高压-超高压变质岩石中石榴石的环带和成因

在俯冲带变质过程中,石榴石是高压-超高压变质榴辉岩和片麻岩的常见变质矿物。由于石榴石具有难熔和流体中的低溶解能力的特点,通常可以很好地保存下来,并且能够保留复杂的化学成分环带,以及不同类型的矿物或流体包裹体,为解释石榴石寄主岩石经历的变质演化历史提供了重要信息。石榴子石的主微量元素成分受控于很多因素,如全岩成分、变质的温压条件、控制石榴子石形成的相关变质反应、与石榴子石共生的矿物种类和成分等。因此,在利用石榴石探讨超高压变质的演化历史时,对石榴石进行系统的主要元素、微量元素、氧同位素以及矿物包裹体分析,以及相互间的成因关系。同时,对石榴石中的锆石或独居石包裹体并进行原位U-Pb定年和微量元素分析,可以为变质石榴石的形成时代提供直接的时间制约。深入研究超高压变质岩中石榴石的生长阶段,不仅可以为含石榴石寄主岩石的变质过程提供岩石学和地球化学证据,而且对于理解石榴石的形成机制、生长规律及其变质化学动力学过程具有重要的科学意义。     

山东昌乐刚玉中锆石包裹体的地球化学特征

玄武岩中刚玉巨晶形成过程与壳幔相互作用有关,因此对其研究具有极高的科学价值。虽然多年来众多学者对新生代碱性玄武岩中刚玉在包裹体、地球化学等方面做了大量工作,但是到目前为止大家尚未就刚玉巨晶成因达成统一认识。本文通过扫描电镜对压碎后的刚玉进行观察,发现刚玉中含有锆石包裹体。为了进一步探究山东昌乐刚玉巨晶的成因,本文对包裹在刚玉巨晶中的锆石进行了氧同位素、微量元素、Lu-Hf同位素的分析。因为刚玉具有致密的晶格,锆石包裹体不会在碱性玄武岩浆的高温作用下Pb丢失,所以锆石包裹体的U-Pb年龄可以代表刚玉的结晶年龄。本次得到的年龄数据为(15.5±0.4)Ma,与宿主玄武岩的喷发年龄一致,并且与寄主玄武岩有一致Hf、O同位素,说明刚玉形成与岩浆作用有关。与此同时,锆石包裹体与同产区的锆石巨晶具有一致的Hf同位素和微量元素特征说明刚玉巨晶与锆石巨晶在形成上关系密切。虽然部分锆石微量元素具有壳源特征,综合本次试验所有结果(δ18OVSMOW=4.31‰~6.10‰,?Hf(t)=5.9~11.1,∑REE=53~1854μg/g)山东昌乐刚玉中锆石包裹体以地幔特征为主。     

锆石地球化学特征及地质应用研究综述

介绍并对比了用于锆石等副矿物测试的离子探针、激光探针、电子探针、质子探针等几种微区原位测试技术各自的特点.锆石U-Pb定年实现了对同一锆石颗粒内部不同成因的锆石域进行原位年龄的分析,给出了有关寄主岩石的源岩、地质演化历史等重要信息,为地质过程的精细年龄框架的建立提供了有效的途径.锆石微量元素、同位素特征是译解岩石来源和成因的指示器.锆石Hf同位素已成功地用于地球早期历史、岩浆来源、壳幔相互作用、区域大陆地壳增长的研究等;锆石氧同位素组成能有效地约束壳幔相互作用和示踪岩浆来源等.     

热液锆石U-Pb定年与石英脉型金矿成矿时代:评述与展望

石英脉型金矿床是最重要的金矿床类型之一,对其成矿时代的精确测定却一直是一道难题.近年来同位素质谱技术的发展使得通过含金石英脉中热液锆石的U-Pb定年来精确限定石英脉型金矿床成矿时代成为可能.但含金石英脉中的锆石组成通常较复杂,除有热液锆石外,还可能出现从围岩中捕获的岩浆锆石和变质锆石.锆石成因和组成的这种复杂性,经常导致所获得的U-Pb年龄数据难以解释或缺乏明确的地质意义.因此石英脉型金矿床锆石U-Pb定年的关键是有效区分从成矿流体中直接生长的热液锆石和从围岩中捕获的岩浆锆石或变质锆石.通过锆石形貌、结构、微量元素组成(含稀土元素)、矿物或流体包裹体特征等的系统分析和综合研究,可以较好地区分含金石英脉中的不同成因锆石.在此基础上利用先进的SHRIMP或LA-ICPMS锆石U-Pb分析技术对石英脉中的热液锆石进行微区原位定年,可以获得石英脉型金矿床可靠的成矿年龄.     

