中条山涑水杂岩中TTG片麻岩的锆石Hf同位素特征及其形成环境

中条山前寒武纪涑水杂岩主要由西姚和寨子英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(TTG)片麻岩、横岭关和北峪钙碱性花岗质岩石组成。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究表明,西姚石英闪长质片麻岩~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为2536±8Ma,是新太古代的产物;西姚和寨子TTG片麻岩及横岭关和北峪钙碱性花岗质岩石岩浆锆石Hf同位素组成ε_(Hf)(t)全为正值,且在t-ε_(Hf)(t)图解上,落在2.6～3.1Ga地壳演化线范围内。北峪钙碱性花岗质岩石中三个继承锆石核的~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为2633±84Ma,其锆石ε_(Hf)(t)值为-2.0～ 5.6。前寒武纪涑水杂岩中花岗质岩石的SHRIMP锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素特征揭示它们最可能形成于新太古代到古元古代,岩浆主要来源于约2650Ma初生地壳的部分熔融,并有更古老的地壳物质的加入。     

晋南中条山古元古代花岗岩的锆石U—Pb年龄

用单颗粒锆石U-Pb稀释法测定了中条山古元古代花岗岩的时代,获得寨子英云闪长质片麻岩、横岭关花岗闪长质片麻岩和烟庄钾长-二长花岗质片麻岩的成岩年龄分别为2321 Ma±2Ma、2256Ma±35Ma和2297Ma±21 Ma.结合区域地质背景和地球化学资料,认为中条山地区可能存在时限为2350～2250Ma的构造-热事件.     

辽北开原地区新太古代变质深成岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄及地球化学特征

辽北开原地区新太古代变质深成岩位于华北板块北缘陆缘活动带东段,主要岩性为二长花岗质片麻岩、花岗闪长质片麻岩和英云闪长质片麻岩,其中英云闪长质片麻岩LA-ICP-MS锆石207Pb/206Pb年龄加权平均值为2489.6±9.1 Ma,为新太古代。新太古代变质深成岩属高钾钙碱性-钾玄岩,准铝-过铝质岩石系列,轻稀土元素较富集,重稀土元素相对亏损,具有下地壳或太古宙沉积岩部分熔融形成的特征。通过岩石学、岩石地球化学和构造环境及就位机制分析,结合邻区构造演化研究,认为辽北开原地区变质深成岩岩浆来自较浅的基性古陆壳局部熔融。大地构造位置可能处在洋壳与陆壳的接触带,说明新太古代清河断裂附近可能出现陆壳碰撞增生活动。闪长质-石英闪长质-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩体现了陆壳经历长时间的增生、造陆活动,已由早期的基性陆壳向现今的硅铝质陆壳转变。     

冀北太古代花岗质片麻岩的成因

冀北是华北克拉通早前寒武纪变质基底的主要出露地区之一。分布于承德-滦平和赤城-张家口地区的新太古代花岗质片麻岩主要由英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩和二长花岗岩(TTGM)组成,构成了低钾、中钾和高钾钙碱性三个岩石化学系列。二长花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb和Lu-Hf同位素特征揭示其岩浆结晶年龄为2509±10Ma。全岩岩石化学、Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素研究表明:(1)低钾钙碱性系列的岩石形成于拉班玄武质岩石的低度部分熔融;(2)中钾钙碱性系列岩石主要形成于玄武质岩石和杂砂岩的部分熔融,局部存在英云闪长质片麻岩的部分熔融;(3)高钾钙碱性系列的岩石形成于以高钾中酸性火山岩为主要成分的杂砂岩的部分熔融。结合近年来冀北早前寒武纪地质研究成果,这些太古代花岗质片麻岩全岩Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素特征揭示~2.7Ga是本区太古代地壳的主要生长期。在新太古代发生了大规模的火山喷发,火山物质形成后不久发生部分熔融形成花岗质岩浆,接着发生变质、变形作用。这些花岗质片麻岩的形成与南美洲西海岸的构造-岩浆活动特征有类似之处,可能反映了太古代末期冀北地区从活动大陆边缘地壳增生、加厚到弧后伸展转化的动力学背景。     

