西藏东南部察隅地区德玛拉岩群的同位素年代学研究及其意义

青藏高原冈底斯地块东南部的德玛拉岩群为一套角闪岩相变质岩系,一直被认为是前寒武纪变质基底,但并没有可靠的年代学证据。论文对采自其中的黑云角闪片岩和黑云母石英片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和黑云母³⁹Ar-⁴⁰Ar定年,测试表明,黑云角闪片岩原岩锆石U-Pb年龄为217.1Ma,由黑云母³⁹Ar-⁴⁰Ar获得的变质年龄为22.3Ma,黑云母石英片岩中碎屑锆石主要为岩浆成因,年龄范围主要集中在520~600Ma和900~1100Ma,黑云母³⁹Ar-⁴⁰Ar变质年龄为16.3Ma和22.3Ma。上述结果虽不能完全否定西藏东南部察隅地区前寒武纪基底变质岩系的存在,但至少说明现今的德玛拉岩群中还包含有遭受中生代岩浆侵入的古生代沉积岩,它们在新生代经历了变质和岩浆作用的再造,是一套变质杂岩。     

北秦岭宽坪岩群变质沉积岩年代学及地质意义

宽坪岩群位于北秦岭造山带,主要由广东坪岩组斜长角闪岩、四岔口岩组云母石英片岩及谢湾岩组的大理岩组成。通过LA-MC-ICPMS锆石U-Pb测年研究,宽坪岩群谢湾岩组碎屑锆石年龄为400~3502 Ma,其中最年轻一组的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄在380~418 Ma,结合黑云母⁴⁰Ar/³⁹Ar（370.9±2.0）Ma的变质年龄,表明谢湾岩组形成在晚泥盆世。四岔口岩组碎屑锆石年龄介于512~3598 Ma,最年轻的一组锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄在512~549 Ma,其黑云母⁴⁰Ar/³⁹Ar变质年龄为（370.4±1.8）Ma,表明该组形成于512 Ma（早寒武世）之后,晚泥盆世之前,主体很可能形成于早古生代。宽坪岩群是由不同时代的地层和岩片构成,应该进一步解体。宽坪岩群物源来自华北陆块、秦岭造山带和扬子陆块。其变形变质时代为晚泥盆世,代表了北秦岭造山带碰撞造山的结束时代。     

黑龙江杂岩构造折返的岩石学与年代学证据

黑龙江杂岩主要出露在佳木斯地块西缘,沿牡丹江断裂分布,为佳木斯地块与松嫩地块拼合过程中形成的构造混杂岩。杂岩以强烈变形的糜棱岩为主体,其中含有大量规模不等、变形程度不同的变橄榄岩、变辉长岩、蓝闪石片岩(变玄武岩)及变硅质岩和大理岩等岩块或岩片。蓝闪石片岩岩块多经强烈的构造置换呈宽度和延伸有限的条带或岩片与长英质糜棱岩相间分布,发育以青铝闪石、冻蓝闪石、黑硬绿泥石、多硅白云母和钠长石等为代表的新生变质矿物组合,变形叶理呈北东向展布。但在局部地区仍保存有规模较大,且未受变形作用改造的蓝闪石片岩岩块,以不定向生长的蓝闪石、钠长石和绿帘石变质矿物组合为特征。块状蓝闪石片岩边部变形特征明显,变形叶理与周围糜棱岩叶理产状一致。岩块与变形岩石的组构关系表明,黑龙江杂岩至少经历了两期重要的变质事件,即以蓝闪石片岩岩块为代表的早期高压变质事件和以糜棱岩为代表的晚期变质-变形事件。在桦南地区长英质糜棱岩中获得的白云母⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄分别为176.5±1.9Ma和184.5±2.1Ma,该年龄在黑龙江杂岩的变形岩石中普遍存在。鉴于蓝闪石片岩岩块被这一变质-变形事件所改造,以及变质矿物组合由高压向低压的转变关系,表明黑龙江杂岩在早-中侏罗世经历了一次快速的构造抬升事件。这一事件不但使佳木斯地块西缘以蓝片岩为代表的俯冲杂岩发生构造折返,而且对该区晚中生代盆地的形成与演化起着重要的控制作用。     

