中条山中生代镁铁质侵入岩年代学与地球化学:对华北克拉通南部岩石圈地幔性质的制约

镁铁质岩石作为幔源岩浆产物,其成因研究有助于探讨华北克拉通深部地幔性质及其演化过程.对中条山地区镁铁质侵入岩开展了系统的锆石U-Pb年代学、全岩主、微量元素、全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究,揭示了晚三叠世(217±2 Ma)和早白垩世(121±2 Ma)两期镁铁质岩浆活动.晚三叠世镁铁质侵入岩SiO2含量低至...     

北京周口店太平山南坡晚古生代碎屑锆石U-Pb年代学及其大地构造意义

为了探讨华北板块北缘晚古生代的隆升历史和古亚洲洋的闭合过程,利用碎屑岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素和锆石微量元素组成对北京周口店太平山南坡晚石炭世-早二叠世地层进行物源分析,并判定源区的大地构造背景.5件样品的碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在3个时代:显生宙（285~425 Ma）、古元古代（1 700~2 450 Ma）和新太古代（2 500~2 747 Ma）.前寒武纪的锆石年龄主要集中在2.5 Ga和1.8 Ga,与华北克拉通的前寒武纪基底岩石相似.显生宙的锆石年龄主要集中在308~297 Ma,最年轻的峰值年龄在299~291 Ma,在误差范围内与地层沉积年龄相似,因此这些最年轻的碎屑锆石属于早二叠世同沉积锆石.29颗同沉积锆石的Hf同位素结果显示,原始176Hf/177Hf比值介于0.282 021~0.282 318,ε_Hf（t）值介于-20.1~-9.6.显生宙锆石的年龄谱特征以及Hf同位素组成与内蒙古隆起同期的岩浆锆石特征十分相似,因此显生宙碎屑锆石可能来源于内蒙古隆起,并伴随有少量来自北侧兴蒙造山带南部的早古生代岛弧碎屑的输入.二叠纪同沉积锆石的微量元素特征表明锆石结晶的岩浆源区具有大陆岛弧的构造属性.上述数据表明:（1）华北板块北缘在晚石炭世-早二叠世为活动大陆边缘;（2）晚古生代古亚洲洋向华北北缘的持续俯冲消减导致了内蒙古隆起的快速隆升;（3）古亚洲洋闭合的时间应晚于早二叠世.      

西藏中冈底斯扎布耶茶卡北部晚侏罗世则弄群火山岩的锆石U-Pb年代学及其成因意义

冈底斯带晚中生代构造演化模式一直存在争议。此次研究了中冈底斯带扎布耶茶卡北部区域则弄群火山岩的野外特 征和锆石U-Pb年龄。锆石U-Pb定年结果表明,扎布耶茶卡北部则弄群火山岩主要喷发于154.2~142.1 Ma。研究首次获得 晚侏罗世的则弄群火山岩年龄为154 Ma,比前人提出的则弄群火山岩浆活动起始时间（130 Ma） 提前了24 Ma,据此将则 弄群的时代定为晚侏罗世至早白垩世。根据研究获得的最新年代学数据,结合冈底斯带火山岩的前人研究资料,显示冈底 斯带中生代弧火山岩具有从南向北逐渐年轻的趋势。因此,最早期南冈底斯弧中生代火山岩可能与新特提斯洋板片北向俯 冲有关,晚侏罗世至早白垩世的中冈底斯带弧火山岩受到了新特提斯洋板片北向俯冲和班公湖-怒江洋板片南向俯冲的双 重影响,早白垩世中期的北冈底斯带弧火山岩则与班公湖-怒江洋板片的南向俯冲密切相关。研究成果为冈底斯带晚中生 代构造演化模式提供了火山岩方面的新证据。     

西藏中冈底斯带措勤地区则弄群熔结凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄

对措勤地区则弄群熔结凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,所测的2件熔结凝灰岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为112.7Ma±1.0Ma和108.6Ma±1.6Ma。根据已有的年代学数据、地球化学资料和最新的1:25万区域地质调查成果,认为中冈底斯北部的则弄群火山岩很可能与班公湖-怒江特提斯洋向南的俯冲作用有关。     

