延边闹枝铜金矿区中生代火山岩锆石U--Pb年代学、地球化学及其地质意义

为探究延边地区闹枝铜金矿区是否发育多期火山作用,笔者对矿区发育的火山岩开展详细的地质学、岩相学和锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。结果表明:矿区出露的安山岩与英安质晶屑岩屑凝灰岩之间存在明显的沉积间断,即安山岩的形成时间应早于英安质凝灰岩。其中,安山岩的岩浆结晶锆石U-Pb年龄为(125.8±2.5) Ma,含有(179.9±4.6) Ma的捕获锆石;英安质角砾凝灰岩的形成年龄为(107.6±2) Ma,英安质晶屑岩屑凝灰岩的形成年龄为(107.5±1.5) Ma。地球化学特征表明两类火山岩均形成于活动大陆边缘板块俯冲环境下,由壳幔混合而成,分别对应于早白垩世屯田营组与金沟岭组。屯田营期岩浆与地壳物质的混染作用、火山喷发与次火山热液活动可能是导致闹枝中硫化型铜金矿床成矿的主要因素,金沟岭组的火山喷发与浅成作用是导致富金斑岩铜矿-浅成热液金矿床成矿的前提。     

湘南宜章地区辉绿岩、花岗斑岩、安山岩的形成时代和成因——锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

湘南宜章县长城岭地区广泛出露以辉绿岩、花岗斑岩为主的燕山早期岩体,而宜章平和地区主要分布安山岩体,其年龄和成因有待进一步研究。分别用SHRIMP和LA-ICP-MS法测试了它们的年龄和Hf同位素组成,长城岭辉绿岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为153.7Ma±3.1Ma、227.0Ma±4.2Ma;长城岭花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为153Ma±14Ma和231.58Ma±0.67Ma;平和安山岩的SHRIMP锆石U-Pb测年结果为159Ma±14Ma和229.3Ma±7.6Ma,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为161Ma±1Ma,显示为燕山早期岩浆侵位和印支期基性岩浆底侵。锆石Lu-Hf同位素原位分析结果表明,εHf(t)值在正值和负值范围内变化,指示岩浆为壳幔混合来源。结合长城岭花岗岩体中继承锆石的年龄信息,认为花岗质岩石可能来源于中元古代基底的重熔。岩体岩浆很可能是由元古宙火成岩石部分熔融形成的,并伴有年轻或新生幔源物质的加入,岩浆上升侵位的过程中发生了混合作用。     

湘南宜章地区辉绿岩、花岗斑岩、安山岩的形成时代和成因——锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

湘南宜章县长城岭地区广泛出露以辉绿岩、花岗斑岩为主的燕山早期岩体,而宜章平和地区主要分布安山岩体,其年龄和成因有待进一步研究。分别用SHRIMP和LA-ICP-MS法测试了它们的年龄和Hf同位素组成,长城岭辉绿岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为153.7Ma±3.1Ma、227.0Ma±4.2Ma;长城岭花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为153Ma±14Ma和231.58Ma±0.67Ma;平和安山岩的SHRIMP锆石U-Pb测年结果为159Ma±14Ma和229.3Ma±7.6Ma,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为161Ma±1Ma,显示为燕山早期岩浆侵位和印支期基性岩浆底侵。锆石Lu-Hf同位素原位分析结果表明,εHf（t）值在正值和负值范围内变化,指示岩浆为壳幔混合来源。结合长城岭花岗岩体中继承锆石的年龄信息,认为花岗质岩石可能来源于中元古代基底的重熔。岩体岩浆很可能是由元古宙火成岩石部分熔融形成的,并伴有年轻或新生幔源物质的加入,岩浆上升侵位的过程中发生了混合作用。     

