巴伦台地区星星峡岩群岩石地球化学特征、锆石U-Pb年龄及原岩恢复

对巴伦台地区星星峡岩群长英质片麻岩开展系统的岩相学观察和锆石U-Pb年龄及全岩地球化学分析。获得锆石206Pb/238U加权年龄为(1 584±41)Ma,这套变质岩系划归为中元古代长城纪。绝大多数样品显示轻稀土富集,重稀土亏损,Eu负异常,Rb,Sr,Ba,Zr、富集,Th,U,Ta,Hf亏损,(La/Yb)N、(Ce/Yb)N1。变质矿物共生组合和变质矿物特征表明其变质级别达到中深变质岩特征,变质岩相已达低角闪岩相-高绿片岩相,长城系星星峡岩群变质岩原岩为一套中-基性火山岩,含少量沉积型铁泥质岩。     

北天山西部温泉岩群变质岩地球化学特征及其地质意义

北天山西部温泉岩群是一套经历多期次变形、变质作用的中深变质岩系。温泉岩群中斜长角闪片麻岩及方解大理岩的尼格里值al满足alk+c al alk,t 0,属正常系列岩石;泥质-长英质变质岩的尼格里值al alk+c,t 0,SiO_2含量61.79%～74.93%,Al_2O_3含量13.49%～17.94%,FeO含量1.00%～2.54%,属铝过饱和系列。微量元素Zr富集,Sr、P、Ti、Ba亏损,显示近源沉积的特点。轻重稀土比值4.31～6.86,(Ce/Yb)_N为3.47～5.46,(La/Yb)_N为3.67～6.52,比值大于1,属于轻稀土富集型。δEu为0.32～1.02,其中泥质-长英质变质岩铕亏损明显。根据详细的显微观察,结合地球化学特征,认为温泉岩群原岩建造主要为陆源碎屑沉积建造,夹有少量的碳酸盐岩和中基性火山岩;其中斜长角闪片麻岩的原岩为玄武岩-玄武安山岩,片岩的原岩为粘土岩,变粒岩及混合岩的原岩为杂砂岩或亚杂砂岩,方解大理岩的原岩为碳酸盐岩。古元古代温泉地区以沉积岩建造为主,并发育有一定强度的火山活动,在强烈挤压背景下,该套地层发生强烈变形变质,产生区域动力热流变质作用,形成温泉岩群变质岩。     

点苍山-哀牢山杂岩带多期变质作用:嘎洒地区变沉积岩锆石微量元素与U-Pb年代学制约

点苍山-哀牢山杂岩带位于青藏高原东南缘,为云南三江地区一条重要的造山带,由扬子板块和印支板块于晚二叠世-中晚三叠世碰撞拼合而成。杂岩带主要由各类副片麻岩、片岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩构成,岩石发育强烈糜棱岩化和深熔作用。本文选取哀牢山北段新平嘎洒地区变沉积岩为研究对象,通过对变沉积岩锆石的阴极发光图像、微量元素、矿物包裹体组合、表面形态和U-Pb年龄的综合研究,揭示出嘎洒地区哀牢山杂岩经历了两期变质事件:其中,含石榴子石斜长二云母片岩中30颗变质锆石获得了较为一致的206Pb/238U年龄215±6Ma~227±5Ma,加权平均年龄为222.3±1.2Ma(n=30,MSWD=0.27),这些锆石具有浑圆状或椭圆状形态、较为均匀的阴极发光图像、平坦的HREE配分模式((Lu/Gd)N=0.73~4.08)和弱的负Eu异常,这些特征与典型的高级变质岩中变质锆石相似,而锆石的Th/U比值较为分散为0.06~0.84,平均值为0.45,可能与变质过程中富Th矿物独居石分解有关。变质年龄与杂岩带中点苍山和元阳地区变质岩中、晚三叠世变质年龄极为吻合,指示这期变质事件与中-晚三叠世古特提斯洋闭合-造山有关,标志着点苍山-哀牢山杂岩带为三江地区一条重要的古缝合线。此外,嘎洒地区夕线石榴黑云二长片麻岩的岩相学特征显示,岩石经历了石榴子石的转熔作用,除两颗锆石年龄为35.4Ma外,28颗锆石(增生边)给出了误差范围内较为一致的206Pb/238U年龄(27.3±0.5Ma~31.9±0.5Ma),加权平均年龄为29.4±0.53Ma(n=28,MSWD=2.0)。这些锆石的增生边中的矿物包裹体组合为夕线石+钾长石+黑云母+石英+独居石,且具有较低的Th/U比值(0.01~0.1),平坦的重稀土(HREE)配分模式((Lu/Gd)N=0.45~7.59)和中等程度的负Eu异常,这些特征指示该类锆石为典型的变质锆石。变质年龄与新生代红河-哀牢山剪切带内大量发现的同剪切岩浆岩、变质岩的年龄较为一致,指示这期年轻的变质事件与岩石圈尺度大规模剪切运动有关。此外,两类变沉积岩中6颗继承性碎屑锆石的年龄分布范围为528~783Ma,这些锆石具有锥形的锆石形态,清晰的振荡环带,表面发育蚀痕和凹坑,较高的Th/U比(0.1),陡倾的HREE配分曲线,表明这些锆石为经过剥蚀-搬运-沉积的岩浆锆石,具有继承性碎屑锆石的特征,说明哀牢山杂岩变沉积岩中至少应包含新元古代和早古生代的沉积物源,指示研究区哀牢山杂岩带部分岩石并不属于真正意义上的扬子结晶基底。     

