广西右江褶皱带东南缘西大明山矿集区燕山期酸性岩浆锆石U Pb年龄、Hf同位素和Ce(IV)/Ce(III)特征

广西西大明山多金属矿集区位于右江褶皱带东南缘。LA ICP MS锆石 U Pb定年结果显示,区内那宁石英斑岩脉、罗维隐伏二长花岗岩和黑云母花岗岩岩体的侵位年龄分别为(9311±064)Ma、(9292±069)Ma和(925±11)Ma,说明三者都形成于晚白垩世。Hf同位素组成结果显示,石英斑岩中锆石εHf(t)值变化于-184～-12之间,两阶段模式年龄变化于1 236～2 326 Ma之间。二长花岗岩和黑云母花岗岩锆石εHf(t)值分别为-194～+03和-122～-36,两阶段模式年龄分别变化于1 139～2 385 Ma和1 386～1 933 Ma,表明它们主要来源于中元古代末期增生的地壳组分与少量古元古代地壳地质的共同熔融。通过与右江褶皱带周缘岩浆岩带锆石Hf同位素特征对比,认为右江褶皱带周缘岩浆岩可能具有一致的物源。二长花岗岩和黑云母花岗岩中锆石的Ce(IV)/Ce(Ⅲ)比值平均值分别为2365和3376,说明罗维隐伏岩体具有较低的氧逸度。通过对比右江褶皱带周缘前人的成矿年代学及同位素研究,显示该区成岩成矿时间较短(92～95 Ma),形成于晚白垩世区域伸展构造体制下,右江褶皱带岩石圈发生松弛和伸展垮塌,导致中元古代和少量古元古代地壳发生部分熔融,形成大规模岩浆作用。结合右江褶皱带周缘岩浆带大地构造位置及成岩时代,认为右江褶皱带燕山期岩浆岩的形成可能受到太平洋构造域和特提斯构造域双重作用,可能以后者为主。     

伊朗大理矿区中新世成矿及无矿斑岩地球化学对比及其对成矿的启示

伊朗乌尔米耶-达克塔尔弧岩浆带(Urumieh-Dokhtar magmatic arc,UDMA)是特提斯域最重要的斑岩铜矿省,发育大量中新世大型超-大型斑岩铜矿床;同时,该带也发育大量同时代无矿岩体,但控制岩体成矿潜力的关键因素尚不清楚.为此,选择该带中段、成矿及无矿岩体同时发育的大理矿区,针对成矿及无矿岩体开展了系统的锆石岩相学、年代学、微量元素地球化学及Hf同位素地球化学对比.结果显示,无矿闪长岩(锆石U-Pb年龄:17.4±0.3 Ma)比成矿石英闪长斑岩(锆石U-Pb年龄:15.6±0.1 Ma)形成略早,但近乎同期;闪长岩εHf(t)值变化介于+2^+4,石英闪长斑岩εHf(t)值变化介于+2^+5,两者具有类似的Hf同位素组成;闪长岩中锆石常含老的继承核(172~920 Ma),石英闪长斑岩则不发育继承锆石;闪长岩及石英闪长斑岩中的中新世锆石具有类似的稀土配分模式,且Eu负异常不明显,而闪长岩中的锆石继承核则显示出明显的Eu负异常,配分模式与中新世锆石不同.基于上述结果,我们提出大理矿区的两套中新世岩体具有相同的岩浆源区,但经历了不同的地壳演化过程,成矿的石英闪长斑岩浆形成后,与古老地壳没有明显交互,而无矿的闪长岩浆,在上升过程中与地壳物质、特别是古老还原性物质发生了交互,交互过程中岩浆氧逸度降低,是该套岩浆不成矿的主要原因.进而我们提出UDMA带中段斑岩成矿与否不仅与前人所认为的受岩浆源区控制,也与岩浆演化过程密不可分.     

