北秦岭西段吕梁期构造岩浆事件的年代学及其构造意义

北秦岭造山带西段宝鸡地区首次识别出中元古代早期的花岗岩体——陕西太白岩基巩坚沟变形侵入体和宝鸡岩基胡店变形侵入体,原岩均为中细粒二长花岗岩。依据锆石CL影像特征,结合锆石成因分析,进行锆石微区U-Pb同位素LA-ICPMS（激光剥蚀等离子体质谱）测定,分别获得1741Ma±12Ma和1770 Ma±13Ma的岩浆结晶年龄。岩石地球化学资料均显示变形侵入体形成于板块边缘的俯冲-碰撞构造环境,岩浆源于部分熔融的地壳物质,应代表北秦岭造山带西段中元古代早期一次强烈的构造岩浆事件。太白巩坚沟和宝鸡胡店变形侵入体的测年结果和陕西凤县红花铺英云闪长岩中捕获锆石的年龄信息（1765 Ma±8Ma）,为较精确地限定北秦岭西段吕梁期构造岩浆事件的时限提供了依据。在分析北秦岭造山带西段早期构造属性的基础上,提出近1.8Ga的构造岩浆事件可能是Columbia 超大陆汇聚在北秦岭造山带西段的响应。     

青海南山俯冲型侵入体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

青海南山侵入体岩石类型为二长花岗岩、花岗闪长岩及英云闪长岩,具俯冲型花岗岩类的地球化学特征。通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)单颗粒锆石微区U-Pb同位素年龄测定,分别在二长花岗岩、花岗闪长岩及英云闪长岩中获得446.1±3.5Ma、447.2±5.3Ma、443.6±8.6Ma的锆石U-Pb年龄值,为成岩年龄,代表了加里东运动在祁连造山带的地质记录。3种不同岩石类型的成岩年龄可能代表了拉脊山造山带向南俯冲的时代。青海南山地区俯冲型侵入体的形成时代及构造环境的确定,对研究拉脊山造山带的构造演化及动力学机制具有重要意义。     

北秦岭西段奥陶纪红花铺岩体岩石地球化学特征及地质意义

红花铺岩体位于北秦岭造山带西段,侵位于奥陶纪草滩沟群之中,岩石类型主要为中细粒奥长花岗岩.岩石地球化学分析结果表明该岩体属弱过铝质钙碱性岩石系列,为I型花岗岩;轻重稀土元素分馏不明显,轻稀土元素略为富集,稀土元素球粒陨石标准化配分型式为右倾型,Eu异常不明显;主量、微量及稀土元素等相关的构造环境判别结果均显示其具典型的火山弧花岗岩特征,结合区域上与一套岛弧型火山岩(草滩沟群)共生的特点,分析红花铺岩体形成于俯冲带的岛弧环境.红花铺岩体已获得(450.5±1.8)Ma的单颗粒锆石U-Pb侵位年龄,属晚奥陶世,揭示北秦岭西段加里东期存在板块俯冲作用.     

北秦岭西段唐藏石英闪长岩岩体的形成时代及其地质意义

在对陕西宝鸡一带进行地质大调查时,发现北秦岭造山带西段的唐藏石英闪长岩体具有埃达克岩的特征。利用阴极发光、LA-ICPMS方法对唐藏石英闪长岩的单颗粒锆石进行了U-Pb测年,所选锆石晶体均呈长柱状,振荡环带发育,Th/U=0.33～1.10,为典型的岩浆成因锆石。测试的29个样品的206Pb/238U加权平均年龄为(454.0±1.7)Ma,各测点206Pb/238U表面年龄与加权平均年龄在误差范围内近于一致,因此,这一数值代表岩浆生成年龄。结合北秦岭造山带西段代表洋壳残片的关子镇、岩湾蛇绿(混杂)岩形成时代,说明早古生代古秦岭丹凤洋沿商丹带一线向北发生俯冲消减作用,(454.0±1.7)Ma可能代表俯冲消减的初始时期。研究结果为北秦岭早古生代造山作用过程、壳幔相互作用及大陆动力学的研究提供了重要的依据。     

