柴达木盆地北缘小赛什腾山二叠纪花岗岩的发现及其构造意义

赛什腾山位于柴达木地块北缘构造带(柴北缘构造带)与阿尔金走滑断裂带斜交部位,属于柴北缘残山带的一部分,带内零星出露的花岗岩体一直被认为形成于早古生代,属于早古生代洋陆碰撞期的花岗岩。我们对小赛什腾山两个花岗岩体重新进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和微量元素分析,结果表明,两个岩体三个花岗岩样品的锆石U-Pb年龄分别为260±3Ma, 268±8Ma和263±8Ma,表明其形成于中二叠世,而非原先认为的早古生代。所有锆石的~(176)Hf/~(177)Hf比值分布在0.28294～0.28320之间,并具有极高的正ε_(Hf)(t)值(11～20),其平均二阶段Hf模式年龄为350Ma,稍高于其U-Pb年龄,反应其源区可能为具有亏损地幔特征的新生镁铁质物质。结合区域地质特征和已有研究成果的分析认为,宗务隆小洋盆向西可能延伸至小赛什腾山地区,中二叠世俯冲的洋壳发生部分熔融形成了具有极高的正ε_(Hf)值的花岗岩。该发现表明柴北缘地区存在二叠纪时期的洋壳俯冲,为深入理解柴北缘晚古生代-中生代的构造演化提供了新的佐证。     

青海柴达木山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年 及Hf同位素特征

柴达木山岩体是柴北缘地区最大的岩体之一。为确定柴达木山岩体成因及其与柴北缘早古生代造山作用的关系,采用LA-ICP-MS方法对柴达木山眼球状花岗岩和花岗闪长岩中的锆石进行了U-Th-Pb同位素及Hf同位素研究。柴达木山眼球状花岗岩及花岗闪长岩206Pb/238U年龄加权平均值分别为436.9Ma±2.8Ma及440.8Ma±7.3Ma,Th/U值均大于0.2,代表了岩浆的形成年龄。眼球状花岗岩和花岗闪长岩锆石Hf同位素地球化学特征相近,45个锆石Hf同位素分析值中42个锆石176Lu/177Hf值均介于0.000735~0.002786之间,176Hf/177Hf值变化范围为0.282264~0.282439,εHf(t)变化于-8.5~-2.5之间,Hf同位素两阶段模式年龄为1.44~1.77Ga。研究表明,柴达木山岩体形成于437~446Ma,具有多期侵位特点,其原岩来自柴达木板块基底下地壳;结合柴北地区缘早古生代构造演化特点认为,柴达木山岩体为陆陆碰撞的产物。     

柴北缘前寒武纪岩体（地层）变质年龄 及其对早古生代造山作用的指示

柴北缘前寒武纪岩体（地层）分布广泛。为确定柴北缘地区前寒武纪岩体（地层）受早古生代碰撞造山作用的影响,采用LA-ICP-MS技术,对大柴旦地区前寒武纪黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩及石榴子石斜长角闪岩中的锆石进行了U-Pb同位素定年。黑云斜长片麻岩获得479~472Ma的变质年龄,斜长角闪岩获得440Ma和470Ma 2个变质年龄,石榴子石斜长角闪岩获得418.8Ma±3.0Ma的变质年龄。初步确定,柴北缘早古生代造山作用对前寒武纪岩体构成了3次强度不等的变质作用叠加,分别为大洋俯冲末期阶段(495~467Ma)岛弧花岗岩弱热烘烤变质作用、大陆碰撞造山阶段(467~423Ma)区域变质作用、S型花岗岩热动力变质作用和大陆后碰撞造山阶段(423~371Ma) I型花岗岩强烈接触热变质作用。     

柴北缘—南祁连地区构造热事件

对柴北缘路乐河剖面新生代沉积物和山前现代河沙中碎屑的锆石U-Pb同位素热年代学研究表明:研究区物源区发育～260、～450、500～600、800～900Ma 4个主要年龄峰值和～1.8、2.5～2.6Ga 2个较小的年龄峰值。结合研究区已有的同位素年龄数据提出:柴北缘—南祁连地区在二叠纪中—晚期遭受了一次较强烈的低温区域构造热事件的改造;柴北缘高压榴辉岩及其相关的地质体隆升到地表的时间晚于上新世;柴北缘—南祁连地区先后主要经历了800～900 Ma的Rodinia超大陆裂解事件,500～600 Ma的泛非区域变质事件和～450Ma的俯冲碰撞变质事件;柴北缘—南祁连地区的主要构造热事件发生在元古代,主要集中在500～600Ma和800～900Ma,表明柴北缘—南祁连地区的前寒武纪基底性质与扬子板块相似,与华北板块完全不同。     

