西藏达如错地区晚侏罗世高镁安山岩——班公湖—怒江洋壳俯冲消减的证据

对出露于拉萨地块北部的达如错接奴群安山岩进行了年代学、元素地球化学和锆石原位Hf同位素研究。用LAICP-MS技术测得的安山岩锆石206Pb/238U年龄为163.3±1.7Ma,即火山活动时限为晚侏罗世早期。安山岩地球化学研究结果表明,其具有典型高镁安山岩的地球化学特征,所有样品均具有较高的Mg O、Mg#值,低的TFe O/Mg O值(小于1.5);所有样品都显示轻稀土元素富集,具有Eu负异常,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征;锆石εHf(t)值为较均一的负值(εHf(t)=-8.5~-6.7)。研究表明,达如错高镁安山岩很可能是班公湖—怒江洋壳在俯冲消减背景下,由俯冲沉积物熔融产生的熔体与地幔橄榄岩发生交代作用的产物,形成于与班公湖—怒江洋壳俯冲消减有关的活动大陆边缘(安第斯型)的构造环境。由此认为,晚侏罗世接奴群火山岩是班公湖—怒江洋壳俯冲消减的产物,从而为班公湖—怒江洋壳的俯冲消减提供了直接的火山岩证据。     

西藏阿翁错地区早白垩世花岗闪长岩——班公湖—怒江洋壳南向俯冲消减证据

对拉萨地块北部阿翁错地区花岗闪长岩进行了年龄分析、岩石地球化学研究。锆石LA-ICP-MS定年测得花岗闪长岩U-Pb年龄为(114.4±1.9) Ma,属于早白垩世晚期岩浆活动的产物。花岗闪长岩地球化学特征表明,其具有典型镁安山岩/闪长岩(MA)的地球化学特征,所有样品均具有较高Mg~#值(45.42～54.29),低的TFeO~*/MgO值(1.58～2.26);所有样品都显示轻稀土元素富集,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素的特征。研究表明,阿翁错花岗闪长岩是班公湖—怒江洋壳在俯冲消减背景下,由俯冲洋壳脱水熔融产生的溶体与地幔橄榄岩发生交代作用的产物,为晚中生代班公湖—怒江洋盆的南向俯冲消减提供了直接的岩石学、地球化学、年代学证据。     

西藏安多早侏罗世火山岩岩石成因及对班公湖-怒江特提斯洋俯冲消减的制约

拉萨地块广泛分布着中生代的岩浆活动,研究它们对于认识特提斯洋的演化过程有着重要的启示。本文报道安多地区新识别出的早侏罗世岛弧型火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、锆石原位Hf同位素、全岩主微量元素分析和Sr-Nd同位素结果。英安岩206Pb/238U年龄为180.7±4.7Ma(MSWD=0.22,n=10),指示其形成时代为早侏罗世。这些火山岩的SiO_2含量为62.50%~76.15%,MgO含量为0.33%~3.05%,Fe_2O_3T含量为2.35%~6.69%;所有样品都显示轻稀土元素相对富集,具有铕的弱负异常,具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的地球化学特征;同时这些火山岩锆石原位εHf(t)值均为正值(+15.1~+17.1);全岩Sr-Nd同位素εNd(t)值也均为正值(+7.1~+13.2),指示这些火山岩很可能是特提斯洋俯冲消减过程中新生下地壳部分熔融的产物。结合区域地质资料,认为安多火山岩不可能是龙木错-双湖古特提斯洋或雅鲁藏布江新特提斯洋俯冲消减的产物,而是班公湖-怒江特提斯洋俯冲消减的产物,区域上很可能与改则北、日土地区的侏罗纪侵入岩一起构成了班公湖-怒江特提斯洋北侧的岩浆弧带。由此本文认为安多早侏罗世岛弧型火山岩是班公湖-怒江特提斯洋北向俯冲消减的产物,从而为班公湖-怒江特提斯洋的俯冲消减过程提供了直接的火山岩证据。     

