北山造山带南缘北山杂岩的锆石U-Pb定年和Hf同位素研究

北山造山带是中亚造山带的重要组成部分,大量高级变质岩在北山造山带多个构造单元(地块)中广泛分布,被认为是造山带的前寒武纪基底,以往统称为"北山杂岩"。但是,对这些基底岩石的形成时代、来源与归属,以及是否经历了与造山作用过程相关的变质作用等问题的认识仍不清楚。本文对位于造山带南缘,即石板山地块的石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩及其中长英质脉体进行了锆石U-Pb定年及Hf同位素研究。分析结果表明石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩都具有~880Ma的原岩结晶年龄和~295Ma的变质作用年龄;白墩子长英质脉体的形成年龄与片麻岩的变质年龄一致,为~295Ma。此外,白墩子片麻岩及长英质脉体的锆石还记录了更晚一期270~280Ma的变质作用。石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩中原岩结晶锆石的初始¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值为0.282063~0.282291,ε_Hf(t)为-6.3~2.2,t_DM2分布于1.62~2.14Ga之间,表明其原岩的岩浆可能起源于古元古代地壳的部分熔融并有新生物质的贡献。这反映了北山造山带南缘可能并不存在太古代的地壳基底,即北山造山带南缘的石板山地块并不是前人所认为的属于敦煌地块的一部分。石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩中的变质成因锆石初始¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值明显高于原岩岩浆锆石,反映了它们不是由原岩锆石改造形成,而是熔体中的新生锆石,代表了一次~295Ma的深熔事件。这也得到了白墩子片麻岩中发育同时期长英质脉体的支持。我们认为这一~295Ma的深熔作用事件可能形成于后碰撞的伸展构造环境。     

北秦岭超高压地体折返过程中的多期次部分熔融

本文对丹凤地区秦岭岩群含柯石英超高压变质地体长英质片麻岩中的混合岩化长英质浅色体和含石榴子石暗色包体的花岗质脉体进行了详细的矿物学、地球化学和锆石U-Pb年代学以及Lu-Hf同位素研究。其中,长英质浅色体显示了近原位熔融的高硅、富钾的过铝质花岗岩地球化学特征;锆石的CL图像呈灰黑色,均匀无结构或云雾状内部结构,Th/U比值0. 008,并含有钾长石、斜长石、石英和磷灰石等包裹体,显示深熔锆石的特征;花岗质脉体暗色包体中的石榴子石显示核-边成分环带,其中核部成分与秦岭岩群长英质片麻岩中石榴子石成分一致,边部Sps含量升高,显示熔体改造或退变质扩散特征,寄主花岗质脉体显示重稀土强烈亏损的与石榴子石平衡的熔体特征,指示它们是秦岭岩群含石榴子石长英质片麻岩部分熔融的产物。锆石LA-ICP-MS定年得到长英质浅色体和花岗质脉体的结晶年龄分别为445±4Ma和420±1Ma,明显晚于本区的超高压变质时代,而与折返过程中麻粒岩相和角闪岩相退变质叠加的时代基本一致。结合区域地质和前人的研究成果,提出秦岭岩群在深俯冲板块的折返过程中,分别在445Ma和420Ma发生了两期部分熔融作用。     

