阿尔泰地区青河县西南片麻岩中锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

有关阿尔泰造山带中变质岩形成时代问题,目前仍有争议。特别是中国-哈萨克斯坦联合地质科学考察队将其绝大部份均划为古元古-中元古代变质岩系后,更引起诸多地质学家的关注。本文研究的青河片麻岩出露在青河县西南地区,在构造上处于额尔齐斯剪切带。青河片麻岩的元素地球化学和Nd-Sr同位素组成特征表明其原岩形成于岛弧构造环境。应用精确的SHRIMP锆石U-Pb定年,获得该变质岩系中英安质片麻岩中锆石的年龄为281±3(2σ)Ma,代表其片麻岩的形成年龄。研究中未发现有任何前寒武纪古老锆石或相关的年龄信息,因此研究结果不支持该区变质岩为“前寒武纪”的观点。结合片麻岩中锆石阴极发光图像特征,说明该地区的变质作用和岩浆作用的时间范围在293±6Ma～271±5Ma期间。因此,该项研究结果确定了阿尔泰造山带发生在二叠纪早期一次重要地质热事件的可靠时限。额尔齐斯构造剪切带中青河片麻宕的锆石U-Pb年龄,以及各种变质岩中角闪石和黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄,记录了阿尔泰造山带晚古生代时期一次重要的构造、变质作用、快速隆升的动力学过程,为研究晚古生代古亚洲洋的闭合或大陆的回返时限提供了初步的证据。     

新疆北部玛因鄂博断裂带中片麻岩锆石U-Pb SHRIMP定年及其地质意义

对包括青河一带片麻岩在内的阿尔泰地区中深变质岩石的时代一直存在争议．李天德等将阿尔泰山南缘冲乎尔-阿勒泰-青河一带、富蕴库卫-乌洽沟一带、富蕴县城一带的中深变质岩石划归为古-中元古代克木齐群和新元古代富蕴群。引起了广泛的关注和争议。特别是对位于青河县城西南玛因鄂博断裂带中片麻岩的时代问题争议颇多。笔者对该片麻岩采样进行锆石U—Pb SHRIMP年龄测定，虽然未能获得一致的谐和年龄。但不同时段的年龄数据均具有一定的地质意义，大量的前寒武纪古老锆石的年龄信息肯定了阿尔泰地区前寒武纪地层存在的可能．并确定了该片麻岩应形成于晚古生代之前。     

澜沧江构造带南段变质岩系锆石U-Pb年代学及构造涵义

澜沧江构造带南段的古老变质岩系因临沧花岗岩基的大面积出露而呈零星分散状出露,该地区是否存在前寒武纪结晶基底和变质岩系的精确时代以及澜沧江构造带变质岩系的变质时限等问题还不是很清楚。本文以变质岩系为研究对象,挑选出锆石颗粒进行U-Pb SHRIMP定年,获得锆石核部U-Pb年龄是1802Ma、1404Ma、1092Ma、906~961Ma、812Ma和727~623Ma,时代为古元古代、中元古代和新元古代,揭示研究区存在前寒武纪的结晶基底,三叠纪(~230Ma)发育区域性岩浆作用事件,破坏改造了其结晶基底;昌宁-耈街剖面近澜沧江岸边花岗质片麻岩的锆石U-Pb谐和年龄为73.9±1.8Ma(MSWD=1.3,N=6),记录澜沧江构造带变质岩经历了晚白垩世变质事件。综合研究认为澜沧江构造带南段存在区域性前寒武纪结晶基底,构造带中昌宁段之变质岩系的变质时间为晚白垩世(85~74Ma),并一直持续到36Ma,约32Ma之后构造带发生走滑运动,变质事件明显早于走滑运动事件。     

