辽宁盘岭矿集区花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄、Hf同位素组成及地质意义

辽宁盘岭矿集区产出在辽吉裂谷中段的草河口—草河城—黑峪一带,是一处典型的古元古代沉积盆地和多金属矿集区。矿区内发育有早白垩世的北大砬子岩体和古元古代高丽墩台岩体,与本区的矿化作用密切相关。北大砬子岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄加权平均值为(123.9±2.2)Ma,高丽墩台岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄加权平均值为(1 872±13)Ma。北大砬子岩体εHf(0)为负值,εHf(t)为负值(-16.86~-10.95),说明北大砬子岩体形成时壳源物质成分占主导地位,单阶段Hf模式年龄(TDM)平均为1 339 Ma,两阶段Hf模式年龄(TDMC)平均为2 043 Ma;高丽墩台岩体εHf(0)为负值,εHf(t)为正值(0.29~4.64),说明高丽墩台岩体形成时壳源物质成分占主导地位,并有地幔物质混染,单阶段Hf模式年龄(TDM)平均为2 171 Ma,两阶段Hf模式年龄(TDMC)平均为2 355 Ma。结合岩石地球化学特征得出:北大砬子岩体具有高钾钙碱性岩浆岩特征,为较高分异的过铝质I型花岗岩,是底侵岩浆提供热动力使下地壳物质部分熔融的产物,属于晚中生代大陆边缘岩浆弧环境,其与进入早白垩世古太平洋板块俯冲作用密切相关,岩浆活动直接影响盘岭矿集区内一期铜、铅、锌、钼等矿化作用;高丽墩台岩体具有低钾(拉斑)岩浆岩特征,为较高分异的过铝质I型花岗岩,是热的玄武质熔体加热下地壳使之熔融的产物,且可能有地幔物质贡献,岩体侵入诱发的一系列断裂(包括层间断裂)控制着矿集区内矿脉及岩脉的空间分布。     

辽东三家子地区晚侏罗世花岗岩SHRIMP U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

辽东岫岩三家子矿化集中区位于青城子矿化集中区以西三家子一带,属于青城子矿化带西延部分。矿区内发育以洼岭二长花岗岩为代表的晚侏罗世侵入岩,应与本地区矿化作用有密切的关系。岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄加权平均值为162.4±1.9Ma,代表岩浆结晶年龄,应为燕山期岩浆活动产物,是华北东部侏罗世花岗岩的一部分。全岩岩石化学分析结果显示,洼岭二长花岗岩为高钾钙碱性岩浆系列,其中SiO2(72.28%~75.61%)≥56%,Al2O3(14.37%~15.06%)≥15%(极少数低于此值),MgO小于3%制,A/CNK值1.035~1.083,均大于1,具有铝过饱和型特征。微量元素数据显示亏损重稀土元素,(La/Yb)N为18.06~22.66,Eu无负异常。具有高Sr(497×10-6~574×10-6),低Y(4.56×10-6~5.61×10-6)和Yb(0.47×10-6~0.62×10-6)特征,表现为具有埃达克质亲和性的I型花岗岩。岩体εHf(0)为负值,εHf(t)为负值(-28.9~-17.5),说明洼岭岩体形成时壳源物质成分占主导地位,单阶段Hf模式年龄(TDM)平均为1714Ma,两阶段Hf模式年龄(TDMC)平均为3704Ma。综上,洼岭岩体可能形成于从中侏罗世(160Ma)开始的多板块向东亚汇聚的构造背景,可能为加厚下地壳熔融的产物,同时是埃达克岩与铜成矿有密切关系的又一佐证。     

