华北克拉通东北部新太古代晚期地壳生长:来自板石沟表壳岩年代学和Hf同位素的证据

对板石沟表壳岩中的斜长角闪岩和角闪片岩进行了锆石U-Pb年代学、地球化学以及Hf同位素分析,以探讨华北克拉通东北部新太古代晚期的构造环境和地壳演化。板石沟表壳岩主要岩石类型包括斜长角闪岩、斜长片麻岩、角闪片岩和磁铁石英岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示斜长角闪岩(BA-1)岩浆锆石形成于2548±11Ma,绿帘角闪片岩(BA-6)岩浆锆石形成于2548±23Ma,代表了表壳岩的形成时代,在绿帘角闪片岩中识别出3颗年龄为2754±80Ma~2710±92Ma的捕获锆石,表明板石沟地区可能存在新太古代早期岩浆事件。斜长角闪岩和角闪片岩的原岩为玄武质火山岩,微量元素特征指示其形成于岛弧环境。Hf同位素分析结果显示斜长角闪岩εHf(t)为正值(0.29~8.89),单阶段模式年龄(tDM1)分布在2877~2469Ma之间,绿帘角闪片岩多具正的εHf(t)值(-0.78~8.03),tDM1介于2871~2544Ma,表明岩浆主要来源于亏损地幔,伴随少量古老地壳物质的再造,部分tDM1与207Pb/206Pb年龄相近,并同时具有高εHf(t)值的锆石反映板石沟地区新太古代晚期(2550Ma)发生过地壳增生事件。结合其他地区表壳岩研究成果,认为华北克拉通可能存在新太古代吉-辽-冀弧陆碰撞造山带,板石沟地区属于该造山带的一部分。     

东昆仑造山带纳赤台群流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄

纳赤台群是东昆仑早古生代造山带中岩石组成复杂的重要岩石地层单位,长期以来对其形成时代存在较大分歧。采用SHRIMP锆石U-Pb定年方法,对格尔木南水泥厂地区出露的纳赤台群石灰厂组流纹岩进行了高精度年代测定,结果表明,流纹岩中13个岩浆岩锆石206Pb/238U年龄平均值为450.4 ± 4.3 Ma,它被解释为火山作用年龄,由此限定纳赤台群石灰厂组火山岩段形成时代为晚奥陶世。      

东昆仑牦牛山组流纹岩锆石U-Pb年龄及构造意义

东昆仑水泥厂地区造山后火山-沉积盆地内形成的牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系地层之上,其形成时代的研究对限定东昆仑早古生代洋盆关闭的时间具有重要意义。应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LAMC-ICPMS)方法,对火山-沉积盆地内牦牛山组不同层位的流纹岩夹层进行了精确的锆石U-Pb定年研究。结果表明,盆地北缘牦牛山组底砾岩之上的流纹岩(B743-2)中岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值为423.2±1.8Ma,盆地西缘牦牛山组底砾岩之上的流纹岩(B820-1)中岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值为408.2±2.4Ma,盆地西缘和南缘牦牛山组中上部碎屑岩中流纹岩夹层(B705-1和B656-1)的岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值分别为404.9±4.8Ma和399.6±2.8Ma。它们代表了牦牛山组不同层位火山岩的形成年龄,由此可以限定水泥厂地区牦牛山组形成时间为400～423Ma。上述年代学结果较为精确地限定了东昆仑早古生代洋盆关闭的构造年代。流纹岩中2486～920Ma元古代继承锆石的发现,说明东昆仑南的变质基底和扬子板块变质基底类似,是晋宁期0.9～1.0Ga罗迪尼亚超大陆形成时发育起来的。     

湘南宁远地区碱性玄武岩形成时代的新证据:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年

采自宁远保安圩中心铺和李宅湘的碱性玄武岩中锆石的阴极发光图像显示出自形-半自形的晶形和均匀条带状吸收的特征。大部分锆石具有明显的板状环带,这是中基性岩中岩浆结晶锆石的典型结构。保安圩中心铺锆石的Th/U比值介于0.37～0.95之间,保安圩李宅湘锆石的Th/U比值介于0.43～2.53之间,表明它们都具有岩浆成因的特征。对保安圩中心铺玄武岩中20粒锆石和保安圩李宅湘玄武岩中13粒锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb年龄测定,结果显示,保安圩中心铺34个测定点的206Pb/238U年龄主要集中在204～221Ma之间,加权平均值为212.3Ma±1.7Ma,保安圩李宅湘23个测定点的206Pb/238U年龄主要集中在196～226Ma之间,其加权平均值为205.5Ma±3.0Ma,表明保安圩玄武岩的结晶年龄为晚三叠世。     

