华北克拉通中部古元古代高Mg低Ti-P镁铁质岩墙的富晶集地幔源区——锆石Hf同位素的制约

华北克拉通中部是古元古代岩墙群最为发育的地区.以镁铁质成分为主的岩墙群可以分为变质的和不变质的两类.不变质岩墙群是在1780～1760 Ma之间大约20 Ma时间内形成的,是华北克拉通古元古代最晚期镁铁质岩浆活动的产物.不变质岩墙又可以细分成高Mg-Ti低P、低Mg高Ti-P和高Mg低Ti-P等3组.本文报道了采自丰镇附近高Mg低Ti-P岩墙样品的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成分析结果.新获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄为1769±4 Ma,与其它不变质岩墙的锆石、斜锆石U-Pb年龄和^40Ar/^39Ar年龄的范围相同.高Mg低Ti-P岩墙的锆石εHf（t）值的变化范围在-6.4～＋0.4之间,平均值为-2.2,略高于时代相近的花岗质岩石.由于镁铁质岩浆在上升、侵位和结晶过程中几乎没有受到地壳物质混染,因而锆石εHf（t）值可以代表镁铁质岩浆的富集的岩石圈地幔源区的特征.文献资料显示,高Mg低Ti-P岩墙的岩石圈地幔源区的87Sr/86Sr初始比值为0.7040～0.7050,平均值为0.7046,εNd（t）值为-5.6～-2.8,平均值为-4.4.     

山东中侏罗世-早白垩世侵入岩的锆石Hf同位素组成及其意义

对山东中侏罗世-早白垩世侵入岩中锆石的原位Hf同位素分析显示,形成于晚太古代(上交点年龄～2.5Ga)的继承锆石具有正的ε_(Hf)(t)值( 8～ 1),Hf同位素模式年龄集中在2.6～2.8Ga,与辽宁古生代金伯利岩中基性下地壳捕虏体中锆石Hf组成和Hf模式年龄十分一致,Hf模式年龄也与研究区变质岩和花岗岩的全岩Nd模式年龄相同,因此,这些继承锆石来自于晚太古代由岩浆底侵形成的基性下地壳。新生锆石出现在继承锆石周围或者以独立颗粒出现,其U-Pb年龄为177Ma和132～126Ma,ε_(Hf)(t)值均为负值(-23～-1)。山东中生代侵入岩的形成与富集岩石圈地幔,亏损地幔和地壳三个端员之间的相互作用有关。其中根据来源于晚太古代下地壳的侏罗纪铜石二长花岗岩限定的研究区下地壳ε_(Hf)(t)平均值为-20,根据来源于富集岩石圈地幔的早白垩纪沂南辉长岩限定的富集地幔端员的ε_(Hf)(t)为-16。部分样品锆石ε_(Hf)(t)变化非常大(-20～-1),示踪了岩浆作用过程中亏损地幔物质的参与程度的逐渐增强。这种变化是华北晚中生代岩石圈大规模减薄作用的结果。     

