河北矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄

作为华北陆块北缘的碱性岩体之一,河北矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体赋存着中国最大的内生磁铁矿-磷灰石矿床。关于其形成时代,已经发表的K-Ar、Rb-Sr和Sm-Nd法定年结果差别较大,因此需要采用更精确的定年方法限定岩体的形成时代。通过对矾山杂岩体的辉石正长岩样品进行SHRIMP锆石U-Pb定年,得到了218±2Ma的结果。由于定年样品取自构成矾山杂岩体主体、形成最晚的第三岩相带,这个年龄限定矾山杂岩体形成于晚三叠世。现有的锆石U-Pb年代学资料表明,晚三叠世侵入岩在华北陆块北缘、东缘、南缘普遍存在,成为中国东部晚三叠世构造-岩浆活动的显著特征之一。     

吉林中部漂河川镁铁-超镁铁质杂岩带的特征：对华北东北缘构造带性质和演化的约束

漂河川镍矿的辉长岩锆石SHRIMPU-Pb定年给出了222Ma±8Ma的年龄,表明其形成于晚三叠世。研究结果表明,该岩体不属于蛇绿岩的成员,而是热侵位的镁铁—超镁铁质岩,侵位时代在区域性的变质变形事件之前。结合地球化学资料、相邻地区的大地构造相及热年代学的研究结果,认为区域上的造山作用主幕很可能发生在中生代,而不是原来认为的二叠纪末。漂河川和相关地区的镁铁—超镁铁质岩应该形成于碰撞造山之前,很可能属于大陆边缘裂谷性质。     

阿尔金断裂南缘约马克其镁铁-超镁铁岩的性质和年代学研究

阿尔金南缘断裂带中的约马克其镁铁-超镁铁岩具有蛇绿岩的岩石组合特征,是卷入到阿尔金断裂带的蛇绿岩片,其下部的超镁铁质组分m/f=9.49~9.64,为镁质超基性岩;上部的镁铁质组分具有与大洋中脊玄武岩类似的REE球粒陨石标准化分布模式和微量元素原始地幔标准化分配模式,在基性岩Zr/Y-Zr和Ti/100-Zr-Y×3环境判别图解中均位于大洋中脊环境。对辉长岩进行锆石LA-ICP-MS原位U-Pb定年,表明该蛇绿岩形成于500.7±1.9Ma的晚寒武世,它们是Rodinia超大陆裂解的产物。约马克其地区铜镍综合异常中的铜异常是由产于蛇绿岩单元上部的玄武岩中铜矿化所致,而镍地球化学异常则是蛇绿岩下部单元超镁铁质组分中含镍蛇纹石引起,因而,约马克其镁铁-超镁铁岩具有找寻与蛇绿岩有关的铜矿床的可能。     

东昆仑都兰可可沙地区镁铁-超镁铁质杂岩的发现及其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

东昆仑地区是在经历晋宁、加里东、海西、印支等多期构造旋回之后形成的一个复合大陆造山带,其中包括多条重要的构造缝合带。近来,在东昆仑地区东段清水泉以西约15km的可可沙及其以南地区进行1∶5万区域地质调查的过程中,发现了一套镁铁-超镁铁质杂岩。对该镁铁-超镁铁质杂岩中的辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得(509.4±6.8)Ma(MSWD=1.4)的同位素年龄。该年龄与东昆中断裂附近的清水泉蛇绿岩的时代可以很好地对应起来,这为清水泉蛇绿岩带向西的延伸方向及东昆仑地区东段早古生代的构造演化提供了新的年代学证据。     

新疆东天山黑白山镁铁超镁铁岩地球化学、U-Pb年代学、Hf同位素特征及地质意义

黑白山镁铁超镁铁岩位于新疆中天山地块与觉罗塔格构造带的分界断裂——阿其克库都克大断裂南侧约4 km处.该岩体主要由阳起石化橄榄辉石岩、辉橄岩、辉石岩、蚀变细粒辉长岩组成,对岩体的主微量及稀土元素地球化学特征研究表明,岩体属铁质镁铁超镁铁岩,具低钾拉斑玄武质岩的分异特征;岩石具相对较低SiO2(43.90％～52.80％...     

