吉林中部敖花村角闪辉长岩锆石U-Pb定年、Hf同位素和岩石地球化学特征

古太平洋板块的俯冲在欧亚大陆东缘的区域构造演化中发挥了重要作用,但其发生的时间尚不清楚。本文报道了吉林中部新发现的敖花村角闪辉长岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成和岩石地球化学数据。锆石U-Pb定年显示,角闪辉长岩形成于早侏罗世(180.3±2.3 Ma),锆石εHf(t)值高且均一(9.6～11.3)。岩石地球化学分析显示样品低Si和Al,高Fe、Mg和Ca,富集轻稀土和大离子亲石元素(如Rb、Ba、U、K和Sr),亏损重稀土和高场强元素(如Nb、Ta和Ti),具有弱Eu负异常(δEu=0.67～0.98)。岩石起源于板片流体交代的亏损岩石圈地幔,形成过程中分离结晶、地壳混染和堆晶作用不明显。结合东北地区东段早中生代火成岩组合及时空分布,认为古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲开始于早侏罗世,敖花村角闪辉长岩形成于与古太平洋俯冲密切相关的弧后环境。     

新疆西准噶尔玉什喀腊岩体的地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素:对古亚洲洋闭合的制约

玉什喀腊岩体位于新疆西准噶尔北部,西伯利亚板块与准噶尔板块交界的板块缝合带中,岩石类型由辉长岩、角闪辉长岩、闪长岩和石英闪长岩组成,它们侵入于中泥盆统蕴都喀拉组中。根据LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果,角闪辉长岩的年龄为(364±1)Ma,代表了该岩体的形成年龄。锆石的εHf(t)值变化范围为4.3~11.5,加权平均值为(9.0±1.2),显示其原岩来源于地幔物质,其一阶段Hf模式年龄TDM1为529~827 Ma(平均值为(629±95)Ma),指示其原岩为寒武-早寒武基底。根据野外地质关系和地球化学特征推断玉什喀腊岩体形成于岛弧环境或活动陆缘环境,在西准噶尔西北部地区,于晚泥盆世发育岛弧岩浆作用,洋陆俯冲事件己基本结束,指示古亚洲洋闭合时间不早于364 Ma。     

西藏赛角铜金矿闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学特征及成矿意义

赛角铜金矿是西藏多龙超大型铜金矿集区的组成矿床之一,目前对其成岩成矿时代、矿床成因等方面的认识程度还很低,制约了对多龙矿集区成矿潜力的全面认识。对赛角闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素、全岩主量和微量元素、锆石Hf同位素测试。测得闪长岩中锆石U-Pb年龄为120.5±1.2Ma,该年龄被解释为岩浆结晶年龄。全岩主量和微量元素分析显示,闪长岩为中钾—高钾钙碱性岩石,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,具有活动大陆边缘弧岩浆岩的特征。锆石Hf同位素分析结果表明,锆石εHf(t)值为+5.4~+12.1,平均值为+9.0,二阶段Hf模式年龄为373~743Ma,平均值为545Ma,表现出明显的幔源特征。赛角铜金矿的形成受控于班公湖—怒江洋陆俯冲体系,成岩成矿岩浆是板片流体交代的地幔楔部分熔融形成的基性母岩浆与新生下地壳部分熔融形成的酸性岩浆混合的产物。     

东昆仑阿克楚克塞地区辉长岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑地区基性-超基性岩石的研究较薄弱,缺乏对东昆仑幔源岩浆活动及岩浆演化的整体认识。对阿克楚克塞辉长岩进行了地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究,结果显示,该岩石形成于晚三叠世早期(219.3±1.1Ma,MSWD=0.80);岩石SiO2含量为49.03%~57.26%,Mg#值为49~57,属于钙碱性系列岩石;稀土元素配分曲线为轻稀土元素富集的右倾型,富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti;εHf(t)=-1.81~3.25,锆石Hf模式年龄大于锆石结晶年龄。地球化学特征显示,阿克楚克塞辉长岩岩浆源区应为受俯冲板片流体交代的岩石圈地幔。结合区域构造背景分析,阿克楚克塞辉长岩形成于印支期造山后伸展的构造环境,继承了早期板片俯冲改造的地幔源区特征。     

浙北大银山金矿石英闪长岩体的年代学、地球化学特征及其地质意义

浙北大银山金矿位于下扬子被动陆缘与江南古岛弧的接触带附近,为一矽卡岩相关的金矿床。文章对矿区内与矿化密切相关的石英闪长岩开展了主量与微量元素、锆石U-Pb 测年以及Lu-Hf 同位素地球化学研究。研究表明,该岩体为一套高钾钙碱性-钙碱性、准铝质向过铝质过渡的岩石系列,富集大离子亲石元素（Ba、Rb、K、Sr 等）、亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti 等）,亏损重稀土元素,Eu 异常不明显,具有类似俯冲带岛弧岩石的特征。同时,该岩体具有较低的Sr/Y值,高Y和Yb含量,表明其岩浆源区的大陆地壳较薄。锆石U-Pb年龄表明,石英闪长岩的206Pb/238U加权平均年龄为144±1 Ma。锆石Lu-Hf 同位素数据表明,εHf(t)值为-5.0~-9.9,二阶段Hf 同位素模式年龄在1507~1815 Ma 之间,显示该岩体的源区物质以扬子板块下地壳为主,与长江中下游成矿带多数金矿成矿岩体具有相似的物质来源。大银山金矿与长江中下游地区的金矿化时间相近,其成矿可能受晚中生代古太平洋板块俯冲作用影响,是在陆内断裂坳陷带中不同构造环境下的响应。     

