秦岭造山带秦岭岩群斜长角闪岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

本文对秦岭造山带秦岭岩群的三个斜长角闪岩(变质沉积岩)样品进行了岩石学、锆石UPb年代学和岩石地球化学研究,限定了秦岭岩群的形成时代,讨论了秦岭岩群的构造背景及归属问题。锆石定年结果显示了971 Ma、1222 Ma和840 Ma三个最大沉积年龄。秦岭岩群是一个杂岩体,秦岭岩群至少存在中元古代(较老组成部分)和新元古代早期(较新组成部分)的岩性单元。秦岭岩群变质沉积岩的锆石年龄峰主要集中在中元古代-新元古代早期,具有与扬子块体和华北块体明显不同的锆石年代学特征,秦岭岩群在中元古代-新元古代早期为独立发展的微陆块。结合秦岭岩群的年代学特征及前人的研究结果,秦岭岩群中的变质沉积岩应沉积于弧相关的构造环境。     

东秦岭商丹断裂带南侧武关岩群的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄

用LA-ICPMS定年技术测得武关岩群变玄武岩中继承性成因锆石的平均206Pb/238U年龄为348Ma+18/-12Ma。这一年龄代表了继承性锆石受炽热玄武岩浆改造而重结晶的年龄。综合分析认为,武关岩群的时代可能为晚泥盆世。     

秦岭岩群中斜长角闪岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

本文对秦岭岩群中的三个斜长角闪岩（变质沉积岩）样品进行了岩石学、锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,限定了秦岭岩群的形成时代,讨论了秦岭岩群的构造背景及归属问题。锆石定年结果显示了971 Ma、1222 Ma和840 Ma三个最大沉积年龄。秦岭岩群是一个杂岩体,秦岭岩群中至少存在中元古代（较老组成部分）和新元古代早期（较新组成部分）的岩性单元。秦岭岩群变质沉积岩的锆石年龄峰主要集中在中元古代-新元古代早期,具有与扬子块体和华北块体明显不同的锆石年代学特征,秦岭岩群在中元古代-新元古代早期为独立发展的微陆块。结合秦岭岩群的年代学特征及前人的研究结果,秦岭岩群中的变质沉积岩应沉积于弧相关的构造环境。     

滇西澜沧江南段小湾地区崇山岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

滇西崇山岩群一直被认为是元古宙的大陆地壳-结晶基底,但至今无精确的年龄依据。对滇西澜沧江南段小湾地区崇山岩群的5件样品(糜棱岩化斜长变粒岩、黑云斜长角闪岩、片麻岩、糜棱岩化花岗质片麻岩、糜棱岩化黑云斜长变粒岩)进行锆石U-Pb定年。5件样品的锆石阴极发光图像显示,锆石有明显的生长振荡环带,指示岩浆成因。5件样品锆石的206Pb/238U年龄加权平均值分别为239.4±3.8Ma、248.4±4.3Ma、237.1±5.7Ma、268.7±3.2Ma、238.4±5.5Ma。根据野外地质特征和年龄数据,认为滇西澜沧江南段小湾地区崇山岩群是不同时代、不同岩性的岩体/地层(二叠系、三叠系)经后期变质作用形成的一套正变质岩,并不全是古老基底岩石出露。     

北京密云沙厂BIF型铁矿地质地球化学特征与成矿时代

北京密云沙厂铁矿为产于太古宙密云岩群变质岩系中的鞍山式铁矿,具有条带状铁建造(BIF)特征。矿石主要呈条带状构造,致密块状结构;矿石类型以磁铁石英岩型铁矿石为主,w(Fe)=25%~30%。围岩主要有黑云母(角闪)斜长片麻岩、辉石变粒岩和斜长角闪岩,局部见英云闪长质片麻岩。对选自黑云斜长片麻岩中的锆石进行U-Pb定年,具有核边结构、Th/U0.4的锆石其核部2组年龄为2 619Ma±25Ma和2 544Ma±16Ma。锆石的2 619Ma±25Ma年龄代表原岩为基性火山岩的黑云斜长片麻岩的形成年龄,同时也代表火山喷发和沙厂铁矿BIF沉积年龄;2 544 Ma±16 Ma锆石年龄可能代表后期TTG特征的花岗质片麻岩的侵位、叠加改造年龄。岩石的主、微量元素特征表明黑云斜长片麻岩富集Rb、Ba、Sr,亏损Th、U,表明沙厂BIF沉积时可能存在新太古代(约2 550 Ma)地壳增生事件。认为沙厂铁矿属Algoma型BIF,是新太古代末华北陆块初步克拉通化和大规模岩浆热事件的代表之一。     