太行山北段王安镇杂岩体中酸性岩锆石SHRIMP U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

太行山北段王安镇杂岩体花岗闪长岩、二长花岗岩、髫髻山组火山岩-安山岩精细SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素地球化学研究表明:花岗闪长岩体形成于135.7±1.3Ma,二长花岗岩体形成于133.7±1.1Ma,安山岩形成于138.89±0.9Ma,与杂岩体内基性侵入岩(138Ma)具有相似的形成年龄。花岗闪长岩的锆石εHf(t)值为-21.81~-16.09,相应tDMC为2.2~2.6Ga;二长花岗εHf(t)值为-20.50~-16.31,相应tDMC为2.2~2.5Ga,与杂岩体内基性岩体具有极为相似的Hf同位素特征εHf(t)=-22.8~-15.3。杂岩体中酸性岩类岩石成因可解释为:富集地幔(EMI)部分熔融形成的玄武质岩浆遭受一定程度的地壳混染以及之后的分离结晶作用对形成王安镇杂岩体中酸性岩类发挥着关键作用。与华北克拉通内部其他地区相同,晚侏罗-早白垩世北太行地区处于软流圈上涌的岩石圈伸展构造背景。     

宁芜盆地火山-次火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

宁芜火山盆地是长江中下游重要的火山盆地之一,在盆地内自下而上依次发育龙王山组、大王山组、姑山组和娘娘山组火山岩和若干个同源次火山岩或小侵入岩体。本文对宁芜盆地火山-次火山岩进行了详细的锆石U-Pb年龄和Hf同位素地球化学研究。研究结果表明,大王山组粗安岩锆石U-Pb年龄为130.3±0.9Ma,姑山组两个粗安岩锆石U-Pb年龄分别为128.2±1.3Ma和128.5±1.8Ma,另外三个侵入岩年龄分别为127.1±1.2Ma、128.3±0.6Ma和128.2±1.0Ma,均为早白垩纪。综合前人成果,认为长江中下游地区火山盆地内火山活动的时限在135～124Ma之间,不存在侏罗纪岩浆活动。宁芜盆地火山岩和侵入岩的锆石176Hf/177Hf值在0.282502～0.282673范围内,εHf(t)变化为-6.9～-0.7,显示岩浆源自于岩石圈富集地幔部分熔融并在上升过程中受地壳物质的混染,为岩石圈伸展环境的产物。     

松辽盆地庆深气田储层火山岩锆石U-Pb同位素年龄及其地质意义

庆深气田储层火山岩是由多期火山喷发叠置形成,分布在白垩系下统的营城组,以酸性喷发岩为主。火山岩离子探针(SHRIMP)锆石U-Pb年龄测定结果表明,储层火山岩年代集中在111～115 Ma,介于早白垩世晚期阿普第阶(Aptian)和阿尔布阶(Albian)的分界线附近。对比兴城与升平两个天然气产区的储层火山岩的形成年代,发现它们是同一时代的火山作用产物,并不是以前所认为的兴城地区火山岩属于营城组一段,升平地区火山岩属于营城组三段。这一结果对于松辽盆地火山岩气藏的勘探开发具有实际意义。     

华北地台南缘张士英岩体的锆石SHRIMP U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

张士英岩体位于华北地台南缘,岩石类型包括钾长花岗岩、似斑状花岗岩和石英斑岩脉,其中只在钾长花岗岩中发育有暗色岩石包体,在包体和寄主岩中发育反映岩浆混合作用的岩石结构。钾长花岗岩、似斑状花岗岩和石英斑岩脉的SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为107.3±2.4Ma、106.7±2.5Ma和101±3Ma。锆石Hf同位素分析结果显示,钾长花岗岩的锆石εHf(t)为-15.96～-20.80,单阶段模式年龄(tDM1)为1396～1643Ma,两阶段模式年龄(tDM2)为1880～2018Ma;似斑状花岗岩的锆石εHf(t)为-18.97～-22.18,tDM1为1512～1640Ma,tDM2为1925～2080Ma;除了一粒年龄为2.6Ga的锆石具有εHf(t)为-0.71、tDM1为2943Ma和tDM2为3036Ma的组成,石英斑岩的锆石εHf(t)为-23.41～-27.95,tDM1为1678～1896Ma,tDM2为2144～2330Ma。这些数据暗示,除了存在少量太古宙地壳物质的贡献外,张士英岩体的物质来源可能主要为1.9～2.3Ga期间形成的新生地壳,但也不排除古老地壳与富集地幔源混合的可能。综合分析前人研究成果表明,在太平洋板块俯冲方向发生转变的过程中,先存断裂带发生拉张。张士英岩体与中国东部同期岩浆活动一起可能形成于这种受断裂带控制的伸展环境。     

