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。

闽西南玮埔岩体和赣南菖蒲混合岩锆石La-ICPMSU-Pb年代学：对武夷山加里东运动时代的制约

闽西玮埔岩体和赣南菖蒲混合岩位于武夷山构造带南部地区。对NNE向展布的闽西玮埔岩体两个样品进行了锆石La-ICPMSU-Pb测年,获得的年龄为447.1±4.7Ma和440.8±3.4Ma,证明这个岩体不是原来认为的印支期花岗岩,而属于加里东岩体。赣南菖蒲混合岩发育于罗浮岩体的北侧,早期将罗浮岩体归于燕山早期岩体。对混合岩进行的锆石La-ICPMSU-Pb测年,获得的年龄为445.9±3.8Ma,确定这个岩体为加里东期。这些新的高精度年龄学数据为武夷山加里东构造运动时限和性质提供了精确约束。

四川天宝山铅锌矿床硫化物微量元素组成：LA-ICPMS研究

"川滇黔接壤铅锌矿集区"是我国西南大面积低温成矿域的重要组成部分,对于其中铅锌矿床是否属于MVT型矿床存在较大争议。本文以该矿集区中代表性矿床——四川天宝山矿床为例,通过LA-ICPMS原位元素分析,结合元素Mapping,以认识该矿床中闪锌矿和方铅矿微量元素组成特征及其赋存状态。研究表明,矿床中闪锌矿以富集Cd、Ge贫Fe、Mn、In、Sn、Co为特征,这些元素均以类质同象形式赋存于闪锌矿中,但含量变化范围较大,这可能与其成矿流体属于低温混合流体有关,这类盆地卤水流体在长期和长距离运移过程中,流经不同基底地层,活化出其中不同微量元素,因此成分变化较大,但以低温元素为主。此外,矿床中闪锌矿Ge和Cu呈现较好正相关关系,暗示其与Zn置换方式为:nC u^(2+)+Ge^(2+)(n+1)Zn^(2+),这可能是该矿床富集Ge的重要原因之一;矿床中方铅矿以富集Ag、Sb贫Bi为特征,含微量Cd和Tl,类质同象是这些元素主要赋存形式,其置换方式为(Ag)^(1+)+(Sb)^(3+)2Pb^(2+);矿床中Ge主要赋存于闪锌矿中,而方铅矿中不含Ge。总体上,本矿床硫化物微量元素组成与MVT型矿床基本一致,明显有别于喷流沉积型矿床、岩浆热液型矿床和远源夕卡岩型矿床,其成矿温度属于低温范围,成矿流体运移方向可能为深部→浅部。结合其矿床地质地球化学特征,本文认为天宝山铅锌矿床属于MVT型矿床,但其中闪锌矿中富集Cu,而方铅矿中富集Ag,可能暗示其形成具有一定特殊性。

北秦岭西段红花铺俯冲型侵入体LA-ICPMS定年及其地质意义

北秦岭造山带西段红花铺侵入体的岩石类型为中细粒英云闪长岩,具俯冲型花岗岩类的地球化学特征。通过对其中所获锆石的形态及CL图像特征的研究,分辨出3种不同成因的锆石,通过高精度的LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)单颗粒锆石微区U-Pb同位素年龄测定,获得(1 765.1±8.4)M a、(450.5±1.8)M a、(413.5±1.3)M a的3组年龄值,分别为继承锆石年龄、成岩锆石年龄和变质锆石年龄,代表了3期构造-热事件的时限,可能是吕梁运动和加里东运动在北秦岭西段的地质记录。红花铺侵入体英云闪长岩(450.5±1.8)M a的成岩年龄可能代表了北秦岭西段早古生代俯冲带岛弧的形成时代。红花铺俯冲型侵入体的形成时代及构造环境的确定,对研究北秦岭造山带元古宙—早古生代大地构造格局、构造演化及中国大陆动力学机制具有重要意义。

