龙镇地区花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素及地质意义

龙镇地区花岗岩位于大、小兴安岭的结合部,属于兴安地块与松嫩地块中的A-I型花岗岩带;该区各岩体岩石类型基本相同,主要为花岗闪长岩和二长花岗岩,地球化学特征显示为高钾钙碱性系列的I型花岗岩。花岗岩中锆石的LA-ICP-MSU-Pb年代学分析结果表明,正达山岩体形成于320～315Ma,模拉布山岩体形成于169±3Ma,朝阳林场岩体形成于187～171Ma。这些花岗质岩浆的就位分别与古生代时期古亚洲洋闭合过程中的块体拼合作用及中生代古太平洋的构造演化有关。Hf同位素成分特征表明,两期花岗岩的源岩均为新元古代-显生宙期间亏损地幔来源的火成岩。结合已发表的Sr-Nd-Hf同位素资料,本文认为兴安地块大陆地壳增生的时间主要为新元古代-显生宙,这与松嫩地块一致,而明显晚于额尔古纳地块的地壳增生时间(中-新元古代),从而揭示了它们不同的地壳演化历史。     

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。     

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。     

二连盆地腾格尔坳陷都日木地区下白垩统赛汉组砂岩碎屑锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及其对铀源的制约

近年来在二连盆地中先后发现了哈达图、巴彦乌拉等大中型砂岩型铀矿床,这一地区因此成为国内铀矿勘查和开发的重要基地之一。腾格尔坳陷都日木地区的铀矿成矿背景相似,为限定含铀目的层下白垩统赛汉组铀源区位置及岩性,对其开展了岩相学、碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。结果显示,下白垩统赛汉组砂岩碎屑的锆石U-Pb年龄可分为2个主要区间：(1) 129～152 Ma(峰值141 Ma),ε_Hf(t)值为-13.07～7.21,对应的t_DM2为731～2018 Ma;(2) 243～281 Ma(峰值263 Ma),ε_Hf(t)值为-13.83～9.83,对应的t_DM2为668～2149 Ma。再结合古水流流向和源区地质背景的综合分析表明,都日木地区赛汉组物源主要来自温都尔庙-镶黄旗一带更靠近盆地一侧的二叠纪和早白垩世中酸性岩浆岩,而铀源主要来自该地区二叠纪花岗岩、火山岩和早白垩世火山岩,在砂岩型铀的矿化过程中盆地处于较为稳定的构造环境。     

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...     

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。     

大兴安岭东北部早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

大兴安岭东北部早古生代花岗岩属于Ⅰ型花岗岩.锆石的LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,十八站岩体、内河岩体、白银纳岩体的形成年龄分别为499±1、500±1和460±1 Ma,而查拉班河岩体为一多次侵入的杂岩体,其形成年龄在465～481 Ma.结合本区和邻区其它早古生代花岗岩体的锆石U-Pb年龄,限定了大兴安岭东北部地区早古生代花岗岩浆活动的时限为460～500 Ma.锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究显示,本区早古生代花岗岩的锆石εHf（t）多数介于＋1.5～＋3.8之间,二阶段模式年龄介于1.1～1.4 Ga,表明其主要起源于中-新元古代增生的地壳物质.结合兴安地块其它花岗岩的锆石Hf同位素资料,认为额尔古纳地块在中-新元古代时期曾发生一次重要的地壳增生事件,与兴安地块主要为显生宙地壳的特点明显不同.     