嫩江河漫滩沉积物碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

利用LA-(MC)-ICP-MS技术,对嫩江河漫滩沉积物碎屑锆石进行了U-Pb定年和Hf同位素组成分析研究。结果显示,293颗碎屑锆石多为岩浆成因锆石,其U-Pb年龄主要分为4组：2300～1746 Ma、363～331 Ma、316～260 Ma和252～86 Ma。中生代碎屑锆石占到全部数量的80.9%,说明该时期源区岩浆活动强烈。嫩江流域不同时代地层的相对出露面积不同：侏罗系—白垩系约占72%,石炭系—二叠系约占13%,三叠系约占8%,前寒武系约占5%,寒武系—志留系约占1%。结合Lu-Hf同位素分析结果进一步分析嫩江流域大陆地壳的形成与演化历史。嫩江流域大陆地壳主要以新生地壳的产生为主,1200～400 Ma时期是嫩江流域地壳强烈增生阶段,构成了现今地壳的98.8%,可能与古亚洲洋的发展与关闭等过程有关;400～100 Ma时期嫩江流域发生了壳内再循环的岩浆作用。依据前人公式计算了嫩江河漫滩沉积物源区不同时期大陆地壳的重熔/增生比例。中生代锆石重熔比例较低,含有约70%的新生物质。该现象与蒙古—鄂霍次克洋和古太平洋俯冲引起地幔物质的部分熔融有关。     

鄂尔多斯盆地延长组长7段凝灰岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组长7优质烃源层中广泛分布了薄层和纹层状凝灰岩,凝灰岩中锆石U-Pb同位素年代学研究表明,长7段凝灰岩结晶年龄为234Ma左右。对比勉略缝合带、南秦岭的花岗岩的年龄,三叠系延长组凝灰岩应该形成于俯冲阶段。锆石的Hf同位素分析表明延长组长7段凝灰岩主要来自地壳岩石部分熔融,并且有一定的地幔物质加入。Hf同位素二阶段模式年龄大部分集中在1.1~1.3Ga,其中以1.2Ga为主峰,表明延长组凝灰岩主要来自元古代增生的地壳物质,在物质组成和时代上可能类似于南秦岭基底中的耀岭河群基性火山岩和郧西群酸性的混合。     

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。     

大别山千鹅冲钼矿区花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及微量元素特征

千鹅冲斑岩型钼矿床位于东秦岭-大别钼矿带东部的大别山地区。矿体主要赋存于千鹅冲隐伏花岗岩体上部(外接触带)的南湾组片岩中,少量产于花岗岩体内。矿体下部的隐伏岩体中主要见有二长花岗岩和花岗斑岩。SHRIMP锆石UPb定年表明,二长花岗岩和花岗斑岩的侵位年龄分别为130±2Ma(MSWD=1.4)和129±2Ma(MSWD=1.9),二者年龄一致,说明隐伏岩体形成于早白垩世。锆石Hf同位素分析结果表明,千鹅冲钼矿中二长花岗岩和花岗斑岩的εHf(t)值分别变化于-24.5～-2.7和-19.8～-11.2之间,变化范围较大,说明它们主要来源于古老地壳的部分熔融,也有年轻组分的参与。两阶段模式年龄(t DM2)和古元古代的继承锆石指示这些花岗岩的原岩中含有古元古代-太古代的基底岩石。二长花岗岩和花岗斑岩中的锆石的Ce4+/Ce3+比值平均值分别为287.4和55.9,说明形成二长花岗岩的岩浆具有更高的氧逸度,但钼成矿与形成较晚的花岗斑岩具有更紧密的成因联系。千鹅冲钼矿形成于大别造山带早白垩世的伸展构造体制下,造山带下地壳拆沉作用造成的软流圈上涌和壳幔相互作用可能为钼矿的形成提供了成矿物质。     

