黔南基性岩墙岩石地球化学、SHRIMP锆石U-Pb年代学及地质意义

基性岩墙,与层状、环状基性杂岩体和高Ti、低Ti玄武岩共同组成了峨眉山大火成岩省岩石组合.为进一步确定大火成岩省及相关生物灭绝事件的时间联系,及更深化研究大火成岩省的成因,对分布于贵州省南部的基性岩墙进行了主、微量元素、Sr-Nd同位素测定和锆石SHRIMP U-Pb年代学研究.黔南基性岩墙∑REE=135.66×10-6~280.59×10-6,LREE/HREE为6.42~7.54,（La/Yb）_N为7.94~9.85,轻重稀土分异明显,δEu为1.0~1.3,具有Ba、Sr、K等LILE富集,Nb、Ta、Zr、Hf等HFSE亏损特征,显示与峨眉山高钛玄武岩相似的地球化学特征.Th/Ta（1.80~1.94）、Nb/U（30.8~39.88）、Th/La（0.08~0.10）、Nb/Th（7.89~8.40）比值与原始地幔相似,较低的初始（87Sr/86Sr）_i比值（0.705 278~0.706 052）、ε_Nd（t）（-0.5~+1.6）、以及Th/Ta比值（< 2.13）显示岩浆无明显的地壳混染,岩浆可能形成于受地幔柱作用的富集石榴石地幔源区10%~12%的部分熔融.SHRIMP锆石206Pb/238U加权平均年龄为261.2±2.6 Ma,反映峨眉山大火成岩的喷发时间可能集中在260 Ma左右,并可能与瓜德鲁普末期的生物灭绝有关.      

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。     

鄂尔多斯盆地西北缘奥陶纪凝灰岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

鄂尔多斯盆地西缘北段奥陶纪剖面中出露有火山凝灰岩夹层,它们是火山喷发的凝灰物质沉积的产物,其研究对于鄂尔多斯盆地奥陶纪年代地层格架的厘定和构造背景的确定有重要意义。本文报道了鄂尔多斯盆地西缘北段乌海地区哈图克沟剖面乌拉力克组顶部火山凝灰岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征。锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为454.9±3.4Ma,SHRIMP U-Pb年龄为456.4±4.2Ma,结合古生物地层学,将乌拉力克组的沉积时代厘定为中奥陶世达瑞威尔阶晚期—晚奥陶世桑比阶。锆石原位微区Hf同位素εHf(t)=+4.02~+10.98,n(176Hf)/n(177Hf)值变化范围为0.282 619~0.282 963之间,二阶段模式年龄变化范围为729~1178Ma。根据凝灰岩与研究区周缘造山带的锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征对比判断火山凝灰岩物质应主要来自于其西南方向的北祁连造山带和/或北秦岭造山带。鄂尔多斯盆地西缘和南缘广泛分布的火山凝灰岩具有一致的就位时间和物源,表明盆地西缘和南缘都受到了中—晚奥陶世北祁连和/或北秦岭洋壳俯冲引起的火山弧喷发的影响。     

内蒙古巴林右旗下三叠统幸福之路组凝灰岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄及其地质意义

下三叠统幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,时代为早三叠世。笔者重新实测了幸福之路组三段建组剖面——巴林右旗幸福之路苏木哈拉山东剖面,除采集到早三叠世早期的孢粉、叶肢介等化石外,在剖面下部首次发现了凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS技术,对2个凝灰岩中的锆石进行了U-Pb年龄测定,获得的年龄值为252.6±1.7Ma（MSWD=0.64）和249.9±1.6Ma（MSWD=0.22）,即火山岩大约在250Ma前形成。结合地层古生物及区域岩浆岩资料,认为幸福之路组三段的形成时代为早三叠世早期,大兴安岭南部存在约250Ma与板块闭合相关的岩浆事件,以红层为特色的幸福之路组含有华夏和安加拉两大植物群混生的孢粉化石组合,反映华北板块与西伯利亚板块在250Ma时已经完成碰撞拼贴,幸福之路组形成于碰撞之后。     