中条山涑水杂岩中TTG片麻岩的锆石Hf同位素特征及其形成环境

中条山前寒武纪涑水杂岩主要由西姚和寨子英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(TTG)片麻岩、横岭关和北峪钙碱性花岗质岩石组成。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究表明,西姚石英闪长质片麻岩~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为2536±8Ma,是新太古代的产物;西姚和寨子TTG片麻岩及横岭关和北峪钙碱性花岗质岩石岩浆锆石Hf同位素组成ε_(Hf)(t)全为正值,且在t-ε_(Hf)(t)图解上,落在2.6～3.1Ga地壳演化线范围内。北峪钙碱性花岗质岩石中三个继承锆石核的~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为2633±84Ma,其锆石ε_(Hf)(t)值为-2.0～ 5.6。前寒武纪涑水杂岩中花岗质岩石的SHRIMP锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素特征揭示它们最可能形成于新太古代到古元古代,岩浆主要来源于约2650Ma初生地壳的部分熔融,并有更古老的地壳物质的加入。     

鲁西地区早前寒武纪地质研究新进展

近年来在鲁西地区早前寒武纪结晶基底进行锆石SHRIMP测年结果显示,泰山岩群形成年龄大约在2770～2750Ma。新太古代发生3期岩浆侵入活动,每期岩浆侵入活动开始都有地幔岩浆侵入。早期构造岩浆活动主要形成2740～2700Ma的英云闪长质片麻岩、条带状英云闪长质片麻岩;中期构造岩浆活动主要形成2650～2600Ma的TTG质花岗岩;晚期构造岩浆活动最强烈,从地幔岩浆侵入到地壳深熔形成大规模的钾质花岗岩,导致大规模陆壳的形成。古元古代早期和中元古代,有少量岩浆沿太古代刚性陆壳裂解形成的张性裂隙侵入。对鲁西地区前寒武纪侵入岩按岩性＋时代进行了重新划分,变质深成侵入体（片麻岩）按时代＋gn,依据其不同成分和不同结构构造的第一个英文大写字母进行表示,探讨了鲁西地区早前寒武纪陆壳演化历史。     

南苏鲁超高压变质地体中罗迪尼亚超大陆裂解事件的记录

通过苏鲁超高压变质地体南部不同类型超高压变质岩石的原岩重塑．揭示超高压变质岩的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动陆缘拉伸构造环境。中国大陆科学钻探主孔中不同类型超高压变质岩石的锆石SHRIMP U-Pb定年表明。花岗质片麻岩原岩年龄为780～680Ma；榴辉岩、石榴角闪岩的原岩年龄为765～730Ma，副片麻岩中包含了730Ma、680Ma、621Ma和较年轻的继承性碎屑锆石和结晶锆石年龄。结合前人的研究成果表明，苏鲁超高压变质地体南部正片麻岩类和榴辉岩的原岩所代表的花岗岩浆和基性岩浆活动为罗迪尼亚超大陆形成后的新元古代裂解事件的产物．而副片麻岩的原岩为新元古代．古生代时期形成的扬子被动陆缘的沉积-火山表壳盖层，它们与结晶基底一起在240～220Ma期间经历了超高压变质作用。     

阿尔泰造山带变质岩系时代问题的讨论

针对目前阿尔泰地区变质岩系时代划分中年龄数据应用的一些问题,提出如下认识:富蕴县城西的石榴石片麻岩中锆石UPb上交点年龄2349±226Ma(2σ),初步确证了该区古元古代大陆地壳岩石的存在;克木齐群和富蕴群变质岩全岩SmNd等时线年龄代表其母岩形成时代。变质岩系和显生宙花岗岩类的Nd模式年龄,以及各种类型岩石中长石Pb二阶段模式t1年龄仅指出存在前寒武纪大陆地壳的可能性,没有真正的年龄意义,不能作为划分地层时代的依据。阿尔泰造山带是否存在1400Ma和700～900Ma的变质岩系岩石,至今仍缺乏可靠年龄数据的佐证     