北秦岭造山带早古生代多期变质与深熔作用：锆石U-Pb年代学证据

北秦岭造山带中的秦岭群以多期变质作用和强烈混合岩化为特征,出露有早古生代的榴辉岩和高压麻粒岩,以及区域性分布的中低压麻粒岩-角闪岩相变质岩石和混合岩。本文对西峡双龙地区混合岩化片麻岩(中色体)、石榴子石黑云母片岩(暗色体)和淡色花岗岩脉体进行了详细的锆石U-Pb定年和微量元素研究。结果表明片麻岩的原岩年龄为941±11Ma(2σ,MSWD=0.59),石榴子石黑云母片岩的原岩年龄为756±9.9Ma(2σ,MSWD=1.07)。石榴子石黑云母片岩中的变质锆石获得了484±9.6Ma(2σ,MSWD=0.88)的年龄,与片麻岩中锆石变质增生边获得的单点年龄498±11Ma在误差范围内一致。这些变质锆石多数具有平坦的HREE分配模式,弱Eu负异常,与高压变质岩中的变质锆石特征相似。该年龄与秦岭榴辉岩和高压麻粒岩的变质年龄相一致。石榴子石黑云母片岩中锆石的最外层增生边记录了424±9.1Ma的年龄,同时淡色脉体中的锆石也给出了422±4.0Ma(2σ,MSWD=0.77)的加权平均年龄,代表了深熔脉体的结晶年龄。这些锆石均为新生锆石,阴极发光弱,具有低的Th/U比值,平坦的HREE分配模式,强烈的Eu负异常,指示部分熔融过程中存在大量石榴子石和斜长石。深熔脉体的年龄与秦岭群中的中低压高温-超高麻粒岩相变质的年龄相符。结合已有的结果,我们认为秦岭群普遍记录了500~480Ma的高压、超高压变质作用,并叠加了440~400Ma的中压-高温变质和深熔作用。秦岭群可能是Rodinia超大陆裂解过程中从华南陆块或相似构造属性陆块分离并漂移到华北克拉通南缘的微陆块。在500~480Ma时发生碰撞造山作用导致北秦岭微陆块深俯冲并发生了高压-超高压变质作用,在志留纪由于商丹洋壳北向俯冲导致秦岭微陆块发生了以中压-高温变质、深熔和同时的岩浆作用为特征的增生造山作用。     

阿拉善变质基底中的早二叠世岩浆热事件——来自同位素年代学的证据

在阿拉善变质基底中发现了大量的早二叠世的弱变形花岗岩类。采自阿拉善东部的闪长质片麻岩(AL0705-1)、含石榴英云闪长质片麻岩(AL0709-1)、英云闪长岩(AL0718-1)、条痕状黑云斜长片麻岩(AL0822-1)和片麻状花岗岩(AL0822-3)的锆石U-Pb年龄分别为270±1.6Ma、276±1.8Ma、269±2.4Ma、276±2.4Ma和287±2.5Ma。采自阿拉善变质基底西部的花岗闪长质片麻岩(AL0805-1)、闪长质片麻岩(AL0805-4)、粗粒花岗闪长质片麻岩(AL0810-1)和中粒闪长质片麻岩(AL0810-2)的锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄分别为284±3Ma、289±3Ma、276±2Ma和279±2Ma。尽管早二叠世花岗岩的岩石类型和化学成分不同,但它们都形成于269～289Ma一个较短的时间范围,属于同一期岩浆热事件的产物。早二叠世花岗岩的形成年龄与基底变质岩中角闪石39Ar-40Ar的坪年龄277～288Ma近于一致,表明这期岩浆热事件对基底变质岩石产生了改造,使角闪石等变质矿物的Ar-Ar同位素体系发生了重置。在阿拉善变质基底中大量早二叠世花岗岩类侵入体的发现表明,阿拉善变质基底在古生代晚期受到中亚造山带碰撞造山作用的强烈影响和改造。     

秦岭岩群东段早古生代构造演化——来自界牌斜长角闪岩和长英质脉体的制约

北秦岭构造带早古生代构造格局和演化过程受到地质学界的长期关注,秦岭岩群在早古生代期间是否经历整体俯冲-深俯冲是存在较大争议的问题之一。西峡寨根地区界牌村附近寨根岩体围岩长英质片麻岩中出露了斜长角闪岩和长英质脉体,本文对其开展了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学、矿物化学和锆石包裹体分析,以期为该问题的探讨提供新的限定。锆石U-Pb年代学研究表明,界牌斜长角闪岩原岩年龄为820Ma,变质时代为(422±5) Ma,锆石中出现斜长石和石英包裹体。该岩石具有与区内榴辉岩相似的岩石地球化学特征,岩石中存在2类角闪石,分别形成于角闪岩相变质和之后的退变质阶段,长英质脉体中存在大量继承/捕获锆石。其中,1115～1576 Ma、502～517 Ma锆石来自秦岭岩群高压-超高压长英质片麻岩,908～935 Ma锆石来自寨根岩体,该岩石形成时代为(447±4) Ma,在420 Ma受到变质改造。长英质脉体具有富w(K₂O)、Rb和Ba,低w(CaO)、w(Fe₂O₃^T)、w(MgO)和w(TiO...     