内蒙古巴林右旗下三叠统幸福之路组凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

下三叠统幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,时代为早三叠世。笔者重新实测了幸福之路组三段建组剖面——巴林右旗幸福之路苏木哈拉山东剖面,除采集到早三叠世早期的孢粉、叶肢介等化石外,在剖面下部首次发现了凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS技术,对2个凝灰岩中的锆石进行了U-Pb年龄测定,获得的年龄值为252.6±1.7Ma(MSWD=0.64)和249.9±1.6Ma(MSWD=0.22),即火山岩大约在250Ma前形成。结合地层古生物及区域岩浆岩资料,认为幸福之路组三段的形成时代为早三叠世早期,大兴安岭南部存在约250Ma与板块闭合相关的岩浆事件,以红层为特色的幸福之路组含有华夏和安加拉两大植物群混生的孢粉化石组合,反映华北板块与西伯利亚板块在250Ma时已经完成碰撞拼贴,幸福之路组形成于碰撞之后。     

黔西普安辉绿岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

针对黔西普安铅锌矿区内的辉绿岩脉进行锆石U-Pb年代学与地球化学研究,结果表明其主量元素以高w(TiO2)(4.12%~4.18%)、高w(CaO)(7.46%~8.63%)和低w(MgO)(4.59%~5.02%)、低碱且Na2OK2O为特征,ΣREE总量较高,LREE明显富集。与原始地幔相比,明显富集Rb,Ba,Th等大离子亲石元素,而高场强元素(HFSE)Nb,Zr,Hf等略为亏损,并出现K,Sr和P亏损。主量元素特征和微量元素标准化图解显示,普安辉绿岩属于拉斑玄武岩系列,具有洋岛玄武岩(OIB)的特征,与峨眉山玄武岩为同源产物,具有密切的成因关系。微量元素示踪表明,岩浆来源于富集地幔,具有地幔柱成因特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明辉绿岩形成年龄为263 Ma±10 Ma,代表了峨眉山地幔柱的启动时间。     

四川盆地西缘上二叠统宣威组顶部泥岩、砂岩的地球化学特征及其地质意义

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径。了解四川盆地西南缘上二叠统宣威组物源,对于重建晚二叠世扬子克拉通周缘演化具有重要意义。本文对峨眉山地区宣威组顶部泥岩、砂岩开展了岩石学和全岩地球化学分析,进行了物源、沉积环境和构造背景的研究。宣威组泥岩主要成分为黏土矿物,SiO₂含量(平均49.42%)中等;砂岩成分大部分为火山岩屑,含有少量石英及长石,具中等的SiO₂含量(平均44.12%),属于杂砂岩系列。泥岩与砂岩均具有轻稀土元素富集、重稀土元素较右倾的稀土元素配分型式,微量元素相对大陆上地壳富集高场强元素(如Nb、Zr),亏损大离子亲石元素(如Sr、Ba)。根据地球化学分析结果结合已发表的扬子克拉通周缘二叠系沉积岩数据,认为上二叠统宣威组顶部沉积岩物源区经历了强烈的化学风化作用,沉积古环境为富氧的淡水沉积环境;宣威组顶部沉积物物源不仅来自于近源搬运的峨眉山高Ti玄武岩,还接受了扬子克拉通的补给,扬子克拉通西缘晚二叠世时期是活动大陆边缘沉积。     

内蒙古东乌旗泥盆纪塔尔巴格特组凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

内蒙古东乌珠穆沁旗地区是中国北方造山带内泥盆系最为发育地区之一。前人运用古生物化石确定了该区泥盆纪地层的相对年代,但缺少精确的同位素年龄。本文采用LA-ICP-MS测年技术,对发育在泥盆纪塔尔巴格特组上部的凝灰岩夹层进行了锆石U-Pb同位素测年,获得~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为380.8±1.6 Ma(MSWD=2.7),确定其时代为晚泥盆世早期,为本区泥盆系提供了精确的年代学数据。结合古生物化石组合资料,将塔尔巴格特组时代确定为中泥盆世吉维特期—晚泥盆世弗拉期。     

