鞍山地区陈台沟壳岩时代归属的初步研究

鞍山市东部约8km处的陈台沟村附近,出露一套以斜长角闪岩类、石英岩类和长英质片麻岩类组成的表壳岩。长期以来，大多数地质学者一直将该表壳岩划归为鞍山群，但在岩石组合、变质变形特征和含矿性等诸多方面，都与鞍山地区公认的鞍山群明显不同，因表壳岩本身缺少准确定年的对象，难以直接测年，笔者将侵入于长英质片麻岩中的花岗岩脉中的锆石颗粒，用Kober方法和离子探针质谱计（SHRIMP）测定年龄，取得了表壳岩的沉积年龄为3376±5Ma-3357±4Ma。说明该表壳岩形成时代远老于鞍山群。     

鞍山地区铁架山花岗岩中表壳岩的碎屑锆石SHRIMP年龄及其地质意义

鞍山地区3．0Ga铁架山花岗岩是华北克拉通时代最古老、分布范围最大的钾质花岗岩，其中存在较多成熟度高的变泥沙质岩石表壳岩，其元素和Nd同位素组成与铁架山花岗岩十分相似。以往研究把它们作为铁架山花岗岩中的表壳岩包体，认为铁架山花岗岩形成于它们的部分熔融。本文利用碎屑锆石SHRIMP U—Pb定年方法对鞍山铁架山花岗岩中变泥沙质表壳岩的形成时代进行了制约，证实表壳岩形成于铁架山花岗岩之后，为遭受强烈变质变形地区变泥沙质岩石时代研究提供了一个新的实例。     

鞍山-本溪地区鞍山群含BIF表壳岩形成时代新证据:锆石SHRIMP U-Pb定年

鞍本是华北克拉通最为重要的BIF铁矿集中区之一,BIF赋存于鞍山群表壳岩中.通过对广泛分布的鞍山群表壳岩的12个样品进行锆石SHRIMP U-Pb定年,大都获得2.50~2.55 Ga岩浆锆石年龄,一些岩石中存在2.7~3.5 Ga碎屑锆石或外来锆石.一些东北部（东部）岩石记录了新太古代晚期-古元古代早期变质锆石年龄.结合前人研究成果,可得出如下结论:（1）鞍本地区广泛分布的鞍山群含BIF表壳岩形成时代为新太古代晚期;（2）鞍山群表壳岩形成于陆壳基底之上.该研究进一步支持了已有认识:鞍本为东部古陆块西缘新太古代晚期巨型BIF成矿带的重要组成部分,稳定的构造环境有利于大规模BIF形成.      

辽宁鞍山地区东山杂岩带3.3~3.1 Ga期间的岩浆作用——锆石SHRIMP U-Pb定年

报道了鞍山地区东山杂岩带奥长花岗岩和二长花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄。中粗粒奥长花岗岩中岩浆锆石的年龄为3329 Ma ± 22 Ma (MSWD=9.6),存在年龄为3687~3784 Ma的残余锆石。细粒奥长花岗岩和二长花岗岩中岩浆锆石的年龄分别为3141 Ma ± 8 Ma (MSWD=1.5)和3142 Ma ± 5 Ma (MSWD=0.35)。研究表明,约~3.3 Ga和3.1 Ga是鞍山地区2个重要的地壳演化阶段。     