大别山鲁家寨花岗岩地球化学、锆石年代学和Hf同位素特征:扬子克拉通北东缘新元古代岩浆活动证据

对大别山造山带的鲁家寨花岗岩进行了锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素和岩石地球化学研究.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明鲁家寨花岗岩形成于新元古代((816±17)Ma).鲁家寨花岗岩总体具有高硅(SiO2 69.13%～75.47%)、准铝-弱过铝(A/CNK=0.98～1.01)的化学组成特征.稀土元素...     

扬子板块西缘黄草山和下索子花岗岩体锆石U-Pb年代学研究

对扬子板块西缘泸定—石棉地区黄草山花岗岩体和康定地区下索子花岗岩体中自形锆石,采用205Pb-235U混合同位素稀释法测定了锆石U-Pb年龄。测试结果表明,黄草山岩体中锆石结晶年龄为786±36Ma,下索子岩体中锆石结晶年龄为805±15Ma,表明它们都是晋宁期岩浆活动产物。     

花岗岩浆晶出锆石U Pb体系的封闭温度≥850℃”质疑

根据实验条件及元素扩散作用理论分析,本文认为Lee等(1997)和Chemiak等(2000)进行花岗岩锆石中U和Pb扩散系数实验得出的“锆石U-Pb同位素体系封闭温度＞900C”结论只适用于解释源区岩石升温产生部分熔融形成花岗岩浆过程中存在残留锆石的情况,而不表明从花岗岩浆晶出锆石的U-Pb同位素体系封闭温度≥850℃.对花岗岩体的523对锆石U-Pb年龄(tz,)与全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)差值△t(△t=tzr-tRb)进行的频数统计分析表明:①△t既有正值又有负值,△t直方图呈正态分布(偏度系数CSK:-0.205;峰度系数CKU=5.093);②花岗岩体△t值的分布不存在系统正(或负)偏差,而受偶然因素(实验误差)支配.这些锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr等时线年龄进行的相关分析拟合出相关系数很高(R =0.997),回归系数接近1的线性方程(tzr=0.999775×tRb+0.06898Ma).这表明花岗岩锆石U-Pb定年结果与全岩Rb-Sr等时线定年结果在误差范围内一致,不存在花岗岩锆石U-Pb同位素年龄大于花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄的规律.     

海南抱板地区中元古代花岗岩副矿物锆石的特征及U-Pb同位素年龄测定

海南抱板地区中元古代花岗岩体中各种类型锆石的晶体形态、化学成分、U-Pb同位素组成等特征具有典型的岩浆型锆石的特点,不同于沉积锆石及再生锆石。锆石结晶年龄为1440.87Ma左右,属中元古代。前人所谓的抱板混合岩,主体实质上是中元古代的花岗岩。     

华北北缘泥盆纪查干哈布组物源特征及其构造意义

白乃庙岛弧带位于华北克拉通北缘,其与华北克拉通北缘的拼贴时限,是理解华北克拉通北缘增生过程的关键.为了限定弧-陆碰撞的时限,对白乃庙岛弧与华北克拉通拼合带的早古生代沉积地层——查干哈布组开展了锆石U-Pb定年和锆石Lu-Hf同位素测试.结果显示,查干哈布组中3颗最年轻锆石的加权平均年龄为393.5±4.9Ma.综合锆石年龄和前人化石资料,限定查干哈布组最大沉积年龄为早泥盆世晚期.碎屑锆石U-Pb年龄谱和Hf同位素组成显示查干哈布组的物源为白乃庙岛弧带,基本没有来自华北克拉通的物源.研究结果结合区域资料表明,白乃庙岛弧带与华北克拉通北缘在早泥盆世可能仍未发生弧-陆碰撞.     