冀北小张家口超基性岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

采用离子探针(SHRIMPⅡ)测得小张家口基性-超基性岩体中的锆石主要有220±5Ma和491±7Ma两组年龄,以及一个很老的继承锆石年龄2453Ma。年龄为220±5Ma的一组锆石(A组)具有典型的岩浆型振荡环带,这组年龄应代表该岩体的侵位年龄。A组锆石的~(176)H/~(177)Hf比值从0.282557到0.282690,ε_(Hf)(220Ma)=-2.9～ 1.66。年龄为491±7Ma的一组锆石(B组)具有变质成因的蝴蝶结构(Butterfly structure)和熔蚀边,属于继承锆石。B组锆石的~(176)Hf/~(177)Hf比值从0.282239到0.282483,ε_(Hf)(491Ma)=-8.6～0.06。~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2453Ma的锆石应该是岩浆侵位时从华北克拉通古元古代基底中捕获的锆石。A组锆石的Hf同位素数据表明,220Ma左右由于华北北缘岩石圈伸展,导致软流圈地幔上涌,亏损的软流圈地幔流/熔体与富集的岩石圈地幔相互作用并混合,这种混合地幔源区发生部分熔融而形成小张家口基性-超基性岩体。B组锆石可能是小张家口岩体在岩浆侵位过程中捕获的来源于富集地幔或大陆下地壳的锆石。     

闽东古田西朝钼矿床成岩成矿年龄的厘定及其地质意义

西朝钼矿是近年来在闽东地区新发现的中型斑岩型钼矿床。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及辉钼矿Re-Os等时线定年,获得与成矿密切相关的黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄为115±1.2 Ma(MSWD=0.90),辉钼矿~(187)Re-~(187)Os模式年龄加权平均值为112.6±0.7 Ma(MSWD=0.82),~(187)Re-~(187)Os同位素等时线年龄为113.4±0.9 Ma(MSWD=0.11),成岩、成矿年龄基本一致,成矿稍晚于成岩,二者均为早白垩世晚期岩浆-成矿作用的产物。根据辉钼矿Re含量特征,认为西朝钼矿成矿物质为深部壳幔混合来源。西朝钼矿形成于古太平洋板块向欧亚板块持续俯冲下的伸展构造环境,是岩石圈减薄、局部软流圈物质上涌导致下地壳部分熔融形成的产物。     

西天山吐拉苏盆地塔吾尔别克金矿床成因探讨:来自同位素年代学和稳定同位素证据

塔吾尔别克金矿床是新疆西天山吐拉苏盆地浅成低温热液金矿集区中的重要金矿床之一,赋存于晚古生代的大哈拉军山组火山岩和花岗斑岩中。矿体多呈脉状-透镜状不连续产出,受近NS向和NNW向断裂及其交汇部位控制。本文对赋矿安山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得其加权平均年龄为367.1±3.2Ma,表明其喷发时代为晚泥盆世,代表了晚古生代北天山洋向哈萨克斯坦-伊犁板块俯冲消减背景下的岩浆产物。含金石英的氢、氧同位素组成表明,塔吾尔别克金矿床的成矿流体主要来源于大气降水;矿石中热液黄铁矿的δ34S值介于0.6‰~4.7‰之间,铅同位素组成与赋矿岩浆岩相似,指示成矿物质具有壳幔混合特征且以幔源为主,并很可能来自幔源的大哈拉军山组火山岩及其同时同源的花岗斑岩。另外,本文测得穿插矿体和赋矿安山岩的闪长细晶岩脉的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为315.2±3.5Ma,从而将塔吾尔别克金矿床的成矿时代限定在367~315Ma之间,推测矿床形成于晚泥盆世-早石炭世北天山洋向哈萨克斯坦-伊犁板块俯冲消减的陆缘弧环境中。综合矿床地质特征、稳定同位素组成和成矿时代,认为塔吾尔别克金矿床具有浅成低温热液型向斑岩型矿床过渡的性质。     