大陆俯冲隧道壳幔相互作用:来自苏鲁造山带橄榄岩的锆石学证据

大陆碰撞造山带石榴橄榄岩作为超高压变质地体的重要组成部分之一,记录了大陆俯冲带之上地幔楔的组成和演化、壳-幔相互作用、流体-岩石相互作用及俯冲带化学地球动力学等重要信息。我们在锆石岩相学研究的基础上,对苏鲁造山带腾家橄榄岩及其寄主片麻岩不同锆石区域进行了U-Pb定年、微量元素和Hf-O同位素联合原位分析。滕家橄榄岩呈块状产于超高压花岗质片麻岩中,主要矿物组成为橄榄石+斜方辉石+尖晶石+铬铁矿+角闪石+蛇纹石±绿泥石±白云石±锆石。锆石具有明显的核-(幔)-边结构。残留岩浆锆石具有振荡环带或模糊的振荡环带,主要为新元古代U-Pb年龄,同时含有少量中、古元古代的U-Pb年龄。它们具有高的Th/U比值(0.1)和陡峭的MREE-HREE配分,包含石英、磷灰石和斜长石包裹体。残留岩浆锆石的U-Pb年龄、微量元素和Hf-O同位素组成与大别-苏鲁造山带超高压变质岩的原岩锆石相似。因此,这些残留岩浆锆石可能是被来自深俯冲大陆地壳脱水产生的交代流体物理搬运到橄榄岩之中。相反,交代生长锆石具有弱分带或无分带,U-Pb年龄为(220±2)~(231±4)Ma,略低于大别—苏鲁造山带超高压变质作用时间。它们具有相对低的Th/U比值(0.1)、HREE含量、陡的MREE-HREE配分、负的Eu异常和低的δ18O值(-11.3%~0.9‰),包含石英和磷灰石包裹体。因此,这些锆石在深俯冲大陆地壳折返初期从交代流体中新生长。不论残留岩浆锆石还是交代生长锆石,其微量元素和Hf-O同位素组成都与寄主片麻岩明显不同,可见,交代流体不是直接来自寄主片麻岩,而是深俯冲大陆地壳的脱水流体。交代流体亦造成显性交代,形成角闪石、蛇纹石和绿泥石等交代成因矿物。总之,滕家橄榄岩经历了来自深俯冲大陆地壳在折返初期变质脱水形成的富水流体的交代作用。在大陆俯冲隧道的板块-地幔界面,这些地壳来源的流体不仅携带Zr和Si等化学组分,而且把深俯冲地壳来源的微小锆石颗粒迁移进入橄榄岩。因此,造山带橄榄岩通过化学迁移(溶解元素)和物理迁移(微小矿物颗粒)等机制记录了大陆俯冲带的壳幔相互作用。流体-橄榄岩反应是大陆俯冲带壳幔相互作用的基本机制。     

锆石微量元素的理论基础及其应用研究进展

锆石是地质学研究中最重要的副矿物,其分布广泛、物理、化学性质稳定,记录了结晶时的年龄、温度、氧逸度以及O-Hf-Si-Zr-Li等多元同位素和微量元素信息,被广泛运用于地球科学的研究中。近年来,随着分析技术的发展,研究者在获取锆石年龄的同时也获取了大量锆石微量元素数据,这些数据的积累推动着研究者对锆石微量元素理论研究的不断深入,并取得了一系列重要进展,如发现锆石微量元素组成受锆石本身的晶格特点主导,符合晶格应变模型和类质同象替代机制;发现锆石微量元素组成受到熔体成分演化影响,锆石结晶时的熔体微量元素组成往往不等同于全岩;发现锆石内部的微量元素不均一特征(矿物包裹体、热点、蜕晶化作用等)可能会严重影响锆石的微量元素组成,继而建立了"干净锆石"的判别指标和筛选机制。此外,锆石微量元素的应用研究也取得了长足进展,研究者们不断尝试通过各类锆石微量元素指标、图解、分配系数,识别母岩浆物理化学性质、反演母岩浆组成,大大推动了锆石微量元素在示踪岩浆源区和岩浆过程中的应用。然而,由于锆石微量元素组成受控于多种因素,使得锆石微量元素在实际应用当中常常面临着多解性问题、重叠问题和分配系数的选择问题,在一定程度上影响了锆石微量元素应用研究的可靠性。未来的锆石微量元素研究将不满足于使用传统的低维指标和图解以及分配系数,而将在充分吸收传统方法精华的基础上,从海量数据与更高的维度中寻找元素之间相关性,基于热力学定律揭示新原理,基于更高空间分辨率揭示动力学因素的影响,从数据驱动和理论驱动的全新视角下深入揭示隐藏在锆石微量元素中的信息。     