冀东青龙地区新太古代朱杖子群和单塔子群形成时代:锆石SHRIMP U-Pb定年

本文报道了冀东青龙地区新太古代朱杖子群和单塔子群变质岩的锆石SHRIMP U-Pb定年结果。朱杖子群底部张家沟组砾岩中的TTG砾石、花岗岩砾石和基质的岩浆锆石207Pb/206Pb加权平均年龄分别为2515±9Ma(MSWD=1.9)、2510±10Ma(MSWD=1.6)和2512±7Ma(MSWD=1.0),朱杖子群底部张家沟组黑云斜长片麻岩碎屑锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2540±6Ma(MSWD=1.6),朱杖子群桲罗台组变质酸性火山岩岩浆锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2516±8Ma(MSWD=1.1),单塔子群鲁杖子组黑云变粒岩碎屑锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2504±7Ma(MSWD=1.8),另有一个数据点的207Pb/206Pb年龄为3.04Ga。根据本文定年结果和前人资料,获得主要结论如下:朱杖子群和单塔子群形成于新太古代晚期,很可能为岛弧环境的产物;朱杖子群与下伏单塔子群之间虽存在角度不整合关系,但时间间断不长,朱杖子群底部张家沟组砾岩不具有底砾岩性质;③绿片岩相—角闪岩相的朱杖子群和单塔子群与角闪岩相—麻粒岩相的遵化深变质绿岩带—三屯营—太平寨—迁安岩浆杂岩区变质程度差异很大,但形成时代相同,是后期构造作用把它们置于同一地壳平面。     

河南焦作云台山早前寒武纪变质基底锆石SHRIMP U-Pb年龄

应用离子探针技术,对华北太行山南缘钾长石化长英质副片麻岩和钾长石化片麻状奥长花岗岩进行了锆石年龄测定。钾长石化长英质副片麻岩的变质原岩为泥砂质碎屑沉积岩,其形成时代很可能为新太古代。碎屑锆石普遍存在强烈铅丢失,靠近上交点的5个数据点207Pb/206Pb加权平均年龄为3399Ma±8Ma,代表了物源区组成的时代。钾长石化片麻状奥长花岗岩2组锆石207Pb/206Pb加权平均年龄分别为2511Ma±13Ma(岩体形成时代)和2735Ma±16Ma(残余锆石年龄),分别代表该岩体形成时代和残余锆石年龄。新的资料支持了华北克拉通中部造山带太古宙地质体与其东部陆块存在亲缘关系的认识。     

中祁连东段黑龙二长花岗岩地球化学、年代学及其构造意义

通过对中祁连东段黑龙二长花岗岩开展详细的年代学、岩石地球化学的分析测试和研究工作。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,黑龙二长花岗岩⁽²⁰⁶⁾Pb/(206)Pb/⁽²³⁸⁾U的加权平均年龄为(481.3±3.7)Ma(MSWD=4.6),属于早奥陶世。岩石地球化学的特征表明,黑龙二长花岗岩属于高碱钙碱性的I型花岗岩,岩石为准铝质-过铝质类型(A/CNK=0.91～1.22)。该二长花岗岩相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,而相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,并且明显亏损P,显示出岛弧岩浆岩的信息。结合区域构造特征,认为黑龙二长花岗岩形成于活动大陆边缘弧的构造环境,同时,也佐证了北祁连洋盆双向俯冲的地质事实。     

河南泌阳县陈庄-马谷田一带桃园岩体形成构造环境:岩石地球化学及锆石年代学证据

分布在泌阳县陈庄-马谷田一带的桃园岩体岩性主要为英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩,属于TTG岩石组合。岩相学、岩石地球化学研究表明,桃园岩体为低钾钙碱性系列,轻稀土元素富集,明显负铕异常,总体亏损高场强元素和重稀土元素,岩浆来源于地壳物质的部分熔融。桃园岩体锆石(LA-ICP-MS)206Pb/238U加权平均年龄在423.2±2.9 Ma~445.3±1.7 Ma之间,即桃园岩体形成于早志留世。早古生代北秦岭微陆块向北俯冲过程中,在岛弧岩浆岩带靠近海沟一侧俯冲板片部分熔融形成了桃园岩体,属于不成熟岛弧环境下的产物。     

中祁连东段黑龙二长花岗岩地球化学、年代学及其构造意义

通过对中祁连东段黑龙二长花岗岩开展详细的年代学、岩石地球化学的分析测试和研究工作。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,黑龙二长花岗岩~(206)Pb/~(238)U的加权平均年龄为(481.3±3.7)Ma(MSWD=4.6),属于早奥陶世。岩石地球化学的特征表明,黑龙二长花岗岩属于高碱钙碱性的I型花岗岩,岩石为准铝质-过铝质类型(A/CNK=0.91～1.22)。该二长花岗岩相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,而相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,并且明显亏损P,显示出岛弧岩浆岩的信息。结合区域构造特征,认为黑龙二长花岗岩形成于活动大陆边缘弧的构造环境,同时,也佐证了北祁连洋盆双向俯冲的地质事实。     