海南岛原特提斯洋演化——来自安山岩年代学和地球化学证据

海南岛位于太平洋板块、印度—澳大利亚板块以及欧亚板块结合部位,是研究板块构造演化历史的理想地区。为探讨海南岛早古生代时期的地质演化特征,本文对海南岛西北部地区分布的安山岩进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和原位Hf同位素研究。年代学研究结果显示,2个安山岩样品的形成年龄分别为(448±5)和(447±11)Ma,时代为晚奥陶世,表明海南岛发育早古生代时期的火山作用。锆石Hf同位素研究显示,安山岩样品的ε_Hf(t)变化于-16.48～5.22之间,对应的二阶段模式年龄T_DM2为2 030～953 Ma。结合相关区域地质资料,表明这些安山岩是玄武质岩浆和长英质岩浆混合作用的产物,它们的形成与原特提斯洋壳的俯冲作用有关。     

扬子克拉通北缘新元古代A型花岗岩的发现及大地构造意义

对大磊山片麻状花岗岩的研究可以为新元古代罗迪尼亚超大陆在扬子克拉通北缘裂解提供约束.在详细野外地质调查和岩相学工作基础上,对该片麻状花岗岩进行了系统的锆石U-Pb定年、全岩地球化学和锆石原位Lu-Hf同位素分析,研究发现,这些片麻状花岗岩富硅(SiO₂=73.18%~77.40%)、碱(Na₂O+K₂O=8.07%~8.70%)、贫铝(Al₂O₃=12.11%~13.92%)和镁(MgO=0.10%~0.34%),富集LILE、Ga、Rb、Th,Zr和Hf元素具明显正异常,Nb、Sr、P、Ti等元素具明显负异常,表现出后造山A型花岗岩(A₂型)的特征.这些花岗岩中,锆石均具典型的震荡环带,Th/U比值均大于0.5,为岩浆成因;两个样品的LA-ICP-MS(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry)锆石的谐和分别是:801.3±3.0 Ma(MSWD=0.62,n=21) 和796.1±6.3 Ma(MSWD=1.70,n=15),其中一个样品继承锆石谐和年龄为845.0±12.0 Ma(MSWD=1.30,n=6),表示他们是新元古代岩浆结晶产物.锆石ε_Hf(t)值变化于-7.5~+8.0,正ε_Hf(t)值对应的亏损地幔单阶段模式年龄(t_DM1)为1 242~1 059 Ma,负ε_Hf(t)值对应的地壳两阶段模式年龄(t_DM2)为1 636~1 981 Ma,显示该地区存在的最古老物质是古元古代(老至1 981 Ma).这些数据结果表明形成大磊山A型花岗岩的初始物质主要为元古代古老地壳物质,暗示该岩浆源自于壳幔混合作用,幔源端元可能源自于伸展拉张背景下地幔岩浆上涌.结合区域研究成果认为,该A型花岗岩的形成与罗迪尼亚超大陆聚合后-裂解中的陆缘弧后拉张环境所引起的深部古元古代地壳拉张垮塌有关.      

鲁西地区石门山—凤仙山岩体的锆石SHRIMP U-Pb定年及形成时代

鲁西地区石门山岩体主要岩性为片麻状花岗闪长岩,原划为新太古代早期侵入岩。根据新测锆石SHRIMPU-Pb年龄为（2530±8）Ma,其形成时代确定为新太古代晚期。凤仙山岩体为中粒二长花岗岩,锆石SHRIMP U-Pb年龄为（2513±12）Ma,并侵入片麻状花岗闪长岩。石门山岩体属峄山岩套,为TTG质花岗岩,是地幔岩浆侵入混入地壳物质形成的。凤仙山岩体属傲徕山岩套二长花岗岩,为上地壳物质重熔（深熔）作用形成的。峄山岩套TTG类岩石是2560~2530 Ma壳幔岩浆活动的产物,岩体普遍具有片麻状构造,表明经历变质变形作用。未受区域变质作用的傲徕山岩套大规模壳源花岗岩是2530~2500 Ma地壳物质部分熔融形成的,与华北克拉通新太古代末超大陆拼合有关,2530 Ma是鲁西地区重要的构造热事件发生时期。     