内蒙古达茂旗北部哈布齐尔金矿床石英闪长玢岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

哈布齐尔金矿床是近年来在内蒙古达茂旗北部地区新发现的一个金矿床。对矿区内与成矿密切相关的石英闪长玢岩开展了岩石学、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素组成研究。锆石U-Pb年龄结果表明,石英闪长玢岩的锆石206Pb/238U年龄加权平均值为431.8±3.6Ma,代表其就位发生在早志留世。主量元素数据显示,石英闪长玢岩具有中等含量SiO2、低K2O、高Na2O、相对富镁等特征,属于低钾拉斑-钙碱性系列,A/NK值介于1.61~2.33之间,A/CNK值介于0.83~1.07之间,具有准铝质特征;微量元素含量以富集大离子亲石元素Ba、Rb、K、Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等为特征,明显亏损重稀土元素,但Eu异常不明显;Lu-Hf同位素分析结果显示,它们具有正的εHf(t)值(+6.4~+10.9)和年轻的二阶段亏损地幔模式年龄(1014~718Ma)。结合区域构造演化历史和矿床地质特征,认为哈布齐尔金矿成矿与早志留世石英闪长玢岩岩浆作用密切相关,初始岩浆可能源于俯冲洋壳脱水熔融产生的熔体与地幔楔交代的产物,成岩成矿环境为早古生代古亚洲洋板块向华北板块俯冲的岛弧环境。     

内蒙古乌拉特中旗北七哥陶辉长岩SHRIMP锆石 U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

内蒙古乌拉特中旗温更地区北七哥陶辉长岩岩体由橄榄辉长岩和角闪辉长岩组成,主要造岩矿物为橄榄石、辉石、斜长石及角闪石等.锆石SHRIMP U-Pb同位素定年结果表明,橄榄辉长岩形成于269±8Ma,为晚古生代华北板块北缘岩浆活动的产物.橄榄辉长岩和角闪辉长岩具有相似的稀土元素、微量元素以及同位素特征,即:轻稀土元素( LREE)富集的右倾平滑配分模式;大离子亲石元素(LILE)K、Sr、Ba明显富集,高场强元素(HFSE) Nb、Ta、U、Th相对亏损,但Zr-Hf不亏损;87Sr/86Sr(t)平均值分别为0.706776和0.706960,εNd(t)平均值分别为-8.8和-8.9,206pb/204Pb、207pb/204Pb、208Pb/204Pb比值的平均值分别为17.2019和17.2277、15.4252和15.4524、37.3082和37.4724,在s7 Sr/86Sr(t)-143Nd/144 Nd (t)图解上,北七哥陶辉长岩都落在了EMI型富集地幔附近.根据以上事实,结合区域资料表明,橄榄辉长岩和角闪辉长岩产于后碰撞的构造环境,并且来自相同的岩浆源区,主要继承了华北陆块内部EMI型富集地幔,可能受到了古亚洲洋俯冲消减过程中再循环下地壳组分对岩石圈地幔的改造.     

黑龙江东部依兰珠山变辉长岩的年代学、地球化学及其构造意义

对黑龙江东部依兰珠山变辉长岩进行了锆石年代学和地球化学研究,以确定其形成时代、成因及构造背景。变辉长岩锆石均呈自形-半自形晶,具典型的条痕状吸收特征和较高的Th/U比值(0.20~0.86),暗示其岩浆成因。LA-ICP-MS U-Pb测年结果为(256±3)Ma,表明珠山变辉长岩形成于晚二叠世。地球化学特征显示变辉长岩具有贫硅,富镁、铁、铝、钙的特征;其轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(Rb、Ba)富集,重稀土元素(HREEs)和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf和Ti)亏损。结合区域地质资料,认为珠山变辉长岩为俯冲流体交代地幔楔的产物,其形成可能与古大洋板块的俯冲作用有关,暗示佳木斯地块与松嫩地块在晚二叠世之前尚未碰撞拼合。     