骑田岭芙蓉锡矿的成岩和成矿物质来源： 锆石Lu Hf 同位素和矿物包裹体He Ar同位素证据

本文分析测试了骑田岭花岗岩芙蓉锡矿的各类花岗岩的锆石U-Pb同位素年龄和Lu-Hf同位素组成。本区有两期花岗岩,早期角闪石黑云母花岗岩锆石U-Pb谐和年龄为160.02.7 Ma,晚期黑云母花岗岩的锆石U-Pb谐和年龄为156.5±1.8 Ma。在晚期矿化的黑云母花岗岩中出现了蜕晶化锆石,蜕晶化锆石强烈富集LREE和U、Th,是典型热液锆石的特征。四个花岗岩锆石的Lu-Hf同位素组成说明骑田岭花岗岩的成岩物质主要来源于下地壳,它们的原始岩浆源于中元古代(1.3~1.5Ga)下地壳物质的部分熔融,并有部分地幔物质的参与。还分析测定了骑田岭芙蓉锡矿黄铁矿、石榴子石流体包裹体的He-Ar同位素组成,其3 He/4 He比值较低(0.059~0.432),介于地壳和地幔流体3 He/4 He比值之间,表明芙蓉锡矿的成矿流体主要来源于地壳,同时有部分地幔流体的参与成矿。     

不同类型岩浆岩中锆石环带特征研究

通过观察不同类型岩浆岩中锆石晶形,用统计学的方法对华南和西藏地区不同岩性下的锆石晶形结构进行系统对比分析,定量研究锆石环带密度及其成因。结果表明不同成因类型的花岗岩Th/U和长宽比(L/W)有明显的区别;锆石环带发育的紧密程度与SiO2含量有很大的相关性;高温条件下易形成较宽的结晶环带,低温条件下形成较窄的岩浆环带。     

西藏纳如松多铅锌矿床成矿岩体形成机制:岩浆锆石证据

纳如松多铅锌矿床位于拉萨地块中部隆格尔-工布江达断隆带中段,以发育隐爆角砾岩型和矽卡岩型铅锌矿化为特征.西矿段与矽卡岩型铅锌矿化相关的岩体为粗斑和细斑两种石英正长斑岩,对其锆石进行的U-Pb 定年、稀土元素、Lu-Hf同位素和锆石群型特征分析表明,粗斑石英正长斑岩侵位于(62.54±0.77) Ma,细斑石英正长斑岩侵位于(62.47±0.91)Ma;锆石稀土元素具有相似的左倾配分模式和Ce正异常、Eu负异常,在U/Yb-Y图解上均落于陆壳锆石范围;粗斑石英正长斑岩的176Hf/177Hf介于0.282577～0.282803,εHf(t)变化于-5.58～+2.21,反映岩浆来源于地壳物质的部分熔融,并有地幔物质的加入;锆石群型特征显示粗斑和细斑石英正长斑岩为地壳地幔混合岩浆成因的花岗岩.上述结果说明纳如松多铅锌矿床的岩浆侵入与成矿作用发生于印度-亚洲大陆碰撞造山的主碰撞期.由于印度陆壳随回转的新特提斯洋壳板片一起向拉萨地块之下陡俯冲,并产生异常热源,诱发了地幔物质上涌和上覆地壳部分熔融,形成的地幔地壳混合成因岩浆经结晶分异演化后上升侵位,形成矿区内粗斑和细斑两种石英正长斑岩及相关的铅锌矿化.     

质谱计蒸发-沉积测定单颗粒锆石年龄原理及讨论

本文讨论了锆石由于铅丢失造成的自晶体表层到晶体内部放射成因(~(207)Pb/~(206)Pb)_R的变化趋势;用热离子质谱计直接进行单颗粒锆石蒸发-沉积测年时,锆石在热离子质谱计灯丝上加热蒸发和在冷灯丝上沉积时物质的分布状况;锆石中的U-Pb体系是否为封闭体系的差别标志;与单颗粒锆石测年有关问题的讨论。     

