辽西凌源地区义县组下部层位的U—Pb测年及意义

辽西凌源地区义县组的下部层位为大王杖子层，通过对该层位及相关层位样品中锆石的LA—ICP—MS的U—Pb测年，获得大王杖子层的形成年代为125～122Ma。经过综合分析，得出以下初步结论：①辽西凌源地区与北票-义县地区的义县组底界是不等时的；凌源地区义县组下部层位在时代上相当于北票-义县地区的义县组尖山沟层（砖城子层）；②凌源地区的张家口组与义县组之间有约5～6Ma的时间间隔。这不仅验证了凌源地区张家口组与义县组之间为角度不整合接触的可靠性，也暗示该5～6Ma的间隔期为冀北-辽西地区中生代构造格架转换的关键时期；该时期也是我国东北地区中生代岩浆作用的鼎盛时期；同时在冀北-辽西地区，该间隔期之后发生了热河动物群的大爆发，说明该间隔期也是一个重要的生物界限。     

冈底斯南缘变形花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成：新特提斯洋早侏罗世俯冲作用的证据

本文对产于冈底斯南缘一个变形花岗岩进行了主量元素、微量元素、原位锆石 LA-ICP-MS U-Pb 定年和锆石 Hf 同位素组成研究。结果表明,变形花岗岩为高硅(SiO_2=73.38%～76.06%)钙碱性岩系,K_2O/Na_2O=0.69～1.17,铝指数(A/CNK)=1.03～1.07,为弱过铝质岩石。变形花岗岩微量元素组成显示贫大离子亲石元素(e.g.Rb=47×10~(-6)～71×10~(-6))和高场强元素(e.g.Nb=1.3l×10~(-6)～3.09×10~(-6),Ta=0.23×10~(-6)～0.54×10~(-6)),具有岛弧型花岗岩的地球化学属性。变形花岗岩锆石 U-Pb 年龄为178±1Ma,该年龄代表岩浆结晶年龄。锆石 Hf 同位素组成显示ε_(Hf)(178Ma)值变化于 14.1～ 17.7,表明变形花岗岩岩浆来自初生地壳物质的部分熔融。变形花岗岩的岩石成因与新特提斯洋向欧亚板块南缘的俯冲消减作用存在联系,其岩浆结晶年龄反映了新特提斯洋发生俯冲消减的开始时代不晚于早侏罗纪,说明了新特提斯洋经历了较长时间的演化。     

CCSD主孔榴辉岩中磷灰石微区微量元素和Sr同位素组成研究

本文利用LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS对CCSD-MH中一件强退变多硅白云母榴辉岩中一粗粒(～2mm×6.5mm)磷灰石进行了详细的微区微量元素和Sr同位素组成研究。线扫描剖面分析和单点分析结果共同表明该磷灰石颗粒的微量元素和Sr同位素组成不均一。总体上Na、Sr、LREE、MREE、U、Th和Pb等元素具有从中心到两侧含量逐渐降低的特征。磷灰石主体部分HREE含量均一,但和石榴石紧密相邻的边部(～400μm)HREE显著富集。Na、Sr、LREE和MREE等元素在个别区域明显具有先升高、然后再降低的变化规律。磷灰石最边部(<200μm)相对于核部区域显著高~(87)Sr/~(86)Sr比值。结合磷灰石中微量元素分配和扩散行为的实验研究以及磷灰石晶体化学特征,磷灰石微量元素组成变化应主要记录了磷灰石复杂的生长过程。Sr、LREE和MREE从核部到边部逐渐降低的总体特征指示磷灰石从中心向两侧的生长过程,而局部出现的次级先升高—再降低的变化规律则反映了磷灰石经历的多次溶解和再生长作用。HREE含量均一的磷灰石主体形成于石榴石稳定存在的超高压变质作用阶段。和石榴石紧密相邻的磷灰石边部显著富集HREE的特征则是折返过程中短时增温作用导致石榴石释放HREE和/或退变质阶段石榴石分解释放HREE共同作用的结果。磷灰石最边部显著高~(87)Sr/~(86)Sr的特征则记录了角闪岩相退变质阶段多硅白云母的分解作用。     

