硅酸盐岩石中微量碳酸盐的碳氧同位素分析及其应用

硅酸盐岩石中总是或多或少地含有一些微量碳酸盐 ,但是至今尚未对其碳氧同位素地球化学开展研究。本文建立了对硅酸盐岩中微量碳酸盐的碳氧同位素分析方法 ,并以大别山双河地区两种片麻岩为例 ,讨论了其地球化学应用。对比实验证明 ,微量法可以将碳含量检出限降低至 2 2 0 μg。大别山双河两种片麻岩中微量碳酸盐的碳氧同位素测量发现 ,黑云母副片麻岩与花岗质正片麻岩具有明显不同的特征。副片麻岩的碳含量较高 ,δ1 3 C值为 - 4.5‰～ 0‰ ,指示其原岩为正常海相沉积环境 ,并与邻近大理岩的原岩沉积环境不同。正片麻岩的碳含量较低 ,δ1 3 C值为 - 2 3.4‰～ - 2 .1‰ ,反映出地表有机碳对岩浆岩原岩的混染。两种片麻岩中碳酸盐与硅酸盐全岩之间的氧同位素分馏既有处于平衡状态 ,也有处于不平衡状态。     

西澳大利亚伊尔冈地块西北埃拉比迪地区高级变质片麻岩的演化

在埃拉比迪(Errabiddy)地区,片麻杂岩位于西伊尔冈太古宙片麻岩区和加斯科尼省之间的过渡带中,太古宙片麻岩由于元古宙的变形、变质作用和火成活动而经受了广泛的改造,过渡带由两个地区的元古宙剪切带定界,虽然过渡带内部的片麻理和岩性层理随太古宙地层走向,而元古宙变形控制着狭窄的糜棱岩带。2650Ma的岩石钻孔花岗岩(Rocky Bore Granite)侵入于过渡带南部边缘的片麻岩中,提供了片麻岩的最     

对地球上最古老岩石的研究和太古宙划分

在30届国际地质大会上，地球上最古老岩石的研究和太古宙划分受到了极大关注。本文重点介绍了世界不同地区古老地壳的研究进展，包活西格陵兰的Itsaq片麻岩、巴西的古老岩石、西伯利亚的古老岩石和中国太古宙地层的主要特征等。同时介绍了太古宙划分方面的研究进展。     

塔里木克拉通北缘库鲁克塔格地块太古宙基底组成与地壳演化

塔里木克拉通太古宙岩石主要出露在库鲁克塔格、北阿尔金、铁克里克和敦煌等四个边缘基底隆起带。库鲁克塔格地块位于塔里木克拉通东北缘，其中有可靠年代学报道的太古宙岩石主要出露在库尔勒、辛格尔、兴地和帕尔岗塔格四个地区。库鲁克塔格地块的太古宙岩石主要由长英质正片麻岩(含TTG片麻岩)和少量以包体产出的斜长角闪岩组成，真正的太古宙表壳岩较少见。本次研究在库尔勒地区对长英质正片麻岩和石英岩开展锆石SHRIMP U- Pb测年分析，2个长英质正片麻岩样品的年龄分别为2695±9 Ma和2705±8 Ma；石英岩样品中的碎屑锆石核最小年龄峰为2513 Ma，石英岩有可能是太古宙沉积岩；上述岩石样品都经历了古元古代早期 (1. 9~1. 8 Ga)高级变质作用。地球化学分析发现，库鲁克塔格地块新太古代长英质片麻岩的原岩有多种岩石类型，这些长英质岩石都形成于与俯冲作用有关的岛弧构造背景。基性的斜长角闪岩和变质辉长岩可能产出于不同的背景，一部分来源于岛弧地幔楔的部分熔融，另一部分则可能来自于大洋板内，以洋脊玄武岩为主。库鲁克塔格地块太古宙岩石具有2. 7 Ga和2. 5 Ga两个年龄峰值，2. 7 Ga岩浆事件主要发生在库鲁克塔格西部地区，锆石的εHf(t)值既有正值也有负值，表明这一时期地壳生长和改造同时并存；~2. 5 Ga的岩浆活动分布范围较为广泛，全岩εNd(t)和锆石εHf(t)值以正值为主，暗示这一时期可能存在显著的大陆地壳生长。     