西藏拉萨地块松多榴辉岩的锆石Lu／Hf同位素研究及LA-ICPMS U-Pb定年

最近在青藏高原拉萨地块中发现一条榴辉岩带。榴辉岩带位于拉萨北东近200km 处的松多乡一带,呈近东西方向延伸,至少长60km,宽2km～3km。锆石样品选自新鲜的榴辉岩样品,共测了39个数据点,其中前19个数据点仅做 Lu-Hf同位素分析,后20个数据点既做了锆石原位 Lu-Hf 同位素分析,同时也做了锆石原位 LA-MC-ICPMS U-Pb 定年。结果表明,松多榴辉岩锆石 Hf 同位素组成比较均一,具有高^(176)Hf/^(177)Hf 和低^(176)Lu/^(177)Hf 特征,^(76)Hf/^(177)Hf 和^(176)Lu/^(177)Hf 值分别变化在0.2829651～0.2830295和0.000002～0.000008之间,其可能代表全岩体系在变质作用发生时的平均 Hf 同位素组成。松多榴辉岩的高^(176)Hf/^(177)Hf 和低^(176)Lu/^(177)Hf 组成特征可能跟其高压变质作用以及在变质作用过程中形成石榴子石矿物有关。ε_(Hf)(0)变化于6.8～10.0,表明在其变质过程中,变质流体有亏损地幔物质的加入。LA-ICPMS 锆石 U-Pb 定年,所获得加权平均年龄260Ma±16Ma,为变质年龄。从而进一步确定了松多榴辉岩变质事件发生在二叠纪。

湘东南黄沙坪花岗岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征

湘东南花岗岩带位于南岭花岗岩带中段,包含以千里山、骑田岭等为代表的花岗岩类和以水口山、铜山岭及宝山为代表的花岗闪长岩类。黄沙坪花岗岩体与前者相邻产出,在岩石地球化学上也具有相类似的特征,其主量元素表现为高硅、高钾、高K2O／Na2O比值,低磷,微量元素以富集Rb、Th、U、K、Ta、Nb,贫Ba、Sr、P、Eu、Ti为特征,具有明显的Eu负异常。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb原位定年方法,测得黄沙坪花岗岩的年龄为161．6±1．1Ma,也与区内千里山(162．55±3．25Ma)、骑田岭(161±2Ma)等花岗岩岩体的年龄基本一致,代表了湘东南乃至南岭地区燕山期花岗岩的主要形成时期。因此本文认为,黄沙坪花岗岩体与千里山、骑田岭等岩体属于同一类型,岩石成因可能与印支造山运动后的岩石圈伸展有关,形成于地壳物质的部分熔融;而与水口山、铜山岭和宝山等花岗闪长质岩体有较明显差异。

华南陆壳基底的幕式生长——来自广东古寨花岗闪长岩中锆石LA-ICPMS定年的信息

本文报道了粤东古寨岩体花岗闪长岩中锆石的多成因、多阶段LA-ICPMS U-Pb同位素年龄值。由此说明,华南陆壳基底可能具有多旋回幕式生长的特征。其生长幕较为精确的峰期时间(36个数据)依次为-3.1 Ga、2.7 Ga±、1.8 Ga±、1.6 Ga±、1.1 Ga±、0.91 Ga±、0.51 Ga±、0.20-0.10 Ga。同时表明,古寨岩体属于加里东早期,其成岩时间为507±17 Ma(MSWD=0.03)。此外,对比收集到的华南508个、澳大利亚1178个基底年龄数据,探讨了华南基底地壳形成和生长的几个相关问题。

内蒙古乌拉山地区大桦背岩体中锆石LA-ICPMS研究与成岩过程模拟

内蒙古乌拉山地区大桦背岩体为弱过铝质偏碱性花岗岩岩体.通过对岩体中LA-ICPMS锆石U-Pb年代学分析可知,该岩体形成于(330±10)Ma.岩体不存在明显的锆石分异现象.全岩的锆饱和温度(765℃)与岩体中平均锆石Ti温度计(780℃)相近,结合锆石阴极发光结构观察及锆石年龄数据可知,该岩体并不存在继承锆石.通过对岩体成岩过程的模拟,得到了在200MPa下1100—709℃干体系矿物相图及各矿物相随温度下降的成分变化趋势.岩浆在1069℃达到液相线,首先结晶矿物为透长石;至709℃残余岩浆量小于4%,其中1069—719℃最大程度接近于实际情况.结合实际岩石薄片的观察可知岩体形成时至少在局部经历了矿物等压平衡结晶过程.

