长江中下游怀宁盆地火山杂岩锆石定年及其地质意义

怀宁盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,盆地内的火山岩主体属橄榄玄粗岩(shoshonite)系列,但晚期出现高钾钙碱性系列的玄武质—流纹质双峰式岩石组合。本文测得怀宁盆地早期形成的彭家口组粗面岩和潜火山岩相的霏细斑岩以及晚期形成的江镇组流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为128.7±0.8Ma、126.3±0.7 Ma和123.5±0.7 Ma,进一步证实怀宁盆地是长江中下游地区中生代火山岩盆地带中火山作用结束最晚的一个。区域对比表明,长江中下游地区火山活动的峰期时间基本相当,均处于约130 Ma前后,但怀宁盆地内火山活动结束的时间明显晚于其他火山岩盆地约6 Ma。结合溧阳盆地火山活动的起始时间早达140Ma,显示整个长江中下游地区晚中生代的火山活动随时间具有从南东侧向北西方向迁移的趋势,并隐约显示火山活动由火山岩带中心区域向周边扩展的趋势。这种双向迁移性可能是太平洋板块与亚洲大陆板块相对运动和晚中生代发生在长江中下游地区的岩石圈减薄事件两种动力学机制共同作用的结果。     

怀宁盆地火山岩的年代学、地球化学及与长江中下游其他火山岩盆地的对比

怀宁盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,盆地内的火山岩主体以高钾和相对富碱为特征,属典型的橄榄玄粗岩系列.但晚期出现玄武质-流纹质双峰式火山岩组合.盆地内的火山岩均表现出明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb和Ta的地球化学特征.本文分别测得怀宁盆地早期彭家口组粗安岩的SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为(129.4±1.6) Ma和(131.6±0.6) Ma,晚期江镇组双峰式火山岩的酸性端元——流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(122.3±0.7) Ma.区域对比表明,怀宁盆地内火山作用的时间总体与庐枞盆地等长江中下游地区其他火山岩盆地中岩浆活动的时代类似,但火山活动结束的时间要晚于其他盆地约6 Ma.怀宁盆地内的火山岩与长江中下游地区其他橄榄玄粗岩系列火山岩盆地相比具有更宽广的εNd(t)值变化范围和相对更低的εNd(t)值,这与其所处的构造位置紧邻大别造山带,有更多地壳物质的参与有关,显示怀宁火山岩盆地内的岩浆主要来自富集型地幔的部分熔融,但不同程度地混染了古老的下地壳物质.     

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。     

皖东滁州盆地晚中生代火山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

滁州盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,但与其他在早中生代坳陷基础上发育起来的"继承式"火山岩盆地不同,它直接叠置在大别山造山带之上,盆地基底岩石的时代较老,属新元古代-早古生代地层。盆地内的火山岩主要为一套中酸性偏碱性的粗安质和粗面英安质岩石,属高钾钙碱性系列,地球化学特征上明显不同于长江中下游地区大多数盆地中火山岩所表现出的橄榄玄粗岩系列的特点(如宁芜盆地、庐枞盆地、溧水盆地、怀宁盆地)。应用SHRIMP锆石U-Pb法测得滁州盆地黄石坝组粗安岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄为128±1 Ma。该年龄与长江中下游地区其他盆地中火山岩-潜火山岩的形成时代类似,表明整个长江中下游地区的火山活动是在很短的时间内发生的。滁州盆地内的火山岩具有比长江中下游其他盆地中火山岩低得多的εNd(t)值,而类似于大别山造山带内晚中生代的花岗岩类侵入体,指示其成因可能主要与古老下地壳物质的部分熔融有关。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区中生代中酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和地球化学特征

西乌旗地区处于大兴安岭南部,广泛分布中生代火山岩。中生代火山岩中性岩组SHRIMP锆石U-Pb年龄为163Ma±2Ma,为岩浆上侵结晶的年龄;研究区南区下营子地区查干诺尔组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为144.2Ma±1.4Ma,表明西乌旗地区晚中生代火山岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世。在TAS图中,中性岩样品数据点落入粗面岩区,属碱性岩系列,REE分馏明显,LILE富集,Nb、Ta等元素亏损,Eu异常不明显,具有正高εNd(t)值,推断粗面岩是由地幔的碱性、过碱性岩浆经过分离结晶过程形成的;流纹岩属高钾钙碱性岩系列,REE分馏明显,部分LILE富集,Ba、Sr和HFSE强烈亏损,推测该岩石由相对较浅的中下地壳物质部分熔融形成并具有A2型花岗岩的特征。综合研究并结合前人的资料,认为从晚侏罗世(163Ma)开始,西乌旗所在大兴安岭地区已经处于伸展构造环境。     