皖南泾县榔桥岩体锆石U-Pb定年、Hf同位素和地球化学特征及其找矿指示意义

安徽泾县榔桥花岗闪长岩体为分布于皖南台褶带北缘壳幔同熔型复式岩体。该岩体主侵入期两个花岗闪长岩样品和侵入后期脉岩一个花岗斑岩样品的锆石U-Pb年龄分别为135.6±1.8Ma,137.6±2.0Ma,136.4±1.9Ma,显示岩体形成于早白垩世。锆石Hf同位素分析表明榔桥岩体可能由中元古代地壳物质部分熔融形成,同时混染有少量古元古代地壳物质。根据全岩Zr含量计算出榔桥岩体花岗闪长岩"锆石饱和温度"为749~781℃,脉岩花岗斑岩"锆石饱和温度"为722~745℃,指示岩浆在成岩过程中快速冷却;元素地球化学研究显示,本区岩石在成岩过程中发生斜长石、钾长石以及副矿物磷灰石、钛铁矿的分离结晶作用。锆石Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值计算表明榔桥岩体成岩过程中的高氧逸度有利于该区域发生Cu-Au矿化,而斜长石的分离结晶使得EuN/EuN*比值降低,为0.2~0.4。榔桥岩体具有富集大离子亲石元素以及Pb,亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr,Ti),以及轻重稀土发生明显的分异,轻稀土相对重稀土明显富集的特征,与岛弧岩浆岩类似;大地构造背景判别表明该岩体的形成与古太平洋板块对欧亚大陆的俯冲碰撞作用密切相关。     

福建紫金山矿集区浸铜湖花岗斑岩的成因及构造意义

华南中生代花岗岩成因研究对指示华南岩石圈演化机制具有重要意义,也是成岩成矿作用研究的重要内容。利用原位LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、微量元素及Hf同位素组成分析,对紫金山矿田内浸铜湖铜钼矿床发育的花岗斑岩开展研究,获得其成岩年龄为(101.1±1.9)Ma,属早白垩世。浸铜湖花岗斑岩锆石Hf同位素εHf(t=101 Ma)为-6.1~0.7,两阶段Hf模式年龄(TDM2)为1.09~1.51 Ga,不支持其形成于华夏陆壳基底物质或壳源(变质)沉积岩的直接熔融。锆石Ce4+/Ce3+值指示岩浆氧逸度较低,表明其成因类似于华南分异的I型花岗岩,主要源于火成岩的部分熔融作用,可能有少量地幔物质的加入。华南晚中生代古太平洋板块受俯冲作用影响,发育大规模岩浆活动,其构造背景为活动大陆边缘环境。     

北山北部双井子复式岩体年代学、地球化学及其大地构造意义

北山造山带位于中亚造山带南缘中段地区,连接了东西部构造单元,具有重要的大地构造意义。白山构造带位于北山南北构造单元的结合部位,该构造带广泛出露的侵入岩对于认识北山北部地区晚古生代的构造演化具有重要意义。本次研究针对白山构造带中双井子岩体进行了岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究。双井子花岗闪长岩和钾长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为284.9±1.5 Ma和327.6±1.6 Ma。地球化学研究发现两者都表现出弱过铝质、钙碱性I型花岗岩的特征,并都表现出轻、重稀土元素的分异,且相对富集大离子亲石元素,亏损高场强元素。另外,锆石Hf同位素研究表明两者都具有高的εHf(t)值(5.87~12.24),以及相对年轻的锆石Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2=510~961 Ma),表明了双井子岩体应来源于新生下地壳重熔的产物,并且其母岩浆在形成过程过程中可能受到亏损地幔物质的混染,也暗示了北山北部地区在晚石炭世—早二叠世经历了强烈的陆壳生长过程。北山北部地区的红石山蛇绿岩及白山组火山岩的研究成果表明两者都具有俯冲带岩石的特征,表明了白山构造带在石炭纪—中二叠世期间仍处于大洋俯冲阶段。通过本次研究所得数据以及相关的研究成果推测双井子侵入岩应形成于红石山蛇绿岩所代表的古大洋向南俯冲过程。     

皖南泾县茂林岩体锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

安徽茂林岩体为中国东部中生代皖南构造-岩浆带中的一个浅层侵入岩体,是檀树岭钼矿和湛岭钼矿的成矿母岩。该岩体的主要岩性为花岗闪长岩、花岗斑岩、斑状花岗闪长岩、二长花岗岩等。对茂林花岗闪长岩体进行LA-ICP-MS锆石UPb测年,结果显示锆石Th/U值为0.38~0.66,为典型的岩浆成因锆石。花岗闪长岩~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为140.8±0.8Ma(n=19,MSWD=2.3),结合锆石自形、岩浆环带发育等特点,该年龄为茂林花岗闪长岩的成岩年龄,显示岩体形成于早白垩世。锆石Hf同位素分析结果显示,茂林花岗闪长岩锆石振荡岩浆环带具负εHf(t)值(-9.7~-6.2),揭示花岗闪长岩主要形成于下地壳的熔融。     