扬子地台西缘结晶基底的时代

对扬子地台西缘结晶基底变质地层以及岩浆片麻岩中变质地层残片或包裹体中锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄研究表明,在康定地区辉长–闪长质片麻岩中,表壳岩包体—糜棱岩化的长英质片岩和宝兴地区黑云斜长角闪岩的年龄分别为816±8.6 Ma和826±13 Ma,代表了它们的原岩——酸性火山岩和火山凝灰岩的形成年龄;泸定地区变质岩层中长英质糜棱岩和斜长角闪岩的年龄分别为816±9 Ma和818±8 Ma,代表了中性火山岩和基性火山岩的形成时代;茨达地区斜长角闪岩和角闪黑云斜长片麻岩的年龄分别为830±7 Ma和827±10 Ma,代表了其原岩火山–沉积建造的形成时代。以上数据表明,所谓的结晶基底都是新元古代的产物,在形成时间上与盐边群、盐井群等褶皱基底的相一致,只是变质程度上略有差异。因此该区并不存在古老（太古宙—古元古代）的结晶基底。     

内蒙古西部狼山地区晚古生代变质事件的厘定及其地质意义——来自乌拉山岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的新证据

乌拉山岩群是狼山地区最重要的前寒武纪变质基底之一,准确测定其原岩成岩与变质时代,对于进一步探讨狼山地区前寒武纪地质演化具有重要的意义。对狼山地区乌拉山岩群角闪黑云斜长片麻岩及其伴生的花岗质浅色脉体进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究。碎屑锆石U-Pb定年和野外地质调查表明,狼山地区乌拉山岩群角闪黑云斜长片麻岩碎屑锆石年龄介于2591～1800Ma之间,其中最小一组碎屑锆石年龄为1873Ma,结合其约270Ma的变质年龄,初步限定乌拉山岩群角闪黑云斜长片麻岩的原岩沉积年龄为1873～270Ma。综合新的研究资料,认为狼山地区乌拉山岩群除存在新太古代—古元古代变质岩外,可能还存在中元古代—晚古生代变沉积岩。锆石阴极发光图像与U-Pb定年结果综合表明,角闪黑云斜长片麻岩中发育大量变质锆石,获得的206Pb/238U年龄加权平均值为269±4Ma,代表狼山地区乌拉山岩群遭受晚古生代末期角闪岩相变质作用的时代,可能与华北板块与西伯利亚板块晚古生代末期碰撞造山作用有关。此外,采用预剥蚀方法,在乌拉山岩群高硅花岗质浅色脉体高U锆石中,获得的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为264±3Ma,被解释为乌拉山岩群花岗质浅色脉体的形成时代,代表本区晚古生代造山作用由同碰撞挤压向碰撞后伸展转换的时限。     

北山地区古元古界北山岩群中长英质脉内锆石U- Pb年龄及其地质意义

深熔作用是大陆地壳分异、元素迁移富集的重要地质过程。位于中亚造山带南缘的北山地区,笔者等对前寒武系北山岩群进行了研究,结果表明该岩群普遍经历了角闪岩相变质及深熔作用,长英质浅色脉体分布广泛,却鲜有文献报道。绵山地区出露的古元古代北山岩群斜长角闪岩及相关的长英质浅色脉体的野外地质特征、相互关系共同指示了北山岩群变质地层经历了部分熔融,熔体在原地分凝聚积。锆石LA-ICP-MS U-Pb测定结果表明,顺北山岩群变质地层片理产出的长英质浅色脉体锆石n(²⁰⁶Pb)/n(²³⁸U)加权平均年龄约为370 Ma,表明深熔作用发生时间为晚泥盆世;一测点的n(²⁰⁷Pb)/n(²⁰⁶Pb)年龄为1623±12 Ma,与前人报道的北山岩群测年结果高度相近,虽此年龄值不足为证,但结合产出特征,可能指示长英质浅色脉体的源岩为北山岩群。此外,北山岩群中深熔作用普遍发育,露头可见大量的石榴子石、电气石、云母类矿物,指示区内部分稀有元素成矿潜力巨大。     