中祁连东段黑龙二长花岗岩地球化学、年代学及其构造意义

通过对中祁连东段黑龙二长花岗岩开展详细的年代学、岩石地球化学的分析测试和研究工作。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,黑龙二长花岗岩~(206)Pb/~(238)U的加权平均年龄为(481.3±3.7)Ma(MSWD=4.6),属于早奥陶世。岩石地球化学的特征表明,黑龙二长花岗岩属于高碱钙碱性的I型花岗岩,岩石为准铝质-过铝质类型(A/CNK=0.91～1.22)。该二长花岗岩相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,而相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,并且明显亏损P,显示出岛弧岩浆岩的信息。结合区域构造特征,认为黑龙二长花岗岩形成于活动大陆边缘弧的构造环境,同时,也佐证了北祁连洋盆双向俯冲的地质事实。     

冀东青龙地区新太古代朱杖子群和单塔子群形成时代：锆石SHRIMP U Pb定年

本文报道了冀东青龙地区新太古代朱杖子群和单塔子群变质岩的锆石SHRIMP U-Pb定年结果。朱杖子群底部张家沟组砾岩中的TTG砾石、花岗岩砾石和基质的岩浆锆石207Pb/206Pb加权平均年龄分别为2515±9 Ma (MSWD=1.9)、2510±10 Ma (MSWD=1.6)和2512±7 Ma (MSWD=1.0),朱杖子群底部张家沟组黑云斜长片麻岩碎屑锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2540±6 Ma (MSWD=1.6),朱杖子群桲罗台组变质酸性火山岩岩浆锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2516±8 Ma (MSWD=1.1),单塔子群鲁杖子组黑云变粒岩碎屑锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2504±7 Ma (MSWD=1.8),另有一个数据点的207Pb/206Pb年龄为3.04 Ga。根据本文定年结果和前人资料,获得主要结论如下：朱杖子群和单塔子群形成于新太古代晚期,很可能为岛弧环境的产物; 朱杖子群与下伏单塔子群之间虽存在角度不整合关系,但时间间断不长,朱杖子群底部张家沟组砾岩不具有底砾岩性质;③绿片岩相—角闪岩相的朱杖子群和单塔子群与角闪岩相—麻粒岩相的遵化深变质绿岩带—三屯营—太平寨—迁安岩浆杂岩区变质程度差异很大,但形成时代相同,是后期构造作用把它们置于同一地壳平面。     

印度南部麻粒岩地体Namakkal陆块新太古代钙硅酸盐岩的岩石学和锆石U-Pb年代学研究

本文对印度南部麻粒岩地体Namakkal陆块Tammampatti地区方柱石石榴子石钙硅酸盐岩进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和变质相平衡模拟研究,以研究其岩石成因和地质意义。岩相学观察识别出两阶段变质矿物组合:第一阶段为石榴子石+方柱石+斜长石+榍石+钛铁矿;第二阶段为石榴子石边部的绿帘石和方柱石边缘的方解石、斜长石和石英冠状体。CL图像分析显示锆石可分为两种,分别为高亮度和低亮度的变质锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年得到高亮度变质锆石~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为2562±17Ma,而低亮度变质锆石的~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄稍年轻,为2495±15Ma。基于相平衡模拟计算了2个样品18ID-24和18ID-25的P-T视剖面图,确定它们峰期变质PT条件分别为4.3～7.1kbar、800～960℃和4.0～7.8kbar、750～854℃。高亮度变质锆石年龄2562±17Ma与Namakkal陆块紫苏花岗岩的原岩结晶年龄相当,其代表了紫苏花岗岩的原岩侵入导致的接触交代变质作用形成方柱石石榴子石钙硅酸盐岩的时代;低亮度变质锆石年龄2495±15Ma与该地区大约2530～2440Ma的高温-超高温变质作用时代相吻合,因此认为其代表区域性变质作用叠加的时代。根据全岩成分以及矿物组合,我们推测该岩石为中酸性岩浆岩(紫苏花岗岩原岩)与碳酸盐岩发生交代变质作用的产物。     