对地球上最古老岩石的研究和太古宙划分

在３０届国际地质大会上，地球上最古老岩石的研究和太古宙划分受到了极大关注。本文重点介绍了世界不同地区古老地壳的研究进展，包括西格陵兰的Ｉｔｓａｑ片麻岩、巴西的古老岩石、西伯利亚的古老岩石和中国太古宙地层的主要特征等。同时介绍了太古宙划分方面的研究进展。     

深部地壳的氧同位素变异——加拿大安大略省Wawa-Kapuskasing地壳断面

我们已经研究了安大略中部苏必利尔省内100km断面域内岩石的氧同位素组成。代表性构造单元有kapuskasing构造带的较浅部地体,Wawa片麻岩地体和Michipicoten绿岩带。这些岩石的年龄介于2.76～2.60 Ga之间,并且与约20km厚的地壳断面相对应。在每个地壳层次,相同的岩石类型具有类似的δ~(18)O数值范围。英云闪长质到花岗闪长质岩石:6.4～9.5‰;闪长质到斜长质岩石:5.5～7.6‰;镁铁质片麻岩:组1(主体):5.7～7.1‰;组2:8.1～9.5‰。δ~(18)O值与SiO_2值具有明显的相关性,这与相同成分未蚀变深成岩的观测结果类似。副片麻岩具有相当高的δ~(18)O值;9.3～12.2‰。与kapuskasing构造带和Wawa片麻岩地体中的高级变质岩相比,Michipicoten绿岩带中的低级变火山岩和变沉积岩富含~(18)O。镁铁质到长英质变火山岩的δ~(18)O值为:7.4～13.3‰;碎屑沉积岩的δ~(18)O值为:11.4～14.7‰。共存矿物表现出与平衡作用相一致的~(18)O分馏作用,这与整个断面内均一的同位素温度(约553～584℃)相符。这一温度比最高级地体(Kapuskasing构造带)中推断的变质温度要低。Kapuskasing构造带,Wawa片麻岩地体和Michipicoten绿岩带中相同岩石类型之间无明显的同位素差异,这表明随地壳深度的变化δ~(18)O值没有明显的变化。镁铁质片麻岩的主体(组1)或是作为近地表的喷出岩或侵入的岩床产出,或是(可能性更小)作为水下喷发物产出,后者遭受了高温热液蚀变作用。不太多的组2中的镁铁质岩石具有遭受海水低温蚀变的绿岩的δ~(18)O值,并且在同位素组成上,它们类似于Michipicoten和Abitibi带中的低级变质岩。总之,在麻粒岩相交质作用过程中,全岩同位素组成没有大的变化,这就意味着有限的水和CO_2熔剂的存在。在高级变质岩中,δ~(18)O和SiO_2之间的连续的线性梯度并不是由于镁铁质源区岩浆分异作用造成的。关于幔源镁铁质岩浆和富含~(18)O的地壳物质组合的一个成因模式与氧同位素和稀土元素资料更吻合。     

山东沂水杂岩中变基性岩类的Sm—Nd同位素年龄及其地质意义

在山东太古宙沂水杂岩的变基性岩类中首次获得的Sm-Nd全岩等时线同位素年龄为2997Ma,证实了山东中部的郯庐断裂带中有中太古代麻粒岩相表壳岩存在。沂水杂岩的岩石组合主要有二辉斜长麻粒岩、二辉斜长片麻岩、二辉铁英岩(少量)、二辉斜长角闪岩和紫苏花岗岩类等,它们组成了山东最老的汞丹山地块,其时代大致相当于胶东群,但层位可能更为偏下。沂水杂岩为高角闪岩相至麻粒岩相。变基性岩的原岩相当低钾拉斑玄武岩,稀土配分具有较平坦型和轻稀土富集型两种模式。岩石的ε_(Nd)(t)值为+3.8±0.3,物源来自亏损(上)地幔。它与华北陆台北缘麻粒岩相中部分岩石的岩性十分相似,表明其源区的化学特征相似,但主体的稀土模式有所不同,说明太古宙不同地区相似岩石地球化学的不均匀性。     

成岩过程中受时间变化控制的花岗质岩石成分的演化:以芬兰东部太古宙为例

芬兰东部发育的灰色片麻岩构成了太古宙绿岩带的基底。它们是由英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩(TTG)组成的,并且是在两个性质不同的岩浆期即2.86Ga(Kivijarvi片麻岩)和2.56Ga(Naavala)之间侵位的。根据量痕元素特征建立起来的岩石成因模式显示出,TTG岩石最终是通过地幔的包括有两个阶段的一种机制所获得的:(1)地幔的熔融形成一种拉斑玄武质地壳;(2)这些拉斑玄武质重熔并转换成石榴斜长角闪岩*再产生TTG岩石。     