青藏高原拉萨地块松多榴辉岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及锆石中的包裹体

拉萨地块榴辉岩样品中的锆石SHRIMP U-Pb年龄值为(242.4±15.2)～(291.9±12.8)Ma,平均261.7Ma±5.3Ma。所有锆石均含有大量的包裹体,主要分布在锆石核部。最常见的矿物包裹体是石榴子石,其次为石英、磷灰石、金红石和绿辉石,可见角闪石、榍石、多硅白云母和钠长石。包裹体具3种组合:榴辉岩相(Grt Omp Rt Phe)、角闪岩相(Amp Spn Ab)和不确定相(Qtz Ap)。锆石中的矿物包裹体与岩石中对应矿物的成分相同。包裹体集中在锆石核部和榴辉岩相矿物的大量出现表明锆石生长发生于变质峰期或峰期之后不久。锆石的Th/U比值均很低,具变质成因锆石的典型特征。区域地质资料对比表明,榴辉岩的原岩可能形成于石炭纪—二叠纪早期,是古特提斯洋盆裂解的产物。     

大兴安岭南段前进场岩体锆石U-Pb年龄、地球化学及其地质意义

前进场岩体位于大兴安岭南段,主要岩石类型为黑云母二长花岗岩,是道伦达坝铜钨锡银矿床的赋矿围岩之一.本文对前进场岩体开展了岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、锆石Lu-Hf同位素及矿物地球化学研究.锆石U-Pb定年结果表明前进场岩体形成于278～279 Ma,为早二叠世岩浆活动产物.岩石地球化学特征显示其S...     

皖南蛇绿岩套辉长岩锆石U-Pb定年以及元素和氧同位素研究

对皖南蛇绿岩套辉长岩分别进行锆石微区U-Pb定年、全岩主微量元素分析和Sr-Nd同位素分析、矿物氧同位素分析。结果表明，皖南蛇绿岩存在3个时代的岩浆锆石，对应的U-Pb年龄分别为891±13 Ma,826±4 Ma和764±10 Ma。元素和Sr-Nd同位素地球化学特征显示出明显的岛弧岩浆岩特征，表明辉长岩来源于俯冲带上覆地幔楔的部分熔融。矿物氧同位素分析表明，辉长岩遭受了亚固相高温热液蚀变。笔者解释辉长岩构造就位年龄为891±13 Ma，在826±4 Ma受到前裂谷期岩浆活动的改造，并在764±10 Ma受到同裂谷岩浆活动的影响而发生亚固相热液蚀变。     

中国大陆科学钻探（CCSD）主孔超高压变质岩副矿物锆石中的流体包裹体研究

中国大陆科学钻探工程主孔位于苏鲁超高压变质地体南部,钻孔穿过的超高压岩石主要有榴辉岩、正、副片麻岩、石榴橄榄岩、角闪岩,以及少量片岩和石英岩。锆石是超高压岩石中的常见副矿物,按成因可以分为原岩锆石、变质(增生)锆石和新生锆石。这三类锆石中普遍含有矿物包体和少量流体包裹体,它们记录了超高压岩石经历的进变质、超高压变质和退变质期间流体作用的信息。锆石中的流体包裹体具有以下特征:(1)原岩锆石核部常见原生H2O和H2O-CO2包裹体,H2O包裹体的组成和盐度变化较大;而沿原岩锆石裂隙有时还有次生H2O-CO2和(或)CO2包裹体;(2)在变质锆石或锆石的变质增生带(幔部或边部)仅偶尔发现与超高压矿物包体共生的H2O-CO2包裹体;(3)榴辉岩,特别是片麻岩可以含大量微粒新生锆石,其中偶尔可见低盐度的H2O±CO2包裹体;(4)锆石中流体包裹体的丰度与主岩氧同位素值存在一定相关性:即具有很低δ18O值的岩石所含锆石中流体包裹体特别丰富,而具有正常氧同位素组成的岩石中锆石很少或不合流体包裹体;结合原岩锆石、变质锆石和新生锆石中均有中低盐度的H2O和H2O-CO2包裹体存在,反映了在大陆深俯冲-折返过程中变质流体具有继承性。H2O和H2O-CO2包裹体的等容线全都从根据矿物温压计获得的变质峰期压力-温度区间下部通过,推测在进变质-超高压变质峰期捕获的流体包裹体随后受到了改造。在进变质-超高压变质和退变质期间变质流体的存在促进了原岩锆石不同程度地受到溶蚀、变质增生和变质锆石、新生锆石的形成。     

