鄂东北麻城两路口地区新元古代变质岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

鄂东北麻城两路口地区位于北大别杂岩带南部,对该区变质岩的研究有重要的古构造和古气候环境意义。本文对该地区6个变质岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。结果显示,3个花岗质片麻岩和1个变质浅色花岗岩样品得到742±38~805±7 Ma的年龄,而2个斜长角闪岩样品则得到793±11~843±72Ma的年龄。其中1个斜长角闪岩样品的年龄值(793 11 Ma)与花岗质片麻岩和变质花岗岩样品的年龄值(792~805 Ma)在误差范围内一致,表明该区存在新元古代双峰式岩浆活动。秦岭(北秦岭、武当地区)–桐柏、大别和苏鲁造山带几近同时的新元古代岩浆作用表明它们在新元古代时可能是统一整体,且属于扬子陆块的组成部分;大别-苏鲁造山带新元古代岩浆岩的形成可能与Rodinia超大陆裂解、雪球地球事件和裂谷作用相关。     

鄂东南地区铜绿山岩体的侵入期次和物源：锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

提要：铜绿山岩体的主要岩石类型为石英正长闪长玢岩,其次是闪长岩、石英闪长岩和闪长玢岩。利用LA-ICPMS和LA-MC-ICPMS对岩石中的锆石进行微区原位U-Pb年龄和Lu-Hf同位素测定,结果表明,该岩体至少有三次以上的侵入活动,分别为150 Ma、145 Ma和140 Ma,从西到东、由深到浅侧向迁移侵位,分别形成鸡冠嘴矿区深部的石英闪长岩和Ⅶ号铜金矿体,鸡冠嘴矿区较浅部的闪长岩和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号等铜金矿体,铜绿山矿区及其周边的石英正长闪长玢岩和铜绿山、鲤泥湖、桃花嘴等铁铜矿床。岩浆锆石和继承锆石的U-Pb年龄和Hf同位素等信息显示,岩体的源区物质为混含有少量亏损地幔成分的古元古代（约1730 Ma）下地壳物质,并有中元古代晚期（1100~1200 Ma）和新元古代（800 Ma）地壳物质的加入。不同类型岩石的物源组成有明显差别,并形成不同的矿床。石英闪长岩和闪长岩形成铜金矿床,可能与其岩浆源区物质含有地幔成分有关。在继承锆石中获得新太古代、中太古代、古元古代、中元古代晚期和新元古代五组年龄数据,与宜昌崆岭群TTG片麻岩,京山、宁乡、镇远煌斑岩筒,宜昌莲沱砂岩、石门渫水河组（莲沱组）凝灰岩中的锆石年龄可以对比,表明鄂东南地区与扬子陆块其他地区的地壳演化历史基本一致,深部同样存在古元古代和太古宙基底。     

北大别南部存在巨量隐伏燕山期岩浆作用:岩浆岩锆石U-Pb年龄、元素及Sr-Nd-Hf同位素证据

大别造山带广泛分布着与造山作用有关的中生代花岗岩类,这些花岗岩类是研究造山带深部地壳物质组成、结构以及壳‒幔相互作用机制的重要窗口。目前对北大别晚中生代花岗岩类的研究主要集中于其北部,其南部晚中生代岩浆作用的研究相对薄弱。本研究对北大别南部两路口钨(钼)矿区的岩脉(株)进行了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素及Sr-Nd-Hf同位素地球化学研究,以反演北大别造山带深部物质组成、燕山期岩浆作用时限及背景、岩浆物质来源及演化过程。锆石U-Pb定年表明,所有岩浆岩(辉绿岩、闪长岩、闪长玢岩、花岗闪长斑岩、黑云母花岗岩和花岗斑岩)的侵位年龄值集中于133~129 Ma,在误差范围内基本一致,表明这些岩浆岩几乎同时侵位。地球化学研究表明,黑云母花岗岩和闪长(玢)岩类的主量元素Fe2O3 T、MgO、TiO2、CaO和P2O5,以及微量元素V、Sm+Eu和Eu/Eu*与SiO2均呈较好的负相关关系。结合黑云母花岗岩与闪长(玢)岩类较为一致的Sr-Nd同位素(分别为(87Sr/86Sr)i=0.706492~0.707426,εNd(t)=−15.2~−16.0;(87Sr/86Sr)i=0.706520~0.707916,εNd(t)=−19.9~−13.0)特征,说明它们可能具有相似的源区。另外,Hf同位素研究表明,辉绿岩、闪长玢岩和黑云母花岗岩具有几乎一致的Hf同位素组成(εHf(t)值分别为−23.1~−20.8、−22.6~−19.4和−21.6~−17.1;tDM2范围分别为2.5~2.6 Ga、2.4~2.6 Ga和2.3~2.5 Ga)。这进一步表明,两路口钨(钼)矿区的岩浆岩为同源岩浆演化的产物,其源区很可能来自于受俯冲熔体/流体交代形成的富集地幔的熔融。两路口钨(钼)矿区广泛出露的约130 Ma的基‒中‒酸性岩浆岩表明北大别南部存在隐伏燕山期岩浆作用,为壳‒幔相互作用的产物。壳‒幔相互作用机制可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲有关。     