鞍山地区铁架山花岗岩及表壳岩的锆石SHRIMP年代学和Hf同位素组成

辽宁鞍山中太古代铁架山花岗岩是华北克拉通时代最古老、分布范围最大的富钾质花岗岩。具相对高钾(4.77～5.75%)低钠(3.16～3.52%)、强烈负铕负钡异常(Eu/Eu*=0.40～0.51,Ba/Ba*=0.15～0.26)的组成特征,且高t_(DM)(Nd) (3.42～3.38Ga),低ε_(Nd)(t)(-3.61～-2.51)。花岗岩样品A9837和A0433岩浆锆石年龄分别为2992±10Ma和2983±10Ma。结合前人定年结果,可把铁架山花岗岩主体形成时代限制在2.96～2.99Ga之间。另一花岗岩样品A9825岩浆锆石年龄为2914±4Ma,可能代表了铁架山花岗岩形成后局部深熔作用的时代。首次在铁架山花岗岩中获得残余锆石年龄,其最大达3759Ma。2个花岗岩样品(A9837,A9825)岩浆锆石的t_(DM)(Hf)和ε_(Hf)(t)分别为3.48～3.32Ga和-7.85～-2.29.残余锆石的t_(DM)(Hf)和ε_(Hf)(t)分别为3.89～3.47Ga和-19.5～-6.2。这些资料为铁架山花岗岩形成于古老陆壳物质再循环提供了直接证据。存在于铁架山花岗岩中的表壳岩主要为变质沉积岩,其地球化学组成特征与铁架山花岗岩类似。3个变质沉积岩样品(A9819,A0435,A0436)的碎屑锆石年龄大都为～3.0Ga,其中2个样品(A0435,A0436)的碎屑锆石ε_(Hf)(t)和t_(DM)(Hf)分别为-9.93～-2.29和3672～3297Ma,与铁架山花岗岩中的岩浆锆石类似。表明这些变质沉积岩形成于铁架山花岗岩之后,而不是以前认为的那样为铁架山花岗岩中的包体。     

辽宁鞍山地区东山杂岩带3.3～3.1Ga期间的岩浆作用——锆石SHRIMP U-Pb定年

报道了鞍山地区东山杂岩带奥长花岗岩和二长花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄。中粗粒奥长花岗岩中岩浆锆石的年龄为3329Ma±22Ma（MSWD=9.6）,存在年龄为3687~3784Ma的残余锆石。细粒奥长花岗岩和二长花岗岩中岩浆锆石的年龄分别为3141Ma±8Ma（MSWD=1.5）和3142Ma±5Ma（MSWD=0.35）。表明约3.3Ga和3.1Ga是鞍山地区2个重要的地壳演化阶段。     

鞍山地区太古宙地壳地构造演化序列

鞍山地区的太古宙变质岩，主要由花岗质岩石（约占９０％）和表壳岩（含铁岩系）组成。其中花岗岩包括铁加山花岗岩和弓长岭花岗岩，表壳岩由磁铁石英岩和绢云绿泥石石英片岩组成。表壳岩沉积年龄大于３０００Ｍａ，铁架山花岗岩侵位于２９００Ｍａ，稍后却发生第一幕韧性变形，在铁架山花岗岩中发育了ＮＥ走向片麻理，在表壳岩中形成同斜被迫褶皱及轴面片理Ｓ１。２６００Ｍａ左右弓长岭花岗岩侵位，稍后又发生第二幕韧性变形，产生     

北秦岭西段吕梁期构造岩浆事件的年代学及其构造意义

北秦岭造山带西段宝鸡地区首次识别出中元古代早期的花岗岩体——陕西太白岩基巩坚沟变形侵入体和宝鸡岩基胡店变形侵入体,原岩均为中细粒二长花岗岩。依据锆石CL影像特征,结合锆石成因分析,进行锆石微区U-Pb同位素LA-ICPMS（激光剥蚀等离子体质谱）测定,分别获得1741Ma±12Ma和1770 Ma±13Ma的岩浆结晶年龄。岩石地球化学资料均显示变形侵入体形成于板块边缘的俯冲-碰撞构造环境,岩浆源于部分熔融的地壳物质,应代表北秦岭造山带西段中元古代早期一次强烈的构造岩浆事件。太白巩坚沟和宝鸡胡店变形侵入体的测年结果和陕西凤县红花铺英云闪长岩中捕获锆石的年龄信息（1765 Ma±8Ma）,为较精确地限定北秦岭西段吕梁期构造岩浆事件的时限提供了依据。在分析北秦岭造山带西段早期构造属性的基础上,提出近1.8Ga的构造岩浆事件可能是Columbia 超大陆汇聚在北秦岭造山带西段的响应。     