北秦岭造山带西段早古生代榴辉岩相变质岩石的发现及其地质意义SCIEI北大核心CSCD

西秦岭地处中国中央造山系东西转换衔接部位,随着东秦岭以及祁连、柴北缘和东昆仑早古生代高压-超高压变质岩石的陆续发现和深入研究,西秦岭造山带变质作用研究吸引了大家的普遍关注。本文在大范围野外地质调查基础上,在北秦岭造山带西段天水南部的秦岭岩群长英质片麻岩中发现了一套石榴子石斜长角闪岩(榴闪岩),并开展了详细的锆石形貌和内部结构、微区微量元素和U-Th-Pb同位素研究。CL图像显示榴闪岩锆石普遍具有核-幔-边或核-边结构,部分存在原岩残留锆石。定年结果得到榴闪岩原岩残留锆石年龄为710±52Ma,同时得到497±3Ma、452±3Ma和423±7Ma三期变质年龄。其中497±3Ma变质年龄来自锆石核部并显示出轻稀土亏损、重稀土平坦且没有明显负Eu异常的稀土配分曲线特征,表明该时期的矿物组合中有石榴子石但没有斜长石,与榴辉岩相变质锆石特征一致;452±3Ma变质年龄来自锆石幔部或边部,对应测点重稀土元素的分异加大,并出现弱的负Eu异常,说明此时石榴子石被消耗且出现少量斜长石;423±7Ma变质年龄来自锆石的最边部,对应稀土配分曲线表现出更明显的负Eu异常和更大的重稀土元素分异特征,指示此时岩石中石榴子石含量更少,斜长石含量更多。上述结果表明该榴闪岩可能经历了~500Ma的榴辉岩相变质作用,并在~450Ma和~420Ma叠加了两期退变质改造。天水地区榴闪岩无论是其野外产状,还是变质锆石的形貌和内部结构、稀土配分曲线特征及其所记录的原岩和三期变质年龄都与北秦岭造山带东段大陆俯冲型高压-超高压变质榴辉岩近乎一致,指示早古生代时期,北秦岭造山带西段与东段经历了相似的大陆(深)俯冲和折返过程,它们共同构成一条统一的早古生代高压-超高压变质岩带。     

鄂尔多斯盆地南部二叠系砂岩碎屑锆石年代学特征及地质意义

陆源碎屑岩物质来源及变化与沉积盆地及构造演化密切相关。通过对鄂尔多斯盆地南部铜川地区晚古生代二叠系山西组、石盒子组及石千峰组砂岩样品岩石薄片鉴定、定量矿物学分析以及碎屑锆石U-Pb年代学分析,结合古流向特征,对物源进行了追溯,并讨论了盆地南部二叠系的构造—沉积过程。研究结果表明,早二叠世山西组碎屑锆石年龄具364 Ma、450 Ma、946Ma和2 446 Ma四个主要峰值;中二叠世下石盒子组碎屑锆石年龄具294 Ma、1 963.4 Ma和2 499 Ma三个主要峰值;晚二叠世石千峰组碎屑锆石年龄主要峰值出现在1 876.5 Ma,缺乏北秦岭造山带的新元古代和早古生代碎屑锆石记录。分析认为山西组主要物源区为北秦岭造山带,次要物源区为华北南缘构造带;石盒子组物源由北秦岭造山带、华北板块南缘构造带和内蒙古隆起西段共同提供;石千峰组物源区为华北南缘构造带。早二叠世山西期,华北南缘隆起幅度较低,不影响北秦岭造山带供源。石盒子期,勉略洋由被动拉张转换为主动挤压,秦岭造山带处于持续隆升状态,并造成了华北南缘构造带的不断抬升。石千峰期华北南缘强烈隆升,在为铜川地区提供物源的同时也阻挡了北秦岭造山带...     

