北大别早白垩纪花岗岩类的Sm-Nd和锆石Hf同位素及其构造意义

大别造山带产出两期早白垩纪造山后花岗岩类:早期(≈132Ma)变形的角闪石英二长岩和斑状二长花岗岩具高钾的类埃达克岩的地球化学特征,形成于增厚地壳(>50km)的下地壳部分熔融;晚期(≈128Ma)未变形的花岗岩包括细粒二长花岗岩和钾长花岗(斑)岩,属于正常安山岩-英安岩-流纹岩系列岩石,它们形成于相对薄的地壳(<35km)的下地壳部分熔融。早期变形的花岗岩类中,角闪石英二长岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7066～0.7076,ε_(Nd)(t)=-20.3～-27.8,类似于扬子下地壳基性麻粒岩的Sr-Nd同位素特征,其中白垩纪岩浆锆石(≈132Ma)Hf同位素初始比值(ε_(Hf)(t))和两阶段Hf模式年龄(t_(DM2))分别为-29.30.5和303065Ma;我们认为角闪石英二长岩源于锆石Hf模式年龄约3.0Ga的基性下地壳部分熔融。早期斑状二长花岗岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7078～0.7083,ε_(Nd)(t)=-15.8～-20.0,类似于北大别英云闪长质-花岗质片麻岩的Sr-Nd同位素特征,其白垩纪岩浆锆石(≈132Ma)的ε_(Hf)(t)和t_(DM2)分别为-24.80.5和274434Ma。我们认为宽状二长花岗岩源于约2.7Ga的中酸性下地壳部分熔融。晚期未变形的花岗岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7069～0.7105,ε_(Nd)(t)=-16.4～-22.1,类似于北大别英云闪长质-花岗质片麻岩的Sr-Nd同位素特征;其白垩纪岩浆锆石(≈128Ma)的ε_(Hf)(t)具有较大的变化范围(-25.2～7.4),主要峰值为-22.5±0.5,次要峰值为-16.3±0.7,并有少量正的ε_(Hf)(t)值5.8～7.4,与ε_(Hf)(t)值对应的t_(DM2)分别为2600±40Ma、2211±68Ma和743±130Ma。我们认为晚期未变形的花岗岩源于锆石Hf模式年龄约2.6～2.2Ga的中酸性下地壳部分熔融,源区夹杂新元古代新生的陆壳。在大别造山带垮塌之前(>132Ma),增厚地壳(>50km)的下地壳存在双层结构:锆石Hf模式年龄约为3.0Ga的基性下地壳基底和约2.7Ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)上部下地壳.在大别造山带伸展垮塌的晚期阶段(≈128Ma),减薄的下地壳(<35km)主要为锆石Hf模式年龄约2.6～2.2Ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)岩石,并夹杂少量新元古代Rodinia超大陆裂解时形成的新生陆壳。     

鞍山地区铁架山花岗岩及表壳岩的锆石SHRIMP年代学和Hf同位素组成

辽宁鞍山中太古代铁架山花岗岩是华北克拉通时代最古老、分布范围最大的富钾质花岗岩。具相对高钾(4.77～5.75%)低钠(3.16～3.52%)、强烈负铕负钡异常(Eu/Eu*=0.40～0.51,Ba/Ba*=0.15～0.26)的组成特征,且高t_(DM)(Nd) (3.42～3.38Ga),低ε_(Nd)(t)(-3.61～-2.51)。花岗岩样品A9837和A0433岩浆锆石年龄分别为2992±10Ma和2983±10Ma。结合前人定年结果,可把铁架山花岗岩主体形成时代限制在2.96～2.99Ga之间。另一花岗岩样品A9825岩浆锆石年龄为2914±4Ma,可能代表了铁架山花岗岩形成后局部深熔作用的时代。首次在铁架山花岗岩中获得残余锆石年龄,其最大达3759Ma。2个花岗岩样品(A9837,A9825)岩浆锆石的t_(DM)(Hf)和ε_(Hf)(t)分别为3.48～3.32Ga和-7.85～-2.29.残余锆石的t_(DM)(Hf)和ε_(Hf)(t)分别为3.89～3.47Ga和-19.5～-6.2。这些资料为铁架山花岗岩形成于古老陆壳物质再循环提供了直接证据。存在于铁架山花岗岩中的表壳岩主要为变质沉积岩,其地球化学组成特征与铁架山花岗岩类似。3个变质沉积岩样品(A9819,A0435,A0436)的碎屑锆石年龄大都为～3.0Ga,其中2个样品(A0435,A0436)的碎屑锆石ε_(Hf)(t)和t_(DM)(Hf)分别为-9.93～-2.29和3672～3297Ma,与铁架山花岗岩中的岩浆锆石类似。表明这些变质沉积岩形成于铁架山花岗岩之后,而不是以前认为的那样为铁架山花岗岩中的包体。     