秦岭岩群中两类斜长角闪岩的性质和时代及其地质意义

在北秦岭造山带核部秦岭岩群内发育两类不同产状的斜长角闪岩.一类与秦岭岩群中的大理岩紧密共生,呈规模较大的似层状或较小块体产于大理岩内,另一类则呈密集岩墙群型式侵入于秦岭岩群南段二云母石英片岩中.不同的产出状态表明两类斜长角闪岩的成因和时代存在显著差异,也具有不同的地质构造意义.地球化学上,两类不同产状的斜长角闪岩的原岩皆为玄武岩质的.侵入秦岭岩群二云母石英片岩中的斜长角闪岩墙群形成于板内拉张环境,SHRIMP锆石U-Pb测年揭示该类斜长角闪岩形成于晚奥陶世(449±11Ma),Sr-Nd同位素特征显示其岩浆源区为亏损地幔源区,40Ar/39Ar热年代学研究显示该类斜长角闪岩的角闪岩相变质作用发生于石炭纪末期(301.3±6.4Ma).地球化学和Sr-Nd同位素特征显示与秦岭岩群大理岩共生的似层状或块状斜长角闪岩的形成环境与侵入云母石英片岩中的斜长角闪岩墙群的存在显著差异,其形成于洋岛(OIB)或海山环境.40Ar/39Ar热年代学研究显示该类斜长角闪岩于晚二叠世(258.1±5.7Ma)发生了角闪岩相变质作用.不同性质、形成和变质时代、相似的变质作用等特点表明,秦岭岩群中的两类角闪岩分属不同性质的构造块体,秦岭岩群高级变地质地体可能是一个构造拼合地体.斜长角闪岩岩墙为晚奥陶世(449±11Ma)侵入秦岭岩群云英片岩中的基性岩墙群,是北秦岭晚加里东期后造山期热收缩而致的地壳伸展或岩圈拆离减薄的产物.与秦岭岩群大理岩共生的斜长角闪岩则可能是洋隆体的基性喷出岩+碳酸盐岩帽组合,是中二叠世(312～260Ma)期间构造移置而来的外来块体.     

辽北法库变质杂岩的组成、变形与变质特点及构造属性

辽北法库变质杂岩的形成时代、大地构造属性及其与长春-延吉缝合带的形成过程一直以来都是众多地质学者关注的重要科学问题。本文试图通过U-Pb年代学以及物质组成分析、变形变质作用特点分析和区域对比的方法来建立法库变质杂岩的时空格架,大地构造归属及区域构造演化。通过详细的野外工作和镜下分析得到法库变质杂岩存在至少两期变形作用特点及角闪岩相-高绿片岩相至低绿片岩相的变质作用特点。通过对杂岩体中不同类型变质岩的锆石SHRIMP U-Pb年代学研究得到中志留世糜棱岩化黑云母花岗闪长岩原岩年龄为433±3Ma;晚志留世绢云长英质糜棱岩原岩年龄为423±5Ma;早二叠世绢云绿泥方解斜长糜棱岩原岩年龄为292±2Ma;早三叠世长英质糜棱岩原岩年龄为250±3Ma。通过区域对比,笔者认为法库变质杂岩为索伦-西拉木伦缝合带东延的一部分是长春-延吉缝合带的重要组成,其形成演化具有复合型造山的特点,具有复杂的构造演化史。     

北山中部增生造山过程:构造变形和~(40)Ar-~(39)Ar年代学制约

北山造山带是诠释中亚造山带南缘增生构造过程的关键区域之一。北山中部变质杂岩及相关侵入岩经历了复杂变质变形作用,是解剖北山增生构造演化过程的关键。本文在详细野外观察基础上,结合显微构造变形和黑云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学研究,厘定北山中部相关岩石的变质变形时限。北山中部岩石普遍经历了韧性剪切变形。4个样品的黑云母~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄分别为323.1±3.6Ma、296.0±3.7Ma、261.2±3.1Ma和209.2±4.0Ma,具有自北向南逐渐变年轻的特征。结合区域上岩石大地构造单元的展布特征,这些年龄反映了北山中部地区古生代至早中生代古洋壳(牛圈子洋盆)向北俯冲、造山带往南增生的过程。北山最晚的增生造山事件可能延续到三叠纪。     

