新疆阿尔泰南缘大东沟铅锌矿区火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

大东沟铅锌矿位于新疆阿尔泰南缘的克兰盆地,赋存于康布铁堡组上亚组火山-沉积岩系,矿体直接围岩为变质钙质砂岩及不纯的大理岩,矿体呈层状、似层状、透镜状分布,与地层产状一致。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年法,获得矿区2件康布铁堡组上亚组变质流纹岩加权平均年龄分别为(388.9±3.2)Ma(MSWD=3.3)和(400.7±1.6)Ma(MSWD=1.3)。结合前人的年龄数据,将克兰盆地康布铁堡组的时代厘定为晚志留世末期至早泥盆世(413~389 Ma)。大东沟铅锌矿为火山岩容矿的喷流沉积型矿床(VMS),2件变质流纹岩年龄限定大东沟铅锌矿的成矿作用发生在早泥盆世(401~389 Ma)。     

塔里木北缘库鲁克塔格地区南华纪花岗质火山-侵入杂岩岩石成因及地质意义

位于亚洲中部的塔里木克拉通是中国三大古老克拉通之一,经历了新元古时期罗迪尼亚(Rodinia)大陆聚合和裂解。然而,关于塔里木在该时期的构造演化仍然存在较多争议。本文对塔里木北缘库鲁克塔格地区南华系地层中流纹岩及伴生的正长花岗岩开展岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,结果表明:正长花岗岩与流纹岩是一套具有"时、空、源"一致的花岗质火山-侵入杂岩组合,锆石U-Pb年龄分别为735±10 Ma和738.9±5.4 Ma,同为新元古代南华纪岩浆作用的产物。它们具有高硅(69.85%~73.87%)、低铁(2.36%~2.96%)、贫镁(0.16%~0.75%)和富碱(Na₂O+K₂O=7.51%~9.05%)的特征,属碱性系列、过铝质岩石。富集K、Rb、Th等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ba、Sr、P和Ti等。具A₂型花岗岩的特点,是俯冲挤压向减压伸展构造转换背景下岩浆活动的产物。锆石Hf同位素组成较均一, ε_Hf(t)值大多为-17.4~-10.6之间,其二阶段模式年龄T_DM2为2732~2321 Ma,表明岩浆来源于太古宙-元古宙古老结晶基底。结合前人研究表明,大约在735 Ma塔里木北缘开始进入减压伸展的拉张环境,之后可能发生了Rodinia超大陆的裂解。     

阿尔泰南缘早泥盆世康布铁堡组的SIMS锆石U-Pb年龄及其向东向北延伸的范围

麦兹火山-沉积盆地康布铁堡组的年龄及其东界,以及阿尔泰南缘早泥盆世火山活动往东往北延伸的范围仍然没有确定;康布铁堡组火山岩的源岩及其形成的构造环境还有待阐明。近年来在麦兹盆地东侧发现了萨吾斯铅锌矿床,矿床赋存于康布铁堡组火山岩,与别斯萨拉玢岩体密切有关。本研究对萨吾斯铅锌矿床的康布铁堡组流纹岩和别斯萨拉玢岩进行了SIMS锆石U-Pb定年以及主微量元素组成测定,以期回答上述问题。流纹岩锆石的18个靶点给出了一致的谐和年龄和加权平均年龄(401Ma);花岗闪长玢岩锆石的15个靶点给出了一致的谐和年龄和加权平均年龄(401Ma)。因此,萨吾斯铅锌矿床康布铁堡组流纹岩和别斯萨拉玢岩是同期喷发/侵入的;康布铁堡组火山活动的时代在早泥盆世;麦兹火山-沉积盆地的东界应抵达卡拉先格尔断裂西侧。在～400Ma时期,阿尔泰地区不仅存在着广泛的花岗岩类深成岩浆活动,也发生了强烈的酸性火山喷发,两者共同构成了阿尔泰南缘的大陆边缘岩浆弧。但是,火山喷发主要集中于阿尔泰南缘,受断裂控制。花岗闪长玢岩的一些锆石给出513.8Ma和3134Ma的U-Pb年龄,反映区内陆壳由寒武纪—奥陶纪岩石组成,并且还有前寒武纪微陆块。硅-碱、SiO_2-K_2O、logτ-logσ、SiO_2-FeO/(FeO+MgO)图以及构造环境判别图表明,萨吾斯铅锌矿床的流纹岩、凝灰岩、石英闪长玢岩-花岗闪长玢岩以及阿尔泰南缘早泥盆世康布铁堡组火山岩形成于活动大陆边缘或岛弧环境。康布铁堡组中下段细碧角斑岩在岛弧海底环境喷发,上段流纹岩喷发于大陆边缘环境。原始地幔标准化的多元素蛛网图表明,萨吾斯矿床的三类岩石具有明显的Nb、Ta、Ti和Sr、P、Ba负异常,显著富集Th、U、K、La、Ce、Pr、Zr、Hf。结合锆石U-Pb年龄,作者认为它们的源岩应以寒武纪-奥陶纪的岛弧岩石为主;同时,可能还含有一定比例的前寒武纪古老陆壳岩石。冲乎尔、克兰、麦兹三个火山-沉积盆地在所属构造单元、陆壳基底、火山岩岩石地球化学以及沉积岩的比例上都表现出系统变化,这些变异控制了阿尔泰南缘块状硫化物矿床从西部到中部到东部的成矿元素组合上的变化。     