内蒙古阿拉善地区二叠纪曼德林乌拉岩体年龄、成因及其地质意义

内蒙古阿拉善地块北缘及其邻区广泛出露早古生代—早中生代侵入岩,其时空分布、源区物质组成及成因对研究阿拉善北部地区构造演化乃至整个中亚造山带南缘晚期的演化具有重要意义。曼德林乌拉岩体位于阿拉善地块北部雅布赖-诺尔公-洪古尔玉林带西段,岩体以二长花岗岩为主,广泛发育岩浆暗色包体。这些镁铁质包体为岩浆结构,大多具有塑性外形,并具有多种不平衡结构和矿物组合,如斜长石环带、针状磷灰石等。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,曼德林乌拉二长花岗岩年龄为271±3Ma,花岗岩中发育的包体年龄为271±2Ma,表明该岩体形成于二叠纪,而非之前认为的中生代。二长花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)值为-18.4～-10.1,相应的二阶段Hf模式年龄为1.8～2.3Ga;暗色包体中的13颗二叠纪锆石相应的ε_(Hf)(t)值为-23.6～-9.1,相应的二阶段Hf模式年龄为1.7～2.5Ga。锆石Hf同位素特征表明,形成花岗岩和镁铁质暗色包体的这2种岩浆均来自以古老地壳物质为主的源区,这与东段诺尔公—红古尔玉林地区的中酸性侵入岩相同。曼德林乌拉岩体花岗质岩和镁铁质暗色包体的岩石学、地球化学及同位素研究表明,它们可能也具有岩浆混合成因。这为阿拉善地块北缘区域在二叠纪发生广泛的壳幔相互作用提供了进一步证据。     

滇东者海上二叠统宣威组下部地层碎屑锆石U-Pb测年及其地质意义

对滇东者海镇上二叠统宣威组下部砂岩样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,获得41个有效数据,年龄分布范围为252.4~2613.9 Ma.根据样品碎屑锆石晶体形态特征、Th/U值、稀土元素富集情况等,推测其物源区可能是川滇古陆.用样品中最年轻的碎屑锆石年龄来限定宣威组的最老沉积年龄,并约束峨眉山玄武岩喷发的结束时间为252.4±4.1 Ma,这为峨眉山大火成岩省活动过程的研究提供了重要信息.     

滇中易门地区新元古代澄江组凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

扬子西缘广泛出露的新元古代澄江组是一套与晋宁运动密切相关的沉积岩夹火山岩系,其形成时限对华南新元古代区域地层格架、地层划分对比及古大陆再造具有重要意义。出露于滇中易门地区的新元古代澄江组底部发育有厚数米的凝灰岩夹层,本次采集凝灰岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,结果表明,锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为812±5.5Ma （n=17,MSWD=0.46）,可以代表滇中澄江组的底界年龄,从而进一步确定澄江组底界年龄为812Ma左右。此外,凝灰岩中捕获的锆石年龄信息指示扬子西缘可能存在2.5Ga、1.8～1.6Ga、1.5Ga、1.3Ga及1.0Ga等数期重要的区域构造-热事件。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组凝灰岩锆石SHRIMP U- Pb 年龄、Hf同位素特征及地质意义

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段 (以下简称马五段) 上部发育两层凝灰岩, 通常作为地层划分的区域标志层, 研究凝灰岩锆石年龄能厘定马家沟组年代地层格架并确定其沉积期的构造背景。对盆地S148井和T56井马五段凝灰岩进行锆石SHRIMP U- Pb 定年及Hf同位素特征分析, 得到两组锆石年龄458.4±2.4 Ma和460.9±2.9 Ma, 将马家沟组沉积期厘定为中奥陶统达瑞威尔阶—上奥陶统桑比阶。锆石微区原位Hf同位素测试点n(176Hf)/n(177Hf)值变化范围为0.282687~0.280820, εHf(t)值在6.67~11.32之间, 二阶段模式年龄变化范围为720~1024 Ma。对比盆地周缘凝灰岩锆石U- Pb年龄及Hf同位素特征, 认为马家沟组凝灰岩可能来自于盆地西南方向的北秦岭和/或北祁连造山带, 凝灰岩就位前北秦岭洋和/或北祁连洋开始向北俯冲消减进入洋陆转换阶段, 中奥陶世晚期盆地西南缘开始转化为活动大陆边缘。     

