华北克拉通北缘Columbia超大陆裂解事件:来自燕辽裂陷槽中部长城系碱性火山岩的地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

本文报导了华北克拉通北缘燕辽裂陷槽中部长城系大红峪组、团山子组碱性玄武质岩和侵入串岭沟组基性岩脉的岩石学、地球化学以及锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素特征。结合区域地质资料与前人研究成果,对这些碱性玄武岩与基性岩脉的时代问题、岩浆岩起源和源区类型以及岩浆作用的动力学背景进行了讨论。研究表明大红峪组碱性玄武岩和串岭沟组基性岩脉分别形成于1624±9Ma和1620±9Ma,二者在误差范围内一致;这些基性岩浆岩普遍具有高的Zr含量(94×10-6~196×10-6)、富集轻稀土((La/Yb)N=10.63~21.97)及大离子亲石元素,大多数样品无明显的Eu异常,微量元素组成与OIB相似。锆石Hf同位素显示弱亏损特征,εHf(t)值为-0.6~3.8。燕辽裂陷槽中部长城系碱性岩的原始岩浆可能起源于同一软流圈地幔源区的低程度部分熔融(2%~3%),且有岩石圈地幔物质加入。岩浆受地壳混染的程度低,经历了强烈的结晶分异作用。研究进一步表明,燕辽裂陷槽中部长城系碱性岩从1635Ma(团山子组)开始喷发,1625Ma达到峰期,大红峪组地层沉积时间晚于1635Ma。联系该阶段全球各大陆情况,华北地区该期的碱性岩岩浆事件应与哥伦比亚超大陆裂解有关。     

河南舞阳地区赵案庄铁矿床成矿时代及地质意义——中国最古老的岩浆型铁矿床

河南舞阳地区赵案庄铁矿床是产于超基性岩中的隐伏矿床。超基性岩侵位于新太古界太华群赵案庄组透辉斜长角闪片麻岩中。矿体呈似层状,具有多层。矿石成分较复杂,主要矿物为磁铁矿、蛇纹石、氟磷灰石等。矿床规模为中等,其成因是与超基性岩有关的岩浆晚期磷灰石-磁铁矿矿床。在磷灰蛇纹磁铁矿石中选出的锆石样品为变质锆石,利用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)进行微区原位U_Pb同位素测年,获得不一致线的上交点年龄为(1943±5)Ma(MSWD=2.3)。同时对锆石阴极发光(CL)图像研究,表明该年龄代表锆石遭受强烈变质作用的年龄,可以限定矿体形成时代的上限,即矿体形成时代不晚于1943 Ma。超基性岩浆演化晚期,岩浆充填构造裂隙呈透辉石岩脉产出。透辉石脉与矿体同期并且穿切铁山庙组BIF型铁山铁矿。铁山庙组形成时代在2300~2500 Ma之间。透辉石岩脉形成时代不早于该组年龄,可作为赵案庄铁矿床形成时代的下限。赵案庄铁矿床的形成时代为1943~2300 Ma,为古元古代,这是中国目前发现的最古老的岩浆型铁矿床。该成矿地质时代反映了在华北陆块东南缘曾发生过一次地壳扩张和裂陷活动及华北克拉通裂解事件。     

砂岩型铀矿微区原位U-Pb同位素定年技术方法研究

铀矿物定年一直是成矿年代学中的难点,随着微区原位U-Pb同位素定年技术的发展,可以直接针对矿石矿物(铀矿物)进行同位素定年;但是其中的砂岩型铀矿由于其存在状态复杂,在原位定年中剥蚀要求高,也缺乏合适的外部校正标准物质,所以定年准确度有待提高。本文研究了两种微区原位U-Pb同位素测年的方法,对砂岩型铀矿定年进行了尝试,试图解决铀矿测年中的无基体匹配问题并提高砂岩型铀矿定年水平。一是建立了一种激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱仪联合电子探针进行微区原位U-Pb同位素测年的技术(LA-MC-ICP-MS&EMPA)。通过优化实验方法,对秦岭陈家庄花岗岩型铀矿进行了测试,获得与同位素稀释热电离质谱法(ID-TIMS)一致的年龄结果,证明了微区原位U-Pb同位素测年无基体匹配标准物质分析的可行性;并利用此法获得鄂尔多斯盆地红庆河和塔然高勒砂岩型铀矿的微区原位U-Pb同位素年龄信息。二是尝试了利用飞秒激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱法(fsLA-MC-ICP-MS)对红庆河和宁夏宁东砂岩型铀矿样品进行微区原位U-Pb同位素定年,并获得了微区原位U-Pb同位素年龄,表明飞秒激光剥蚀技术在砂岩型铀矿定年中有很好的应用前景。本文提出,比较单一且年龄偏老的单矿物样品可以选择LA-MC-ICP-MS&EMPA联合法进行分析,需要高空间分辨率的样品建议使用fsLA-MC-ICP-MS法。     

大别造山带南部浅变质岩的锆石U-Pb年龄

在大别造山带南部,出露与超高压榴辉岩伴生,仅经过绿片岩相变质作用的浅变质岩。浅变质岩的锆石U- Pb 年龄表明,其原岩形成时代为晋宁早期(1100 ±140 Ma) ,与扬子地块南缘的一些岩浆岩的年龄相似。浅变质岩不一致线下交点年龄及超高压地块区域片麻岩的锆石测定结果表明,它们均受到加里东期构造热事件的影响,印支期超高压变质作用仅使浅变质岩的Rb- Sr 体系重置而没有影响到其U- Pb 体系。     