华北中部造山带南缘华山地区太华变质杂岩中锆石U-Pb定年

华山太华变质杂岩出露于华北克拉通中部造山带最南缘,区内斜长角闪片麻岩呈"透镜状"或"似层状"产出于黑云斜长片麻岩或TTG片麻岩中。大多数含有石榴子石变斑晶的变质岩中,保留了至少3期变形形迹和3个阶段的变质矿物组合。本文对斜长角闪片麻岩和黑云斜长片麻岩中的锆石,进行了SIMS和LA-ICP-MSU-Pb定年。斜长角闪片麻岩的岩浆锆石年龄为2.29Ga,表明其原岩形成于古元古代。斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩中的变质锆石及锆石变质增生边年龄为1.94～1.82Ga,表明华山地区比华北克拉通中部造山带中段及北段其他地区普遍记录的约1.85Ga的变质事件,不仅早了约0.1Ga,且变质事件持续达0.1Ga之久。这说明华北中部造山带前寒武纪期间的构造-变质事件是一个比较漫长的复杂过程。     

北山地区古元古界北山岩群中长英质脉内锆石U- Pb年龄及其地质意义

深熔作用是大陆地壳分异、元素迁移富集的重要地质过程。位于中亚造山带南缘的北山地区,笔者等对前寒武系北山岩群进行了研究,结果表明该岩群普遍经历了角闪岩相变质及深熔作用,长英质浅色脉体分布广泛,却鲜有文献报道。绵山地区出露的古元古代北山岩群斜长角闪岩及相关的长英质浅色脉体的野外地质特征、相互关系共同指示了北山岩群变质地层经历了部分熔融,熔体在原地分凝聚积。锆石LA- ICP- MS U- Pb 测定结果表明,顺北山岩群变质地层片理产出的长英质浅色脉体锆石n(206Pb)/n(238U)加权平均年龄约为370 Ma,表明深熔作用发生时间为晚泥盆世; 一测点的n(207Pb)/n(206Pb)年龄为1623±12 Ma,与前人报道的北山岩群测年结果高度相近,虽此年龄值不足为证,但结合产出特征,可能指示长英质浅色脉体的源岩为北山岩群。此外,北山岩群中深熔作用普遍发育,露头可见大量的石榴子石、电气石、云母类矿物,指示区内部分稀有元素成矿潜力巨大。     

柴北缘大陆深俯冲板片折返过程中的深熔作用研究

柴北缘锡铁山地区长英质（花岗）片麻岩普遍经历了不同程度的部分熔融作用,常见新生的花岗质浅色体呈层状、脉状或网络状分布于长英质片麻岩中,并显示出混合岩化的特征。岩相学观察结果显示长英质片麻岩保留了关键的深熔作用显微结构证据:（1）石榴石内部发育有钾长石、石英和斜长石组成的矿物包裹体;（2）长石颗粒边界出现由石英+钾长石±斜长石±白云母组成的楔形矿物集合体;（3）云母颗粒边界发育尖锐的、不规则的微斜长石,而且云母边界溶蚀明显,形成锯齿状不规则的边界;（4）石英、斜长石或钾长石颗粒边界发育圆珠状（stringofbeads）结构,而且颗粒边界或三联点中尖锐状微斜长石与周围矿物的形成较小的二面角。阴极发光图像和锆石U-Pb定年结果表明花岗质浅色体中的锆石具有明显的核、幔、边三层结构,而且具有明显不同的年龄结果。发光较强的继承性锆石岩浆核部的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄约为~910Ma,而且具有高的Th/U比值;弱发光的变质锆石幔的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄结果约为~450Ma。新生的锆石增生边中等程度发光,并发育震荡环带和较低的Th/U比值,与世界典型地区混合岩中深熔锆石的特征十分相似,其²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄结果为432±3Ma。野外关系、显微结构特征和年代学的研究结果显示柴北缘锡铁山地区花岗质浅色体可能是其寄主岩石长英质片麻岩在折返到高压麻粒岩相条件下深熔作用的产物,而且白云母的脱水熔融是引发岩石发生深熔作用的主要机制。柴北缘地区已有的资料综合研究表明,大陆深俯冲板片在俯冲/碰撞和折返过程中可能经历了多重深熔作用。     