新疆尼勒克县布谷拉超钾质岩浆岩的~(40)Ar-~(39)Ar年龄和地球化学特征

本文在西天山尼勒克县布谷拉地区厘定出了具有构造指示意义的超钾质岩浆岩,它侵位在石炭纪大哈拉军山组地层中,出露面积约为0.02km2,在空间上该类岩石与铜的矿化异常带或矿化带紧密共生。布谷拉超钾质岩浆岩具有典型的斑状结构,斑晶以钾长石、橄榄石、辉石为主,偶见白榴石残留体或假象。造岩矿物及岩石化学组成特征显示,布谷拉超钾质岩浆岩为斜长白榴岩类超钾质岩浆岩。布谷拉超钾质岩浆岩微量元素蛛网图表现为Nb-Ta、Zr-Hf、Ti的负异常和Pb的正异常,暗示该超钾质岩浆岩形成于造山阶段。微量元素地球化学特征显示,布谷拉超钾质岩浆岩是含金云母的石榴石尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物,其形成深度介于70～80km狭窄的范围内。布谷拉超钾质岩浆岩的40Ar-39Ar有效坪年龄为274.2±1.6Ma,等时线年龄为274.3±4.4Ma,表明该类岩石形成于早二叠世。布谷拉超钾质岩浆岩的地球化学特征及40Ar-39Ar定年研究结果显示,在早二叠世至少阿吾拉勒山的东段仍处于造山演化阶段。     

郯庐断裂(安徽段)两侧肥东群与霍邱群特征性岩石对比研究

郯庐断裂带(安徽段)内部物质组成十分复杂,现有研究认为郯庐内部以扬子板块为主体,对于是否存在西侧华北板块物质混入尚不清楚。为此本文选取了3个特征性样品展开了细致的岩相学研究、温压估算以及锆石U-Pb定年分析,分别为:霍邱群样品WS069-1(磁铁石榴角闪岩)以及样品WS070-1(石榴黑云母片岩);肥东群样品TF003-1(石榴黑云母片岩)。研究发现,霍邱群磁铁石榴角闪岩与肥东群磁铁石榴角闪岩的矿物组合及矿物主量元素特征基本一致。针对霍邱群石榴黑云母片岩与肥东群石榴黑云母片岩的峰期变质条件评价也相互匹配。本文在霍邱群仅发现了~3.2Ga、3.0Ga、2.80Ga、2.74Ga等四组反映源区结晶时代的碎屑锆石年龄,但结合前人对霍邱群和五河群的研究可以认为霍邱群的峰期变质年龄应为2.44Ga,这与肥东群磁铁石榴角闪岩和石榴黑云母片岩的峰期变质年龄2.47~2.41Ga吻合。因此肥东群和霍邱群相同特征性岩石磁铁石榴角闪岩从岩相学、变质P-T条件及变质时代等方面皆具可比性,从而推测肥东群磁铁石榴角闪岩和石榴黑云母片岩构造透镜体应为因郯庐断裂左旋走滑作用而卷入肥东群中的霍邱群岩片。     

南天山蛇绿混杂岩和中天山南缘糜棱岩的40Ar/39Ar年龄及其大地构造意义

 ⁴⁰Ar/³⁹Ar同位素年龄测定,获得南天山蛇绿混杂岩基质黑云母石英片岩单矿物黑云母的两个坪年龄分别为(370.0±4.8)Ma和(259.0±3.3)Ma;中天山南缘长英质糜棱岩单矿物黑云母的坪年龄为(250.5±7.9)Ma,二云母花岗岩单矿物白云母的坪年龄为(348.9±0.3)Ma。结合南天山古生代沉积特征和塔里木及伊犁-哈萨克斯坦板块古地磁数据的综合分析,提出南天山晚泥盆世至石炭纪早期完成向伊犁-哈萨克斯坦板块的B型俯冲,中-晚二叠世进行陆内A型俯冲造山的板块碰撞演化模式。     

西藏冈底斯带扎雪-门巴韧性变形带形成时代及构造背景

扎雪-门巴韧性变形带位于冈底斯构造带中部,是一条由北而南的逆冲推覆兼具右行走滑的斜冲韧性剪切带。带内所形成的构造岩主要为构造片麻岩和糜棱岩类,对花岗质糜棱岩中的黑云母进行40Ar/39Ar年龄测试,获得105.2±1.7Ma,认为该韧性剪切带形成于早白垩世。岩石组合和显微构造特征表明该韧性剪切带形成于中绿片岩相到高绿片岩相环境,可能与班公湖-怒江弧后洋盆的闭合碰撞有关。     

琼北火山岩激光40Ar/39Ar定年研究

新生代以来,雷琼地区多次、大量地喷发了一系列火山岩。前人主要基于K-Ar法对此划分了期次。本文采用激光40Ar/39Ar年代学方法,对琼北火山岩区进行了精细定年研究。低本底激光40Ar/39Ar法能够对低钾含量,极少量样品(毫克级)进行精细测定,非常适合极年轻火山岩的定年工作。结果显示的火山岩激光40Ar/39Ar法高质量数据表明琼北火山喷发活动时限跨越1.3～0.052Ma。在比较了表观年龄与等时线年龄差异之后,本文给出了年龄推荐值。正如测试数据所显示,本地区新生代火山岩普遍存在40Ar和36Ar过剩的问题,此时只有等时线年龄才代表喷发的真实年龄。     