内蒙古乌兰浩特地区二长花岗岩年代学、岩石成因及其构造环境

内蒙古乌兰浩特地区太平山嘎查岩体主要岩石类型为黑云母二长花岗岩。所测得的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为127.4 Ma和125.6 Ma,属于早白垩世。太平山嘎查岩体的地球化学特征表明岩体属于弱过铝质、高钾钙碱性系列的高分异I型花岗岩。样品(P9-48-1)的锆石Hf同位素组成显示黑云母二长花岗岩的ε_(Hf)(t)=+8.60±0.57,两阶段亏损地幔模式年龄为511~748 Ma,说明其岩浆源区主要为新元古代—显生宙期间从亏损地幔新增生地壳的部分熔融。太平山嘎查岩体应形成于伸展构造体制,该伸展构造体制的产生可能与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲有关。     

辽东半岛小黑山岩体成因及其地质意义:锆石U-Pb年龄和铪同位素证据

小黑山岩体位于辽东半岛南部,由变形的闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩组成。锆石LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,上述三类岩石的侵位时代分别为170~174 Ma、174±1 Ma和177±2 Ma;后期花岗质伟晶岩脉的侵位时代为175±1 Ma。这些年龄在误差范围内基本相同,反映了小黑山岩体是一个侏罗纪侵位的杂岩体。岩石地球化学、Sr-Nd同位素和锆石铪同位素组成研究表明,小黑山岩体主要来源于高压下古老下地壳物质的部分熔融,幔源岩浆不仅为地壳物质的部分熔融作用提供了热量,而且直接参与了花岗岩的成岩作用。结合区域地质资料表明,小黑山岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用是古太平洋板块向西俯冲、地壳增厚,进而引发下地壳物质部分熔融的结果。     

浙中后山店花岗斑岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、锆石Hf同位素及其地质意义

针对浙中地区后山店花岗斑岩体进行高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和锆石Lu-Hf同位素的测定。测年结果显示其加权平均年龄值为148.5 Ma±1.2 Ma(MSWD=1.4),说明浙中地区有晚侏罗世侵入岩的存在,属于燕山早期晚阶段岩浆活动的产物,其成岩时代可能代表了古太平洋构造域下的板内岩浆活动和陆缘弧间的过渡阶段。锆石的εHf(t)值为-10.3~-3.5,均为负值,二阶段模式年龄tHf2(Ma)变化范围主要集中于1 400 Ma~1 829 Ma之间,反映其物质来源可能为中元古代下地壳基底物质,并在成岩过程中有幔源组分的参与。     

内蒙古莲花山铜银矿斜长花岗斑岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素研究及其地质意义

内蒙古莲花山铜银矿是大兴安岭南段成矿带上的一个重要矿床,成矿与斜长花岗斑岩密切相关。对矿区内斜长花岗斑岩体进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,其形成年龄为(236.8±0.77)Ma(MSWD=0.85)和(237.9±0.71)Ma(MSWD=1.02),为中三叠世岩浆活动产物,而不是前人认为的中侏罗世。莲花山斜长花岗斑岩的εHf(t)=+5.6-+11.5,具有较高的176Hf/177Hf比值(0.282 762-0.282 954)和年轻的二阶段Hf同位素模式年龄(477-810 Ma),综合研究表明其主要源自从亏损地幔中新增生的年轻地壳物质的部分熔融,也暗示兴安地块新元古代—早古生代曾发生一次重要的地壳增生事件。对兴蒙造山带及邻区近1 100个岩浆岩中锆石Hf同位素数据整理研究后发现,兴安地块、松嫩地块和佳木斯地块属性相似,其与额尔古纳地块和华北板块北缘各自具有不同的地壳增生历史,揭示它们具有不同的早期地壳演化过程。     

华北陆块北缘崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩类的锆石年龄和Sr-Nd-Hf同位素组成