桐柏造山带深熔作用:混合岩LA-ICPMS锆石U-Pb年代学证据

桐柏造山带是研究秦岭-桐柏-大别-苏鲁变质带演化的关键地区。由于桐柏高级变质杂岩深熔作用发生时间还缺乏准确的限定,这一区域的构造演化仍存在较大的争议。本文对桐柏杂岩中的一个混合岩的中色体和两个混合岩浅色体样品中的锆石进行了LA-ICPMS年代学测定。中色体中锆石分析点获得的上下交点分别为859±73Ma和135±250Ma。接近上交点的6个谐和分析点给出的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均结果为828±7Ma (MSWD=0.57)。这一年龄结果同上交点在误差范围内一致,代表混合岩原岩结晶年龄,对应扬子板块北缘出现的中-新元古代的岩浆事件。另一方面,混合岩浅色体中的新生锆石具有面状分带或是弱的振荡环带,低的Th/U比值,锆石形态学和内部结构也表明新生锆石结晶于与深熔作用有关的熔体中,它们的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均值分别为135±4Ma和131±3Ma。这一年龄范围代表桐柏高级变质地体发生深熔作用时间,区域上与桐柏-大别变质带广泛出现的碰撞后岩浆事件的时代相同。桐柏造山带出现造山后伸展的时间应不晚于135Ma。     

柴北缘超高压地体折返过程中地壳深熔的岩石学研究

宏观、微观岩石学、地球化学和年代学研究表明,柴北缘锡铁山和绿梁山单元富含斜长石的浅色体和富含钾长石的浅色体是超高压地体折返过程中榴辉岩和片麻岩部分熔融的产物。阴极发光图像显示富含斜长石的浅色体中锆石具有明显的核-边双层结构,锆石核部无明显分带特征,并呈现出重稀土平坦和无Eu异常的稀土配分模式,～450Ma的年龄结果与区域上榴辉岩峰期变质时代一致;发光较弱的锆石边部具不明显的环带结构和较低的Th/U比值,～426Ma年龄结果代表了熔体的结晶时代。富含钾长石的浅色体中的锆石U-Pb定年结果记录的～910Ma、～450Ma和～426Ma三组年龄分别代表了片麻岩原岩结晶时代、高压-超高压变质作用时代和熔体结晶时代。富含斜长石的浅色体具有高SiO_2、Al_2O_3、CaO、Na_2O、Sr和LREE,而低MgO、FeO~T、K_2O、Y、Yb和HREE的英云闪长岩-奥长花岗岩的地球化学特征;而富含钾长石的浅色体具有高的SiO_2、Al_2O_3和K_2O+Na_2O,而较低的CaO、MgO、REE的花岗岩地球化学特征。黝帘石和少量的多硅白云母的脱水分解是触发超高压榴辉岩发生部分熔融形成富含斜长石的浅色体的主要机制;而多硅白云母的脱水分解则是触发超高压片麻岩部分熔融形成富含钾长石浅色体的主要机制。这些浅色体显著的促进了柴北缘超高压地体的快速折返,并对大陆俯冲隧道中的元素迁移和壳-幔作用具有重要的影响。     

哀牢山构造带晚渐新世地壳深熔与熔/流体迁移:锆石U-Pb年龄与微量元素证据

哀牢山构造带是青藏高原东南缘重要的边界构造带,其内出露的深变质岩系一直被认为是古老的变质基底岩石。利用LA-ICP-MS原位微区分析技术对哀牢山深变质岩系锆石进行U-Pb年龄、微量元素分析。结果表明深变质岩系的原岩有728±8Ma、727±3Ma、231±4Ma的花岗质岩石和其它年龄的碎屑岩,变质时代为27.8~23.7Ma。综合野外地质特征和分析结果,我们认为哀牢山深构造带在晚渐新世27.8~23.7Ma发生了大规模的地壳深熔作用,现今所见深变质岩系是由不同时代、不同岩性的原岩在晚渐新世(27.8~23.7Ma)变质形成,不全是古老的变质基底岩石。深熔过程中熔/流体发生了明显的迁移。哀牢山变质带具有混合岩化特征的岩石很可能是峰期变质作用后减压熔融的产物。晚渐新世地壳深熔作用与左行走滑剪切是哀牢山深变质带折返过程中近似同时发生的两种不同变质表现形式,两者相互影响、相互制约。     