40Ar(40Ar＊＋40ArE)、39Ar释气特征与过剩氩的甄别及年代学意义

对具有不同地质历史背景的3类⁴⁰Ar/³⁹Ar法样品中的⁴⁰Ar和³⁹Ar释出特征进行对比,研究结果表明,⁴⁰Ar/³⁹Ar法样品中的⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线主要表现为以下3种形式:完全重合型、过剩氩型和不规则型。当⁴⁰Ar与³⁹Ar释气曲线呈完全重合型时,⁴⁰Ar/³⁹Ar法全熔年龄代表了岩体的形成年龄;当⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线是过剩氩型时,⁴⁰Ar/³⁹Ar法全熔年龄则大于岩体的形成年龄;当⁴⁰Ar与³⁹Ar释气曲线呈不规则型时,表明样品中的放射成固氩(⁴⁰Ar^*)发生了丢失,其全熔年龄一般较岩体的形成年龄小。对于⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线呈过剩氩型的样品,⁴⁰Ar/³⁹Ar法年龄谱通常呈马鞍形,且马鞍形年龄谱的底部年龄一般都具有地质意义,代表了岩体的形成年龄。对于⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线呈不规则型的样品,对其年龄谱的解释应持谨慎态度。     

~(40)Ar/~(39)Ar定年矿物绢云母的提纯研究

绢云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄是研究矿床形成年龄的重要手段,但是~(40)Ar/~(39)Ar定年矿物绢云母的提纯一直是一个难题。现有分离提纯方法得到的绢云母集合体中通常含有微斜长石,如本研究中常规磁选-重液法得到的微斜长石含量在0～28%,常规悬浮液法得到的微斜长石含量在3%～45%。当绢云母集合体中的微斜长石含量超过10%时,会直接影响测年的准确性。为探索一种有效的绢云母提纯方法,本文首先考察了常规磁选-重液法和常规悬浮液法的提纯效果,实验结果表明两种方法得到的绢云母纯度均不高,而且常规悬浮液法的粒度有时很细,不能满足定年要求。进而采用超声波解离-悬浮液法对磁选-重液法得到的含微斜长石的绢云母集合体进行了条件实验,绢云母的纯度从28%提高到77%,微斜长石相对于绢云母的含量从12.5%降为0。绢云母的粒度大于1μm的占比在95%以上,最小粒度大于0.356μm,大于~(39)Ar核反冲丢失的理论估算值0.08μm,该粒度下的绢云母在接受中子照射过程中不会引起明显的核反冲丢失,对中高温阶段的~(40)Ar/~(39)Ar年龄影响不大。研究认为,对于采用磁选-重液法得到的绢云母集合体,当其中的微斜长石含量大于10%时,可以采用超声波解离-悬浮液法进一步富集绢云母,降低微斜长石的含量,保证测年的准确性。     

雷州半岛第四纪火山岩激光40Ar/39Ar等时线定年研究

雷州半岛是我国新生代火山岩最重要的分布地区之一,火山活动主要集中在中晚更新世。前人对雷州火山岩的年代学研究以K-Ar法为主。研究表明,雷州火山岩测年结果大致分布在0.38～3.04Ma范围内。根据地层和火山岩层的叠置关系,雷州第四纪火山岩由于覆盖在被确定是1.87Ma和0.76Ma沉积的地层之上,故火山岩年龄应小于该地层年龄。K-Ar法定年结果与雷州地区地层叠置关系存在矛盾。本文通过对雷州半岛第四纪火山岩进行野外考察及采样,利用激光40Ar/39Ar年代学方法进行了精细定年。结果表明,雷州火山岩的喷发主要集中18万年前后。定年结果还表明,对于年轻样品,基于尼尔值计算的K-Ar年龄及40Ar/39Ar表观年龄偏老,等时线年龄相对较为可靠。对同一样品的斑晶、基质作斑晶-基质等时线计算,只有在斑晶基质满足同源条件时才有意义。本文首次提出,通过对比未照射样品的初始36Ar/38Ar值的均一性,以检验样品是否同源,确认斑晶-基质等时线年龄的可信度。据此,等时线的处理方法可以推广应用于特定区域内全部同源同时样品。     