阿尔泰造山带康布铁堡组变质火山岩锆石特征和铀-铅年龄

康布铁堡组的变质程度为绿片岩—低角闪岩相 ,已报道的同位素年龄均为变质年龄。根据锆石颜色、晶形、U Pb同位素组成 ,将该组酸性火山岩中的锆石分为继承性锆石、岩浆锆石、混合锆石 (含继承锆石核 )和变生锆石 4类。通过单颗粒锆石U Pb法年龄测定 ,获得了康布铁堡组火山岩的年龄 (4 0 7.3± 9.2 )Ma ,属早泥盆世 ,同时得出两期变质年龄和火山岩源区的参考年龄。     

陕西宽坪岩群变基性熔岩锆石U-Pb年龄

宽坪岩群广东坪岩组绿片岩岩石学、岩石化学、稀土、微量元素、副矿物等研究表明其原岩为基性火山岩。对商州市板桥地区基性熔岩变质而成的绿片岩区域地质、地球化学特点、锆石特征进行了详细研究和单颗粒锆石U-Pb同位素年龄测定。放射性成因铅丢失最少的岩浆成因锆石的206Pb/238U表面年龄为1154Ma,变质成因锆石的206Pb/238U表面年龄为444Ma。5个锆石颗粒构成的不一致线上交点年龄为1827±11Ma,代表基性熔岩形成年龄;下交点年龄为418±8Ma,代表加里东期变质年龄。综合认为宽坪岩群形成时代为早元古代。     

吉林中部伊通地区放牛沟火山岩的形成时代及其地质意义

对伊通地区的放牛沟火山岩,以及后期侵入该火山岩的后庙岭花岗质侵入体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。3个样品中的锆石均呈自形-半自形晶,CL图像显示出明显的岩浆振荡生长环带,结合大多数锆石具有较高的Th/U比值(0.23~3.55),暗示了它们的岩浆成因。放牛沟火山岩由变玄武安山岩和变安山岩组成,其中变安山岩样品中锆石22个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分为3组:420±4 Ma,402±3 Ma及280±1 Ma,其中280±1 Ma代表了安山岩的形成年龄;变玄武安山岩样品中锆石30个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分为两组:401±1 Ma及279±1 Ma,后者代表了玄武安山岩的形成年龄;后庙岭花岗质侵入体中锆石18个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为256±2 Ma。上述锆石U-Pb定年结果表明,放牛沟火山岩形成于早二叠世,而非前人认为的早古生代。对后庙岭侵入体的定年结果,进一步暗示放牛沟多金属硫铁矿床的成矿时代为二叠纪。     

东昆仑造山带牦牛山组火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑造山带牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系之上,记录了东昆仑早古生代洋盆关闭的时间。对格尔木南锯齿山一带牦牛山组上部火山岩段的英安岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,11颗岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(406.1±2.9)Ma,这表明牦牛山组上部火山岩形成于早泥盆世,进一步佐证了根据牦牛山组底部磨拉石中火山岩夹层的岩浆锆石U-Pb年龄所得出的结论:东昆仑早古生代洋盆关闭的时间为晚志留世—早泥盆世,而非传统认为的晚泥盆世。     

东昆仑造山带牦牛山组火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑造山带牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系之上,记录了东昆仑早古生代洋盆关闭的时间。对格尔木南锯齿山一带牦牛山组上部火山岩段的英安岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,11颗岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(406.1±2.9)Ma,这表明牦牛山组上部火山岩形成于早泥盆世,进一步佐证了根据牦牛山组底部磨拉石中火山岩夹层的岩浆锆石U-Pb年龄所得出的结论：东昆仑早古生代洋盆关闭的时间为晚志留世—早泥盆世,而非传统认为的晚泥盆世。     

