苏南晚二叠世末期双峰次火山岩的发现和单颗粒锆石U－Pb年代学意义

苏南晚二叠世末期双峰次火山岩的发现和单颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ年代学意义方中，李惠民，夏邦栋，楚雪君，刘寿和，王学锋（南京大学地球科学系，江苏南京，２１０００８；天津地质矿产研究所，天津，３００１７０）关键词晚二叠世，双峰火山岩，同生锆石，捕虏晶锆石，Ｕ－Ｐ...     

江达—维西陆缘火山弧的形成演化及成矿作用

江达－维西陆缘火山弧为金沙江弧后洋盆向西俯冲消减和斜向碰撞过程中形成,其过程经历了俯冲造弧－碰撞成弧－张裂成盆的复杂发展历史。早二叠世晚期－晚二叠世（Ｐ＾２１－Ｐ２）形成储冲型弧火山岩,早中三叠世（Ｔ１＋２）形成碰撞型弧火山岩,晚三叠世早期（Ｔ＾１３）于裂谷盆地中发育“双峰式”火山岩。晚三叠世早期（Ｔ＾１３）裂谷分国地从北向南形成生达－车所－鲁麻弧后盆地、徐中－鲁春－红坡上叠（弧后）裂谷盆地和箐口     

新疆西天山伊犁地块晚古生代火山岩地质特征及构造意义

对新疆西天山伊犁盆地晚古生代火山岩时空分布和地质特征、岩石化学等进行系统总结,认为该盆地晚古生代火山岩主要由晚泥盆世至早二叠世的火山岩组成,其形成与南北天山洋盆演化有关.晚泥盆—早石炭世大哈拉军山组火山岩为天山南北洋盆大洋板块俯冲而成的钙碱性火山岩,晚石炭世伊什基里克组火山岩为挤压环境向拉张环境过渡的钙碱性火山岩和碱性火山岩,早二叠世乌郎组火山岩为后造山具裂谷特征的双峰式火山岩组合.     

中国北天山博格达隆起带早二叠世垭口双峰式火山岩的成因及地质意义

为了厘定中国北天山二叠纪模糊不清的大地构造属性,本文对博格达隆起带垭口双峰式火山岩进行了系统的研究。垭口火山岩主要由玄武岩和流纹岩组成。垭口流纹岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为(295.6±2.3)Ma,明确指示该双峰式火山岩喷发于早二叠世。垭口流纹岩属于高硅I型流纹岩,为上地壳低压熔融的产物。外来锆石的加入很可能导致其Zr-Hf含量升高,从而显示A型流纹岩的假象及Nd-Hf同位素解耦的现象。垭口玄武岩与该区晚石炭世玄武岩均来自受俯冲沉积物交代的亏损地幔源区,但前者明显受到了地壳物质的混染。综合研究表明,该地区从晚石炭世到早二叠世突然有古老地壳物质的加入,说明296 Ma之前古天山洋在中国北天山北部就已经闭合,博格达地区开始接受周边古老地体物质的加入。     

新疆萨吾尔地区晚古生代岩浆作用的时限、地球化学特征及地球动力学背景

西准噶尔萨吾尔地区地处新疆阿勒泰地区吉木乃县及塔城地区和丰县。区内广泛发育晚古生代后碰撞岩浆岩，其中侵入岩年龄在328．2～290．7Ma之间，时代上属于晚石炭世至早二叠世，哈尔加乌组、卡拉岗组火山岩年龄在296．7～280Ma之间，为早二叠世火山活动产物。区内侵入岩由早到晚（森塔斯岩体、沃肯萨拉岩体→塔斯特岩体→喀尔交岩体→阔依塔斯岩体、恰其海岩体）具有明显的地球化学演化特征。哈尔加乌组火山岩具有弱双峰式特征，卡拉岗组火山岩具有典型的双峰式特征，均形成于拉张的构造背景。基于萨吾尔地区晚古生代岩浆岩的时间框架、地球化学演化特征及其形成的地球动力学背景，我们认为晚石炭世至早二叠世，萨吾尔地区处于后碰撞构造背景，并逐渐由挤压-拉张过渡阶段演化到拉张阶段。     

额济纳旗大狐狸山地区干泉组火山岩锆石U-Pb测年及其意义

银额盆地干泉组火山岩段和碎屑岩段在大狐狸山地区出露较全,火山岩段由含晶屑玄武岩和中酸性火山岩构成双峰式火山岩组合。本次研究在含晶屑玄武岩中获得(305.2±3.9)Ma(MSWD=7.9)的LA-ICP-MS单颗粒锆石微区U-Pb同位素年龄,表明干泉组火山岩时代为晚石炭世,结合地层间接触关系,将干泉组时代定为晚石炭世一早二叠世。这一资料对于分析银额盆地北部红石山-黑鹰山坳陷充填演化意义重大,晚石炭世盆地属于裂谷盆地,发生快速裂解沉积巨厚的碎屑岩-火山岩。     