Strategies towards robust interpretations of in situ zircon oxygen isotopes

Oxygen isotopes are a versatile tool to address a wide range of questions in the Earth sciences. Applications include geothermometry, paleoclimatology, tracing of geochemical reservoirs, fluid-rock interaction, magmatic petrogenesis, and identification of extra-terrestrial materials. Zircon arguably provides one of the most robust records of primary magmatic O isotope ratio due to low diffusion rates in crystalline grains. The ability to correlate zircon O isotopes with temporal and petrogenetic information (e.g. U-Pb geochronology, Lu-Hf isotopes, and trace elements) makes this mineral a key archive for understanding Earth’s crustal evolution. Consequently, zircon O isotope geochemistry has found widespread usage to address fundamental questions across the earth and planetary sciences. The general apparent ease of O isotopic acquisition through the advancement of rapid in situ techniques (i.e. secondary ion mass spectrometry; SIMS) and associated dedicated national laboratories has led to the generation of large O isotopic data sets of variable quality, highlighting the importance of a coherent workflow for data collection, reduction, and presentation. This paper presents a set of approaches for measurement, assessment, and reporting of zircon O isotope data. The focus in this contribution is on in situ analysis via secondary ion mass spectrometry using large geometry instruments, but other commonly used techniques are briefly reviewed for context. This work aims to provide an analytical framework necessary for geologically meaningful interpretation of O isotope data. In addition, we describe inherent geological (e.g. radiation-induced disturbance of the zircon O isotopic system) and analytical (e.g. fractionation due to sample topography effects) challenges and outline means to identify and avoid such issues as a prerequisite to the generation of robust primary O isotopic signatures for geological interpretation.     