Migmatites record multiple episodes of crustal anatexis and geochemical differentiation in the Sulu ultrahigh‐pressure metamorphic zone,eastern China

Partial melting of ultrahigh‐pressure (UHP) metamorphic rocks is common during collisional orogenesis and post‐collisional reworking, indicating that determining the timing and processes involved in this partial melting can provide insights into the tectonic evolution of collisional orogens. This study presents the results of a combined whole‐rock geochemical and zirconological study of migmatites from the Sulu orogen in eastern China. These data provide evidence of multiple episodes of crustal anatexis and geochemical differentiation within the UHP metamorphic rocks. The leucosomes contain higher concentrations of Ba and K and lower concentrations of the rare earth elements (REE), Th and Y, than associated melanosomes and granitic gneisses. The leucosomes also have homogenous Sr–Nd–O isotopic compositions that are similar to proximal (i.e. within the same outcrop) melanosomes, suggesting that the anatectic melts were generated by the partial melting of source rocks that are located within individual outcrops. The migmatites contain zircons with six different types of domains that can be categorized using differences in structures, trace element compositions, and U–Pb ages. Group I domains are relict magmatic zircons that yield middle Neoproterozoic U–Pb ages and contain high REE concentrations. Group II domains represent newly grown metamorphic zircons that formed at 230 ± 1 Ma during the collisional orogenesis. Groups III, IV, V, and VI zircons are newly grown anatectic zircons that formed at 222 ± 2 Ma, 215 ± 1 Ma, 177 ± 2 Ma, and 152 ± 2 Ma, respectively. The metamorphic zircons have higher Th/U and lower (Yb/Gd)_N values, flat heavy REE (HREE) patterns with no significantly negative Eu anomalies relative to the anatectic zircons, which are characterized by low Th/U ratios, steep HREE patterns, and negative Eu anomalies. The first two episodes of crustal anatexis occurred during the Late Triassic at c. 222 Ma and c. 215 Ma as a result of phengite breakdown. The other two episodes of anatexis occurred during the Jurassic period at c. 177 Ma and c. 152 Ma and were associated with extensional collapse of the collision‐thickened orogen. The majority of Triassic anatectic zircons and all of the Jurassic zircons are located within the leucosomes, whereas the melanosomes are dominated by Triassic metamorphic zircons, suggesting that the leucosomes within the migmatites record more episodes of crustal anatexis. Both metamorphic and anatectic zircons have elevated ε_Hf(t) values compared with relict magmatic zircon cores, suggesting that these zircons contain non‐zircon Hf derived from material with more radiogenic Hf isotope compositions. Therefore, the Sulu and Dabie orogens experienced different episodes of reworking during the exhumation and post‐collisional stages.     

吉林南部新太古代末地壳深熔作用——来自变质石英闪长岩及淡色花岗岩的证据

深熔作用是大陆地壳分异、元素迁移富集和混合岩化作用的主要机制和关键地质过程.吉南地区出露的太古宙基底普遍经历了角闪岩相-麻粒岩相变质及深熔作用,长英质淡色体及淡色花岗岩广泛分布.吉南和龙花岗-绿岩地体出露的太古宙变质石英闪长岩及相关的长英质浅色体和含斜方辉石(角闪石)淡色伟晶花岗岩的野外地质特征、相互关系及岩相学特征指...     