长江源各拉丹冬地区晚三叠世火山岩锶、钕同位素地球化学特征及其意义

对各拉丹冬地区晚三叠世火山岩进行了颗粒锆石U-Pb测年和Sr、Nd同位素分析,颗粒锆石的U-Pb年龄值为(212±1.7)Ma,全岩样品的ISr、εNd(t)和Nd模式年龄tDM变化在0.70325~0.70917、-0.8~-4.6和1064~1379Ma之间。分析结果表明,形成晚三叠世火山岩的原始岩浆是壳幔混合型。结合岩石化学、稀土元素、微量元素等特征,该套火山岩的形成与岛弧-活动陆缘环境有关。     

浙江莫干山花岗岩体锆石U-Pb、全岩Rb-Sr年代学、Sr-Nd-O同位素地球化学及成因研究

莫干山花岗岩体位于东天目山晚中生代火山盆地东端,用LA-ICPMS进行锆石U-Pb定年得到年龄为128.1±2.1Ma,全岩Rb Sr等时线定年结果为135.4±4.3 Ma,表明其属燕山晚期岩浆活动产物.莫干山花岗岩的Sr-Nd-O同位素分析结果为:初始87Sr/86Sr=0.70933;εNd(t)=-3.75～ - 6.4;δ18O=8.86‰～10.78‰,表明其成因类型属Ⅰ型花岗岩,是壳-幔物质混合形成的.按Sr Nd双变量二元混合模型计算得出源区物质中地壳端员和亏损地幔端员的贡献份额分别为47％～49％、51％～53％.莫干山花岗岩与建德群黄尖组火山岩的锆石U-Pb年龄、全岩Rb Sr等时线年龄基本一致,其Nd-Sr同位素组成也很相似,表明它们来自同一岩浆源.     

内蒙古林西地区满克头鄂博组火山岩形成时代及构造环境

为确定内蒙古林西地区五十家子盆地火山岩地层归属及形成环境,对火山岩岩石组合及盆地内流纹岩进行了研究。流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为151.4±1.4 Ma,表明其喷发于晚侏罗世晚期。流纹岩具有高SiO_2含量和全碱含量,稀土元素配分图呈右倾趋势,具Eu负异常,富集Rb、K和Th,亏损Ba、Sr、Ti和Nb。归纳近年来大兴安岭南段的火山岩年代学数据表明,160~150 Ma为满克头鄂博组火山活动峰期,综合地层层序及测年结果将五十家子盆地火山岩划归为满克头鄂博组。流纹岩具有与A型花岗岩相同的化学组成,指示林西地区在晚侏罗世晚期处于伸展环境,可能与蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展有关。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区中生代中酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和地球化学特征

西乌旗地区处于大兴安岭南部,广泛分布中生代火山岩。中生代火山岩中性岩组SHRIMP锆石U-Pb年龄为163Ma±2Ma,为岩浆上侵结晶的年龄;研究区南区下营子地区查干诺尔组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为144.2Ma±1.4Ma,表明西乌旗地区晚中生代火山岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世。在TAS图中,中性岩样品数据点落入粗面岩区,属碱性岩系列,REE分馏明显,LILE富集,Nb、Ta等元素亏损,Eu异常不明显,具有正高εNd（t）值,推断粗面岩是由地幔的碱性、过碱性岩浆经过分离结晶过程形成的;流纹岩属高钾钙碱性岩系列,REE分馏明显,部分LILE富集,Ba、Sr和HFSE强烈亏损,推测该岩石由相对较浅的中下地壳物质部分熔融形成并具有A2型花岗岩的特征。综合研究并结合前人的资料,认为从晚侏罗世（163Ma）开始,西乌旗所在大兴安岭地区已经处于伸展构造环境。     

