东准噶尔琼河坝岛弧早古生代岩浆活动的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

东准噶尔琼河坝桑德乌兰斑岩铜钼矿区含矿花岗斑岩透长石、石英斑晶粒内破裂构造发育,锆石普遍发育具核内破裂构造或碎裂状的核。破碎的锆石核与透长石、石英斑晶可能形成于深部岩浆房。锆石U-Pb定年结果显示,破碎变形的锆石核年龄为442.2±3.5Ma,锆石环带的年龄为412.7±3.3Ma,前者代表破碎变形锆石的形成时间,后者代表斑岩侵位与结晶的时间。Hf同位素结果显示,破碎的有核锆石与其外环带具一致的εHf(t)初始值与tDM2模式年龄,它们可能为同一岩浆或成因相同的岩浆不同阶段结晶的产物。这意味着琼河坝地区在早古生代(至少在442Ma)就开始有弧岩浆活动。幔源特征的εHf(t)值(10.3～15.1)与较老的模式年龄(tDM2=469～761Ma)显示形成研究区花岗斑岩的岩浆可能源于晚元古代-奥陶纪玄武质地壳的部分熔融。     

鄂尔多斯盆地长城系碎屑锆石SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素研究

沉积盖层的碎屑锆石内部结构和年龄谱是了解碎屑沉积岩形成环境和物源区的重要研究对象。本文报道了鄂尔多斯盆地3口钻井中的4个长城系(变质)沉积岩样品的碎屑锆石SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素分析结果。结果表明,主年龄峰值为～1. 8Ga,另外,在～2. 5Ga存在一个次年龄峰值,最年轻碎屑锆石年龄为～1. 6Ga,但存在大的误差。锆石的Hf同位素组成存在很大变化,εHf(t)值变化范围为-10. 5～+6. 7。结合前人研究,可得出如下结论:(1)鄂尔多斯盆地长城系底界沉积时代小于1. 7Ga,与华北克拉通东部的类似;(2)鄂尔多斯盆地长城系碎屑沉积物来自其北部古元古代孔兹岩系和/或鄂尔多斯变质基底本身;(3)鄂尔多斯盆地长城系与华北克拉通东部地区长城系形成于类似的构造环境,如大陆裂谷或坳拉槽。     

东准噶尔西缘晚古生代火山岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及构造意义

白碱沟和帐篷沟剖面位于东准噶尔西缘,出露有大量古生代火山岩,是研究东准噶尔古生代火山岩及构造演化的有利区域.本文利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年法和Hf同位素系统对该区中的玄武岩、玄武质安山岩、流纹岩、角斑岩以及少量的凝灰岩和正长斑岩进行了地质年代学研究,认为它们形成于早泥盆世至晚石炭世之间(400～307...     

西藏措勤麦嘎岩基的锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素:对中部拉萨地块早白垩世花岗岩类岩石成因的约束

西藏中部拉萨地块大规模早白垩世花岗岩类的岩浆源区和岩石成因迄今尚未得到很好约束,对这些问题的深入理解将有助于揭示拉萨地块白垩纪时期的岩浆作用过程及成矿背景。本文报道了中部拉萨地块代表性花岗岩基——措勤麦嘎岩基的锆石U-Pb年代学、全岩元素地球化学、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素数据。本文锆石U-Pb定年结果表明,麦嘎岩基花岗质岩主要侵位于122±1Ma和113±2Ma,闪长质包体与后者同期(113±2Ma)。122±1Ma花岗质岩属I型弱过铝质高钾钙碱性系列,(87Sr/86Sr)i值高(0.7147),全岩εNd(t)(-12.0)和锆石εHf(t)(-15.7～-11.1)为较大的负值,表明其很可能来源于古老下地壳物质的重熔。113±2Ma寄主花岗质岩为I型偏铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列,相对于122±1Ma花岗质岩石,其(87Sr/86Sr)i比值偏低(0.7094～0.7156)、全岩εNd(t)值(-12.1～-7.3)和锆石εHf(t)值(-11.1～0.1)较高,很可能来源于古老下地壳物质的部分熔融,并含有更多幔源物质。闪长质包体(113±2Ma)为偏铝质中-高钾钙碱性系列,以变化范围大的(87Sr/86Sr)i(0.7058～0.7105)、负的全岩εNd(t)值(-10.7～-9.8)及负的锆石εHf(t)值(-14.0～-5.6)为特征,可能是古老富集岩石圈地幔物质部分熔融的产物或亏损地幔物质经历强烈地壳混染作用的结果。在目前已有资料条件下(缺乏同期基性岩石的相关数据),本文暂将麦嘎岩基113±2Ma寄主花岗质岩及同期闪长质包体解释为镁铁质岩浆与长英质岩浆发生不同程度岩浆混合作用的产物,这一解释可能对中部拉萨地块同期花岗类的岩石成因具普遍意义。麦嘎岩基及中部拉萨地块同期岩浆岩约113Ma幔源物质增加现象,可能是南向俯冲的班公湖-怒江洋壳岩石圈板片断离的结果。     