越南西北部Posen花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征

本文报道出露于越南西北部的Posen花岗岩岩体锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征,讨论岩石成因和该地区新元古代岩浆作用的大地构造意义.分析3个花岗岩样品获得723Ma至760Ma的锆石U-Pb年龄,表明花岗岩形成于新元古代.该花岗岩的锆石Hf同位素组成有较大的变化范围,ε_(Hf)(t)值变化范围为-16.1至+3.4,单阶段Hf模式年龄为1186～1945Ma,暗示Posen花岗岩有着复杂的源区物源组成.在误差范围内,锆石两阶段Hf同位素模式年龄值主要集中在2.0～2.1Ga,与两阶段Nd同位素模式年龄值2.1～2.2Ga一致,说明花岗岩体主要由古元古代地壳物质部分熔融形成的.部分锆石颗粒具有正ε_(Hf)(t)值,可能指示花岗岩岩浆形成过程中存在壳-幔混合相互作用.在越南西北部发育新元古代岩浆作用可能与扬子板块广泛发育的、伴随Rodinia超大陆裂解过程的岩浆活动存在成因的联系,也揭示越南西北部地体可能与扬子板块具有亲缘关系,因此,可以推断马江断裂带应该代表印支板块和华南板块之间的古特提斯缝合带在越南西北部的延伸.     

黑龙江翠宏山铁多金属矿区岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

黑龙江翠宏山铁多金属矿床位于小兴安岭—张广才岭成矿带北部。该成矿带上分布有大量对成矿起制约作用的岩浆岩体。前人有关矿区成岩、成矿时代的认识差异较大,且缺乏对矿区岩体成因的研究。为了解这些岩体的成岩时代、岩体成因、区域构造背景及其与成矿的关系,本文对其开展了锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。3个花岗岩类样品的锆石LAICP-MS U-Pb年代学和Hf同位素分析结果显示,黑云母花岗岩、花岗斑岩和碱长花岗岩的形成年龄分别为496$1.5Ma、193$1Ma和173$1Ma;黑云母花岗岩的εHf(t)值和tDM2分别为-4.7~0.0和1463~1764Ma,花岗斑岩及碱长花岗岩的εHf(t)值和tDM2值分别为0.2~10.1和781~1184Ma。结合前人的年代学数据,推断矿区至少存在4期岩浆活动,其中二长花岗岩与成矿关系最密切。研究结果也表明松嫩地块在中-新元古代时期曾发生过两次重要的地壳增生事件。     

北京密云环斑花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素及其地质意义

密云岩体位于华北克拉通东部,由环斑花岗岩和斑状黑云母花岗岩组成,是典型 A 型环斑花岗岩岩体之一。锆石的 LA-ICPMS U-Pb 年代学研究表明,密云环斑花岗岩形成于1681±10Ma 和1679±10Ma,而围岩片麻岩的原岩形成于2521±14Ma。锆石的 LA-MC-ICPMS Hf 同位素研究表明,太古代片麻岩来源于亏损地幔物质的部分熔融,从而表明2.5 Ca 是华北克拉通地壳重要的生长期;环斑花岗岩中锆石 Hf 同位素组成为δ_(Hf)(t)=～-5,两阶段模式年龄为 T_(DM2)=2.6～2.8Ga,表明它们来源于太古代新生地壳的部分熔融,密云环斑花岗岩侵位于华北克拉通大陆裂解、伸展环境,可能与全球古元古代未期Columbia 超大陆的裂解有关。     

额尔古纳地块太平川巨斑状花岗岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

大兴安岭北段额尔古纳地块莫尔道嘎-太平川一带分布有大量的新元古代巨斑状花岗岩,该岩体形成的确切时代及成因尚不清楚。笔者等运用LA ICP MS技术进行了锆石U Pb定年和锆石Hf同位素组成测定。锆石U Pb年龄结果揭示太平川巨斑状花岗岩形成时代为791.4 Ma。锆石Hf同位素研究显示εHf（t）为1.4~6.4,均>0,反映亏损地幔来源新生地壳物质在花岗岩的形成中起主导作用,锆石Hf单阶段的模式年龄tDM为1.09~1.28 Ga,与岩石的形成时间791.4 Ma有较长的时间间隔,表明该区花岗岩的母岩来自具有较长地壳滞留时间的地壳物质的部分熔融。结合额尔古纳已有的花岗岩锆石Hf同位素资料,认为额尔古纳地块在中、新元古代曾发生过地壳增生事件,存在1.09~1.28 Ga的中元古代晚期增生地壳。     