西昆仑康西瓦北侧早古生代角闪闪长岩、英云闪长岩的地质特征及其锆石SHRIMP U-pb测试

西昆仑康西瓦北侧蒙古包-普守一带的早古生代俯冲-碰撞型角闪闪长岩、英云闪长岩和黑云二长花岗岩,是开展125万康西瓦幅等4幅区域地质调查项目时发现的.重点对蒙古包早古生代俯冲型角闪闪长岩、英云闪长岩的岩石学、岩石地球化学特征及锆石同位素年代学进行了综合研究,获得了锆石SHRIMP U-Pb年龄440.5Ma±4.6Ma,其形成时代为晚奥陶世.该成果为进一步深入研究西昆仑造山带的地质构造演化提供了新的实际资料.     

从华北陆块南缘大洋扩张到北秦岭造山带板块俯冲的转换时限

本文以北秦岭造山带华北陆块南缘被动陆缘火山裂谷(大洋?)盆地、早古生代岛弧-弧后盆地和晚古生代岛弧-蛇绿杂岩等构造相带为研究重点,综合利用同位素年代学、古生物年代学、岩石学、岩石地球化学和同位素地球化学等实测数据,系统研究和探讨了北秦岭造山带被动陆缘大洋扩张向俯冲增生造山转换的时限.研究显示:华北陆块南缘由晚新元古代大洋扩张作用转化为板块俯冲作用的转换时限为早奥陶世,约472Ma左右.北秦岭造山带在古生代期间至少存在两期板块俯冲增生造山作用,时代上向南变新,空间上向南向洋内迁移.两次俯冲增生造山作用分别构筑了北秦岭造山带早古生代岛弧-弧后盆地和晚古生代岛弧-俯冲杂岩两条构造相带.     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426～420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500～420Ma、955～550Ma、1866～1227Ma和3039～2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426~420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500~420Ma、955~550Ma、1866~1227Ma和3039~2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

秦岭南缘勉略带构造属性及晚古生代地质背景:来自碎屑锆石U-Pb年代学的制约

勉略构造带作为秦岭造山带内重要的构造边界,关于其构造属性及晚古生代以来的地质背景,一直是学术界争论的焦点。碎屑锆石U-Pb年代学在限定地层单元的最大沉积年龄、研究区域构造岩浆事件及约束构造地质背景等方面行之有效。基于此,通过对勉略带内五郎坪北侧两河口变沉积地层和侵入其中的变形花岗岩脉体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。获得2件变形花岗岩脉的结晶年龄均为406±1Ma。碎屑锆石主年龄谱分别为422～456Ma和558～826Ma,峰值年龄为441Ma和771Ma、813Ma,次级年龄谱分别为942～1495Ma和1658～2981Ma,峰值年龄不明显。依据最小一组碎屑锆石的峰值年龄(441Ma),和侵入其中的变形花岗岩脉(406±0.6Ma),限定该变沉积地层形成时代为406～441Ma(S_1-D_1)。碎屑锆石年龄谱显示该套变沉积地层物质来源较为复杂,其中秦岭造山带及扬子板块北缘早古生代、新元古代岩浆岩为其提供了74%±的物源,古老变质基底为其提供了26%±的物源。通过与区域上已有资料对比,认为勉略构造带内晚古生代沉积地层形成环境与邻区大致相同,且本次所获得的变沉积岩碎屑锆石年龄谱也与邻区泥盆系相似。综合认为,勉略构造带与邻区在晚古生代应属同一构造环境,晚古生代"勉略海盆"应当包括整个南秦岭。     

