勉略缝合带三岔子辉绿岩墙锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成——古特提斯洋壳俯冲的年代学证据

为了弄清楚勉略构造带中三岔子岛弧火山岩的形成时代及源区特征,对南秦岭勉略缝合带三岔子岛弧蛇绿混杂岩中的辉绿岩墙样品进行了锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素组成及微量元素组成研究。结果表明,三岔子辉绿岩中的锆石主要包括2个年龄区间:有8颗锆石记录古生代年龄信息,其n(206Pb)/n(238U)年龄为264~487 Ma,w(Th)/w(U)为0.4~0.8,其中有6颗锆石的N(176Hf)/N(177Hf)初始值为0.281 934~0.282 292,对应的εHf(t)值为-9.4~-16.4,为典型的壳源岩浆锆石,另外2个测点(BQG-014,BQG-021)的N(176Hf)/N(177Hf)为0.282 722~0.282 798,对应的εHf(t)值为4.5~6.3,为典型的幔源岩浆锆石;有15颗锆石记录了元古代—太古代的年龄信息,N(207Pb)/N(206Pb)年龄主要为1 713~2 559 Ma,N(176Hf)/N(177Hf)初始值为0.281 288~0.282 263,对应的εHf(t)值为-1.3~8.7,绝大部分锆石的εHf(t)值大于2,显示出幔源岩浆锆石的特征。根据锆石Hf同位素组成,BQG-014和BQG-021样品为典型的幔源岩浆锆石,因此,其形成年龄(264~295 Ma)应代表了勉略洋消减过程中一次重要的大陆弧岩浆作用时间。     

内蒙古东升庙海西期岩体锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

东升庙岩体位于华北板块北缘西段,岩性主要为白云母二长花岗岩。采用LA-ICPMS锆石U-Pb微区定年和锆石微量
元素及Hf同位素分析方法,对该岩体进行了系统的研究。花岗岩中几乎所有的锆石都显示典型的韵律振荡环带,Th/U比值较
高(均大于0.1),锆石稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈左倾型,并显示明显的正Ce异常和负Eu异常,表明这些锆石为岩浆成
因。测年结果显示,东升庙岩体形成年龄为(259.4±3.3)Ma,代表成岩年龄,属海西晚期侵入岩;部分核部继承锆石年龄加权平均
值为(2367±63)Ma,提供了该区古元古代结晶基底的年龄信息。锆石具有较均一的Hf初始比值,176Hf/177Hf介于0.282125~
0.282362之间,ε_Hf(259Ma)值为较低的负值(-17.3~-9.0),两阶段Hf模式年龄t_DM2为1.91~2.11Ga,指示东升庙岩体起
源于古元古代古老地壳部分熔融。对该岩体的综合研究有助于进一步认识和研究华北板块北缘的构造演化过程。      

内蒙古东乌旗巴彦都兰二长花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

为了解晚古生代西伯利亚板块南缘增生造山过程中的岩浆活动特征,对东乌旗巴彦都兰二长花岗岩岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素和岩石地球化学进行了研究,并讨论了岩石成因和构造环境。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为(277.2±0.7)Ma,以正的锆石ε_Hf(t)(6.8~14.1)为特征,具有年轻的锆石地壳模式年龄(tc_DM)(865~655 Ma),属于早二叠世晚期岩浆活动产物。二长花岗岩以高钾[w(K)=3.63%~4.95%,K₂O/Na₂O=0.91~1.47]、富碱[w(K₂O+Na₂O)=7.52%~9.16%]、准铝质-弱过铝质(A/CNK=0.96~1.15)为特征;稀土元素总量较低(38.82×10-6~193.20×10-6),(La/Yb)_N为3.91~23.08,轻、重稀土元素分异较明显,呈弱负铕异常(δEu为0.34~1.17);富集部分大离子亲石元素(LREE、Rb、K等);Zr弱负异常、Hf弱正异常,亏损Sr、Nb、Ta、P、Ti,显示后造山花岗岩特征。综合分析表明,巴彦都兰二长花岗岩形成于伸展的构造环境中,是贺根山洋盆闭合后的后造山阶段产物,为865~655 Ma前洋壳俯冲形成的先成地壳部分熔融而成。      

