滇西腾冲-梁河地块石英闪长岩-二长花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

高黎贡-腾梁花岗岩带是冈底斯花岗岩带的东延部分。腾梁花岗岩中辉长-闪长质包体、花岗岩、石英闪长岩密切共生。辉长-闪长质包体的结构构造、矿物学特征表明,它们是岩浆快速冷凝结晶的产物。地球化学数据显示,辉长-闪长质包体为钙碱性系列,具有低SiO2、高MgO和Mg#的特征,富集Rb、Sr、Th、Ba和Ce,亏损Nb、Ta、P、Zr、Yb和Y;寄主花岗岩为中钾—高钾钙碱性系列,准铝质到弱过铝质,富集Rb、Th、Zr和Hf,亏损Nb、Ta、Ti、Sr、P和Ba,具有中等程度的负Eu异常;石英闪长岩介于二者之间。锆石U-PbLA-ICP-MS定年显示,石英闪长岩形成年龄为127.10±0.96Ma,花岗岩形成年龄为123.8±2.5Ma。结合辉长-闪长质包体形成年龄为122.6Ma,三者年龄基本一致,从年代学角度为花岗岩、辉长-闪长质包体和石英闪长岩岩浆混合作用成因提供了证据。石英闪长岩锆石εHf(t)值变化于-7.61～-3.80。结合辉长-闪长质包体、花岗岩的εHf(t)值及地球化学特征,认为花岗岩来源于古老地壳的部分熔融,辉长-闪长质包体来源于地幔楔橄榄岩部分熔融,石英闪长岩为幔源岩浆与古老地壳部分熔融的岩浆完全混合的产物。腾梁地块早白垩世侵入岩很可能与班公湖-怒江洋壳岩石圈向南俯冲的动力学背景有关。     

滇西梁河三叠纪花岗岩的锆石微量元素、U-Pb和Hf同位素组成

在详细的区域地质调查基础上,分析了滇西梁河三叠纪花岗岩中锆石微区微量元素、U-Pb年龄和Hf同位素。花岗岩中大部分锆石具有振荡环带,为典型岩浆锆石,并发现独特的双核结构锆石,具有核幔边结构,双核锆石继承核与本文岩浆锆石有类似的微量元素特征,而双核锆石增生边(低轻稀土、轻微负Ce异常、高重稀土、低Th、高U、Ti、P)与它们不同。注意到双核锆石外围有一圈灰白色热液蚀变边,认为双核锆石增生边的微量元素特征可能是自身结晶生长过程和后期蚀变影响的综合结果,继承核和增生边同为岩浆成因。双核锆石继承核的206Pb/238U年龄分别为302.5±2.9Ma和289.9±2.5Ma,双核锆石增生边和其他岩浆锆石的206Pb/238U加全平均年龄为213.1±1.7Ma(MSWD=7.7),晚三叠世花岗岩的锆石具有负的εHf(213Ma)值(-9.6～-6.7),并且其tDM2Hf值(1.6～1.8Ga)远大于其结晶年龄,结合大地构造演化,认为花岗岩的形成可能与后碰撞伸展背景下古老地壳熔融相关。     

滇西新街岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学及其构造意义

新街岩体位于昌宁-孟连带北段,主要岩性为二长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,新街岩体侵位于约82Ma。岩体Si O2含量为74.28%~75.17%,富钾(K2O/Na2O=1.44~1.73)和较低钙Ca O(0.37%~0.41%),铝饱和指数(A/CNK)为1.121~1.156,富集Rb、Th、K、LREE等元素,相对亏损Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等高场强元素。这些特征表明,新街岩体属于强过铝质S型花岗岩。新街岩体负且变化范围大的锆石εHf(t)值(-16.9~-0.5)和古老的Hf同位素地壳模式年龄(1.19~2.28Ga),表明其主要来源于古老地壳物质的重熔,并有不同程度的幔源物质加入。由于喜马拉雅新特提斯洋封闭发生在65Ma左右,新街岩体很可能是在喜马拉雅新特提斯洋洋壳俯冲的地球动力学背景下形成的。     