威海地区超高压变质花岗片麻岩锆石U-Pb定年和氧同位素研究

在苏鲁超高压变质带东北端山东威海地区皂埠镇发现锆石δ18O值低至-7.8‰左右的花岗片麻岩, 与前人在苏鲁超高压变质带西南端江苏东海青龙山地区发现的锆石δ18O值为-7‰~-9‰左右的花岗片麻岩一致.对这些低δ18O值花岗片麻岩进行了锆石SHRIMP法UPb定年和系统的激光氟化法矿物氧同位素分析, 结果对低δ18O值锆石成因和花岗片麻岩的原岩性质提供了制约.研究得到: (1) 这些低δ18O值锆石以新元古代岩浆锆石为主, 但部分岩浆锆石在印支期超高压变质作用过程中发生了不同程度的重结晶作用.δ18O值为-7.08‰的岩浆核锆石UPb定年得到的花岗片麻岩原岩谐和年龄和不一致线上交点年龄分别为(760±49) Ma和(751±27) Ma, 变质谐和年龄和不一致线下交点年龄分别为(232±4) Ma和(241±33) Ma, 指示其原岩为新元古代花岗岩并经历了印支期变质作用; (2) 锆石δ18O值在局部范围内变化于-7.76‰~5.40‰之间, 低δ18O值岩浆锆石表明它们是从新元古代低δ18O值岩浆中直接结晶形成, 锆石δ18O值的局部变化表明其原岩岩浆的氧同位素组成具有不均一性, 指示低δ18O值岩浆源区物质曾经在地表与极度亏损18O的大气降水发生过不同程度的高温水岩反应; (3) 低δ18O值花岗片麻岩在印支期板块俯冲和折返过程中基本没有与外部发生显著的氧同位素交换, 在退变质作用过程中花岗片麻岩内部缓冲流体对原岩岩浆锆石的δ18O值影响不大.威海皂埠镇地区和东海青龙山地区的花岗片麻岩在原岩时代、变质时代和氧同位素组成等方面基本相同, 指示它们应具有相同的原岩性质, 并经历了相同的变质作用和水岩相互作用过程.因此, 极度亏损18O的新元古代双峰式基性-酸性岩浆岩可能分布于整个大别-苏鲁造山带.      

新疆西昆仑中太古界古陆核的确定及地质意义

原赫罗斯坦岩群为一套无序变质核杂岩,岩性为混合岩化花岗质片麻岩、紫苏辉石麻粒岩等。岩石组合及地球化学特征都具TTG岩石特征。采用LA-ICP-MS方法测定锆石U-Pb年龄值3137.3±4.1Ma,反映其时代为中太古代,代表赫罗斯坦杂岩原岩生成年龄。由此说明,塔里木南缘铁克里克地区存在太古宙大陆核,为新疆境内所发现的最古老岩系之一。     

硅酸盐岩中微量碳酸盐的碳氧同位素分析及其地球化学应用

硅酸盐岩中总是或多或少地含有一些微量碳酸盐，但是至今尚未对其碳氧同位素地球化学开展研究。本文建立了对硅酸盐岩中微量碳酸盐的碳氧同位素分析方法，并以大别山双河地区两种片麻岩为例，讨论了其地球化学应用。通过对比实验证明，微量法通常可将碳含量检出限降低至5μg/g。对大别山双河两种片麻岩中微量碳酸盐的碳氧同位素测量发现，黑云母副片麻与花岗质正片麻岩具有明显不同的特征。副片麻岩的碳含量较高，δ^13值为－4．5‰－0‰，批示其原岩为正常海相沉积环境，并与邻近大理岩原岩的灰岩沉积环境不同。正片麻岩的碳含量较低，δ^13值为－23．4‰－－2．1‰，反映出地表有机碳对岩浆岩原岩的混染。两种片麻岩中碳酸盐与硅酸盐全岩之间的氧同位素分馏既仍处于平衡状态，也有处于不平衡状态。不平衡分馏指示其受到过后期退变质流体的影响。不过，变质岩中微量碳酸盐的碳含量和碳机位素比值分析能够对原岩类型提供有效的区别。     

