北苏鲁威海地区超基性岩的原岩形成时代和超高压变质时代

超基性岩是苏鲁超高压变质地体中一类特殊且十分重要的岩石类型,它们通常呈规模不一的块状、条带状或不规则透镜状 (体) 赋存于区域大面积出露的花岗质片麻岩中。锆石中矿物包体激光拉曼测试、阴极发光图像分析和不同性质锆石LA-ICP-MS U-Pb定年等综合研究结果表明,北苏鲁威海地区含橄榄石辉石岩 (样品W1和W2) 中锆石的成因十分复杂,可进一步划分3种不同类型锆石。其中第一类锆石呈自形-半自形晶,阴极发光图像显示清晰的岩浆结晶环带,矿物包体主要为Ol+Cpx+Ap, 记录的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为1835~1845Ma,应代表含橄榄石辉石岩的原岩形成时代;第二类为变质重结晶锆石,呈半自形-他形晶,阴极发光图像显示模糊的岩浆结晶环带,矿物包体与第一类完全一致,记录的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄变化范围大,为250~784Ma之间,表明部分继承性岩浆结晶锆石明显受到后期岩浆-变质热事件的影响而发生不完全重结晶和Pb丢失,进而使其记录的年龄相对偏新;第三类锆石呈他形晶,为典型的变质锆石,阴极发光图像十分均匀,矿物包体相对少见,主要为Grt+Cpx,记录的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为230~234Ma, 且与苏鲁地体榴辉岩及其围岩中含柯石英锆石微区记录的超高压变质年龄 (225~235Ma) 十分一致,应代表含橄榄石辉石岩的峰期超高压变质时代。超基性岩中超高压变质锆石的准确识别表明苏鲁地体在峰期超高压变质阶段的确存在流体,流体的存在对超高压变质锆石的形成起着至关重要的作用。该项研究不仅准确厘定北苏鲁威海地区超基性岩的原岩形成时代和超高压变质时代,而且对于深入探讨苏鲁-大别超高压地体流体行为、演化规律及其水-岩相互作用机理具有重要的科学意义。     

山东半岛高压麻粒岩中锆石的U-Pb定年及其地质意义

在山东半岛早前寒武纪变质基底中,高压麻粗岩常常呈透镜体或不规则脉状体广泛分布于TTG片麻岩之中.锆石中矿物包体激光拉曼测试、阴极发光图像分析及原位U-Pb定年结果表明,山东丰岛高压麻粒岩中锆石成因十分复杂,可划分为3种类型:第一类锆石显示明显或弱的岩浆结晶环带,部分锆石保存磷灰石(Ap)等矿物包体,U-Pb定年结果显示...     

滇西哀牢山岩群变沉积岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

出露于扬子板块与印支板块之间的哀牢山岩群中包含大量副片麻岩、大理岩、云母片岩和石英岩等变沉积岩,这些岩石对研究扬子板块西南缘构造演化具有重要意义。但有关哀牢山岩群的沉积时代、物质来源以及形成的构造背景等一系列问题长期以来存在着较大争议。本文选取哀牢山岩群内石榴黑云斜长片麻岩、石榴夕线黑云斜长/二长片麻岩和大理岩4件变沉积岩进行了锆石阴极发光和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。哀牢山岩群碎屑锆石具有明显或弱的振荡环带和较高的Th/U比值,指示其岩浆成因。年代学分析结果表明石榴黑云斜长片麻岩记录始新世末-渐新世(36.3~25.0Ma)哀牢山岩群部分熔融-岩浆活动,其余3件变沉积岩碎屑锆石均得到550~450Ma与900~700Ma两组峰值,其中片麻岩与大理岩中最年轻的碎屑锆石峰值分别为452Ma、461Ma和458Ma,指示哀牢山岩群沉积时代应不早于中奥陶世,而非原先认为的古元古代。碎屑锆石年龄分布特征表明哀牢山岩群物源区包含扬子板块西缘新元古代花岗岩和印支板块内泛非期花岗岩,支持前人提出的哀牢山岩群沉积于古特提斯分支洋盆——金沙江-哀牢山-马江洋拉张过程中沉积的观点。     