西藏列廷冈铁多金属矿侵入岩锆石U_Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

西藏列廷冈铁多金属矿床位于冈底斯-念青唐古拉岩浆弧北缘,是冈底斯北缘Pb_Zn_Ag_Cu_Fe多金属成矿带上典型的铁多金属矿床,与成矿关系最为密切的岩体为花岗闪长岩和花岗斑岩。采用锆石LA_ICP_MS对花岗闪长岩和花岗斑岩进行了定年,结果显示花岗闪长岩的成岩年龄为58.69±0.68 Ma,花岗斑岩成岩年龄为60.69±0.98 Ma。与加拉普铁多金属矿、沙让钼矿、亚贵拉铅锌银矿等冈底斯-念青唐古拉岩浆弧上其它矿床的对比分析表明,这一系列矿床受印度-欧亚大陆碰撞过程中地幔的岩浆底侵作用影响,形成于印度-亚洲大陆碰撞早期。列廷冈锆石的Lu-Hf测试结果显示岩体的εHf(t)值为-3.01~3.0,Hf二阶段模式年龄742~1 322 Ma,表明岩浆具有壳幔混源的特点。结合列廷冈的目前勘探情况,认为在区域的铁多金属矿中,深部的Cu、Pb、Zn矿产将是今后勘查方向。     

哀牢山中段镇沅金矿晚二叠世花岗斑岩U-Pb年代学、岩石地球化学及其构造意义

云南镇沅地区位于哀牢山构造带中段,是古特提斯哀牢山洋关闭及碰撞造山的关键部位。本文对该地区出露的花岗斑岩进行了年代学、岩石地球化学与同位素地球化学研究。锆石U-Pb年代学给出加权平均年龄为253.3±2.0Ma,表明花岗斑岩形成于晚二叠世。3个花岗斑岩脉共5个样品分析结果表明,其SiO₂含量65.30%～70.79%,全碱含量(K₂O+Na₂O)3.53%～4.39%,Al₂O₃含量13.42%～16.40%,为高钾钙碱性亚碱性系列岩石,成分上与花岗闪长岩类似,为S型花岗岩。稀土元素含量较低,轻重稀土分异程度较高,稀土配分曲线为右倾,无明显Ce异常,具弱负Eu异常,微量元素配分曲线为右倾,大离子亲石元素相对富集,高场强元素相对亏损,与典型地壳相一致。锆石Hf同位素ε_Hf(t)为-1.0～4.1,显示岩浆源区为亏损地幔和古老地壳物质部分熔融。岩石大地构造环境分析表明,该花岗斑岩形成于晚二叠世同碰撞构造环境。     

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。     

江西相山铀矿田中西部鹅湖岭组与打鼓顶组碎斑流纹岩特征对比及其成因探讨

以在相山中西部钻孔中揭露到的鹅湖岭组和打鼓顶组碎斑流纹岩为研究对象,从岩石矿物学、岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和Hf同位素等方面对比研究了这两套碎斑流纹岩.结果显示其矿物学组成较为接近,且具有相似的岩石地球化学特点,岩石富硅、高K₂O低Na₂O、低MgO;稀土元素配分曲线形态总体一致,均为富集轻稀土的右倾式,鹅湖岭组碎斑流纹岩Eu负异常更为明显,指示其可能经历了更高程度的斜长石结晶分离作用,或源区残留有更多的斜长石;打鼓顶组碎斑流纹岩轻重稀土分馏更为明显,可能与源区岩浆中的榍石、褐帘石和独居石含量有关;蛛网图上显示K、Ba、Sr等大离子亲石元素和Nb、Ti、P等高场强元素亏损,而Rb、Th、Nd等富集的特点.这些相似的岩石地球化学特征暗示两套碎斑流纹岩之间具有一定的同源性.锆石U-Pb测年结果显示鹅湖岭组与打鼓顶组碎斑流纹岩年龄分别为132.4±0.7 Ma和131.9±0.8 Ma;通过计算测得鹅湖岭组碎斑流纹岩ε_Hf（t）为-9.5~-4.5,两阶段模式年龄t_DMC为1 470~1 787 Ma,打鼓顶组碎斑流纹岩ε_Hf（t）为-14.2~-8.1,两阶段模式年龄t_DMC为1 704~2 087 Ma.以上岩石矿物学特征、岩石地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征表明鹅湖岭组与打鼓顶组碎斑流纹岩具有一定的相似性,但同时又有差别,结合前人研究资料,认为鹅湖岭组和打鼓顶组碎斑流纹岩的形成可能具有同源性,二者均是在早白垩世弧后拉伸环境背景下,主要由古元古代-中元古带基底变质岩部分熔融而形成,可能伴随有不同程度的地幔物质的加入.      