内蒙古林西双井子杂岩锆石LA-MC-ICP-MS测年初步研究

双井于杂岩产出在内蒙古东部林西县西拉木伦河的南北两侧,由片岩、片麻岩和片麻状花岗岩组成。前人对其形成时代认识不一,一种观点认为属于前寒武纪变质岩,另外一种观点认为属于早中生代构造强烈变形产物。本文通过对双井子杂岩开展较为系统的LA-MC-ICP-MS锆石年代学研究,来限定这套杂岩的形成年代。锆石测年结果表明,绿泥石片岩的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄值变化于146.3~1 970 Ma,年龄比较分散,没有获得一个比较可靠的加权平均年龄。黑云斜长片麻岩的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄值变化于146.3~1736 Ma,获得2组比较可靠的年龄:一组由10个点组成,加权平均年龄值为(290.5±2.1)Ma,MSWD=0.36,为早二叠世;另一组由5个点组成,加权平均年龄值为(247.5±3.4)Ma,MSWD=0.12,为早三叠世,可能分别代表原岩中两期岩浆的侵位时间。侵位于杂岩中的花岗伟晶岩的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄值变化于206.9~2122 Ma,年龄比较分散,也没有获得一个比较可靠的加权平均年龄。片麻状花岗岩的锆石加权平均年龄值为(278.4±1.4)Ma,MSWD=1.9,可以代表原岩岩体的侵位年龄,为早二叠世。岩石地球化学分析结果表明,双井子杂岩岩石(包括绿泥石片岩、黑云斜长片麻岩和片麻状黑云母花岗岩)成分复杂,其主量元素含量变化较大,SiO_2含量变化于61.97%~77.18%,但是所有的岩石样品均具有轻稀土分异明显、富集大离子亲石元素(LILE)的特征,都是U、Nb、Sr、P、Ti相对亏损,而Th、K、Ce、Nd、Hf、Sm、Y和Yb相对富集。与杂岩中的岩石相比,花岗伟晶岩显示明显不同的Ba亏损和Ta富集,而其他元素的富集和亏损趋势则与其几乎一致。因此,总的来说,双井子杂岩是由不同成分和时代的岩石(包括地层和岩浆岩)混合组成。根据前人研究成果和上述锆石年龄数据,推测双井子杂岩的形成年龄在230~206 Ma。因此,笔者认为本区可能并不存在前寒武纪基底,双井子杂岩可能是在华北板块和西伯利亚板块碰撞过程中沿西拉木伦河深断裂形成的一套变形程度较高的中浅变质岩系,并有可能遭受了燕山中晚期的再次改造。     