内蒙古乌兰浩特古元古代变质岩系的发现及其地质意义

在乌兰浩特东白音乌苏一带新发现一套斜长角闪片岩、透辉透闪岩、斜长角闪片麻岩的岩石组合,岩石普遍经高绿片岩相-低角闪岩相变质,经受了后期多期构造改造。斜长角闪片岩经原岩恢复为基性火山岩,锆石晶形、阴极发光、背散射图像及高Th/U值等特征显示为岩浆锆石。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,在变质岩系中获得了1864.1±7.3Ma的同位素年龄,时代归属为古元古代,该年龄为岩浆形成年龄。此年龄限定了该套变质岩系的形成时代,证明乌兰浩特地区可能存在前寒武纪结晶基底。与区域上松嫩地块南部新发现的古元古元代岩浆锆石年龄进行对比发现,松嫩地块西缘可延伸至乌兰浩特一带。     

北秦岭德河黑云二长花岗片麻岩体的成岩时代--TIMS和SHRIMP锆石U-Pb同位素年代学

德河黑云母二长花岗片麻岩体侵位于秦岭造山带北秦岭前寒武纪变质岩系内,遭受了强烈的变形作用改造,具有典型S型花岗岩的矿物组成特征。TIMS和SHRIMP法锆石U-Pb同位素年龄测定结果分别为(964.4±5.2)Ma和(943±18)Ma,两者在误差范围内是一致的。鉴于SHRIMP法锆石微区测年具有更好的代表性,建议以(943±18)Ma代表德河黑云母二长花岗片麻岩的侵位时代。     

中天山东段中元古代晚期—古生代构造-热事件:SHRIMP锆石年代学证据

星星峡杂岩是中天山构造带东段出露的最老岩石,主要岩性为斜长角闪岩和各种副变质岩,并被中—新元古代花岗片麻岩和古生代片麻岩所侵位。文中利用SHRIMP定年方法,对星星峡杂岩的一个片岩和侵入其中的一个花岗片麻岩样品进行了锆石U-Pb测年。其中片岩样品中的碎屑锆石给出1800、1530和1200Ma3组大约年龄,表明其源区不仅包括古元古代和中元古代早期还含有中元古代晚期的地壳物质。在这些碎屑锆石中,最年轻的年龄为(1189±65)Ma,与该区中元古代大约1200Ma岛弧岩浆活动相近,可代表其沉积时的最大年龄。同时获得约910和470Ma的两组较年轻年龄;前者解释为变质年龄,后者为岩浆扰动年龄,与花岗质片麻岩样品的侵位时代相一致。中天山构造带东段的中元古代晚期岩浆(大约1200Ma)和变质作用(大约910Ma)的发生时间与华南、南极洲东部、澳大利亚南部和北美西南部所报道的格林维尔期增生-造山事件在时间上接近,表明中天山构造带东段与Rodinia超大陆的汇聚过程密切相关。     

阿尔泰造山带喀纳斯群变质碎屑岩地球化学特征及年代学研究

喀纳斯群为一套巨厚的中低压型浅变质碎屑岩系,主要由片岩、片麻岩、变质砂岩等组成,其形成时代未有统一的认识,致使阿尔泰构造带的构造演化过程争议较大。对喀纳斯群变质岩进行原岩恢复,认为该套变质岩为副变质岩,考虑到变质碎屑岩的成岩物质继承母岩特征和变质程度的影响,利用碎屑岩研究方法对元素地球化学特征进行探讨,显示出喀纳斯群变质碎屑岩原岩形成环境以大陆岛弧为主,兼有活动大陆边缘的特征,CIA、ICV指数反应出原岩经历了相对温暖、湿润的风化作用,成熟度较低。锆石U-Pb定年结果表明,最年轻的锆石年龄集中在(500±3.0)Ma,代表喀纳斯群的上限年龄,认为该套地层形成于晚寒武世晚期之前,为一套形成于大陆岛弧或活动大陆边缘的复理石建造。新元古代青白口纪初期基底裂解事件,暗示着阿尔泰构造带存在前寒武纪大陆地壳基底。     