东昆仑早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)方法,对东昆仑五龙沟地区花岗岩样品进行了锆石 U-Pb 定年研究。结果表明,黄龙沟中部的糜棱岩化二长花岗岩(B20-14)中岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(417.7±2.0) Ma,黄龙沟上部的糜棱岩化二长花岗岩(B21-2)中岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(419.7±2.3) Ma,深水潭粗中粒二长花岗岩(B20-8)中岩浆锆石206Pb/238U 年龄平均值为(419.9±2.0) Ma,红旗沟中部的粗中粒二长花岗岩(B25-9)岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(419.0±2.0) Ma。它们代表了五龙沟地区所研究花岗岩的形成年龄,其形成时代均为晚志留世,记录了东昆仑早古生代的岩浆活动。本文获得的东昆仑五龙沟地区的晚志留世花岗岩可能与东昆仑早古生代洋盆闭合后的碰撞造山作用有关。花岗岩中1861 Ma、1666 Ma古元古代继承锆石的发现,表明东昆仑造山带的基底物质为古元古代。     

塔里木盆地库车坳陷东部基底地层的时代及其地质意义

塔里木盆地库车坳陷东部阳霞煤矿一带出露绿泥绢云母石英片岩,原被划分为古元古界地层,该片岩中的碎屑锆石呈自形形态,锆石的环带丰富,具有典型的岩浆锆石特点。对锆石进行的ICP MS U Pb同位素地质年代学研究表明,锆石的年龄介于1179～794 Ma之间,峰期年龄集中于810～794 Ma,说明该片岩之原岩的沉积上限年龄不早于794 Ma。结合区域资料分析认为,该基底地层应该属于新元古界,形成时代相对较新,因此导致库车坳陷具有较高的地温梯度和较强的构造活动性。此外,在810～794 Ma时塔里木地块东北部发生过岩浆事件,该事件应该与塔里木地块的裂解有关。     

北黄海盆地上侏罗统–下白垩统火山岩形成时代:锆石LA-ICP-MSU-Pb定年证据

北黄海盆地X钻井岩心揭示了中生界两套碎屑岩系:下部的暗色岩系和上部的红色岩系。暗色岩系底部和顶部存在两层火山岩。下层火山岩的岩石学鉴定为粗面英安岩,化学成分位于英安岩–流纹岩分区,靠近粗面英安岩分区。上层火山岩的岩石学鉴定为碎屑碎斑英安岩,化学成分位于英安岩分区。下层和上层火山岩锆石的阴极发光图像显示出自形–半自形柱状的晶形和韵律环带结构,下层粗面英安岩中22颗锆石的206Pb/238U年龄介于141~151 Ma之间,其加权平均年龄为145±2 Ma。上层碎屑碎斑英安岩中18颗锆石的206Pb/238U年龄介于139~149 Ma之间,其加权平均年龄为141±2 Ma。反映X井火山岩属于晚侏罗世晚期–早白垩世早期,因此这套暗色岩系应为晚侏罗世–早白垩世地层。对比山东半岛中生代岩浆作用的年代学和地球化学资料发现,北黄海盆地与胶莱盆地火成岩可能具有相同的动力学机制,形成于与俯冲有关的火山弧或弧后伸展环境背景。     

湘南宁远地区碱性玄武岩形成时代的新证据:锆石LA-ICP-MS U-Pb 定年

采自宁远保安圩中心铺和李宅湘的碱性玄武岩中锆石的阴极发光图像显示出自形-半自形的晶形和均匀条带状吸收的特征。大部分锆石具有明显的板状环带,这是中基性岩中岩浆结晶锆石的典型结构。保安圩中心铺锆石的Th/ U 比值介于0.37～0.95 之间, 保安圩李宅湘锆石的Th/ U 比值介于0. 43～2.53 之间,表明它们都具有岩浆成因的特征。对保安圩中心铺玄武岩中20 粒锆石和保安圩李宅湘玄武岩中13 粒锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb 年龄测定,结果显示,保安圩中心铺34个测定点的206Pb/238U 年龄主要集中在204～221Ma 之间,加权平均值为212.3Ma±1.7Ma ,保安圩李宅湘23个测定点的206Pb/238U年龄主要集中在196～226Ma之间,其加权平均值为205.5Ma±3.0Ma,表明保安圩玄武岩的结晶年龄为晚三叠世。     

