华南基底变质岩的Sm-Nd同位素及其对花岗岩类物质来源的制约

华南地区存在两种类型变质基底。Sm-Nd同位素数据的研究结果表明,它们可分别代表华南两种类型元古代地壳端员。华夏地块区副变质岩代表成熟度较高的(早)元古代地壳端员,~(147)Sm/~(144)Nd=0.1198,~(143)Nd/~(144)Nd=0.511822;江南古岛弧区副变质岩代表成熟度较低的(中—晚)元古代地壳端员,~(147)Sm/~(144)Nd=0.1246,~(143)Nd/~(144)Nd=0.512170。根据上述数据得出了华南元古代地壳Sm-Nd同位素演化域,进而对华南不同时代花岗岩类的物质来源作了进一步的讨论。     

变质岩同位素年代学:Rb-Sr和Sm-Nd体系

对变质岩经历的进变质和退变质作用定年并构建其p-T-t轨迹是观测地壳运动过程的重要途径。全岩等时线和矿物等时线是变质岩Rb-Sr和Sm-Nd定年的两个基本方法。在变质过程中同位素均一化尺度是影响全岩等时线定年的主要因素。在一般情况下,变质过程中Rb-Sr同位素体系的均一化尺度远大于Sm-Nd体系,从而Rb-Sr全岩等时线可以给出有意义的变质年龄,而Sm-Nd数据不能。然而,对于低级变质作用,因其较高级变质作用有更丰富的流体,其Nd同位素均一化尺度可能变,从而使得一些全岩Sm-Nd等时线给出和Rb-Sr年龄一致的有意义变质年龄。对于矿物等时线定年,在变质作用时矿物之间能否达到同位素平衡则是关键。已经证明,超高压变质(UHPM)岩的退变质作用是开放体系,然而UHPM矿物的Sr-Nd同位素体系仍保持封闭。已观测到UHPM矿物和退变质矿物之间的Sr-Nd同位素不平衡,因此,高压矿物(如石榴石、多硅白云母)和退变质矿物或全岩的连线将会给出没有意义的偏老的Sm-Nd年龄和偏年轻的Rb-Sr年龄。由3个以上很好分开的矿物确定的等时线的良好线性、不同定年方法获得的年龄的一致性以及确定等时线矿物之间的氧同位素平衡可用于判定矿物间Nd同位素达到平衡。由于石榴石具有高Sm/Nd和Lu/Hf比,因此石榴石是榴辉岩或石榴辉石岩Sm-Nd或Lu-Hf定年最重要的矿物。然而由于石榴石非常宽的p-T稳定范围,石榴石可以在高级变质岩的前进变质和退变质作用中生长,从而具有复杂的环带结构。因此,如何从具有复杂结构的石榴石不同部位取样和分析并判断其成因就成为榴辉岩或石榴辉石岩Sm-Nd或LuHf矿物等时线定年的一个挑战。这需要今后做更进一步的研究。     

注意利用Sm-Nd同位素地质信息

该文就Sm-Nd同位素地质上的应用进行了讨论,并重点讨论了模式年龄的地质意义,一些重要参数值的计算方法,∑_ND~(T)值的解释以及利用fsm/Nd估计非交代地幔Nd同位素组成等。而且提出,地质人员在进行地质研究工作时,应重视对同位素地质信息的研究。     

长江流域及其邻区某些岩浆岩及变质岩的同位素年龄测定结果

109 isotopic ages have been determined and collected in the recentten years, Most of them belong to Yenshanian, within which an early period (140--180m.y.) and a mid.late period (120-130m.y.) are distinguished. Granodiorite is predominant in early Yenshanian, and the related ore deposits are mainly of skarn character with mesothermal vein fillings being secondary in importance. During the mid-late Yenshanian, granite prevails and are accompanied by iron mineralization. From early to mid-late Yenshanian, the magmatie activity exhibites a striking regularity of variation in composition from intermediateacid servations, indicate that pegmatites in the Tanba region are related to Caledonian migmatization and have been reworked by two separated events at 120--130 m.y. (northern zone) and 70--80m.y. (southern zone) respectively. The migmatization progress has resulted in the formation of muscovite and biotite, thus offering an important eluc to the genesis of industrial muscovite. Three episodes of magmatic emplacement (590--720 m.y., 800-900 m.y., and more than 960 m.y.) in late Proterozoic times are also reeognized in this region.     