矿物原位LA-ICPMS微量元素分析及其在矿床成因和预测研究中的应用进展

随着激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术(LA-ICPMS),短波近红外光谱分析技术(SWIR)以及其它微区分析技术的飞速发展,矿物原位微量元素组成的相关研究已成为地球科学领域的热点。目前国内外的研究主要集中在利用矿物微量元素组成来反演成矿流体的性质和演化规律,示踪成矿物质的来源,约束岩石和矿床的成因,并进行成矿带的识别和矿化中心的预测,特别是近十多年,在应用矿物微量元素组成特征进行矿床预测和勘探方面取得了巨大的进展。本文简要综述了国际上该领域近年来上述有关方面的研究现状和取得的主要进展,并重点总结和论述了部分重要矿物的原位微量元素研究在成矿预测应用方面所取得的最新成果,包括:(1)通过对岩浆成因矿物,如斜长石、锆石、磷灰石和磁铁矿等元素组成研究进行成矿潜力的判别;(2)通过热液蚀变矿物,如绿帘石,绿泥石,磁铁矿和明矾石等的元素组成来预测矿化中心的方向和位置,同时进行含矿性和成矿潜力的判别。文章认为,随着微区分析技术的飞速发展,矿物原位微量元素组成的研究已成为地球科学领域特别是矿床学和勘查学的研究热点。继续加强矿物原位LA-ICPMS微量元素分析技术及相关基础研究,进一步探索和应用不同矿物微量元素组成特征来建立精确的勘探指针,有效指导深部矿床勘查,是下一步的主要发展方向。

青海南祁连晚奥陶世火山岩LA-MC-ICPMS锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

南祁连晚奥陶世多索曲组由火山碎屑岩、火山熔岩和沉积岩组成,火山岩类型从玄武岩连续变化到英安岩,为钙碱性系列组合。采用LA-MC-ICPMS锆石U-Pb定年法,在多索曲组火山岩中首次获得^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值为(449.9±1.5)Ma、(449.5±1.8)Ma,确定该套火山岩形成于晚奥陶世。地球化学分析表明,该套火山岩总体具有高Al_2O_3、低TiO_2特征,富集大离子亲石元素(Sr、Rb、Ba)和不相容的高场强元素(U、Th)及轻稀土元素(La、Ce),亏损Ta、Nb、P、Ti以及强相容元素Cr、Ni。稀土总量较高,轻稀土元素(LREE)富集型,Eu弱正异常至弱负异常。综合分析认为该套火山岩形成于活动大陆边缘/岛弧环境。

湘南上堡花岗岩中电气石LA-MC-ICPMS原位微区硼同位素分析及地质意义

电气石的LA—MC—ICPMS原位微区硼同位素分析方法是最近几年新兴的一种高效经济的硼同位素分析方法。对上堡晚白垩世含电气石二云母花岗岩的电气石进行LA—MC—ICPMS原位微区的硼同位素研究发现，其具有非常均一的¨B／mB比值（3．9908～3．9979）~H万¨B值（加权平均为（一12．86＋0．19）‰）。结合区域地质资料以及其他已有的硼同位素资料，提出上堡花岗岩中硼来源于沉积岩，可能的源区是邻近花岗岩体的石炭一二叠系的沉积地层或深埋在地壳中的沉积物质。在晚白垩世，华南处于伸展的背景中，幔源岩浆的底侵带来的巨大的热源使地壳中的沉积物质发生熔融，形成强过铝质的花岗质浆，在岩浆演化的晚期形成电气石。

安徽庐枞盆地罗河铁矿床中榍石LA-ICP-MSU-Pb定年及其意义

罗河铁矿床位于长江中下游铁铜金成矿带庐枞矿集区,已探明资源量约10亿吨,是成矿带内最大的铁矿床。矿床主成矿阶段广泛发育热液成因榍石,以榍石-硬石膏-磷灰石组合为特征,在矿床-800^-900m和-1500^-1600m两个不同深度稳定发育,为确定成矿时代和成矿流体演化提供了良好的研究对象。本次工作对罗河铁矿床深部和浅部两层矿体中热液榍石开展了年代学及地球化学研究,结果表明榍石中存在(Al,Fe)^(3+)+(F,OH)^-=Ti^(4+)+O^(2-)置换反应,并富含Zr、Nb和REE等元素。榍石中Zr含量估算矿床成矿温度约700℃,指示玢岩型矿床比矽卡岩型铁矿床具有更高的成矿温度,高温条件有利于Ti元素的迁移。榍石的稀土元素配分图均呈现出明显右倾,并具较高的稀土元素总量以及明显的负Eu异常特征,轻稀土富集表明其结晶早于磷灰石和绿帘石等矿物,形成于高温热液环境,不同深度榍石的Eu异常变化表明成矿流体的氧逸度从深部到浅部有所升高。热液榍石原位微区LA-ICPMS U-Pb定年结果表明,上、下两层榍石形成时代分别为130.0±0.9Ma和129.1±0.8Ma^129.7±0.8Ma,表明罗河铁矿床两层矿体是同一成矿系统的在不同深度的产物。矿床成矿时代与区内隐伏闪长岩体成岩时代一致,结合矿床地质特征研究,本文认为闪长玢岩是矿床的成矿母岩。罗河铁矿床属于燕山晚期岩浆热液活动的产物,形成于区域早白垩世岩石圈减薄的环境。