北秦岭造山带的早古生代多期变质作用

北秦岭造山带的秦岭岩群以高级变质岩石为特征,主要包括少量榴辉岩、高压麻粒岩和区域上广泛分布的麻粒岩-角闪岩相变质岩石。年代学研究显示秦岭岩群中不同岩石记录了多期变质作用。已有的定年资料给出北秦岭官坡地区的榴辉岩的年龄为500Ma左右,代表榴辉岩相的变质时代。结合岩相学资料,对两个高压麻粒岩样品的SHRIMP和LA-ICPMS U-Pb测定分别获得504±7Ma 和506±3Ma的年龄,应代表高压麻粒岩相变质时代。这表明高压麻粒岩和相邻的榴辉岩有相近的变质时代,但形成在造山带中不同的构热造环境中。西峡地区的角闪二辉麻粒岩的U-Pb定年给出两组早古生代年龄,一组为440±2Ma,可能代表了中低压麻粒岩相的变质时代,另一组为426±1Ma,应代表区域角闪岩相的变质时代。桐柏山北部的石榴二辉麻粒岩的U-Pb定年数据给出436±1Ma的年龄,为中压麻粒岩相的变质时代。这些资料表明北秦岭造山带经历了早奥陶世的俯冲和地壳增厚作用,并在晚志留世遭受了广泛的巴罗式区域变质作用。     

秦岭富水杂岩的变辉长岩中斜锆石与锆石U-Pb同位素年龄的差异及其地质意义

秦岭富水杂岩体的一些变辉长岩含有粒度较大，U、Pb含量较高的斜锆石和锆石，是U-Pb同位素测年的极好矿物。本文对秦岭富水杂岩的中粗粒角闪黑云辉长岩中的斜错石和错石分别进行了SHRIMP法和TIMS法U-Pb同位素年龄测定，获得斜锆石和锆石的U-Pb同位素年龄分别为501.4±1.2 Ma和480.0±3.4 Ma，二者相差约20 Ma；对该岩石中的斜锆石和锆石的关系及锆石的成因进行了初步研究，认为斜锆石的U-Pb同位素年龄应可解释为秦岭富水杂岩中基性岩石的形成时代，而锆石的成因比较复杂，对其U-Pb同位素年龄地质意义的合理解释需作进一步的研究。     

东昆仑牦牛山组流纹岩锆石U-Pb年龄及构造意义

东昆仑水泥厂地区造山后火山-沉积盆地内形成的牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系地层之上,其形成时代的研究对限定东昆仑早古生代洋盆关闭的时间具有重要意义。应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LAMC-ICPMS)方法,对火山-沉积盆地内牦牛山组不同层位的流纹岩夹层进行了精确的锆石U-Pb定年研究。结果表明,盆地北缘牦牛山组底砾岩之上的流纹岩(B743-2)中岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值为423.2±1.8Ma,盆地西缘牦牛山组底砾岩之上的流纹岩(B820-1)中岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值为408.2±2.4Ma,盆地西缘和南缘牦牛山组中上部碎屑岩中流纹岩夹层(B705-1和B656-1)的岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值分别为404.9±4.8Ma和399.6±2.8Ma。它们代表了牦牛山组不同层位火山岩的形成年龄,由此可以限定水泥厂地区牦牛山组形成时间为400～423Ma。上述年代学结果较为精确地限定了东昆仑早古生代洋盆关闭的构造年代。流纹岩中2486～920Ma元古代继承锆石的发现,说明东昆仑南的变质基底和扬子板块变质基底类似,是晋宁期0.9～1.0Ga罗迪尼亚超大陆形成时发育起来的。     