南辽河群盖县组的重新厘定:来自辽南地区黄花甸-苏子沟一带变质砂岩碎屑锆石U-Pb年代学证据

传统认为辽河群顶部的盖县组广泛分布于辽南地区。本文对岫岩县黄花甸-苏子沟一带的南辽河群盖县组变质长石石英砂岩和变质石英砂岩进行了LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学研究。其中变质长石石英砂岩中碎屑锆石普遍发育核-边结构,核部具有清晰的振荡环带;变质石英砂岩中碎屑锆石基本无核-边结构,具有清晰或者略模糊的振荡环带。锆石微量元素分析结果显示,具有振荡环带锆石微区具有轻稀土元素(LREE)亏损、重稀土元素(HREE)相对富集的配分曲线特征,Ce正异常和Eu负异常明显,Th/U和Zr/Hf比值较高,表明其岩浆成因。变质长石石英砂岩岩浆成因锆石微区~(207)Pb/~(206)Pb谐和年龄集中于2506～1748Ma之间,且呈现～2178Ma和～1863Ma两个年龄主峰,表明主要物质来源为同时期花岗质岩石(条痕状花岗岩和斑状花岗岩);变质石英砂岩岩浆成因锆石微区~(207)Pb/~(206)Pb谐和年龄集中于3546～1950Ma之间,呈现～2149Ma年龄主峰值,表明主要物质来源为条痕状花岗岩,另有少量太古宙基底物质的加入。研究区变质长石石英砂岩～1.86Ga的年龄峰值与辽河群其它变沉积岩明显不同,表明沉积时代一定晚于～1.86Ga,即形成于辽河群古元古代变质作用之后。综合研究区盖县组变质长石石英砂岩与辽河群其它变沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄的差异,我们建议将盖县组部分变沉积岩从辽河群中解体出来。     

新疆西南天山低压高温变质带深熔时代及其地质意义

西南天山木扎尔特地区低压高温变质带主要出露片麻岩类、斜长角闪岩类和麻粒岩类三种岩石类型,由于受到深熔事件的影响在其内部形成了规模不一的长英质脉体,然而对这些深熔长英质脉体的时代还缺乏准确的限定。本文通过详细的岩相学、锆石阴极发光图像研究,采用LA-ICP-MS技术对3件长英质脉体不同锆石微区进行了U-Pb定年,进而探讨西南天山低压高温变质带的形成时间。长英质脉体中的新生锆石具有弱的振荡环带,低的Th/U比值,锆石形态学和内部结构也表明锆石结晶于与深熔作用有关的熔体中,长英质脉体获得的深熔时代为276.5±2.0Ma、272.0±1.7Ma、265.5±1.5Ma,其年龄范围代表了木扎尔特地区低压高温变质带的形成时间可能为早中二叠世,该年龄与区域上西南天山造山带广泛出现的碰撞后岩浆事件的时代相一致,表明早二叠世西南天山造山带已进入造山后伸展减薄的后碰撞造山演化阶段。同时获得一组集中分布的深熔长英质脉体421.8±3.2Ma的继承锆石年龄,该年龄与寄主岩石夕线石榴黑云斜长片麻岩一组主要的年龄峰值一致,表明长英质脉体可能来源于夕线石榴黑云斜长片麻岩的部分熔融作用,对应于南天山志留纪晚期的岩浆事件。     

胶北太古宙早期锆石U-Pb定年及Hf同位素研究：华北克拉通古老陆壳增生及再循环的证据

古老陆壳物质的发现与鉴别是探索地球早期陆壳形成与演化历史的重要内容之一,锆石U-Pb年龄结合Hf同位素研究是该研究的重要手段。本文通过对胶北地体内一个长英质副片麻岩中的锆石开展系统的原位U-Pb定年和微量、稀土元素分析,获得了多个太古宙早期的锆石。根据这些锆石的阴极发光图像、Th/U比值及稀土元素球粒陨石标准化配分模式,它们具有典型岩浆锆石的特征,其中2个分析点给出了3413Ma和3400Ma(~3.4Ga)的锆石U-Pb年龄,7个分析点给出3547±19Ma(MSWD=1.16)的锆石U-Pb年龄,指示太古宙早期的陆壳岩浆事件;结合华北克拉通其它地区的类似研究结果,暗示华北克拉通可能曾经存在比现今出露面积更大的太古宙早期的古老陆壳。这些古老锆石的Hf同位素分析显示,它们的εHf(t)值在-6.19~0.95之间,平均为-2.54,两阶段Hf模式年龄在3737~4353Ma之间,平均值为~4.1Ga,远大于锆石的U-Pb年龄,指示华北克拉通存在~4.1Ga的地壳增生作用及古老陆壳(3.55Ga)的再循环。     