本文报道冀北崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩类岩石的锆石U-Pb年龄和Sr-Nd-Hf同位素组成特征.它们出露在华北陆块北缘的构造单元内,侵位于中高级变质基底岩石红旗营子群中.锆石LA-ICP-MS定年结果表明,海流图花岗岩岩体记录了两期岩浆作用,即299±3Ma和254±11Ma;镇宁堡片麻状二长花岗岩和白花沟片麻状黑云母石英二长闪长岩分别形成于287±1Ma和252±3Ma.这些晚古生代花岗岩类岩石具有较低的初始~(87)Sr/~(86)Sr值(0.7062～0.7076)、低的ε_(Nd)(t)值(-18.1至-9.6)和古老的Nd亏损地幔模式年龄(2.49～1.87Ga).其锆石的ε~(Hf)(t)值变化在-13.2至-7.4之间,Hf平均地壳模式年龄值(T_(DM)~C)在2.15Ga至1.79Ga之间.锆石Hf同位素特征与全岩Nd同位素特征指示古老的华北陆块地壳物质是花岗岩浆的主要物源.在形成时代和地球化学特征上,崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩与出露在东部丰宁-承德地区的花岗岩类岩石既有相似性,又有不同之处,可能代表华北陆块北缘不同构造背景下岩浆作用的产物.     

秦皇岛茹各庄火山碎屑岩地球化学、锆石U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

冀东秦皇岛地区位于华北板块东部,广泛发育中生代火山岩,为进一步研究该地区中生代岩浆作用的构造背景及其运动机制,本文对秦皇岛茹各庄流纹质晶屑凝灰岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学,Hf同位素组成以及全岩主量、微量元素测试分析。研究结果显示：锆石具有清晰的环带结构,Th/U值为0.37~0.83,为岩浆锆石,测年结果为（113±1）Ma;岩石具高硅（平均质量分数为75.95%）、富碱（平均质量分数为8.47%）、明显贫钙（平均质量分数为0.39%）的特点;岩石中富集高场强元素（Th、U、Ce、Nd、Zr、Hf）,亏损大离子亲石元素（Ba、Sr、P、Ti）,稀土元素配分型式为微弱右倾型,δEu强负异常（0.02~0.30）,暗示斜长石大量晶出;岩浆在演化过程中伴随磷灰石、钛铁矿等矿物晶出,Nb/Ta值接近陆壳,暗示岩石具地壳岩石特征;锆石Hf同位素组成和演化说明该岩石的岩浆源区为古元古代晚期—中元古代中期华北板块古老下地壳幔源岩浆底侵热源引起部分熔融的产物。研究结果表明茹各庄流纹质晶屑凝灰岩为早白垩世岩浆活动的产物,形成于古太平洋板块俯冲后撤而驱动的板内拉张环境。      

内蒙古哈珠地区晚古生代花岗岩类成因及其构造意义

系统研究了北山造山带北部哈珠地区花岗岩类的年代学、地球化学和锆石Hf同位素特征,并据此探讨了岩体的成因及其对晚古生代构造岩浆演化的制约.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年结果显示花岗闪长岩（298.6±1.7 Ma）和二长花岗岩（306.0±1.3 Ma）、碱长花岗岩（289.3±1.3 Ma）分别为晚石炭世晚期、早二叠世岩浆活动的产物.花岗闪长岩、二长花岗岩化学组成上表现为中钾钙碱性、Mg#值较低,分异程度中等（D.I.=79.2~86.9）,属准铝质、镁质岩石;碱长花岗岩则表现高硅、富碱、准铝,贫钙、镁、铁,分异程度高（D.I.=94.4~96.5）.三者均富集Rb、Ba、Th、U、La、Ce等,不同程度亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti、Sr、Eu.花岗闪长岩、碱长花岗岩样品的ε_Hf（t）均为正值,T_DMC主要集中于450~800 Ma.本文和最近获得的数据表明,俯冲板块脱水交代新生下地壳,并诱发新生地壳的部分熔融,形成晚石炭世花岗岩类;早二叠世由于后碰撞伸展作用导致岩石圈拉伸减薄,促使新生地壳部分熔融,再经高程度的分异演化形成本文碱长花岗岩.      