秦岭岩群东段早古生代构造演化——来自界牌斜长角闪岩和长英质脉体的制约

北秦岭构造带早古生代构造格局和演化过程受到地质学界的长期关注,秦岭岩群在早古生代期间是否经历整体俯冲-深俯冲是存在较大争议的问题之一。西峡寨根地区界牌村附近寨根岩体围岩长英质片麻岩中出露了斜长角闪岩和长英质脉体,本文对其开展了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学、矿物化学和锆石包裹体分析,以期为该问题的探讨提供新的限定。锆石U-Pb年代学研究表明,界牌斜长角闪岩原岩年龄为820Ma,变质时代为(422±5) Ma,锆石中出现斜长石和石英包裹体。该岩石具有与区内榴辉岩相似的岩石地球化学特征,岩石中存在2类角闪石,分别形成于角闪岩相变质和之后的退变质阶段,长英质脉体中存在大量继承/捕获锆石。其中,1115～1576 Ma、502～517 Ma锆石来自秦岭岩群高压-超高压长英质片麻岩,908～935 Ma锆石来自寨根岩体,该岩石形成时代为(447±4) Ma,在420 Ma受到变质改造。长英质脉体具有富w(K₂O)、Rb和Ba,低w(CaO)、w(Fe₂O₃^T)、w(MgO)和w(TiO...     

北祁连构造带东端拼贴过程的探讨——金柳滩韧性剪切带锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素特征

金柳滩韧性剪切带位于北祁连构造带东端山门镇,是陇山岩群与葫芦河岩群拼贴的构造边界。通过陇山岩群的黑云角闪斜长片麻岩和金柳滩韧性剪切带内的花岗质糜棱岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析发现：陇山岩群的黑云角闪斜长片麻岩形成于461.9±7.0 Ma;金柳滩韧性剪切带内的花岗质糜棱岩获得了~460 Ma,~420 Ma和~380 Ma三组年龄。其中,~460 Ma的锆石具清晰的振荡环带、高的Th/U比值、左倾型的REE模式和显著的Ce正异常以及Eu负异常的特征,表明了~460 Ma为原岩的形成年龄;~420 Ma和~380 Ma的锆石虽然具有类似岩浆成因的REE模式,但是其内部结构显示为弱环带或者无环带的特征,为变质成因锆石的特征。~420 Ma锆石的高Th/U比值暗示其为超固相线变质锆石,富Th的矿物（如独居石等）已经熔融消失。~380 Ma锆石显示变化的Th含量和稳定的U含量,明显区别于~420 Ma锆石,表明其生长过程中有Th富集的矿物（如独居石）同时晶出。金柳滩韧性剪切带内糜棱岩中发育条带状构造,以及浅色糜棱岩发育条片状暗色体,记录了部分熔融作用。因此,~420 Ma和~380 Ma代表了两期部分熔融的时限。综合剪切带南侧葫芦河岩群~440 Ma的最大沉积年龄,金柳滩韧性剪切带形成时代限定于440~420 Ma。此外,陇山岩群黑云斜长角闪片麻岩锆石具有正的εHf(t)值（10.26~15.13）和487~790 Ma的tDM2年龄,记录了强烈的早古生代陆壳生长事件。花岗质糜棱岩锆石εHf(t)值和tDM2年龄分别为-4.02~4.46和1120~1660 Ma,指示其源区以中元古代或者更加古老的陆壳物质为主。因此,北侧陇山岩群和南侧葫芦河岩群均不可能是花岗质糜棱岩的原岩,暗示其在440~420 Ma金柳滩韧性剪切带形成过程中已被强烈消减,与早古生代碰撞抬升地质作用过程一致。     

