辽北开原地区房木花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

研究区位于华北克拉通北缘东段、华北克拉通与兴蒙造山带的交接部位。本文通过对辽北开原地区房木花岗斑岩的岩石学、年代学和地球化学研究,探讨了其形成时代、岩石成因和构造环境,并进一步探讨了华北克拉通东部岩石圈减薄的起始时间。用LA-ICP-MS技术测定了花岗斑岩的锆石U-Pb同位素,获得其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为（117±1）Ma,表明花岗斑岩形成于早白垩世。花岗斑岩具有高硅、富碱、贫镁和钙的特征,富集大离子亲石元素（K、Rb）和高场强元素（Th、Ta、Nb）,亏损Sr、Ba、P、Ti元素,稀土配分曲线均呈现右倾海鸥型,具有明显的负Eu异常;显示研究区花岗斑岩为A型（A₁亚型）花岗岩,形成于古太平洋俯冲的后造山伸展环境,其岩浆源于地幔物质上涌而导致的地壳物质重熔。研究区在（156±1）Ma之前,属于挤压造山环境,表明研究区岩石圈减薄时间应处于156~117 Ma之间。     

浙江景宁岩体岩石地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄

浙江景宁岩体位于中国东南沿海大陆边缘活动带,受丽水—余姚断裂控制,呈近南北向展布,主要岩石类型为二长花岗岩、花岗岩和闪长岩。对景宁岩体中的二长花岗岩和花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及岩石地球化学分析。研究结果显示,二长花岗岩和花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为121.3±0.3Ma和111.0±0.7Ma。岩体的岩石地球化学成分显示出富硅、富碱、低镁的特征,铝饱和指数介于1.01~1.09之间,分异指数为84.85~96.35,轻重稀土元素分馏显著,具有明显的负Eu异常,属于典型的弱过铝质高分异I型花岗岩。综合年代学和岩石地球化学特征,认为景宁岩体是早白垩世晚期岩石圈大规模伸展构造背景下地壳部分熔融的产物。     

浙江景宁岩体岩石地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

浙江景宁岩体位于中国东南沿海大陆边缘活动带,受丽水—余姚断裂控制,呈近南北向展布,主要岩石类型为二长花岗岩、花岗岩和闪长岩。对景宁岩体中的二长花岗岩和花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及岩石地球化学分析。研究结果显示,二长花岗岩和花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为121.3±0.3Ma和111.0±0.7Ma。岩体的岩石地球化学成分显示出富硅、富碱、低镁的特征,铝饱和指数介于1.01~1.09之间,分异指数为84.85~96.35,轻重稀土元素分馏显著,具有明显的负Eu异常,属于典型的弱过铝质高分异I型花岗岩。综合年代学和岩石地球化学特征,认为景宁岩体是早白垩世晚期岩石圈大规模伸展构造背景下地壳部分熔融的产物。     

西准噶尔巴尔雷克一带石炭系黑山头组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造环境

内容提要：西准噶尔巴尔雷克山南部的石炭系黑山头组火山岩主要由灰-灰紫色（气孔）杏仁状安山岩、杏仁状玄武安山岩组成,属亚碱性系列。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为349±8Ma,MSWD=0.14（95%置信度）,时代属早石炭世。Mg#介于23.82~50.45,全碱含量（Na2O+K2O=3.74%~8.02%）较高且相对富钠,轻稀土（LREE）相对富集（（La/Yb）N=2.87~13.41）且分馏较好（（La/Sm）N值均大于1（1.46~3.41）,重稀土分馏较差（（Gd/Yb）N=1.46~3.48）。仅部分样品有微弱的负铕异常（δEu=0.82~1.47）。大离子亲石元素（LILE）Ba、Th、K、Sr相对富集,其中Ba、K的富集尤为明显,高场强元素（HFSE）Nb、Ta相对亏损,Ti轻微亏损,Zr、Hf略富集。地球化学特征表明其为俯冲带流体交代岩石圈地幔的产物,综合分析认为其形成于活动大陆边缘环境。黑山头组火山岩时代的确定及构造环境信息为进一步认识西准噶尔巴尔雷克一带的构造演化提供了新的证据。     

