山东沂水杂岩中变基性岩的岩石地球化学特征及锆石SHRIMP U-Pb定年

山东沂水杂岩由新太古代岩浆杂岩和中太古代的变质杂岩组成,其后者中的变基性岩石,特别是基性麻粒岩,常与紫苏花岗岩紧密伴生,而且多呈大小不等的包体或呈层状体产出。本文主要对变基性岩进行岩石地球化学和锆石SHRIMP UPb定年研究。根据岩石学特征,可将变基性岩分为三类：含紫苏辉石斜长角闪岩、含石榴子石角闪二辉斜长麻粒岩和含尖晶石—石榴子石的角闪二辉麻粒岩。它们原岩分别为安山质玄武岩、高铁镁质玄武岩和玄武质科马提岩（？）。三类岩石稀土元素和微量元素配分有一定差别：第一类含紫苏辉石斜长角闪岩富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素;后二类麻粒岩相变质岩的稀土配分模式为近平坦型或轻稀土略为富集, K、Rb、Ba等元素也轻微富集,其他元素与MORB的比值接近于1。变基性岩中锆石定年结果显示有四组年龄值,其中2719Ma和2560～2607Ma分别代表早期麻粒岩相变质作用的年龄下限和上限;2509～2522Ma代表另一期角闪岩相—麻粒岩相变质作用的时代,发生在沂水岩浆杂岩侵入之后;2485Ma和2497Ma代表与流体作用有关的变质作用和新生锆石的形成年龄。     

华北和扬子陆块及秦岭-大别造山带地表和深部太古宙基底的新信息

本文根据华北和扬子陆块及秦岭-大别造山带地表和深部出露的各种岩石中发现的继承性锆石的测年数据,报道了太古宙基底和岩浆事件的新信息,并简要地论述其地质意义。华北陆块东北缘、东南缘、北缘、西北缘共6个地区的深部都存在新太古代和中、古太古代岩浆事件的新信息;南缘深部也存在古太古代岩浆事件的新信息。在华北陆块早前寒武纪同位素年龄直方图(以太古宙岩浆事件为主)上,最高峰值位于2.45-2.6 Ga区间,而以2.5-2.55 Ga最为突出,显示该区间岩浆事件最为强烈,可能代表一次重要的碰撞事件。此外还见有2.7 Ga,2.8 -2.85 Ga,2.95-3.0 Ga,3.1-3.15 Ga,3.3-3.4 Ga,3.45-3.5 Ga,3.6 Ga和3.8 Ga等较高峰值,反映了岩浆事件不同活动阶段的演化趋势。扬子陆块北缘地表和深部有与华北陆块相似的太古宙古老基底信息。扬子陆块中部的长江中下游地区、东南缘相当于江南古陆的地区以及扬子陆块西南缘地区在地壳深部均保留有新太古代和/或古太古代岩浆锆石的年龄信息。秦岭-大别造山带从东到西,多处(主要是深部)也发现有新-中太古代残余岩浆锆石的年龄信息。     

山东沂水杂岩岩石化学及锆石Hf同位素研究

山东沂水杂岩主要由高角闪岩相至麻粒岩相变质的变基性岩和(紫苏)花岗岩岩体组成.本文主要研究了三个含紫苏辉石的黑云斜长角闪岩(YS06-19、YS06-41和YS06-29),三个含石榴子石的角闪二辉斜长麻粒岩(YS06-40、YS06-45、YS06-49),一个含尖晶石和石榴子石角闪二辉麻粒岩(YS06-31)和两个英灵山花岗片麻岩样品(YS06-30和YS06-48)的岩石化学和锆石Hf同位素特征.结果认为,(1)含紫苏辉石的黑云斜长角闪岩和含石榴子石的角闪二辉斜长麻粒岩对Sr、K、Rb、Ba、Ce、Th等大离子亲石元素和轻稀土元素的富集程度不同,指示了其原岩经历了不同程度的部分熔融;(2)认为英灵山花岗片麻岩是由来自于亏损地幔的基性岩部分熔融产生,这一观点同沈其韩等(2000)认识一致;(3)所研究的变基性岩的锆石Hf亏损地幔模式年龄均小于英灵山花岗片麻岩Hf亏损地幔模式年龄,指示了该变基性岩可能不是英灵山花岗片麻岩的母岩,沂水地区应该存在更古老的变基性岩石,也可能反映了这两类岩石对Hf同位素体系的保存能力不同;(4)该地区地壳生长在30亿年左右启动,大规模的地壳生长出现在2530～2740Ma.     