西藏冈底斯带措勤地区则弄群火山岩锆石U-Pb年代学格架及构造意义

大规模的则弄群火山岩呈带状近东西向展布于西藏冈底斯带中北部地区.对出露状况较好的措勤地区则弄群火山岩进行了锆石U-Pb定年,以建立其年代学格架便于区域对比.措勤地区则弄群火山岩多数锆石具有生长振荡环带,部分锆石显示核边结构.在措勤达雄北西部上覆于中二叠统下拉组灰岩的1件则弄群英安岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Ph年龄为130±1Ma,1件则弄群流纹岩样品的SHRIMP锆石U-Pb年龄为129±3Ma;在措勤达雄北东部与下白垩统多尼组碎屑岩呈断层接触的1件则弄群英安岩样品中的锆石具有两组LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,最年轻的一组(包括增生边)为121±1Ma,较老的一组(包括核部)为131±1Ma;在措勤南西部1件则异群流纹岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为111±1Ma,与措勤地区花岗岩类的侵位时代相当.这些高质量的锆石U-Pb年代学数据表明,措勤地区的则弄群火山作用很可能开始于约130Ma,停息于约110Ma,持续时间约20Ma.区域对比表明,东西延伸约1000km的则弄群火山作用同时发生在约130Ma.区域上目前的年代学数据结合同时代岩浆作用的分布特征表明,冈底斯带中北部地区早白垩世岩浆作用不太可能由新特提斯洋壳向北的低角度或平板俯冲产生.     

冀北张-宣地区后城组、张家口组火山岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素

冀北张家口-宣化地区(张-宣地区)分布着中生代后城组和张家口组火山岩.锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析结果表明, 后城组英安岩的结晶年龄为(130±1)Ma, 为早白垩世, 而不是前人所认为的晚侏罗世.张家口组流纹岩的结晶年龄为(126±1)Ma, 也为早白垩世.后城组英安岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-18.8~-25.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.78~2.37 Ga, 平均2.54 Ga, 与冀北分布的基底岩石Nd、Hf模式年龄相同, 考虑到华北克拉通东部地壳生长的主要时期为晚太古代, 我们初步认为后城组粗安岩可能主要来源于晚太古代地壳物质的重熔作用; 而张家口组流纹岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-15.1~-18.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.34~2.13 Ga, 明显比后城组火山岩年轻.张家口火山岩来源于太古代的地壳物质和部分幔源物质混合.这些年代学数据和锆石Hf同位素表明张-宣地区大面积的后城组和张家口组火山岩是华北克拉通东部晚中生代岩石圈强烈减薄作用的结果.      

北冈底斯带日松花岗岩体的锆石U-Pb测年和Hf同位素组成

在野外地质调查工作的基础上,对日土县—拉梅拉山口一带的日松花岗岩体开展了详细的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb测年和Hf同位素分析。岩石地球化学数据表明,日松花岗岩体属钙碱性岩类型,绝大多数样品含透辉石标准分子。富集Rb、Pb、Th等而亏损K、Ba等大离子亲石元素,高场强元素Nb、Ta、Ti等明显亏损。稀土元素呈现出右倾缓倾斜型的特征,且存在较为明显的负Eu异常。与前人研究确定岩体的时代为晚白垩世—始新世不同,本文认为岩体的侵位时代主要为白垩纪,可分为早白垩世、晚白垩世两期。获得二长花岗岩样品(D1045-2)的LA-ICP MS锆石U-Pb年龄为108.4±2.1Ma(MSWD=2.4,n=18),结合锆石稀土元素特征、岩浆振荡环带特征(CL图像)及锆石Th/U比值,上述年龄可以代表岩体的形成年龄(早白垩世)。锆石Hf同位素特征显示,二长花岗岩样品(D1045-2)的εHf(t)为正值,介于1.49~3.86间(平均值为2.50);而石英闪长岩样品(D1045)的εHf(t)多数为负值,介于-2.09至0.15之间(平均值为-0.69)。Hf同位素地壳模式年龄分别在763.0~884.5Ma(D1045-2)、959.1~1073.5Ma(D1045)之间。两件样品的εHf(t)和Hf同位素地壳模式年龄均具有较小的变化范围,暗示岩体的岩浆物质来源应该具有较为均一的锆石Hf同位素组成。日松地区早白垩世花岗岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征,基本反映了北冈底斯早白垩世的岩浆活动时间和源区等特征,其成因可能与班公湖-怒江特提斯洋岩石圈向南俯冲过程中幔源物质参与岩浆形成演化有关。本文研究成果,为研究班公湖-怒江结合带构造演化提供了新的资料证据。     