北秦岭西峡骨头崖花岗岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

骨头崖花岗岩位于北秦岭构造带东部,西峡县北部,对其开展岩石成因研究有助于深入认识燕山期北秦岭豫西南段深部构造演化。岩体定年样品(GTY01)为中粒斑状黑云母二长花岗岩,30个锆石测点中有25个测点的U-Pb同位素测定值位于或者接近~(207)Pb/~(235)U–~(206)Pb/~(238)U一致线,23个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄介于108.4±0.9Ma~114.3±1.0Ma之间,其加权平均年龄为111.7±0.6Ma(MSWD=1.4),代表了骨头崖花岗岩的形成时代。锆石稀土元素具有轻稀土亏损、重稀土富集、Ce正异常及负Eu异常的特征,形成温度介于626℃~769℃之间,岩体的锆石/熔体中重稀土元素特征表明,其形成过程中经历了岩浆混合作用。骨头崖花岗岩为富硅、碱和贫钙、镁的高钾钙碱性系列。岩体富集Rb、Th和亏损Nb、Ta、Ti。岩体的稀土配分模式具有右倾、轻稀土富集、重稀土亏损和负Eu异常的特征,(Eu值介于0.48~0.60之间,(La/Yb)_N范围为5.82~11.19,源区组成和部分熔融程度控制了骨头崖花岗岩的成分变异。骨头崖花岗岩形成于厚度为~40km的地壳内,其部分熔融源区为角闪岩相,部分熔融残余相主要为角闪石和斜长石。骨头崖花岗岩是岩石圈拆沉作用所触发的岩浆底侵作用的产物,从源区岩石部分熔融到最终上侵固结成岩耗时~15Ma,它是岩石圈拆沉作用滞后的岩浆响应。     

变质锆石成因的岩相学研究——高级变质岩U-Pb年龄解释的基本依据

岩相学在研究高级变质岩 (含深熔片麻岩 )的锆石中起着重要的作用 ,其内容主要包括锆石的形貌和表面特征 ,锆石在岩石中的赋存状态 ,与主晶的关系和内部结构等方面。基于大别山地区的一些榴辉岩相岩石、麻粒岩相岩石和片麻状花岗质岩石中锆石的研究 ,阐述了继承锆石、变质锆石、深熔锆石、变质增生、深熔增生和后期流体改造的基本岩相学特征。结合大别山地区的 4个实例 ,说明了高级变质岩中锆石的岩相学研究方法和步骤 ,并初步提出了高级变质岩锆石U -Pb年龄解释的岩相学标志。     

北秦岭松树沟榴闪岩锆石U-Pb定年、矿物包裹体和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对松树沟榴闪岩中的锆石进行年代学分析,得到锆石残留核的206Pb/238U加权平均年龄为729±24Ma,对应的Th/U比值为0.70~1.01;变质锆石的206Pb/238U加权平均年龄为496±9.1Ma,对应的Th/U比值为0.02~0.11。通过激光拉曼探针在变质锆石里寻找到斜长石、单斜辉石、石榴石、石英、榍石、磷灰石等矿物包裹体,结合岩石具有的石榴石变斑晶和单斜辉石+斜长石嵌晶,推测变质锆石可能生长于岩石的高压麻粒岩相变质阶段,不排除早期存在榴辉岩相变质的可能性,所获~496Ma的变质时代记录了一期与陆壳深俯冲相关的区域地质事件。利用LA-MC-ICP-MS法测定了变质重结晶锆石的176Hf/177Hf=0.282560~0.282663;以t=730Ma计算出εHf(t)=+8.6~+12.2;Hf模式年龄为867±43Ma。锆石残留核年龄和变质重结晶锆石的t DM(Hf)数值,表明该榴闪岩的原岩应老于729Ma,原岩物质从亏损地幔分离的时间不晚于867±43Ma。结合前人研究成果,认为松树沟榴闪岩是早期侵位的岩石遭受早古生代高压-超高压区域变质作用的产物。     