西准噶尔萨吾尔地区早古生代火山岩的发现及其意义

萨吾尔地区位于西准噶尔北部,是以出露泥盆-石炭系火山碎屑-沉积岩为特征的构造单元。本次工作测得萨吾尔西南部铁普克玄武安山岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为427.6±4.2Ma,形成于中志留世;同时测得侵入该玄武安山岩内的花岗斑岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为387.2±2.9Ma,是中泥盆世的中酸性岩浆作用。本文首次报道了萨吾尔地区存在早古生代岩浆活动的年龄证据。与邻近的塔尔巴哈台和谢米斯台地区代岩浆作用的时空分布对比显示,塔尔巴哈台-萨吾尔和谢米斯台两个地质单元在早古生代可能具有一致的成岩背景。     

内蒙古大青山地区古元古代早期榴云片麻岩(大青山表壳岩)深熔作用:地质、锆石年代学和地球化学研究

大青山位于华北克拉通西部孔兹岩带中段,古元古代晚期孔兹岩系(上乌拉山岩群)十分发育。近年来,在上乌拉山岩群中分辨出一套古元古代早期变质碎屑沉积岩(大青山表壳岩,榴云片麻岩),它们遭受强烈变质变形和深熔作用改造,形成古元古代早期石榴石花岗岩。包头哈德门沟是古元古代早期榴云片麻岩典型出露区,并有古元古代早期石榴石花岗岩(哈德门沟石榴石花岗岩)形成。由榴云片麻岩经深熔榴云片麻岩再到石榴石花岗岩,浅色体增多,石榴石增多且颗粒增大,黑云母减少,石榴石包裹黑云母、石英、斜长石等矿物。石榴石岩的锆石呈浑圆状,普遍具核-幔-边或核-边结构,碎屑锆石年龄为~2.5Ga,变质锆石年龄为~2.45Ga和~1.90Ga。锆石形态、内部结构和年龄与榴云片麻岩、深熔榴云片麻岩和石榴石花岗岩中的锆石类似,但记录了古元古代晚期变质事件年龄。石榴石花岗岩与榴云片麻岩和深熔榴云片麻岩的地球化学组成特征总体上类似,高Al2O3含量和FeO T/MgO比值,CaO含量和K2O/Na2O比值存在较大变化,富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P和Ti。研究表明:1)浅色体和石榴石花岗岩中的石榴石是黑云母转熔的产物,并非岩浆结晶形成的;2)石榴石岩是在石榴石花岗岩岩浆形成之后进一步演化过程中石榴石不断地发生运移、分异和聚集的结果;3)尽管哈德门沟石榴石花岗岩具有一定或较大的规模,但具有深熔岩浆的性质;4)石榴石花岗岩地球化学组成变化与熔融母岩组成变化和深熔及岩浆演化过程中残余矿物相石榴石、锆石局部变化有关。     

西秦岭略阳地区鱼洞子杂岩变形花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及地质意义

鱼洞子杂岩是秦岭地区最古老的复杂的地质体。前人对鱼洞子杂岩不同的地质体采用多种方法进行了年龄测定,但结果差异较大,且总体测试精度不高。依据锆石CL影像的特征,结合锆石成因分析和锆石微区的U-Pb同位素,进行了LA-ICP-MS测定,在鱼洞子杂岩糜棱岩化细粒黑云母花岗岩和强片理化黑云母花岗岩中分别获得2661Ma±17Ma和2703Ma±26Ma的岩浆结晶年龄,同时在糜棱岩化细粒黑云母花岗岩中获得2647Ma±65Ma的变质锆石年龄。其中2703Ma±26Ma是秦岭造山带目前发现的最古老的侵入岩的形成年龄,为研究秦岭造山带早前寒武纪构造岩浆事件和地球早期的形成演化提供了新的资料。     