阿尔泰南缘冲乎尔盆地康布铁堡组变质酸性火山岩年龄及岩石成因

冲乎尔盆地是阿尔泰南缘等间斜列的火山沉积盆地之一,盆地内出露有重要的康布铁堡组赋矿地层.本文对该组一个凝灰岩和两个变质流纹岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,获得了385.3±1.2Ma、398.1±1.8Ma和405.6±2.2Ma的结果.变质流纹岩的岩石地球化学分析结果表明,与克朗和麦兹盆地内的酸性火山岩的特征相同,即变质流纹岩属钙碱性低Ti流纹岩;在原始地幔标准化图上显示出Ti、P、Sr、Ba明显负异常,Th、U、Pb的正异常,LREE相对HREE略富集的特征,并显示强的Eu负异常(δEu=0.25 ～0.54).结合其区域地质特征,认为本区变质酸性火山岩形成于活动大陆边缘环境,是下地壳发生了部分熔融后演化的产物.阿尔泰南缘的火山沉积盆地是早—中泥盆世时期在挤压环境中形成的断陷盆地.     

新疆阿尔泰南缘阿巴宫铁矿区康布铁堡组变质火山岩年龄及地质意义

阿尔泰南缘古生代康布铁堡组火山岩系是许多铁矿、铜锌矿以及铅锌矿的赋矿围岩。但赋矿地层目前还缺乏精确的同位素年代学资料。本研究应用SHRIMP锆石U-Pb定年法,获得阿尔泰南缘克朗盆地内阿巴宫铁矿区康布铁堡组地层中变质流纹岩的形成年龄为412±3.5Ma（MSWD=1.4）,证明了阿尔泰南缘克朗盆地内泥盆纪早期存在着强烈的火山活动,与区内广泛发育的火山岩属于同一事件的产物,可能与同时代的花岗岩有相同的动力学背景。本项结果为研究阿尔泰南缘古生代构造演化及阿巴宫铁矿床成因提供了重要的依据。     

内蒙古乌兰敖包图早古生代侵入岩年代学、地球化学特征及地质意义

对造山带中岩浆作用的研究可以为构造演化提供约束.兴蒙造山带中段乌兰敖包图一带出露一套早古生代早期的闪长质侵入岩(石英闪长岩和闪长岩),具有俯冲带型侵入岩的岩石组合和地球化学特征,标志着早古生代古亚洲洋的俯冲事件.通过锆石LA-MC-ICPMS U-Pb定年,在石英闪长岩和闪长岩中分别获得了474.0±1.8 Ma和487.8 ±1.9 Ma的年龄,属于晚寒武世－早奥陶世.锆石原位Hf同位素分析表明,乌兰敖包图侵入岩具有富集的Hf同位素组成,176Hf/177Hf范围为0.282 123~0.282 304,ε_Hf(t)均为负值(两件样品的平均值分别为－10.84和－8.53),二阶段模式年龄为古元古代(范围为1 851~2 250 Ma),表明这套侵入岩源于古元古代中期再循环地壳物质.岩石地球化学分析显示,石英闪长岩和闪长岩具有中等SiO₂含量(56.52%~66.06%),较高的Na₂O(2.60%~6.81%)、Al₂O₃(14.69%~18.35%)、CaO(0.57%~6.58%,平均值为3.97%)含量,低的K₂O(0.73%~2.94%)、TFeO、MgO含量,Na₂O/K₂O比值较高(0.92~5.66,平均值为3.19);微量元素具有Rb、Ba、Th、U、Sr、K等大离子亲石元素的富集以及Nb、Ta、P、Ti等高场强元素的亏损;稀土总量较低,轻稀土富集,具有较弱的Eu负异常(δEu范围为0.76~0.99).地球化学特征以及锆石Hf同位素组成表明,乌兰敖包图早古生代侵入岩在主动大陆边缘的构造背景之下,由古老地壳物质熔融形成的,代表了兴蒙造山带中段早古生代早期的俯冲事件,将兴蒙造山带中段早古生代北部岩浆岩带向东延伸,并且佐证了锡林浩特地区存在前寒武纪基底.      