基性岩斜锆石U-Pb同位素定年3种方法之比较

根据新的研究成果,结合近年来文献报道的资料,对利用3种方法,即同位素稀释-热电离质谱(ID-TIMS)法、高灵敏度高分辨率离子探针质谱(SHRIMP)法、激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)法做基性岩斜锆石U-Pb同位素定年的优点和局限性进行比较,并讨论了针对具体样品选择定年方法的基本原则。新的研究成果表明,基性岩斜锆石U-Pb同位素年龄测定的3种方法各有不同的特点及局限性。在实际工作中,根据从具体样品中分选得到的斜锆石的数量、粒度大小、年龄范围、U-Pb含量、测年精度要求等因素,灵活地选择测年方法,对于获得比较理想的测年结果是非常重要的。     

造山带环境中的东疆型镁铁—超镁铁杂岩

新疆东部黄山－镜儿泉一带产有大－中型铜镍矿床的镁铁－超镁铁岩体是中石炭统弧后盆地引张环境下的热侵位产物,主要岩石类型有橄榄岩、辉橄岩、橄辉岩、二辉岩、辉长苏长岩、苏长辉长岩、辉长岩、橄长岩、辉长岩和闪长岩等;其超镁铁岩相对富铁．不具变质组构,并具橄榄石＋斜方辉石＋单斜辉石＋角闪石±斜长石矿物组合;岩石化学以富硅、贫碱、贫铝、贫钙为特征,并具拉斑玄武岩系演化趋势。这些岩体是造山带杂岩体的一种新类型,可称为东疆型。     

北秦岭西段三叠纪超镁铁岩-正长岩体的确定及其地质意义

陕西凤县九子沟地区的奥陶纪草滩沟群中出露一套由透辉石岩组成的超镁铁质岩体,依据岩性和区域对比,被认为是形成于古生代而且可能是大洋岩石圈残片,但缺乏详细研究。野外地质考察发现,该透辉石岩在露头上与一套黑云母透辉石岩和(含透辉石)正长岩关系密切,而且以黑云母透辉石岩为主体。本文在详细岩石学研究的基础上,对其中的透辉石岩、黑云母透辉石岩以及(含透辉石)正长岩进行了透辉石矿物成分、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。结果表明,三种岩石中的透辉石皆为岩浆型透辉石,而且透辉石成分在透辉石岩和(含透辉石)正长岩中完全相同,而在黑云母透辉石岩中出现向普通辉石转变的趋势。LA-ICP-MS锆石定年结果,得到透辉石岩、黑云母透辉石岩和(含透辉石)正长岩的形成年龄分别为235.2±1.6Ma、232.8±4.3Ma和230.7±2.1Ma,表明九子淘超镁铁岩-正长岩形成于中生代。透辉石岩和黑云母透辉石岩锆石具有相似的Hf同位素组成,初始~(176)Hf/~(177)Hf分别变化于0.282405~0.282589和0.282397~0.282607,ε_(Hf)(t)值介于-8.26~-1.37和-8.41~-0.84之间,显示富集岩石圈地幔特征;(含透辉石)正长岩锆石~(176)Hf/~(177)Hf介于0.282577~0.282825之间,ε_(Hf)(t)值为-2.06~+5.83,是富集岩石圈地幔低程度部分熔融的产物,与超镁铁岩来自不同的岩浆源区。综合区域地质已有研究,九子沟中生代超镁铁岩-正长岩体是在华北、扬子两大板块碰撞过程中构造体制由挤压向伸展转换阶段,由两个富集岩石圈地幔不同程度部分熔融的、独立演化岩浆先后侵位形成。     

新疆黄山镁铁-超镁铁岩带锆石Hf同位素特征及源区性质探讨

黄山东、香山及土墩岩体均为多阶段侵入的杂岩体,岩体与围岩为侵入接触关系,显示热侵位特征。岩石组成单元主要为超镁铁质橄榄岩和镁铁质辉长岩。岩石化学组成以拉斑玄武岩系列为主,存在部分钙碱性系列和碱性系列。稀土元素具平坦的分配型式或轻稀土略富集的分配型式。锆石Hf同位素指示岩石来源于亏损型地幔源区。黄山东、香山及土墩镁铁-超镁铁岩不是俯冲洋壳的残余或者岛弧环境的阿拉斯加型岩体,而是来源于亏损型地幔源区的岩浆底侵形成。     