桂北地区丹洲群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

桂北丹洲群顶部拱洞组粉砂岩的碎屑锆石的阴极发光图像和Th/U(0.2~2.4)值显示,它们均为岩浆成因的锆石。锆石~(206)Pb/~(238)Pb年龄分布在730~769Ma和771~850Ma之间,这些锆石的Hf同位素成分范围较大,ε_(Hf)(t)值和二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))分别为-18.4~11.4和1020~2812Ma。此外,样品中还有一些年龄较老的锆石颗粒,~(207)Pb/~(206)Pb年龄为1910~3140Ma,ε_(Hf)(t)值和二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))分别为-13.6~3.4和2740~3635Ma。结合前人的研究推测,桂北丹洲群拱洞组沉积年龄小于等于706±10Ma,物源主要由扬子板块新元古代岩浆岩组成,也有少量太古宙岩浆岩的加入。推测中国华南地区存在对应于Rodinia超大陆聚合相关的格林威尔运动的响应。根据已测锆石的ε_(Hf)(t)值和Hf二阶段模式年龄推断,研究区地壳生长主要经历3个阶段:(1)3.64~3.25Ga,初生地壳出现在3.64Ga;(2)2.98~2.37Ga;(3)2.19~1.28Ga,地壳生长的主要时期。     

福建龙岩大洋花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

对福建龙岩大洋花岗岩的两期岩相进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素研究。结果表明:大洋花岗岩的早期黑云母正长花岗岩年龄为(144.8±0.9)Ma,εHf(t)值为-5.58～-2.00,二阶段Hf模式年龄为1 313～1 530 Ma,晚期微斜长石花岗岩的年龄为(127.5±0.4)Ma,εHf(t)值为-7.57～-0.90,二阶段Hf模式年龄为1 246～1 668 Ma。同位素特征表明,大洋花岗岩两期岩体都形成于早白垩世,是在岩石圈伸展的底侵作用下形成的,物源主要是中元古代地壳物质,但晚期有少量幔源组分的加入。     

滇西梁河地区钾长花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

在详细区域地质调查的基础上,对滇西梁河地区具有代表性的两件钾长花岗岩样品中的锆石进行了阴极发光图像、微区原位LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb定年。结果表明,梁河地区钾长花岗岩锆石显示振荡环带的内部结构,指示其岩浆成因;两件样品的锆石具有较高的Th、U含量,稀土元素总量较高,轻稀土亏损、重稀土富集,明显的的Ce正异常和Eu负异常的稀土配分模式,说明其壳源岩浆锆石特征;两件样品的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别是(60.7±0.6)Ma和(115.8±1.0)Ma,属古新世和早白垩世花岗岩。结合区域地质特征,腾冲地块在中生代晚期-新生代早期发生多期岩浆作用,揭示滇西三江地区特提斯演化的岩浆响应,为青藏高原东缘地区地质演化的动力过程提供约束。     

华北克拉通五台群LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

通过对五台群石咀亚群金刚库组4个典型样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究,对五台群的形成时代及华北克拉通新太古代—古元古代期间的地壳演化进行了探讨。锆石U-Pb同位素测定结果表明,侵入金刚库组中的片麻状花岗岩锆石的U-Pb年龄为2548Ma,因此五台群的上限年龄约为2.5Ga;金刚库组黑云母石英片岩和片麻状石英闪长岩的原岩锆石U-Pb年龄分别为2663Ma和2636Ma,因此五台群的下限年龄约为2.7Ga。五台群的地质年龄为2.5~2.7Ga,属于新太古代。锆石Hf同位素研究结果表明,黑云母石英片岩和片麻状石英闪长岩的二阶段Hf模式年龄(tDM2)均为2.8Ga左右,指示2.8Ga左右是五台山区乃至整个华北克拉通地壳生长的重要时期;片麻状花岗岩tDM2平均为2.57Ga,与锆石结晶年龄非常接近,表明2.5Ga左右也是华北克拉通地壳的主要增生期。地壳的增长是幕式的,2.8Ga和2.5Ga都是华北克拉通地壳生长时期。     