东昆仑那更康切尔银多金属矿床流纹斑岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

那更康切尔银多金属矿床是青海省目前发现的首个大型银矿床,通过对赋矿流纹斑岩进行岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素研究,结果表明:流纹斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为217.4±3.1 Ma,形成于晚三叠世;流纹斑岩SiO₂的含量在73.08%~75.78%,Al₂O₃含量介于14.05%~16.04%,Na₂O+K₂O含量为4.31%~4.77%,K₂O含量为4.20%~4.61%,K₂O/Na₂O比值远大于1,属于钙碱性强过铝钾质火山岩.岩石具有高硅、富铝、富钾的特征,Mg#值介于45~54,具有明显的轻稀土元素富集,重稀土元素亏损的特征;富集大离子亲石元素Rb、Th、K,亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素;ε_Hf（t）介于－4.4~－9.7,二阶段Hf模式年龄T_DM2为1 533~1 864 Ma.综上表明流纹斑岩主要源于中元古代－古元古代下地壳重熔,同时混入幔源物质;赋矿流纹斑岩形成于东昆仑晚三叠世造山后伸展环境.那更康切尔大型银矿床的发现,是东昆仑晚三叠世成矿作用的表现,为区域上寻找同期侵入岩或陆相火山岩有关的多金属矿床奠定基础.      

阿尔泰南缘克朗盆地康布铁堡组变质火山岩年龄及岩石成因

对阿尔泰南缘克朗盆地康布铁堡组变质流纹岩进行了锆石SHRIMP U-Pb年龄测定,获得了流纹岩的喷发年龄412.6±3.5Ma, 408.7±5.3Ma和406.7±4.3Ma,表明盆地内酸性火山岩形成于早泥盆世。岩石地球化学分析结果表明: 流纹岩具有高的SiO₂（72.46%~80.07%）、全碱（6.38%~11.34%）,低的铝（9.68%~12.19%）、钛（0.17%~0.35%）,极低的MgO（0.08%~0.48%）、CaO（0.14%~0.73%）FeO^T（0.34%~0.55%）等亚碱性流纹岩的一般特征。具有明显的Ti、P、Sr、Ba负异常,Th、U、Pb的正异常,HFSE元素（Nb、Ta、Zr、Hf）和LREE 略富集, 个别样品表现为LREE 负异常的微量及稀土元素特征,δEu=0.51~0.71。 综合其地质及地球化学特征, 推测流纹岩形成于活动大陆边缘环境,是与俯冲作用有关的玄武质岩浆底侵作用使斜长石稳定的下地壳发生了部分熔融,并且岩浆上升过程中发生了结晶分异和同化围岩。     