新疆博格达山晚古生代地层的形成时代、物源及其演化:碎屑锆石U-Pb年代学证据

新疆博格达山主体由石炭系海相火山一沉积岩系组成,以发育两期双峰式火山岩,但不发育花岗岩为特征,对其晚古生代地层时代的划分和演化争议较大。本文重点对博格达山北部两个晚古生代砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学分析,重新标定博格达山地区晚古生代地层的形成时代;利用物源区的演化,约束晚古生代构造演化。测年结果显示博格达上亚群砂岩的碎屑锆石表面年龄值分布范围较宽,主峰年龄为343~284 Ma(80%),次峰年龄为386~375 Ma(3%)、503~441Ma(7%)和871~735 Ma(10%);芦草沟组砂岩的碎屑锆石表面年龄值非常集中,主峰年龄为358~279 Ma(97%),次峰年龄为257~251 Ma(约3%)。博格达山中部原石炭纪博格达群上亚群与西部和南部下芨芨槽群相当,应属于早二叠世,中部一东部的石炭一二叠纪界线应在博格达下亚群一上亚群或居里得能组一沙雷塞尔克组之间的不整合面之中。博格达北部地区晚二叠世以南侧天山物源区供给为主,反映出晚古生代期间博格达山地区至少存在晚石炭世末和中二叠世两期构造隆升。结合区域火山岩与火山碎屑岩的研究,认为博格达山地区晚古生代主要经历4个演化阶段:早石炭世弧后盆地裂解阶段、晚石炭世碰撞拼贴阶段、早二叠世碰撞后伸展阶段、中-晚二叠世再次隆升到稳定阶段。     

滇西孟连曼信一带火山岩微枕状构造特征及其地质意义：兼论曼信—老厂…

首次发现报道了曼信一带海相火山岩微枕状构造的地质特征。主要根据野外第一手资料，分析探讨了曼信－老厂一带火山岩的时代，主要认识是：“依柳组”火山岩的主要形成于 晚二叠世；老厂地区泥盆纪－中晚石炭世有少量基性－中必一火山活动及三叠纪火山活动。     

小兴安岭西北部石炭纪地层火山岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学及其地质意义

小兴安岭西北部晚古生代火山-沉积地层时代的厘定对讨论区域构造演化具有重要意义。本文对该区晚古生代火山岩和粉砂岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学研究。结果表明,原晚石炭世-早二叠世宝力高庙组、早二叠世大石寨组和晚二叠世五道岭组火山岩均形成于石炭纪,锆石U-Pb年龄集中于353～352Ma和307～306Ma。早石炭世洪湖吐河组上部粉砂岩的碎屑锆石具有两组206Pb/238U谐和年龄,其加权平均年龄分别为385.2±6Ma和353.0±3.6Ma,前者与区域中晚泥盆世钙碱性火山岩的时代相近,后者与早石炭世火山岩的年龄一致,表明沉积物源主要来自中晚泥盆世-早石炭世火山岩,沉积上限为杜内期。新的年代学资料及地层学资料表明,区域早石炭世火山活动(353～352Ma)伴有洪湖吐河组海相沉积,晚石炭世火山活动(307～306Ma)则伴有宝力高庙组陆相沉积。综合区域上普遍缺失巴什基尔阶,认为大兴安岭北部-小兴安岭西北部地区早石炭世晚期发生的海-陆转变与额尔古纳-兴安地块和松嫩地块的碰撞拼合密切相关,早石炭世火山岩可能形成于碰撞前的俯冲环境,晚石炭世火山岩形成于碰撞后的伸展背景。     

银根-额济纳旗盆地苏红图坳陷H井锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及其地质意义

苏红图坳陷位于银根-额济纳旗盆地的北部,该区勘探程度较低,地层格架尚不明确,特别是对于深部火山岩所在地层年代存在很大争议。研究区火山岩发育,火山活动对油气成藏影响较大,但火山活动期次尚不明确。通过对研究区一口钻井系统取样,样品涵盖浅部的沉积岩和深部的火山岩,开展样品的锆石U-Pb年代学研究,以期为以上问题的解决提供证据。结果表明:①无论是碎屑锆石还是火山岩锆石,除了少数古老年龄的锆石属于变质成因,其余年轻的锆石均属于岩浆成因锆石。每个样品均有3组年龄,且不同样品的锆石年龄组有所重叠。②深部火山岩的形成年代为早白垩世,该年龄对火山岩所在的深部地层年代具有很好的约束作用。③年轻的岩浆成因锆石年龄可划分为4组,分别是132.6±0.7 Ma、237.9±3.2 Ma、（255.4±6.2~263.7±2.2）Ma和（314.1±2.3~328.5）Ma,代表了研究区晚古生代以来的4期火山活动,对应的年代分别为早白垩世、中三叠世、晚二叠世和早石炭世,其中以晚二叠世火山活动最为广泛和强烈。本次研究成果为研究区地层划分、火山岩预测等提供了有力的依据。     

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.     

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。     

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。     

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.      

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