浙中后山店花岗斑岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、锆石Hf同位素及其地质意义

针对浙中地区后山店花岗斑岩体进行高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和锆石Lu-Hf同位素的测定。测年结果显示其加权平均年龄值为148.5 Ma±1.2 Ma(MSWD=1.4),说明浙中地区有晚侏罗世侵入岩的存在,属于燕山早期晚阶段岩浆活动的产物,其成岩时代可能代表了古太平洋构造域下的板内岩浆活动和陆缘弧间的过渡阶段。锆石的εHf(t)值为-10.3~-3.5,均为负值,二阶段模式年龄tHf2(Ma)变化范围主要集中于1 400 Ma~1 829 Ma之间,反映其物质来源可能为中元古代下地壳基底物质,并在成岩过程中有幔源组分的参与。     

滇西腾冲地块梁河晚三叠世正长花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代学及其地质意义

本文对出露腾冲地块梁河正长花岗岩进行了全岩元素地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究,旨在揭示正长花岗岩的侵位年龄、成因类型、源区性质及其构造环境。锆石U-Pb LA-ICP-MS定年表明,正长花岗岩形成年龄为~218Ma,表明该花岗岩体形成时代属于晚三叠世。地球化学特征研究表明,正长花岗岩具有高硅(SiO_2=70.28%~74.49%)、富碱(K_2O+Na_2O=6.81%~8.71%)、过铝质(A/CNK=1.00~1.12)、高钾钙碱性特征。微量元素显示岩体富集轻稀土元素,大离子亲石元素(K、Rb),亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti、Ba、Sr、Eu)。大部分样品轻重稀土强烈分异(LREE/HREE=6.07~13.8)。综合样品的地球化学数据及矿物组合特征,判断该岩体为S型花岗岩,源区岩石主要为砂屑岩。锆石ε_(Hf)(t)值(-10.74~-4.14),二阶段模式年龄(tDMC)为1.5~1.9Ga,表明其源于古老地壳熔融。岩石具有相对低的锆饱和温度,平均为~655℃,说明其没有幔源岩浆的加入。本文研究结果表明,梁河晚三叠世正长花岗岩可能形成于后碰撞伸展背景下的古老地壳熔融。     

西乌珠穆沁旗巴彦呼舒花岗闪长岩锆石U-Pb LA-ICP-MS年龄、地球化学、Hf同位素特征及其地质意义

本文报道的花岗闪长岩位于内蒙古巴彦呼舒以东10 km处。大地构造位于中亚造山带中段的锡林浩特晚古生代褶皱带。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得该岩体的侵位年龄为236.1±3.4Ma。花岗闪长岩Si O2为66.93%~67.22%,Al2O3为15.13%~15.53%,K2O为2.47%~2.56%,Na2O为4.35%~4.46%,A/CNK值为0.94~0.95,显示该地区花岗闪长岩属于偏铝质钙碱性岩;亏损高场强元素,Sr达416.6×10-6~425.7×10-6,Sr/Y值为42~49,显示出高Sr低Y的典型特征,具有Adakite(高锶低钇中酸性岩)或者高Sr花岗岩的特点。花岗闪长岩的锆石εHf(t)值介于13.3~15.7之间;两阶段模式年龄分别为249~356Ma和258~422Ma。综合分析表明,花岗闪长岩为西伯利亚板块和华北板块碰撞闭合后,加厚的下地壳部分熔融作用的产物。     