松辽盆地林深3 井火山岩的锆石U——Pb 年龄与Hf 同位素组成

根据松辽盆地北部林深3 井火山岩的岩相、全岩主微量元素、锆石U--Pb 同位素和锆石Hf 同位素特征的分析结果,探讨了该火山岩的形成时代和岩浆源区。锆石LA--MC--ICPMS U--Pb 研究结果表明: 林深3 井火山岩形成时代约为120 Ma,处于早白垩世中晚期,属于营城组火山岩。锆石的LA-- MC--ICPMS Hf 同位素研究显示,本区火山岩的锆石εHf ( t) 全部为较高的正值,二阶段Hf 模式年龄为789 ～ 1 494 Ma,表明其主要起源于中--新元古代增生的地壳物质,暗示中--新元古代时期兴蒙造山带东段存在地壳增生事件。     

松辽盆地长岭断陷火山岩储层对天然气成藏的控制作用

火山岩气藏是松辽盆地长岭断陷深层重要的气藏类型。通过钻井岩芯、扫描电镜、孔渗测试及面孔率分析等资料,详细研究了火山岩储层的类型和特征;并结合地震资料和产能数据刻画了火山岩储层和气藏的空间分布特征,探索了不同类型火山岩储层对天然气成藏的控制作用。研究表明,研究区主要发育有气孔流纹岩储层、流纹质凝灰熔岩储层和块状流纹岩储层3种类型。气孔流纹岩储层以原生孔隙和微裂缝为主,属于较高-高孔,低渗-较高渗储层;流纹质凝灰熔岩储层主要发育脱玻化孔和构造裂缝,为中孔-特低渗储层;块状流纹岩储层储集空间以裂缝为主,属于特低孔-特低渗储层。气孔流纹岩型气藏的特点是多层工业气层纵向和横向叠加形成,气井产能高,含气面积大;流纹质凝灰熔岩型气藏的特点是块状气藏的气井产能中等;块状流纹岩型气藏的特点是块状气藏,气井产能小,需压裂后方能达到工业产能。     

松辽盆地长岭断陷营城组火山岩的时代与岩石成因

对松辽盆地长岭断陷查干花次凹营城组火山岩进行了LA--ICP--MS U--Pb 年代学和岩石地球化学研究。确定研究区内火山岩形成于104 ～ 112 Ma 的早白垩世晚期。营城组火山岩主要由粗面岩、流纹岩、钠闪碱流岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩组成,化学成分显示均为流纹岩,属碱性系列。火山岩高硅富碱、贫铝钙镁; 铕负异常明显( δEu = 0. 16 ～ 0. 65) ,轻重稀土元素分馏较强［( La /Yb) N］ = 7. 15 ～ 10. 38; 富集大离子亲石元素K、Ｒb 和LＲEE。Ba、Sr 出现强烈的负异常,强烈亏损高场强元素P、 Ti,而Nb、Ta 并不亏损。该区中酸性火山岩由玄武质岩浆底侵导致新生地壳岩石部分熔融形成。     

松辽盆地长岭断陷营城组火山岩储集空间特征及演化

通过对长岭断陷营城组火山岩岩心、铸体薄片的详细观察和物性资料的统计分析认为,该区储层岩石类型多样,主要有流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩和原地自碎角砾化熔岩等,不同岩石类型其储集空间发育特征不同,但主要由原生气孔、次生溶孔和裂缝组合构成储集空间。储集空间演化过程可分为三个阶段:原生储集空间形成阶段、表生淋滤作用阶段和埋藏成岩作用阶段,在以上演化过程中,储集性能受岩性岩相、构造运动和风化淋滤溶蚀作用的共同影响,在受深大断裂控制的火山机构近火山口相带、古构造高部位的溶蚀岩相带,裂缝及后期溶蚀孔隙发育,是优质储层分布区。     

松辽盆地二氧化碳气藏成因及成藏期次分析

通过组分分析、碳同位素及氦同位素分析认为长岭二氧化碳气藏为幔源岩浆成因。文中充分利用包裹体的岩相学特征、均一温度特征、气体组分特征以及碳同位素特征等对长岭断陷CO_2气藏的成藏期次进行了分析,长岭断陷CO_2气藏包裹体温度为160～170℃,均超过该区古地温,推断为热流事件造成的,通过对松辽盆地大地构造环境以及其它分析,综合认为长岭断陷CO_2气藏主要形成于中生代末期至新生代,应为晚期成藏。     