赣西北蒙山岩体的锆石U-Pb-Hf、地球化学特征及成因

华南印支期花岗岩形成的构造背景和成因机制存在较大的争议,赣西北印支期岩浆活动的规模及该次岩浆活动是否与基性岩浆的底侵有关,仍缺乏可靠的资料.过去认为赣西北蒙山花岗岩形成于燕山期,而本次锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明,蒙山3次花岗质岩浆活动的时间分别为236±3 Ma,220±3 Ma和217±1 Ma.蒙山花岗岩属准铝－过铝质,高硅、富钾,K₂O+Na₂O为7.53%~8.86%;稀土总量为213.09~380.75 μg/g,轻稀土元素富集,δEu=0.07~0.40,富集大离子亲石元素,Nb-Ta弱亏损,P、Ti亏损.大部分花岗岩的ε_Nd(t)值为-9.9~-6.1,Nd二阶段模式年龄t_DM2为1.5~1.8 Ga.第1次形成的灰白色粗粒花岗岩锆石的ε_Hf(t)值大部分集中在1.10~2.65,Hf同位素单阶段模式年龄t_DM1集中分布于782~866 Ma,二阶段模式年龄t_DM2集中分布在1 096~1 186 Ma,说明其物源主要为新元古代早期形成的地壳;第3次形成的细粒花岗岩锆石的ε_Hf(t)值集中分布于1.71~4.98,t_DM1为671~832 Ma,t_DM2集中在932~1 139 Ma.蒙山细粒花岗岩锆石的Hf同位素组成暗示成岩过程中有基性岩浆加入,为华南部分印支期花岗岩的成因与基性岩浆底侵有关的关系提供了证据.蒙山花岗岩的Nd同位素和锆石Hf同位素出现了解耦现象,解耦原因可能与花岗岩的物源主要为新元古代早期形成的具有Nd-Hf解耦特征的弧源地壳有关.根据目前获得的有关华南印支期火成岩的资料,总结了华南印支期花岗岩类岩石的成因类型及其时空分布规律,据此讨论了华南印支期的动力学背景和华南印支期花岗岩的成因机制,认为华南印支期的构造－岩浆活动与古太平洋西北向俯冲于华南板块之下有关.      

内蒙乌拉特中旗图古日格二叠纪角闪石岩年龄、岩石成因及构造背景

为了对古亚洲洋的演化提供新的资料,对内蒙中部乌拉特中旗图古日格角闪石岩进行了角闪石电子探针分析、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学,锆石Hf同位素和岩石地球化学分析,以确定其岩石成因及其地球动力学背景.两件测年样品加权平均年龄分别为273.5±1.3 Ma(MSWD=0.48) 和274.4±4.3 Ma(MSWD=0.041),属于早二叠世晚期.角闪石岩贫SiO₂、Na₂O、K₂O,富Al₂O₃、TFe₂O₃、MgO和CaO,Mg#值为46.95~63.53,M/F比值为0.87~1.72;稀土元素配分曲线为右倾型,和原始地幔相比明显富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K),而高场强元素Nb、Ta和Ti相对亏损,Th、U同样显示出相对亏损.电子探针分析结果表明角闪石岩中角闪石属于钙质角闪石,具有幔源角闪石的特点.角闪石岩中锆石的ε _Hf(t)值为-0.3~8.5,锆石Hf单阶段模式年龄(t _DM1)为580~920 Ma.研究表明其源区主要为亏损地幔,上涌过程中与富集岩石圈地幔发生相互作用,形成具有富集地幔特征岩浆.结合区域地质演化,认为角闪石岩形成于古亚洲洋闭合后的伸展环境,可能与俯冲板片的断离有关.      

江西相山铀矿田中西部鹅湖岭组与打鼓顶组碎斑流纹岩特征对比及其成因探讨

以在相山中西部钻孔中揭露到的鹅湖岭组和打鼓顶组碎斑流纹岩为研究对象,从岩石矿物学、岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和Hf同位素等方面对比研究了这两套碎斑流纹岩.结果显示其矿物学组成较为接近,且具有相似的岩石地球化学特点,岩石富硅、高K₂O低Na₂O、低MgO;稀土元素配分曲线形态总体一致,均为富集轻稀土的右倾式,鹅湖岭组碎斑流纹岩Eu负异常更为明显,指示其可能经历了更高程度的斜长石结晶分离作用,或源区残留有更多的斜长石;打鼓顶组碎斑流纹岩轻重稀土分馏更为明显,可能与源区岩浆中的榍石、褐帘石和独居石含量有关;蛛网图上显示K、Ba、Sr等大离子亲石元素和Nb、Ti、P等高场强元素亏损,而Rb、Th、Nd等富集的特点.这些相似的岩石地球化学特征暗示两套碎斑流纹岩之间具有一定的同源性.锆石U-Pb测年结果显示鹅湖岭组与打鼓顶组碎斑流纹岩年龄分别为132.4±0.7 Ma和131.9±0.8 Ma;通过计算测得鹅湖岭组碎斑流纹岩ε_Hf（t）为-9.5~-4.5,两阶段模式年龄t_DMC为1 470~1 787 Ma,打鼓顶组碎斑流纹岩ε_Hf（t）为-14.2~-8.1,两阶段模式年龄t_DMC为1 704~2 087 Ma.以上岩石矿物学特征、岩石地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征表明鹅湖岭组与打鼓顶组碎斑流纹岩具有一定的相似性,但同时又有差别,结合前人研究资料,认为鹅湖岭组和打鼓顶组碎斑流纹岩的形成可能具有同源性,二者均是在早白垩世弧后拉伸环境背景下,主要由古元古代-中元古带基底变质岩部分熔融而形成,可能伴随有不同程度的地幔物质的加入.      