福建龙海—漳浦沿海地区火山岩激光~(40)Ar/~(39)Ar年龄

福建东南沿海龙海—漳浦地区是新生代佛昙群玄武岩的分布区之一。对该区域火山岩而言,前人的研究主要集中在岩石地球化学特征、形成演化方面,对年代学研究较少,玄武岩喷发期次划分仍以20世纪80、90年代测定的K-Ar结果为依据,或通过下覆地层孢粉组合时代推断而来。为了更精确地测定该地区火山作用的时代及进一步确定其喷发期次,选取龙海—漳浦地区4个玄武岩样品,利用激光~(40)Ar/~(39)Ar测年方法进行精细定年。样品年龄为10.1～14.8Ma,明确了龙海-漳浦新生代玄武岩在中新世中晚期存在一次喷发期次。     

准噶尔盆地周边硅质岩激光40Ar/39Ar法定年

由于较低的钾元素含量以及过剩氩的存在,长期以来对硅质岩的40Ar/39Ar定年一直存在较大难度。近年来,由于仪器水平的不断提高,新实验技术和方法的应用,特别是激光全熔40Ar/39Ar定年技术的应用,40Ar/39Ar定年方法具有了足够高的测试精度和稳定的低本底水平,可以满足测试极低钾元素含量的硅质岩样品的要求。利用多组矿物颗粒测试数据计算等时线年龄的方法可以很好地去除过剩氩对硅质岩年龄的影响。本文利用激光全熔40Ar/39Ar定年方法对新疆准噶尔盆地边缘的两个硅质岩样品进行了定年研究。采自白碱滩地区的08BJT-3样品的年龄测试结果为294±14Ma,该年龄结果与硅质岩样品所处的晚石炭世地层沉积年代基本一致。采自卡拉麦里地区的KML-2样品的年龄测试结果为266±14Ma,该年龄结果与强烈变形改造硅质岩样品的卡拉麦里构造变形带活动年代十分一致,表明激光全熔40Ar/39Ar定年方法可以准确地对硅质岩进行定年。     

滇西腾冲更新世粗面安山岩Ar-Ar年代学、地球化学特征及其构造意义

腾冲芒棒地区广泛发育新近纪以来的火山岩,本文首次对该区粗面安山岩进行的高精度40Ar/39Ar同位素定年,其坪年龄分别为2.1±0.1Ma和2.0±0.1Ma,代表其喷溢时代为早更新世。岩石地球化学特征研究显示,粗面安山岩属高钾钙碱性系列,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,具有弧火山岩与大陆板内火山岩的双重属性,推测其形成于后造山环境。综合研究表明,腾冲地块更新世火山岩的形成与印度-欧亚板块俯冲-碰撞造山隆升后的伸展垮塌、富集地幔部分熔融作用密切相关,而印支陆块向东南逃逸以及腾冲弧形走滑断裂带(龙川江断裂带、大盈江断裂带)的活化促使了该期火山岩的喷发与侵位。     

藏北羌塘中部绒玛地区蓝片岩岩石学、矿物学和40Ar/39Ar年代学

藏北羌塘中部沿龙木错-双湖-线出露一条低温高压变质带,目前已有多处蓝片岩的报道.然而,除冈玛错地区产有典型的蓝闪石外,多数地区并没有典型蓝闪石的报道.绒玛蓝片岩位于羌塘中部高压变质带的中段,是该带中规模最大、保存最好的蓝片岩,对蓝片岩进行了详细的岩石学和矿物学研究,钠质角闪石主要为蓝闪石、青铝闪石、钠闪石和镁钠闪石.对蓝片岩中蓝闪石和多硅白云母进行了40Ar/39Ar定年,获得了227.3±3.8Ma和215±1.5Ma的坪年龄,分别代表蓝片岩快速俯冲消减和俯冲作用结束开始折返抬升的时代.绒玛蓝片岩岩石学、矿物学和40Ar/39Ar年代学研究为羌塘中部高压变质带的研究提供了新的资料.     

东昆仑祁漫塔格地区白干湖钨锡矿田白云母~(40)Ar/~(39)Ar定年及地质意义

东昆仑祁漫塔格地区白干湖钨锡矿田是认识中国西北地区钨锡矿床成矿规律的重要窗口。作者对采自含矿石英脉的2个白云母样品进行40Ar/39Ar定年,获得其坪年龄分别为(422.7±4.5)Ma和(421.8±2.7)Ma。2个样品的等时线年龄与反等时线年龄也在误差范围内一致,分别为(424±15)Ma和(418±24)Ma,表明分析数据可信。获得的白云母40Ar/39Ar坪年龄指示成矿作用发生在晚志留世,与原特提斯洋闭合事件密切相关,闭合后的陆陆碰撞使富含成矿物质的变质沉积物重熔而形成花岗岩浆;花岗岩浆侵入并析出含矿热液,导致钨锡成矿。