锆石成因矿物学与锆石微区定年综述

锆石是岩浆岩、变质岩和石英脉型金矿床中的一种常见副矿物,对锆石成因类型的准确判断是正确理解锆石U-Pb年龄意义的关键.本文中笔者对不同成因类型锆石的判别标志及年龄意义进行系统的总结,并认为将锆石的阴极发光图像(CL)、背散射电子图像(BSE)、痕量元素组成及矿物包裹体特征的研究相结合是进行锆石成因鉴定的有效方法.近年来同位素质谱技术的发展使得人们对同一锆石颗粒内部不同成因类型的锆石晶域进行原位年龄测定成为可能.通过微区原位定年技术,能够给出有关寄主岩石的地质演化历史等重要信息,这可以为地质过程的精细年代学格架的建立提供有效的证据.来自不同类型岩石中的锆石可能经历了Pb的扩散丢失作用、晶格损伤导致的蜕晶化作用以及变质重结晶作用.这些过程对锆石计时的准确性和有效性带来了不同程度的影响.为了对测定锆石年龄的地质意义进行合理解释,在进行锆石U-Pb定年前,必需对锆石进行成因矿物学和矿物内部结构的深入研究,特别是阴极发光和背散射电子成像研究,通过内部结构特征确定锆石的成因类型和形成环境.笔者认为,组成单一的岩浆锆石是理想的U-Pb定年对象,变质重结晶锆石域常是重结晶锆石和继承晶质锆石的混合区,容易给出混合年龄,只有变质增生锆石和完全变质重结晶锆石才能给出准确的变质时代,而从继承锆石中鉴别出的热液锆石可以获得可靠的流体活动时间.     

锆石U-Pb同位素测年原理及应用

U-Pb法是国内目前最重要的同位素测年方法.通过分析锆石U-Pb同位素测年的基本原理、不同成因锆石的特征及常用测试技术,综述了该方法在母岩形成年龄、地质演化事件、碎屑沉积物来源、沉积时代等方面的应用.指出锆石微区U-Pb年龄测定技术的引进对我国的地质科学研究起到了巨大的推动作用,并且其应用领域仍在进一步扩展.     

锆石变生特性及其类型划分

利用物理测试方法，如Ｘ衍射和红外光谱等方法，测定锆石结构的完整性，进而划分锆石类型。文中指出，随着锆石的结晶程度变差而衍射峰变弱，甚至消失。在红外分析中利用图谱上的６１０ｃｍ（－１）处的吸收峰的变化确定锆石的变生程度是既方便又经济的有效方法，根据该处的吸收峰参数计算出变生系数（Ｈ／Ｍ），从而引出锆石从全结晶形态到强变生状态的变化特征，以达到解决它们有关问题的目的。     

南秦岭柞水—山阳矿集区园子街岩体岩石地球化学与成矿潜力探讨

柞水—山阳矿集区是南秦岭构造岩浆活动强烈地区,广泛出露园子街等浅成超浅成的花岗岩类侵入体及与之有关的夕卡岩斑岩型矿床(化)。对该矿集区内的园子街岩体进行了详细的岩石学、元素地球化学、锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素及微量元素分析,利用锆石微量元素组成计算了岩浆结晶温度及氧逸度条件,在此基础上探讨了园子街岩体的成因、成岩地质背景及成矿潜力。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和微量元素测定表明,花岗闪长玢岩的加权平均年龄为(141.7±1.7) Ma,锆石稀土元素普遍显示显著的正Ce异常和弱的负Eu异常,暗示了锆石在相对氧化的环境下形成。锆石εHf(t)值为-1.58~+2.18,表明园子街岩体的岩浆源区可能为地壳熔融岩浆与地幔重熔岩浆的混合,并且具有较高的混合均一化程度。锆石Ti温度计计算的园子街岩浆结晶温度为598~841 ℃(平均656 ℃),岩浆氧逸度lgf(O2)平均为-18.0,ΔFMQ集中于0~5,与柞水—山阳矿集区内的小河口夕卡岩型工业铜矿床相似。园子街岩体显著富集成矿元素Cu(170~5 939 μg/g,平均1 300 μg/g),明显高于南秦岭花岗岩(11 μg/g)和世界花岗岩(20 μg/g)平均值;全岩RbY+Nb、NbY以及锆石YbU、HfU/Yb、U/YbY判别图解显示,园子街岩体形成于后碰撞造山环境。总之,园子街矿化点在成岩成矿大地构造环境、矿化地质特征、围岩蚀变类型和岩浆氧逸度条件等方面均与国内外及矿集区内小河口夕卡岩型铜矿床相似,暗示该岩体具有形成夕卡岩型铜矿床的成矿潜力。园子街岩体与秦岭造山带燕山期岩体形成于同一地球动力学背景下,即晚侏罗世与早白垩世之交造山带应力状态由挤压转向伸展,引发强烈壳幔相互作用和花岗质岩浆活动,并随之形成了含矿岩体及其夕卡岩型矿化。     