北苏鲁威海地区伟晶岩的形成过程及其与超高压岩石深熔作用的成因关系

在北苏鲁超高压变质带的威海地区,普遍发育与含黑云母正片麻岩深熔作用存在密切成因关系的伟晶岩,它们主要以规模不一的脉体、无根不规则的透镜体赋存于超高压的含黑云母正片麻岩中.锆石中矿物包体的激光拉曼鉴定、锆石阴极发光图像分析、不同性质锆石微区U-Pb定年以及锆石原位微量元素和Lu-Hf同位素测试等综合研究结果表明,伟晶岩 (WH19) 中的锆石成因相对复杂,可划分为两种类型:第一类具有强发光效应 (白色) 的继承性岩浆结晶锆石的核 (Ic)、强发光效应 (灰白色) 新生岩浆结晶锆石的幔 (m) 和相对弱发光效应 (黑色) 的岩浆结晶锆石的边 (r);第二类具有强发光效应 (灰白色) 新生岩浆结晶锆石的核 (c) 和相对弱发光效应 (黑色) 的岩浆结晶锆石的边 (r).其中继承性岩浆结晶锆石核部 (Ic) 的矿物包体为Qtz + Kfs + Pl + Ap,与围岩含黑云母正片麻岩的基质矿物组合十分相似.继承性岩浆结晶锆石核部 (Ic) 记录的~(206)Pb/~(238)U年龄为769～228 Ma, 所组成的不一致线的上交点年龄为788±21 Ma,下交点年龄为225±20 Ma,这两组年龄分别与围岩含黑云母正片麻岩的原岩形成时代和超高压变质时代完全一致,表明该类继承性岩浆锆石来源于围岩含黑云母正片麻岩.新生岩浆结晶锆石的核部 (c) 和幔部 (m) 的矿物包体为Qtz + Kfs + Ap,与伟晶岩的基质矿物组合相似,记录的~(206)Pb/~(238)U年龄为223～217 Ma, 谐和年龄为219.5±1.4 Ma,应代表伟晶质岩浆的形成年龄或新生岩浆的初始结晶年龄.这组年龄比含黑云母正片麻岩的超高压年龄偏新,表明深熔作用应滞后于苏鲁地体超高压变质时代,更有可能发生于构造折返麻粒岩相升温减压退变质阶段.新生岩浆结晶锆石的边部 (r) 矿物包体相对较少,记录的~(206)Pb/~(238)U年龄为217～211 Ma, 谐和年龄为214.6±1.7 Ma,应代表伟晶质岩浆结晶结束的时代.继承性岩浆结晶锆石 (Ic) 的176Lu/177Hf = 0.00031～0.00360,~(176)Hf/~(177)Hf(t) = 0.282051 ～0.282348,εHf(t) = -8.3～2.4,T_(DM2) = 1.43～2.02 Ga,与围岩含黑云母正片麻岩中岩浆结晶锆石的Lu-Hf同位素特征完全一致,这进一步充分证明了新元古代含黑云母正片麻岩是深熔作用形成的伟晶质岩浆的母岩.麻粒岩相退变质阶段形成的新的岩浆结晶锆石的核部 (c) 和幔部 (m) 与继承性岩浆结晶锆石的Hf同位素特征存在明显差异,176Lu/177Hf = 0.00031～0.00099,~(176)Hf/~(177)Hf(t) = 0.282175～0.282225,εHf(t) = -16.7～-14.9,T_(DM2) = 1.91～2.0 Ga,表明在麻粒岩相退变质阶段,围岩含黑云母花岗岩的深熔作用是在开放体系条件下进行的.与新生岩浆结晶锆石核部 (c) 和幔部 (m) 对比,新生岩浆结晶锆石的边部 (r) 具有偏低的~(176)Hf/~(177)Hf(t)、εHf(t) 和更加离散的176Lu/177Hf(t) 值,176Lu/177Hf(t) = 0.00059～0.00288,~(176)Hf/~(177)Hf(t) = 0.282110～0.282168,εHf(t) = -20.6～-17.3,T_(DM2) = 2.03～2.21 Ma,表明伟晶质岩浆在临近结晶结束时仍然处在一个相对开放的体系条件.     

Hydrothermal-metasomatic and tectono-metamorphic processes in the Isua supracrustal belt (West Greenland): a multi-isotopic investigation of their effects on the earth’s oldest oceanic crustal sequence

Despite superimposed metamorphic overprinting and metasomatic alterations, primary volcanic features remain preserved in low-strain domains of mafic volcanic sequences in the western Isua supracrustal belt (ISB, West Greenland). These basaltic successions represent the hitherto oldest known fragments of oceanic crust on Earth. Early Archean metasomatic fluids, rich in light rare earth elements (LREE), Th, U, Pb, Ba, and alkalies, invaded the supracrustal package and distinctively altered the basaltic sequences. Field relationships, source characteristics traced by Pb isotopes, and geochronological results provide indications that these fluids were genetically related to the emplacement of tonalite sheets into the ISB between 3.81 and 3.74 Ga ago. Subsequent early Archean metamorphism homogenized the mixed primary and metasomatic mineral parageneses of these metavolcanic rocks. Allanite occurs as the most characteristic and critical secondary metasomatic-metamorphic phase and is developed in macroscopically discernible zones of increased metsomatic alteration, even in domains of low strain. Because of its high concentration of LREE, Th, and U, this secondary mineral accounts for much of the disturbances recorded by the Sm-Nd and Th-U-Pb isotope systematics of the pillowed metabasalts.The supracrustal sequences were tectono-metamorphically affected to varying degrees during a late Archean, ∼2.6- to 2.8-Ga-old event, also recognized in the adjacent gneiss terranes of the Isuakasia area. The degree to which bulk rocks were isotopically reequilibrated is directly dependent on the different relative contributions of allanite-hosted parent-daughter elements to the overall whole-rock mass budget of the respective isotope systems. Although low-strained (initially only weakly metasomatized) pillow basalts remained more or less closed with respect to the U-Pb and Rb-Sr systems since ∼3.74 Ga, the Sm-Nd system appears to have been partially opened on a whole-rock scale during the late Archean event. This diversified behavior of the whole-rock isotope systems with respect to late Archean overprinting is explained by the combination of mass budget contributions of the respective elements added during metasomatism and the partial opening of metasomatic macroenvironments during late Archean recrystallization processes with associated renewed fluid flow. In reactivated zones of high strain, where primary metasomatic alteration is most prominently developed, late Archean partial resetting also of the U-Pb isotope system on a whole-rock scale occurred. This is consistent with an apparent late Archean age of kyanite, which initially crystallized during the early Archean metamorphism. Its age is controlled by the U-Pb systematics of allanite inclusions, which have exchanged their isotopic properties during the tectono-metamorphic event that overprinted the oceanic crustal sequence at Isua more than 1000 myr later.These results underline the need for care in the interpretation of whole-rock geochemical data from polymetamorphic rocks in general, and from the Isua oceanic crustal sequences in particular, to constrain isotopic models of early Earth’s evolution. Likewise, this study cautions against the indiscriminate use of geochemical data of metavolcanic rocks from Isua to infer models for geotectonic settings relevant for their formation.     