南阿尔金山清水泉镁铁-超镁铁质侵入体LA-ICP-MS 锆石U-Pb同位素定年及其意义

清水泉镁铁-超镁铁质层状侵入体位于南阿尔金山阿帕—茫崖构造带中-北部的清水泉地区,其北部与南阿尔金山超高压变质带紧邻。该岩体包含有3～4个由辉石橄榄岩-角闪辉长岩构成的岩浆旋回,与元古宙变质沉积岩系呈侵入接触关系。对其中的角闪辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,其206Pb/238U表面年龄为(461±2)Ma～(471±2)Ma,其加权平均值为(467.4±1.4)Ma(n=21,MSWD=2.5),所测锆石具有明显的岩浆振荡环带,Th/U比值为0.32～1.16(平均0.64)。测年结果显示,清水泉镁铁-超镁铁质岩体的形成时代晚于南阿尔金山超高压变质岩的峰期变质时代(504～487 Ma),而老于该地区A型花岗岩的时代(425 Ma左右)。分析认为,伴随着同时代的"双峰式"岩浆侵入作用及广泛的变质热事件,大约465 Ma时的南阿尔金山已经由前期的陆-陆碰撞造山阶段转入到了碰撞后的裂谷伸展作用阶段。     

内蒙古中部镁铁质-超镁铁质岩带铜镍硫化物矿床地质特征

内蒙古中部出露1条近EW向的含铜镍镁铁质-超镁铁质岩带,宽约30km,长约400km。该岩带横跨2个构造单元:宝音图岩浆弧和狼山—白云鄂博台缘坳陷。文章按构造单元将其划分为2个成矿亚带:额布图—特颇格日图矿带和克布—小南山矿带。额布图—特颇格日图矿带构造单元为宝音图岩浆弧,主要形成以富镍为主、伴生Co元素的镍矿床(点),包括额布图、达布逊和特颇格日图;克布—小南山矿带构造单元为狼山—白云鄂博台缘坳陷,形成以富铜、镍为主,伴生Pt,Pd等铂族元素的铜-镍(PGE)矿床,包括克布、黄花滩和小南山。赋矿岩体呈似层状、透镜状、扁豆状及串珠状产出,矿石矿物以金属硫化物为主,含少量氧化物。区内不同构造单元内岩体形成2种不同类型矿床,其原因可能是古亚洲洋板块向华北板块北缘俯冲,岩石圈地幔发生部分熔融形成岩浆,在不同构造单元底侵上升,经过不同的介质及围岩,形成2种明显差异的成矿亚带。     

内蒙古敖汉旗克力代岩体锆石U-Pb年代及地球化学

通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年对内蒙古敖汉旗克力代岩体进行研究。结果表明,岩浆锆石的加权平均年龄为263±1 Ma,表明其结晶年龄为中二叠世。岩石地球化学分析表明,岩体具有高Si(SiO2=69.94%～72.56%),富ALK(Na2O+K2O=8.04%～9.23%),贫Fe(FeOT=1.50%～1.82%)、Mg(MgO=0.65%～0.86%)、Ti(TiO2=0.32%～0.35%)的特点;A/CNK值为0.87～0.93,为准铝质;A/NKC1.1,显示出I型花岗岩特征。固结指数(SI)为6.06～7.36,分异指数(DI)为88.82～91.82,说明岩体经历了较强的分异演化作用。稀土元素总量较低(ΣREE=91.76×10-6～143.16×10-6),轻稀土明显富集,重稀土相对亏损,LREE/HREE值平均为9.14,(La/Yb)N平均值为8.36,δEu平均值为0.58,为Eu亏损型。大离子亲石元素(LILE)Rb、K较富集,强烈亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ti、Ta。因此,判定克力代岩体为高钾钙碱性I型花岗岩。结合测年结果和地球化学特征,判定该岩体为晚海西期华北板块和西伯利亚板块碰撞作用形成的同碰撞型花岗岩。     

内蒙古乌兰沟埃达克岩锆石U-Pb年龄及构造环境

内蒙古中部贺根山缝合带的梅劳特乌拉蛇绿岩中,新发现乌兰沟埃达克岩,岩性为花岗闪长岩。LA-ICP-MS锆石UPb测年结果表明,乌兰沟埃达克岩的侵位年龄为279.3±1.4Ma,其形成时代为早二叠世。乌兰沟埃达克岩SiO_2含量为65.92%~69.65%,MgO为1.34%~2.16%,Al_2O_3为15.30%~17.33%,Na_2O/K_2O值为3.95~14.09,Sr=359.60×10~(-6)~734.00×10~(-6),Yb=0.83×10~(-6)~2.02×10~(-6),Y=6.65×10~(-6)~12.84×10~(-6);富集K、Rb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素;稀土元素总量为32.18×10~(-6)~65.41×10~(-6),明显较低,轻、重稀土元素分馏明显,(La/Yb)N值为2.84~7.56,无明显Eu异常,显示出高硅埃达克岩(HSA)的地球化学特征。该埃达克岩具有岛弧型岩浆岩特征,形成于俯冲带岛弧环境,可能为洋内俯冲洋壳+俯冲深积物部分熔融并与上覆地幔楔橄榄岩反应成因。根据乌兰沟埃达克岩与梅劳特乌拉蛇绿岩的时空分布与演化特征,贺根山缝合带在早二叠世可能存在洋内俯冲作用。     