东准噶尔地区晚古生代向南增生：来自A型花岗岩的启示

大加山碱性花岗岩位于卡拉美丽-哈尔里克花岗岩带的中段,主要为中细粒钠铁闪石花岗岩。大加山碱性花岗岩锆石LA-ICPMS年龄为284±1Ma。该花岗岩具有富碱(A/CNK<1,AR=3.9～6.67)和具有高的FeO^T/MgO和10000×Ga/Al值,而钙和铝含量较低的特征,相对富集稀土元素REE(除Eu)元素、大离子亲石元素(Rb、U、Th、K),而强烈亏损Ba、Sr、P、Ti、Eu元素的特征。同时其Y/Nb(2.71～3.75)>1.2。这些说明大加山岩体为二叠纪A_2型花岗岩。东准噶尔和天山地区各花岗岩带年龄有向南为逐渐年轻的趋势,这与新疆北部由北向南增生的方向一致。因此,可能是侧向增生与垂向增生均表现出向南增生极性。

安徽铜陵狮子山矿田岩浆岩锆石U-Pb年龄意义

铜陵地区中酸性侵入岩与广泛分布的铜、金矿床有着密切成因关系。为有效限定狮子山矿田内岩浆活动时代，对其中岩性由辉石闪长质、石英闪长质至花岗闪长质的侵入岩体进行系统的锆石LA-ICPMS定年研究，获得南洪冲花岗闪长岩的“Pb／238U年龄为141．2±1．6Ma。在辉石闪长岩和石英闪长岩中发现继承锆石（继承锆石构成的核部），为揭示分散复杂的年龄中包含的地质意义，通过综合相关研究成果，做207Pb／235U-206Pb／238U图解，发现年龄介于太古宙到古元古代和年龄介于中元古代到早白垩世的投影点分别构成了不一致直线（下交点年龄分别为1785-69^＋64Ma，141．9±8．1Ma；上交点年龄分别是2795-80^＋92Ma，1290±12Ma，其中，141．9±8．1Ma与燕山期岩浆活动时代相一致，而三个较为古老的交点年龄与年轻地壳中锆石的统计峰值年龄（2．7Ga、1．9Ga、1．2Ga）较为接近，暗示了壳源物质加入的可能性；通过把已发表的岩浆成分数据代入由锆石结晶实验获得的公式，得到Zr饱和温度，辉石闪长岩为650-700℃，石英闪长岩为750～790℃，花岗闪长岩为750～760℃。饱和温度、Zr-SiO2图解和继承锆石出现的事实，共同表明狮子山矿田内岩浆温度偏低。

中祁连东段什川杂岩基的岩石化学特征及年代学研究

祁连造山带被托菜南山-了高山构造带及宗务隆山-贵得构造带分为北祁连、中祁连及南祁连构造带。什川岩基位于中祁连构造带东部,由闪长岩、斜长花岗岩、二长花岗岩组成;对二长花岗岩进行U-Pb单颗粒锆石微区LA-ICP-MS同位素测定,获得444.6Ma及414.3Ma两组加权平均年龄,前者代表岩石的形成年龄,后者代表构造热事件年龄。二长花岗岩主量元素W(SiO_2)=68.66%～80.77%,w(K_2O)/w(Na_2O)>1和A/CNK介于0.95～1.21间,总体为钾质钙碱性过铝质花岗岩。岩石富集LILE元素(K、Th、Rb、Ba等),亏损HFSE元素(Ta、Nb、Y等);稀土元素总量较高(∑REE多介于109.05×10^(-6)～322.66×10^(-6)),轻重稀土强烈分馏(∑LREE/∑HREE介于7.92～31.68),稀土元素分配模式为轻稀土富集型,具中等-强Eu负异常(δEu=0.26～0.58)。岩石矿物组合及岩石地球化学特征共同表明,什川岩基为中上地壳泥砂质岩石部分熔融而成,形成温度较低,为加厚地壳拆沉熔融成因。这为祁连造山带构造演化及其深部动力学机制研究提供了新的资料。