Timing of late Neoarchean to late Paleoproterozoic events in the North China Craton: SHRIMP U–Pb dating and LA-ICP-MS Hf isotope analysis of zircons from magmatic and metamorphic rocks in the Santunying area,eastern Hebei

Santunying is an important area for revealing nature of the late Neoarchean tectono-magmato-thermal events in the eastern Hebei part of the North China Craton. It is mainly composed of meta-intrusive rocks. Supracrustal rocks sporadically occur in the meta-intrusive rocks. The meta-intrusive rocks are subdivided into the Santunying tonalitic gneiss, Qiuhuayu tonalitic-trondhjemitic gneiss, Xiaoguanzhuang dioritic gneiss and Qingyangshu meta-gabbro. Respectively, SHRIMP U–Pb zircon dating on fourteen samples yielded weighted mean ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages of 2525–2537, 2532–2546, 2530–2544 and ∼2531 Ma for magmatic zircons from them. Dioritic gneiss of the Xiaoguanzhuang gneiss contain abundant 2544–3487 Ma xenocrystic zircons. SHRIMP U–Pb dating on a garnet-biotite gneiss sample yielded a weighted mean ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb age of 2537 Ma for detrital zircons. All rocks underwent strong metamorphism, deformation and anatexis, resulting in formation of leucosomes and residues, with some leucosomes concentrating to form large veins. They record a strong late Neoarchean event by metamorphic zircon ages of 2489–2519 Ma. Some rocks also record metamorphic zircon ages of 1772–1843 Ma. Magmatic zircons from the magmatic rocks show large variations in ε_Hf(t) values ranging from −1.7 to +8.7. Combined with early studies, conclusions are: 1) Intrusive rocks with the involvement of mantle-derived materials have a narrow range of magmatic zircon ages from 2525 to 2546 Ma, and supracrustal rocks were formed during the same period. 2) Ancient crustal remnants (>2600 Ma) are present, consistent with the late Neoarchean arc magmatism involving older continental crust, similar to Phanerozoic Andean margins. 3) The Archean basement underwent a strong tectonothermal event at the end of the Neoarchean, with the metamorphic zircon ages being 10–30 million years younger than the timing of magmatism, a common feature of the North China Craton. 4) A late Paleoproterozoic tectonothermal event widely occurred in the western part of eastern Hebei, which is linked with regional ductile deformation.     

青藏高原拉萨地块北部新元古代中期蛇绿混杂岩带的厘定及其意义

青藏高原南部拉萨地块中分布的中高级变质岩一直被认为是前寒武纪变质基底,但并未获得可靠的年代学证据,对其岩石成因及构造属性也缺乏系统的研究工作,严重制约了对拉萨地块早期构造演化的进一步研究.本文以拉萨地块北部永珠地区念青唐古拉岩群中的正变质岩系及深熔作用成因的长英质脉体为研究对象,进行了系统的岩石学、地球化学及同位素年代学研究.地球化学研究结果表明,永珠地区念青唐古拉岩群中正变质岩系的原岩为一套E-MORB型蛇绿岩、剪切型大洋斜长花岗岩和岛弧岩浆岩组合,深熔脉体则具有典型埃达克岩的特征,暗示高压条件下镁铁质岩石部分熔融的成因;LA-ICP-MS定年结果进一步表明,洋壳的形成时代为758Ma,与Rodinia超大陆裂解时期相一致,可能是在这一期全球性裂解事件中新生的新元古代洋盆记录;在洋壳的运移和进一步的演化过程中形成了730Ma的剪切型大洋斜长花岗岩和742Ma的岛弧岩浆岩;变质锆石定年结果表明大洋可能最终在666Ma的碰撞造山作用中闭合,并在造山带垮塌初期或高压变质岩系折返过程中,由于减压熔融,形成一期660Ma深熔脉体.本文的研究证明了拉萨地块前寒武纪变质基底的存在,首次获得了精确的新元古代变质及深熔作用年龄,填补了拉萨地块早期构造演化的空白,为进一步探讨拉萨地块起源,恢复其在超大陆的汇聚及裂解事件中古地理位置提供了重要的资料.     