宁镇矿集区安基山花岗闪长斑岩和韦岗花岗闪长岩的锆石U- Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

宁镇矿集区位于长江中下游成矿带东部,发育了大量与Cu、Fe矿产有关的中酸性侵入岩,如区内安基山岩体和韦岗岩体分别与安基山铜矿及伏牛山铜矿、韦岗铁矿等Cu、Fe矿床成矿关系密切。尽管前人在宁镇矿集区开展了大量的岩石学工作,但是对这些花岗质岩石源区特征方面的研究却略显薄弱。本文对该矿集区内的安基山岩体和韦岗岩体开展了详细的LA- ICP- MS 锆石U- Pb测年和锆石Hf同位素研究,进而确定成岩年龄、探讨岩浆源区性质及与成矿作用的关系。锆石U- Pb定年结果显示区内安基山花岗闪长斑岩和韦岗花岗闪长岩成岩年龄分别为108.9~110.9 Ma和107.3~109.6 Ma,宁镇矿集区晚中生代岩浆岩的成岩时代在110~100 Ma之间,明显晚于长江中下游其他矿集区成岩时代范围近20 Ma。两个岩体的锆石Hf同位素研究显示,韦岗花岗闪长岩的εHf(t)值为-47.4~-16.9,平均为-24.9,二阶段Hf模式年龄(TDM2)为2.24~4.14 Ga,平均为2.73 Ga,可能是中太古代至古元古代下地壳部分熔融形成的;而安基山花岗闪长斑岩的εHf(t)值为-16.8~-8.9,平均为-12.4,二阶段Hf模式年龄(TDM2)为1.74~2.23 Ga,平均为1.96 Ga,可能是富集岩石圈地幔物质与下地壳物质混合的产物。本文研究结果结合前人研究显示,矽卡岩型Fe矿床有关的岩体相比于矽卡岩型Cu矿床成矿岩体含有更多的地壳物质;岩浆源区壳、幔物质含量比例可能是控制长江中下游成矿带Cu、 Fe成矿作用的重要因素。     

东昆仑驼路沟钴（金）矿床千枚岩碎屑锆石年代学、Lu-Hf同位素特征及其地质意义

青海驼路沟钴（金）矿床内发育一套浅变质海相火山-沉积岩系,该套火山-沉积岩系形成时代及构造属性存在争议。本文对该套地层中的绿泥绢云千枚岩样品进行了锆石LA-ICP-MS测年、Lu-Hf同位素和岩石地球化学研究,对其原岩沉积时代、沉积物源及基底构造亲缘性进行了探讨。年代学结果表明,该套浅变质海相火山-沉积岩系碎屑锆石最年轻的年龄组为433~412 Ma,加权平均年龄为（422.8±6.8）Ma,结合区域构造岩浆事件资料认为其原岩沉积时代上限为晚志留世。433~412 Ma年龄组的ε_Hf(t)值为-2.02~5.47,平均为1.80,表明该组锆石的母岩主要为新生的地壳物质;其一阶段年龄为1 124~829 Ma,说明这些锆石的母岩浆来自Grenvillian期Rodinia超大陆汇聚时的壳幔相互作用。岩石地球化学结果显示,驼路沟千枚岩的原岩可能为一套泥砂质沉积岩,沉积环境为稳定的被动大陆边缘环境,其沉积环境与区域构造演化研究一致,即昆中洋于430 Ma左右俯冲结束,东昆仑地区开始进入板内伸展环境,而昆南地块南部地区于晚志留世进入被动大陆边缘环境。碎屑锆石U-Pb年龄谱综合分析表明,太古宙时期碎屑锆石源区属性并不明确,中—新元古代昆南地区的基底与华南克拉通具有明显亲缘性。自Grenvillian造山运动形成华夏—扬子—昆仑—柴达木—祁连联合大陆,至泛非期（650~550 Ma）昆仑陆块可能已从联合大陆中分离出来。     

LA-ICPMS U-Pb Ages of Zircon from Metaleucosomes, Olongbuluke Microcontinent, North Qaidam, and Implications on the Response to the Global Rodinia Supercontinent Assembly Event in NW China