大兴安岭南段林西地区花岗岩类的源岩：地壳生长的时代和方式

本文选择大兴安岭南段林西地区的5个典型花岗岩体,在岩相学、全岩主微量元素和Nd-Sr同位素组成研究的基础上,对5个岩体的继承锆石/前锆石和岩浆锆石进行了系统的SHRIMP U-Pb年龄测定和LA-MC-ICPMS Hf同位素组成测定,试图阐明林西花岗岩源岩的组成和性质。锆石SHRIMP U-Pb定年表明:大部分林西花岗岩侵位于早白垩世(135～125Ma),它们的源岩的年龄为～146Ma。一部分花岗岩类是在早三叠世(241Ma)和晚侏罗世末(146Ma)侵位的,它们的源岩的年龄分别是263Ma和165Ma。测定了100个锆石~(206)Pb/~(238)U年龄,都年轻于300Ma,反映在下地壳源区不存在前寒武纪岩石。做了175个锆石Hf同位素组成测定,均给出高正值ε_(Hf)(t),说明源岩具有初生地壳的性质。在相同的ε_(Nd)(t)值下,林西花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)值显著高于地球阵列和夏威夷洋岛玄武岩,这种ε_(Hf)～ε_(Nd)脱耦性指示源岩中含有远洋沉积物即古生代俯冲增生杂岩的组分。~(206)Ph/~(238)U年龄t=263～165Ma的锆石的ε_(Hf)(t)值构成近乎平行于亏损地幔Hf同位素演化线的趋势列,说明源岩基本为俯冲洋壳镁铁-超镁铁岩。t=146～125Ma的锆石的ε_(Hf)(t)值大幅度降低;同时,从晚侏罗世末到早白垩世,发生了强烈的花岗质岩浆活动。地幔上隆和岩浆底侵以及俯冲洋壳的折返,是造成下地壳源岩组成急剧变化和热梯度上升的原因。以底侵镁铁质岩石为主、以古生代俯冲增生杂岩为次的源岩的熔融,产生了马鞍子、夜来改和龙头山2花岗岩(岩套2)。林西镇南西的小城子岩体的源岩则以古生代俯冲增生杂岩为主,并含一定量的底侵镁铁质岩石。5个岩体的岩浆锆石的~(176)Hf/~(177)Hf值系统低于继承锆石/前锆石者,t=146～125Ma的锆石从中心到边缘~(176)Hf/~(177)Hf值呈现降低的趋势或者系统的变化。上述特征反映从源岩的初始熔融直到最终产生花岗岩浆的全过程中,下地壳的熔融区间逐渐扩张、卷入熔融的组分不断增多的过程。岩套1花岗岩类是镁质或Ⅰ型花岗岩,岩套2则表现出A型花岗岩以及从典型到不典型的铁质花岗岩的特征。岩套1和岩套2花岗岩类的岩相学和地球化学特征取决于源岩的性质。岩套1的源岩是相对氧化和含水的洋壳镁铁-超镁铁岩或俯冲增生杂岩;岩套2的源岩则由相对还原和贫水的底侵拉斑玄武岩以及不同分数的俯冲增生杂岩构成。     

中条山涑水杂岩中TTG片麻岩的锆石Hf同位素特征及其形成环境

中条山前寒武纪涑水杂岩主要由西姚和寨子英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(TTG)片麻岩、横岭关和北峪钙碱性花岗质岩石组成。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究表明,西姚石英闪长质片麻岩~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为2536±8Ma,是新太古代的产物;西姚和寨子TTG片麻岩及横岭关和北峪钙碱性花岗质岩石岩浆锆石Hf同位素组成ε_(Hf)(t)全为正值,且在t-ε_(Hf)(t)图解上,落在2.6～3.1Ga地壳演化线范围内。北峪钙碱性花岗质岩石中三个继承锆石核的~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为2633±84Ma,其锆石ε_(Hf)(t)值为-2.0～ 5.6。前寒武纪涑水杂岩中花岗质岩石的SHRIMP锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素特征揭示它们最可能形成于新太古代到古元古代,岩浆主要来源于约2650Ma初生地壳的部分熔融,并有更古老的地壳物质的加入。     