吉林延边地区棉田岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素

对延边地区棉田花岗闪长岩岩体进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Hf同位素的研究, 以便对其岩石成因和古太平洋板块俯冲作用的开始时间给予制约.棉田岩体主要由花岗闪长岩和次要的花岗岩组成, 花岗闪长岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明, 该岩体形成于早侏罗世(177±2 Ma, MSWD=1.13).在地球化学研究方面, 它们属于高钾钙碱性-钙碱性系列, A/CNK值介于0.88~1.12之间, 属准铝质, 为I型花岗岩, 并且明显富集大离子亲石元素(如K、Ba、Rb)、轻稀土元素(LREE)以及Th、U, 相对亏损高场强元素(如Ta、Nb、Ti、P).岩石的ε_Hf(t)值和二阶段模式年龄(T_DM2)分别介于±8.72~±12.28和437~663 Ma之间.结果表明, 岩体的原始岩浆源于新增生陆壳的部分熔融.综合区域同时代火成岩的研究成果, 认为棉田花岗闪长岩岩体形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲下的火山弧环境.      

新疆东天山铁岭钼矿区含矿正长花岗岩的岩石成因：锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素约束

东天山作为中亚成矿域的重要组成部分,是我国重要钼矿资源基地。铁岭钼矿位于东天山觉罗塔格成矿带西段。通过对铁岭钼矿区含矿正长花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成研究,获得正长花岗岩锆石U-Pb年龄为286±1.9 Ma属于早二叠世;锆石Hf同位素数据显示,其具有较高的ε_Hf（t）值（+9.51～+12.69）,年轻的二阶段模式年龄T_DM2（699～493 Ma）显示,该岩石是由新生地壳熔融形成的。岩石地球化学结果表明,整体上属于高钾钙碱性系列过铝质花岗岩,具有明显的轻重稀土分馏（La/Yb=1.02～6.08）和Eu正异常（Eu^*=1.05～1.90）,富集大离子亲石元素（Rb、K、Ba、U）,以及亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti、P）等特点,显示出火山弧环境岩石地球化学特征。依据岩石地球化学及同位素地球化学特征,结合区域构造背景认为,东天山铁岭钼矿成矿作用发生于晚石炭世末期到早二叠世同碰撞向板内伸展过渡的构造环境下,此时地壳垂向增厚,铁岭钼矿区含矿正长花岗岩来源于新生地壳物质的部分熔融。     

赣西北麦斜岩体的成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

对麦斜岩体2个代表性样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得206Pb/238 U加权平均年龄分别为(434±2)Ma和(437±2)Ma,说明该岩体形成于加里东期。麦斜花岗闪长岩为高钾钙碱性、准铝Ⅰ型花岗岩,具有高Ba-Sr花岗岩的地球化学特征,其w(Ba)(838～1 171μg/g)、w(Sr)(346～485μg/g)高,w(Y)(<19μg/g)、w(Yb)(<1.8μg/g)及w(Rb)/w(Sr)比值(平均为0.37)低,具有弱的Eu负异常,亏损Nb、P、Ti等高场强元素。锆石的εHf(t)值变化范围在-35.32～-1.50之间,二阶段模式年龄(T2DM)在3.63～1.51Ga之间,指示花岗岩主要来自中元古-古元古代古老地壳,并有年青幔源组分的参与。结合岩体的化学组成、锆石Hf同位素的不均匀性及微粒闪长质包体发育状况,推测麦斜岩体主要由基性下地壳部分熔融形成,岩浆形成过程中有幔源基性岩浆和表壳物质的加入。     