西大别山早白垩世谭冲和陈冲花岗岩体U- Pb年龄、地球化学和Sr- Nd- Hf同位素特征：对岩石成因和下地壳拆沉时限的约束

谭冲和陈冲岩体出露于西大别造山带新县岩基北缘,主要岩性分别为二长花岗岩和花岗斑岩。为理解其岩石成因和构造属性,对两个岩体开展了激光等离子质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb测年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究。结果表明,谭冲和陈冲岩体锆石U-Pb年龄分别为133.5±1.1Ma(MSDW=0.63)和132.9±1.1Ma(MSDW=1.30),暗示其形成于早白垩世。岩石均具有较高的SiO_2(69.40%～77.82%)、Al_2O_3(11.72%～15.26%)和总碱(Na_2O+K_2O=6.40%～8.70%)含量,K_2O/Na_2O比值大于1,过铝质(A/CNK=1.14～1.66,一个样品值0.97除外)等特点,总体归为高钾钙碱性系列。岩石富集轻稀土((La/Yb)_N=22.98～28.64),负Eu异常不明显,亏损Ba、Nb、Ta、P、Ti和Y元素。岩石锶同位素初始比值I_(Sr)为0.707220～0.707557,钕同位素ε_(Nd)(t)值为-17.7～-18.1,两阶段Nd模式年龄T_(DM2)=2.36～2.40Ga。锆石ε_(Hf)(t)值集中于-21.4～-25.8,两阶段Hf模式年龄T_(DM2)=2.24～2.48Ga。详细的矿物组成、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析揭示,两个岩体成因类型均为分异的I型花岗岩,起源于残留相含有石榴子石的部分熔融岩浆。岩浆房形成压力和深度较大,可能是在加厚下地壳环境扬子陆块北缘古老陆壳物质重熔的产物。结合区域同期岩浆岩对比研究认为,西大别地区与东大别地区加厚下地壳拆沉时限基本一致,发生在133Ma左右。     

大别山皇城山银矿区及外围陈棚组火山岩U-Pb年代学、地球化学和成矿构造背景

皇城山银矿床是西大别山地区代表性的浅成低温热液矿床,受陈棚组火山机构的枝叉状裂隙构造控制.目前人们对该矿床成因、成矿时间和构造环境的理解尚不深刻,因此对相关火山岩进行了激光等离子质谱（LA-ICP-MS）锆石U-Pb测年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,探讨了其岩石成因和构造属性.结果表明,皇城山矿区陈棚组熔结凝灰岩及外围流纹岩锆石U-Pb年龄分别为133.4±1.5 Ma（MSWD=1.3）和133.1±0.8 Ma（MSWD=0.59）,形成于早白垩世.陈棚组火山岩在较短时间内喷发形成,其喷发时限基本代表了皇城山银矿床形成时间.陈棚组流纹岩具高硅（SiO₂=73.83%~77.38%）、高钾（K₂O=4.65%~9.31%）特征,属于过铝质（A/CNK=1.09~1.31）和高钾钙碱性岩石系列.岩石具轻稀土富集,重稀土平坦,大离子亲石元素相对富集,Ba、Nb、Ta、P、Ti明显负异常和负Eu异常（δEu=0.33~0.88）特点.岩石锶同位素初始比值I_Sr为0.708 220~0.708 741,ε_Nd（t）值为-17.2~-18.5,Nd两阶段模式年龄T_DM2=2.32~2.43 Ga.锆石ε_Hf（t）值范围为-22.3~-26.1,Hf两阶段模式年龄T_DM2=2.29~2.49 Ga.主、微量元素和Sr-Nd-Hf同位素特征共同揭示陈棚组流纹岩为扬子陆壳北缘古老地壳物质重熔演化的产物.结合区域地质特征,陈棚组火山岩及其相关皇城山银矿床形成于大别山早白垩世加厚下地壳拆沉作用初期、挤压向伸展转化环境.      

南秦岭鄂西北竹山地区早白垩世岩浆岩的发现及地质意义

<正>武当地块南接扬子板块北缘,西南与北大巴山加里东褶皱带相邻,是卷入南秦岭构造带中的前震旦纪浅变质过渡基底地块。该区域地层主要为新元古界武当山群和耀岭河群、震旦系陡山沱组和灯影组以及古生代地层。区内中酸性岩浆岩相对贫乏,但广泛发育基性岩脉。目前对武当地块岩浆岩的年代学研究报道的几乎均为新元古代或古生代年龄,这与东、西秦岭及大别-苏鲁造山带记录的大量中生代年龄数据截然不同。例如,周鼎武等[1-2]获得武当地块中基性岩墙年龄为782±164 Ma(Sm-Nd等时线)和694±21 Ma(角闪石40Ar/39Ar);胡建民等[3-4]则认为这些所谓基性岩墙实     