云南怒江河流沉积物碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

采用LA-MC-ICP-MS测定技术,对怒江河流沉积物中的碎屑锆石进行了U-Pb和Lu-Hf同位素测定。结果显示,碎屑锆石U-Pb年龄可分为6个组段:50~74Ma、84~235Ma、275~413Ma、451~569Ma、657~1429Ma和1602~3436Ma,其中最主要的年龄组段为50~74Ma和84~235Ma。50~74Ma的年龄段为新特提斯洋从俯冲到碰撞闭合的阶段,约65Ma的年龄峰值可能是印度大陆与欧亚大陆主体碰撞的远程地质记录。84~235Ma年龄段代表了中特提斯洋演化阶段,年龄峰值约为110Ma,可能指示羌塘地块与拉萨地块的碰撞拼接此时已经完成,通过U-Pb年龄分布对比,羌塘地块几乎没有给怒江河流沉积物提供物质。怒江河流沉积物中碎屑锆石的εHf(t)值介于-18.7~+11.7之间,模式年龄分布于0.65~4.05Ga之间,其中中生代碎屑锆石的εHf(t)值分布于-16.4~+2.9之间,与中拉萨地块有密切的亲缘性,同时含有少量北拉萨地块的特征。因此,怒江河流沉积物代表了中拉萨地块与北拉萨地块的特征。     

云南怒江河流沉积物碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

采用LA-MC-ICP-MS测定技术,对怒江河流沉积物中的碎屑锆石进行了U-Pb和Lu-Hf同位素测定。结果显示,碎屑锆石U-Pb年龄可分为6个组段：50~74Ma、84~235Ma、275~413Ma、451~569Ma、657~1429Ma和1602~3436Ma,其中最主要的年龄组段为50~74Ma 和84~235Ma。50~74Ma的年龄段为新特提斯洋从俯冲到碰撞闭合的阶段,约65Ma的年龄峰值可能是印度大陆与欧亚大陆主体碰撞的远程地质记录。84~235Ma年龄段代表了中特提斯洋演化阶段,年龄峰值约为110Ma,可能指示羌塘地块与拉萨地块的碰撞拼接此时已经完成,通过U-Pb年龄分布对比,羌塘地块几乎没有给怒江河流沉积物提供物质。怒江河流沉积物中碎屑锆石的εHf(t)值介于-18.7~+11.7之间,模式年龄分布于0.65~4.05Ga之间,其中中生代碎屑锆石的εHf(t)值分布于-16.4~+2.9之间,与中拉萨地块有密切的亲缘性,同时含有少量北拉萨地块的特征。因此,怒江河流沉积物代表了中拉萨地块与北拉萨地块的特征。     

赣东北贵溪地区片岩中碎屑锆石的U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义

应用LA-ICP-MS U-Pb同位素原位微区定年方法及Hf同位素和微量元素分析方法,对华夏地块北部赣东北地区1个云母石英片岩中48个碎屑锆石进行了系统研究。这些锆石大部分具特征的振荡环带,Th/U比值较高(>0.4),稀土元素配分型式左倾(富集HREE),具明显正Ce和负Eu异常,属于特征的岩浆锆石。年代学研究显示,华夏北部新元古代变沉积岩主要在-775 Ma出现峰值并在-840 Ma出现次高峰,说明在此时期有两期大规模的岩浆活动。-840 Ma的峰值锆石对应的εHf(t)值明显分为两个区间,既有正值,也有负值,而在-775 Ma的峰值锆石对应测定的εHf(t)值均为负值。结合前人的Hf同位素测试结果,说明华夏地块新元古代中期岩浆活动主要表现为古老陆壳物质的再循环。形成于古元古代-1770 Ma的一个次高峰的年龄数据非常一致,单一的Hf同位素成分和较好的锆石晶形表明它们最可能捕获于深部的一个古元古代基底岩石。     