中国东南部黄山运动及其花岗质岩浆活动与成矿作用

中国东南部存在着一系列早白垩世中—晚期I型花岗岩与A型花岗岩复合在一起的北东向岩带。本研究选取这些岩带中的苏州、黄山、灵山和福州I型花岗岩与A2型花岗岩组合的复式岩体,对它们开展岩相学、岩石化学和锆石学的系统研究,从而首次确定：① 作为复式花岗岩体中主体相的岩性为（含普通角闪石）黑云母二长花岗岩（为典型的I型花岗岩）,由弱分异的壳源花岗岩浆结晶而成,其锆石U-Pb年龄的平均值为127.1±1.8 Ma,代表同造山花岗岩的定位年龄;② 作为复式花岗岩体中补体相的岩性为铁锂云母/白云母碱长花岗岩（为典型的A2型花岗岩）,由与主体花岗岩同源的高分异花岗岩浆结晶而成,其锆石U- Pb年龄的平均值为105.4±1.3 Ma,代表造山后花岗岩的定位年龄;③ 与这些复式花岗岩体伴生的岩浆热液矿床中的锆石U- Pb年龄的平均值为106.4±2.3 Ma,代表中国东南部一次大规模成矿作用的时代。结合上述研究结果、中国东南部构造地质资料和花岗岩浆活动及其成矿作用的年代学数据,笔者认为,库拉板块于早白垩世初期向欧亚大陆的俯冲作用引起中国东南部地壳深部I型花岗岩浆房的形成和部分I型花岗岩浆上升定位;挤压高峰后,深部岩浆房中巨量的I型花岗岩浆开始漫长的分离结晶作用,导致岩浆房上部出现高度富集成矿物质的残余岩浆;至早白垩世末期,中国东南部的构造环境进入伸展高峰期,深部岩浆房中高度分异的、体量极小的残余岩浆沿着张性断裂被动侵位;由于压力和温度的骤减,上升过程中的残余花岗岩浆发生流体—熔体溶离作用而分解为含大量成矿物质的硅质流体和碱性过铝质熔体,前者形成石英脉型矿床（或云英岩型/矽卡岩型矿床）,后者形成A2型花岗岩。造成中国东南部上述花岗质岩浆活动及其成矿作用的驱动力来源于一次新的造山作用——本文命名其为“黄山运动”,该造山作用具有两个标志性的时间节点：以同造山花岗岩（即I型花岗岩）的定位年龄（~127 Ma）为代表的挤压作用高峰期和以造山后花岗岩（即A2型花岗岩）的定位年龄（~105 Ma）为代表的伸展作用高峰期,两者之间的转换（即构造环境由挤压转变为伸展）出现在~110 Ma。显然,通过严格地组合构造—岩浆—成矿三种不同的地质事件于一体,本研究恰好地揭示了中国东南部在早白垩世中—晚期的基本地质特征。     

中国东南部黄山运动及其花岗质岩浆活动与成矿作用

中国东南部存在着一系列早白垩世中—晚期I型花岗岩与A型花岗岩复合在一起的北东向岩带。本研究选取这些岩带中的苏州、黄山、灵山和福州I型花岗岩与A2型花岗岩组合的复式岩体,对它们开展岩相学、岩石化学和锆石学的系统研究,从而首次确定：① 作为复式花岗岩体中主体相的岩性为（含普通角闪石）黑云母二长花岗岩（为典型的I型花岗岩）,由弱分异的壳源花岗岩浆结晶而成,其锆石U- Pb年龄的平均值为127. 1±1. 8 Ma,代表同造山花岗岩的定位年龄;② 作为复式花岗岩体中补体相的岩性为铁锂云母/白云母碱长花岗岩（为典型的A2型花岗岩）,由与主体花岗岩同源的高分异花岗岩浆结晶而成,其锆石U- Pb年龄的平均值为105. 4±1. 3 Ma,代表造山后花岗岩的定位年龄;③ 与这些复式花岗岩体伴生的岩浆热液矿床中的锆石U- Pb年龄的平均值为106. 4±2. 3 Ma,代表中国东南部一次大规模成矿作用的时代。结合上述研究结果、中国东南部构造地质资料和花岗岩浆活动及其成矿作用的年代学数据,笔者认为,库拉板块于早白垩世初期向欧亚大陆的俯冲作用引起中国东南部地壳深部I型花岗岩浆房的形成和部分I型花岗岩浆上升定位;挤压高峰后,深部岩浆房中巨量的I型花岗岩浆开始漫长的分离结晶作用,导致岩浆房上部出现高度富集成矿物质的残余岩浆;至早白垩世末期,中国东南部的构造环境进入伸展高峰期,深部岩浆房中高度分异的、体量极小的残余岩浆沿着张性断裂被动侵位;由于压力和温度的骤减,上升过程中的残余花岗岩浆发生流体—熔体溶离作用而分解为含大量成矿物质的硅质流体和碱性过铝质熔体,前者形成石英脉型矿床（或云英岩型/矽卡岩型矿床）,后者形成A2型花岗岩。造成中国东南部上述花岗质岩浆活动及其成矿作用的驱动力来源于一次新的造山作用——笔者命名其为“黄山运动”,该造山作用具有两个标志性的时间节点：以同造山花岗岩（即I型花岗岩）的定位年龄（??127 Ma）为代表的挤压作用高峰期和以造山后花岗岩（即A2型花岗岩）的定位年龄（??105 Ma）为代表的伸展作用高峰期,两者之间的转换（即构造环境由挤压转变为伸展）出现在??110 Ma。显然,通过严格地组合构造—岩浆—成矿3种不同的地质事件于一体,本研究恰好地揭示了中国东南部在早白垩世中—晚期的基本地质特征。     