青藏高原冈底斯北缘卡穷岩群形成时代的确定

冈底斯北缘的卡穷岩群为一套中高级变质岩系,其形成时代至今未得到有效限定。通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得西藏八宿县同卡乡北卡穷岩群条带状斜长角闪岩(正变质岩)上交点年龄为(1082±18)Ma,将该岩群原岩形成时代厘定为中元古代末,即晚蓟县世。同时,获得卡穷岩群中片麻状二长花岗岩的上交点年龄为(549±18)Ma,属于泛非期构造-热事件的岩浆作用记录;结合野外地质和岩相学特征,认为该岩体为卡穷岩群变质火山-沉积岩系部分熔融的产物,岩浆未发生远距离运移侵位。泛非运动之后,卡穷岩群还经历一次(416±23)Ma强烈的构造作用,这次构造作用的地质意义值得进一步研究。     

桂东南云开地区变质杂岩锆石SHRIMP U-Pb年代学

对位于华夏古陆东南部的广西云开地区大面积出露的晚前寒武纪变质杂岩中的主体花岗质片麻岩、中深变质的天堂山岩群石榴辉石岩和中浅变质的云开岩群洋中脊型变质基性火山岩(斜长角闪岩)进行了高精度锆石SHRIMP U-Pb定年.获得天堂山岩群石榴辉石岩的形成年龄为1894Ma±17Ma和1847Ma±59Ma,表明其时代为古元古代;云开岩群洋中脊型变质基性火山岩(斜长角闪岩)的喷发年龄为1462Ma±28Ma,证明该地区存在中(-新)元古代的古洋壳残片;获得花岗质片麻岩的侵入年龄为906Ma±24Ma,应为1000Ma前后发生的全球性Grenville期(四堡期)造山作用的产物,并获得2702Ma±13Ma的继承碎屑锆石年龄,这是云开地区乃至华夏古陆目前获得的最古老年龄,证明华夏古陆曾存在新太古代陆壳物质.     

滇西澜沧岩群碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

虽然前人对澜沧岩群做了大量的研究,但缺乏同位素年代学方面的研究。此次研究针对澜沧江南段菖蒲塘-大田山地区澜沧岩群绢白云母石英片岩进行碎屑锆石U-Pb定年,为澜沧岩群的形成时代增添年代学证据。极大多数(129粒)锆石阴极发光(CL)图像显示其有明显的结晶振荡环带,指示其为岩浆成因的碎屑锆石,129粒碎屑锆石具有多组峰值年龄,最年轻一组年龄加权平均值为452±26Ma,表明澜沧岩群最早沉积时限不早于452±26Ma;极少数(1粒)锆石具弱阴极发光,缺乏内部结构特点,认为其为变质重结晶锆石,变质结晶锆石U-Pb年龄为255±3Ma,与前人研究所得澜沧岩群变质时代基本吻合。综合分析,澜沧岩群的沉积时限不早于452±26Ma,在二叠纪末期可能发生变质作用。     

Late Paleozoic subduction–accretion along the southern margin of the North Qinling terrane,central China: Evidence from zircon U-Pb dating and geochemistry of the Wuguan Complex