辽西—冀北地区土城子组的地质时代、年龄及其国际地层对比

辽西—冀北地区土城子组(后城组)含有各类化石,包括植物、孢粉、介形类、叶肢介、昆虫及恐龙类等,各门类化石都对土城子组的时代提出归属与生物演化依据。通过与国内外相关生物群(组合)的研究与对比,尤其是孢粉、介形类微体化石大区域的国际对比,将土城子组的地质时代划归为晚侏罗世早—中期(Oxfordian-Kimmeridgian)。土城子组的地磁年代学研究,也得出大致相同的时代结论。笔者在辽西金岭寺—羊山盆地土城子组剖面中,采用SHRIMP锆石U-Th-Pb同位测定技术,对凝灰岩中的锆石进行了年龄测定,获得的206Pb/238U年龄为:第22层140.2Ma±1.3Ma(N=13,13个数据加权平均值);第30层139.6Ma±1.9Ma(N=12);小刘家沟剖面土城子组上部凝灰岩139.6Ma±0.7Ma(N=11);第83层137.3Ma±1.0Ma(N=13)。由于第22层距土城子组底界369m,据沉积速率推算约为1.5Ma。因此,土城子组底界年龄应为141.7Ma±1.3Ma。第83层接近土城子组顶界,137.3Ma±1.0Ma年龄值可大致视为土城子组顶界的年龄。如此推断,上侏罗统牛津阶(Oxfordian)底界年龄应接近141.7Ma±1.3Ma,基默里奇阶(Kimmeridgian)上界年龄应为137.3Ma±1.0Ma左右,而国际地质年表中推导、标注的两者年龄分别为163.5Ma±1.0Ma和152.1Ma±0.9Ma,与笔者实测的年龄值分别相差21Ma和15Ma,对此进行了深入的探讨。     

沂水青龙峪超镁铁质岩石和基性麻粒岩的锆石SHRIMP U-Pb定年

本文主要对沂水青龙峪出露的超镁铁质岩石和基性麻粒岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年研究。超镁铁质岩石以捕掳体形式存在于沂水杂岩中,不发育鬣刺结构,氧化物组成具有超镁铁质科马提岩的高MgO、富CaO、低SiO2、TiO2、K2O和Na2O含量特征;矿物组合以单斜辉石+橄榄石±斜方辉石+铬铁矿为主;变质矿物以角闪石+蛇纹石化为特征;该岩石以稀土元素总含量(∑REE)低、LREE/HREE=3.35～4.40及Ce和Eu负异常为特征。微量元素组成以Ba、Nb、Zr负异常和Nd、Sm正异常为特征。根据锆石SHRIMP U-Pb定年法对该超镁铁质岩石中捕获的早期岩浆结晶锆石和新生的变质锆石进行的研究,年龄值分别为2657～2702Ma和2551～2585Ma,表明该超镁铁质岩石形成年龄为2585～2657Ma。基性麻粒岩的氧化物组成特征表明其属高Mg的洋岛拉斑玄武岩,麻粒岩相——高角闪岩相变质作用与新太古代的深熔和岩浆侵入作用有关,矿物组合以紫苏辉石+单斜辉石±角闪石+斜长石±石榴子石为特征;晚期蚀变作用与辉长岩墙、辉绿岩脉及石英闪长岩买的侵入有关,矿物组合以滑石化+绢云母化+绿泥石化为特征;稀土元素组成以轻重稀土元素无分异和无Eu异常为特征;微量元素组成以Nb、Zr、P、Ti负异常和Sr、K正异常为特征;锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明麻粒岩相——角闪岩相变质作用年龄为2498.4±7.6Ma,导致麻粒岩相——角闪岩相变质的深熔和岩浆结晶年龄为2551±24Ma,晚期蚀变作用的年龄分别为2231～2235Ma和1850±19Ma。     