碎屑锆石U-Pb年代学在地学应用中的现状

锆石U-Pb年代学作为地学研究中一种有效的定年方法,通过半个世纪的发展,已经形成了完善的理论体系和实验方法。随着其测试效率和精度不断提高,成本逐渐降低,其研究也朝更广的邻域延伸,近年来碎屑锆石U-Pb年代学在地学中得到了广泛的应用。本文重点介绍碎屑锆石U-Pb年代学在最大沉积年龄分析、物源分析、构造演化分析三方面的应用和扩展,以及碎屑锆石研究中需要注意的再循环锆石、锆石Pb丢失、锆石的滞后时间、锆石生产力差异以及分析结果存在误差导致的年龄偏差的问题。     

花岗岩研究进展

花岗岩的起源、形成的物理化学过程、结晶和分异、矿物-化学成分多样性、时空演变等是当前花岗岩研究的主题.矿物微区原位同位素分析,特别是锆石原位微区U-Pb和Hf-O同位素分析,以及岩浆作用的物理过程实验模拟是重要的研究手段.近年来,不同类型花岗岩起源和演化过程认识的深入,得益于对与花岗岩及其伴生的其它相关岩石研究的突破,以及锆石原位U-Pb和Hf-O同位素分析技术的应用.本文结合国内外花岗岩研究进展,综述了我国东南部华夏陆块上花岗岩研究中的一些问题.     

长江中下游成矿带庐枞盆地科学深钻中侵入岩年代学及地球化学研究

庐枞盆地科学钻LZSD-01是"深部探测与实验研究"专项在庐枞盆地施工的中国大陆科学钻预导孔,该钻孔终孔深度3008.29m,成功揭露了庐枞盆地的深部地质结构。本次工作对科学钻深部的隐伏正长-二长岩开展了系统的年代学、岩石学及地球化学研究。结果表明,钱铺隐伏正长-二长岩锆石U-Pb年龄分别为132.6±1.2 Ma、133.28±0.4 Ma,属于盆地砖桥火山旋回末期岩浆侵入活动的产物。岩浆岩具有硅近饱和、高铝、高碱富钾、低钛,富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素的特征,指示隐伏岩体为橄榄玄粗质岩石。结合Sr-Nd同位素特征,推测岩浆源区可能为EMI型富集地幔,元素的演化趋势显示斜长石、辉石、钛铁矿为主的矿物分离结晶作用可能是岩浆演化的主要机制。岩浆形成于板内伸展拉张的构造背景之下。     

甘肃阿克塞余石山铌钽矿区二长花岗岩成因和形成环境:来自年代学及地球化学的证据

余石山铌钽矿区位于北阿尔金-柴北缘-祁连的交汇部位，该区域构造演化复杂.为了揭示矿区内二长花岗岩的成因和形成环境，运用岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学、锆石Lu-Hf同位素等理论及技术方法对该二长花岗岩进行了系统的研究.该二长花岗岩的详细定名为中细粒似斑状黑云二长花岗岩，暗色矿物以黑云母、角闪石为主.地球化学特征表明，余石山的二长花岗岩属于钾玄质准铝质-弱过铝质系列，富集Rb、Th、K等大离子亲石元素，相对亏损Nb、Sr、P、Ti等高场强元素，稀土元素配分曲线具有明显的负Eu异常，δEu的平均值为0.57，（La/Yb）_N的平均值为11.09，说明该二长花岗岩体岩浆部分熔融程度较高.根据岩石学及地球化学特征可判断该岩体为I型花岗岩.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示，该二长花岗岩的结晶年龄为481.3±1.7 Ma，形成于早奥陶世.锆石Lu-Hf同位素分析表明，锆石ε_Hf（t）的值为+0.4~+11.8，均为正值，二阶段模式年龄的范围为675~1 308 Ma，指示其源岩主要为元古代新生地壳物质.该二长花岗岩的形成与早奥陶世时期北阿尔金洋壳俯冲中南祁连陆壳密切相关，在中南祁连陆壳边缘的余石山地区（弧后），由于洋壳俯冲导致了陆壳的伸展从而产生了裂隙，俯冲产生的熔融岩浆通过裂隙上侵而形成了该二长花岗岩岩体.      