INTRODUCTION The Olongbuluke microcontinent , which wasdisintegratedfromthe northern margin of the Qaidamblock (Lu,2002) ,is composed of a two-fold base-ment with cover strata . The lower basement is themedium- to high-grade Delingha complex and theDakendaban Group, and the upper is the low-gradeWandonggou Group. The Wandonggou Group of theupper basement experienced a Late Mesoproterozoicmetamorphic event (see Yu et al .,1994) ,consistentwith the early isotopic geochronological respo…     

黔东南宰便辉绿岩锆石U-Pb年代学和地球化学研究

贵州省黔东南州从江县宰便镇镁铁质侵入岩体(辉绿岩)位于扬子陆块与华南褶皱系过渡带上的江南造山带西南段。宰便辉绿岩主量元素研究表明该岩体属于钙碱性系列,以贫K2O(0.03%～0.29%)为特征;微量元素中稀土总量较高,呈现轻稀土富集,没有明显的Eu、Ce异常;LILE(K、Ba、Rb)相对MORB高出数十倍,与板内玄武岩一致;HFSE呈现中至弱的Nb亏损。Sr-Nd同位素研究表明,其87Sr/86Sr变化范围为0.711097～0.712008,具有较高的Isr(t=848Ma,0.710947～0.711726);143Nd/144Nd的变化范围为0.512413～0.512546,εNd(848Ma)具较低的正值(+0.3～+2.3)。锆石U-Pb加权平均年龄为848±15Ma,MSWD=0.54,形成于新元古代中期。锆石U-Pb年龄、Sr-Nd同位素组成和元素地球化学研究表明,宰便辉绿岩体来源于亏损的软流圈地幔,产于板内拉张环境,属于钙碱质玄武岩系,并在上升侵位过程中受到年轻地壳物质不同程度的混染,为导致新元古代Rodinia超大陆裂解的地幔柱活动的产物。本文的研究结果支持华南位于澳大利亚和劳伦大陆之间的Rodinia超大陆重建模式。     

扬子陆块三峡地区莲沱组砂岩中碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

对扬子陆块三峡地区黄牛岩剖面莲沱组顶部砂岩中的120颗碎屑锆石进行了U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析.结果显示,黄牛岩剖面莲沱组中碎屑锆石的年龄谱具有~880~800 Ma、~2 000 Ma、~2 500 Ma及~2 700 Ma的峰值,其中最年轻的碎屑锆石年龄为724±8 Ma.结合前人对该地区莲沱组顶部凝灰岩开展的年代学工作,将莲沱组顶部砂岩沉积时代限定为724~714 Ma.莲沱组砂岩沉积时间与其中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄接近,反映了其源区地壳物质的快速再循环.碎屑锆石Hf同位素两阶段模式年龄(T_DM2)集中在~3.7~3.1 Ga、~2.5~2.0 Ga和~1.3~1.0 Ga,反映其物源区存在古-中太古代、古元古代以及中元古代末期的初生地壳生长.对比近年来三峡地区不同剖面莲沱组砂岩中已报道的碎屑锆石年龄和Hf同位素数据,黄牛岩剖面的莲沱组碎屑锆石年龄和Hf同位素组成与之以北的王丰岗剖面均存在明显差异,说明莲沱组沉积期两者的陆源物质供给区有较大差别.      

