西藏拉萨地块南缘晚白垩世镁铁质岩浆作用的年代学、地球化学及意义

镁铁质岩石所反映出的壳幔作用信息可以为地壳增生发生的时间和方式提供可靠的证据。本文报道了南部拉萨地块东段朗县至米林之间晚白垩世镁铁质岩石的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素数据。锆石U-Pb定年结果表明,角闪辉长岩侵位于98~88Ma,高Al₂O₃(17.25%~19.46%),低MgO含量(3.89%~5.07%)及Mg^#(44~50),与高铝玄武岩特征相似,属于中钾钙碱性岩石,富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),铕异常不明显(δEu=0.82~1.06),(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.70427,ε_Nd(t)值为3.0,具有高且正的锆石ε_Hf(t)值(+11.8~+17.2)。这些晚白垩世镁铁质岩石可能是来自俯冲板片的沉积物熔体交代地幔楔物质发生部分熔融并经历一定程度镁铁质矿物分离结晶作用产物。     

藏北聂荣微陆块的构造亲缘性--来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及Hf同位素的制约

聂荣微陆块位于安多与那曲之间,呈眼球状透镜体近东西向夹持于班公湖-怒江缝合带之中。聂荣微陆块主体由前寒武系结晶基底、古生代地层及中生代花岗岩岩基组成。为了更好地认识聂荣微陆块新元古代的岩浆事件,并对其构造演化进行约束,分析了基底岩石片麻岩的地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及锆石原位Hf同位素。3件片麻岩样品的野外产状、矿物组成、结构特征及全岩地球化学特征均表明片麻岩原岩为中酸性侵入岩;样品锆石微量元素示踪、成因分析研究表明,锆石具有岩浆锆石的典型特征;锆石U-Pb年龄在820~843Ma之间,代表了片麻岩原岩的时代。片麻岩的锆石饱和温度估算结果显示,岩体岩浆源区的初始温度为794~856℃。锆石εHf（t）值变化范围较小,介于-0.8~0.5之间,平均值为0.3;二阶段模式年龄TDM2为1.58~1.96Ga。结合区域资料,安多片麻岩原岩形成的大地构造背景与裂解拉张的环境密切相关,初步认为微陆块上发育的新元古代岩浆事件是罗迪尼亚大陆全球裂解事件的产物,并可能与扬子板块边缘的裂解事件相关。     

藏北聂荣微陆块的构造亲缘性——来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及Hf同位素的制约

聂荣微陆块位于安多与那曲之间,呈眼球状透镜体近东西向夹持于班公湖—怒江缝合带之中。聂荣微陆块主体由前寒武系结晶基底、古生代地层及中生代花岗岩岩基组成。为了更好地认识聂荣微陆块新元古代的岩浆事件,并对其构造演化进行约束,分析了基底岩石片麻岩的地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及锆石原位Hf同位素。3件片麻岩样品的野外产状、矿物组成、结构特征及全岩地球化学特征均表明片麻岩原岩为中酸性侵入岩;样品锆石微量元素示踪、成因分析研究表明,锆石具有岩浆锆石的典型特征;锆石U-Pb年龄在820~843Ma之间,代表了片麻岩原岩的时代。片麻岩的锆石饱和温度估算结果显示,岩体岩浆源区的初始温度为794~856℃。锆石εHf(t)值变化范围较小,介于-0.8~0.5之间,平均值为0.3;二阶段模式年龄TDM2为1.58~1.96Ga。结合区域资料,安多片麻岩原岩形成的大地构造背景与裂解拉张的环境密切相关,初步认为微陆块上发育的新元古代岩浆事件是罗迪尼亚大陆全球裂解事件的产物,并可能与扬子板块边缘的裂解事件相关。     