The Qinling Orogen separating the North China plate from the Yangtze plate is a key area for understanding the timing and process of aggregation between the two plates. Two competing and highly contrasting tectonic models currently exist to explain the timing and nature of collision; one advocates a Devonian continental collision while the other favors a Triassic collision. The Wuguan Complex, between the early Paleozoic North Qinling and the Mesozoic South Qinling terranes, can provide important constraints on the late Paleozoic evolutionary processes of the Qinling Orogen. Metamorphosed sedimentary rock of the Wuguan Complex have a detrital zircon age spectrum with two major peaks at 453 Ma and 800 Ma, several minor age populations of 350–430 Ma and 1000–2868 Ma, and a youngest weighted mean age of 358 ± 3 Ma, indicating a mixed source from the North Qinling terrane. The recrystallized zircons yield a weighted mean age of 333 ± 2 Ma, representing the metamorphic age. Geochemical analyses imply that the sedimentary rocks were originally deposited in an active continental margin dominated by an acidic-arc source with a subordinate mafic-ultramafic source. The youngest population of detrital zircons (358 Ma) suggests that the Wuguan Complex developed as forearc basin along the southern accreted margin of the North Qinling terrane during the early Carboniferous, whereas the ca. 520–460 Ma mafic rocks with E-MORB, N-MORB, OIB or island arc basalt signatures probably derived from the Danfeng Group. In combination with regional data, we suggest that the depositional age of the Wuguan Complex is ca. 389–330 Ma, but it was subsequently incorporated into tectonic mélange by the northward subduction of the Paleo-Qinling Ocean. A long-lived southward-facing subduction-accretionary system in front of the North Qinling terrane probably lasted until at least the early Carboniferous.     

大兴安岭北部中侏罗统漠河组砂岩LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄:对漠河盆地源区的制约

对大兴安岭北部漠河盆地中侏罗统漠河组砂岩进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测试,获得的碎屑锆石U-Pb年龄为1425~170 Ma,反映了中侏罗时期漠河盆地源区的复杂性。该时期漠河盆地物源主要有:中元古代变质火山岩,碎屑锆石年龄1425~1064 Ma;新元古代变质侵入岩,碎屑锆石年龄888~550 Ma;寒武—奥陶纪变质表壳岩与深成侵入岩,碎屑锆石年龄517~441 Ma;石炭—二叠纪侵入岩,碎屑锆石年龄327~252 Ma;三叠纪—中侏罗世侵入岩,碎屑锆石年龄250~170 Ma。这一测试数据与盆地现在南缘分布的地质体的时代基本对应,说明盆地的物源主要来自南部的中元古代—中侏罗世地质体,碎屑锆石中最小年龄为170 Ma,反映漠河组沉积下限不早于中侏罗世早期。这一成果对研究漠河盆地源区的物质组成、盆地沉积年代和油气成藏条件提供了新的素材。     

豫西崤山小妹河岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

对豫西崤山北部的小妹河岩体中的黑云母石英二长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,30个锆石测点中有23个测点的U-Pb同位素测定值位于或接近一致线,年龄值集中于2644~2695Ma、2490~2546Ma、2367Ma、1844~1859Ma、143.6Ma和129.6~133.8Ma 6个年龄段内。最新年龄段内的9个锆石测点206Pb/238U年龄加权平均值为131.5±0.9Ma,代表了小妹河岩体的形成时代。23颗锆石的U–Pb年龄形成了一个新太古代—早白垩世的锆石年龄谱,区域上均存在与之对应的岩浆热事件。小妹河岩体具有富碱、贫镁的特征,属于高钾钙碱性系列;其稀土元素配分模式显示富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,(La/Yb)N值为18.36~24.78,无明显Eu异常;微量元素蛛网图显示Nb、Ta槽及P、Ti负异常。小妹河岩体样品高Sr、低Yb及Y,具有埃达克岩属性,是加厚大陆下地壳的部分熔融形成的,部分熔融源区残余相矿物包括石榴子石和金红石。小妹河岩体形成的构造背景为早白垩世岩石圈拆沉作用,由此触发的岩浆(流体)混合作用成就了小妹河岩体的锆石U-Pb年龄谱。小妹河岩体的形成时代与小秦岭-崤山-熊耳山地区早白垩世广泛而强烈的成岩成矿时代接近,岩石圈拆沉作用利于深部含矿流体快速释放,小妹河岩体及其周缘应当具有较大的成矿潜力,应当被视为崤山北部的找矿靶区之一。     