鄂东南地区姜桥花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、 Hf同位素特征及其地质意义

鄂东南矿集区地处长江中下游成矿带的最西端.区内岩浆活动频繁,是长江中下游地区晚中生代岩浆岩带的重要组成部分.目前研究区内的含矿岩体(尤其是大岩体)已得到了广泛研究并取得了重要进展,但对不含矿岩体的研究还很薄弱.位于灵乡与殷祖岩体之间的姜桥岩体,是鄂东南地区众多小岩体中规模最大的一个,岩性为花岗闪长岩.本文利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)对其进行了精确的锆石U-Pb定年.结果表明姜桥花岗闪长岩侵位于144±1Ma,属于早白垩世产物.锆石阴极发光(CL)图像显示,除了具有明显生长环带的岩浆锆石以外,样品中还存在少量具有古老核的继承锆石.岩浆锆石的εHf(t)值均为较低的负值,介于-9.1～-14.6之间.对应的两阶段模式年龄为1.77～2.11 Ga,与部分继承锆石的U-Pb年龄一致,表明姜桥花岗闪长岩可能主要来源于古元古代的陆壳物质.继承锆石的εHf(t)值介于-0.6～～-14.6之间,对应的两阶段模式年龄为2.00～～3.60 Ga,暗示研究区内可能存在古太古代的基底.综合前人资料,认为姜桥花岗闪长岩的形成与岩石圈的伸展减薄有关,是区域构造体制大转折初期的产物.     

湘东北七宝山铜多金属矿床成矿时代及成矿物质来源——石英脉Rb-Sr定年和S-Pb同位素组成

湘东北七宝山铜多金属矿床位于钦杭成矿带西段,是湘东北规模最大的铜多金属矿床。对七宝山矿床含矿石英脉中的石英矿物进行Rb-Sr同位素年龄测定,获得的Rb-Sr等时线年龄为153.4±2.0Ma(MSWD=1.8),~(87)Sr~(86)Sr初始值为0.71849±0.00026,与区内石英斑岩形成年龄(153~155Ma)相同,说明七宝山铜多金属矿床成因与石英斑岩体密不可分,成岩成矿年龄均在燕山期。为分析七宝山矿床成矿物质来源,对矿区内的黄铁矿进行了S、Pb同位素分析,矿石δ~(34)S为3.24‰~4.84‰,平均值为4.198‰;岩体δ~(34)S为2.22‰~3.86‰,平均值为2.805‰。δ~(34)S值总体变化较小,岩体δ~(34)S值较矿石小,更趋近于0值,说明岩体中硫极可能源于地幔;而矿床中硫来源于主体地幔硫和少量地壳硫混熔的混合硫源。Pb同位素变化范围也较小,矿石206Pb/~(204)Pb值变化范围为18.315~18.396,平均值为18.359;~(207)Pb/~(204)Pb值变化范围为15.629~15.737,平均值为15.675;~(208)Pb/~(204)Pb值变化范围为38.376~38.856,平均值为38.609。矿化岩体数值与之相似,结果显示,七宝山铜多金属矿床的Pb同位素组成具有下地壳富钍(铅)贫铀(铅)的特点。据此提出,矿床的成矿物质主要来自与含矿斑岩体有联系的深部岩浆分异演化而析出的含矿气-液流体。含矿斑岩体定位-结晶时,通过对周围受热地下水的对流循环作用,可以从围岩中萃取少量成矿物质加入成矿作用。     

扬子地块北缘冰洞山铅锌矿床地质及地球化学特征

冰洞山铅锌矿床是扬子地块北缘铅锌找矿的新突破。矿床主要形成于基底隆起部位的震旦系陡山沱组,矿体呈层状、似层状产于陡山沱组第四段白云岩角砾岩中,围岩蚀变很弱。矿石主要呈中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾岩间。金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿等。与矿石共生的方解石流体包裹体分析表明流体均一温度为95~175℃,密度为0.897~1.117 g/cm3,估算成矿流体压力为25.4~32.5 MPa,计算相应的深度为1.24~1.43 km。矿石中硫化物的δ(34S)为13.03‰~33.72‰,其δ(34S)的顺序为:黄铁矿闪锌矿方铅矿;硫酸盐的δ(34S)为32.07‰~47.22‰,S来源于海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成为:N(206Pb)/N(204Pb)=17.660~18.093,N(207Pb)/N(204Pb)=15.457~15.694,N(208Pb)/N(204Pb)=37.444~38.288,成矿金属来源于震旦系-寒武系。矿石伴生碳酸盐矿物的δ(13CPDB)为-1.22‰~-0.31‰,成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。冰洞山铅锌矿床成矿流体可能为起源于盖层沉积的中低温盆地卤水,伴随穹隆构造过程中,成矿流体向陡山沱组白云岩角砾岩运移并发生热液充填成矿,在成因上为MVT型铅锌矿床。