浑善达克沙地的碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其源区意义

通过对浑善达克沙地末次冰盛期（LGM）以来沙样的碎屑锆石原位U-Pb年龄和Hf同位素组成的分析,并与周围可能源区的岩石年龄和Hf同位素组成进行对比,发现浑善达克沙样的U-Pb年龄主要可以分为3组（2.6～2.3 Ga,2.2～1.6 Ga和显生宙100～500 Ma）.其中较老的两组和具有负εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于华北克拉通北部的燕山褶皱带,而具有正εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于中亚造山带东部.现代沙和LGM沙具有相同的锆石U-Pb年龄谱和εHf（T）组成特征.同时,与蒙古中南部和塔里木中部沙样进行对比,发现蒙古中南部沙样主要来源于中亚造山带的显生宙高山,而塔克拉玛干沙漠在锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成上与浑善达克沙地存在较大的差异,表明西部的大沙漠对东部沙地的贡献很小.     

吉林东部海西期花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征与地壳增生

东北地区古生代花岗岩分布范围非常广泛,花岗岩研究对反演地壳增生意义重大。虽然如此,东部地区古生代花岗岩的研究仍相对薄弱,需要特别关注。 LA-ICPMS U-Pb 同位素定年结果表明,本研究花岗岩体为晚中生代海西期(262Ma)岩浆活动的产物。锆石的LA-MC-ICPMS Hf 同位素研究结果显示,ε_Hf(t)范围为1.35~5.62,二阶段 Hf 模式年龄(t_DM2)范围为1.1~1.4Ga,暗示花岗岩源区物质主要来自亏损地幔,同时暗示了一次重要的地壳增生事件。     

内蒙古北山造山带花岗岩地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及地质意义

砾石滩地区位于内蒙古额济纳旗西部,晚古生代花岗岩出露广泛,是研究北山造山带晚古生代地质演化的关键地区.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年结果显示,该地区的花岗岩形成于晚石炭世,其中英云闪长岩年龄为310.8±1.4 Ma,花岗闪长岩年龄为310.3±1.4 Ma和306.0±1.2 Ma,二长花岗岩年龄为308.7±1.4 Ma.岩石学及化学成分显示其为准铝质-弱过铝质、中钾钙碱性系列岩石;稀土配分曲线呈现轻稀土元素相对富集的右倾分布特征,弱负铕异常（δEu为0.7~0.9）;岩石富集大离子亲石元素Rb、K等,具有负的Nb、Ta和Ti异常;英云闪长岩、花岗闪长岩具有不均一的ε_Hf（t）值（3.8~14.8）、（7.3~14.0）,二阶段Hf同位素模式年龄t_DMC分别为378~1 083 Ma、433~868 Ma.北山造山带北部晚石炭世英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩的形成与壳幔混合有关,产生于大洋岩石圈俯冲过程中,形成于陆缘弧环境,该过程诱发了地幔对流,因而产生了幔源岩浆底侵,并将元古宙基底岩石熔融,壳幔混合之后形成晚石炭世大规模花岗岩类.      

吉林东部大蒲柴河adakites锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义

地球化学研究表明,大蒲柴河岩体具有典型的埃达克岩特征,来自加厚下地壳的部分熔融作用.本文采用激光等离子质谱对该岩体进行了U-Pb同位素定年,结果表明该岩体为晚侏罗世(165Ma)岩浆活动的产物.锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究结果显示,ε_(Hf)(165Ma)范围为-5.02～5.43,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))范围为965～1622Ma,暗示原始母岩浆为两种不同源区岩浆的混合.另外,Hf同位素研究表明,研究区在中-新元古代时(965～1304Ma)曾经历了一次重要的地壳增生事件.     