拉萨地块东南缘晚白垩世高温变质作用及其地质意义:来自石英出溶金红石的证据和锆石U-Pb定年

文中对拉萨地块东南缘林芝杂岩中的含榴斜长角闪岩进行了详细的岩相学研究和锆石U-Pb定年。岩相学观察表明,含榴斜长角闪岩经历了峰期麻粒岩相变质和角闪岩相退变质作用。峰期麻粒岩相矿物组合为石榴子石+高Ti角闪石+紫苏辉石+斜长石+石英+金红石,其中的石榴子石、石英和角闪石中含有大量金红石出溶体,说明这些矿物的初始成分具有高Ti含量。角闪岩相退变质矿物组合为低Ti角闪石+斜长石+斜黝帘石+石英+金红石。利用Ti在石英中的含量(TitaniQ)温度计计算得到峰期麻粒岩相变质温度为803～924℃,后期角闪岩相退变质温度为555～732℃。样品中的锆石具有明显的核边结构,核部为典型岩浆型锆石,具有高的Th/U值,强烈富集HREE,明显的正Ce异常和负Eu异常,206Pb/238U年龄为(89.3±0.6)Ma,代表含榴斜长角闪岩原岩结晶年龄。锆石边部呈无环带结构,同核部相比,具有低的Th/U值,低的M-HREE和弱的Eu负异常,为变质峰期生长的锆石,206Pb/238U年龄为(81.1±0.8)Ma,代表麻粒岩相峰期变质年龄。我们认为约81Ma高温麻粒岩相变质作用可能与洋中脊俯冲造成的板片窗导致的软流圈上涌有关。     

内蒙古乌兰浩特古元古代变质岩系的发现及其地质意义

在乌兰浩特东白音乌苏一带新发现一套斜长角闪片岩、透辉透闪岩、斜长角闪片麻岩的岩石组合,岩石普遍经高绿片岩相-低角闪岩相变质,经受了后期多期构造改造。斜长角闪片岩经原岩恢复为基性火山岩,锆石晶形、阴极发光、背散射图像及高Th/U值等特征显示为岩浆锆石。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,在变质岩系中获得了1864.1±7.3Ma的同位素年龄,时代归属为古元古代,该年龄为岩浆形成年龄。此年龄限定了该套变质岩系的形成时代,证明乌兰浩特地区可能存在前寒武纪结晶基底。与区域上松嫩地块南部新发现的古元古元代岩浆锆石年龄进行对比发现,松嫩地块西缘可延伸至乌兰浩特一带。     

敦煌造山带长山子地区变质演化及年代学研究

长山子地区位于敦煌造山带东北部,瓜州南部约100km处。该区主要出露一套中-高级变质表壳岩,主要岩石类型有长英质片麻岩、变泥质麻粒岩、高压基性麻粒岩、斜长角闪片麻岩。高压基性麻粒岩岩块、斜长角闪片麻岩岩块以构造透镜体或布丁(长度为0. 5~15m)的形式,被夹持于长英质片麻岩、变泥质麻粒岩组成的基质之中,呈现典型"基质夹岩块"的混杂带特征。高压基性麻粒岩、斜长角闪片麻岩、泥质麻粒岩中,普遍保留了二至三个阶段的变质矿物组合。进变质阶段矿物组合(M1)为石榴子石变斑晶中的细小矿物包裹体,变质高峰期矿物组合(M2)为石榴子石变斑晶和基质矿物,退变质阶段矿物组合(M3)主要为围绕石榴子石变斑晶边部发育的"白眼圈"状后成合晶。本区各类变质岩石均记录了顺时针型变质作用P-T轨迹,系典型俯冲-碰撞造山带变质作用特征。退变质阶段P-T轨迹属于西阿尔卑斯型,说明变质岩折返速率较快。变质高峰期(M2)属于中压变质相系,P-T条件分别为790~870℃/1.29~1.37GPa(高压基性麻粒岩)、680~685℃/0.89~0.97GPa(斜长角闪片麻岩)、860~880℃/0.90~1.14GPa(变泥质麻粒岩),它们之间存在大的差异。这说明,它们是形成于同一俯冲隧道内不同深度的变质岩石,在构造折返阶段才混杂在一起形成构造混杂岩。二次离子质谱(SIMS)锆石U-Pb定年表明,长山子地区变质杂岩记录了早泥盆世的俯冲事件(419~417Ma)。     