南秦岭佛坪泥盆纪砂岩锆石U-Pb 定年及Hf 同位素分析：对物质源区和构造环境的制约

泥盆纪地层广泛分布于南秦岭地区,为揭示南秦岭地质演化过程提供了重要的信息。目前,对于南秦岭泥盆纪沉积物源、构造环境存在争议,相关泥盆纪物质源区地壳生长仍旧缺乏深入讨论。本文通过对采自南秦岭佛坪地区泥盆纪砂岩碎屑锆石U-Pb 年代学研究揭示,样品中锆石年龄主要分布于500～400 Ma 和1 300～700 Ma,少量为～1.85 Ga、～2.5 Ga和～2.7 Ga。这些碎屑锆石U-Pb 年龄和相应Hf同位素数据表明,该时期碎屑物质主要来自于南、北秦岭和华北板块南缘,缺少来自扬子板块北缘的物源供给。综合已发表的刘岭群碎屑锆石Hf同位素数据,我们识别出南秦岭泥盆纪物质源区存在3 期地壳生长事件,并且分别对应于北秦岭早古生代（500～407 Ma）弧岩浆岩事件、华北板块南缘新太古末期-古元古代早期（～2.5 Ga）和新太古代中期（～2.7 Ga）的岩浆事件。结合累积曲线分布特征和前人研究成果,我们认为刘岭群该时期为前陆盆地沉积环境。     

西藏冈底斯南缘中侏罗世辉长闪长岩锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素组成及其构造意义

为解释冈底斯南缘新发现的中基性岩体构造环境及物质来源等信息,以西藏自治区贡嘎县昌果乡辉长闪长岩为研究对象,通过开展锆石U-Pb定年、Hf同位素组成、全岩地球化学分析,得到岩体锆石年龄为(165±1. 1) Ma。样品富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有富铝(Al2O3=18. 84%～20. 70%)、富钾的特征,在构造判别图解中样品多落在挤压岛弧区域,表明其形成构造环境应为俯冲岛弧环境。样品具较为平缓的稀土配分曲线,岩浆分异程度较低,无明显Eu异常,(La/Yb)N平均值为2. 30(<4. 3),与幔源岩浆的稀土配分型式相似。锆石Hf同位素显示εHf(t)值为很高的正值(12. 97～18. 74),二阶段模式年龄集中在150～218 Ma,略大于其侵位年龄,表明幔源岩浆在侵位过程中受到地壳物质的混染。结合区域构造演化史认为该岩体形成于新特提斯洋向冈底斯俯冲过程中的成熟岛弧期,从而也进一步证实了南冈底斯在中侏罗世处于俯冲岛弧构造环境。     

桂东南古罗和王姜冲钾玄质辉长岩的成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素特征制约

古罗和王姜冲岩体产于扬子地块与华夏地块拼合带的西南段,对剖析华南区域构造演化过程具有重要的地质意义。古罗和王姜冲岩体主要由辉长岩及少量的闪长岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析表明,古罗和王姜冲辉长岩的侵位结晶时限分别为(163±1) Ma和(158±1) Ma,属于燕山期岩浆活动的产物。岩石无Nb、Ta负异常,具有板内钾玄岩系列特征,锆石的ε_Hf(t)值主要集中在0.7~8.3之间,其二阶段Hf模式年龄($T_{DM_{2}}$)为672~1 168 Ma,暗示其源区主要为新元古代—中元古代岩石圈地幔。综合地球化学、锆石Hf同位素组成特征及区域地质资料,认为古罗和王姜冲岩体是在板内伸展-减薄环境主要由亏损的软流圈地幔和富集的岩石圈地幔岩浆混合形成,且在上升过程中受到壳源组分混染。     

Late Mesozoic magmatism in the East Qinling Orogen,China and its tectonic implications