塔里木盆地巴楚地区上泥盆统-下石炭统沉积-物源记录及其构造演化

泥盆纪-石炭纪是南天山洋-塔里木盆地北部陆缘构造演化的关键时期.选取塔里木盆地巴楚地区上泥盆统-下石炭统露头剖面,在沉积体系、碎屑组分、重矿物组合分析基础上,重点通过LA-ICP-MS分析砂岩样品.结果表明,上泥盆统-下石炭统砂岩碎屑颗粒以单晶石英为主,(变质) 结晶岩岩屑极少,物源构造属性主要指示陆块物源区;重矿物组合以锆石、电气石和TiO₂矿物等稳定重矿物为主,反映相对远距离的源汇体系和稳定的构造背景;2个年代学样品具有类似的碎屑锆石U-Pb年龄组成和Hf同位素特征,主要反映了383~479 Ma、710~932 Ma、1 752~1 936 Ma、2 419~2 597 Ma共4期构造热事件,并以前两期为主.对比研究显示,上述碎屑物源以塔里木盆地内古隆起为主,同时还可能有来自阿尔金造山带、西昆仑造山带的再旋回沉积.但并没有记录到来自盆地北侧造山带和岛弧的物源信息,说明该时期南天山洋盆并没有闭合,塔里木盆地北缘西部可能不存在洋盆的向南俯冲,晚泥盆世-早石炭世其可能为被动大陆边缘.      

Lu-Hf garnet geochronology of eclogites from the Balma Unit (Pennine Alps): implications for Alpine paleotectonic reconstructions

Three samples of eclogite from the Balma Unit, an ophiolite sheet on top of the Monte Rosa Nappe in the Pennine Alps, were investigated in terms of their P-T evolution, geochemistry, and Lu-Hf geochronology. The paleogeographic origin of this unit is controversial (North Penninic vs. South Penninic). It has been interpreted as a piece of Late Cretaceous oceanic crust, on the basis of ca. 93 Ma U-Pb SHRIMP ages of synmagmatic zircon cores in an eclogite. Trace element and isotope data suggest a mid ocean ridge (MOR) rather than an intraplate or OIB setting for the protoliths of the eclogites. Electron microprobe analyses of representative garnets show typical prograde zoning profiles. Estimated peak metamorphic temperatures of 550–600 Cº most likely did not exceed the closure temperature of the Lu-Hf system. Hence, Lu-Hf ages most likely reflect garnet growth in the studied samples. To minimize inclusion effects on age determinations, a selective digestion procedure for garnet was applied, in which zircon and rutile inclusions are not dissolved. The ages obtained for three samples, 42.3 ± 0.6 Ma (MSWD: 0.47), 42 ± 1 Ma (MSWD: 3.0) and 45.5 ± 0.3 Ma (MSWD: 0.33), are younger than all Lu-Hf ages reported so far for South Penninic Units. Metamorphic zircon domains of the 42.3 Ma sample (PIS1) were previously dated by U-Pb SHRIMP at 40.4 ± 0.7 Ma, indicating that the growth of metamorphic zircon post-dated the onset of garnet growth.These new data put important constraints on the paleogeographic reconstruction of the Alps. The MORB character of the rocks, together with their previously published protolith age, imply that oceanic spreading was still taking place in the Late Cretaceous. This supports a North Penninic origin for our samples because plate tectonic models predict Cretaceous spreading in the North Penninic but not in the South Penninic Ocean. If the Balma Unit is indeed North Penninic, the new Lu-Hf data, in combination with published geochronological data, require that two independent subduction zones consumed the South and North Penninic oceans.