西藏班公湖-怒江缝合带中段侏罗纪高镁安山质岩石对中特提斯洋演化的制约

班公湖-怒江缝合带中段地区南北向分布了三条分支蛇绿岩亚带,它们记录了该地区中特提斯洋复杂的构造演化过程。目前对于该地区洋盆俯冲消减动力学过程一直缺乏有效制约。为探讨这一问题,本文对班公湖-怒江缝合带中段新近厘定的安山岩和闪长岩开展了系统的野外、岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。安山岩主要呈不整合覆盖于晚三叠世沉积地层之上,或与侏罗纪俯冲增生杂岩和橄榄岩以断层接触,闪长岩主要呈岩脉体侵入于橄榄岩中。锆石U-Pb定年表明,安山岩和闪长岩均形成于中晚侏罗世(165～161Ma)。安山岩和闪长岩地球化学组成类似,它们大都具有高的MgO含量和Mg#值,这与高镁安山岩相类似。稀土和微量元素组成显示出典型的岛弧岩浆岩特征,富集轻稀土(LREE)和Rb、Th、U、Pb等元素,亏损Ba和高场强元素(HFSE; Nb,Ta和Ti)。同时,样品还显示出较低的Ba/Th和较高的(La/Sm)N比值,以及负的锆石εHf(t)值和古老的锆石Hf模式年龄。这些特征表明这些高镁安山岩和闪长岩是大洋板片俯冲沉积物部分熔融的熔体交代地幔楔的产物。结合区域地质和前人研究,认为这些岩石可能形成于靠近海沟的大陆边缘环境,是班公湖-怒江中特提斯洋中段北拉-拉弄分支洋盆初始俯冲消减的产物,该初始俯冲作用可能与安多微陆块和南羌塘地块碰撞导致的俯冲南向跃迁有关。     

西藏蓬错地区高镁流纹质岩石的发现及对班公湖-怒江洋演化的指示意义

本文首次报告了班公湖-怒江结合带内蓬错地区接奴群火山岩夹层中具有富硅(70. 5%～75. 2%)、高镁(2. 4%～3. 5%)和高Mg~#(69. 4～75. 7)等特殊地球化学特征的流纹质岩石(流纹英安岩、流纹岩),并对该岩石进行镜下鉴定、造岩矿物电子探针分析、锆石U-Pb和Lu-Hf同位素分析及全岩地球化学测试。岩相学观察发现,在斑晶和基质中均可见一定量的黑云母以及少量白云母。电子探针分析结果揭示该套高镁质岩石镁质成分主要由黑云母(MgO=9. 2%～20. 0%)贡献;白云母也具有富镁(MgO=1. 4%～4. 0%)的特征,因含量较少故贡献较弱。岩石具典型的弧火山岩特征,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE),相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HSFE),并具明显的Sr、Eu负异常。2件锆石U-Pb年龄结果(161. 5±0. 5Ma、163. 3±1. 7Ma)指示其为中-晚侏罗世火山活动的产物,与前人报道该地区高镁安山岩年龄一致,且具一致的ε_(Hf)(t)值和地球化学特征,指示与高镁安山岩具有成因联系。研究结果表明蓬错高镁质流纹岩是由俯冲洋壳沉积物熔体与地幔组分发生交代作用经由角闪石等矿物相的结晶分异形成的酸性岩浆,并水下喷发的产物;结合地球化学特征,指示其形成于与洋壳俯冲相关的活动大陆边缘弧环境。因研究区地处班公湖-怒江结合带内部,夹持于南羌塘和北拉萨地块之间;且研究区出露老地层(二叠纪之前),南北两侧均有蛇绿岩展布,故提出蓬错高镁流纹质火山岩可能形成于班公湖怒江洋内部小洋盆洋壳俯冲至微陆块之下的构造地质背景。蓬错流纹质岩石为首次报道的具有高镁、富硅特征的流纹质岩石,这种特殊岩石的发现不仅完善高镁岩石家族体系(高镁玄武岩、高镁安山岩、高镁英安岩和高镁流纹岩),同时也为研究班怒洋演化提供详实的证据。     