华南东部陆缘侏罗纪岩浆作用特征及其构造背景——来自浙东南毛弄组火山岩的新证据

华南东部内陆地区在侏罗纪处于陆内伸展背景已逐渐成为学术界共识,但对于该时期东部陆缘的构造环境仍存在争议。本文以浙东南毛弄组火山岩为对象,开展了岩石学、SHRIMP锆石U-Pb年代学、锆石微量元素、全岩元素地球化学和Sr-Nd同位素等研究,为认识华南东部陆缘构造背景提供制约。浙江侏罗纪火山岩以松阳毛弄剖面较具代表性,总体上是一套以英安质晶屑凝灰岩和流纹质玻屑凝灰岩为主的火山岩组合。本次研究在毛弄组下段获得的流纹质玻屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为153±2Ma。综合前人研究表明,毛弄组火山岩主要形成于180～148Ma。毛弄组火山岩属于镁质钙碱性系列,且表现出明显的轻稀土元素富集特征,其中早侏罗世毛弄英安质凝灰岩Eu负异常不明显,而晚侏罗世毛弄流纹质凝灰岩具有显著的Eu负异常;两组凝灰岩均富集K、Rb和Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素。毛弄英安质火山岩的源区残留相组合可能为"斜长石+石榴石+角闪石",而毛弄流纹质凝灰岩则可能为"斜长石+角闪石",这一差异可能代表它们具有不同的源区深度。毛弄组火山岩的Sr-Nd-Hf同位素特征与华夏陆块古元古代基底岩体相似,其可能主要起源于基底地壳物质的部分熔融,并有少量地幔新生物质的加入。结合构造背景分析认为,毛弄组火山岩等陆缘岩浆岩形成环境为相对低温的"安第斯型"俯冲环境。通过不同时代区域岩体锆石氧逸度计算发现,早侏罗世东南海域岩浆岩的氧逸度比大陆陆缘更高,且大陆陆缘岩浆岩的氧逸度从晚三叠世至晚侏罗世不断升高,可能标志着陆缘地区俯冲流体的影响有着从东南海域向大陆陆缘扩散的趋势。综合分析认为,在侏罗纪华南东部陆缘可能发育一个与古太平洋俯冲有关的"安第斯型"陆缘岩浆弧,其时代可能最早可以追溯到早侏罗世早期,并持续扩大到中-晚侏罗世。这一时期浙闽沿海地区总体处于弧后挤压主导的构造环境,与同期内陆地区构造伸展背景形成鲜明对比。     

安徽月山闪长岩的成因探讨——锆石U-Pb定年及Hf同位素证据

对安徽月山岩体开展了锆石原位U-Pb测年及Lu-Hf同位素研究.锆石的LA-ICP-MS年代学研究表明,月山闪长岩的U-Pb年龄为(139.3 ±1.5)Ma,与长江中下游成矿带早白垩世成铜岩体的年龄一致.月山闪长岩中的锆石具有均一的Hf同位素初始比值,介于0.282 430～0.282 491间.这些锆石的ε(Hf)(t)介于-9.05～-6.90间,亏损地幔模式年龄介于1.06～1.17 Ga间.结合长江中下游地区岩浆岩其他地球化学特征,认为月山岩体可能是在俯冲体系下由幔源岩浆经结晶分异作用且局部伴有一定程度的同化混染作用所形成.     

赣东北景德镇双桥山群火山碎屑凝灰岩锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

为探讨赣东北景德镇地区双桥山群的沉积时代与物质来源,对该区双桥山群安乐林组地层中发育的一套变火山碎屑凝灰岩夹层进行了年代学、地球化学及锆石Lu-Hf同位素研究。结果显示,该套火山碎屑凝灰岩的岩性主要为英安岩、安山岩,凝灰岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(809±2)Ma,表明该套岩石形成于新元古代。凝灰岩锆石的Hf同位素组成变化范围较广,其中二阶模式年龄为1426~2313 Ma,主要集中于1.7~2.3 Ga之间,其ε_(Hf)(t)均为负值-2.6~-16.5,t_(DM2)模式年龄远大于U-Pb年龄,表明该组岩石的岩浆来源于元古代地壳物质的再循环。     