拉萨地体锆石Hf同位素填图：对地壳性质和成矿潜力的约束

迄今对拉萨地体(尤其是北部拉萨地体)地壳性质的空间展布特征并未得到有效讨论,直接限制了对拉萨地体成矿规律和成矿潜力的总结和评价。本文收集了拉萨地体已经发表和本团队未发表的中生代-早新生代(210~40Ma)大量酸性岩浆岩的锆石Hf同位素数据,利用Surfer 10软件填制了拉萨地体锆石Hf同位素和地壳模式年龄图。本文结果进一步证实中部拉萨地体曾经是一个微陆块,南部和北部拉萨地体总体显示新生地壳特征,在北部拉萨地体日土-盐湖一带,锆石ε_Hf(t)值和地壳模式年龄与南部拉萨地体的日喀则-八一一带类似,均以高的锆石ε_Hf(t)值(因而非常明显的新生地壳)为特征。本文大量数据结合已有研究结果,表明地壳性质(新生地壳或古老成熟地壳)很可能是控制成矿作用类型的关键因素。通过与南部拉萨地体地壳性质和成矿作用类型的类比,结合北部拉萨地体目前已有矿床资料,提出日土-盐湖一带可能是北部拉萨地体最有潜力的Cu-Au成矿地带。     

西藏措勤麦嘎岩基的锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素:对中部拉萨地块早白垩世花岗岩类岩石成因的约束

西藏中部拉萨地块大规模早白垩世花岗岩类的岩浆源区和岩石成因迄今尚未得到很好约束,对这些问题的深入理解将有助于揭示拉萨地块白垩纪时期的岩浆作用过程及成矿背景。本文报道了中部拉萨地块代表性花岗岩基——措勤麦嘎岩基的锆石U-Pb年代学、全岩元素地球化学、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素数据。本文锆石U-Pb定年结果表明,麦嘎岩基花岗质岩主要侵位于122±1Ma和113±2Ma,闪长质包体与后者同期(113±2Ma)。122±1Ma花岗质岩属I型弱过铝质高钾钙碱性系列,(87Sr/86Sr)i值高(0.7147),全岩εNd(t)(-12.0)和锆石εHf(t)(-15.7～-11.1)为较大的负值,表明其很可能来源于古老下地壳物质的重熔。113±2Ma寄主花岗质岩为I型偏铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列,相对于122±1Ma花岗质岩石,其(87Sr/86Sr)i比值偏低(0.7094～0.7156)、全岩εNd(t)值(-12.1～-7.3)和锆石εHf(t)值(-11.1～0.1)较高,很可能来源于古老下地壳物质的部分熔融,并含有更多幔源物质。闪长质包体(113±2Ma)为偏铝质中-高钾钙碱性系列,以变化范围大的(87Sr/86Sr)i(0.7058～0.7105)、负的全岩εNd(t)值(-10.7～-9.8)及负的锆石εHf(t)值(-14.0～-5.6)为特征,可能是古老富集岩石圈地幔物质部分熔融的产物或亏损地幔物质经历强烈地壳混染作用的结果。在目前已有资料条件下(缺乏同期基性岩石的相关数据),本文暂将麦嘎岩基113±2Ma寄主花岗质岩及同期闪长质包体解释为镁铁质岩浆与长英质岩浆发生不同程度岩浆混合作用的产物,这一解释可能对中部拉萨地块同期花岗类的岩石成因具普遍意义。麦嘎岩基及中部拉萨地块同期岩浆岩约113Ma幔源物质增加现象,可能是南向俯冲的班公湖-怒江洋壳岩石圈板片断离的结果。     

扬子克拉通早奥陶世古海水地球化学特征: 来自牙形石微量元素的证据

利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱 (LA- ICPMS)对扬子克拉通宜昌三峡地区早奥陶世不同时期海相碳酸盐岩地层中的牙形石个体进行了原位分析,并与已发表的世界其他地区古海水的稀土元素 (REE)组成进行了比较,利用 REE和微量元素组成、δ Ce和 Sm/Nd比值等地球化学指标恢复了该时期古海水的地球化学性质.结果表明,该区早奥陶世牙形石的 REE和微量元素地球化学异常与海平面的升降、古环境的变化有关联,与已有的古生物地层、古地理研究结果一致.因此,牙形石的 REE和微量元素地球化学特征可以在古环境再造过程中发挥重要的作用.     