湘南荷花坪花岗斑岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄、Hf同位素制约及地质意义

荷花坪花岗斑岩位于王仙岭岩体的东南侧,与花岗斑岩有关的矿床主要有锡石硫化物型锡矿、斑岩型锡矿和破碎带蚀变岩型锡矿三种类型。花岗斑岩中锆石的LA-MC-ICP-MS年代学研究表明,其U-Pb年龄为154～156Ma,加权平均值为(154.7±0.5)Ma(MSWD=0.085,n=21),显示为燕山早期侵位。锆石Lu-Hf同位素原位分析结果表明,176Hf/177Hf比值在0.282403～0.282597之间,εH(ft)值介于-2.84～-10.14之间,峰值在-6.5左右,Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2)在1.38Ga到1.84Ga之间,峰值在1.55Ga左右,指示岩浆为壳幔混合来源。结合区域内同期锡成矿花岗岩中的继承锆石年龄信息,认为含锡成矿花岗质岩石可能来源于中元古代基底的重熔。     

北祁连边麻沟粉砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

北祁连走廊南山边麻沟-大岔大坂一带保存了记录新元古代-晚古生代地质演化的众多构造-岩石单元。在边麻沟柴达诺岛弧花岗岩体之上, 不整合覆盖了一套由硅泥质岩、粉砂岩、杂砂岩、砾岩共同组成的浊流沉积组合, 其沉积时代缺乏可靠证据, 沉积物源区和构造属性也缺乏研究。粉砂岩中碎屑锆石具有典型岩浆锆石结构特征, 主要集中于529~484 Ma和466~442 Ma两个年龄群, 最年轻碎屑锆石为425 Ma。结合锆石Hf同位素特征和区域已有同位素年代学资料, 认为这些粉砂岩中的碎屑锆石主要来自柴达诺花岗岩体(516~505 Ma), 其次来自北祁连奥陶-志留纪岛弧中酸性岩浆岩, 少数来自寒武纪蛇绿岩及中元古代基底岩石。综合研究分析认为, 边麻沟浊积岩可能形成于志留纪弧前残余海盆环境。     

宁芜盆地浅成侵入岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究及其地质意义

宁芜火山岩盆地是长江中下游成矿带中最重要的矿集区之一,以产出玢岩型铁矿而著称。盆地内的岩浆活动产物可分为龙王山组,大王山组,姑山组和娘娘山组4个旋回火山岩及相关浅成侵入岩。本文对该盆地中凹山铁矿的成矿母岩——辉长闪长玢岩进行了精确的锆石U-Pb定年和Hf同位素组成测定。3个样品的锆石U-Pb年龄分别为(123±1)Ma,(127±3)Ma和(125±2)Ma。前人已对该盆地中火山岩开展过较多的定年工作,获得大王山组的锆石U-Pb年龄为127~131Ma。因此,与成矿密切相关的辉长闪长玢岩与第二旋回大王山组火山岩同期,形成年龄相近或略晚于火山岩。辉长闪长玢岩中锆石εHf(t)值为-6.3~-8.6,结合前人的地球化学数据,该岩石的形成可能与软流圈地幔上涌、富集岩石圈地幔熔融并与地壳物质混合有关,这一过程发生于华南约125Ma时岩石圈强烈伸展时期。同位素组成特征表明,与盆地内火山岩相比,宁芜浅成侵入岩形成过程中有更多的地壳物质加入。     

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。     

越南石溪铁矿区二长花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其成矿意义

位于印支陆块东北部长山成矿带内的越南石溪铁矿是东南亚地区最大的矽卡岩型富磁铁矿。本文对矿区与铁矿成矿有关的黑云母二长花岗岩进行了锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素研究。地球化学分析结果显示,岩体富硅(SiO2为69.82%~71.8%)、贫钙镁(TFeO/MgO比值为4.07~4.76)、弱过铝质(A/CNK为1.01~1.05),明显富集Rb、Th、Pb、Zr,亏损Ba、Sr-P和Eu-Ti,属于铝质A型花岗岩。锆石U-Pb定年结果显示,矿区Phia Bioc杂岩体中黑云母二长花岗岩侵位于257.8±2.2 Ma,属于晚二叠世。锆石的εHf(t)值为-2.6~-6.4,对应的二阶段Hf模式年龄tDM2为1296~1505 Ma。岩石地球化学特征及Hf同位素组成表明,石溪铁矿区Phia Bioc杂岩体中黑云母二长花岗岩主要形成于古老下地壳岩浆岩的部分熔融,应该形成于特提斯马江洋向长山带下俯冲时期的弧后伸展构造背景。