变质锆石拉曼光谱研究--以大别造山带为例

对大别山的道士冲辉石岩、双河榴辉岩和碧溪岭石榴橄缆岩的锆石进行了激光拉曼探针，阴极发光（CL）观察和U、Th等微量元素的微区分析及U－Pb同位素测定，发现锆石拉曼光谱波数和半高宽都能指示其蜕晶化程度，但对于高度蜕晶化锆石，波数已经不再完全适用，而只能通过其特征谱峰半高宽来确定。碧溪岭石榴橄榄岩锆石微区微量元素和拉曼探针分析发现，半高宽和Th/U比正相关，这是由岩浆锆石在变质过程中不同程度的固态重结晶作用造成的，其可能曾经遭受过约220Ma的热事件扰动。双河榴辉岩锆石则可能遭受了流体参与下的变质重结晶作用的影响。锆石重结晶作用是变质岩中锆石年龄和化学组成变化的主要原因。     

大别造山带北部石竹河片麻岩的锆石U—Pb年龄及其地质意义

大别造山带北部石竹河二长片麻岩的锆石U-Pb年龄测定结果表明,其原岩形成时代为707±42Ma,在229±18Ma曾受到高温变质作用。这一结果表明印支期变质作用不仅反映在大别造山带南部的变质岩中,而且造山带北部的部分变质岩也保存了这一重要记录。大别造山带北部存在印支期变质年龄的片麻岩、榴辉岩或残留相表明,该地块与造山带南部一样是印支期板块俯冲碰撞中俯冲板块的一部分。华北和扬子板块的碰撞缝合线可能位于大别造山带的北侧。     

大别造山带核部桃园寨火山岩锆石U-Pb定年及其地质意义

应用U-Pb和二次离子探针(法国产SIMS 1270)U-Pb法对大别造山带核部桃园寨火山岩中的锆石进行了年龄测定,给出其形成年龄为136～129 Ma。这一研究表明,大别造山带核部存在晚侏罗世—早白垩世火山活动和火山盆地,也说明在这一时期,该区的构造环境与北淮阳地区相似。据现残存的火山地貌和标高,及相邻的北淮阳地区的中生代火山盆地及火山沉积物的厚度,推测其剥蚀深度约 3000 m。     

大别造山带超高压变质岩和镁铁质岩浆岩锆石U-Pb年代学的TIMS和SIMS法定年结果比较

大别山已报导的锆石U-Pb年龄数据的综合对比表明大别山超高压变质岩的变质锆石的ID-TIMS年龄变化范围为212～238Ma(平均值为225.8Ma),SHRIMP单个样品年龄平均值变化范围219～231Ma(平均值为224.2Ma),二者吻合得很好。已报导的Cameca IMS 1270锆石U-Pb年龄显示较大变化。瑞典及美国有关实验室用Cameca IMS 1270得到的年龄值与ID-TIMS法给出的结果一致,但法国CNRS-CRPG离子探针国家实验室用Cameca IMS 1270获得的两个年龄值(248±16Ma,254±38Ma)的中心值显著高于其它ID-TIMS和SHRIMP的测定结果。对大别山镁铁-超镁铁岩岩浆锆石U-Pb年龄的统计结果表明,用ID-TIMS法得到的年龄均集中在123～130Ma,SHRIMP年龄变化范围为125～129Ma,二者仍吻合很好。而在法国CNRS-CRPG离子探针国家实验室得到的年龄平均值为144.5Ma,也显著高于ID-TIMS和SHRIMP法的定年结果。因此已报导的法国CNRS-CRPG实验室用Cameca IMS 1270得到的大别山U-Pb锆石年龄结果可能存在偏高的系统偏差,其年龄数据不适于用来讨论地质事件中的精细年代学问题。此外,锆石SHRIMP单点分析年龄值具有较大的随机误差,在一个符合正态(高斯)分布的数据群中,只有平均值才有意义,而那些位于正态分布边缘的少量偏离平均值的单点分析年龄值本身并不具有特殊的地     