青藏高原南羌塘荣玛晚侏罗世闪长岩:班公湖——怒江特提斯洋向北俯冲产物

班公湖—怒江特提斯洋的演化一直以来备受关注,对于其俯冲极性存在不同认识。报道在青藏高原南羌塘荣玛地区新发现的晚侏罗世闪长岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素特征。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果表明,岩石形成于149.7±0.8Ma,时代为晚侏罗世。岩石呈富碱,低Mg O、TFe O、Ca O,富集轻稀土元素和Rb、Th、U、K等元素,亏损Ta、Nb、P、Ti等元素。锆石εHf(t)值为正值,并且具有较大的变化范围(+4.26~+9.29),指示岩浆来源于幔源和壳源岩浆的混合。结合区域地质背景认为,荣玛地区晚侏罗世闪长岩为班公湖—怒江特提斯洋向北俯冲所引起的幔源和壳源岩浆混合作用的产物。     

西藏班公湖-怒江缝合带中段去申拉组火山岩锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

西藏班公湖-怒江缝合带广泛分布中生代岩浆活动,对于认识特提斯洋的演化有重要的启示。班公湖-怒江缝合带中段东卡错微陆块去申拉组安山岩的锆石U-Pb测年和Hf同位素测试结果显示,其中21个测点给出的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为110.3±0.7Ma;ε_(Hf)(t)值为-5.66～1.05,二阶段Hf模式年龄为1020～1448Ma,表现出壳幔混源的特征。综合区域构造沉积演化及前人研究成果,认为东卡错微陆块内发育的去申拉组火山岩很可能与早白垩世班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减引起的板片断离有关,并形成于板内伸展环境,其岩浆来源于聂荣微陆块成熟地壳物质发生深熔或重熔作用形成的酸性熔体与古老岩石圈地幔部分熔融产生的基性熔体的混合。     

班公湖-怒江洋早-中侏罗世洋内俯冲:来自洞错蛇绿岩的证据

本文在班公湖-怒江缝合带中段洞错蛇绿岩中新厘定一套洋内俯冲成因的岩石组合,岩性以橄榄岩、堆晶岩(包括堆晶辉长岩和斜长花岗岩)、辉长岩墙、枕状熔岩和辉绿岩脉等为主。堆晶辉长岩、辉长岩墙和辉绿岩脉锆石U-Pb测年显示,它们形成于中侏罗世(172～165Ma)。辉长岩墙和辉绿岩脉地球化学和锆石Lu-Hf同位素分析显示,它们兼具N-MORB和岛弧玄武岩地球化学特征,且均来自亏损地幔源区,形成过程中受到了俯冲流体的影响。结合区域上同时期的玻安岩、高镁安山岩和钙碱性岩浆岩等资料,我们得出班公湖-怒江缝合带内保存了一套相对完整的早-中侏罗世洋内弧岩石层序,记录了班公湖-怒江洋早-中侏罗世时期的洋内俯冲事件。早-中侏罗世是班公湖-怒江洋快速消减期,洋内俯冲和洋-陆俯冲同时存在。     

西藏边坝地区早白垩世火山岩年代学、地球化学及其大地构造意义

白垩纪是班公湖-怒江洋演化的重要构造转折期,该时期火山岩对于研究古大洋的构造演化具有重要意义。本文对西藏边坝地区早白垩世火山岩进行了岩相学、年代学和地球化学研究,结果表明,该套火山岩由底到顶,主要为玄武安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩,锆石U-Pb年龄为116~120 Ma。中基性火山岩SiO₂为54.07%~62.63%,Mg^#为48~67,SiO₂-Mg^#显示良好线性关系;酸性火山岩SiO₂为72.64%~75.41%,Mg^#为40~50。火山岩样品相对富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,富集K、Rb、Th等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,CaO-δEu和SiO₂-Na₂O没有明显线性关系。因此,西藏边坝地区火山岩应形成于班公湖-怒江洋盆南向俯冲活动大陆边缘环境,中基性火山岩与酸性火山岩岩浆源区不同。在班公湖-怒江洋萎缩关闭早期,板块俯冲流体交代古老岩石圈地幔发生部分熔融,镁铁质矿物分离结晶而产生中基性火山岩;晚期则发生地壳部分熔融形成酸性火山岩。     