西藏纳木错早白垩世流纹岩锆石U-Pb年龄、地球化学及其构造意义

西藏纳木错流纹岩构造上处于北冈底斯南缘,地层角度不整合于中—晚侏罗世拉贡塘组之上,归属于卧荣沟组。其中流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为120~112 Ma,时代为早白垩世中期。岩石具高Si O2、富Al2O3和K2O,贫Ti O2、MgO、Ca O特征,A/CNK=0.94~1.91(平均1.16),属于高钾钙碱性-钾玄岩系列过铝质岩石。(La/Yb)N为1.49~11.08,δEu=0.12~0.55,球粒陨石标准化稀土元素分布模式显示为略右倾V字形。大离子亲石元素及高场强元素Rb、K、Th、Ta、Ce、Zr、Hf相对富集,Nb相对亏损,Ba、Sr、P、Ti强烈亏损,成岩岩浆源自地壳,可以与多尼组酸性火山岩对比。流纹岩具同碰撞型火山特征,不具传统岛弧环境特征,研究认为在早白垩世中期(120 Ma左右),北冈底斯发生了一次重大的构造事件,即班公湖—怒江新特提斯洋俯冲已经结束,冈底斯带与羌塘地块陆-陆碰撞开始,碰撞过程中下地壳增厚并部分发生熔融,纳木错流纹岩是碰撞后部分熔融的产物。     

豫南新县岩体地球化学、年代学和Hf同位素特征及地质意义

新县岩体位于秦岭-大别造山带上,对其进行系统的岩石地球化学探讨有助于加深对秦岭-大别造山带中生代构造-岩浆演化及地球动力学背景的认识.岩石地球化学分析结果显示,SiO₂含量为74.94%~78.16%,K₂O含量为3.87%~5.86%,Na₂O含量为3.82%~4.24%,Al₂O₃含量为12.38%~13.57%,具有高钾钙碱性和过铝质(A/CNK=1.05~1.11) 特征.岩石稀土总量较低(42.67×10-6~110.45×10-6),轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,具有Eu的负异常,岩体富集Rb、U、Hf和Y,亏损Ba、Nb、Ta和Ti,显示出Ⅰ型高分异花岗岩的特点.3个期次岩石的U-Pb年龄分别为153.4±1.1 Ma、146.4±1.6 Ma和131.6±1.8 Ma.锆石Hf同位素分析结果表明,新县岩体的ε_Hf(t)值为-24.5~-20.3,位于地幔演化线之下,t_DM2值为2.68~2.93 Ga,指示其源于扬子板块北缘的古老地壳,其组成类似于扬子板块北缘TTG型岩浆岩.结合区域地质背景,新县岩体形成于扬子陆块与华北陆块碰撞造山后的陆内伸展环境,对应的地球动力学背景为晚侏罗世-早白垩世地壳从挤压收缩向区域性伸展的构造体制大转换过程和大规模的地壳伸展和岩石圈减薄时期.      