大别-苏鲁造山带高级变质岩中锆石微区U，Th和Pb化学组成特征统计

对大别-苏鲁造山带27个高级变质岩(以榴辉岩和片麻岩为主)中锆石进行了337次微区离子探针U.Th和Pb测定和U-Pb年龄研究。根据测定点年龄的不同，可以把变质岩中锆石分成三种不同成因区域，一是变质岩原岩(继承)锆石区域，它遭受了不同程度的变质重结晶作用，其^206Pb/^238U年龄值大于277Ma；二是三叠纪高压.超高压变质阶段形成的变质锆石区域，其年龄限定为273-184Ma；三是碰撞造山变质作用后形成的锆石区域，其年龄小于148Ma。对三种类型锆石中U，Th和Pb特征分析发现：片麻岩锆石中U的含量是榴辉岩类锆石中U的丰度的两倍，片麻岩类和榴辉岩类锆石中Th的丰度大致相近。各类岩石变质阶段形成的变质锆石和原岩锆石区域相比，U含量有升有降，而Th含量则大幅下降，下降幅度一般在2-10倍，高者可达20-30倍以上。除石榴石橄榄岩外，各类岩石变质锆石中区域的Th/U比都小于0.1，这是判断高压-超高压变质成因锆石的极重要化学指标。大别山超高压变质阶段后形成的锆石的Th/U比多数类似于其原岩锆石，少数接近变质锆石，说明白垩纪后期热扰动对变质岩中已存在的锆石的影响如同岩浆结晶过程。各类岩石中锆石Pb的含量变化比较复杂，Pb-U正相关性表明锆石中普通铅含量很低，绝大部分为放射成因铅。     

大别造山带晚古生代再循环锆石：合肥盆地新生代基性岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素证据

大陆俯冲带通常是由大洋俯冲带发展而形成的,因而大陆造山带内通常会同时记录大洋俯冲和大陆俯冲阶段的信息。位于中国中东部的大别造山带记录了丰富的三叠纪华南、华北板块陆—陆碰撞信息,但几乎完全缺失晚古生代大洋俯冲阶段证据。基于古生代地质事件相关岩石可能被掩盖于合肥盆地底部或在大陆俯冲过程中被运移至地幔深部的推测,针对合肥盆地中部出露的玄武岩和辉绿岩开展了详细的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析。测试结果显示,大蜀山辉绿岩和小蜀山玄武岩均获得了较多的晚古生代年龄结果,加权平均年龄分别为338 Ma、270 Ma和349 Ma、273 Ma,鸡鸣山辉绿岩则主要表现为早白垩世年龄。这些基性岩浆岩中锆石年龄结果表现为连续分布的特征,2个最小的年龄结果指示了新生代基性岩浆活动的发生时间,其他锆石则来自于古老岩石的再循环。对高温条件下的锆石保存机制以及锆石来源的综合分析,可以得出合肥盆地基性岩中的晚古生代锆石来源于古特提斯洋俯冲形成的岩浆岩。三叠纪大陆俯冲阶段部分晚古生代岩浆岩被俯冲板片运移至地幔深部,而后在新生代太平洋板块俯冲过程中与深部地幔一起部分熔融而形成合肥盆地新生代基性...     

激光探针等离子体质谱法（LAM—ICPMS）用于年龄锆石U—Pb定年

利用激光探针等离子体普（ＬＡＭ－ＩＣＰＭＳ）技术对中生代锆石进行了详细的２０６Ｐｂ／＾２３８定年研究。采用线扫描（Ｌｉｎｅ ｓｃａｎ）进样法减小了传统的剥深（Ｄｅｐｔｈ ｐｒｏｆｉｌｅ）进样法所引起的激光熔蚀分异效应;优化仪器参数可三ＩＣＰ－ＭＳ对Ｐｂ和Ｕ的质量歧视效应。测得了精确的＾２０６Ｐｂ／＾２３８Ｕ比值及年龄。研究结果表明,均匀颗粒锆石的＾２０６Ｐｂ／＾２３８Ｕ比值测量精度为２％～１０％,     

中天山北缘华力西期造山作用——变质岩锆石U-Pb年代学限定

笔者对中天山微陆块北缘托克逊干沟地区角闪岩相变质岩中的锆石进行了U-Pb年代学研究,结果证明变质沉积岩中的碎屑锆石记录了从太古宙至元古宙(3320～530 Ma)的源区岩浆热事件,变质火成岩中的岩浆锆石记录了新元古代晚期(550 Ma)的岩浆作用,而变质锆石记录了晚泥盆纪(385～360 Ma)的变质作用。这一定年结果表明,中天山微陆块北缘的造山作用很可能发生在华力西期,中天山微陆块形成于新元古代以前,但并没有经历前寒武纪变质作用,具有与塔里木克拉通明显不同的前寒武纪构造演化历史。因此,中天山微陆块很可能是一个独立的块体,并不支持其是从塔里木板块分离出来的观点。     