蚌埠隆起区中生代花岗岩的岩石成因：锆石Hf同位素的证据

对蚌埠隆起区中生代不同时期的花岗岩中6个岩体的锆石LA-MC-ICP MS原位Hf同位素的研究,据此限定它们的岩浆源区和重建华北克拉通东南部的构造格架。结果表明,中生代不同时期的花岗岩中岩浆锆石的初始Hf同位素组成(ε_(Hf)(t))可以分成两组:第一组的女山(130Ma)和西庐山花岗岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-18.4和-16.1;第二组的曹山(110Ma)、锥山二长花岗岩(110Ma)和蚂蚁山花岗岩(110Ma)以及淮光花岗闪长岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-22.3、-23.1和-21.1以及-28.1,这些岩浆锆石低的ε_(Hf)(t)值表明它们可能来源于古老的大陆下地壳。女山和西庐山岩体中早古生代—新元古代继承锆石具有低的ε_(Hf)(t)值(-2.3～-7.7)和1.52Ga～1.79Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以扬子克拉通下地壳物质为主。曹山、锥山和蚂蚁山以及淮光岩体中岩浆锆石的Hf同位素两阶段模式年龄为1.89Ga～2.58Ga,结合淮光岩体中古元古代继承锆石和3400Ma捕获锆石中低的ε_(Hf)(t)值(-5.7～-6.8,-0.6、-0.9)和古老的Hf同位素两阶段模式年龄(2.44Ga～2.80Ga,3.7Ga),表明它们主要来源于华北克拉通下地壳物质的部分熔融。淮光和女山岩体中古元古代—新太古宙继承锆石中正的ε_(Hf)(t)值(0.3～6.7)以及高的ε_(Hf)(t)值(16.9～21.7)的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的涉入。蚌埠隆起区深部地壳中扬子克拉通基底物质的存在暗示扬子克拉通可能沿着郯庐断裂带向西或北西方向俯冲于华北克拉通之下。     

冀北小张家口超基性岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

采用离子探针(SHRIMPⅡ)测得小张家口基性-超基性岩体中的锆石主要有220±5Ma和491±7Ma两组年龄,以及一个很老的继承锆石年龄2453Ma。年龄为220±5Ma的一组锆石(A组)具有典型的岩浆型振荡环带,这组年龄应代表该岩体的侵位年龄。A组锆石的~(176)H/~(177)Hf比值从0.282557到0.282690,ε_(Hf)(220Ma)=-2.9～ 1.66。年龄为491±7Ma的一组锆石(B组)具有变质成因的蝴蝶结构(Butterfly structure)和熔蚀边,属于继承锆石。B组锆石的~(176)Hf/~(177)Hf比值从0.282239到0.282483,ε_(Hf)(491Ma)=-8.6～0.06。~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2453Ma的锆石应该是岩浆侵位时从华北克拉通古元古代基底中捕获的锆石。A组锆石的Hf同位素数据表明,220Ma左右由于华北北缘岩石圈伸展,导致软流圈地幔上涌,亏损的软流圈地幔流/熔体与富集的岩石圈地幔相互作用并混合,这种混合地幔源区发生部分熔融而形成小张家口基性-超基性岩体。B组锆石可能是小张家口岩体在岩浆侵位过程中捕获的来源于富集地幔或大陆下地壳的锆石。     

华北克拉通东部鲁西早白垩纪基性岩墙成因:来自锆石年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素的证据（英文）

中生代基性辉绿岩墙广泛分布于华北克拉通东部山东地区。本研究给出代表性岩墙的U-Pb锆石年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据,4个代表性锆石的LA-ICP-MS年龄范围处于121.9±0.6Ma和124.3±0.5Ma之间(早白垩纪)。岩石的主量元素组成变化较小,岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如,Rb、Ba、U、K和Pb),以及亏损高场强元素(如,Nb、Ta和Ti)。另外,基性岩墙具有相对一致的(87Sr/86Sr)i比值(~0.7098),负的εNd(t)值(-14.7~-14.5)、εHf(t)值(-31.4~-26.7)和高的Hf模式年龄(tDM1=1817~2024Ma)。研究显示基性岩墙来自富集岩石圈地幔的部分熔融作用,并在上升侵位过程中经历了一定程度的地壳混染作用影响。总体研究表明,基性岩墙的成因机制与扬子克拉通与华北克拉通的碰撞有关,岩浆源区为晚中生代前受俯冲扬子地壳沉积物交代后的富集岩石圈地幔。     