早前寒武纪花岗质岩石成因研究中的若干问题

在前寒武纪地块广泛分布的英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩质片麻岩是世界各大陆太古宙高级变质区片麻岩(灰色片麻岩)的主要岩石,也是绿岩—花岗岩地体的主要组成部分。各大陆早前寒武地体的同位素资料表明,这些岩石的形成(或变质)年龄均老于绿岩带。显然,早前寒武纪花岗质岩石的形成与地球早期历史中上地幔—地壳     

华北克拉通东南部太古宙英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩形成及演化

华北克拉通是世界范围内少数保存有大量太古宙英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩(TTG)及多期次岩浆事件记录的克拉通之一,相关研究对揭示全球太古宙时期壳—幔动力学演化过程具有重要的指示意义。笔者等在华北克拉通东南部归纳总结了52个太古宙时期TTG岩石样品的有效地球化学资料。根据地区与岩石成因差异,将样品主要分为3类：霍邱、五河地区低铝、低压型TTG岩石,鲁西(C带)、丰县张河地区中铝、中低压型TTG岩石以及登封地区高铝、高压型TTG岩石。华北克拉通东南部的TTG片麻岩经历了两期明显的地壳生长事件：2.95～2.70 Ga, 2.58～2.48 Ga(峰值为约2.52 Ga)。主、微量数据表明,华北克拉通东南部的TTG片麻岩主体源于低钾镁铁质岩石的部分熔融,并且源区可能受到来自于壳—幔相互作用的影响。其中,霍邱、登封地区的TTG分别受到流体、熔体交代作用;鲁西和张河地区则同时受到熔体和流体交代作用。霍邱地区TTG片麻岩形成于约2.70 Ga,成因可能受鲁西地区地幔柱垂向构造的影响;太古宙末期,鲁西及张河地区与登封地区TTG片麻岩的形成具有一定联系,主要表现为受洋内岛弧地体侧向的洋内俯冲与弧...     

苏联阿尔丹地盾的太古宙地质和成矿作用

阿尔丹地盾的太古宙杂岩可划分为两大构造单位:1.早太古宙基底,2.晚太古宙-早元古代上地壳海槽(绿岩或片岩带)。最老的基底岩石,已确定年龄比3500Ma(远太古宙)更老。基性片岩(主要为正辉石和二辉石麻粒岩)已知是出露的最下部基底变质岩层。这些岩层被石英岩、高铝片岩和碳酸盐岩(延格拉岩系)所复盖。复盖在该岩系之上的是基性片岩和含有碳酸盐岩夹层的黑云母-闪石-石榴石片麻岩(提姆普顿-扎尔土拉岩系)。由于交代作用而转变成     

海南岛昌江灰色片麻岩包体及其地球化学特征

灰色片麻岩包体出露于海南岛昌江中元古代花岗质岩石中,主要由花岗闪长质-英云间长质片麻岩及其糜棱岩组成,遭受过强烈的剪切作用和变质作用,野外产出与岩石矿物学特点及其地球化学特征均表明灰色片麻岩是正片麻岩,是以片麻岩形式存在的高Al型英云间长岩-花岗间长岩深成岩体。具有轻稀土富集型和轻稀土亏损型两种分配模式,岩石成因复杂,其Nd模式年龄为2735～2791Ma,说明海南岛存在太古宙古陆壳。||关键词##4灰色片麻岩包体;;英云间长岩-花岗间长岩;;地球化学特征;;海南昌江     

加拿大地盾南部的太古宙岩层—评论

加拿大地盾南部太古宙岩石构成了年代大不相同的发展历史。绿岩—花岗岩杂岩,年代是2750—2650Ma,是苏必利尔构造省大部分的典型岩石,其南部以早太古宙的混合岩化片麻岩为界,后—岩石的年代为3500Ma。花岗岩—绿岩杂岩非正式地称为绿岩层,片麻岩称为片麻岩层。以出露良好的明尼苏达州北部韦米利(Vermilion)区为例,绿岩层是由浅变质的镁铁质和长英质火山岩及碎屑岩和沉积岩构成,后者被伸长的边缘似花岗岩岩基侵入。从     