海拉尔盆地中生代火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

本文报导了海拉尔盆地巴彦呼舒凹陷楚2井南屯组(K1n)和楚3井兴安岭群(J3xn)6个流纹岩中锆石的LA-ICPMS U-Pb定年结果,以便精确限定盆地内火山岩形成的时代以及火山活动与盆地形成和演化之间的关系.6个流纹岩中的锆石均呈自形-半自形晶,显示典型的岩浆生长环带或条痕状吸收,并具有较高的Th/U比值(0.48 ～2.41),表示其为岩浆成因.楚2井南屯组(K1n)1个流纹岩中锆石的206Pb/238U年龄介于123～ 134Ma之间,其加权平均年龄为127±2Ma,代表了该火山岩的形成时代为早白垩世晚期;楚3井兴安岭群5个样品的锆石206Pb/238U年龄分别为120±1Ma、127±4Ma、125±1Ma、125±1Ma和126±1Ma,表明其形成时代为早白垩世晚期,并非前人确定的晚侏罗世.除了上述年龄外,流纹岩中还存在140～168Ma的捕获锆石,这与区域上出露的塔木兰沟组火山岩的形成时代相吻合.根据上述定年结果并结合前人的资料,海拉尔盆地南屯组和兴安岭群火山岩的形成时代为早白垩世晚期,火山活动时间为中生代晚侏罗世-早白垩世,这与我国东部中生代火成岩活动的年代一致.从东北地区中生代火山岩的定年结果及其空间展布来看,海拉尔盆地的形成与演化应与环太平洋构造体系有关,即古太平洋板块的俯冲作用.     

长江中下游成矿带溧水盆地(次)火山岩的年代学及其意义

溧水火山岩盆地是长江中下游地区众多中生代火山岩盆地之一,在盆地内自下而上发育有龙王山组、大王山组、姚家边组和甲山组粗面质火山岩和若干个同源的次火山侵入岩体。针对溧水盆地火山岩-次火山岩进行系统的锆石U-Pb年代学研究,结果显示,龙王山组玄武质粗面岩的锆石U-Pb年龄为135 Ma±1 Ma,大王山组粗安岩的锆石U-Pb年龄为131 Ma±1 Ma,姚家边组粗安岩的锆石U-Pb年龄为128 Ma±1 Ma,另外1个粗安斑岩体的年龄为131 Ma±1 Ma,它们均为早白垩纪岩浆活动的产物。上述年龄数据与长江中下游地区其他盆地火山岩的年龄基本一致,表明长江中下游地区中生代火山岩的喷发时代主要集中在135Ma~127Ma之间,均受制于中国东部岩石圈减薄的伸展构造背景。     

北淮阳早白垩世金刚台组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地层对比

金刚台组火山岩是北淮阳中生代火山岩带的重要组成部分。本文选取金刚台组流纹英安岩、英安岩和安山岩,用LA-ICP-MS锆石U-Pb法进行年龄测定,结果显示,上述样品的成岩年龄分别为127.5±0.6 Ma、124.8±2.3 Ma和123.3±0.7 Ma。表明金刚台组火山岩形成于早白垩世,晚于商城岩体。北淮阳地区火山岩年龄统计结果表明,该地区火山岩形成年龄相似,均在133.1~122 Ma。通过地层对比,发现北淮阳地区早白垩世发育的大面积火山岩在火山活动类型和岩石组合成岩年龄等方面都十分一致,火山活动以中心式喷发为主,范围绵延整个北淮阳地区,形成了北淮阳地区早白垩世火山岩带,从西到东不存在时间上的先后关系,但火山岩的酸性程度逐渐降低,暗示其岩浆源区逐渐变深、地幔物质的参与逐渐增多。     

福建浦城仙阳地区中生代火山岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

通过对福建浦城仙阳地区中生代火山岩开展详细的锆石U-Pb年代学及地球化学测试工作,新获得3组LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年值分别为(153.6±2.4)Ma、(160.4±1.9)Ma、(164.1±2.7)Ma,时代属晚侏罗世.火山岩主量元素特征显示属高钾钙碱性系列,微量元素Sr、P、Ti亏损,87Sr/8...     