小兴安岭西北部石炭纪地层火山岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学及其地质意义

小兴安岭西北部晚古生代火山-沉积地层时代的厘定对讨论区域构造演化具有重要意义。本文对该区晚古生代火山岩和粉砂岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学研究。结果表明,原晚石炭世-早二叠世宝力高庙组、早二叠世大石寨组和晚二叠世五道岭组火山岩均形成于石炭纪,锆石U-Pb年龄集中于353～352Ma和307～306Ma。早石炭世洪湖吐河组上部粉砂岩的碎屑锆石具有两组206Pb/238U谐和年龄,其加权平均年龄分别为385.2±6Ma和353.0±3.6Ma,前者与区域中晚泥盆世钙碱性火山岩的时代相近,后者与早石炭世火山岩的年龄一致,表明沉积物源主要来自中晚泥盆世-早石炭世火山岩,沉积上限为杜内期。新的年代学资料及地层学资料表明,区域早石炭世火山活动(353～352Ma)伴有洪湖吐河组海相沉积,晚石炭世火山活动(307～306Ma)则伴有宝力高庙组陆相沉积。综合区域上普遍缺失巴什基尔阶,认为大兴安岭北部-小兴安岭西北部地区早石炭世晚期发生的海-陆转变与额尔古纳-兴安地块和松嫩地块的碰撞拼合密切相关,早石炭世火山岩可能形成于碰撞前的俯冲环境,晚石炭世火山岩形成于碰撞后的伸展背景。     

地幔橄榄岩中碳酸盐熔体交代作用及其鉴定特征

碳酸盐熔体交代作用是指在地幔碳酸盐熔体与橄榄岩之间的相互作用,是改造地幔的重要方式之一.碳酸盐熔体交代会显著改变地幔橄榄岩的岩石学和地球化学特征.首先,碳酸盐熔体交代作用会改变地幔橄榄岩中的矿物组成和比例.尽管碳酸盐熔体与橄榄岩的反应结果受控于初始反应物成分和反应的温压条件,但多数反应会导致橄榄岩中辉石的比例增加,而且有时还会出现磷灰石、独居石等副矿物.另外,在有些受碳酸盐熔体交代显著的橄榄岩的矿物中不仅可发现大量CO₂流体包裹体和碳酸盐熔体包裹体,也会出现特殊的反应边结构和熔体囊.其次,碳酸盐熔体在改造地幔橄榄岩过程中,会在地幔矿物中留下明显的地球化学指纹.在主量元素特征上,受到碳酸盐熔体交代的橄榄岩中的单斜辉石往往具有偏高的Mg#和Ca/Al比值（>5）;而在微量元素组成特征上的变化更为显著,包括单斜辉石具有高的（La/Yb）_N、Eu/Ti、Zr/Hf、Y/Ho比值,并显著亏损HFSE等.另外,值得注意的是,碳酸盐熔体与地幔橄榄岩反应的程度不同也会导致这些地球化学特征存在差异,因此在判别碳酸盐熔体交代作用时要采用岩石学和地球化学特征相结合,多方面对比分析.对于引起地幔碳酸盐熔体交代作用的交代介质来源的识别主要用Mg-Zn-Ca-Sr等多种同位素体系进行示踪研究,尤其是近年来微区Sr同位素分析方法的建立为地幔碳酸盐熔体交代作用研究提供了重要手段.      

三峡地区二叠系牙形石的U-Th-Pb定年及古海水信息

利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱 (LA-ICP-MS)对三峡地区二叠系茅口组牙形石的U-Th-Pb同位 素年龄进行测定。结果表明该地层中牙形石的 ²⁰⁸Pb/ ²³²Th年龄为 269 ±44Ma ,²⁰⁷Pb/²³⁵U为 256 ± 39Ma叠系茅口组的生物地层年龄。²⁰⁶b/²³⁸U年龄为196 ±Ma,虽然准确度较高,但与前人推测的 地层年龄相比偏低。此外,作者对牙形石的稀土元素(REE)组成进行了分析,并且发现牙形石的 REE组成和Ce 异常与古海水氧化还原条件有一定的相关性,可以指示古海水的信息。