Detrital Zircon Ages of Hanjiang River： Constraints on Evolution of Northern Yangtze Craton, South China

Clastic sedimentary rocks are natural samples of the exposed continental crust over large areas. The Hanjiang (汉江) River drains the northern Yangtze craton,including the South Qinling (秦岭) belt and the northern parts of the Yangtze craton. Detrital zircons from this river thus provide an ideal sample for studying the formation and evolution of the northern Yangtze craton. Here we report laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometer U-Pb ages of 122 detrital zircons from one sand sample of the Hanjiang River. The 110 concordant zircons reveal four major age groups of 768,444,212,and 124 Ma,which well correlate with known magmatic events in the northern Yangtze craton. A minor group is present at 1 536 Ma,which is less known in the study area. Only seven zircons have ages of >1 750 Ma. Our results show that the Early Paleozoic,Late Triassic,and Early Cretaceous are important episodes of zircon growth and crustal growth/reworking in addition to the previously documented Neoproterozoic event. Our results suggest very limited exposures of Paleoproterozoic and Archean rocks in the northern parts of the Yangtze craton.     

辽西彰武地区中生代高镁安山岩地球化学及其对新生下地壳拆沉作用的指示

对产于辽西彰武地区的早白垩世10个火山岩样品的研究表明, 除一个样品为玄武岩外(SiO₂=50.23%), 其余均为安山岩. 这些安山岩的SiO₂含量为53%~59%, 具有高的MgO(3.4％~6.1%, Mg^# = 50~64), Ni(27~197 μg/g), Cr( 51~478μg/g)和Sr( 671~1499μg/g)含量, 高的Sr/Y比值(34~115), 轻重稀土分异明显(La_N/Y_N＝10~30), 其微量元素显示出高镁埃达克质的特征. 4件安山岩样品的¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值为0.5118352~0.5122341, ε_Nd(126Ma)=－6.36~－13.99, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr为0.70634 ~0.70688, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(126 Ma)>0.706, 它们与汉诺坝基性麻粒岩的Sr-Nd同位素组成相似. 对一个安山岩样品的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明有3组谐和的锆石, 其²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值分别是: 第1组(253±5) Ma (2σ, MSWD=9.1, n=59), 第2组(172±2) Ma (2σ, MSWD=2.2, n=42), 第3组(126±2) Ma (2σ, MSWD=3.2, n=19). 阴极发光图像表明第1和第2组锆石均具有典型的岩浆环带, 第3组锆石的阴极发光很弱且无环带. 3组锆石均具典型岩浆锆石的REE分配特征(如亏损LREE, 正Ce异常)且Th/U >0.1. 第1组年龄记录了古亚洲洋的闭合和蒙古板块与华北克拉通北缘碰撞事件; 第2组年龄记录了该区的玄武岩浆底侵和地壳增厚的事件; 第3组最年轻的年龄应代表火山岩喷发年龄. 矿物学上, 彰武高镁安山岩具核部高Fe, 幔部高Mg的反环带单斜辉石斑晶, 并含有铬铁矿. 根据上述锆石年代学、矿物学和地球化学特征, 彰武高镁安山岩指示了~170 Ma的中侏罗世时期玄武质岩浆底侵形成的加厚下地壳, 相变为榴辉岩, 然后拆沉至软流圈, 发生部分熔融, 产生的熔体在上升过程中与新生的地幔橄榄岩反应, 最终形成彰武高镁安山岩. 由此可较好解释彰武高镁安山岩的高镁和埃达克质微量元素特征以及无古老继承锆石特征.     