豫西老庙沟斑岩-矽卡岩型钼矿床花岗斑岩脉成因、辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

豫西老庙沟斑岩-矽卡岩型钼矿床位于EW向马超营断裂带南侧,矿体赋存于花岗斑岩脉与中元古界官道口群杜关组白云岩的内外接触带附近。为了获得该钼矿床的成岩成矿年龄,对7件辉钼矿样品和1件花岗斑岩样品分别开展了Re-Os同位素测年和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果获得辉钼矿等时线年龄为151.6±5.1 Ma,加权平均年龄为151.9±0.9 Ma,LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为152.1±0.6 Ma,成岩成矿年龄一致。结合野外辉钼矿矿体与岩脉的产状关系,确定该岩脉为钼矿的成矿地质体。为了深入探讨成矿岩脉的岩石成因,对5件岩石样品开展了主、微量元素和全岩Sr-Nd同位素分析,以及锆石Hf同位素分析,结果表明花岗斑岩具有高Si、K的特征,为弱过铝质I型花岗岩;相对亏损P、Nb、Ta、Ti,指示其母岩浆经历了磷灰石和富Fe-Ti矿物相的分离结晶;其I_(Sr)=0.7067～0.7099,ε_(Nd)(t)=-20.6～-17.6,ε_(Hf)(t)主要集中于-26.9～-22.6,t_(DM2)(Nd)和锆石t_(DM2)(Hf)分别为2.37～2.61 Ga和2.62～2.88 Ga,与华北克拉通南缘太华岩群结晶基底年龄一致。综合老庙沟花岗斑岩脉的元素-同位素地球化学特征,作者认为老庙沟花岗斑岩脉及钼主要源于太华岩群的部分熔融,其形成的地球动力学背景为古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的弧后伸展环境。     

青藏高原东北缘柴达木盆地红沟剖面物源分析及其构造意义

青藏高原东北缘柴达木盆地红沟剖面发育巨厚的新生代沉积地层,通过分析其沉积物质来源,可以揭示柴达木盆地潜在物源区隆升、剥蚀历史,为高原东北缘新生代构造变形过程提供证据。本文以红沟剖面磁性地层年代框架为约束,对剖面晚渐新世-上新世的碎屑砂岩样品进行了碎屑锆石物源示踪分析。研究结果表明,23.7～12.5 Ma样品的锆石U-Pb年龄主要分布在220～290 Ma,锆石ε_(Hf)(t)集中在—13.53～9.27,Hf同位素t_(DM)范围524～1456Ma;大于300Ma的锆石,ε_(Hf)(t)介于—31.77～13.44,其中76.3%为负值,Hf同位素t_(DM)介于484～3727 Ma。采集自12.5～7.6 Ma样品的锆石U-Pb年龄主要集中在400～500 Ma(峰值～440 Ma),ε_(Hf)(t)值(—27.75～10.75)的90%为负值,Hf同位素t_(DM)介于615～2115 Ma之间。6.8～5.5 Ma样品的锆石U-Pb年龄主要分布在400～500 Ma,ε_(Hf)(t)值(—26.8～8.97),t_(DM(Hf)))介于668～2093 Ma,但220～290 Ma的锆石显著增加,其ε_(Hf)(t)值(—11.86～9.42),Hf一阶段模式年龄范围549～1399Ma。碎屑锆石Hf同位素组成对比分析显示红沟剖面220～290 Ma的锆石与东昆仑山锆石Hf同位素特征相似,而400～500 Ma的锆石则与南祁连山锆石Hf同位素组成相似,揭示东昆仑山在24 Ma开始抬升成为柴达木盆地的源区,～12 Ma南祁连山开始隆升,为柴达盆地提供碎屑物质,成为青藏高原东北缘的构造与地貌边界。     