胶北西留古元古代~2.1Ga变辉长岩岩石学与年代学初步研究

胶北西留古元古代变辉长岩主要由二辉麻粒岩与辉石斜长角闪岩所组成,且以不规则透镜体的形式赋存于新太古代花岗质片麻岩与英云闪长质片麻岩之中.岩相学观察、矿物相转变分析、矿物化学研究、传统地质温压计计算与锆石LA-ICP-MS定年结果表明,胶北西留变辉长岩记录了十分复杂的演化历史,其中早期残留的原岩标志性岩浆结构以辉长辉绿结构为特征,早期残留的单斜辉石为高温低钙的普通辉石(M0),此阶段形成的岩浆锆石记录了其原岩形成时代为2102±3Ma.峰期麻粒岩相变质阶段(M1)的矿物组合以斜方辉石+单斜辉石+斜长石+石英为特征,记录的温压条件为T=800 ～ 850℃,P＜0.65～0.75GPa;晚期角闪石的生长表明岩石又经历了降温冷却的过程(M2),其稳定的矿物组合为角闪石+斜长石+石英+单斜辉石,记录的温压条件为T=675～700℃,P=0.40 ～0.55GPa,变质阶段形成的变质锆石记录了其变质时代为1907±16Ma.胶北西留变辉长岩记录了含有近等压降温变质过程的顺时针P-T轨迹.结合本区其它研究资料,本文认为西留古元古代变辉长岩是胶北地区古元古代地层沉积之前一次地壳伸展作用的产物,并于古元古代晚期(1.95～1.80Ga)卷入了胶北碰撞造山作用过程.     

新疆西南天山哈布腾苏一带高压-超高压变质基性岩的地球化学特征及其构造意义

新疆西南天山哈布腾苏地区的高压-超高压变质基性岩(榴辉岩和蓝片岩)主要以形态各异的岩块或构造透镜体形式产于其围岩变质沉积岩石榴多硅白云母片岩中.本文对这些变质基性岩进行了详细的岩石学、矿物学和地球化学研究,并对其原岩性质及区域构造演化进行了讨论.地球化学分析结果显示其原岩成分主要为拉斑玄武岩和少量碱性玄武岩.榴辉岩原岩可进一步划分为N-MORB(正常洋中脊玄武岩)、E-MORB(富集洋中脊玄武岩)和OIB(洋岛玄武岩)三种类型,而蓝片岩为OIB型.第一种榴辉岩具低的TiO2(1.00％ ～ 1.08％)、P2O5 (0.09％ ～0.15％)和∑REE(35.98×10-6 ～ 43.51×10-6)含量以及低的LREE/HREE(1.35 ～ 1.43)和(La/Yb)N(0.63 ～0.71)比值等特征,具有N-MORB属性,暗示其原岩可能来源于亏损的地幔源区,形成于大洋环境;第二种榴辉岩具有较高的Ti(TiO2=1.35％ ～2.25％)、P(P2O5 =0.05％ ～0.20％)和∑REE(60.10×10-6～ 77.35×10-6)含量和较高的LREE/HREE(1.25 ～2.43)、(La/Yb)N (0.52～1.52)比值,具有E-MORB特征;第三种榴辉岩TiO2含量为1.16％ ～2.86％,Zr/Y=5.32 ～ 7.78,∑REE=79.12×10-6 ～ 192.1×10-6,LREE/HREE =4.15 ～6.54,(La/Yb)N =3.77 ～9.44,其轻重稀土元素分异明显,显示OIB属性,暗示其原岩可能来源于富集地幔源区.而OIB型蓝片岩则富集TiO2(1.39％～2.86％)和∑REE(88.18×10-6～227.8×10-6)和具有相对高的(La/Yb)N(5.03～9.84)和Zr/Y(4.93 ～9.55)比值,这些特征与OIB型榴辉岩类似,暗示二者可能具有共同的岩浆源区.新疆西南天山哈布腾苏地区具MORB和OIB属性岩石组合的出现揭示该区早古生代曾发育有洋盆,其演化过程中可能受到结晶分异作用以及异源岩浆混合的影响,导致该区的变质基性岩元素地球化学特征具有MORB和OIB的亲缘性,暗示其原岩是在大洋中脊和临近洋岛共同作用背景下形成的.该区榴辉岩和蓝片岩的形成可能与先存洋壳残片经历高压-超高压变质作用及后期构造折返有关.     