我国珠穆朗玛蜂地区变质岩系及顶峰岩石同位素年龄的初步测定

珠穆朗玛峰(以下简称珠蜂)是世界第一高峰。位于我国西南边境。1960年我国登山队首次成功地从北坡登上了主峰,并采集了顶峰的岩石样品。1956--1968年,中国科学院珠峰综合科学考察队在有关部门大力协同下,对珠峰地区进行了全面的综合考察。本区岩石的同位素年龄测定工作就是在这个基础上进行的。测定的全部样品由登山队和科考队采集。整个实验工作在1968--1969年间完成。     

武当群变质岩年龄

出露于湖北省西北部武当群的形成年龄长期争论。本文报道了采自湖北省十堰市北、武当山太子坡和房县土城的武当群变质火山岩样品的Sm-Nd、Rb-Sr年龄测定结果。原划武当群可能由两部分变质火山岩组成。一部分变质火山原岩形成于1927Ma左右，火山岩物质来自类似MORB地幔源区，岩石形成过程中未见明显地壳物质污染，是真正武当群；另一部分变质火山岩形成于1175－871Ma间，和耀岭河群、郧西群变质火山岩原岩形成年龄类似，岩石同位素组成也有亲缘性。在复杂地质作用地层时代研究中，如果从少量Nd同位素研究入手可能会收到好的效果。     

大别山超高压变质岩形成深度的同位素限制

大别山超高压变质岩形成深度是各国地质学家十分关心的问题。它不仅影响对碰撞造山带形成机制和演化过程的认识,而且影响对地球深部状况及地球动力学的研究。该文对大别山超高压变质岩已有同位素资料进行了分析与讨论。大别山榴辉岩的εNd为-6.2~-17,εSr为18~42,且显示明显的Nd同位素的不平衡现象。大别山榴辉岩的氧同位素组成研究表明,这些榴辉岩的原岩在超高压变质前,不同程度地与贫18O的大气降水(或海水)发生过氧同位素交换,且在超高压变质过程中依然保留了这些痕迹。除一个样品外,大别-苏鲁地区的榴辉岩的3He/4He比值都落在0.79×10-7~9.35×10-7范围内,显示陆壳岩石来源He的重要贡献。所有Sr-Nd、O和He同位素研究均表明:超高压变质岩保存着表壳岩石原岩的同位素特征,而未显示变质时受到地幔物质的明显影响。对于超高压变质岩的上述同位素特征,有人认为是由于大别山造山带俯冲和折返的速度太快造成的。由于造山带俯冲和折返的速度太快,表壳岩石原岩变质时来不及与地幔物质发生交换,故没有留下地幔物质参与的痕迹。该研究认为这种解释有些勉强,因为大别造山带俯冲和折返时间至少需要15Ma.在如此长的时间内,在100多公里地幔深处高于700℃的高温下发生超高压变质作用,表壳岩石原岩不可能不与地幔物质发生同位素交换。相反,如果认为大别山超高压变质岩就在地壳内形成,则大别山超高压变质岩同位素的所有特征就很好解释了。     

赣东北前寒武纪变质地层钕模式年龄初步研究

报道本区前寒武纪变质地层中一批钕模式年龄结果(TDM=1437.23—2741.40Ma,平均为1865.27Ma)。在再沉积过程中,由于当时地壳活动强烈,常有来自上地幔的火山物质混入,从而降低了TDM值。由此认为,含火山物质较少的沉积岩之钕模式年龄(TDM=1924.52—2741.40Ma,平均TDM=2272.81Ma,∑Nd=-10.15,(143)Nd/144Nd=0.5121125),才能相对代表陆源区大陆地壳的实际形成年龄。推测本区及外围还有一个尚未出露的晚太古代陆壳,这个陆壳正是元古宙的陆源区。     

赣东北前寒武纪变质地层钕模式年龄初步研究

 报道本区前寒武纪变质地层中一批钕模式年龄结果(T_DM=1437.23—2741.40Ma,平均为1865.27Ma)。在再沉积过程中,由于当时地壳活动强烈,常有来自上地幔的火山物质混入,从而降低了T_DM值。由此认为,含火山物质较少的沉积岩之钕模式年龄(T_DM=1924.52—2741.40Ma,平均T_DM=2272.81Ma,∑Nd=-10.15,(143)^Nd/¹⁴⁴Nd=0.5121125),才能相对代表陆源区大陆地壳的实际形成年龄。推测本区及外围还有一个尚未出露的晚太古代陆壳,这个陆壳正是元古宙的陆源区。     