辽东地区中生代花岗岩的侵位时代:锆石和独居石U-Pb年代学

辽东地区中生代岩浆活动强烈,伴随着大规模的金成矿作用.五龙金矿是该地区规模最大的典型石英脉型金矿床,金矿体主要赋存于侏罗纪片麻状花岗岩和早白垩世花岗闪长岩中.因此,该地区中生代岩浆活动对金成矿作用具有显著的制约.选择辽东五龙金矿区片麻状花岗岩和三股流岩体进行岩相学、锆石和独居石U-Pb年代学研究.3个片麻状花岗岩的岩性均为黑云母二长花岗岩,矿物发生强烈的韧性变形,呈定向排列,锆石U-Pb年龄分别为159.2±1.8 Ma、160.2±1.8 Ma和156.1±1.2 Ma,三股流黑云母二长花岗岩样品的锆石U-Pb年龄为123.8±1.2 Ma.花岗岩样品中的独居石矿物学特征和化学组成显示均为岩浆成因,3个片麻状花岗岩的独居石年龄分别为158.1±1.9 Ma、157.5±1.4 Ma和153.5±1.4 Ma,三股流岩体的独居石U-Pb年龄为123.4±1.5 Ma.晚侏罗世片麻状花岗岩的独居石年龄比锆石年龄略小1.1~2.7 Ma,其中2个样品的冷却速率分别为55.56℃/Ma和57.69℃/Ma,表明晚侏罗世岩浆在高温阶段为一快速冷却作用过程,可能经历了快速的地壳抬升事件.锆石和独居石的U-Pb年龄结果表明片麻状花岗岩和三股流岩体分别形成于侏罗纪晚期和白垩纪早期,结合已有研究资料,辽东五龙矿集区主要发生了晚侏罗世和早白垩世两期岩浆活动,与古太平洋板块向欧亚大陆俯冲作用有关,并伴随着早白垩世金矿的形成.      

大兴安岭南段晚中生代侵入岩时空分布及主脊与东坡岩体特征对比

通过岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学对位于大兴安岭主脊上的马勒根坝岩体、朝阳沟岩体和大兴安岭东坡区域的野猪沟岩体、布敦化岩体的4个不同花岗岩岩体的岩石类型、主量和微量元素特征、年代学及构造背景进行对比分析,讨论了研究区在晚侏罗世—早白垩世的岩浆活动及地质背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示:主脊朝阳沟岩体和东坡布敦化岩体年龄分别为(154±1) Ma和(154.1±1.6) Ma,属于晚侏罗世岩体,主脊马勒根坝岩体和东坡野猪沟岩体年龄分别为(144.62±0.74) Ma和(140.2±2.7) Ma,属于早白垩世岩体。岩相学和地球化学特征显示:主脊岩体为高钾钙碱性-准铝质-过铝质花岗岩岩体,东坡岩体为钙碱性-高钾钙碱性-准铝质-弱过铝质TTG型岩体;主脊比东坡岩体更加亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti、Eu元素,为高分异I型花岗岩,东坡岩体为正常的I型花岗岩。结合区域地质资料分析,认为在晚侏罗世—早白垩世伊泽奈崎板块NNW向俯冲和蒙古—鄂霍次克洋闭合共同作用于大兴安岭南段地区,在大兴安岭主脊形成断裂带,导致幔源岩浆上涌底侵下地壳而形成沿断裂带分布的花岗岩体;主脊处于碰撞向伸展环境过渡的时期,东坡区域此时应处于俯冲时期。     

皖南屯溪地区石岭组流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其时代的重新厘定

皖南屯溪地区位于江南新元古代造山带东段,发育少量中生代燕山期石岭组流纹岩、凝灰岩等火山岩。因一直缺乏精确的测年数据,以往研究者根据屯溪地区1∶5万区域地质调查获得的石岭组火山岩全岩K-Ar年龄值115~139 Ma,将其形成时代定为晚侏罗世—早白垩世。由于2004年前后国际地质年代表将侏罗纪与白垩纪界线由135 Ma提前到145 Ma,石岭组火山岩的形成时代便由原来的晚侏罗世—早白垩世更改为早白垩世。在屯溪东面尤溪村石岭组流纹岩中首次获得精确的LAICP-MS锆石U-Pb年龄154.7±2.5Ma,早于145Ma,表明屯溪地区石岭组火山岩形成于晚侏罗世而不是早白垩世。这一发现对构建皖南乃至中国东南部晚中生代构造演化模型具有参考意义。     

班公湖中特提斯洋向南俯冲的时限:来自SSZ型辉长岩的制约

班公湖-怒江中特提斯洋的俯冲极性和俯冲时间一直存在争议。作者通过野外地质调查、岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究,从西藏班公湖蛇绿混杂岩带中识别出一套早白垩世SSZ型蛇绿岩,岩石组合上主要由辉长岩和玄武岩组成,还有少量的硅质岩和超基性岩。本文对辉长岩进行了全岩主、微量元素地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。地球化学组成特征显示,辉长岩富集轻稀土元素,重稀土元素平坦,相对富集大离子亲石元素,高场强元素存在一定亏损;Th/Ta比值与岛弧玄武岩相似(Th/Ta1.6),Ta/Hf比值较高(0.1),显示其既保留了俯冲环境的地球化学特征,也提供了伸展构造环境的信息。辉长岩中锆石U-Pb加权平均年龄为129.2±0.4 Ma(MSWD=0.36),该年龄是班公湖-怒江缝合带中迄今报道的最年轻蛇绿岩年龄。结合区域地质背景,认为这套蛇绿岩形成于班公湖-怒江古洋盆西段向南俯冲形成的弧前盆地,而班公湖-怒江古洋盆北向俯冲可能始于早侏罗世,晚侏罗世形成双向俯冲格局,直到早白垩世洋盆关闭,晚白垩世进入陆内构造环境。     