华北克拉通东北部新太古代晚期岩浆作用和地壳增生:锆石U-Pb-Hf同位素、微量元素和地球化学制约

辽西-辽南地区新太古代花岗质岩石的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和微量元素及全岩地球化学和锆石Hf同位素研究为探讨华北克拉通东北部前寒武纪地壳生长和演化提供了制约。结果表明,辽西地区钓鱼台二长花岗岩和辽南地区城子坦片麻状石英闪长岩、安波花岗质片麻岩中锆石均发育岩浆生长环带,结合相对高的Th/U比值(0.24~1.75)和锆石稀土元素特征,暗示它们均为岩浆锆石。定年结果显示,钓鱼台二长花岗岩、城子坦片麻状石英闪长岩和安波花岗质片麻岩的原岩分别形成于2519±9Ma、2505±10Ma和2519±11Ma,即它们均形成于新太古代晚期。辽西-辽南地区新太古代花岗质岩石均具有高SiO2(61.85%~73.38%)、低MgO(0.36%~2.83%)、富Na2O+K2O(7.64%~10.86%)的特征,为准铝质-弱过铝质的高钾钙碱性系列岩石;富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,发育弱的Eu负异常和Sr、P、Ti的亏损。岩浆锆石均具有正的εHf(t)值,介于0.4~5.9之间,tDM1变化于2595~2798Ma之间,峰值年龄为2740Ma,与华北克拉通最重要的一次地壳增生事件相一致。辽西-辽南地区新太古代花岗质岩石形成于板块俯冲的弧构造环境下新增生下地壳物质的部分熔融。     

山东即墨马连山地区新元古代花岗质片麻岩捕掳体的发现及其地质意义

在苏鲁造山带中段即墨马连山地区新发现的花岗质片麻岩组合,为亚铝质-弱过铝质高钾钙碱性花岗岩类。呈捕掳体形体赋存于中生代崂山花岗岩中,普遍含有大理岩、变粒岩、片岩类等表壳岩包体。采用LA-MC-ICPMS技术,对岩石中的锆石进行了U-Pb同位素测定,测得黑云二长花岗质片麻岩样品(D04)的206Pb/238U年龄,其中15个数据的加权平均值为770.2±2.4 Ma(n=15,MSWD=0.14),该年龄解释为原岩的形成时代。含石榴二长花岗质片麻岩样品(D0501)的206Pb/238U年龄为784.3±6.6 Ma和930±5 Ma,其中8个数据的加权平均值为784.3±6.6 Ma(n=8,MSWD=0.39),该年龄解释为原岩的形成时代;12个数据的加权平均值为930±5 Ma(n=12,MSWD=0.65),该年龄解释为早期残留锆石年龄。该套岩石形成于新元古代中期,其岩石特征、岩石化学特征与胶南月季山片麻岩及胶北高钾I型花岗质片麻岩相似,属苏鲁造山带基底岩系。该套岩石组合类型的新发现为造山带北段西边界的研究提供了新的依据。     

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年, 黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核-边结构, 核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中锆石核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为503.8±5.1 Ma, 边部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为449±9.9 Ma; 另一件样品核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为493.6±4.5 Ma。这些结果表明, 乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504~494 Ma, 属于晚寒武世岩浆活动的产物, 变质年龄为449 Ma, 分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明, 二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代-古元古代基底岩石, 还包含早古生代的岩石组合, 为一套不同性质和不同时代的混杂岩。     

鞍山地区3．3Ga岩浆热事件——SHRIMP年代学和地球化学新证据

鞍山是世界上少有几个保留丰富的太古宙地质记录的地区之一。本文报道了该区东山古老岩石带古太古代闪长质片麻岩和细粒奥长花岗岩的SHRIMP测年结果和地球化学组成。闪长质片麻岩(A9317)稀土元素总量较高(ΣREE=145×10-6),轻重稀土元素分异不强,(La/Yb)n=2.8,207Pb/206Pb加权平均年龄为3321±6Ma。细粒奥长花岗岩(A0426)稀土元素总量相对较高(ΣREE=169×10-6),轻重稀土元素强烈分离,(La/Yb)n=49.9,207Pb/206Pb加权平均年龄为3321±5Ma。研究表明,古太古代晚期是鞍山地区重要的陆壳增生时期,存在来自亏损地幔源区和壳内再循环两种不同类型岩浆作用。     