拉萨地块西部狮泉河地区典中组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

广泛分布于拉萨地块南部的林子宗群火山岩被认为是新特提斯洋北向俯冲消减到陆陆碰撞构造背景转化过程中的岩浆作用产物，记录了从新特提斯洋俯冲到印度-欧亚板块碰撞、后碰撞的丰富信息.对狮泉河地区的林子宗群典中组火山岩样品进行了详细的年代学、元素及同位素地球化学研究.结果显示典中组火山岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄集中在67.1±1.7 Ma至70.8±1.1 Ma，表明其形成于白垩纪晚期.火山岩岩性主要包括玄武安山岩、安山岩、流纹岩等，其中，中基性火山岩为一套低钾拉斑-钙碱性系列岩石，具有低TiO₂（平均值< 1%），高Al₂O₃（平均值>15%），均富集K、Rb、Th、U等大离子亲石元素（LILE），亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素（HFSE），具有弧岩浆岩的地球化学特征.两件中基性岩样品（87Sr/86Sr）_i比值分别为0.707 437、0.707 672，ε_Nd（t）值分别为-5.06和-4.31.酸性火山岩为一套高钾钙碱性岩石，具有高的SiO₂（76.01%~76.77%）、高K₂O（4.93%~4.98%）、高K₂O/Na₂O（1.41%~1.45%）以及相对高的Mg#（平均值为45.38），富集K、Rb、Th、U等大离子亲石元素（LILE），亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素（HFSE），具有明显的Eu和Sr负异常.以上特征暗示典中组中基性火山岩可能是新特提斯洋北向俯冲消减过程中板片流体引起上覆地幔楔部分熔融的产物，且在上升过程中受到地壳混染的影响，酸性岩则可能来源于上覆地壳的部分熔融，且受到少量幔源物质的影响.此外，年代学及地球化学特征均表明本研究样品不属于前人认为的则弄群火山岩，而应重新厘定为林子宗群典中组火山岩.      

内蒙古赤峰敖汉地区酸性火山岩的形成时代、地球化学特征及其意义

为对内蒙古敖汉地区酸性火山岩进行划分对比,对其进行了锆石U-Pb测年、地球化学分析.流纹岩和流纹质晶屑凝灰岩年龄分别为122.8±2.3 Ma、122.1±1.9 Ma,属于早白垩世义县组.晚侏罗世流纹岩SiO₂和全碱含量较高,Al₂O₃含量较低;稀土总量较低、具有负铕异常;富集Rb、Th、U、K,亏损Ba、Sr、P、Ti.早白垩世流纹岩SiO₂、全碱、Al₂O₃含量较高;稀土总量较高、稀土分馏明显、弱负铕异常;富集K、Rb、Ba、Th、U,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti.将敖汉地区晚侏罗世酸性火山岩进行了解体,首次将其大部分划为早白垩世义县组.晚侏罗世流纹岩可能为高分异流纹岩,形成于相对低的压力环境下,可能起源于中上地壳物质部分熔融.早白垩世流纹岩显示出埃达克质岩石的地球化学特征,可能形成于加厚的下地壳环境.      

大别山皇城山银矿区及外围陈棚组火山岩U-Pb年代学、地球化学和成矿构造背景

皇城山银矿床是西大别山地区代表性的浅成低温热液矿床,受陈棚组火山机构的枝叉状裂隙构造控制.目前人们对该矿床成因、成矿时间和构造环境的理解尚不深刻,因此对相关火山岩进行了激光等离子质谱（LA-ICP-MS）锆石U-Pb测年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,探讨了其岩石成因和构造属性.结果表明,皇城山矿区陈棚组熔结凝灰岩及外围流纹岩锆石U-Pb年龄分别为133.4±1.5 Ma（MSWD=1.3）和133.1±0.8 Ma（MSWD=0.59）,形成于早白垩世.陈棚组火山岩在较短时间内喷发形成,其喷发时限基本代表了皇城山银矿床形成时间.陈棚组流纹岩具高硅（SiO₂=73.83%~77.38%）、高钾（K₂O=4.65%~9.31%）特征,属于过铝质（A/CNK=1.09~1.31）和高钾钙碱性岩石系列.岩石具轻稀土富集,重稀土平坦,大离子亲石元素相对富集,Ba、Nb、Ta、P、Ti明显负异常和负Eu异常（δEu=0.33~0.88）特点.岩石锶同位素初始比值I_Sr为0.708 220~0.708 741,ε_Nd（t）值为-17.2~-18.5,Nd两阶段模式年龄T_DM2=2.32~2.43 Ga.锆石ε_Hf（t）值范围为-22.3~-26.1,Hf两阶段模式年龄T_DM2=2.29~2.49 Ga.主、微量元素和Sr-Nd-Hf同位素特征共同揭示陈棚组流纹岩为扬子陆壳北缘古老地壳物质重熔演化的产物.结合区域地质特征,陈棚组火山岩及其相关皇城山银矿床形成于大别山早白垩世加厚下地壳拆沉作用初期、挤压向伸展转化环境.