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。     

兴凯地块伊曼群的形成时代与物源：碎屑锆石与岩浆锆石U-Pb年代学证据

本文对出露在兴凯地块南部伊曼群的变沉积岩和侵入其中的火成岩进行了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素研究,旨在查明伊曼群的形成时代与物源,并讨论侵入岩的成因和构造背景。伊曼群二云母片岩中锆石呈自形-半自形,显示典型的岩浆生长环带,暗示其岩浆成因。定年结果表明:100个碎屑锆石分析点给出了555～1322Ma的年龄区间,主要峰值年龄为555Ma、612Ma、700Ma、739Ma、769Ma、839Ma、936Ma;其中约533Ma的锆石ε_(Hf)(t)值介于-4.1～+3之间,二阶段模式年龄t_(DM2)介于1305～1755Ma之间;700～839Ma的锆石ε_(Hf)(t)值介于-3.7～+7.8之间,二阶段模式年龄t_(DM2)介于1246～1907Ma之间。侵入伊曼群的白云母二长花岗岩的定年结果显示为443±3Ma,此年龄对应ε_(Hf)(t)值介于-17.6～-4.2之间,二阶段模式年龄t_(DM2)介于1688～2529Ma之间。结合二云母片岩中碎屑锆石的最小年龄以及穿切其中花岗岩的形成时代,可以判定伊曼群二云母片岩的形成时代介于443～555Ma之间,应为新元古代晚期至晚奥陶世之间。基于伊曼群中碎屑锆石的年龄众数及与区域岩浆事件的对比,伊曼群的沉积物源主要来自松嫩地块和佳木斯地块的新元古代火成岩。此外,白云母二长花岗岩显示出埃达克岩的地球化学属性,岩浆源于加厚下地壳的部分熔融,暗示晚奥陶世研究区可能发生了陆壳加厚事件。     

山东中侏罗世-早白垩世侵入岩的锆石Hf同位素组成及其意义

对山东中侏罗世-早白垩世侵入岩中锆石的原位Hf同位素分析显示,形成于晚太古代(上交点年龄～2.5Ga)的继承锆石具有正的ε_(Hf)(t)值( 8～ 1),Hf同位素模式年龄集中在2.6～2.8Ga,与辽宁古生代金伯利岩中基性下地壳捕虏体中锆石Hf组成和Hf模式年龄十分一致,Hf模式年龄也与研究区变质岩和花岗岩的全岩Nd模式年龄相同,因此,这些继承锆石来自于晚太古代由岩浆底侵形成的基性下地壳。新生锆石出现在继承锆石周围或者以独立颗粒出现,其U-Pb年龄为177Ma和132～126Ma,ε_(Hf)(t)值均为负值(-23～-1)。山东中生代侵入岩的形成与富集岩石圈地幔,亏损地幔和地壳三个端员之间的相互作用有关。其中根据来源于晚太古代下地壳的侏罗纪铜石二长花岗岩限定的研究区下地壳ε_(Hf)(t)平均值为-20,根据来源于富集岩石圈地幔的早白垩纪沂南辉长岩限定的富集地幔端员的ε_(Hf)(t)为-16。部分样品锆石ε_(Hf)(t)变化非常大(-20～-1),示踪了岩浆作用过程中亏损地幔物质的参与程度的逐渐增强。这种变化是华北晚中生代岩石圈大规模减薄作用的结果。     

华北克拉通中部古元古代高Mg低Ti-P镁铁质岩墙的富集地幔源区——锆石Hf同位素的制约

华北克拉通中部是古元古代岩墙群最为发育的地区。以镁铁质成分为主的岩墙群可以分为变质的和不变质的两类。不变质岩墙群是在1780～1760Ma之间大约20Ma时间内形成的,是华北克拉通古元古代最晚期铗铁质岩浆活动的产物。不变质岩墙又可以细分成高Mg-Ti低P、低Mg高Ti-P和高Mg低Ti-P等3组。本文报道了采自丰镇附近高Mg低Ti-P岩墙样品的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成分析结果。新获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄为1769±4Ma,与其它不变质岩墙的锆石、斜锆石U-Pb年龄和~(40)At/~(39)Ar年龄的范围相同。高Mg低Ti-P岩墙的锆石ε_(Hf)(t)值的变化范围在-6.4～ 0.4之间,平均值为-2.2,略高于时代相近的花岗质岩石。由于镁铁质岩浆在上升、侵位和结晶过程中几乎没有受到地壳物质混染,因而锆石ε_(Hf)(t)值可以代表镁铁质岩浆的富集的岩石圈地幔源区的特征。文献资料显示,高Mg低Ti-P岩墙的岩石圈地幔源区的~(87)Sr/~(86)Sr初始比值为0.7040～0.7050,平均值为0.7046,ε_(Nd)(t)值为-5.6～-2.8,平均值为-4.4。     