西藏长青温池波弄贡变质带片麻岩锆石 ELA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

西藏林芝至通麦一带出露大面积变质岩,变质岩中含长柱状锆石。长柱状锆石晶体形态特征、矿物包裹体、CL图像及Th/U比值在0.1～0.4之间,表明锆石主要来自火山岩,受后期变质流体改造。长柱状锆石ELA-ICP-MSU-Th-Pb年龄为(40.7±0.3)Ma,MSWD=2.35。变质流体改造边缘部分年龄和核部年龄基本一致。长柱状锆石特征及年龄表明长青温池至通麦一带片麻岩原岩为新生代含火山物质的沉积岩而不是元古宙变质基底。     

冀东孤山子基性-超基性岩体锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征

对孤山子基性-超基性岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学和全岩地球化学等方面研究,确定了该岩体的形成时代、岩石成因及其形成的构造环境。该杂岩体主要由辉石岩和角闪辉石岩组成,元素地球化学上,贫SiO_2(34.28%~49.22%)、K_2ONa_2O、富MgO(4.54%~13.26%)特征,属碱性系列岩石。岩石稀土元素球粒陨石标准化配分模式为轻稀土富集型,(La/Yb)_N=8.14~36.19,Eu异常不明显,稀土元素原始地幔标准化分布模式相似,为上地幔富集地幔熔融。岩石富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、K)和LREE(如La和Ce),明显亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和HREE。样品Nb/U、Ce/Pb和La/Sm比值显示岩体经历了有限的地壳混染。锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明,岩石锆石U-Pb年龄分为3类:一类锆石U-Pb年龄为(1 392±10)Ma,应为孤山子超基性侵入体侵位过程中捕获的碎屑锆石;第二类锆石U-Pb年龄为(274.5±2.1)Ma,为岩浆侵位时形成的锆石;第三类锆石U-Pb年龄为(53.02±1.1)Ma,为热液锆石。研究认为,岩体的岩浆源区主要为亏损地幔,可能受晚古生代古亚洲洋俯冲洋壳的脱出流体迭加作用和地壳物质的混染。结合区域构造演化,认为岩体形成于古亚洲洋闭合后挤压向伸展转换的构造背景。     

阴山陆块南缘新太古代末岩浆弧的向西延伸:来自乌拉特中旗和乌拉特后旗地质年代学和地球化学的证据

阴山陆块出露了较为完整的新太古代末TTG(奥长花岗岩-花岗闪长岩-英云闪长岩)岩系、绿岩带和麻粒岩-紫苏花岗岩等高级地体,是研究华北克拉通这一时期构造背景的热点地区,尤以固阳-武川地区(基底出露最好)最为典型,但其它地区的研究则相对薄弱。本文对固阳-武川、乌拉特中旗和乌拉特后旗变质中酸性岩和斜长角闪岩进行了岩石学、地球化学、年代学及锆石Hf同位素的相关研究,对这三个地区新太古代末不同类型变质岩浆岩的成因及构造背景做出了初步的限定。固阳-武川和乌拉特中旗地区的变质中酸性岩形成时代为2491～2545Ma,变质时代为2485Ma。原始地幔标准化蛛网图中均表现出明显的Nb、Ta、Ti和HREE亏损以及Pb、Th和U的富集。在球粒陨石标准化稀土元素配分图中轻重稀土中等-强分异((La/Yb)_N=3.99～119.9),重稀土分异较小((Gd/Yb)_N=1.32～5.20)。锆石ε_(Hf)(t)主体在+0.9到+7.1范围内,t_(DM)~C主体在2.67Ga至3.03Ga范围内,表明变质中酸性岩石原岩的母岩浆主体来自中-新太古代古老地壳的再循环,也有少量新生地壳物质的加入。乌拉特后旗地区的斜长角闪岩形成时代为2495～2527Ma,原始地幔标准化蛛网图中均表现出明显Nb、Ta和Ti的亏损,Rb、Pb、Th和U的富集。在球粒陨石标准化稀土元素配分图中轻重稀土中等分异((La/Yb)_N=9.49～14.2),重稀土相对平坦((Gd/Yb)_N=1.81～2.19)。锆石ε_(Hf)(t)值为+1.7～+6.3,单阶段模式年龄为2.62～2.73Ga,指示其主要来自新太古代末亏损地幔。在总结前人阴山陆块南缘新太古代末岩浆岩的地球化学与同位素数据的基础上,我们认为这期岩浆事件是与俯冲相关的岩浆作用,其范围不仅局限于固阳-武川地区,可以向西南延伸350km至乌拉特后旗地区。     