西藏唐加地区早侏罗世高镁安山岩U-Pb年代学、岩石地球化学及地质意义

西藏唐加地区甲拉浦组中发育高镁安山岩,通过对其样品U-Pb年代学和地球化学特征分析结果显示,唐加地区甲拉浦组高镁安山岩U-Pb年龄为197.1±2.9 Ma,时代为早侏罗世.地球化学特征显示,甲拉浦组高镁安山岩属于钾钙碱性系列,w(SiO2)在53.04％～54.53％之间,w(MgO)为4.98％～6.18％,w(Al2O3)为17.17％～17.54％,w(CaO)为7.00％～11.34％,FeOT/MgO为1.26～1.48,平均值为1.33,Mg#值为58.7～62.5,平均值为61.2.样品显示轻稀土元素富集,Eu微负异常,大离子亲石元素Rb,Ba,Pb富集,Nb,Ta,Ti等高场强元素亏损.由此可知,唐加地区早侏罗世甲拉浦组高镁安山岩形成于与俯冲消减有关的构造背景,是新特提斯洋北向俯冲洋壳部分熔融的产物.     

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。     

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定年对大兴安岭东北部“兴华渡口群”形成时代和组成的约束

兴华渡口群等大兴安岭北部前寒武纪变质岩系的组成和演化对于确定额尔古纳和兴安地块的构造属性具有重要意义,是近年大兴安岭北部基础地质研究的热点之一。本次工作通过对黑河北部石灰窑—明智山一带的兴华渡口群二云石英片岩和"混合岩"进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年发现该变质岩系并非前寒武纪变质岩,而是由早古生代碎屑沉积岩(或变质岩)和晚古生代岩浆岩经后期构造岩浆作用改造而形成的构造杂岩。其中二云石英片岩中具有岩浆成因特征的碎屑锆石核部年龄主要存在401~427 Ma、442~448 Ma、473~517 Ma、639~714 Ma、757~818Ma、896~933 Ma和1704~1751 Ma 7个年龄组,其中473~517 Ma段碎屑锆石的峰最明显,与早古生代多宝山组岛弧火山岩等早古生代岩浆作用形成时间相一致,其他年龄组亦在区域上其他地区有报道,这表明该变质岩的原岩物源来源较广泛,不仅有元古宙岩浆岩和变质岩系,还有大量的早古生代岩浆岩,因此其原岩形成时代不应是前寒武纪,而是早古生代。根据碎屑锆石最小峰值年龄,本次工作推断该二云石英片岩原岩的最大沉积年龄应不早于416Ma,另外大量的元古宙碎屑锆石表明区域上可能存在前寒武纪变质基底。对所谓混合岩的调查发现其应为发生动力变质的糜棱岩化二长花岗岩,其中岩浆锆石(304.5±3.1)Ma的206Pb/238U加权平均年龄反映花岗岩形成于晚石炭世晚期,该期花岗岩为晚古生代兴安地块东缘花岗岩带的一部分。     

河北省东坪金矿钾质蚀变岩中的两期锆石年代学研究及意义

河北省崇礼县东坪金矿位于水泉沟碱性杂岩体内, 金矿石包括低硫化物石英脉型和钾质蚀变岩型两种类型。本次工作我们对采自东坪金矿70号脉深部的钾质蚀变岩中的锆石进行了成因矿物学和成矿年代学研究, 结果表明, 矿脉中的锆石可以分成岩浆锆石和热液锆石两种成因类型。岩浆锆石具有自形到半自形结构,在背散射电子图像(BSE)上呈暗灰色, 在阴极发光图像(CL)上具有明显的岩浆振荡环带, 锆石U-Pb加权平均年龄为382.8±3.3 Ma。热液锆石多呈不规则状充填在岩浆锆石中, 在BSE图像上呈亮灰白色, 在CL图像上为深黑色(无阴极发光), 锆石的Th、U含量和Th/U比值较岩浆锆石明显增高, 锆石U-Pb加权平均年龄为140.3±1.4 Ma, 说明东坪金矿形成于早白垩世。140 Ma成矿年龄的发现, 为认识河北省东坪金矿的成矿时代提供了新证据, 具有重要的地质意义。     