超基性岩中锆石年龄的特征和意义——以西南天山UHP蛇纹岩中锆石U-Pb年龄为例

超基性岩本身难以生长锆石的特性,使得研究其中的锆石需要特别谨慎。超基性岩中的锆石虽然具有多解性,但是锆石也携带了很多演化信息。产出不同地质背景的超基性岩,其中的锆石特征不同。本文总结现有的研究实例表明:(1)经历高温高压变质作用的石榴橄榄岩通常通过交代作用获得锆石,且锆石能够记录峰期变质时代,其中的继承锆石较少,可能在高温高压条件下,继承锆石发生分解重结晶;(2)大洋蛇绿岩型超基性岩和地幔岩捕掳体中通常具有年龄分布很广的锆石年龄特征,锆石年龄峰值通常与区域上构造事件相吻合,为捕掳晶锆石。接下来本文以西南天山超高压(UHP)蛇纹岩为例,对其锆石年龄进行解释。西南天山蛇纹岩为经历过超高压变质作用的大洋蛇绿岩型超基性岩,2个蛇纹岩样品中锆石的阴极发光图像分析和SIMS U-Pb定年分析结果显示,西南天山UHP蛇纹岩中的锆石包含捕掳晶锆石和变质锆石,捕掳晶锆石的年龄为2.1~1.0Ga,对应该区变泥质岩中碎屑锆石记录的年龄峰值。409~537Ma可能代表了蛇纹岩原岩结晶时代。区域上的变质压力峰期年龄(~320Ma)在蛇纹岩中没有记录,仅有1颗锆石记录了309±5Ma的近峰期时代。270~155Ma的退变质时代在西南天山蛇纹岩中出现较广,这与榴辉岩中出现的退变年龄相吻合,代表了折返过程中较为普遍的后期热液事件。基于对超基性岩中锆石特征的初步了解,结合西南天山蛇纹岩的研究实例,认为通过研究锆石的年代学,结合锆石矿物化学、包体矿物学、同位素地球化学等特征,不仅可以提供年代学信息,还可以对超基性岩的来源和演化过程进行解析。     

Internal morphology, habit and U-Th-Pb microanalysis of amphibolite-to-granulite facies zircons: geochronology of the Ivrea Zone (Southern Alps)

Several types of growth morphologies and alteration mechanisms of zircon crystals in the high-grade metamorphic Ivrea Zone (IZ) are distinguished and attributed to magmatic, metamorphic and fluid-related events. Anatexis of pelitic metasediments in the IZ produced prograde zircon overgrowths on detrital cores in the restites and new crystallization of magmatic zircons in the associated leucosomes. The primary morphology and Th-U chemistry of the zircon overgrowth in the restites show a systematic variation apparently corresponding to the metamorphic grade: prismatic (prism-blocked) low-Th/U types in the upper amphibolite facies, stubby (fir-tree zoned) medium-Th/U types in the transitional facies and isometric (roundly zoned) high-Th/U types in the granulite facies. The primary crystallization ages of prograde zircons in the restites and magmatic zircons in the leucosomes cannot be resolved from each other, indicating that anatexis in large parts of the IZ was a single and short lived event at 299 ± 5 Ma (95% c. l.). Identical U/Pb ages of magmatic zircons from a metagabbro (293 ± 6 Ma) and a metaperidotite (300 ± 6 Ma) from the Mafic Formation confirm the genetic context of magmatic underplating and granulite facies anatexis in the IZ. The U-Pb age of 299 ± 5 Ma from prograde zircon overgrowths in the metasediments also shows that high-grade metamorphic (anatectic) conditions in the IZ did not start earlier than 20 Ma after the Variscan amphibolite facies metamorphism in the adjacent Strona–Ceneri Zone (SCZ). This makes it clear that the SCZ cannot represent the middle to upper crustal continuation of the IZ. Most parts of zircon crystals that have grown during the granulite facies metamorphism became affected by alteration and Pb-loss. Two types of alteration and Pb-loss mechanisms can be distinguished by cathodoluminescence imaging: zoning-controlled alteration (ZCA) and surface-controlled alteration (SCA). The ZCA is attributed to thermal and/or decompression pulses during extensional unroofing in the Permian, at or earlier than 249 ± 7 Ma. The SCA is attributed to the ingression of fluids at 210 ± 12 Ma, related to hydrothermal activity during the breakup of the Pangaea supercontinent in the Upper Triassic/Lower Jurassic. Received: 7 July 1998 / Accepted: 4 November 1998