内蒙古荷尔勿苏铅锌矿区二叠纪侵入岩成因:锆石U—Pb年代学与岩石地球化学制约

内蒙古荷尔勿苏铅锌矿是华北板块北缘少郎河多金属成矿带内新发现的矿床。笔者对矿区黑云母石英闪长岩进行了LA—ICP—MS U—Pb年代学和岩石地球化学研究,以期揭示其岩石成因、成矿背景及对成矿的贡献。黑云母石英闪长岩锆石为自行晶-半自形晶,内部具有清晰的生长环带,Th/U比值为0. 43～1. 20,具有岩浆成因的特点。测年结果显示其形成于古生代中二叠世(268. 1±2. 6 Ma)。岩石地球化学分析显示,黑云母石英闪长岩SiO_2含量59. 23%～61. 07%,Al_2O_3含量16. 24%～16. 53%,K_2O/Na_2O比值0. 62～0. 63。稀土元素配分曲线为右倾轻稀土富集型,轻重稀土分异明显,Eu弱亏损(δEu=0. 84～0. 90),Ce弱异常(δCe=0. 91～0. 94),说明源区极少残留斜长石。富集大离子亲石元素K、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ti,并且Nb、Ti具有"TNT"负异常特征。荷尔勿苏铅锌矿黑云母石英闪长岩是在古生代中二叠世华力西晚期板块挤压环境下,火山弧岩浆作用的产物,其形成的动力学机制受古亚洲洋闭合作用的影响。     

内蒙古大青山地区新太古代晚期岩浆作用:来自锆石SHRIMP U-Pb定年的证据

本文报道了华北克拉通西部大青山地区新太古代晚期变质深成侵入岩的锆石SHRIMP年龄。本文涉及的3个样品取自大青山的石拐南部,岩性为黑云母二长花岗质片麻岩、紫苏石英闪长质片麻岩和闪长质片麻岩。根据矿物组合,黑云母二长花岗质片麻岩和紫苏石英闪长质片麻岩遭受高角闪岩相-麻粒岩相变质,闪长质片麻岩遭受角闪岩相变质。锆石具核-幔-边或核-边结构。岩浆锆石年龄为2484±7Ma、2494±12Ma和2495±10Ma,考虑到岩石遭受后期构造热事件强烈改造,岩浆锆石发生不同程度变质重结晶,振荡环带变得模糊,年龄很可能偏年轻,岩浆锆石真实的形成年龄应更大一些,形成于新太古代晚期。2个样品记录早期变质锆石年龄为2441±7Ma和2481±10Ma;2个样品记录晚期变质锆石年龄为1847±35Ma和为1919±73Ma。结合前人工作,可得出如下结论:1)石拐地区存在新太古代晚期二长花岗岩、石英闪长岩和闪长岩等不同类型变质深成侵入岩。新太古代晚期岩浆作用在整个大青山地区很可能广泛发育,古元古代晚期孔兹岩带是在太古宙基底之上或其邻区发展起来的。2)与大青山地区其它古元古代早期以前的地质体类似,新太古代晚期变质深成侵入岩普遍遭受古元古代早期和晚期构造热事件叠加改造。     

内蒙中部四子王旗地区基性侵入岩锆石定年及其意义

内蒙中部四子王旗地区横跨华北板块和北方造山带两大构造单元,是研究北方造山带古生代地壳增生演化的重要地区,而出露在该区的古生代基性岩体准确的侵位时代一直无人问津。为此,本文选择该区位于两大构造单元中的三个基性岩体进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。位于锡林浩特-苏尼特左旗花岗-变质带东延地区的四子王旗北哈达敖包岩体（样品号NM40）明显遭受了后期低级变质作用以及构造挤压作用,其锆石核部发育岩浆成因的震荡环带,给出了508±10Ma(MSWD=1.5)的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄,应代表岩体侵位年龄,反映大洋板片俯冲作用在晚寒武-早奥陶世已经开始;其锆石边部高CL强度无环带的特征暗示受到后期变质作用影响而发生过重结晶作用,加权平均年龄为467±9Ma(MSWD=0.75),并被解释为变质重结晶年龄下限,可能是弧-陆碰撞事件。位于华北北缘的两个基性岩体（样品号NM54和NM47）的锆石内部特征均显示出岩浆成因的韵律条带,分别给出了331±4Ma（MSWD=1.2）和302±2Ma（MSWD=5）的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄,应代表它们侵位的时代;结合区域研究成果,330~300Ma的岩浆作用很可能是陆-陆碰撞的结果。     

