭钓鱼台地区的红光组蚀变红柱石二云母片岩主要有2组峰值年龄,843Ma±10Ma和927Ma±6Ma,此外还获得2495-1012Ma分散的古—中元古代锆石年龄。上述结果表明东风山群形成于新元古代。结合区域地层资料,可以判定东风山群为一套具有稳定陆缘沉积建造组合特征的中低级变质岩系,其原岩为一套含硼较高的泥质岩、灰岩、炭质泥岩及砂岩。认为原定张广才岭群需要解体,其中部分具有稳定陆缘沉积建造组合特征的富铝片麻岩类、富铝云母片岩类和强变形的大理岩类岩石应归属于东风山群。碎屑锆石的年龄组合特征指示松嫩地块东部存在与格林维尔期有关的新元古代变质基底。

宁中白云母二长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及岩石地球化学特征

宁中白云母二长花岗岩出露于拉萨地块中部,应用SHRIMP锆石U-Pb测年,得到锆石壳部加权平均年龄值分别为190±8Ma、193±7Ma和191±10Ma,代表成岩年龄,属早侏罗世侵入岩;核部的继承锆石年龄值大体可分为2部分:300～500Ma为古生代基底锆石;1000～1500Ma为元古宙基底锆石,个别测点得到2160Ma和2356Ma的古老年龄值,反映源岩比较复杂,并提供了拉萨地块存在中元古-古元古代结晶基底的年龄信息。岩石化学分析结果表明:白云母二长花岗岩的SiO_2为73．14%～78．12%、K_2O为3．42%～5．72%,K_2O＞Na_2 O,AL/CNK为1．22～1．42,刚玉标准分子含量为3．18%～4．69%,属典型的强过铝花岗岩。微量元素Rb含量特别高(410×10^(-6)～737×10^(-6)),Sr含量低(9．2×10^(-6)～49．0×10^(-6)),Ba含量低(20．8×10^(-6)～127×10^(-6));稀土总量低,∑REE为38．59×10^(-6)～97．84×10^(-6),铕亏损中等—强烈(δEu=0．22～0．62);同位素比值^(87)Sr/^(86)Sr为1．150900～0．861037,^(143)Nd/^(144)Nd为0．511879～0．511993,反映岩浆主要来自于上部地壳泥质岩石的部分熔融。宁中白云母二长花岗岩属于S型花岗岩,形成于同碰撞构造环境,成岩时代为早侏罗世,应属于冈底斯构造带印支造山旋回晚期碰撞阶段的产物,对它的综合研究有助于进一步认识和研究冈底斯构造带的历史和构造演化过程。