冈底斯岩浆弧东段沉积岩的早新生代变质作用及构造意义

青藏高原南部冈底斯岩浆弧形成于中生代以来新特提斯洋俯冲和新生代印度与欧亚大陆碰撞过程中。岩浆弧东部出露的中—新生代变质岩是研究大陆地壳组成、生长和再造的理想窗口。本文选择早新生代的变质沉积岩——石榴子石矽线石云母片岩和石榴子石黑云母片麻岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究。研究结果表明,石榴子石矽线石云母片岩由石榴子石、黑云母、白云母、斜长石、钾长石、矽线石、石英和金红石组成,峰期变质条件为730～750℃和0.78～0.81GPa。片岩和片麻岩中的锆石由继承的碎屑核和变质边组成,变质边给出的~(206)Pb/~(238) U年龄为51～72Ma,继承碎屑核给出的~(206) Pb/~(238) U(或~(207) Pb/~(206) Pb)年龄在314～3286 Ma之间,并具有340Ma、550Ma、1100～1200Ma、1500～1600Ma和1800Ma年龄峰值,表明这些变质岩的原岩可能形成于晚石炭世。本文研究表明,冈底斯弧东段的古生代沉积岩在早新生代的碰撞造山过程中被埋藏到约25km深的中-下地壳,经历了角闪岩相变质作用和部分熔融,由此导致了岩浆弧中-下地壳组成和同碰撞岩浆岩化学成分的变化。     

大兴安岭满归地区变中酸性火山岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄及其地质意义

对大兴安岭满归地区新元古界—下寒武统大网子组变中酸性火山岩进行锆石U-Pb同位素年代学研究,探讨其形成时代及地质意义。大网子组由变安山岩、变英安岩、变流纹岩和少量变晶屑凝灰岩组成,缺少板岩、变砂岩、片岩等沉积岩夹层。通过对变安山岩进行锆石U-Pb同位素年龄测定,获得其锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为(199±1) Ma,表明大网子组变中酸性火山岩形成于早侏罗世早期,非前人认为的形成于新元古代—早寒武世。额尔古纳地块早侏罗世火山岩为漠河盆地提供了物源,表明额尔古纳地块在早侏罗世处于火山-岩浆弧构造背景。该研究为蒙古—鄂霍茨克洋闭合过程中的地球动力学研究提供了新资料。     

东昆仑地区纳赤台群碎屑岩段碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

纳赤台群是东昆仑造山带中段出露的构造混杂岩的重要组成部分,对纳赤台群碎屑岩段的地层时代及物质来源进行限定,可以为恢复和反演东昆仑早古生代的构造格局提供依据。前人多认为纳赤台群的地层时代为奥陶纪或奥陶纪—志留纪,但是志留纪、二叠纪甚至新生代的观点也同时存在。通过对纳赤台群碎屑岩段进行碎屑锆石年龄研究,得到最年轻的锆石年龄538±10Ma,结合侵入其中的英云闪长岩体的年龄为427.7Ma,将纳赤台群碎屑岩的沉积时代限定于538~427Ma之间,另外由于纳赤台群特殊的演化意义,结合沙松乌拉组和赛什腾组的地层时代,将纳赤台群碎屑岩的地层时代确定为奥陶纪,并认为有可能延伸至早志留世。得到的碎屑锆石年龄谱显示约2450Ma、约1100Ma、约980Ma、约810Ma、约650Ma五个明显峰值,结合纳赤台群碎屑岩近源堆积的特征,将得到的锆石年龄与东昆仑及邻区出露的老地层和岩体时代进行比对,推测白沙河岩组、小庙群、万宝沟群及新元古代早期在东昆仑地区形成的中酸性岩体为其可能物源。将得到的锆石年龄与各期重大构造-岩浆事件在昆仑造山带留下的地质记录进行对比,推测认为,纳赤台群碎屑岩的源区存在太古宙结晶基底,并经历了古元古代早期构造-岩浆事件、中元古代晚期构造-岩浆事件(格林威尔运动)和新元古代早期构造-岩浆事件。     