南秦岭早古生代地幔性质: 来自超镁铁质、镁铁质岩脉及火山岩的Sr-Nd-Pb同位素证据

南秦岭紫阳-岚皋地区早古生代晚期镁铁质岩脉及玄武岩的ε_Nd (t) = +3.28 ~ +5.02, (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i = 0.70341~0.70555, (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb) _i = 17.256~18.993, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb) _i = 15.505~15.642, (²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) _i = 37.125~38.968, Δ8/4 = 21.18~77.43, Δ7/4 = 8.11~18.82, 基本与南秦岭区新元古代中期以来的幔源岩石特征一致, 显示了HIMU, EMII和少量EMI富集地幔端元组分混合而成的Sr-Nd-Pb同位素组成特征, 表明与大洋地壳俯冲消减和陆缘物质再循环密切相关, 是新元古代早期扬子北缘大洋地壳俯冲消减及其携带的陆源沉积物再循环进入亏损软流圈地幔的结果.     

秦岭造山带蛇绿岩带硅质岩的地球化学特征及其形成环境

秦岭造山带勉略蛇绿岩带和二郎坪蛇绿岩带中的古生代硅质岩具低Si/Al比值(勉略硅质岩为52.14~683.52, 二郎坪硅质岩为12.29~58.62)、低Fe₂O₃含量(分别为0.01~0.35和0.02~1.24)和高的Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)比值(分别为0.82~0.99和0.83~0.99), 所有硅质岩的SiO₂与Al₂O₃均呈现负相关关系, 表明陆缘泥质物对它们的形成影响很大. 二郎坪硅质岩La_n/Ce_n=0.9~1.15, Ce/Ce^*=0.95~1.15, V, Ni和Cu略低, 与大陆边缘环境硅质岩的特征值相一致. 但勉略硅质岩的La_n/Ce_n=0.88~1.43, Ce/Ce^*=0.71~1.18, V, Ni和Cu的含量则相对较高, 与洋中脊或远洋盆地硅质岩的相关值较为相近. 结合蛇绿岩带与硅质岩相伴生的基性熔岩特征分析, 古生代期间, 由二郎坪蛇绿岩代表的弧后洋盆于中奥陶世后盆地开始收缩规模逐渐变小的同时, 南秦岭区还处于伸展拉张状态, 并于早石炭世在勉略一线形成一个相对较开阔的洋盆.     

西藏当雄南部约54Ma辉长岩-花岗岩杂岩的岩石成因及意义

近年来在拉萨地块南部识别的多处基性岩浆活动对揭示地幔源区成分和相关动力学问题提供了重要线索.本文对拉萨-当雄一带原认为是早白垩世茶苍卡辉长岩-浦迁花岗岩杂岩中获得了始新世幔源岩浆活动记录.研究区出露的3种岩石类型及其U-Pb锆石年龄分别是正长闪长岩、碱性角闪二长花岗岩(54.0±0.3Ma)和钾玄质碱性辉长岩(53.8±0.4Ma).其中辉长岩锆石εHf(t)值为-6.6～ -4.2、Hf模式年龄t(O)M为0.88 ～0.97Ga;二长花岗岩εHf(t)为-10.2～ -6.5,Hf地壳模式年龄tDMC为1.5 ～ 1.7Ga.三类岩石都具有富碱、富钾特征,它们具相似的稀土和微量元素含量,均显示大离子亲石元素和Pb富集、高场强元素Nb、Ta、Ti和P亏损等特征.闪长岩和花岗岩的Sr和Nd同位素特征相似,87Sr/86 Sr比值为0.711 ～0.712,εNd(t)为-9.1 ～ -7.1;而辉长岩分别是0.708和-4.8～ -4.9.本文与拉萨地块南部和中部已有结果共同表明,新生代岩浆岩的分布与成分显示了与俯冲带极性吻合的规律性变化特征,即从雅鲁藏布缝合带向北,岩石的富集组分逐渐增加,越过洛巴堆-米拉山断裂带进入具有地壳基底的中部拉萨地块后,岩石则明显增加了地壳富集组分,很好显示了基底成分对岩浆作用的控制.拉萨地块南部大约47Ma开始出现的富集组分,很可能是中部拉萨地块富集的古老地壳基底物质参与和控制的结果,而与印度大陆地壳物质的俯冲无关.茶苍卡辉长岩可能来源于受到早期俯冲来源流体交代的富集岩石圈地幔物质的部分熔融,而茶苍卡角闪二长花岗岩主要来源于古老地壳物质的重熔,但是有幔源物质参与.茶苍卡辉长岩不同于典型岛弧玄武岩,而与板内玄武岩或伸展背景下形成的玄武质岩石类似,其成因很可能与大约52Ma的特提斯洋壳板片断离和岩浆大爆发有关.     