西藏巴嘎拉东铅锌矿床黑云母花岗岩锆石U-Pb年龄、微量元素组成及地质意义

巴嘎拉东铅锌矿床位于冈底斯弧背断隆带东段,研究程度较低,尚未开展成岩成矿年代学研究。本文选取该矿床黑云母花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和微量元素组成测试,并利用锆石Ti温度计方法获得锆石结晶温度。结果表明,黑云母花岗岩锆石均为典型岩浆成因锆石,14个测点得到的锆石206Pb/238U加权平均年龄为129.1±2.3 Ma(MSWD=1.5),岩体侵位于早白垩世中期,与前人获得的该期岩浆侵位年龄一致。锆石ΣLREEs=13.21~530.28μg/g,平均值61.90μg/g,ΣHREEs=849.16~3981.54μg/g,平均值1826.91μg/g,具有轻稀土亏损、重稀土富集的左倾配分模式;δCe=1.20~701.77,δEu=0.01~0.12,表现出明显的铈正异常和铕负异常特征。锆石Ti含量分布在0.60~7.40之间,结晶温度范围为593.9~795.3℃,平均温度724.3℃,一定程度反映了成岩温度。可以推断,巴嘎拉东黑云母花岗岩可能形成于班公湖—怒江洋闭合后的碰撞造山挤压阶段,黑云母花岗岩形成时代的厘定代表了成矿时代的上限,为区域上同时代铅锌矿找矿勘查提供了重要依据。     

吉林延边地区棉田岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素

对延边地区棉田花岗闪长岩岩体进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Hf同位素的研究, 以便对其岩石成因和古太平洋板块俯冲作用的开始时间给予制约.棉田岩体主要由花岗闪长岩和次要的花岗岩组成, 花岗闪长岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明, 该岩体形成于早侏罗世(177±2 Ma, MSWD=1.13).在地球化学研究方面, 它们属于高钾钙碱性-钙碱性系列, A/CNK值介于0.88~1.12之间, 属准铝质, 为I型花岗岩, 并且明显富集大离子亲石元素(如K、Ba、Rb)、轻稀土元素(LREE)以及Th、U, 相对亏损高场强元素(如Ta、Nb、Ti、P).岩石的ε_Hf(t)值和二阶段模式年龄(T_DM2)分别介于±8.72~±12.28和437~663 Ma之间.结果表明, 岩体的原始岩浆源于新增生陆壳的部分熔融.综合区域同时代火成岩的研究成果, 认为棉田花岗闪长岩岩体形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲下的火山弧环境.      

北祁连下古城花岗岩体LA ICP MS锆石U Pb年代学及岩石化学特征

下古城花岗岩体分布于北祁连造山带南缘,岩性主要为石英闪长岩—花岗闪长岩,SiO2质量分数在58.78%~69.53%之间,Al2O3含量为14.30%~15.30%之间,A/CNK为0.86~1.08,属准铝质—弱过铝质,钙碱性—高钾钙碱性系列的I型花岗岩。整体上,具有低SiO2,高CaO、FeOT和MgO的岩石地球化学特征。稀土总量(ΣREE)为87.22×10-6~150.54×10-6,ΣLREE/ΣHREE为6.24~11.11,表明轻重稀土弱分异。富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Pb、La等,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti等,说明下古城花岗岩主要由壳源物质部分熔融形成。锆石原位Lu-Hf同位素分析结果表明,石英闪长岩的εHf(t)=-5.7~-0.7,二阶段模式年龄(tDM2)为1.51~1.83Ga,暗示源岩可能主要为中元古代增生的地壳物质。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学结果表明,下古城石英闪长岩的侵位年龄为505.4±4.1Ma(MSWD=0.78,n=21),与北祁连造山带南缘的柯柯里花岗岩(512Ma~501Ma)、野马咀花岗岩(~508Ma)形成的地球动力学背景相似,均属于北祁连洋向南俯冲活动大陆边缘的岛弧环境。