二连盆地巴彦乌拉铀矿区花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及地质意义

二连盆地中部巴彦乌拉地区位于中亚造山带东段,发育有多个砂岩型铀矿床（点）。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素和Hf同位素分析对巴彦乌拉地区巴音宝力格隆起东部花岗岩开展了年代学研究。结果显示,2个样品的锆石U-Pb年龄在292±3~288±2 Ma之间,与巴彦乌拉地区巴音宝力格隆起中西部发育的早二叠世花岗岩及流纹岩的年龄范围基本一致。结合区域成岩年代学数据可知,巴彦乌拉地区巴音宝力格隆起发育一条主要由晚石炭世—早二叠世花岗岩及火山岩组成的岩浆岩带。锆石Hf同位素数据显示,2个花岗岩样品的εHf（t）值为+10.6~+18.2,表明其源区为新生下地壳物质。综合区域地质特征可知,中亚造山带东段显生宙的构造-岩浆活动与二连盆地中部及巴彦乌拉地区赛汉组上段砂岩型铀成矿作用关系密切,为砂岩型铀矿床的形成提供了一系列有利条件。     

黄沙坪矿区花岗岩类的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

黄沙坪矿床是湖南最大的铅锌矿床。矿区内岩浆活动复杂,矿化类型齐全,成矿元素多样,是湘南地区斑岩-矽卡岩-热液脉型Cu多金属与W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内不同花岗质岩石的时间格架、源区特征及其与成矿的关系,本次研究对黄沙坪矿区的不同类型花岗岩进行了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素组成研究,研究表明,英安斑岩、二长花岗斑岩和石英斑岩的侵位年龄分别为158.5±0.9Ma、155.2±0.4Ma、160.8±1.0Ma,石英斑岩内花岗质岩石包体可能形成于220.4±1.2Ma。另外,在二长花岗斑岩锆石中发现古元古代-新太古代的继承锆石核。不同花岗质岩石中,中晚侏罗世锆石的εHf(t)值为-7.6～-3.2,Hf同位素两阶段模式年龄为1.7～1.4Ga,表明该区花岗质岩浆主要源自中元古代的古老基底物质部分熔融。继承锆石中接近0的εHf(t)负值(-1.5～-0.07)和εHf(t)正值(0.5～6.5)暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。黄沙坪矿区不同类型花岗质岩石的锆石年龄和Hf同位素特征表明,英安斑岩、二长花岗斑岩、石英斑岩可能是同源同时期岩浆演化的产物,与矿床成矿年龄(154～159Ma)接近,反映其成岩成矿具有密切的时空联系。花岗岩中存在多组古老的残留锆石,暗示了黄沙坪地区自新太古代以来经历了复杂的岩浆作用,这可能是区内Cu-Pb-Zn-W-Mo-Fe多金属复合型矿床形成的关键要素。     

内蒙古阿尔哈达地区花岗岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄、稀土元素、Hf同位素组成及其地质意义

内蒙古阿尔哈达地区位于西伯利亚板块东南缘查干敖包-奥尤特-朝不楞岩浆岩带东段,该区发育大量晚古生代花岗岩,主要岩石类型为似斑状花岗岩和中细粒花岗岩。对该区1件似斑状花岗岩、2件中细粒花岗岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb同位素定年,获得成岩年龄分别为319.0±5.0 Ma(MSWD=4.9)、324.0±2.0 Ma(MSWD=1.3)和332.0±8.5 Ma(MSWD=5.7)。定年结果显示所有花岗岩的形成时代均为早石炭世,属于海西中期。锆石的原位微区稀土元素分析表明,所有花岗岩中的锆石具有轻稀土元素亏损、重稀土元素富集、强烈的正Ce异常和负Eu异常特征,与岩浆锆石的特点一致。Lu-Hf同位素测试结果显示,锆石的εHf(t)值为-0.71~+10.21,二阶段模式年龄为709~1 436 Ma,表明其主要起源于中新元古代增生的地壳。根据已获得的同位素年龄和锆石稀土元素数据,结合野外地质调查和区域构造演化,可以推测阿尔哈达地区可能存在时限为310~330 Ma的构造岩浆活动。