粤北石人嶂钨矿区角闪辉长岩地球化学、年代学特征及其地质意义

石人嶂钨矿区发育的角闪辉长岩与钨矿密切共生,研究该矿区对认识粤北地区区域地质演化、深部岩浆信息以及区域基性岩与成钨作用关系研究意义重大,但到目前为止,尚未开展相关系统的研究。文章报道了角闪辉长岩的锆石和磷灰石U-Pb年代学、地球化学资料。磷灰石U-Pb年龄指示角闪辉长岩的结晶年龄为（171±14） Ma,形成于燕山早期晚阶段古太平洋板块俯冲背景下的岩石圈伸展的构造环境,其中,锆石为捕获锆石,具有3组年龄,分别记录了区域古元古代陆核增生,新元古代古华南板块的聚合和裂解,早中生代华南板块与华北板块,印支地块聚合的后造山伸展等多起构造事件。角闪辉长岩具有低Si、K、Mn,高Ca、Fe、Mg、Na、Ti的特征,富集Rb、Ta、Zr、Ti等,亏损Ba、Nb、Sr、Hf、Be、Cs、U、Th等元素,表明其源区具有E-MORB型富集地幔的属性。角闪辉长岩的形成主要受控于软流圈地幔的部分熔融。同时,由于角闪辉长岩的高氧逸度的特征及其较石人嶂钨矿成矿更早,角闪辉长岩的存在可能主要是为后期的钨矿化的叠加提供部分Ca、Fe等元素,并为富矿流体的运移提供通道。     

辽宁树基沟铜锌矿床黑云斜长角闪片麻岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

树基沟铜锌矿床是太古宙花岗-绿岩带中与火山岩有关的块状硫化物矿床（VMS）。本次对赋矿围岩黑云斜长角闪片麻岩开展了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,主量元素、微量元素和Hf同位素分析。锆石U-Pb定年结果表明,黑云斜长角闪片麻岩原岩结晶年龄为（2 549.4±5.6） Ma,可近似代表树基沟铜锌矿床成矿时代。地球化学研究表明,岩石富集大离子亲石元素（LILE）、亏损高场强元素（HFSE）、轻稀土富集、重稀土亏损,为一套岛弧环境的火山沉积岩。黑云斜长角闪片麻岩ε_Hf（t）值为5.0~8.7,单阶段模式年龄T_{DM 1}值为2 527~2 649 Ma,指示其源区主要亏损地幔物质,树基沟地区可能存在新太古代地壳增生事件。结合前人研究成果,认为树基沟铜锌矿床成矿于板块俯冲环境,地幔部分熔融形成富含贱金属岩浆向上运移、汇聚、喷发、固结成岩,后经海水淋滤下渗成矿元素富集二次喷发成矿,并经后期鞍山运动变质变形作用的产物。     

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。     

锆石变生特性及其类型划分

利用物理测试方法，如Ｘ衍射和红外光谱等方法，测定锆石结构的完整性，进而划分锆石类型。文中指出，随着锆石的结晶程度变差而衍射峰变弱，甚至消失。在红外分析中利用图谱上的６１０ｃｍ（－１）处的吸收峰的变化确定锆石的变生程度是既方便又经济的有效方法，根据该处的吸收峰参数计算出变生系数（Ｈ／Ｍ），从而引出锆石从全结晶形态到强变生状态的变化特征，以达到解决它们有关问题的目的。     

锆石U-Pb同位素测年原理及应用

U-Pb法是国内目前最重要的同位素测年方法.通过分析锆石U-Pb同位素测年的基本原理、不同成因锆石的特征及常用测试技术,综述了该方法在母岩形成年龄、地质演化事件、碎屑沉积物来源、沉积时代等方面的应用.指出锆石微区U-Pb年龄测定技术的引进对我国的地质科学研究起到了巨大的推动作用,并且其应用领域仍在进一步扩展.     

西藏纳如松多铅锌矿床成矿岩体形成机制:岩浆锆石证据

纳如松多铅锌矿床位于拉萨地块中部隆格尔-工布江达断隆带中段,以发育隐爆角砾岩型和矽卡岩型铅锌矿化为特征.西矿段与矽卡岩型铅锌矿化相关的岩体为粗斑和细斑两种石英正长斑岩,对其锆石进行的U-Pb 定年、稀土元素、Lu-Hf同位素和锆石群型特征分析表明,粗斑石英正长斑岩侵位于(62.54±0.77) Ma,细斑石英正长斑岩侵位于(62.47±0.91)Ma;锆石稀土元素具有相似的左倾配分模式和Ce正异常、Eu负异常,在U/Yb-Y图解上均落于陆壳锆石范围;粗斑石英正长斑岩的176Hf/177Hf介于0.282577～0.282803,εHf(t)变化于-5.58～+2.21,反映岩浆来源于地壳物质的部分熔融,并有地幔物质的加入;锆石群型特征显示粗斑和细斑石英正长斑岩为地壳地幔混合岩浆成因的花岗岩.上述结果说明纳如松多铅锌矿床的岩浆侵入与成矿作用发生于印度-亚洲大陆碰撞造山的主碰撞期.由于印度陆壳随回转的新特提斯洋壳板片一起向拉萨地块之下陡俯冲,并产生异常热源,诱发了地幔物质上涌和上覆地壳部分熔融,形成的地幔地壳混合成因岩浆经结晶分异演化后上升侵位,形成矿区内粗斑和细斑两种石英正长斑岩及相关的铅锌矿化.     

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.     

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。     

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。     

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     

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.