The Qinling Orogen in Central China records the history of a complex geological evolution and tectonic transition from compression to extension during the Late Mesozoic,with concomitant voluminous granitoids formation.In this study,we present results from petrological,geochemical,zircon U-Pb-Lu-Hf isotopic studies on the Lengshui felsic dykes from Luanchuan region in the East Qinling Orogen.We also compile published geochronological,geochemical,and Hf isotopic data from Luanchuan region and present zircon Hf isotopic contour maps.The newly obtained age data yield two group of ages at～145 Ma and 140 Ma for two granite porphyries from the Lengshui felsic dykes,with the ～145 Ma interpreted as response to the peak of magmatism in the region,and the ～140 Ma as the timing of formation of the felsic dykes.The corresponding Hf isotopic data of the granite porphyries display negativeeHit)values of-16.67 to-4.61,and Hf crustal model ages(T_(DM~C_)of 2255-1490 Ma,indicating magma sourced from the melting of Paleo-to Mesoproterozoic crustal materials.The compiled age data display two major magmatic pulses at 160-130 Ma and 111-108 Ma with magmatic quiescence in between,and the zircon Hf isotopic data display/ε_(Hf)(t)values ranging from-41.9 to 2.1 and T_(DM)~c values of3387-1033 Ma,suggesting mixed crustal and mantle-derived components in the magma source,and correspond to multiple tectonic events during the Late Mesozoic.The Luanchuan granitoids are identified as 1-type granites and most of these are highly fractionated granites,involving magma mixing and mingling and crystal fractionation.The tectonic setting in the region transformed from the Late Jurassic syn-collision setting to Early Cretaceous within-plate setting,with E-W extension in the Early Cretaceous.This extension is correlated with the N-S trending post-collisional extension between the North China Craton and Yangtze Craton as well as the E-W trending back-arc extension triggered by the westward Paleo-Pacific Plate subduction,eventually leading to lithospheric thinning,asthenospheric upwelling,mafic magma underplating,and crustal melting in the East Qinling Orogen.     

汉南新元古代岩浆岩侵入体的形成温度及其地质意义

席家坝花岗片麻岩、斜长角闪岩和金盆村花岗片麻岩出露于扬子西北缘汉南岩体的东北部。这些侵入体中的锆石具有较高Th/U比值,且在阴极发光图像中显示清晰的岩浆振荡环带,具有典型的岩浆成因锆石特征。我们对这3个侵入体分别开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年工作,结果显示其形成于846±3 Ma、800±3 Ma和815±3 Ma,对应的ε_Hf（t）为-25～-13、-1～+12、+6～+10。席家坝花岗片麻岩的二阶段模式年龄T_DM²为3.43～2.56 Ga、席家坝斜长角闪岩的一阶段模式年龄T_DM¹为1.41～0.88 Ga、金盆村花岗片麻岩的二阶段模式年龄T_DM²为1.31～1.11 Ga。席家坝斜长角闪岩和金盆村花岗片麻岩亏损的Hf同位素组成显示,汉南地区在新元古代经历了一期重要的地壳生长事件。锆石的Ti温度计算出这些花岗片麻岩侵入体的岩浆锆石结晶温度为610 ℃～790 ℃。结合区域资料,全岩Zr饱和温度计算结果显示扬子西北缘新元古代花岗质岩浆岩的形成温度随时间有规律性变化,可以识别出3期高温岩浆岩事件。第一期为897～887 Ma,以西乡流纹岩和米仓山喜神坝黑云母花岗岩为代表,对应汉南同期柳树店洋岛玄武岩,可能与～900 Ma地幔柱岩浆活动有关。第二期为817～760 Ma,以米仓山红庙镇钾长花岗岩和铁船山流纹岩为代表,对应汉南820～750 Ma基性侵入岩记录,可能与板块俯冲形成的弧后盆地伸展相关。第三期为～707 Ma,以西乡正长花岗岩为代表,对应同时期扬子西北缘基性侵入岩记录,可能与米仓山、汉南地区弧-陆后碰撞伸展有关。     