新疆三塘湖盆地后碰撞火山岩的锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

新疆三塘湖盆地广泛出露哈尔加乌组地层,主要为陆相中性喷发岩夹火山碎屑岩。火山岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为319.6±9.8Ma（MSWD=4.8）。地球化学分析表明,哈尔加乌组火山岩高钾富碱,属于高钾钙碱性系列;LREE强烈富集、大离子亲石元素（LILE）强烈富集、大多数高场强元素（HFSE）明显高于MORB,没有Ti的负异常和P的正异常,Nb、Ta负异常明显,基本没有Eu、Ce的异常,Ti/Y（467~494）、Nb/Y（0.41~0.43）值高。判别图解投入板内火山岩和岛弧火山岩区域,整体显示板内火山岩的特征又携带岛弧火山岩的地球化学痕迹。ε_Nd (t)值（+5.90~+6.31）为正值、Mg^#较高（0.54~0.57）,显示与亏损地幔相关的源区特点,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i值（0.70397~0.70464）相对于亏损地幔高、La/Nb（3.12~3.39）、Nb/U（5.86~9.80）比值显示源区有陆壳组分的参与。综合区域地质特征和前人研究资料表明,三塘湖盆地哈尔加乌组火山岩是碰撞造山中增厚的岩石圈根部拆沉作用致使软流圈地幔上涌底侵,致使早期的陆壳组分和弧组分部分熔融而形成的火山喷发,形成于后碰撞伸展转换背景。     

松辽盆地长岭断陷构造演化及其动力学背景

通过大量高精度二维地震剖面的构造解析与平衡地质剖面构造演化史定量恢复,探讨了松辽盆地长岭断陷的构造演化及其地球动力学背景。长岭断陷发育NNE、NNW、SN等多个方向的低角度铲式正断层,它们可能是在晚侏罗世一早白垩世郯庐断裂系左行走滑派生的次级破裂的基础上受断陷期强烈地壳伸展拆离作用形成的。断陷期可分为早晚两个脉冲式伸展事件,每个伸展脉冲均由一个快速伸展期和其后的缓慢伸展期组成,前者与火山活动高峰期相对应,后者则是构造转换期。早期伸展是以热穹窿式多向拉伸为标志,可能是侏罗纪岩石圈加厚后根部发生拆沉作用导致地壳弹性回调和岩浆底侵的结果。而晚期伸展则以NWW-SEE向区域伸展为标志,是对中国东部广泛的地壳伸展拆离和岩石圈减薄事件的响应,可能是伊则纳崎板块俯冲产生的弧后扩张效应。     

Zircon U–Pb ages and Hf isotope compositions of migmatites from the North Qinling terrane and their geological implications

Migmatites are predominant in the North Qinling (NQ) orogen, but their formation ages are poorly constrained. This paper presents a combined study of cathodoluminescence imaging, U–Pb age, trace element and Hf isotopes of zircon in migmatites from the NQ unit. In the migmatites, most zircon grains occur as new, homogeneous crystals, while some are present as overgrowth rims around inherited cores. Morphological and trace element features suggest that the zircon crystals are metamorphic and formed during partial melting. The inherited cores have oscillatory zoning and yield U–Pb ages of c. 900 Ma, representing their protolith ages. The early Neoproterozoic protoliths probably formed in an active continental margin, being a response to the assembly of the supercontinent Rodinia. The migmatite zircon yields Hf model ages of 1911 ± 20 to 990 ± 22 Ma, indicating that the protoliths were derived from reworking of Palaeoproterozoic to Neoproterozoic crustal materials. The anatexis zircon yields formation ages ranging from 455 ± 5 to 420 ± 4 Ma, with a peak at c. 435 Ma. Combined with previous results, we suggest that the migmatization of the NQ terrane occurred at c. 455–400 Ma. The migmatization was c. 50 Ma later than the c. 490 Ma ultra‐high‐P (UHP) metamorphism, indicating that they occurred in two independent tectonic events. By contrast, the migmatization was coeval with the granulite facies metamorphism and the granitic magmatism in the NQ unit, which collectively argue for their formation due to the northward subduction of the Shangdan Ocean. UHP rocks were distributed mainly along the northern margin and occasionally in the inner part of the NQ unit, indicating that they were exhumed along the northern edge and detached from the basement by the subsequent migmatization process.