黄沙坪矿区花岗岩岩石地球化学、U-Pb年代学及Hf同位素制约

湘南坪宝地区地处南岭中段,黄沙坪铅锌多金属矿床位于坪宝成矿带南部,304岩体是未来深部找矿的远景地区,岩石地球化学特征显示其具有A型花岗岩的特点,与区域上的千里山岩体相似。根据微量元素判别图解进一步划分为A1型,反映为非造山板内拉张背景;岩石稀土配分型式具有特征的四分组效应(tetrad effect),这是岩浆高度演化晚期熔体与流体相互作用的结果。采用LA-ICPMS方法对花斑岩中锆石进行了微区U-Pb同位素及Hf同位素测试,结果显示成岩年龄为179.9±1.3Ma(MSWD=1.9),属于燕山早期第一阶段岩浆侵入产物,成岩时代早于301岩体。Hf同位素显示地壳模式年龄为2220～2459Ma,平均为2353Ma,反映源区物质为新太古代至古元古代地壳物质。     

西藏羌塘南缘热那错早白垩世流纹岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素及其意义

在青藏高原的演化历史中,班公湖-怒江洋的俯冲方向一直存在争议。现有的岩浆作用时空展布表明,大量早白垩的岩浆作用分布在班公湖-怒江缝合带(以下简称为班怒带)以南,但是近年来在该缝合带以北也发现了少量同时代的岩浆作用。本文研究了靠近班公湖-怒江蛇绿岩带以北、改则县北部热那错地区的流纹岩,获得了岩石的锆石U-Pb年龄和Hf同位素成分。热那错流纹岩年龄为~110Ma,与相邻地区报道的岩浆岩活动和缝合带以南的北拉萨地体地区大范围出露的早白垩世岩浆岩同期产出。岩石具有不均一且偏正的ε_Hf(t)特征,与北拉萨地体同期岩浆岩Hf同位素成分相似。本文综合考虑了班怒带两侧发育同期岩浆活动、且南侧极大量而北侧很少量发育的特征,认为热那错流纹岩的成因可以置于班公湖-怒江洋向南俯冲的总体模式中,南向俯冲的班公湖怒江岩石圈在~110Ma发生板片断离,可以同时解释分布于缝合带两侧的早白垩世岩浆活动。     

大别山晚中生代巨量岩浆活动的启动:花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素制约

采用原位锆石U-Pb定年和岩石学、地球化学综合等方法研究大别山及邻区岩浆岩的形成时代,结果表明:大别山中生代岩浆活动启动于晚侏罗世,大规模爆发于早白垩世。大别山南部的张榜花岗岩侵入体锆石LA-ICP MS年龄为150.3Ma±2.0Ma,是目前发现的大别山最早的中生代岩浆活动记录,比早白垩世岩浆活动的峰期(～130Ma)早约20Ma,标志着大别山晚中生代巨量岩浆活动的启动。锆石的LA-MC-ICP MS Hf同位素结果计算的εHf(t)为-29左右,二阶段模式年龄大约为3.05Ga,表明岩浆源区为与扬子陆核类似的大别山早前寒武纪变质基底,新生地幔物质贡献极少。年代学资料和地球化学指标的统计表明,长江中下游成矿带与大别山地区晚中生代岩浆活动在时间上是同步的,但二者岩浆性质和成因机制不同。大别山130Ma的拆沉物质主要为古老地壳物质,地壳加厚是陆陆碰撞的结果,幔源岩浆上涌出现在拆沉事件之后;长江中下游地区于150Ma因幔源岩浆底侵而使下地壳强烈加厚,引发了该下地壳于130Ma的拆沉作用,幔源岩浆的上涌贯穿整个过程。     

滇西三江地区临沧花岗岩的岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

位于滇西三江地区南澜沧江带的临沧花岗岩,其岩石类型主要为黑云母二长花岗岩,研究结果表明,该花岗岩的SiO2含量为66.84%～73.99%,平均为69.72%,K2O/Na2O值高,为1.42～30.1,平均为8.66,Al2O3含量为12.94%～15.23%,平均为14.44%,铝饱和指数A/CNK为1.06～8.59,平均为2.61,大部分大于1.1,为高钾钙碱性过铝-强过铝花岗岩。岩石总体上富集大离子亲石元素和Pb,明显亏损高场强元素。稀土总量198.2×10-6～359.2×10-6,平均为252.5×10-6,具有明显的轻稀土富集,重稀土亏损的特征,(La/Yb)N为7.87～17.62,平均11.19,δEu为0.34～0.57,平均0.48,球粒陨石标准化配分模式显示明显的负Eu异常。两件样品的锆石U-Pb年龄分别为219.19±0.99Ma和219.69±0.67Ma,属晚三叠世。SiO2-P2O5、SiO2-Zr判别图、K2O-Na2O判别图、ACF图解等花岗岩成因类型判别图指示临沧花岗岩为S型花岗岩,其物质来源为贫粘土的砂屑岩。微量元素Rb-Y+Nd判别图中,临沧花岗岩体投影点全部落入后碰撞花岗岩区。在Sr-Yb判别图中,投影点大部分落入低Sr高Yb型花岗岩区,与我国东南沿海花岗岩特征一致,应形成于挤压向伸展转换的后碰撞阶段。锆石Hf同位素组成比较均一,εHf(t)均为负值(集中于-14～-11之间),Hf地壳模式年龄集中于1.95～2.15Ga,推断其为古老地壳部分熔融的产物。结合锆石定年结果及岩体产出的区域地质背景,我们认为临沧花岗岩形成于缅泰马陆块与思茅地块大陆碰撞造山过程的后碰撞阶段,应形成于晚三叠世。     