造山带高压、超高压变质岩形成和折返的地球动力学研究─—以中国中部为例

秦岭、大别、苏鲁地区是横亘中国中部的复合型大陆造山带，已成为世界高压、超高压变质岩研究的典型地区，在大陆动力学研究中具重要意义。本文综述了该带高压、超高压变质岩的多样性、多期性、区域分带性和形成折返的四种模式，即碰撞外来岩块模式、俯冲－碰撞－逆冲模式、碰撞－走滑转换－逆冲推覆模式和多期多成因复合模式。并指出高压、超高压变质岩的原岩属性、形成时代、ｐＴｔ轨迹、形成深度和岩浆作用等是深入研究形成和折返机制的关键问题。强调以构造为主的多学科综合研究是解决其地球动力作用过程的有效途径。     

阿尔泰造山带变质岩系时代问题的讨论

针对目前阿尔泰地区变质岩系时代划分中年龄数据应用的一些问题,提出如下认识:富蕴县城西的石榴石片麻岩中锆石UPb上交点年龄2349±226Ma(2σ),初步确证了该区古元古代大陆地壳岩石的存在;克木齐群和富蕴群变质岩全岩SmNd等时线年龄代表其母岩形成时代。变质岩系和显生宙花岗岩类的Nd模式年龄,以及各种类型岩石中长石Pb二阶段模式t1年龄仅指出存在前寒武纪大陆地壳的可能性,没有真正的年龄意义,不能作为划分地层时代的依据。阿尔泰造山带是否存在1400Ma和700～900Ma的变质岩系岩石,至今仍缺乏可靠年龄数据的佐证     

赣中南地区晚元古代变质地层中的同位素年龄及其地质意义

赣中南地区晚元古代之潭头群、杨家桥群,一直缺乏同位素年龄数据资料。笔者在兴国地区进行１：５万区域地质调查时,发现该套地层中含多层（套）认石英角斑岩,经对其所含锆石进行Ｕ－Ｐｂ法同位素年龄测定,获得１１３２Ｍａ、９９３Ｍａ、７２３Ｍａ３组同位素年龄资料,为赣中南地区之晚元古代地层时代的进一步确定提供了确切年龄数据。     

南岭花岗岩类岩石Sm、Nd同位素特征及岩石成因探讨

根据南岭地区50个岩体79个样品，以及基底构造层岩石26个样品的Sm-Nd同位素特征值讨论了本区陆壳的形成时间及花岗岩类岩石的成因。本区陆壳形成于2101Ma以前，此后大约有2次大规模的地块增生。按照花岗岩类的tpM、Sm/Nd、εNd(t)，以及区域大地构造特征，区内可划分5个花岗岩分布区。不同地区的花岗岩类具有不同的Sm-Nd同位素特征值，同一地区的花岗岩类岩石及其基底构造层岩石具有相近的Sm-Nd同位素特征值，结合地质构造特征研究可以认为，不同地区花岗岩类的源岩主要就是该区的基底构造层岩石。后者对前者的分布、成因类型，甚至有关的成矿作用具有重要的控制作用。     

赣中相山新元古代变质岩的首次确定

相山地区变质岩划分为４个变质岩带,由南往北依次分布,构成典型的递增变质带。十字石的出现表明变质作用已达到低角闪岩相。获得十字石云母片岩及斜长角闪片岩Ｒｂ Ｓｒ等时年龄分别为７１９．７、７２７．６Ｍａ。首次厘定相山变质岩形成于新元古代,而非加里东期变质。其原岩的成岩时代应为前震旦纪     

皖南浅变质岩和沉积岩的钕同位素特点及其大地构造意义

根据Nd同位素模式年龄通常保留源区大陆地块的平均年龄的原理,作者研究了皖南上溪群千枚岩和震旦系到二叠系沉积岩的Nd同位素组成和模式年龄。发现千枚岩和沉积岩具有不同的Nd同位素组成和模式年龄,它们明显地分成二组。千枚岩的~(147)Sm/~(144)Nd=0.1220~0.1290,T_(DM)~(Nd)＝1.63~1.69Ga;沉积岩的~(147)Sm/~144Nd＝0.1100~0.1182,T_(DM)~(Nd)=1.92~2.14Ga。这表明,它们来自不同的物源区:上溪群可能来自附近的古岛弧双桥山群;沉积岩可能来自大别古陆和华北地台。