新疆卡鲁安矿区伟晶岩锆石U-Pb定年、铪同位素组成及其与哈龙花岗岩成因关系研究

利用LA-ICPMS和LA-MC-ICPMS技术,对卡鲁安-阿祖拜伟晶岩田中4条伟晶岩脉以及哈龙岩体中锆石U-Pb定年、铪同位素组成进行了研究。研究显示,卡鲁安矿区805、806、807号脉的形成时代分别为(216.0±2.6)Ma、(223.7±1.8)Ma和(221±15)Ma,属三叠纪岩浆活动的产物。对于库卡拉盖650号脉,锆石U-Pb定年结果显示,它由形成时代为(227.9±2.6)Ma的早期钠长石伟晶岩与形成时代为(211.3±2.4)Ma的晚期锂辉石-钠长石-锂云母伟晶岩2期伟晶岩构成。哈龙岩体形成时代为400.9~403.3 Ma,由于伟晶岩与哈龙岩体之间存在形成时代上的差异(170 Ma以上),预示着它们之间不具成因上的联系。卡鲁安矿区伟晶岩脉中锆石显示较小的正εHf(t)值(+0.65~+2.50)和较大的模式年龄TDM2(1090~1213 Ma),相似于可可托海3号脉、柯鲁木特112号脉中锆石的铪同位素组成,指示伟晶岩由陆-陆碰撞体制伸展背景下的加厚地壳物质减压熔融所形成。     

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。     

江西九岭花岗岩类复式岩基锆石SHRIMP U-Pb年代学

江西九岭花岗岩体产于扬子地块东南缘, 是我国华南的一个规模巨大的复式花岗岩基.该岩体一直被认为是在晋宁期、海西期和燕山期多期次岩浆侵入活动的产物.在对该复式岩基进行详细野外调查的基础上, 开展了锆石SHRIMPUPb年龄测定, 过去认为是晋宁期形成的花岗岩样品, 测出的206Pb/238U年龄为(9828±8) Ma; 而原来认为是海西期形成的甘坊岩体测出的年龄为(820±10) Ma, 说明该区不存在海西期的花岗岩, 结合其他新的年代学资料推测扬子板块内可能不存在加里东—海西期的岩体; 原认为是燕山中期的样品测出的年龄为(151.4±2.4) Ma, 研究结果与原来的一致.此外, 还获得了1.4~1.9 Ga的继承锆石的年龄, 可能代表九岭新元古代花岗岩源岩的年龄.      

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑 锆石LA-ICP-MS U-Pb定年 ——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094~2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95~2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。     

Unravelling the protracted U-Pb zircon geochronological record of high to ultrahigh temperature metamorphic rocks: Implications for provenance investigations

The assessment of detrital zircon age records is a key method in basin analysis, but it is prone to several biases that may compromise accurate sedimentary provenance investigations. High to ultrahigh temperature (HT-UHT) metamorphism (especially if T > 850 °C) is herein presented as a natural cause of bias in provenance studies based on U-Pb detrital zircon ages, since zircon from rocks submitted to these extreme and often prolonged conditions frequently yield protracted, apparently concordant, geochronological records. Such age spreading can result from disturbance of the primary U-Pb zircon system, likewise from (re)crystallization processes during multiple and/or prolonged metamorphic events. In this contribution, available geochronological data on Archean, Neoproterozoic and Palaeozoic HT-UHT metamorphic rocks, acquired by different techniques (SIMS and LA-ICP-MS) and showing distinct compositions, are reassessed to demonstrate HT-UHT metamorphism may result in modes and age distributions of unclear geological meaning. As a consequence, it may induce misinterpretations on U-Pb detrital zircon provenance analyses, particularly in sedimentary rocks metamorphosed under such extreme temperature conditions. To evaluate the presence of HT-UHT metamorphism-related bias in the detrital zircon record, we suggest a workflow for data acquisition and interpretation, combining a multi-proxy approach with: (i) in situ U-Pb dating coupled with Hf analyses to retrieve the isotopic composition of the sources, and (ii) the integration of a petrochronological investigation to typify fingerprints of the HT-UHT metamorphic event. The proposed workflow is validated in the investigation of one theoretical and one natural example allowing a better characterization of the sedimentary sources, maximum depositional ages, and the tectonic setting of the basin. Our workflow allows to the appraisal of biases imposed by HT-UHT metamorphism and resulting disturbances in the U-Pb detrital zircon record, particularly for sedimentary rocks that underwent HT-UHT metamorphism and, finally, suggests ways to overcome these issues.     

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。