新疆北阿尔泰造山带早古生代花岗岩类侵入序列及其构造意义

新疆阿尔泰早古生代造山带侵入岩占构造带面积50％以上,近年大量高精度SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学资料反映其构造属性为奥陶纪碰撞前序列和中志留-早泥盆世后碰撞序列.碰撞前序列岩石组合为(石英)闪长岩-英云闪长岩/奥长花岗岩/花岗闪长岩-二长花岗岩序列,类似TTG组合,锆石U-Pb同位素年龄峰值为450～ 465Ma.后碰撞由二长花岗岩-正长花岗岩及少量碱长花岗岩组成,属于广义的GG组合,同位素年龄峰值390～ 415Ma.前者主要分布在中南部,后者主要分布中北部,分布的极性显示俯冲带在南侧.而区域南侧的阿尔曼太蛇绿岩带同位素年龄与北阿尔泰奥陶纪碰撞前序列时代相同,本文推测该蛇绿岩带与北阿尔泰岩浆链带构成洋脊俯冲带模式;其间的南阿尔泰晚古生代增生带、额尔齐斯强变形带、北准噶尔晚古生代洋内弧带都是后来的上叠产物.     

北天山温泉群的地质特征、时代和构造意义

北天山温泉群长期以来被认为是古元古代的变质岩。最新的野外调查和锆石SHRIMP U-Pb 测年结果表明,温泉群可 以划分为三个岩石构造单元：（1）前早新元古代变质火山岩和变质沉积岩,主要包括斜长角闪岩、云母片岩、石英片岩、 黑云母片麻岩、大理岩等;（2）早新元古代混合岩和正片麻岩;（3）早古生代未变质变形的辉长岩和闪长岩。上述三种岩 石组合类型均被后期二云母花岗岩（脉）所侵入。温泉县以南的混合岩和花岗片麻岩中锆石的SHRIMP U-Pb 年龄分别为 926±12 Ma 和907±11 Ma,与天山地区出露的新元古代花岗岩类的时代基本一致。结合前人对花岗片麻岩Nd 同位素组成 的研究,花岗片麻岩应为古老地壳物质部分熔融的产物,而同期的混合岩化作用则是新元古代地壳加厚和部分熔融的直接 地质证据。辉长岩和闪长岩侵入到温泉群花岗片麻岩和斜长角闪岩中,其中闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb 年龄为452±7 Ma, 并含有1.1 Ga 和1.4 Ga 的继承锆石。根据前人的研究成果,本区早古生代辉长岩和闪长岩具有岛弧岩浆岩的地球化学特征, 可能与准噶尔-巴尔喀什洋的俯冲作用有关,这一俯冲增生作用最终导致伊犁北部与哈萨克斯坦陆块在志留纪拼贴造山, 并使温泉群前寒武纪变质岩与侵入岩发生变质变形作用。     

羌塘盆地变质岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

笔者在位于北羌塘的玛尔果茶卡发现了具有区域变质特点的副变质岩组合,岩性为含蓝晶石矽线石长英质片麻岩、含蓝晶石夕线石绢云母石英片岩。1：25万区域地质调查将这套岩石命名为前奥陶纪齐陇乌如岩组,呈断续出露的小型穹隆分布在中央隆起带北缘附近。笔者对片麻岩中的锆石进行了SHRIMP年龄分析,获得锆石年龄347～2827Ma。本文对不同年龄段所反映的构造热事件及其地质意义进行讨论。     