阿尔金断裂带的形成时代——来自于同构造生长锆石U—Pb SHRIMP定年证据

阿尔金断裂带位于青藏高原北部边缘,它是一条亚洲大陆内部巨型的ENE向断裂体系,以具有巨大左行走滑位移和非常醒目的线性特征而引起中外地质学家的关注.尤其它与青藏高原是否存在成生联系,是国内外地学界关注的焦点,而其中阿尔金断裂带形成的时代则又是焦点中的焦点.因此,对阿尔金断裂带的形成时代存在较大的分歧和看法是不言而喻的.     

Interpretation of discordant U-Pb zircon ages: An evaluation

The most widely used technique for the determination of high precision mineral growth ages in igneous and metamorphic rocks is dating of zircons with the U-Pb method. The interpretation of these ages, particularly in metamorphic settings, is hampered by an incomplete understanding of the common phenomenon of partial Pb-loss in zircon. In principle, this Pb-loss may occur in four very different ways: diffusion in metamict zircon, diffusion in pristine zircon, leaching from metamict zircon and recrystallization of metamict zircon. Here it is argued that, under conditions common in the continental crust, Pb-loss is only possible in partially to strongly metamict zircons. Pb-diffusion in the pristine zircon lattice is insignificant up to temperatures of at least 1000 °C. Pb-loss is only possible if the zircons experienced a time interval below their annealing temperature of about 600–650 °C, because only below this temperature can the lattice damage through α-decay and spontaneous fission accumulate. Zircons that remain above this temperature do not lose Pb by diffusion and will stay closed systems. Complete resetting of the U-Pb system in zircon under crustal conditions is only possible through dissolution and reprecipitation of zircon. Partial resetting results from recrystallization, leaching or diffusion in metamict zircon. As a consequence, special care has to be taken to interpret lower intercepts on concordia diagrams defined by discordant U-Pb data. Lower intercept ages may be significant only if they are defined by zircons with low U-content (<100 p.p.m.) or if confirmed by other geochronological methods. In addition, the accuracy of the lower intercept should be confirmed by abrading the zircon fractions that define the discordia.     

大别山造山带东南部天柱山花岗岩类侵入体的特征及其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

大别山造山带内广泛发育晚中生代的花岗岩类侵入体,天柱山岩体是其中的一个典型代表,位于分隔南大别超高压变质带与北大别杂岩之间的五河-水吼断裂带附近.该岩体是个由多期次侵位构成的复式岩体,自早到晚依次为闪长岩→石英正长岩/花岗闪长岩→碱长花岗岩.整个杂岩体属高钾钙碱性系列,但碱长花岗岩的地球化学性质与构成杂岩体的其他类型岩...     

滇西高黎贡山群变质岩的锆石年龄及其构造意义

被认为是腾冲-梁河地块前寒武纪结晶基底的滇西高黎贡山群变质岩系,其原岩及变质时代长期争论不休。岩相学和地球化学表明,组成高黎贡山群的黑云二长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩和变粒岩的原岩均为岩浆岩。首次对这些变质岩进行原位锆石U-Pb定年,分别获得497.8±7.2Ma～500±14Ma、83.5±0.9Ma的岩浆结晶年龄和459±5Ma、55.2±1.1Ma的变质年龄。结合相邻区碎屑锆石年龄及其区域对比分析,认为腾冲-梁河地块高黎贡山群中以石英片岩、石英岩为主体的原始沉积岩系可能形成于新元古代,应与拉萨地块有密切的亲缘关系。在早古生代环冈瓦纳大陆周缘造山过程中被寒武纪花岗岩侵入并发生变质作用;在新特提斯俯冲过程中,经历了晚中生代的安第斯型造弧作用;在印度与欧亚大陆碰撞过程中,又经历了新生代的岩浆作用、变质作用以及走滑剪切形成糜棱岩化作用。     