北祁连造山带嘉峪关北大草滩地区早志留世碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

以北祁连造山带嘉峪关北大草滩地区原划为中—下奥陶统的阴沟群碎屑岩为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS UPb测年,探讨其形成时代、物源组成和构造背景。结果表明,碎屑岩沉积时代早于432.5Ma,为早志留世,该套沉积地层并不属于早—中奥陶世阴沟群。碎屑锆石U-Pb同位素年龄可明显分为4组:早古生代年龄组,434～521Ma,峰值为447Ma;新元古代年龄组,791～992Ma,峰值年龄966Ma;中古元古代年龄组,1017～1755Ma,并出现1120Ma、1278Ma、1427Ma和1648Ma多个峰值;古元古代早期—新太古代晚期年龄组,1879～2663Ma,并出现2089Ma、2428Ma和2543Ma多个峰值。综合分析显示,碎屑岩沉积物质来源于祁连造山带和阿拉善地块,祁连造山带早古生代岛弧型岩浆岩和新元古代岩浆岩,以及造山带结晶基底岩系为该套碎屑岩沉积提供了更重要的物源。     

华南新元古代裂谷系沉积超覆作用及其开启年龄新证据

黔东南1∶5万高武幅、宰便幅区域地质调查结果表明,新元古界下江群是一套沉积超覆于中元古界四堡群之上的裂谷系楔状地层,其底部甲路组沉积底砾岩高角度(不整合)沉积超覆于四堡群复理石浊积岩之上,或沉积超覆于侵入四堡群之中的摩天岭花岗岩之上。取自该地区沉积超覆面之下摩天岭花岗岩样品的TIMS锆石U-Pb同位素年龄为825.0±2.4Ma,表明该地区新元古代裂谷系开始接受沉积的时间应该晚于825±2.4Ma;而取自沉积超覆面之上甲路组底部同沉积基性火山岩样品的TIMS锆石U-Pb同位素年龄为814±13Ma,这一年龄大致代表了该地区新元古代沉积超覆的开启时间,且与目前已获得的华南其它地区新元古代裂谷系沉积超覆的开启时间(820Ma)十分接近。本项研究成果支持华南裂谷系沉积超覆的开启时间为820Ma左右的观点。     

川南平川镁铁质-超镁铁质岩锆石U-Pb年龄及地质意义

为探讨镁铁质-超镁铁质岩的岩石学特征及成岩成矿作用时间序列, 完善区域成岩成矿年代学格架, 对平川地区的镁铁质-超镁铁质岩进行了元素地球化学分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年.测试结果显示, 黄草坪辉长岩成岩年龄为259.7±1.2 Ma, 其捕获锆石结晶年龄为269.8±2.4 Ma, 辉绿(玢)岩等次火山岩参考成岩年龄为248± Ma, 其变质锆石年龄为67± Ma.研究结果表明, 平川地区的镁铁质-超镁铁质岩产出于大陆裂谷环境, 岩浆源区来自上地幔尖晶石相二辉橄榄岩, 为一套同源异相有利于铁矿化形成的富钠质拉斑玄武质岩石系列.岩浆活动开始孕育时间不晚于269.8±2.4 Ma, 大规模岩浆活动发生于259.7±1.2 Ma, 其约束了岩浆分异型和火山喷发(溢)沉积型矿化的成矿时间, 次火山岩的成岩年龄约束了次火山热液型矿化的成矿时间上限, 变质锆石U-Pb年龄记录了平川地区经历了喜马拉雅期陆内造山作用.平川地区构造岩浆活动具有爆发性、阶段性和成矿专属性等特点, 镁铁质-超镁铁质岩的形成可能与岩石圈的大规模减薄作用有关, 攀西地区海西-印支期的成岩-成矿作用为同源岩浆受区域统一深部地球动力学背景约束演化的异相产物.      