柴北缘铁石观榴辉岩锆石U-Pb定年及其地质意义

为查明柴北缘超高压变质带铁石观地区榴辉岩变质时间及流体活动,利用LA-ICP-MS对该区榴辉岩进行了锆石U-Pb定年分析,同时对锆石中包裹体进行了研究。结果表明,榴辉岩中变质锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为426.1±4.9 Ma(MSWD=1.18),与区域上鱼卡、锡铁山、都兰等地榴辉岩变质峰期年龄一致。激光拉曼分析结果显示,包裹体核部矿物为金红石、绿辉石,边部为磷灰石、斜长石,可能为榴辉岩变质峰期捕获的产物。锆石~(176)Hf/~(177)Hf=0.282691~0.282795,~(176)Lu/~(177)Hf=0.000002~0.000228,Hf同位素两阶段亏损地幔模式年龄为769.7~1002.8 Ma,与区域上测得榴辉岩原岩年龄一致。通过搜集区域变质岩年龄数据分析,柴北缘地区超高压变质带年龄可分3期:第1期(470~440 Ma)与洋壳俯冲事件相关,第2期(440~420 Ma)与陆陆俯冲碰撞事件相关,第3期(420~400 Ma)为岩石退变化时期。     

台湾玉里带变质岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

台湾玉里带位于台湾东部,其主体为变质砂岩、千枚状泥岩夹绿帘片岩、阳起片岩、浅变质枕状玄武岩等(原岩为海相火山-陆源沉积岩),其次为高压相的蓝闪片岩。火山岩属钙碱性系列,具低Ba、Nb、Sr和高Pb丰度,稀土元素总量普遍较低,具有轻稀土元素弱富集、Eu无亏损的稀土元素配分模式;(含火山碎屑)变质砂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明,~(206)Pb/~(238)U表面年龄有6个峰值:最新年龄23.3Ma(古近纪)为火山碎屑锆石年龄,也是成岩年龄;中生代—古生代年龄有96.7Ma(晚白垩世)、124.2Ma及130.6Ma(早白垩世)、214.1~228Ma(晚三叠世)、283.7Ma和289Ma(早二叠世)等,锆石为次棱角状或次圆状,代表了源岩的岩浆年龄;~(207)Pb/~(206)Pb表面年龄出现古元古代峰值(1769~1852Ma)和新太古代峰值(2506Ma和2530Ma),均为磨圆的碎屑变质或岩浆锆石,代表了不明古元古代变质基底的年龄。玉里带变质岩原岩可能形成于古近纪(23.3Ma),与南海扩张的白云运动同时,属白云运动有关的火山作用的产物。     

黑龙江陈家店金矿区花岗斑岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

对黑龙江陈家店金矿区内花岗斑岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及元素地球化学研究。测年结果显示,花岗斑岩锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为(227±4)Ma。岩石地球化学特征显示,花岗斑岩具有富Si、富Al、富碱质和低Mg、低Ca的特征;微量元素表现出高场强元素(HFSE)Th、Rb和K明显富集,而大离子亲石元素(LILE)Ba、Sr和Ti明显亏损的特点;稀土元素以明显的轻稀土元素富集重稀土元素相对亏损为特征,轻、重稀土元素分馏程度较强(La/Yb)_N=0.47~4.99,有强烈的Eu负异常(δEu=0.08~0.68)。构造判别图解显示,花岗斑岩具有碰撞后花岗岩特征,形成于碰撞后的构造环境。综合研究认为,矿区花岗斑岩的成因类型为S型花岗岩,其成岩时代为晚三叠世,形成于古亚洲洋闭合后的陆陆碰撞造山环境,地处火山弧形构造带,属于安第斯型大陆边缘。     