北秦岭西段唐藏石英闪长岩岩体的形成时代及其地质意义

在对陕西宝鸡一带进行地质大调查时,发现北秦岭造山带西段的唐藏石英闪长岩体具有埃达克岩的特征。利用阴极发光、LA-ICPMS方法对唐藏石英闪长岩的单颗粒锆石进行了U-Pb测年,所选锆石晶体均呈长柱状,振荡环带发育,Th/U=0.33～1.10,为典型的岩浆成因锆石。测试的29个样品的206Pb/238U加权平均年龄为(454.0±1.7)Ma,各测点206Pb/238U表面年龄与加权平均年龄在误差范围内近于一致,因此,这一数值代表岩浆生成年龄。结合北秦岭造山带西段代表洋壳残片的关子镇、岩湾蛇绿(混杂)岩形成时代,说明早古生代古秦岭丹凤洋沿商丹带一线向北发生俯冲消减作用,(454.0±1.7)Ma可能代表俯冲消减的初始时期。研究结果为北秦岭早古生代造山作用过程、壳幔相互作用及大陆动力学的研究提供了重要的依据。

新疆西天山备战铁矿流纹岩的形成时代及其地质意义

大哈拉军山组火山岩在西天山分布范围较大,不同区域沉积建造具有不同的岩石组合特征和相对较长的时间跨度(约40Ma)。从西天山西段巩留—特克斯地区的晚泥盆世(>363Ma)、中部新源城南沿那拉提北坡地区的早石炭世(约354Ma),一直到东段拉尔敦达坂一带的晚石炭世(约313Ma),整体表现出从西到东逐渐变年轻的趋势。近年在西天山地区发现有较多的金、铁、铜矿床,赋矿围岩均为大哈拉军山组火山岩,总体呈北部富金,中部富铁铜的特征。备战铁矿是西天山中部阿吾拉勒矿集区一个重要的大型铁矿床,铁矿赋存在石炭纪大哈拉军山组火山岩中。对备战铁矿赋矿的英安岩及侵入于英安岩中的花岗岩进行单颗粒锆石LA-ICPMS U-Pb同位素测年。英安岩获得2组同位素年龄数据,分别为329.1Ma±1.0Ma和296.7Ma±2.0Ma。花岗岩的定年结果为307Ma±1.2Ma。测试结果表明,备战铁矿区英安岩的形成时代为329.1Ma±1.0Ma,属于早石炭世中期的岩浆活动事件;花岗岩体的形成时代是307Ma±1.2Ma,代表了晚石炭世的岩浆侵入事件;英安岩中296.7Ma±2.0Ma(晚石炭世—早二叠世)的年龄代表英安岩中的锆石封闭系统受到后期花岗岩侵入热事件的影响,发生改变重新形成的年龄。

西藏南部桑日群火山岩的时代:来自晚期马门侵入体的约束

位于拉萨地块南缘的桑日群火山岩通常被认为是新特提斯洋沿拉萨地块南缘向北俯冲消减的产物,但其喷发持续时间一直没有得到有效约束。在桑日群火山岩系中识别出一套稍晚于桑日群火山岩的侵入岩脉,脉岩中的锆石用U-Pb LA-ICPMS法测得年龄为(93.4±1.1)Ma。据此认为桑日群火山岩的喷发时间应不晚于93.4 Ma。前人的研究表明桑日群的活动时限可以追溯到晚侏罗世-早白垩世,因此其所代表的新特提斯洋的俯冲消减至少从晚侏罗世延续到了93.4 Ma左右。另一方面,这些侵入岩脉的地球化学特征明显不同于俯冲成因的桑日群弧火山岩,如埃达克岩(麻木下组)和钙碱性的火山岩(比马组),而与东部朗县和里龙一带的侵入岩非常相似,它们很可能是板片俯冲导致的加厚下地壳部分熔融的产物。这种差异暗示在新特提斯洋俯冲消减过程中其深部动力学环境发生了较大的改变。