苏鲁造山带荣成超高压地体片麻岩锆石年龄和铪同位素组成特征

本文对苏鲁造山带内荣成超高压地体片麻岩样品进行了锆石U-Pb年龄、Hf同位素和全岩Nd同位素分析,旨于探讨片麻岩的原岩性质及成因。3个片麻岩样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄(770Ma和710Ma之间)表明原岩形成于晚元古代,与Rodinia超大陆裂解过程的岩浆活动时间相吻合。14个片麻岩的单阶段钕模式年龄变化在1.70Ga至2.30Ga(平均～1.93Ga),表明荣成超高压地体片麻岩平均地壳存留时间为古元古代,与扬子陆块的平均地壳形成年龄相一致,暗示具有扬子陆块属性。其锆石ε_(Hf)(t)值(t=750Ma)和模式年龄值变化范围大。2个片麻岩的锆石具有非常负的ε_(Hf)(t),平均值为-16.4,铪模式年龄为2.70Ga。6个片麻岩的锆石ε_(Hf)(t)平均值为-7.7,铪模式年龄为2.15Ga。这些结果表明荣成超高压地体部分原岩主要由太古代-古元古代地壳物质在晚元古代时重熔形成的,进一步说明荣成地区可能有扬子陆块的太古代地壳残留。另有6个片麻岩的锆石ε_(Hf)(t)变化范围为-0.56至6.6之间,其中部分锆石的两阶段Hf模式年龄为0.81Ga至0.94Ga,表明片麻岩原岩晚元古代形成时,有幔源岩浆活动和新生地壳形成,可能同时存在强烈壳-幔相互作用,上侵的幔源岩浆底侵导致上覆扬子陆块太古代-古元古代地壳物质重熔,形成花岗质岩浆。     

大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩中锆石Lu-Hf同位素研究

对大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩进行了锆石Lu-Hf同位素分析,结果为原岩来源提供了制约,表明扬子陆块在Rodinia超大陆裂解时的裂谷岩浆活动中发生了显著的陆壳生长。对这些锆石的不同区域进行的U-Pb和Lu-Hf同位素分析和比较表明,不同成因的锆石在~(206)Pb/~(238)U年龄、初始Hf同位素组成、Th/U及Lu/Hf比值等方面具有明显的差异。与年龄较老的岩浆核部和幔部相比,年轻的变质增生边具有低的Th/U和Lu/Hf比值但高的ε_(Hf)(t)值。不同成因锆石的Th/U和Lu/Hf比值存在着正相关性,表明变质作用对锆石的U-Th-Pb和Lu-Hf同位素体系有着相似的影响。高级变质作用有时能够引起岩浆锆石增生边~(176)Hf/~(177)Hf比值的显著升高,导致变质新生颗粒或增生边类似于新生地壳的高ε_(Hf)(t)值假象。对榴辉岩和片麻岩锆石核部的分析发现,镁铁质和长英质原岩在大约750Ma左右形成一个双峰式火山岩套,另外包含少量的年龄约为2.15Ga的陆壳。初始Hf同位素组成可分成两组:第一组具有正的ε_(Hf)(t)值,为5.9±0.9～12.9±0.7;第二组ε_(Hf)(t)值在零左右,为-4.3±0.5-2.3±0.3。正的ε_(Hf)(t)值与较年轻的模式年龄相对应,负的ε_(Hf)(t)值与古元古代模式年龄相对应。前者表明,在扬子陆块北缘裂谷岩浆作用将亏损地幔物质加入到大陆地壳中,同时在新元古代中期的裂谷构造带中存在同时期的壳-幔相互作用。因此,在扬子陆块北缘新元古代中期裂谷岩浆活动中,既有新生地壳生长和即时再造,也有古老地壳再造。     

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。     

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.     

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.      

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。     

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。     

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。     

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。     

西伯利亚雅库特金伯利岩中四颗古老锆石巨晶的微量元素和Hf同位素特征——对区分金伯利岩中锆石巨晶的启示

金伯利岩中的锆石按照颗粒大小可以分为细粒锆石（一般小于200μm）和巨晶锆石（一般大于500μm）。前人的研究结果显示在金伯利岩中粒径较大的巨晶锆石的U-Pb体系在高温的地幔中一直保持着开放状态,直到寄主金伯利岩浆的喷发才使地幔锆石的U-Pb体系封闭,因此这些巨晶锆石是确定金伯利岩年龄的重要矿物之一。然而,近年来的研究表明,金伯利岩中还存在一些时代远老于金伯利岩年龄的锆石,也具有较大的粒径（以下称古老锆石巨晶）。它们的存在无疑影响了利用锆石U-Pb方法确定金伯利岩年龄的准确性。本文以西伯利亚雅库特（Yakutia）金伯利岩省中的四颗古老锆石巨晶为研究对象,通过形态学、年代学、微量元素和Hf同位素组成,讨论古老锆石巨晶的来源。同时,我们统计和对比了全球多个金伯利岩中能够确定金伯利岩年龄的锆石和古老锆石巨晶的形态学、U、Th含量和微量元素组成、Hf-O同位素等特征。研究结果显示,金伯利岩中的古老锆石巨晶的t_DM年龄和O同位素组成与可以用来确定金伯利岩年龄的锆石巨晶具有明显的差别。这些手段在未来的研究中可以用来区分可确定金伯利岩年龄的锆石巨晶和古老的锆石巨晶。     