北阿尔金地区古元古代岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

北阿尔金是塔里木克拉通变质基底的主要出露区之一。对该区具有侵入接触关系的正长花岗岩和花岗片麻岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究。正长花岗岩中的锆石多呈椭圆状,具有振荡环带结构,部分颗粒中可见老锆石残核,Th/U值较高,亏损轻稀土元素,富集重稀土元素,具有负Eu异常和正Ce异常的特点,表明该组锆石为岩浆成因。定年结果获得1903±13Ma和2506±55Ma两组年龄加权平均值,前者代表岩体的结晶年龄,后者为捕获锆石年龄,结合区域年代学资料,认为正长花岗岩岩浆侵入过程中可能捕获了太古宇米兰群的古老基底锆石。花岗片麻岩中16个测点的锆石~(207)Pb/~(206)Pb年龄集中于1802±28Ma,代表了岩体侵位时代,其余5个测点的锆石~(207)Pb/~(206)Pb年龄为1911~1951Ma,说明岩浆侵位过程中捕获了部分正长花岗岩的物质。区域地质与同位素年代学研究表明,北阿尔金地区广泛存在2.0~1.8Ga的构造-热事件。获得的花岗质岩石的1.9~1.8Ga的年龄结果,直接证实了北阿尔金存在约1.9Ga的岩浆作用,可能为古元古代Columbia超大陆汇聚事件在该地区的响应,为探讨塔里木板块前寒武纪构造-热事件演化历史提供了新资料。古元古代末期约1.8Ga的花岗片麻岩,代表了后造山伸展阶段的岩浆活动。     

辽东本溪、营口花岗岩年龄及锆石饱和温度和Ti温度的地质意义

对辽东本溪连山关、高家沟和营口后仙峪三个花岗岩样品进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年、微量元素以及全岩主量元素分析,计算了锆石饱和温度和Ti温度。连山关和高家沟花岗岩锆石U-Pb一致线上交点年龄分别为2198±31.5 Ma和2162±31 Ma,后仙峪花岗岩锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2204±37 Ma,在误差范围内一致地代表了辽东地区古元古代一期花岗岩浆侵位事件。三件样品Zr温度和Ti温度基本相同,平均温度分别为798℃(787~818℃)和779℃(764~797℃),与Ab-An-Or图解给出的温度范围一致。花岗岩副矿物中出现锆石和含Ti副矿物表明Zr温度和Ti温度既反映了锆石结晶温度也代表了花岗岩浆的上限温度。同时,Ti温度与Th/U、10000/Hf的关系对判断花岗岩浆熔融-结晶分异过程中体系开放程度及岩浆形成构造背景具有重要指示作用。     

西秦岭北缘新元古代花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

西秦岭造山带北缘古元古界变质杂岩中新识别出新元古代元龙花岗质片麻岩和新阳花岗质片麻岩。花岗质片麻岩中锆石Th/U比值较高,阴极发光图象显示锆石内部发育振荡环带,具岩浆成因特点。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素206Pb/238U加权平均年龄分别为914.7±7.6Ma(MSWD=4.8)、978.5±4.8Ma(MSWD=1.5)和935.5±3.1Ma(MSWD=1.3),表明花岗岩岩体形成于新元古代,反映了新元古代早期西秦岭北缘存在一次俯冲碰撞事件,与Rodinia超大陆的汇聚事件具有一致性。     

辽西台里黑云母二长花岗岩地球化学特征及锆石U-Pb年代学

辽西台里地区花岗质岩石主要由花岗质片麻岩、斑状花岗质片麻岩和黑云母二长花岗岩等组成,这些花岗质岩石均曾被视为新太古代花岗岩。根据各类花岗质岩石的产状序次关系确定,块状/片麻状黑云母二长花岗岩呈岩脉或岩枝状侵入太古宙花岗质片麻岩和斑状花岗质片麻岩中,分别出露于研究区南北两侧。地球化学研究表明,黑云母二长花岗岩属于准铝质-弱过铝质的I型花岗岩,显示火山弧花岗岩的特点。黑云母二长花岗岩中锆石组成复杂,大量继承性锆石和新生锆石共存。新生锆石岩浆结晶特征明显,内部发育振荡生长环带,并具较高的Th/U值（0.15~1.70）。两个样品的新生锆石U-Pb定年结果（加权平均年龄）分别为(153.7±2.0) Ma和(153.7±4.7) Ma。研究表明,黑云母二长花岗岩为源自下地壳中基性火成岩的晚侏罗世花岗质侵入岩,其构造背景与古太平洋板块向亚洲大陆下俯冲作用有关。