内蒙古孔兹岩带乌拉山-大青山地区古元古代孔兹岩系年代学研究

乌拉山-大青山孔兹岩系岩石出露于华北克拉通孔兹岩带中段,是洞悉华北克拉通前寒武纪基底构造演化历史的一个重要窗口。研究区孔兹岩系岩石包括堇青石榴黑云二长片麻岩、夕线堇青石榴黑云二长片麻岩、紫苏石榴黑云片麻岩和石榴长英质粒状岩石,系统的岩相学观察显示多种典型的减压反应结构。阴极发光图像特征显示乌拉山-大青山孔兹岩系岩石均存在大量继承性碎屑锆石和变质增生锆石,其中继承性碎屑锆石形态复杂,多显示典型岩浆结晶环带,标志着源区物质主要来源于岩浆岩。变质锆石为新生的单颗粒或围绕着继承性碎屑锆石核生长,内部结构均匀,整体的Th/U比值较低。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,该区孔兹岩系岩石的继承性碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄主要集中在2400~2500Ma、~2300Ma和2000~2100Ma,进而可限定其最老沉积时代应为~2000Ma,表明乌拉山-大青山孔兹岩系的原岩形成时代为古元古代中期。乌拉山-大青山孔兹岩系中典型的变质锆石记录其变质时代为1850~1950Ma,并显示~1950Ma和~1860Ma两组年龄峰。结合前人对内蒙古孔兹岩带乌拉山-大青山地区高级变质地体的变质作用、构造演化和同位素年代学的研究结果,综合判断该期变质事件与古元古代华北克拉通西部陆块内北部的阴山陆块和南部的鄂尔多斯陆块之间的俯冲-碰撞并折返抬升至地表的动力学过程有关,其中~1950Ma代表了陆-陆碰撞形成孔兹岩带的初始阶段,而~1860Ma则代表了其折返抬升的时代。     

北阿尔金拉配泉米兰群片麻岩及其中两期基性岩墙群LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

北阿尔金拉配泉北侧米兰群混合角闪斜长片麻岩被2期基性岩墙群(辉绿玢岩和棕闪煌斑岩)侵位。本次分别对三者进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素侧年。混合岩化角闪斜长片麻岩中锆石结晶年龄为2007Ma±25Ma,结合西北地区2.0Ga左右广泛的构造-热事件,可能与Columbia超大陆汇聚有关。辉绿玢岩和棕闪煌斑岩的年龄结构相似,锆石较老年龄组分分别为1962～2093Ma和1804～2038Ma,系在侵位时从围岩(混合角闪斜长片麻岩)中捕获的锆石的年龄;最年轻的年龄组分(79～94Ma)代表基性岩墙群的侵位时间,与阿尔金北缘断裂伸展活动有关;古生代年龄(288～504Ma)为岩墙群上侵过程中同化混染北阿尔金蛇绿混杂岩带部分岩石的年龄。     

阿尔泰递增变质带中夹层石英岩的LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄:对沉积时限及物源的限定

阿尔泰造山带广泛分布各种变质沉积岩并发育典型递增变质带,变质沉积岩变质之前的沉积时代与物源特征对于限定成岩历史以及造山带演化具有重要意义。文章对采自阿勒泰组变质带中石英岩夹层样品进行了岩相学分析并采用LA-ICP-MS方法对其碎屑锆石进行了U-Pb年代学分析。共获得100个谐和或近于谐和的碎屑锆石年龄,表面年龄分布范围为(443±5)Ma至(2682±19)Ma。碎屑锆石年龄主要集中在寒武纪(486~540 Ma)并具有527~535 Ma的年龄峰值,可能源于区域内同时代的岩浆活动。新元古代年龄约占1/4,少量锆石具有古中元古代甚至太古宙年龄。结合年轻碎屑锆石年龄以及直接侵入该变质带中的英云闪长岩年龄可确定石英岩原岩的沉积时限为早志留世—早泥盆世,其后发生变质作用。古老碎屑锆石在该地区缺乏对应的岩石,可能源于区内隐伏的古老基底岩石或邻区古老陆块。     

大别山北部榴辉岩和英云闪长质片麻岩锆石U-Pb年龄及多期变质增生

大别山北部榴辉岩及英云闪长质片麻岩的锆石U-Pb年龄分析表明：北部榴辉岩相峰期变质时代为226～230Ma左右;北部塔儿河一带英云闪长质片麻岩经历过印支期变质事件;大别山北部与南部超高压岩石中一致的（226～230Ma）高压或超高压变质年龄表明,北部镁铁-超镁铁质岩带中部分岩石也曾作为扬子俯冲陆壳的一部分,在印支期发生过高压或超高压变质作用;本区锆石发生过两期变质增生事件,一是印支期高压或超高压变质,另一期是燕山期热变质事件;榴辉岩及英云闪长质片麻岩的原岩形成时代为晚元古代;锆石U-Pb年龄可用多期变质增生模型来解释。