Zircon Crystal Morphology, Trace Element Signatures and Hf Isotope Composition as a Tool for Petrogenetic Modelling: Examples From Eastern Australian Granitoids

In situ laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometryanalysis of trace elements, U–Pb ages and Hf isotopiccompositions of magmatic zircon from I- and S-type granitoidsfrom the Lachlan Fold Belt (Berridale adamellite and Kosciuskotonalite) and New England Fold Belt (Dundee rhyodacite ignimbrite),Eastern Australia, is combined with detailed studies of crystalmorphology to model petrogenetic processes. The presented examplesdemonstrate that changes in zircon morphology, within singlegrains and between populations, generally correlate with changesin trace element and Hf-isotope signatures, reflecting the mixingof magmas and changes in the composition of the magma throughmingling processes and progressive crystallization. The zircondata show that the I-type Kosciusko tonalite was derived froma single source of crustal origin, whereas the S-type Berridaleadamellite had two distinct sources including a significantI-type magma contribution. Complex morphology and Hf isotopevariations in zircon grains indicate a moderate contributionfrom a crustal component in the genesis of the I-type Dundeerhyodacite. The integration of data on morphology, trace elementsand Hf isotope variations in zircon populations provides a toolfor the detailed analysis of the evolution of individual igneousrocks; it offers new insights into the contributions of differentsource rocks and the importance of magma mixing in granite petrogenesis.Such information is rarely obtainable from the analysis of bulkrocks. KEY WORDS: granite source origins; zircon Hf isotopes; zircon petrogenesis; zircon morphology; zircon U–Pb ages     

Uncoupled U/Pb and REE response in zircon during the transformation of eclogite to mafic and intermediate granulite (Blanský les,Bohemian Massif)

An eclogite–mafic granulite occurs as a rare boudin within a felsic kyanite–K‐feldspar granulite in a low‐strain zone. Its boundary is marked by significant metasomatism–diffusional gain of potassium at the centimetre‐scale, and probable infiltration of felsic melt on a larger scale. This converted the eclogite–mafic granulite into an intermediate‐composition, ternary‐feldspar‐bearing granulite. Based on inclusions in garnet, the peak P–T conditions of the original eclogite are 18 kbar at 850–950 °C, with later matrix re‐equilibration at 12 kbar and 950 °C. Four samples from the transition of the eclogite–mafic granulite through to the intermediate granulite were studied. In the eclogite, REE patterns in the garnet core show no Eu anomaly, compatible with crystallization in the absence of plagioclase and consistent with eclogite facies conditions. Towards the rim of garnet, LREE decrease, and a weak negative Eu anomaly appears, reflecting passage into HP granulite facies conditions with plagioclase present. The rims of garnet next to ternary feldspar in the intermediate granulite show the lowest LREE and deepest Eu anomalies. Zircon from the four samples was analysed by LASS (laser ablation–split‐stream inductively coupled plasma–mass spectrometry). It shows U–Pb ages from 404 ± 4.0 to 331 ± 3.3 Ma, with a peak at 340 ± 4.0 Ma corresponding to the likely exhumation of the rocks to 12 kbar. Older ages from zircon with steep HREE patterns indicate the minimum age of the protolith, and ages <360 ± 4.0 Ma are interpreted to correspond to the eclogite facies metamorphism. Only some zircon grains ≤350 ± 4.0 Ma have flat HREE patterns, suggesting that these are primarily modified protolith grains, rather than new zircon crystallized in the eclogite‐ or granulite facies. The metasomatic processes that converted the eclogite–mafic granulite to an intermediate granulite may have facilitated zircon modification as zircon in the intermediate granulite has flat HREE and ages of 340 ± 4.0 Ma. The difference between the oldest and youngest ages with flat REE patterns indicates a 16 ± 5.6 Ma period of zircon modification in the presence of garnet.