辽宁弓长岭含铁建造年代学研究

用热离子质谱计双带源蒸发—沉积测定单个锆石晶体年龄的方法对弓长岭含铁建造中黑云变粒岩、混合岩化浅粒岩和石英岩中的锆石作了测定,获得了2.60—2.54 Ga,3.36—2.62 Ga和3.53—3.08 Ga等年龄数据。结合已有的研究资料可以认为,黑云变粒岩的原岩来自2.7 Ga左右的中酸性火山物质,浅粒岩和石英岩的原岩来自3.0 Ga以上的花岗质地壳物质;含铁建造形成于陆壳基底之上,形成时间约2.7 Ga,并于2.5—2.7 Ga之间发生首次变质作用。     

华北地块北缘晚古生代——早中生代岩浆活动期次、特征及构造背景

通过对华北陆块北缘近年来获得的晚古生代—早中生代岩浆岩锆石U-Pb及部分39Ar-40Ar测年结果的分析,认为该区晚古生代—早中生代期间至少经历了泥盆纪、早石炭世晚期—中二叠世及二叠纪末—三叠纪等3期明显的岩浆作用过程。泥盆纪岩浆活动时限在400～360Ma左右,岩性主要为碱性岩(正长岩及二长岩),其次为基性-超基性岩、二长闪长岩、碱性花岗岩及流纹岩,出露面积较少。早石炭世晚期—中二叠世岩浆活动时限在330～265Ma左右,岩性主要为闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩及花岗岩,其次为辉长岩及英云闪长岩。二叠纪末—三叠纪岩浆活动(250～200Ma),岩性主要为钾长花岗岩、二长花岗岩及碱性杂岩,其次为基性-超基性岩及少量中酸性火山岩。华北地块北缘晚古生代—早中生代岩浆岩呈近东西走向的带状分布,其中泥盆纪及早石炭世晚期—中二叠世岩浆岩主要分布在内蒙古隆起上,而二叠纪末—三叠纪岩浆岩分布范围更大,其南界可以到达燕山构造带最南端的蓟县盘山及太行山北段的河北涿鹿矾山地区。这些广泛分布的多期次岩浆活动表明华北地块北缘在晚古生代—早中生代期间经历了复杂的岩浆及构造作用过程。泥盆纪岩浆活动可能与白乃庙岛弧岩带与华北克拉通弧-陆碰撞后的伸展作用有关。早石炭世晚期—中二叠世岩浆活动的形成与古亚洲洋向华北地块的俯冲作用有关。而二叠纪末—三叠纪岩浆活动的形成与华北地块与西伯利亚南缘蒙古增生褶皱带拼合后的伸展及岩石圈拆沉作用有关。     

鞍山地区陈台沟壳岩时代归属的初步研究

鞍山市东部约8km处的陈台沟村附近,出露一套以斜长角闪岩类、石英岩类和长英质片麻岩类组成的表壳岩。长期以来，大多数地质学者一直将该表壳岩划归为鞍山群，但在岩石组合、变质变形特征和含矿性等诸多方面，都与鞍山地区公认的鞍山群明显不同，因表壳岩本身缺少准确定年的对象，难以直接测年，笔者将侵入于长英质片麻岩中的花岗岩脉中的锆石颗粒，用Kober方法和离子探针质谱计（SHRIMP）测定年龄，取得了表壳岩的沉积年龄为3376±5Ma-3357±4Ma。说明该表壳岩形成时代远老于鞍山群。     

扬子板块北缘碧口群火山岩的地球化学特征及其构造环境

碧口群火山岩系中部的基性熔岩以拉斑系列为主 ,基性火山岩的Sr同位素初始比值和Nd同位素初始比值较低 ,分别为 0 .70 12 4 8～ 0 .70 4 4 13和 0 .5 110 80～ 0 .5 12 341,大部分样品的εNd(t) >0 ,表明母岩浆主要来自地幔源区。岩石显示明显的富2 0 7Pb及2 0 8Pb特征。在以部分熔融作用为主的演化过程中岩浆发生了一定程度的分异 ,LREE、大离子亲石元素等表现了从亏损到富集的变化特点。基性熔岩的稀土与微量元素表现出与俯冲碰撞型的弧区玄武岩相同的特点。分析表明 :碧口群火山岩系形成于岛弧环境 ,它与横丹群浊积岩系在扬子板块西北缘构筑了一个弧盆系统 ,其时代为新元古代。