胶北地区古元古代基性-超基性岩锆石U-Pb定年Hf同位素组成及其构造岩浆演化意义

胶北地区位于古元古代胶-辽-吉构造岩浆岩带的南段,前人对该区的早前寒武纪地质事件进行了较多研究,然而,对古元古代基性—超基性岩研究较少。通过对该区基性—超基性岩岩石地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素分析,讨论了其成因、形成时代及其对构造岩浆演化意义。基性—超基性岩为偏铝质岩石,具有低硅贫钾的特征,无明显Eu异常,轻重稀土分馏不明显。获得岩浆锆石年龄~2.1 Ga,形成时代为古元古代,与区域上古元古代构造热事件一致。同时获得变辉长岩~2.4 Ga,~2.7 Ga的2组继承锆石年龄和1.8~1.9 Ga的变质年龄。一个变辉长岩样品的岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值和T_(DM2)分别为-11.1~-2.1和2 859~3 408 Ma(10个数据点),一个超基性岩样品的外来锆石ε_(Hf)(t)值和T_(DM2)分别为4.6~5.3和2 355~2 398 Ma(2个数据点)。研究表明,基性岩来自于地幔但受到陆壳物质的强烈影响,变质超基性主要为古元古代亏损地幔或其新生地壳组分,岩浆熔融程度较高。总体反映该地区由早期的挤压机制转为古元古代的伸展机制。     

北秦岭孤山坪地区辉长岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成

北秦岭孤山坪地区辉长岩的研究程度较低,而辉长岩通常是下地壳或上地幔玄武质岩浆结晶的产物,可以在一定程度上反映特定地质时代壳幔演化格局。为了研究其成因和形成机制,对其锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及锆石Hf同位素进行了研究。结果表明:辉长岩的侵位结晶年龄为（457.4±1.4）Ma,即形成于晚奥陶世;总体上富集轻稀土元素和大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr,相对亏损高场强元素Nb、P、Ti、Zr,指示其可能形成于活动陆缘弧环境;锆石ε_Hf（t）=6.4~9.1,一阶段模式年龄（t_DM1=822~708 Ma）和二阶段模式年龄（t_DM2=1 268~1 025 Ma）均大于锆石结晶年龄。综合研究认为,孤山坪地区辉长岩原始岩浆应来源于受俯冲流体交代作用改造的富集型地幔,可能形成于二郎坪群早期岛弧与秦岭地块之间的弧陆碰撞所导致的增生造山作用过程,代表了晚奥陶世二郎坪群由岛弧向弧后盆地转化的初始岩浆记录。本研究可以为北秦岭早古生代构造演化的厘定提供进一步的约束资料。      

东昆仑鄂拉山岩浆带晚三叠世后碰撞伸展:来自索拉沟高分异I型花岗岩的证据

鄂拉山岩浆带位于东昆仑造山带最东端,为研究该地区晚三叠世的构造背景,选取索拉沟地区钾长花岗岩开展研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,索拉沟钾长花岗岩加权平均年龄为（233±1）Ma,形成于晚三叠世早期。该岩石有很高的w（SiO₂）（75.91%~77.23%）、富K₂O和Na₂O,贫CaO、MgO、TiO₂和P₂O₅,A/CNK介于1.01~1.05,属高钾钙碱性系列,锆石饱和温度733~768℃,具有强烈的Eu负异常（Eu/Eu*=0.09~0.25）,明显富集大离子亲石元素（LILE Rb、Th、U、K等）和轻稀土元素（LREE）,亏损Ba、Sr及Nb、P、Zr、Ti等高场强元素（HFSE）,显示高分异I型花岗岩的特征。锆石Hf同位素初始值（176Hf/177Hf）范围为0.282 487~0.282 611,ε_Hf（t）介于-3.54~-0.56;对应的两阶段模式年龄T_2DM（Hf）为1.16~1.33 Ga。索拉沟钾长花岗岩是新生下地壳部分熔融后经过分离结晶作用形成,新生下地壳是幔源岩浆在特提斯洋俯冲阶段（242~238 Ma）底侵古老地壳形成。结合晚古生代至中生代东昆仑地区的构造演化特征,认为索拉沟钾长花岗岩形成于张性构造背景,与古特提斯洋俯冲结束后巴颜喀拉地体与东昆仑地体后碰撞造山伸展作用有关。      