郯庐断裂带东侧滁州盆地早白垩世高镁埃达克质火山岩地球化学特征及其岩石成因

郯庐断裂带东侧滁州盆地内晚中生代火山岩以安山岩为主。本文对其中3件样品中锆石进行LA-ICP-MS测年,获得年龄分别为128±3Ma、128±2Ma、128±2Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。火山岩Si O_2含量为60.48%~66.20%,富钠、富碱(σ=2.34~4.97),属高钾钙碱性-钾玄岩系列。岩石均富集Ba、U、K等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和重稀土元素。样品具有高的Sr(944×10~(-6)~1213×10~(-6))含量及高Sr/Y(80.0~113)和(La/Yb)N(23.8~29.7)比值,低Yb(0.70×10~(-6)~0.92×10~(-6))和Y(8.84×10~(-6)~11.8×10~(-6))含量,且Mg O(2.39%~3.48%)和Mg~#(43~61)较高,表明其具有高镁埃达克质岩的特征。火山岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i变化范围为0.70564~0.70579,ε_(Nd)(t)值为-15.7~-14.0,全岩Sr-Nd同位素组成与大别晚中生代加厚下地壳部分熔融形成的岩浆岩的特征相类似。滁州火山岩中锆石具有较高的氧逸度(Ce4+/Ce3+=38~1260,Eu/Eu*=0.68~1.20)和较低的锆石Ti温度(613~728℃),暗示滁州火山岩形成于相对高氧逸度和低温条件下,类似于长江中下游地区(LYRB),明显不同于郯庐断裂带南段(STLF)。受古太平洋板块俯冲流体/熔体交代改造的滁州盆地岩石圈地幔,具有含水、高氧逸度的性质。岩石圈地幔发生部分熔融形成含水、高氧逸度的岩浆,并与下扬子含金红石和石榴子石加厚下地壳部分熔融产生的岩浆混合,从而形成滁州盆地早白垩世高镁埃达克质火山岩。     

长江中下游繁昌盆地火山岩年代学和地球化学:岩石成因和地质意义

长江中下游地区发育多个中生代火山盆地,自西向东依次为金牛、怀宁、庐枞、繁昌、宁芜、溧水和溧阳盆地.繁昌盆地自下而上发育中分村组、赤沙组和蝌蚪山组火山岩.中分村组下段和上段流纹岩的LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果分别为131.2±1.1Ma和129.1±1.3Ma,和蝌蚪山组流纹岩的形成时代(130.7±1.1Ma)在误差范围内一致,表明繁昌盆地火山岩喷发持续时间较短.中分村组发育英安岩和流纹岩,赤沙组以粗安岩为主,并有少量的流纹岩,两者的SiO2含量分别为64.36％ ～75.45％和63.08％ ～69.75％.中分村组和赤沙组火山岩的稀土和微量元素特征基本一致,均富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nd、P和Ti,其中,流纹岩表现为Eu的负异常.中分村组样品的87Sr/86 Sr(t)为0.7060 ～ 0.7074,εNd(t)为-7.91～ -8.11,赤沙组样品的87Sr/86Sr(t)为0.7073,εNd(t)为-6.62～ -6.71,和蝌蚪山组玄武岩的Sr-Nd同位素组成很相似.综合分析表明,中分村组火山岩为岩石圈地幔部分熔融的岩浆底侵形成的下地壳再次部分熔融的产物,并经过辉石、角闪石、斜长石和磷灰石的结晶分异.赤沙组粗安岩为岩石圈地幔部分熔融形成的玄武岩浆,经过橄榄石、辉石、斜长石和钛铁氧化物结晶分异形成.岩石圈地幔的部分熔融在长江中下游地区中生代火山岩中表现的最为集中,表明～ 130Ma时期为本地区的拉张峰期.     

赤峰地区中生代火山岩锆石U-Pb年代学证据

赤峰地区中生代火山岩由流纹岩、粗安质熔结凝灰岩、粗安岩组成。通过LA-ICP-MS技术对赤峰地区中生代火山岩进行锆石U-Pb同位素定年研究,该区中生代火山岩中的锆石呈半自形—自形晶,发育振荡环带,Th/U值较高(0.50～2.26),为岩浆成因。满克头鄂博组火山岩2个样品的锆石U-Pb年龄分别为(156±2)Ma(n=24)和(157±3)Ma(n=19),形成于晚侏罗世;玛尼吐组火山岩样品中的锆石U-Pb年龄为(147±2)Ma(n=18),形成时代属于晚侏罗世;白音高老组火山岩2个样品的锆石U-Pb年龄分别为(132±1)Ma(n=23)和(138±3)Ma(n=18),形成时代属于早白垩世。赤峰地区中生代火山岩应形成于太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲后的伸展环境中。     

吉林果松盆地早白垩世果松组火山岩年代学及其地质意义

以果松盆地果松组火山岩为研究对象,对标准剖面安山岩进行了精确的锆石U-Pb定年分析,旨在确定其形成时代。样品中的锆石多呈自形-半自形晶,振荡环带发育,Th/U比值在0.48~2.77之间,显示其典型的岩浆成因。锆石U-Pb定年结果显示,原定中晚侏罗世的果松组火山岩形成于130 Ma(加权平均年龄为130±2 Ma,MSWD=0.48)或129 Ma(加权平均年龄为129±2 Ma,MSWD=0.14),应划归为早白垩世。根据果松盆地中生界岩石组合特点,结合新获得的火山岩测年数据和生物化石种群特征,重新厘定果松盆地中生代地层序列,进而讨论了果松盆地与邻区白垩纪地层单元的地层对比关系。     