桂北地区南华系沉积物源分析——来自碎屑锆石U-Pb年龄的证据

江南造山带西南部是扬子克拉通新元古代地层发育较完整的地区之一。其中,桂北地区的南华系地层自下而上依次为:长安组、富禄组、大塘坡组和黎家坡组,沉积厚度从几十米到几千米不等,总体趋势是西厚东薄。本文对长安组、富禄组、黎家坡组的5个样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测试。其中长安组碎屑锆石U-Pb年龄存在一个峰值,峰值区间为724~972Ma之间,最年轻的年龄加权平均值为746±5Ma(n=19),指示南华系长安组沉积年龄可能介于746~780Ma之间;富禄组碎屑锆石U-Pb年龄有三个峰值,主峰为705~936Ma,两个次峰分别为1823~2163Ma和2241~2673Ma之间;黎家坡组下部121109-3样品的碎屑锆石主峰值为1966~2118Ma,两个次峰为724~921Ma和2221~2688Ma;中部121109-4样品碎屑锆石主峰值为1813~2192Ma,两个次峰为748~944Ma和2296~2726Ma;上部121109-5样品碎屑锆石主峰值为1984~2193Ma,两个次峰为653~1007Ma和2215~2675Ma。桂北地区南华系长安组、富禄组、黎家坡组5个样品的年龄峰值区间相近,但主峰和次峰有明显的区别,反映了三个组沉积地层主要物源可能来自不同的地区,并经历了不同的沉积环境。碎屑锆石年龄分布特征反映了在653~1007Ma之间扬子克拉通东南缘、江南造山带西南部的桂北地区有强烈的岩浆活动,可能与Rodinia超大陆的聚合和裂解事件有关,而1792~2261Ma的岩浆活动则与Columbia超大陆的聚合和裂解事件相对应,2298~2500Ma碎屑锆石年龄可能暗示在扬子克拉通南缘存在古元古代基底,少量大于2500Ma的锆石年龄表明在扬子克拉通南缘还存在太古宙基底物质。5个样品均缺少1100~1300Ma格林威尔造山时期的记录,说明江南造山带并非处在Rodinia超级大陆的中心。总之,扬子克拉通南缘及江南造山带西南部至少经历了三期强烈的构造-岩浆热事件,这三期事件在桂北地区的南华系沉积地层中均有非常清楚的记录。     

塔里木西北缘阿克苏地区大陆拉斑玄武岩对新元古代裂解事件的制约

塔里木西北缘新元古界苏盖特布拉克组不整合覆盖在前寒武纪阿克苏群蓝片岩及侵入其中的基性岩墙之上,苏盖特布拉克组底部发育两层玄武岩夹层,其形成时代和成因背景对认识塔里木板块前寒武纪构造演化及有关的超大陆循环和地球动力学过程具有重要意义。本文对这两层玄武岩进行了全岩地球化学和锆石U-Pb年代学研究。结果显示,玄武岩均属于大陆拉斑玄武岩系列,微量元素地球化学特性与典型的大陆溢流玄武岩非常相似,其岩浆来源于富集地幔,并遭受了一定程度的地壳混染作用。玄武岩中锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄分布在1945~755Ma,这些锆石均属于玄武岩浆上升过程中从地壳岩石捕获的继承锆石,记录了塔里木北缘元古代期间多期变质和岩浆事件。这一年龄范围表明,玄武岩形成的时代应晚于755Ma。本文的研究结果表明,阿克苏大陆拉斑玄武岩形成于板内裂谷环境,可能与新元古代Rodinia超大陆之下的地幔柱活动有关,是塔里木板块从Rodinia超大陆裂解出来的直接证据。     