藏北羌塘冈玛错地区望果山组火山岩地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

羌塘中部冈玛错地区厘定出一套早石炭世火山岩,该火山岩为一套酸性—基性岩（流纹岩、英安岩、安山岩、玄武安山岩、玄武岩等）夹火山碎屑岩的岩石组合。2件定年样品（英安岩和安山岩）的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为358.2Ma±1.2Ma和350.5Ma±1.4Ma,时代为早石炭世,代表了该火山岩的形成年龄。岩石地球化学特征显示,该火山岩的铝饱和指数A/CNK值为0.62~1.08,平均值为0.81;里特曼指数δ为1.04~2.67,平均值为1.84;大离子亲石元素（LILE）Th、U、Pb明显富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti亏损,反应了偏铝质钙碱性岛弧火山岩的特征。由此说明,在早石炭世龙木错—双湖—澜沧江洋已经进入俯冲消减阶段。     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。     

辽北西丰地区宝兴岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及岩石地球化学特征

宝兴岩体位于华北板块北缘陆缘活动带东段,岩性为花岗闪长岩,LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为235.0±1.3Ma,属于中三叠世。岩石的K_2O/Na_2O平均值为1.07,属高钾钙碱性系列;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有活动陆缘钙碱性岩系特征;稀土元素总量平均值为147×10~(-6),稀土元素配分曲线右倾,属具中等负Eu异常的轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。通过岩石学、岩石地球化学及年代学研究,结合邻区构造演化研究,认为中三叠世研究区在伸展作用下岩石圈进行拆沉,从而形成大规模的岩浆活动。     

冀北承德盆地侏罗系九龙山组凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征

对冀北承德盆地中生代侏罗纪各地层单位的时代归属一直存在争议。研究获得承德盆地九龙山组凝灰岩LA-ICP-MS锆石206Pb/238U年龄加权平均值为163.4Ma±1.1Ma(MSWD=3.3),结合研究区中生代侏罗纪其他地层测年结果,认为九龙山组的时限可能为158~164Ma,属中侏罗世晚期—晚侏罗世早期,对应于国际地层表的牛津期—卡洛维期。该组中的凝灰岩具有较高的SiO2、K2O和Al2O3含量,A/CNK=6.31~16.22,反应岩石高钾偏碱性强过铝质的特点;稀土元素总量高,REE配分曲线呈右倾型,具有明显的Eu和Sr负异常;富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr)。凝灰岩具有与上地壳相似的稀土和微量元素特征,具典型的壳源成因类型。     

青海阿木尼克山地区牦牛山组火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其地质意义

利用岩石地球化学分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,对阿木尼克山地区牦牛组火山岩进行了系统的地球化学特征和锆石U-Pb年代学研究。其地球化学特征为,SiO2含量介于53.94%~64.69%之间,全碱含量介于5.38%~9.86%之间,范围较大,里特曼指数介于1.45~4.54之间,属于碱性岩和钙碱性岩,铝饱和指数A/CNK均大于1.1,具有S型花岗岩的特征;稀土元素总量为68×10-6~372×10-6,LREE/HREE值介于4.51~18.25之间,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,稀土元素配分曲线右倾;微量元素中不相容元素Rb、Ba、Th富集,Ta、Nb亏损明显,蛛网曲线呈现峰谷迭起的曲线形式。锆石CL图像和U-Pb同位素分析结果显示,牦牛山组火山岩锆石自形程度好,均有岩浆振荡环带的特征,Th/U值介于0.4~1.3之间,属于岩浆成因锆石。测得该火山岩中2件样品的锆石206Pb/238U 年龄介于371~399Ma 之间,年龄加权平均值分别为374.8±3.1Ma 和392.4±3.3Ma,表明火山岩形成时代为中—晚泥盆世。结合区域特征,认为牦牛山组火山岩的形成与柴达木盆地北缘的演化有关,其是后碰撞阶段伸展作用的产物。     

滇西龙陵-瑞丽断裂带早白垩世火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学特征

通过对龙陵-瑞丽断裂与主高黎贡断裂夹持区内构造混杂岩进行地质填图和剖面研究,在原划的三叠纪扎多组中发现沿龙陵-瑞丽断裂带呈透镜状断续分布的中酸性火山岩,并获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄130.0Ma±1.7Ma,首次证实滇西龙陵-瑞丽断裂带存在早白垩世火山岩。结合岩石学特征和地球化学特征判断该火山岩形成于岛弧环境,可能是早白垩世怒江洋闭合过程中岩浆活动的产物。     