羌塘盆地变质岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

笔者在位于北羌塘的玛尔果茶卡发现了具有区域变质特点的副变质岩组合,岩性为含蓝晶石矽线石长英质片麻岩、含蓝晶石夕线石绢云母石英片岩。1:25万区域地质调查将这套岩石命名为前奥陶纪齐陇乌如岩组,呈断续出露的小型穹隆分布在中央隆起带北缘附近。笔者对片麻岩中的锆石进行了SHRIMP年龄分析,获得锆石年龄347~2827Ma。本文对不同年龄段所反映的构造热事件及其地质意义进行讨论。     

High precision U-Pb zircon ages for Mesozoic igneous rocks from Hong Kong

Sixteen new high precision U-Pb zircon ages are reported from Jurassic and Early Cretaceous silicic volcanic and plutonic rocks of Hong Kong. When combined with the existing age dataset, the new ages constrain more tightly the timing of major periods of volcanism and plutonism at 162.6 ± 4.5 Ma, 146.7 ± 1.1 Ma, 143.0 ± 1.0 Ma and 140.8 ± 0.6 Ma. However, two ages of 151.9 ± 0.2 Ma and 148.1 ± 0.2 Ma, from eastern New Territories and southern Hong Kong indicate additional and therefore more continuous, albeit pulsed, magmatic activity than previously thought.     

西藏长青温池波弄贡变质带片麻岩锆石 ELA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

西藏林芝至通麦一带出露大面积变质岩,变质岩中含长柱状锆石。长柱状锆石晶体形态特征、矿物包裹体、CL图像及Th/U比值在0.1～0.4之间,表明锆石主要来自火山岩,受后期变质流体改造。长柱状锆石ELA-ICP-MSU-Th-Pb年龄为(40.7±0.3)Ma,MSWD=2.35。变质流体改造边缘部分年龄和核部年龄基本一致。长柱状锆石特征及年龄表明长青温池至通麦一带片麻岩原岩为新生代含火山物质的沉积岩而不是元古宙变质基底。     

华北克拉通北缘八当山火山岩及变质石英闪长岩锆石U-Pb年龄与岩石地球化学特征

赤峰东部郎郡哈拉地区变质石英闪长岩侵入到八当山火山岩中。用LA-ICP-MS技术,测得赤峰郎郡哈拉地区片理化流纹岩和变质石英闪长岩锆石~(206)Pb/~(238)U年龄分别为387.6±2.8Ma(MSWD=0.27,n=26)和387.1±2.3Ma(MSWD=0.34,n=28),可分别代表片理化流纹岩和变质石英闪长岩的形成年龄,属于中泥盆世岩浆活动的产物。根据地球化学特征,片理化流纹岩具有高硅、碱、铝,贫铁、镁、钙及过铝质的特征,属于钙碱性系列岩浆。轻、重稀土元素分馏较弱,具有弱负Eu异常。该片理化流纹岩具富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,有明显的Ti、Nb和Ta负异常,Ti/Y和Zr/Y值较低,显示壳源特征。变质石英闪长岩具有高铝、铁、镁、钙及过铝质的特征,属于钙碱性系列岩浆。轻、重稀土元素分馏较弱,具有弱负Eu异常。该变质石英闪长岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,有明显的Ta、Nb、Y负异常,显示出壳幔混源特征。构造环境判别显示,二者形成于活动大陆边缘,是大洋板块俯冲后的产物,可能与白乃庙岛弧和华北克拉通北缘碰撞后的伸展环境有关。     

柴达木盆地北缘超高压变质岩的围岩长英质片麻岩锆石LA-ICP-MS定年

柴达木盆地北缘大柴旦地区超高压变质岩的围岩——长英质片麻岩的主要矿物组合为石榴子石+蓝晶石+多硅白云母+条纹长石+石英+斜长石,形成压力在800MPa以上。在阴极发光图像内部结构研究的基础上,利用LA-ICP-MS对该长英质片麻岩中锆石的变质微区进行了详细的原位微区U-Pb定年,得到206Pb/238U加权平均年龄为427.2Ma±4.5Ma,对应的Th/U为0.01～0.06。该年龄与本区已有的榴辉岩的围岩超高压泥质片麻岩、石榴子石橄榄岩的变质年龄在误差范围内一致。