俯冲陆壳部分熔融形成埃达克质岩浆

在岛弧背景,埃达克质岩浆形成于俯冲洋壳板片的部分熔融已得到共识,但在大陆碰撞背景,埃达克质岩浆是否形成于俯冲陆壳的部分熔融尚未有研究报导。对祁连山东南部关山花岗岩（229 Ma）的地球化学和岩石成因研究提供了俯冲陆壳部分熔融形成埃达克质岩浆的一个实例。关山花岗岩以高K（K2O=4.12%~5.16%,K2O/Na2O=0.97~1.64）、高Sr/Y比值（13.6~84.1）、低Y （6.8×10-6 ~15.7×10-6 ）和低HREE（eg. Yb=0.62×10-6~1.31×10-6）为特征,并具有强分异的稀土元素组成模式[（La/Yb）N=17.5~41.6]和演化的Sr-Nd同位素组成[初始87Sr/86Sr=0.70587~0.70714, εNd（t）=-10.9~-5.16, tDM=1.10~1.49 Ga]。这些地球化学特征表明关山花岗岩属于大陆型（C型）埃达克质岩石,而明显不同于俯冲洋壳板片或底侵玄武质下地壳部分熔融形成的埃达克岩。关山花岗岩Pb-Sr-Nd同位素组成与商丹断裂北侧的祁连山前寒武纪基底岩石、早古生代火山岩和花岗岩类存在显著差异,但类似于商丹断裂南侧秦岭早中生代花岗岩类的Pb-Sr-Nd同位素组成,由此认为具有埃达克质的关山花岗岩的岩浆来自于南部俯冲陆壳物质的部分熔融,并提出了大陆碰撞背景中埃达克质岩浆产生的一个新的地质模型。     

基底岩系和花岗岩类Pb-Nd同位素组成限制祁连山带的构造属性

对扬子陆块的西北部边界至今尚未得到有效的限定.中央山系西段祁连山带基底岩系和花岗岩类的Pb-Nd同位素组成为限定扬子陆块的西北边界提供限制.祁连山带前寒武纪基底岩系的Nd同位素亏损地幔模式年龄(T_DM)主要分布于0.75-2.5 Ga之间, 峰值为2.1 Ga左右; 该带古生代花岗岩类的T_DM变化于1.07-2.14 Ga之间.由此表明, 祁连山带地壳增长主要发生于元古宙, 缺乏太古宙地壳增长的信息.祁连山带前寒武纪基底和花岗岩类全岩均以高放射成因的铅同位素组成为特征, 极大多数样品的206Pb/204Pb > 18.0, 207Pb/204Pb > 15.5, 208Pb/204Pb > 38.0.因此, 祁连山带地壳增长特征和铅同位素组成特征与华北陆块存在明显的差异, 而与扬子陆块一致, 从而表明祁连山带具有扬子型陆块的构造属性.因此, 扬子陆块的西北部边界扩大至祁连山带的北侧.自新元古代以来, 祁连山带经历了岩石圈裂解作用, 并有洋盆形成, 但这些构造事件均发生在扬子型陆块内部的地质背景.