北大巴山超基性、基性岩墙和碱质火山杂岩形成时代的新证据及其地质意义

北大巴山早古生代地层广泛出露一套超基性、基性岩墙和碱质火山杂岩(包括碱性玄武岩和粗面岩),为研究北大巴山早古生代构造演化提供了重要的载体。本文通过利用锆石U-Pb定年和金云母~(40)Ar/~(39)Ar同位素定年方法对它们的形成时代进行了系统研究,结合地球化学特征探讨它们的成因及构造意义。通过对岚皋县和镇坪县的两个辉绿岩墙开展锆石U-Pb定年,分别获得它们的年龄为399±1Ma和451±4 Ma,是研究区目前已报道的有关超基性、基性岩墙最年轻和最老的就位时代。地球化学分析结果表明,它们的主量元素与区内其他基性岩墙位于同一演化趋势线上,微量和稀土元素地球化学特征相似,类似于OIB的特征,表明它们来自相同的地幔源区。因此,研究区内基性岩墙侵入事件最早开始于晚奥陶世中期(约450Ma),结束于早泥盆世晚期(约400 Ma),期间经历了多次岩浆侵入活动。对与碱性玄武岩共生的火山碎屑岩中金云母晶屑进行~(40)Ar/~(39)Ar同位素定年,获得年龄446±3Ma,代表了火山喷发时间,表明碱性玄武质岩浆喷发活动与基性岩浆侵入事件大致同时发生。对粗面岩进行SHRIMP锆石U-Pb定年虽未获得准确的岩浆结晶年龄,但较年轻锆石年龄(165±3Ma和229±2Ma)的存在,暗示其形成时代可能属于中生代。系统的年代学研究表明,北大巴山地区早古生代地层中的超基性、基性岩墙和碱性玄武质火山杂岩为同期岩浆活动的产物,最早开始于450Ma,经历了多期火山喷发和岩浆侵入活动(450~400 Ma),结束于早泥盆世晚期(~400Ma)。而粗面岩与上述岩石不是同一期岩浆活动产物,研究区不存在双峰式火成岩组合,它们可能形成于中生代,属于南秦岭中生代岩浆活动的产物,为南秦岭、北大巴山中生代成矿作用提供物源。     

东昆仑早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)方法,对东昆仑五龙沟地区花岗岩样品进行了锆石 U-Pb 定年研究。结果表明,黄龙沟中部的糜棱岩化二长花岗岩(B20-14)中岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(417.7±2.0) Ma,黄龙沟上部的糜棱岩化二长花岗岩(B21-2)中岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(419.7±2.3) Ma,深水潭粗中粒二长花岗岩(B20-8)中岩浆锆石206Pb/238U 年龄平均值为(419.9±2.0) Ma,红旗沟中部的粗中粒二长花岗岩(B25-9)岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(419.0±2.0) Ma。它们代表了五龙沟地区所研究花岗岩的形成年龄,其形成时代均为晚志留世,记录了东昆仑早古生代的岩浆活动。本文获得的东昆仑五龙沟地区的晚志留世花岗岩可能与东昆仑早古生代洋盆闭合后的碰撞造山作用有关。花岗岩中1861 Ma、1666 Ma古元古代继承锆石的发现,表明东昆仑造山带的基底物质为古元古代。     

吉林中部伊通地区放牛沟火山岩的形成时代及其地质意义

对伊通地区的放牛沟火山岩,以及后期侵入该火山岩的后庙岭花岗质侵入体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。3个样品中的锆石均呈自形-半自形晶,CL图像显示出明显的岩浆振荡生长环带,结合大多数锆石具有较高的Th/U比值(0.23~3.55),暗示了它们的岩浆成因。放牛沟火山岩由变玄武安山岩和变安山岩组成,其中变安山岩样品中锆石22个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分为3组:420±4 Ma,402±3 Ma及280±1 Ma,其中280±1 Ma代表了安山岩的形成年龄;变玄武安山岩样品中锆石30个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分为两组:401±1 Ma及279±1 Ma,后者代表了玄武安山岩的形成年龄;后庙岭花岗质侵入体中锆石18个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为256±2 Ma。上述锆石U-Pb定年结果表明,放牛沟火山岩形成于早二叠世,而非前人认为的早古生代。对后庙岭侵入体的定年结果,进一步暗示放牛沟多金属硫铁矿床的成矿时代为二叠纪。