广西佛子冲铅锌矿田火成岩的时空序列及其对成矿时限的约束

广西佛子冲铅锌矿田火成岩的主要岩石类型有花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩（石英闪长岩）、花岗闪长斑岩、少斑花岗斑岩、英安斑岩和凝灰岩等。本文共进行了14件火成岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,其中大冲石英闪长岩侵位于海西期二叠纪（（256.8±2.0）Ma）,糯垌岩体（（152.6±1.2）Ma）和广平岩体（（152.9±2.9）Ma）形成于燕山早期晚侏罗世,花岗斑岩、少斑花岗斑岩、花岗闪长斑岩、英安斑岩和火山角砾凝灰岩形成于燕山晚期早白垩世（约100 Ma）。结合前人的研究成果及14件火成岩样品的测年结果,构建该区火成岩的年代学序列,确定其侵位时代主要集中在志留纪（约440 Ma）、二叠纪末期（约256 Ma）、晚侏罗世（约152 Ma）、早白垩世晚期（约100 Ma）。根据佛子冲铅锌矿的空间展布、矿体特征以及与火成岩的关系,确定花岗斑岩为成矿地质体,进而限定其成矿时代为早白垩世晚期（约100 Ma）。     

冈底斯西段麻木矽卡岩型铅锌矿化区岩浆岩锆石U-Pb年龄及地质意义

西藏革吉麻木铅锌矿化区是中冈底斯成矿带(中拉萨地块)西段南缘近年发现的一个矽卡岩型铅锌矿化区,矿化产于花岗斑岩与灰岩外接触带的矽卡岩内.金属矿物有方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、镜铁矿、黄铁矿;脉石矿物有石榴子石、透辉石、蔷薇辉石、阳起石、绿帘石、石英、长石、方解石;蚀变包括硅化、黏土化、大理岩化、绿泥石化;赋矿围岩是捷嘎组灰...     

冈底斯西段麻木早白垩世岩浆岩岩石成因及地质意义

青藏高原冈底斯带发育有大量的岩浆岩,本文对中拉萨地块西段南缘革吉县西南麻木地区的花岗斑岩和流纹质晶屑凝灰岩进行了详细的岩石学、岩石地球化学、锆石微量元素和锆石Hf同位素研究,综合讨论了其岩浆成因及源区深部过程。麻木研究区内的花岗斑岩和流纹质晶屑凝灰岩属于早白垩世同期岩浆作用的产物,均属于钾玄质岩石,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素和Eu,具有较高负值的εHf(t)值,分别为-9.57～-3.43和-8.79～-4.80,以及较古老的Hf同位素地壳模式年龄t_DM2,分别为1 774～1 388 Ma和1 727～1 477 Ma。研究区早白垩世岩浆岩源于古老下地壳物质的重熔,并有少量地幔物质的加入,经历了岩浆混合后角闪石、长石和黑云母等矿物的分离结晶,最终形成了花岗斑岩和流纹质晶屑凝灰岩。结合前人和本文的研究认为研究区早白垩世岩浆作用的主要诱发机制可能为南向俯冲的班公湖-怒江洋板片回转。     

新疆准噶尔盆地侏罗系齐古组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄

报道了准噶尔盆地获得侏罗纪齐古组凝灰岩精确的SHRIMP锆石U-Pb年龄164.6 Ma±1.4 Ma（MSWD=1.3）。该年龄值几乎相当于国际地质年表中Callovian阶的底界年龄（164.7Ma±4.0Ma）。根据地层沉积速率推算,齐古组上界年龄值应为161.8Ma,接近Callovian阶的上界（161.2Ma±4.0Ma）;其上的喀拉扎组上界年龄大致在160.0 Ma左右,此年龄值应位于牛津阶（Oxfordian）的下部。另外,下白垩统下部清水河组的时代为早白垩世早期（Berriasian）。由此得出：齐古组的主体时代为中侏罗世卡洛期（Callovian）,其下部跨入了巴通期最晚期（late Late Bathonian）;喀拉扎组的时代可能仅为牛津期最早期（early Early Ox-fordian）,反映白垩系与侏罗系之间的不整合几乎缺失了整个上侏罗统,由此推断晚侏罗世曾发生过一次较强烈的构造运动。