内蒙大青山地区黑云母花岗岩SHRIMP U-Pb定年及其构造意义

大青山黑云母花岗岩主要由钾长石（45%）、斜长石（15%~25%）、石英（25%）、黑云母（5%~10%）组成。主元素SiO₂含量69.48%~72.40%,K₂O+ Na₂O含量7.74%~9.58%,K₂O＞Na₂O,A/CNK为1.0~1.17,具过铝质-强过铝质花岗岩特征;稀土元素分馏较强,REE配分型式具中等负Eu异常;微量元素在原始地幔（PM）标准化蛛网图上显示Rb、Th、K、Nd相对富集,Nb、Sr、Ti相对亏损,岩石地球化学特征与碰撞花岗岩类似。本文对大青山地区料木山黑云母花岗岩进行高精度锆石SHRIMP U-Pb定年研究,其形成时间为2430±19Ma,可能代表鄂尔多斯陆块与阴山微陆块碰撞造山岩浆热事件年龄。区域上埃达克质岩、赞歧岩、Colcepet花岗岩同位素年龄均为2470~2330Ma, 预示着这一地区在古元古代早期可能已经出现与板块消减相关的陆-陆碰撞造山带。古元古代花岗岩的岩石地球化学和同位素年代学特征表明乌拉山-大青山麻粒岩相带是一条古元古代造山带。     

火山灰锆石U-Pb定年在沉积岩定年上的应用

本文系统总结了沉积岩定年的意义和常用的定年手段,详细介绍了火山灰锆石U-Pb定年在沉积岩定年上的应用。从火山事件层的分布、火山灰夹层的识别、火山灰锆石的区分、应用实例等方面对前人的研究进行概述,旨在为科研工作者运用火山灰锆石U-Pb定年提供借鉴经验。与传统的成岩矿物K-Ar/Ar-Ar和Rb-Sr定年技术相比,火山灰锆石U-Pb定年在沉积岩定年上具有显著的优势。火山灰夹层具有广泛性和等时性,且锆石U-Pb同位素体系不容易受到扰动,因此火山灰锆石U-Pb定年是高精度沉积岩定年的首选方案。沉积岩定年涉及到野外观察、样品采集、室内岩相学观察及地质年代学分析和年龄解释等多个环节。在这些环节中,识别火山灰夹层是最关键的一点,也是一大难点。这需要明确火山灰夹层的岩石类型并了解火山事件沉积层的分布,在此基础上通过野外观察和室内研究进一步判别,这样可以更加准确地识别出火山灰夹层。此外,火山灰锆石定年需要区分火山灰锆石、碎屑锆石、继承/捕获锆石,可以通过矿物形态学和矿物化学特征来加以区分。

     

内蒙古东乌旗狠麦温都尔花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

内蒙古东乌旗狠麦温都尔地区发育了大量的晚古生代花岗岩,主要岩石类型为二长花岗岩、正长花岗岩。SHRIMP锆石U-Pb同位素定年结果表明,二长花岗岩和正长花岗岩的成岩年龄分别为307.0±1.9 Ma和299.7±5.3 Ma,时代为晚石炭世—早二叠世。岩石地球化学特征显示,主要岩石的SiO2含量为65.65%~71.86%,具富碱(K2O+Na2O为9.59%~9.90%)、富钾(K2O/Na2O为1.00~1.73)的特点,准铝质(A/CNK为0.96~1.00),属高钾钙碱性-钾玄岩系列;岩石富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素;稀土元素总量为82.60×10-6~177.58×10-6,(La/Yb)N为4.13~15.37,配分曲线模式略微右倾,δEu为0.44~0.87,中等-弱负铕异常,具岛弧或后碰撞高钾钙碱性花岗岩的特征,结合岩石具块状构造、晶洞构造特征显示为后碰撞花岗岩。综上所述,认为狠麦温都尔高钾钙碱性花岗岩可能为后碰撞早期伸展阶段的产物,与华北板块和西伯利亚板块碰撞作用有关,这一认识为兴蒙造山带晚古生代构造岩浆演化及古亚洲洋闭合的时限提供了新的约束。