鄂尔多斯盆地周缘地壳形成与演化历史:来自锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成的证据

锆石U-Pb定年及Hf同位素测定结果表明,鄂尔多斯盆地周缘的华北板块北缘、兴蒙造山系及扬子板块-秦岭-大别-苏鲁造山带等构造单元系统具有明显不同的形成与演化历史。华北板块北缘锆石年龄平均值为1 837 Ma,最强烈的岩浆活动出现于2 200~1 800 Ma,该期锆石约占全部的40%;次为强烈的岩浆活动在2 800~2 200 Ma,其众数在全部锆石中约占30%;1 500~1 200 Ma、500~100 Ma这两个阶段形成的锆石在全区所占比例各约为15%。华北板块北缘最突出的特征是基本不含1 000~700 Ma期间形成的锆石,>3 000 Ma的锆石在全区分布极为有限。锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄表明华北板块北缘平均值为2.55 Ga,较U-Pb平均年龄老,说明2 200~1 800 Ma期间形成的锆石含有较多的古老地壳再循环组分。Hf亏损地幔模式年龄最强峰值约为2.8 Ga,与全岩Nd亏损地幔模式年龄的峰值相一致,Hf模式年龄为3.0~2.25 Ga的颗粒占全部的近95%,证明华北板块北缘的地壳增生主要在太古宙至古元古代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄>3.0 Ga的锆石颗粒所占比例不到0.1%,另外近5%锆石的模式年龄分布于中元古代。晚古生代-中生代所形成的锆石均是先存地壳组分,尤其是中元古代增生地壳的熔融作用形成。兴蒙造山系中锆石U-Pb年龄平均值为497 Ma,最强峰分布于石炭纪(约320 Ma),石炭纪-二叠纪末(350~250 Ma)形成的锆石所占比例达30%以上。新元古代至早古生代(600~440 Ma)形成的锆石占全部锆石的55%以上,而中元古代末-新元古代期间(1 200~600 Ma)形成的锆石在全区仅占4%。中元古代以前形成的锆石非常有限,说明该区最早形成的地壳组分在兴蒙造山系的形成过程中较充分地参与到后期的岩浆作用过程中。兴蒙造山系中锆石相应的Hf同位素亏损地幔模式年龄平均为1.13 Ga,明显较相应的U-Pb年龄老,最强峰值出现于约0.6 Ga。Hf亏损地幔模式年龄为0.7~0.28 Ga的颗粒在兴蒙造山系所占比例达57%,证明该区最强烈的地壳增生发生于新元古代至古生代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄分布于1.5~0.7 Ga的锆石在全区约占38%,说明此期间也是该区地壳较强烈的增生期。Hf亏损地幔模式年龄大于1.5 Ga的锆石所占比例不到5%,古生代以后兴蒙造山系也基本没有明显的地壳增生。扬子与秦岭-大别-苏鲁造山带构造单元中的锆石U-Pb年龄平均为799 Ma,年龄为1 300~750 Ma的锆石在全部锆石中约占70%。晚古生代-燕山期形成的锆石约占20%。年龄在3 500~2 650 Ma、2 118~1 680 Ma的锆石在该区各约占5%。结合扬子与秦岭-大别-苏鲁造山带平均为1.56 Ga的Nd亏损地幔模式年龄特征,说明1 300~750 Ma期间该区较强烈的岩浆作用事件中有较多的古老地壳组分加入其中。锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成均说明鄂尔多斯盆地周缘各构造单元具有不同的形成演化历史。地壳是幕式增长的,但各构造单元每幕发生的时间、强度存在明显差别。因此,由盆地中不同时代地层中碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成及全岩Nd同位素特征的系统研究可反演盆地物源供给与周围构造单元之间的关系。     

Partial melting of subducted Southern Qiangtang crust in northern Tibet: evidence from the geochemistry and geochronology of the Riwanchaka granodiorite porphyry in Central Qiangtang

ABSTRACT

This article presents new zircon U–Pb geochronology, Hf isotopic, and whole-rock major- and trace-element geochemical data that provide insights into the petrogenesis and tectonic history of the Riwanchaka granodiorite porphyries of Central Qiangtang, Tibet. Zircon U–Pb ages of 236–230 Ma indicate an early Late Triassic age of emplacement of the porphyries, and zircon Hf isotopic data yield εHf(t) values of – 7.0 to – 1.5 and ancient zircon Hf crustal model ages (T_DM^C) of 1524–1220 Ma. The granodiorite porphyries are characterized by low K₂O contents, high Mg# values, and relatively high Cr and Ni contents. They are classified as I-type calc-alkaline granite and are considered to have formed through the anatexis of ancient mafic crustal rocks with contributions from mantle-derived components. The geochemistry and isotopic compositions of all samples are similar to those of magmatic rocks that originated in the South Qiangtang crust. However, field observations indicate that the pluton intrudes the North Qiangtang crust, and we propose that the granodiorite porphyries were derived by partial melting of subducted continental crust of the South Qiangtang terrane. These new data have been integrated with data from previous studies to construct a new model of slab rollback during northward subduction of the Southern Qiangtang continental crust at ca. 245–226 Ma, thereby improving our understanding of magmatic processes involved in continental subduction in collision settings.