皖南祁门三堡地区花岗闪长斑岩的成因:地球化学、年代学和Hf同位素特征制约

皖南祁门三堡地区位于江南造山带的北缘,华南地区的东北部,属长江中下游地区。本文对该区侵入的花岗闪长斑岩进行了全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。花岗闪长斑岩的REE球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,Eu负异常,在原始地幔标准化蛛网图中显示明显的Nb-Ta、Zr-Hf负异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为~142Ma,表明花岗闪长斑岩侵入时代为早白垩世早期。锆石的εHf(t)值为-4.3~-0.3,Hf模式年龄(tDMC)为1220~1470Ma。花岗闪长斑岩在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区,其岩浆Zr饱和温度(670~760℃)与锆石Ti温度(600~750℃)均较低。锆石的Ce(IV)/Ce(III)为150~1530,平均值为550,指示岩浆具有较高的氧逸度。该岩体的地球化学特征、地壳模式年龄等证据指示其源区物质可能为中(新)元古代古华南洋壳俯冲于扬子板块产生的新生弧壳物质。祁门三堡地区花岗闪长斑岩可能是由于早白垩世早期太平洋板块南西向俯冲并后撤形成该区域的拉张环境,诱发地壳部分熔融而形成。     

登封地区早前寒武纪地壳演化－地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年代学制约

河南中部登封地区早前寒武纪基底主要由新太古代登封群、古元古代嵩山群和早前寒武纪花岗质岩石组成。登封群主要由斜长角闪岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩、云母石英片岩及少量磁铁石英岩（BIF）等组成,变质原岩为主要基性火山岩、中酸性火山岩和碎屑沉积岩。3个登封群变质酸性火山岩样品给出2.51～2.53 Ga岩浆锆石年龄,存在2.61～2.69 Ga残余锆石。它们高SiO2,tDM(Nd)和εNd(t)分别为2.52～2.79 Ga和0.51～4.41。嵩山群主要由石英岩和片岩组成,绿片岩相变质。嵩山群石英岩碎屑锆石年龄峰值为2.5 Ga,与华北克拉通孔兹岩系变泥沙质岩石中存在大量2.1～2.3 Ga碎屑锆石明显不同。石英岩中可靠的最年轻碎屑锆石年龄为2.45 Ga,部分碎屑锆石年龄大于2.65 Ga,最大达3.26 Ga。会善寺奥长花岗岩、大塔寺英云闪长岩、路家沟钾质花岗岩和石秤二长花岗岩形成时代分别为2.55 Ga、2.53 Ga、2.51 Ga和1.78 Ga,会善寺奥长花岗岩中存在2621～2638 Ma残余锆石,并有～2.51 Ga变质增生边存在。花岗质岩石在元素地球化学组成上存在较大变化,但具有类似Nd同位素组成,tDM(Nd)为2.60～2.80 Ga（钾质花岗岩样品除外）。根据研究,可得出如下结论和认识：1）登封群形成于新太古代末期（2.51～2.53 Ga）,与前人认识一致。2）不同类型花岗质岩石,与登封群表壳岩一道,形成于一个相对较小的时间范围（2.50～2.55 Ga）,结合岩石组合和地球化学组成特征,推测其形成与板底垫托作用有关。3）在岩石组合和形成时代等方面,五台和箕山地区花岗绿岩带与登封地区的十分类似,可能为同一大型花岗绿岩带的不同部分。4）可把嵩山群形成时代限制在2.0～2.45 Ga之间,与五台地区高凡群（2.14～2.47 Ga）或滹沱群（2.08～2.14 Ga）对比。5）石秤花岗岩是华北克拉通古元古代之后拉张构造体制下壳内岩浆作用的产物。     