牡丹江－鸡西花岗岩类同位素地质年代学研究

牡丹江－鸡西一带有许多花岗岩类出露，其中具代表性的为柴河、石场、光复屯、岗子沟岩体等。过去人们一直将其认作元古代花岗岩体。作者采用单颗粒锆石逐层蒸发－沉积测年法，对区内包括上述岩体在内的花岗岩、花岗斑岩、混合岩及花岗质脉体，分别选其中锆石，进行年龄测定。结果表明：区内花岗岩类的侵位及混合岩化作用主要发生于２９０－２５０Ｍａ的华力西造山阶段，部分花岗岩可能形成于４８８－４０９Ｍａ的加里东期，而不形成于元古代；同时根据花岗岩和混合岩中获得的２８７１±８Ｍａ和１１３４±１４Ｍａ继承锆石的年龄数据，认为八面通杂岩两侧均存在前寒武纪变质基底。     

南苏鲁晚中生代花岗岩的形成年龄及源区

本文对苏鲁造山带西南端(南苏鲁)的中生代花岗岩采用激光探针等离子体质谱(LA-ICP-MS)方法进行了年代学测定,李埝岩体为122±5Ma(6个测点的加权平均值),抗日山岩体的年龄为119±2Ma(5个测点的加权平均值),这些结果表明,南苏鲁地区的花岗岩主要形成于燕山期,相当于早白垩世。两个花岗岩体中还分别检测出新元古代的锆石,年龄范围为751~639Ma,表明有新元古代的岩石参与了中生代花岗岩的形成。花岗岩与围岩花岗质片麻岩地球化学和Sr-Nd同位素以及锆石特征的对比表明,经历超高压变质的花岗质片麻岩不是中生代花岗岩的主要源岩。花岗岩中存在暗色包体,结合该地区存在大量同时代的幔源岩浆活动,推测壳幔岩浆的混合可能是南苏鲁花岗岩形成的主要方式。     

东昆仑早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)方法,对东昆仑五龙沟地区花岗岩样品进行了锆石 U-Pb 定年研究。结果表明,黄龙沟中部的糜棱岩化二长花岗岩(B20-14)中岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(417.7±2.0) Ma,黄龙沟上部的糜棱岩化二长花岗岩(B21-2)中岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(419.7±2.3) Ma,深水潭粗中粒二长花岗岩(B20-8)中岩浆锆石206Pb/238U 年龄平均值为(419.9±2.0) Ma,红旗沟中部的粗中粒二长花岗岩(B25-9)岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(419.0±2.0) Ma。它们代表了五龙沟地区所研究花岗岩的形成年龄,其形成时代均为晚志留世,记录了东昆仑早古生代的岩浆活动。本文获得的东昆仑五龙沟地区的晚志留世花岗岩可能与东昆仑早古生代洋盆闭合后的碰撞造山作用有关。花岗岩中1861 Ma、1666 Ma古元古代继承锆石的发现,表明东昆仑造山带的基底物质为古元古代。     