晋陕交界涑水杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

涑水杂岩作为华北克拉通南部早前寒武纪变质基底杂岩的重要组成部分,以中条山地区出露最好且研究程度最高。在晋陕交界处的韩城和河津地区也有零星的古老变质基底杂岩出露,通常认为是中条山地区涑水杂岩的西延。用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法测得研究区内的基底岩石角闪斜长片麻岩、透辉斜长片麻岩和二长花岗片麻岩原岩的形成年龄分别为2260±28Ma、2053±34Ma和2098±27Ma,表明晋陕交界处涑水杂岩的形成年龄明显小于中条山地区的涑水杂岩,其形成时代主要应为古元古代早期,而非太古宙。锆石Hf同位素显示,所分析的锆石多数具有低ε_(Hf)(t)值,最低可达-6,其二阶段模式年龄为2630~2933Ma,表明这些形成于古元古代的岩石为太古宙岩石再循环的产物,暗示在晋陕交界处可能存在太古宙的古老地壳物质,同时也支持华北克拉通南部太古宙地块划分的推论。     

西格陵兰南部伊维萨托克和拉夫恩斯-斯托夫地区中太古宙(马伦纳)变火山岩的地球化学特征

西格陵兰南部的太古宙克拉通,是高级(闪岩—麻粒岩相)片麻岩区的典型例子。该地块是以两个世代的片麻岩为主,阿米特索克杂岩(大约3670Ma),分布在该区的中部,围绕着戈德霍普斯弗约德(Gcdthabsfjord)和较年青而分布广的努卡(Nuk)杂岩(大约2800Ma)。上地壳的闪岩、变沉积岩和超基性岩系列,在太古宙地块内分布普遍,其呈主要和次要层以及呈包体分布在较年青的努卡片麻岩内。这些岩石在戈德霍普     

多接收等离子质谱（MC-ICP-MS )测定Mg同位素初步研究

常量元素Mg的同位素比值，应用在地球化学上有重要意义。笔者采用“样品-标准”交叉技术，以国际标准SRM980,AIdrich, Romil和实验室标准GSB作为实验材料，探讨浓度和基质效应影响，尝试建立高精度多接收等离子质谱(MC-ICP-MS)测定Mg同位素方法。相对于国际标准物质SRM980，本研究测得的国际标准物质Aldrich的δ26Mg和δ25Mg值分别为（2.64±0.15)‰(2σ）和（1.34±0.09)‰(2σ); Romil的δ26Mg和δ25Mg值分别为（2.46±0.15)‰(2σ）和（1.27±0.08)%(2σ)；国土资源部同位素地质重点实验室的实验室标准GSB的δ26Mg和δ25Mg值分别为（4.05±0.03)‰(2σ)和(2.05±0.03)‰(2σ)。     

西澳大利亚纳里耶片麻岩杂岩的高敏度质谱分辨离子探针U-Pb锆石地质年代学

澳大利亚伊尔岗克拉通的纳里耶片麻岩杂岩的高敏度质谱分辨离子探针(SHRIMP)U-Pb锆石地质年代学已经进一步证明。该区的东半部含有丰富的早太古代片麻岩(3300-3730Ma),而且在其西半部发现了只有3000Ma或小3000Ma的片麻岩。在研究程度较高的纳里耶片麻岩杂岩的南部地区,早太古代片麻岩被划分为埃乌拉达(Eurada)片麻岩组合(最老的岩石为3490Ma)和努卡瓦拉片麻岩组合(最老的岩石为3730Ma)。在这两个组合中,只有最老的岩石是英闪质的,而所有较年轻的岩石是花岗闪长质或花岗质的。这两个组合,虽然构造上可能并列在一起,但直到发生3280-3300Ma的花岗岩和伟晶岩侵位为止,却表现为不同的演化历史。人们发现这两个片麻岩组合与纳里耶上壳岩组合呈互层,上壳岩组合含有丰富的富含石英的碎屑沉积岩。该岩石组合的最大露头形成了纳里耶山和杰克山(Jack HilIs),该区沉积物内少部分碎屑锆石年龄>4000Ma。碎屑锆石年龄数目(Populations)在纳里耶上壳岩组合中因样品而异。这些年龄数目的分析表明,除去3800—4280Ma的锆石因物源尚不知道外,其它碎屑锆石均以不同比例来源于努卡瓦拉和埃乌拉达片麻岩组合岩石。早太古代片麻岩组合之间的原始关系,由于几期花岗岩岩席的侵入作用,其与纳里耶上壳岩呈夹层以及2750Ma和2620Ma之间的褶皱,之后又伴随有太古宙末期或元古宙的近垂直剪切带运动,而面目全非。晚太古代事件与整个伊尔岗克拉通的事件完全相似,并且认为可能在几个不同的幕中通过地体组合伴随着克拉通的增长。