北大别黄土岭长英质麻粒岩的原岩、变质作用及源区热事件年龄的锆石LA-ICPMS U-Pb测年约束

本研究应用激光剥蚀技术测定了北大别黄土岭高温-高压长英质麻粒岩锆石3个结构域的U-Pb年龄.变质锆石成因的碎屑锆石域的207Pb/206Pb年龄范围为(2493±54) Ma~(2500±180) Ma, 岩浆成因的碎屑锆石域的207Pb/206Pb年龄范围为2628~2690Ma, 其最大的206Pb/238U年龄为(2790±150) Ma, 变质增生或变质重结晶锆石域的不一致线上交点年龄为(2044.7±29.3) Ma.长英质麻粒岩的矿物组合成分、主量元素地球化学, 尤其是锆石副矿物内部结构特征显示其原岩为沉积岩.这表明, 麻粒岩原岩物质来自具有复杂热历史的蚀源区, 该蚀源区曾发生过~2.8Ga的岩浆作用和~2.5Ga变质作用, 因此其原岩的沉积年龄不应早于2.5Ga.高温-高压麻粒岩相变质作用的精确年龄为(2.04±0.03) Ga, 表明黄土岭麻粒岩是一个晚古元古代超高温变质岩之残块.      

华北克拉通怀安杂岩新太古代和古元古代富铝变质表壳岩的地球化学特征及构造意义

晋冀蒙三省交界地区富铝变质表壳岩的时代归属及形成的构造背景长期存在争议。通过天镇地区1∶5万区域地质调查,在怀安杂岩中识别出两期富铝变质表壳岩组合,分别为新太古代榴云片麻岩岩组和古元古代黄土窑岩组,两者在岩石组合、特征矿物组合、含矿性、同位素年龄以及岩石地球化学特征等方面存在明显区别,为不同沉积环境的产物。新太古代榴云片麻岩岩组野外呈带状、似层状或透镜状产出,以石榴黑云斜长片麻岩为主体,含少量斜长变粒岩,局部与BIF共生,矿物组合为石榴子石+黑云母+斜长石+石英±条纹长石±夕线石。岩石地球化学研究表明石榴黑云斜长片麻岩样品富Na_2O、Al_2O_3和CaO,低K_2O,属于过铝质岩石,铕异常不明显,轻重稀土元素分异相对较强((La/Yb)_N=3.69～27.76)。古元古代黄土窑岩组以构造岩片形式产出,为一套孔兹岩系组合,产出石墨矿。其中变泥砂质岩石的矿物组合为石墨+夕线石+石榴子石+条纹长石+斜长石+石英,为过铝质,富Al_2O_3和K_2O,低Na_2O和CaO,负铕异常明显(δEu=0.47～0.80),轻重稀土元素分异弱((La/Yb)_N=3.37～10.58)。两套富铝变质表壳岩具有相似的微量元素蛛网图特征,富集大离子亲石元素如Rb和Ba,高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,明显亏损Nb、Ta、P和Ti等元素。石榴黑云斜长片麻岩中碎屑锆石年龄峰值为～2.45Ga,黄土窑岩组中岩石碎屑锆石年龄主要介于1.99～2.30Ga,两套岩石均遭受古元古代末期(1.81～1.85Ga)麻粒岩相变质-深熔作用叠加改造。新太古代榴云片麻岩岩组的原岩为一套含黏土质杂砂岩建造,成熟度较低,来源于英云闪长岩-花岗闪长岩风化源区,形成于大陆岛弧环境。黄土窑岩组孔兹岩系原岩为一套富铝黏土岩和杂砂岩建造,夹少量碳酸盐岩和石英砂岩,沉积物源以古元古代中期(2.3～2.0Ga)上地壳长英质成分为主,可能形成于相对稳定的大陆边缘环境。怀安杂岩中两期富铝变质表壳岩组合均卷入了古元古代末期的造山作用,两者的厘定为研究华北克拉通北部新太古代—古元古代大陆地壳演化及构造格局恢复具有重要地质意义。     