鄂尔多斯盆地周缘地壳形成与演化历史:来自锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成的证据

锆石U-Pb定年及Hf同位素测定结果表明,鄂尔多斯盆地周缘的华北板块北缘、兴蒙造山系及扬子板块-秦岭-大别-苏鲁造山带等构造单元系统具有明显不同的形成与演化历史。华北板块北缘锆石年龄平均值为1 837 Ma,最强烈的岩浆活动出现于2 200~1 800 Ma,该期锆石约占全部的40%;次为强烈的岩浆活动在2 800~2 200 Ma,其众数在全部锆石中约占30%;1 500~1 200 Ma、500~100 Ma这两个阶段形成的锆石在全区所占比例各约为15%。华北板块北缘最突出的特征是基本不含1 000~700 Ma期间形成的锆石,>3 000 Ma的锆石在全区分布极为有限。锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄表明华北板块北缘平均值为2.55 Ga,较U-Pb平均年龄老,说明2 200~1 800 Ma期间形成的锆石含有较多的古老地壳再循环组分。Hf亏损地幔模式年龄最强峰值约为2.8 Ga,与全岩Nd亏损地幔模式年龄的峰值相一致,Hf模式年龄为3.0~2.25 Ga的颗粒占全部的近95%,证明华北板块北缘的地壳增生主要在太古宙至古元古代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄>3.0 Ga的锆石颗粒所占比例不到0.1%,另外近5%锆石的模式年龄分布于中元古代。晚古生代-中生代所形成的锆石均是先存地壳组分,尤其是中元古代增生地壳的熔融作用形成。兴蒙造山系中锆石U-Pb年龄平均值为497 Ma,最强峰分布于石炭纪(约320 Ma),石炭纪-二叠纪末(350~250 Ma)形成的锆石所占比例达30%以上。新元古代至早古生代(600~440 Ma)形成的锆石占全部锆石的55%以上,而中元古代末-新元古代期间(1 200~600 Ma)形成的锆石在全区仅占4%。中元古代以前形成的锆石非常有限,说明该区最早形成的地壳组分在兴蒙造山系的形成过程中较充分地参与到后期的岩浆作用过程中。兴蒙造山系中锆石相应的Hf同位素亏损地幔模式年龄平均为1.13 Ga,明显较相应的U-Pb年龄老,最强峰值出现于约0.6 Ga。Hf亏损地幔模式年龄为0.7~0.28 Ga的颗粒在兴蒙造山系所占比例达57%,证明该区最强烈的地壳增生发生于新元古代至古生代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄分布于1.5~0.7 Ga的锆石在全区约占38%,说明此期间也是该区地壳较强烈的增生期。Hf亏损地幔模式年龄大于1.5 Ga的锆石所占比例不到5%,古生代以后兴蒙造山系也基本没有明显的地壳增生。扬子与秦岭-大别-苏鲁造山带构造单元中的锆石U-Pb年龄平均为799 Ma,年龄为1 300~750 Ma的锆石在全部锆石中约占70%。晚古生代-燕山期形成的锆石约占20%。年龄在3 500~2 650 Ma、2 118~1 680 Ma的锆石在该区各约占5%。结合扬子与秦岭-大别-苏鲁造山带平均为1.56 Ga的Nd亏损地幔模式年龄特征,说明1 300~750 Ma期间该区较强烈的岩浆作用事件中有较多的古老地壳组分加入其中。锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成均说明鄂尔多斯盆地周缘各构造单元具有不同的形成演化历史。地壳是幕式增长的,但各构造单元每幕发生的时间、强度存在明显差别。因此,由盆地中不同时代地层中碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成及全岩Nd同位素特征的系统研究可反演盆地物源供给与周围构造单元之间的关系。     

河北中山沟金矿含金石英脉中锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

热液石英脉型金矿石中锆石可以来自围岩,也可以由热液活动形成。因此,对其研究有助于揭示成岩成矿信息。中山沟金矿位于河北省张家口—宣化(张宣)地区,主要呈石英脉型产于水泉沟岩体西段,是张宣幔枝构造核部的典型金矿床之一。本文在矿区地质特征基础上,主要开展含金石英脉内锆石形态学特征、LA-ICP-MS U-Pb同位素测年以及Hf同位素研究。研究表明:石英脉内的锆石形态为自形—半自形,环带特征明显,Th/U值较高,平均0.97,具有岩浆锆石特征。锆石稀土元素含量(∑REE)为351×10^-6~976×10^-6,平均值为690×10^-6,呈现出轻稀土(LREE)亏损、重稀土(HREE)富集特征,在稀土元素球粒陨石标准化曲线总体呈现出斜率基本一致的左倾型;17个锆石U-Pb年龄数据获得391±1 Ma的谐和年龄和391±3 Ma的加权平均年龄,两组年龄在误差范围内基本一致,代表了含金石英脉中岩浆锆石的结晶年龄。11个Hf同位素测试数据获得的εHf(t)值位于-21.4~-16.6,T_DM1介于1.7~1.9 Ga,平均1.7 Ga,T_DM2主要集中于2.4~2.6 Ga,平均2.5 Ga,在Hf图解中投影点均位于亏损地幔和球粒陨石演化线之下,基本靠近2.5 Ga古老地壳的Hf同位素演化线,反应了其源区物质在地壳中平均存留的年龄。结合区域、矿区地质和实验锆石特征,本文认为中山沟金矿成矿时代不早于391±1 Ma,推测可能形成于海西早期,存在燕山期热液叠加成矿。水泉沟岩体的主成岩时代为加里东末期—海西早期。     