云南"三江"变质杂岩带多期花岗质岩浆事件及其构造意义

云南“三江”地区地处印度板块与欧亚板块之间,记录了多期岩浆-变质热事件.本文对该区8件花岗质岩石进行了锆石年代学和地球化学研究.锆石年代学结果表明,8件样品记录了6期岩浆事件,中寒武世(501.2±5.0Ma)、晚奥陶世(456±2.1Ma)、晚二叠-早三叠世(251～246Ma)、早白垩世早期(134～125Ma)、古新世早期(55±0.62Ma)和始新世晚期(38±0.52Ma),部分样品中存在古元古代、中-新元古代的继承锆石.地球化学结果显示,这些样品SiO2含量变化范围较大,为60.41％ ～77.41％,Al2O3含量为11.57％～17.54％,Na2O含量为2.05％ ～4.16％,K2O含量变化范围为2.09％～6.31％,早三叠世以前的花岗质岩石的A/CNK≥1,以过铝质为主;而早三叠世以后的花岗质岩石的A/CNK＜1,属偏铝质.轻重稀土分异明显,Eu负异常,(La/Yb)N值变化于5.22～ 19.56.其中5样品的143Nd/144 Nd比值为0.51195～0.51255,εNd(t) =0～-11.11,tDM=1071～1969Ma.两件较老的样品可能反映该地区存在中寒武世和晚奥陶世的岩浆作用;晚二叠-早三叠世的岩浆事件可能是古特提斯洋闭合构造-热事件的响应;高黎贡杂岩带中早白垩世花岗质岩石可能与碰撞后地壳加厚有关;而新生代花岗质岩石则是对印支板块和欧亚板块俯冲-碰撞事件的响应.部分样品中继承锆石U-Pb年代学结果显示,最主要年龄峰值在1100～800Ma之间,指示该地区可能存在新元古代岩浆作用;少量古-中元古代锆石的存在,可能指示该地区可能存在更古老的基底物质.同样Nd模式年龄也指示该地区可能存在古元古代和中-新元古代的基底岩石.     

澜沧江杂岩带澜沧群浅变质岩系碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其构造意义

澜沧群出露于滇西"三江"地区的南段,其主要岩石由遭受低级变质作用改造的泥质岩和基性火山岩组成。这些岩石普遍经历了古特提斯洋的闭合以及随后的洋陆俯冲过程,是研究古特提斯洋俯冲-碰撞过程的重要窗口。但是有关澜沧群的形成时代、物质来源以及形成的构造背景等一系列问题长期以来存在着多种争议。本文对澜沧群中3件石英岩和1件绢云母变质石英砂岩样品中分选出的碎屑锆石进行了阴极发光图像分析和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。澜沧群浅变质岩系碎屑锆石具有明显或弱的振荡环带和较高的Th/U比值,表明岩浆成因。年代学分析结果表明,4件浅变质岩石样品均得到了两组主要年龄峰值,分别为530Ma和930Ma、570Ma和915Ma、540Ma和960Ma、570Ma和910Ma。本次研究中碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在570~530Ma和960~910Ma。其中,最年轻的碎屑锆石年龄峰值~530Ma,支持了前人认为澜沧群沉积时代为中奥陶纪(462~454Ma)的认识。本研究中澜沧群浅变质岩系碎屑锆石年龄分布特征表明源区可能主要为泛非期和罗迪尼亚超大陆聚合-裂解过程中形成的岩浆岩。碎屑锆石磨圆较好指示其经历了较长距离的搬运。澜沧群浅变质岩系碎屑锆石与羌塘、特提斯喜马拉雅和拉萨地体变沉积岩或地层中碎屑锆石具有相似的年龄分布特征,表明它们可能具有相似的源区。