大兴安岭北段龙江盆地中生代火山岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

大兴安岭北段龙江盆地中生代火山岩主要为一套中酸性岩石,岩石化学成分显示其主要为英安岩与流纹岩,少量安山岩.各类岩石的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,其形成于122.2～126.5Ma之间的早白垩世.火山岩为高钾钙碱性系列岩石,稀土元素总量较高(∑REE=103.22×10-6～249.29×10-6),轻重稀土元素分馏明显((La/Yb)N=6.29～25.89),负Eu异常(Eu/Eu* =0.48～0.84).富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K和LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti;火山岩稀土元素与微量元素标准化配分曲线与地壳配分曲线近乎一致,为一套壳源岩浆系列火山岩;大部分岩石300＜Sr＜700;Yb平均为2.24,Y平均为18.36,符合埃这克岩型岩石标准;岩石Y/Yb平均为9.15,(Ho/Yb)N=0.98,而弱负Eu异常(平均值δEu=0.71).地球化学特征说明,岩浆主要是增厚(高压)基性麻粒岩下地壳部分熔融的结果.结合区域上同期火山岩的资料,龙江盆地中生代火山岩可能是蒙古-鄂霍茨克洋闭合碰撞造山构造背景下加厚下地壳部分熔融的产物.     

滇西龙陵－瑞丽断裂带早白垩世火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学特征

通过对龙陵-瑞丽断裂与主高黎贡断裂夹持区内构造混杂岩进行地质填图和剖面研究,在原划的三叠纪扎多组中发现沿龙陵-瑞丽断裂带呈透镜状断续分布的中酸性火山岩,并获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄130.0Ma±1.7Ma,首次证实滇西龙陵-瑞丽断裂带存在早白垩世火山岩。结合岩石学特征和地球化学特征判断该火山岩形成于岛弧环境,可能是早白垩世怒江洋闭合过程中岩浆活动的产物。     

滇西龙陵－瑞丽断裂带早白垩世火山岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb定年和地球化学特征

通过对龙陵-瑞丽断裂与主高黎贡断裂夹持区内构造混杂岩进行地质填图和剖面研究,在原划的三叠纪扎多组中发现沿龙陵-瑞丽断裂带呈透镜状断续分布的中酸性火山岩,并获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄130.0Ma±1.7Ma,首次证实滇西龙陵-瑞丽断裂带存在早白垩世火山岩。结合岩石学特征和地球化学特征判断该火山岩形成于岛弧环境,可能是早白垩世怒江洋闭合过程中岩浆活动的产物。     

冀北承德盆地九龙山组凝灰岩夹层LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

冀北承德盆地中生代侏罗纪地层序列较齐全,但作为关键层位之一的九龙山组一直缺乏高精度年代学的约束。笔者首次对九龙山组凝灰岩夹层进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb高精度定年,获得凝灰岩中岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄164.1±1.3 Ma。综合研究及对比表明,九龙山组的时限为158~164Ma,属中侏罗世晚期至晚侏罗世早期,对应于国际地层表的牛津期至卡洛维期,其沉积时间相对短暂。在此基础上,更新了研究区侏罗系年代地层柱状图,该认识对于深入研究燕山地区中生代侏罗纪地层格架及构造岩浆演化过程具有重要意义。     