东昆仑东段哈日扎石英闪长岩时代、成因及其地质意义

哈日扎石英闪长岩出露于东昆仑造山带东段,该地区构造和岩浆活动强烈。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得哈日扎石英闪长岩年龄为(239.3±2.2)Ma,形成时代为中三叠世,属印支期。石英闪长岩中含镁铁质暗色包体,石英闪长岩w(SiO₂)为61.34%~63.07%,w(Al₂O₃)为16.12%~16.55%, K₂O/ Na₂O比值为0.75~0.82,显示低钾富钠特点,里特曼指数为1.45~1.56,在w(K₂O)-w(Na₂O)关系图上落入中高钾钙碱性系列,A/CNK=0.92~0.95,属于准铝质岩石;稀土元素总量(∑REE=108.38×10-6~124.51×10-6)变化不大,为轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的右倾型。δEu为0.69~0.73,负铕异常明显。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,岩石富集Rb、Ba等大离子亲石元素、LREE和不相容元素(如U),相对亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,指示具有弧岩浆特征,Rb/Sr、Nb/Ta比值介于壳幔之间,反映具有壳幔混合成因。结合区域地质背景,认为哈日扎石英闪长岩形成于三叠纪早期俯冲阶段,与阿尼玛卿洋俯冲作用有关。      

湘东北栗山地区新元古代岩浆活动及其地质意义:锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素证据

湘东北地区与赣西北地区共同组成江南造山带中段,是探讨江南造山带大地构造演化的关键区域。采用LA ICP MS定年方法厘定湘东北地区栗山片麻状黑云母花岗闪长岩的锆石U Pb年龄为(838.6±5.6)Ma(MSWD=3.2,n=21),表明其成岩于新元古代,证实幕阜山岩体范围内存在新元古代岩浆活动;相应的锆石Lu-Hf同位素分析显示_εHf(t)为5.8~13.8,一阶段模式年龄T_DM1为1 169~841 Ma,二阶段模式年龄T_DM2为1 357~845 Ma,f_Lu/Hf值为-0.97~-0.9,推测岩浆源区以中新元古代新生地壳物质为主。结合江南造山带东、中、西段最新岩浆岩年代学和锆石Hf同位素研究成果,认为造山带东、中、西段广泛存在近同期(830~820 Ma)新元古代岩浆活动,且岩浆源区地幔物质贡献程度以东段最高,中段次之,西段最低,推测湘东北地区在新元古代时期可能具有与造山带东段类似的岛弧构造环境。      

赣西北麦斜岩体的成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

对麦斜岩体2个代表性样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得206Pb/238U加权平均年龄分别为(434±2)Ma和
(437±2)Ma,说明该岩体形成于加里东期。麦斜花岗闪长岩为高钾钙碱性、准铝Ⅰ型花岗岩,具有高Ba-Sr花岗岩的地球化学特
征,其w(Ba)(838~1171μg/g)、w(Sr)(346~485μg/g)高,w(Y)(<19μg/g)、w(Yb)(<1.8μg/g)及w(Rb)/w(Sr)比值(平均
为0.37)低,具有弱的Eu负异常,亏损Nb、P、Ti等高场强元素。锆石的εHf(t)值变化范围在-35.32~-1.50之间,二阶段模式
年龄(T2DM)在3.63~1.51Ga之间,指示花岗岩主要来自中元古-古元古代古老地壳,并有年青幔源组分的参与。结合岩体的化
学组成、锆石Hf同位素的不均匀性及微粒闪长质包体发育状况,推测麦斜岩体主要由基性下地壳部分熔融形成,岩浆形成过程中
有幔源基性岩浆和表壳物质的加入。      

鲁西徂徕山南部花岗闪长斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

出露于鲁西徂徕山南部的花岗闪长斑岩是鲁西中生代岩浆活动的重要记录,在野外地质工作的基础上,通过对其进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学研究,得到了花岗闪长斑岩的形成时代,并对鲁西地区中生代的岩浆活动进行了讨论。研究得到,谐和度90%的锆石中存在~2.5Ga的继承性岩浆锆石和125~130Ma的岩浆锆石。经分析,得到其加权平均年龄为(127.3±1.2)Ma(MSWD=1.3),认为这一年龄代表了花岗闪长斑岩的形成年龄,而~2.5Ga的继承性岩浆锆石的存在说明了花岗闪长斑岩的源区可能来自于华北古老基底或在岩浆侵位过程中遭受了古老基底的混染作用。