南祁连党河南山地区新元古代拐杖山岩群碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

传统认为志留系巴龙贡噶尔组广泛分布于南祁连地区,近年来在其中解体出了新元古代拐杖山岩群,对其开展锆石年龄研究对了解该地层的沉积时代、物源性质以及与邻近板块的亲缘性具有重要意义。本文选取党河南山地区拐杖山组岩群中的黑云斜长石英片岩和石英片岩,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年并讨论其地质意义。实验结果表明:由下及上碎屑锆石样品的U-Pb测年的最大沉积年龄分别为-794Ma、-746Ma和-713Ma,表明该变质地层至少沉积于-794Ma之后,在-740Ma时期伴有火山活动,并且部分地层可能沉积于-713Ma以后,时代应划归为新元古代。样品碎屑锆石以867-700Ma年龄区间最为集中,表明全吉地块与中祁连地块的基底岩系可能作为源区为拐杖山岩群提供了碎屑物质,同时响应了Rodinia超大陆裂解事件。通过与全吉地块、中祁连地块、柴达木地块、华北板块、澳大利亚板块以及扬子板块的碎屑锆石频谱对比,南祁连地区与其周缘地块以及扬子板块在元古宙时期显示了较好的亲缘关系,但其物源主要来自全吉地块与中祁连地块,而与扬子地块关联较小。     

Geology,geochemistry, and geochronology of the Miaowan ophiolite,Yangtze craton: Implications for South China's amalgamation history with the Rodinian supercontinent

We report the presence of a Grenvillian ophiolite on the northern margin of the Yangtze craton, drastically changing current ideas about South China's role in plate reconstructions of the Rodinia supercontinent. Strongly deformed amphibolites that locally show relict pillow lavas, isotropic and layered metagabbro, diabase dikes, serpentinized dunite and harzburgite with podiform chromite are dated at circa 1100–985 Ma (U–Pb zircon). The ophiolite is structurally dismembered and thrust over the Proterozoic shelf sequence that covers the north margin of the Yangtze craton, and overrode a flysch to conglomerate-wildflysch unit shed from the ophiolite and a magmatic arc terrane and deposited on the older Yangtze carbonate platform. The youngest clasts in the conglomerate are circa 861–813 Ma (U–Pb zircon), giving a maximum age for ophiolite emplacement. Fine-grained layered amphibolites exhibit slightly depleted-flat type REE curves with no obvious Eu anomalies, and are N-MORB type tholeiites. Metagabbro has typical cumulate textures, flat REE distributions and obvious positive Eu anomalies. The REE characteristics of serpentinized dunites show a U-shape of slight loss of middle REE, representing cumulates metasomatized by LREE slightly enriched mantle. All these features indicate that the metamafic–ultramafic rocks from the Proterozoic Miaowan Formation form a structurally dismembered ophiolite resting above an ophiolitic wildflysch, sitting on top of the Proterozoic shelf sequence on the Yangtze craton. The ophiolite is contemporaneous with an arc sequence preserved to the north on the edge of the Yangtze craton, suggesting that the entire ophiolitic forearc–arc was accreted to the Yangtze craton between 1000 and 850 Ma. Xenocrystic zircons in granite clasts in the basal wildflysch unit have ages consistent with Australian affinity, and detrital zircons in the arc sequence also show derivation from Australia, suggesting that the arc formed on the Australian segment of Rodinia before collision with the Yangtze craton. The discovery of the Proterozoic Miaowan ophiolite supplies important evidence for the existence of a Neoproterozoic oceanic basin on the north margin of the Yangtze craton, and demonstrates that the Yangtze craton first collided with Rodinia on its northern margin, with subsequent accretion of the Cathaysian block on the southern margin of the craton.