内蒙古科尔沁右翼中旗协和尔斯德中生代火山沉积地层时代研究

内蒙古科尔沁右翼中旗协和尔斯德一带出露一套中生代地层,岩石组合主要为酸性火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩夹碎屑沉积岩及酸性火山熔岩。1∶50000区调依据在该套地层上部层位发现的木化石组合确定其时代为中—晚侏罗世,结合岩石组合,将该套地层划分为上侏罗统满克头鄂博组。为了准确厘定该套地层时代,为木化石延限研究及区域生物地层划分对比提供依据,本次研究在低于产木化石层位的酸性火山碎屑岩中采取了锆石测年样品(LA-ICP-MS),获得锆石U-Pb年龄(165±1)Ma,时代为中侏罗世。同时采取了侵入该套地层的斑状细晶闪长岩测年样品,获得锆石年龄(131±1)Ma,限定了地层形成的上限年龄。根据岩性组合的区域对比、测年结果、木化石组合时限、地层产状特征,认为该套地层应划为中侏罗统新民组,是突泉火山-沉积盆地充填物的一部分。     

东天山雅满苏组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

报道了东天山觉罗塔格构造带中雅满苏组火山岩的地球化学特征和年代学结果,通过岩石学、同位素年代学及地球化学研究显示: (1)雅满苏组火山岩由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩以及火山碎屑岩组成,以钙碱性系列为主.火山岩地球化学特征及捕获锆石年龄指示雅满苏组火山岩形成于具有古老基底的陆源弧环境; (2)东天山觉罗塔格构造带雅满苏组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为东段348.0±1.7 Ma(MSWD=1.15)、中段335.9±2.4 Ma(MSWD=1.03)、西段334.0±2.5 Ma (MSWD=1.02),雅满苏组火山岩整体形成于早石炭世,但东段形成时间早于西段; (3)东天山雅满苏岛弧带形成时期东段早于中段和西段,东天山石炭纪时的俯冲事件可能是由东部先开始,依次到中部、西部,俯冲形式类似于"剪刀"闭合的过程.      

桐柏造山带中龟山杂岩的白云母40Ar/39Ar年龄及其地质意义

出露于桐柏造山带松扒-龟梅断裂带南侧的龟山杂岩经历了两阶段变质及多期变形作用,但其变质变形时代及其与秦岭造山带中产于相同构造部位的武关杂岩的构造关系尚缺乏深入研究.为此,对取自于龟山杂岩中的4件变质沉积岩和2件变质火山岩样品中的白云母进行了40Ar/39Ar同位素定年.结果表明,白云母的40Ar/39Ar坪年龄从306.7±1.7 Ma（保存最好的白云母斑晶）延续到279.2±2.6 Ma（经历后期变形改造的白云母）.结合前期锆石U-Pb定年结果推测龟山杂岩的两阶段变质及主期逆冲推覆变形均发生在石炭纪,并在二叠纪遭受到左行走滑剪切作用的改造.龟山杂岩与武关杂岩具有类似的岩石组成和变质变形演化历史,二者共同构成一条>500 km的晚古生代中级变质带,是华北-华南陆块最终碰撞之前大洋俯冲-增生的产物.      

台湾始新统—中新统沉积物源与沉积环境

台湾地区出露的始新统-中新统地层属南海北侧的范畴,其物质组成及沉积环境为揭示南海新生代早期构造沉积演化提供了关键性依据。对台湾西部麓山带中部南投粗坑地区、国姓地区以及东北海岸新港-基隆地区的始新统-中新统地层进行了岩石学、矿物学、稀土元素地球化学特征以及碎屑锆石U-Pb定年分析等研究。结果显示:台湾中部和北部从始新世到中新世经历了从陆相河流-湖泊相沉积环境到滨浅海相的环境转变,其砂岩成分成熟度随时间由老变新呈现规律性变化;沉积物源分析表明研究区沉积物在始新世-早渐新世,物源以近源中生代源区为主,碎屑锆石年龄谱系出现120 Ma和230 Ma两个主要峰值,与周边及华南沿海地区中生代火山岩时代一致;进入晚渐新世以后,锆石年龄谱系出现900 Ma及1 800 Ma等古老峰值,说明古老地块物质明显增加,这可能反映了昆莺琼古河流由南海西部到东部的物质输送对台湾地区的影响作用。