秦岭杂岩清油河斜长角闪岩多期变质的证据——来自锆石微量元素和包裹体的启示

北秦岭清油河地区广泛发育以透镜状、条带状或岩墙状赋存于秦岭杂岩石英二长片麻岩中的斜长角闪岩,矿物组合为角闪石、斜长石以及少量的石榴子石、单斜辉石等。锆石阴极发光图像、不同微区矿物包裹体和稀土元素分析,以及不同性质锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和微量元素分析等综合研究结果表明,该斜长角闪岩锆石成因十分复杂,可进一步划分为三种类型。第一类锆石呈半自形-他形晶,阴极发光显示条带状分带,锆石稀土总量较高,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土富集,Eu负异常明显,记录的206Pb/238U加权平均值为774±13Ma,代表了该岩石原岩形成时代;第二类锆石呈他形晶,为典型的变质锆石,阴极发光图像为扇状或面状分带,锆石稀土总量较低,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土相对平坦,没有Eu的负异常,表明该类锆石结晶时岩石中含有石榴子石,而没有长石,该类锆石矿物包裹体主要为Grt+Cpx+Q,可能代表榴辉岩相(榴辉岩或者石榴子石辉石岩)变质矿物组合,记录的~(206)Pb/~(238)U加权平均值为493±5Ma;第三类锆石呈他形晶或构成第二类锆石的薄边,亦为典型变质锆石,阴极发光为面状分带,锆石稀土总量较低,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土平坦,具有Eu的异常,锆石包裹体矿物组合为Grt+Cpx+Pl+Amp+Q,应代表退变质矿物组合,记录的206Pb/238U加权平均值为448±4Ma。该斜长角闪岩的原岩年龄(774±13Ma)、峰期变质年龄(493±5Ma)和后期退变质年龄(448±4Ma)与北秦岭已厘定的高压-超高压岩石的原岩年龄、峰期变质和退变质年龄非常吻合,说明该岩石可能是北秦岭高压-超高压变质岩带的一部分。据此,并结合清油河斜长角闪岩中发现残存金刚石的研究成果,可以推测现今秦岭杂岩中出露的一些低级变质相岩石峰期也可能经历了高压-超高压变质,只是由于后期强烈的退变质作用的改造而难于识别和辨认,北秦岭高压-超高压岩石的分布可能远比目前观察到的丰富。此外,本次研究还显示清油河斜长角闪岩原岩具有大陆拉斑玄武岩特征,是陆壳岩石的一部分。这些资料为进一步论证北秦岭早古生代高压-超高压岩石(包括榴辉岩、长英质片麻岩、石榴子石辉岩、榴闪岩和部分斜长角闪岩等)是陆壳俯冲-深俯冲作用的产物提供了新的证据。     

西峡-内乡地区秦岭岩群变质独居石和锆石的U-Pb定年

西峡-内乡地区位于北秦岭造山带东部, 出露黑云斜长片麻岩、变质砂岩、石英片岩、石墨大理岩、石榴角闪岩等变质岩石。激光拉曼测试表明,变质岩锆石与独居石包裹体中, 未发现高压-超高压变质特征矿物。值得注意的是,显微岩相研究也未见到多期变质作用的证据。对变质独居石和变质锆石进行的LA-ICP-MS U-Pb定年表明, 副变质岩记录的变质高峰期时代为414~405Ma, 石榴角闪岩记录的变质高峰期时代为401~379Ma, 属晚志留世-中泥盆世。区内岩石普遍经历了角闪岩相变质作用, 变质高峰期P-T条件为660~710℃/0.53~1.02GPa, 属于中压变质相系。不同变质岩的变质高峰期压力条件差异明显, 说明这些岩石俯冲深度不同, 在折返阶段才以构造岩片的形式混杂在一起。各种变质岩中退变质矿物组合普遍不发育, 暗示抬升速率较快。