新疆西准噶尔地区加尔路阿甫花岗斑岩岩石成因及地质意义:元素和锆石Hf同位素地球化学制约

加尔路阿甫花岗斑岩体出露于西准噶尔北部萨吾尔地区,侵入于上石炭统巴塔玛依内山组二段地层之中,主要矿物组成为斜长石、石英、钾长石、黑云母等。该岩体SiO₂为69.54%~71.25%, Al₂O₃为13.92%~14.93%, K₂O/Na₂O为1.04~1.07,富钾贫钠, FeO^t/MgO为12.31~22.60,铁高而镁低。在原始地幔标准化的微量元素配分图中,大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Th等富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Sr、P、Ti等相对亏损。稀土元素总量较高(ΣREE=122.75×10^-6~172.39×10^-6),稀土元素球粒陨石标准化配分型式表现为轻稀土强烈富集、重稀土相对亏损的右倾型,且Eu负异常非常明显(LREE/HREE为6.56~9.28,(La/Yb)_N为4.58~10.58, δEu为0.29~0.47),轻重稀土之间分异明显。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明其形成年龄为305±2 Ma,属于晚石炭世。锆石Lu-Hf同位素分析表明, ε_Hf(t)值变化于12.2~14.9,平均值为13.54,均具有较高的正值, T_DM1变化于462~345 Ma之间, T_DM2变化于638~393 Ma之间。结合前人研究和本次的工作分析认为,加尔路阿甫花岗斑岩体形成于后碰撞的构造环境,该岩体是新生地壳物质源区在晚石炭世部分熔融的最终产物,加入到大陆地壳中的新生组分可能主要为来自亏损地幔的玄武质岩浆。     

滇西北金沙江古特提斯洋早期演化时限及其性质:东竹林层状辉长岩锆石U-Pb年龄及Hf同位素约束

滇西北金沙江蛇绿岩带是古特提斯最重要的缝合带记录之一,本文对该带内的东竹林层状辉长岩进行了年代学、岩石地球化学及锆石Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示东竹林层状辉长岩形成于354±3Ma,表明金沙江古特提斯洋在早石炭世已扩张形成洋壳,暗示其裂解时期应为更早的泥盆纪。单颗粒锆石原位Hf同位素分析得到东竹林层状辉长岩锆石ε_Hf(t)=10.3～12.6,平均值为11.5,明显低于结晶时亏损地幔值;单阶段亏损地幔Hf模式年龄t_DM1为478～576Ma,平均值为523Ma,明显大于成岩年龄354Ma。锆石Hf同位素结果显示金沙江古特提斯洋地幔受到了富集组分的影响。岩石微量元素特征显示富集组分可能来自特提斯连续演化过程中早期的俯冲作用带入的壳源物质。结合区域演化特征,认为金沙江古特提斯洋是在弧后盆地基础上发展起来的洋盆,它不能构成古特提斯的主大洋,而是古特提斯洋的一个重要分支,分隔着中咱-中甸地块与昌都-思茅地块。     

准噶尔南缘古生代晚期盆山关系:阿尔巴萨依组火山岩锆石SHRIMPU-Pb定年及岩石地球化学限定

准噶尔盆地南缘沿巴音沟蛇绿岩带北侧发育一套晚古生代(原下二叠统)阿尔巴萨依组中基性、酸性火山岩夹火山碎屑岩.采用锆石SHRIMP U-Pb定年方法,对其中流纹岩进行定年,得到年龄为307.2±1.3Ma(MSWD=1.2),表明原定为早二叠世的阿尔巴萨依组火山岩的确切喷发时间为晚石炭世.地球化学分析表明,阿尔巴萨依组火山岩为钙碱性和高钾钙碱性系列,富集轻稀土(LREE),轻重稀土有一定程度的分馏,富集大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta等高场强元素,流纹岩有Ba、Sr、P、Eu、Ti的异常.阿尔巴萨依组火山岩的εNd (t)值在+4.21～+7.79之间,显示源区富集特征.晚石炭世阿尔巴萨依组火山岩、火山碎屑岩与后碰撞A型花岗岩在岩石学、地球化学特征方面相似,表明两者应有相似的构造背景,都为后碰撞伸展环境.阿尔巴萨依组还发育一套火山沉积地层,表明准噶尔南缘沉积作用在晚石炭世已经开始,开始沉积盆地的类型应为伸展断陷盆地.