宜昌上奥陶统钾质斑脱岩锆石U- Pb年龄、Lu- Hf同位素特征及其源区示踪意义

中扬子宜昌黄花场地区上奥陶统五峰组内出露多层钾质斑脱岩,斑脱岩以伊蒙混层黏土矿物为主,同时含六方双锥石英、锆石、磷灰石及铁质微球粒等,地球化学成分具有高钾、岛弧火山岩的特征。五峰组底部第一层斑脱岩ε_(Nd)(t)为-3.83,锆石U-Pb年龄445.4±2.0Ma,锆石ε_(Hf)(t)介于2.7～7.3之间,加权平均值为4.67±0.89,t_(DM2)值965～1249Ma,加权平均为1127±55Ma。五峰组中第八层斑脱岩ε_(Nd)(t)为-7.92,锆石U-Pb年龄444.1±2.2Ma,锆石ε_(Hf)(t)介于-6.6～-11.2之间,加权平均值为-8.74±0.88,t_(DM2)值1840～2130Ma,加权平均为1973±55Ma。斑脱岩的矿物成分、地球化学元素特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征表明其可能来自于早古生代扬子北缘秦岭地区的火山爆发,同时也限定了临湘组和五峰组界限年龄为(445.4±2.0)Ma,这些斑脱岩的频繁出现预示着晚奥陶世生物灭绝更替等重大地质事件的开端。     

中条山中生代镁铁质侵入岩年代学与地球化学:对华北克拉通南部岩石圈地幔性质的制约

镁铁质岩石作为幔源岩浆产物,其成因研究有助于探讨华北克拉通深部地幔性质及其演化过程.对中条山地区镁铁质侵入岩开展了系统的锆石U-Pb年代学、全岩主、微量元素、全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究,揭示了晚三叠世(217±2 Ma)和早白垩世(121±2 Ma)两期镁铁质岩浆活动.晚三叠世镁铁质侵入岩SiO2含量低至...     

华北克拉通南缘下汤地区古元古代构造热事件——地球化学特征、锆石SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素研究

本文报道了华北克拉通南缘鲁山县下汤地区早前寒武纪变质基底岩石的地球化学、锆石定年和Hf同位素组成。上太华岩群两个变质沉积岩样品的变质锆石年龄为1.91~1.93 Ga,由于变质作用强烈改造,碎屑锆石真正的形成年龄难以确定。碎屑锆石ε_(Hf)(t)和t_(DMW(CC))(Hf)分别为-0.26~10.41和2244~2958 Ma。一个变质辉长闪长岩样品的捕获锆石年龄为2.32 Ga,变质锆石年龄为1.93 Ga。捕获锆石的ε_(Hf)(t)和t_(DM2(CC))(Hf)分别为-1.79~2.22和2695~2940 Ma。两个片麻状奥长花岗岩样品的岩浆锆石和变质锆石年龄分别为1.93 Ga和1.92 Ga,岩浆锆石的ε_(Hf)(t)和t_(DM2(CC))(Hf)分别为-3.30~1.30和2481~2764 Ma。一个片麻状正长花岗岩样品的岩浆锆石和变质锆石年龄分别为1.93 Ga和1.92 Ga,岩浆锆石的ε_(Hf)(t)和t_(DM2(CC))(Hf)分别为-3.67~2.40和2415~2788 Ma。结合地球化学和前人研究结果,可得出如下结论:(1)上太华岩群形成时代形成于古元古代早期;(2)进一步支持了该区存在约2.3 Ga岩浆作用的认识;(3)发现广泛分布的1.91~1.93 Ga壳源奥长花岗岩和正长花岗岩;(4)确定1.91~1.94 Ga变质作用在该区广泛发育。     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)     

HISTORICAL GEOLOGY & STRATIGRAPHY

正20140985Chen Liang(Post-Doctoral Research Station of Mining Engineering,School of Nuclear Resources and Nuclear Fuel Engineering,University of South China,Heng-yang 421001,China);Huang Wei Composition of Major and Correlated Elements with Organic Matters and Paleoclimatic Implication for Lower Paleogene Sediments in Sanshui Basin