锡林浩特杂岩和蓝片岩的锆石U-Pb年代学及其对索仑缝合带演化的意义

报道了内蒙索仑缝合带附近的锡林浩特杂岩和苏左旗混杂带中蓝片岩块的锆石U-Pb年代学数据.锡林浩特杂岩中碎屑锆石来源复杂,从晚太古至晚古生代均有.最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄为280～340Ma,与该区最年轻的弧岩浆岩年龄一致,表明该杂岩的原岩最终形成于晚古生代,而不是前寒武陆块残留.锡林浩特杂岩原岩的沉积源区主要是古生代的孤岩浆岩和部分裸露的前寒武陆壳,可能是弧前沉积建造.蓝片岩的锆石U-Pb年龄为318±5Ma(范围338～280Ma),这些锆石显示典型岩浆振荡环带结构,因此该年龄可能代表其原岩形成年龄,而其变质应该在280Ma之后.所以,锡林浩特杂岩和混杂带中蓝片岩块的变质变形作用可能发生在晚二叠,与索仑缝合带强烈的弧陆碰撞有关,暗示索仑缝合带的碰撞缝合时间在晚二叠,而不是许多人坚持的泥盆纪.     

东昆仑闹仓坚沟组流纹质凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP MS)方法对东昆仑秀沟盆地闹仓坚沟组火山岩样品进行了锆石U-Pb定年研究。流纹质凝灰岩(DG25-4)中锆石的阴极发光图像具有振荡环带结构,属于典型的岩浆锆石。15个岩浆锆石206Pb/238U表面年龄集中在239~249 Ma之间,206Pb/238U加权平均值为243.5 ± 1.7 Ma,它记录了火山岩的形成年龄,说明该地区闹仓坚沟组形成于中三叠世早期。这一研究还在闹仓坚沟组火山岩中发现了早古生代和元古宇继承锆石,提供了昆南地体可能存在元古宇基底的信息。      

中天山东段古生代淡色花岗岩的发现及其构造意义

在吐鲁番地区底坎尔南的中天山构造带,新发现含电气石和石榴石的淡色花岗岩侵入于富铝泥质片岩系中。SHRIMP U—Pb 锆石年代学分析,表明淡色花岗岩的形成不晚于354±16Ma,同时还给出了600～1200Ma 的原岩继承锆石年龄。淡色花岗岩的发现及其形成年龄的确定,表明中天山在354Ma 前具有与陆缘弧背景相似的构造环境,并在354Ma 前完成碰撞过程,为进一步研究古生代天山构造演化提供了新的证据。     

内蒙古西部狼山地区晚古生代变质事件的厘定及其地质意义——来自乌拉山岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的新证据

乌拉山岩群是狼山地区最重要的前寒武纪变质基底之一,准确测定其原岩成岩与变质时代,对于进一步探讨狼山地区前寒武纪地质演化具有重要的意义。对狼山地区乌拉山岩群角闪黑云斜长片麻岩及其伴生的花岗质浅色脉体进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究。碎屑锆石U-Pb定年和野外地质调查表明,狼山地区乌拉山岩群角闪黑云斜长片麻岩碎屑锆石年龄介于2591～1800Ma之间,其中最小一组碎屑锆石年龄为1873Ma,结合其约270Ma的变质年龄,初步限定乌拉山岩群角闪黑云斜长片麻岩的原岩沉积年龄为1873～270Ma。综合新的研究资料,认为狼山地区乌拉山岩群除存在新太古代—古元古代变质岩外,可能还存在中元古代—晚古生代变沉积岩。锆石阴极发光图像与U-Pb定年结果综合表明,角闪黑云斜长片麻岩中发育大量变质锆石,获得的206Pb/238U年龄加权平均值为269±4Ma,代表狼山地区乌拉山岩群遭受晚古生代末期角闪岩相变质作用的时代,可能与华北板块与西伯利亚板块晚古生代末期碰撞造山作用有关。此外,采用预剥蚀方法,在乌拉山岩群高硅花岗质浅色脉体高U锆石中,获得的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为264±3Ma,被解释为乌拉山岩群花岗质浅色脉体的形成时代,代表本区晚古生代造山作用由同碰撞挤压向碰撞后伸展转换的时限。