松辽盆地长岭断陷晚中生代火山岩SHRIMP锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

对松辽盆地长岭断陷南部钻井中2件晚中生代火山岩岩心样品开展SHRIMP锆石U-Pb定年和原位Lu-Hf同位素研究。火石岭组形成年代为125.3Ma±1.1Ma,晚于前人测得的K-Ar体系年龄,说明火石岭组火山岩在松辽盆地南部和北部是同期喷发的;火石岭组锆石的εHf(t)值为2.0~8.1,表明岩浆起源于新生地壳。基底火山岩年龄为173.6Ma±1.7Ma,锆石εHf(t)值为-8.8~+1.5,表明既有新生地壳又有老地壳物质再循环。这些锆石的εHf(t)值与兴蒙造山带东段同期锆石相似,表明二者具有相似起源。中国东北和台湾中生代晚期沉积地层中碎屑锆石U-Pb年龄谱均记录了171~176Ma的峰值,说明此时古太平洋板块已经向欧亚大陆俯冲。并且,该期岩浆活动可能广泛分布在欧亚大陆的东缘,包括中国东南沿海、朝鲜半岛南部和中国东北地区。     

政和-大埔断裂带内变基性岩成因及构造属性研究

NE-SW向政和-大埔断裂带是华夏板块内部一条重要的断裂带,该带内出露大量变基性岩,本研究主要针对该断裂带内政和—建瓯段变基性岩开展锆石U-Pb年代学及地球化学分析,意在厘清变基性岩成因及构造属性,并以此来探讨华夏板块新元古代晚期构造演化。锆石U-Pb定年显示,水吉镇双峰式火山岩角闪斜长片岩原岩和流纹岩喷发年龄分别为807±4Ma和812±7Ma,政和斜长角闪片岩原岩形成时代为725±22Ma。地球化学特征显示迪口镇角闪片岩富集LILE和LREE,亏损HFSE,并且具有Eu略正异常特点(δEu=0.98~1.09)和低~(87)Sr/~(86)Sr初始比值(ISr=0.685523~0.707149)以及负εNd(t)值(εNd(t)=-1.2~-1.0)特征,构造判别图解显示角闪片岩为板内玄武岩。政和斜长角闪片岩稀土元素蛛网图为"平滑型",LREE/HREE为1.77~2.08,(La/Yb)N=0.99~1.30,(La/Sm)N=0.88~1.17,Eu略有异常(δEu=1.05~1.14),微量元素分配图及构造判别图解显示其具有N-MORB特征,低~(87)Sr/~(86)Sr初始比值(ISr=0.698279~0.701964)和正εNd(t)值(εNd(t)=+3.8~+4.3)表明岩浆来自相对亏损地幔源区。角闪片岩原岩与双峰式火山岩形成时代大致相同,表明华夏板块新元古代裂谷作用开始于约810 Ma。而政和斜长角闪片岩原岩可能来源于软流圈地幔的上涌,表明新元古代裂谷作用可能一直持续到约725 Ma。     

长江中下游庐枞盆地火山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄：对扬子克拉通东部晚中生代岩石圈减薄机制的约束

庐枞盆地位于扬子克拉通的东北缘、大别-苏鲁印支期碰撞造山带的前陆地区、郯庐断裂与长江断裂带的交会处附近,构造位置独特。盆地内的中生代火山/潜火山岩以富碱和高钾为特征,地球化学上表现为富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,属典型的橄榄玄粗岩系列,Sr-Nd同位素组成显示它们主要形成于陆下富集型岩石圈地幔的部分熔融。盆地内的火山岩按形成的先后分为龙门院组、砖桥组、双庙组和浮山组,各组之间有明显的喷发间断。本文用SHRIMP法测得4个组火山岩的锆石U-Pb年龄分别为131±1Ma、133±1Ma、130±1Ma和127±1Ma,年龄测试结果表明整个庐枞盆地内的火山岩是在很短的时间内(≤6Ma)形成的。结合整个长江中下游地区中生代火山活动的时间非常集中,意味着火山活动具有"突发性",指示机械拆沉可能是区内岩石圈减薄的主要机制。但庐枞盆地西北缘沙溪一带的侵入岩具埃达克质(adakitic),形成于加厚地壳的部分熔融,其侵位时间(≥136Ma)略早于盆地内橄榄玄粗质岩浆的活动时间,指示区内约133～136Ma时间段构造环境和动力学机制发生了重大转变。