华北克拉通北缘八当山火山岩及变质石英闪长岩锆石U-Pb年龄与岩石地球化学特征

赤峰东部郎郡哈拉地区变质石英闪长岩侵入到八当山火山岩中。用LA-ICP-MS技术,测得赤峰郎郡哈拉地区片理化流纹岩和变质石英闪长岩锆石~(206)Pb/~(238)U年龄分别为387.6±2.8Ma(MSWD=0.27,n=26)和387.1±2.3Ma(MSWD=0.34,n=28),可分别代表片理化流纹岩和变质石英闪长岩的形成年龄,属于中泥盆世岩浆活动的产物。根据地球化学特征,片理化流纹岩具有高硅、碱、铝,贫铁、镁、钙及过铝质的特征,属于钙碱性系列岩浆。轻、重稀土元素分馏较弱,具有弱负Eu异常。该片理化流纹岩具富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,有明显的Ti、Nb和Ta负异常,Ti/Y和Zr/Y值较低,显示壳源特征。变质石英闪长岩具有高铝、铁、镁、钙及过铝质的特征,属于钙碱性系列岩浆。轻、重稀土元素分馏较弱,具有弱负Eu异常。该变质石英闪长岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,有明显的Ta、Nb、Y负异常,显示出壳幔混源特征。构造环境判别显示,二者形成于活动大陆边缘,是大洋板块俯冲后的产物,可能与白乃庙岛弧和华北克拉通北缘碰撞后的伸展环境有关。     

新疆大红柳滩地区奇台达坂北侧新近系泉水沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

出露于大红柳滩地区奇台达坂北侧的泉水沟组火山岩主要岩性为辉石安山岩、辉石安粗岩和黑云母粗面岩。用LAICP-MS技术测得黑云母安粗岩锆石U-Pb年龄为3.71±0.05Ma,形成时代为上新世。地球化学结果显示,岩石具高Al_2O_3(13.56%~14.32%)、高K_2O(4.46%~5.79%)、高Na_2O(3.68%~4.40%),低TiO_2(1.09%~1.48%)、低MgO(2.64%~5.18%)的特征,属于钾玄岩序列。稀土元素总量为550×10~(-6)~612×10~(-6),轻稀土元素总量较高且明显富集,重稀土元素相对亏损,具有右倾型特征和弱Eu异常(δ Eu=0.55~0.63)。微量元素中大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th、U、Pb)强烈富集,高场强元素(Ti、Nb、Ta、P)亏损,具有造山成因钾玄岩的典型特征。研究表明,泉水沟组火山岩来源于有上地壳卷入的部分熔融富集地幔区。结合区域特征,认为泉水沟组火山岩的形成与上新世喀喇昆仑-甜水海造山带沿大红柳滩-泉水沟断裂和甜水海-郭扎错断裂向NNW方向逆冲推覆有关。     

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。

     

江西潭港流纹英安岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地球化学特征

江西潭港地区流纹英安岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(136.2±1.5)Ma,属早白垩世火山-岩浆活动产物。其地球化学特征是:富硅(66.82%~68.04%)、高碱(7.56%~7.73%)、高Al_2O_3(14.91%~15.17%)、准铝—弱过铝质(A/CNK=0.999~1.042);富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素;稀土元素配分曲线模式图为右倾型,轻重稀土分异程度较高(LREE/HREE的平均值为10.04),轻稀土内部分馏程度相对重稀土内部分馏程度高,中等程度的Eu负异常(δEu平均值为0.48)。与相山流纹英安(斑)岩形成时代一致,地球化学特征相同,表明两者成岩物质来源相同,属陆壳硅铝层物质重熔演化产物,且为同一岩浆活动产物,即前人所指的相山第一旋回火山活动的产物。通过地质条件对比与分析,笔者认为潭港地区具有一定的铀矿成矿潜力。     

龙江盆地龙江组火山岩的地球化学特征及锆石U-Pb年龄

在龙江盆地地区,龙江组由中—中酸性火山岩、火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩组成。岩石地球化学显示为钙碱性岛弧火山岩系列,火山熔岩主体具有高SiO_2、Na_2O、Al_2O_3、Sr,低MgO、Y、Yb,和高场强元素Ta、Nb明显亏损等特征,与典型埃达克岩地球化学特征吻合,Sr和Sr/Y值显示为俯冲型埃达克岩。地球化学相关图解等表明岩浆在早期演化过程阶段可能发生了陆壳混染,经历了斜长石、辉石、铁钛氧化物和磷灰石的分离结晶作用。锆石LAICP-MSU-Pb谐和年龄为(125.9±1.5)Ma,与在该组中发现的化石资料完全一致,代表了火山岩的形成年龄。从东北地区火山岩的定年结果及其空间展布来看,龙江组火山岩的形成既与环太平洋构造体系有关,又与蒙古—鄂霍茨克构造带相联系。