湘南王仙岭花岗岩体的锆石U-Pb年代学、地球化学、锆石Hf同位素特征及其地质意义

湘南王仙岭岩体由主体电气石黑云母花岗岩和侵入其内部的黑云母二长花岗岩组成,LA-MC-ICPMS锆石U-Pb定年显示电气石黑云母花岗岩形成于印支期(235.0±1.3Ma),黑云母二长花岗岩形成于燕山期(155.9±1.0Ma),表明该岩体是两期岩浆活动的产物。这两期岩石均为高钾钙碱性系列,A/CNK值为1.07～1.66,属过铝-强过铝质花岗岩类。稀土元素显示LREE富集,HREE亏损,Eu负异常明显(0.01～0.38)的特征。早期电气石黑云母花岗岩和晚期黑云母二长花岗岩的εHf(t)值分别为-7.92～+4.61和-10.66～-5.35;两阶段Hf模式年龄(tDM2)分别为1758～967Ma和1875～1538Ma。两期花岗岩均来自于古中元古代地壳物质重熔,其中早期电气石黑云母花岗岩在侵位上升过程中捕获了部分幔源老锆石,成岩过程中有少量地幔物质参与,且其源区具有高εHf(t)值的特点。综合前人研究成果,本文认为华南中生代印支期和燕山期均有钨锡矿化作用,印支期花岗质岩浆形成于碰撞挤压作用间隙伸展环境,而燕山期花岗质岩浆可能形成于大陆边缘弧后伸展环境。     

浙中地区晚侏罗世花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

在华南大陆东北缘浙中地区后山店及曹娥地区零星分布有小规模的花岗斑岩体,其LA-MC-ICP-MS技术测得的锆石U-Pb年龄分别为(149.1±1.1)Ma和(150.3±1.6)Ma,表明其均为中生代晚侏罗世岩浆活动的产物,属于燕山早期晚阶段形成。两个岩体均为高钾钙碱性系列,A/CNK值介于0.96~1.28,多小于1.1,属准铝质-弱过铝质花岗岩类;稀土含量中等,具明显的轻重稀土分馏,中等至强的Eu亏损(0.10~0.40),总体表现出略呈右倾的"海鸥型"稀土配分曲线,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE)和Nd、Hf、Y等高场强元素(HFSE),而明显亏损Ba、Sr、P、Ti等元素。后山店岩体为高分异的S型花岗岩,曹娥岩体为A型花岗岩。锆石Hf同位素的εHf(t)值变化范围主要集中于-9.5~-2.9之间,均为负值,二阶段模式年龄tDMC变化范围主要集中于1364~1783 Ma,反映其物质来源可能为中元古代上地壳基底物质。结合前人成果,本文认为浙中晚侏罗世花岗斑岩形成于后碰撞环境下的后造山板内拉张阶段,其形成年龄可能代表了古特提斯构造域向古太平洋构造域转换的晚阶段。     

新疆温泉早泥盆世花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义

新疆温泉地区位于伊犁地块北缘,出露较多的晚古生代酸性侵入岩类。为研究这些岩浆岩的成因,探讨区域构造演化过程,对温泉地区早泥盆世花岗岩开展了系统的锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和地球化学研究,并讨论其地质意义。研究结果表明：二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为(418±7)Ma,表示其为结晶年龄,二长花岗岩为早泥盆世岩浆活动的产物;高的ε_Hf(t)值(8.2～14.0,平均值为11.3),年轻的二阶段模式年龄(T_DM2为863～492 Ma),暗示花岗岩熔融源区主要为新增生的壳源物质;花岗岩样品具有高硅、相对富钾、弱过铝质、贫钙和镁等主量元素特征,亏损Nb、Ti、P等高场强元素和Ba、Sr,富集K、Rb等大离子亲石元素,具有强烈的负铕异常;花岗岩样品具有较低的锆石饱和温度,P₂O₅和SiO₂质量分数呈明显负相关,指示其为I型花岗岩。微量元素构造环境判别图解显示其形成于陆弧环境,结合区域大地构造背景及邻区岩浆岩演化信息,推测温泉地区早泥盆世花岗岩形成于准噶尔—巴...