自动矿物分析技术在鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿矿物鉴定和赋存状态研究中的应用

鄂尔多斯盆地是我国重要的砂岩型铀矿成矿区之一.铀矿物赋存状态研究对砂岩型铀矿的成因认识、找矿勘查及选冶开采具有重要意义,但其矿物组成复杂,铀矿物粒度细小、种类繁多且赋存状态多样,致使研究初始的鉴定阶段就存在难点.目前普遍使用放射性照相法和电子探针(EMPA)两种方法开展铀矿物鉴定分析工作.放射性照相可一次性得到光片中所...     

华北克拉通南缘洛峪群-汝阳群属于中元古界长城系——河南汝州洛峪口组层凝灰岩锆石LA—MC-ICPMSU—Pb年龄的直接约束

运用LA—MC—ICPMS方法,对河南汝州阳坡村附近洛峪口组中部层凝灰岩夹层开展了锆石U-Pb同位素年代学研究,获得了1611±8Ma的高精度年龄。这一年龄第一次精确标定了该地区洛峪口组的形成时限,并显示该组顶界应接近1600Ma。由于洛峪口组位于华北克拉通南缘原划归“新元古界青白口系”洛峪群的最顶部,洛峪群又覆于“中元古界蓟县系”汝阳群之上,因此,这一新的年代学进展实际上同时也将洛峪群和汝阳群都下压到了中元古界长城系,并将洛峪群顶界限定为该地区长城系与蓟县系分界。结合区域资料,特别是熊耳群（下伏于汝阳群）火山岩近年来的年代学标定（多集中于1750～1780Ma）,可初步将该地区汝阳群一洛峪群的形成年代限定为1750～1600Ma之间,对应于国际固结纪（Statherian。1800～1600Ma）即中国长城纪中晚期。华北南缘洛峪口组形成年龄的直接约束及相关地层划分的重新厘定,为中元古代华北克拉通南北缘的准确对比及其与哥伦比亚超大陆关系、早期生命演化等重大地学命题提供了新的重要的年代学证据。     

华北克拉通北部长城系底界年龄小于1670Ma:来自北京密云花岗斑岩岩脉锆石LA-MC-ICPMS U-Pb年龄的约束

近期在北京密云沙厂北东的大龙门村附近发现一条花岗斑岩岩脉,该岩脉侵入于新太古代密云群角闪斜长片麻岩当中,其顶部则与片麻岩一起被常州沟组含砾砂岩沉积不整合覆盖.对该岩脉采用LA-MC-ICPMS进行锆石U-Pb同位素年龄测定,获得了(1 673±10)Ma的侵位年龄.这表明华北北部的常州沟组底界(也即长城系的底界)年龄小...     

中-新元古界标准剖面蓟县系首获高精度年龄制约——蓟县剖面雾迷山组和铁岭组斑脱岩锆石SHRIMPU-Pb同位素定年研究

近期在蓟县中-新元古界标准剖面铁岭组和雾迷山组首次发现斑脱岩、并测得其锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄为~1440Ma(1439±14Ma)和~1485Ma(1483±13Ma和1487±16Ma),这标志着这条传统的标准剖面上以碳酸盐岩为主体的蓟县系上部的两个重要组,从此也获得了直接的、高精度的锆石U-Pb同位素年龄约束。这是华北中-新元古界标准剖面蓟县系相关地层单位首次获得直接而精确的锆石U-Pb同位素年龄约束,也是在整个华北北缘燕山地区雾迷山组内部首次获得精确的直接定年。这一进展为闻名中外的天津蓟县剖面中-新元古界年代地层格架的正确厘定、以及今后继续作为华北该阶段的标准剖面,并与国内外其他地区相关地层的正确对比等,提供了新的、精确的年代学"锚点",因而具有重要的科学和实际意义。     

再论内蒙古阿拉善朱拉扎嘎金矿的成矿时代:来自锆石SHRIMPU-Pb年龄的新证据

内蒙古阿拉善地区朱拉扎嘎金矿是新近发现的特大型层控改造型金矿床,该矿床以产于中元古界地层中和巨大的找矿潜力而引人注目。容矿岩石主要为钙质粉砂岩、粉砂质板岩。曾采用颗粒锆石U-Pb法和~(40)Ar/~(39)Ar法对成矿期花岗斑岩、成矿后期闪长玢岩和含金石英-硫化物矿体进行了年龄测定,获得成矿期花岗斑岩锆石U-Pb年龄为(304±5)Ma,成矿后期闪长玢岩为(258.6±5.7)Ma,金矿体中石英的~(40)Ar/~(39)Ar年龄为(282.3±0.9)Ma。现采用SHRIMP锆石U-Pb法对成矿期花岗斑岩和成矿后期闪长玢岩进行了重新测年,结果表明花岗斑岩的形成时代为(280±6)Ma,闪长玢岩的形成时代为(279.7±5.2)Ma,两者的年龄差仅0.3 Ma,从而限定了朱拉扎嘎金矿的形成年龄,非常接近于280 Ma(279.7～280 Ma)。