蚌埠隆起区花岗岩形成时代及岩浆源区性质:锆石 LA-ICPMS U-Pb定年与示踪

蚌埠隆起区西庐山及女山花岗岩中岩浆锆石 206Pb/238U加权平均年龄分别为 (129.3± 4.8)Ma( n=7)和 (130.1± 3.2)Ma( n=9),这表明岩体的形成时代为早白垩世早期;曹山二长花岗岩和蚂蚁山花岗岩中岩浆锆石 206Pb/238U加权平均年龄分别为 (110.3± 2.8)Ma( n=17)和 (115.8± 3.1)Ma( n=18),其形成时代为早白垩世晚期.岩体的岩相学和具有震荡环带岩浆锆石的存在表明该类花岗岩均为岩浆结晶的产物,而非混合岩化成因.西庐山和女山花岗岩中新元古代岩浆锆石和印支期变质锆石的存在以及太古宙和古元古代继承锆石的存在暗示岩浆源区既有扬子地块基底物质又有华北地块基底物质,其中某些遭受了超高压变质作用的改造.蚌埠隆起区深部地壳中扬子地块基底物质的存在与扬子地块沿郯庐断裂带于北西方向俯冲于华北地块之下的地质事实相吻合.     

北祁连洋早古生代双向俯冲的花岗岩证据

笔者主要对北祁连山中段的牛心山岩体、民乐窑沟岩体进行了锆石SHRIMP定年研究。结果表明：牛心山花岗岩的年龄为476Ma，民乐窑沟花岗闪长岩的年龄为463Ma。岩石地球化学显示．两岩体均具有大陆活动边缘的岩浆作用特征，结合岩体产出的区域构造位置及区域地质资料，笔者认为早古生代北祁连洋板块分别发生了向南、向北俯冲，其中向南俯冲形成牛心山花岗岩（476Ma），向北俯冲，形成了民乐窑沟花岗岩侵入体（463Ma）。     

吕梁地区18亿年的后造山花岗岩:同位素年代和地球化学制约

对吕梁地区的芦芽山辉石石英二长岩和云中山花岗岩进行了全岩主量和微量元素分析 ,锆石SHRIMP的U -Pb同位素年龄分析。结果表明 ,芦芽山辉石石英二长岩和云中山花岗岩在Y +Nb对Rb和Y对Nb图解中均位于板内花岗岩区 ,在花岗岩的R1-R2图解上 ,芦芽山含辉石石英二长岩位于后碰撞隆升 (post collisionuplift)花岗岩区 ,云中山花岗岩位于晚造山 (lateorogenic)花岗岩区 ,它们都属于后造山花岗岩。芦芽山辉石石英二长岩的锆石SHRIMPU -Pb年龄为 1794±13Ma ,云中山花岗岩的年龄为 180 1± 11Ma。 18亿年后造山花岗岩的确定 ,为确定古元古代末造山运动结束的时间提供了直接的证据     

秦岭南召岩体中花岗岩脉的锆石U-Pb定年:对燕山期构造环境的约束

通常认为,花岗岩体中的花岗岩脉与岩体是同一次岩浆活动的产物,是深部演化的岩浆沿着岩体的裂缝侵入后冷凝形成的。南召岩体位于北秦岭东部,近年来在岩体中发现一条宽约5 m的花岗岩脉。岩脉呈紫红色,斑状结构,斑晶为石英。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年得出该岩脉的形成时间为(119.6±0.7)Ma,与岩体的年龄(452.3±6.2)Ma相差很大。锆石Hf同位素测试结果表明,岩脉的源岩可能主要是新生地壳,结合地球化学研究分析得出该岩脉呈现I型花岗岩的特性。该岩脉的年龄、Hf同位素和地球化学特征同邻近的伏牛山岩体相近,推测岩脉的源岩可能和伏牛山岩体的源岩相同。根据研究结果及区域地质构造分析,认为燕山期由于太平洋板块的俯冲作用和陆內拉张作用,导致扬子板块及华北板块沿秦岭造山带形成一系列断裂。岩浆沿着断裂上侵,大部分形成了伏牛山岩体,小部分沿着周围的裂隙侵入形成岩脉,并在侵位的过程中与寄主岩发生物质交换。