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.     

大兴安岭北段小柯勒河花岗斑岩脉成因及地质意义:锆石U-Pb年龄、岩石地球化学及Hf同位素制约

为了探讨大兴安岭北段小柯勒河花岗斑岩脉的岩石成因、构造背景及地质意义,本文对其进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学与Hf同位素的研究。岩石地球化学结果显示：花岗斑岩富硅（w（SiO₂）为69.85%~70.48%）、富碱（w（Na₂O+K₂O）为9.74%~9.89%）,贫镁（w（MgO）为0.34%~0.40%）、贫钙（w（CaO）为1.04%~1.20%）,A/CNK为0.98~1.02,属于准铝质-弱过铝质系列岩石;具有轻稀土元素富集和重稀土元素亏损的特征,中等Eu负异常,富集大离子亲石元素Rb、K和高场强元素Th、U、Hf、Zr,亏损大离子亲石元素Sr、Ba和高场强元素Nb、Ta、Ti、P。花岗斑岩中的10⁴Ga/Al值为2.32~3.68,分异指数I_D为87.63~89.01。综合分析认为小柯勒河花岗斑岩属于分异的I型花岗岩。花岗斑岩锆石U-Pb加权平均年龄为（124.0±0.6）Ma,属于早白垩世晚期。锆石ε_Hf（t）值为0.5~3.3,二阶段Hf同位素模式年龄T_DM2为1 150~970 Ma。结合岩石地球化学特征分析认为花岗斑岩源岩为由亏损地幔衍生的中-新元古代新增生地壳部分熔融的产物,并有少量古老地壳物质的加入。该花岗斑岩形成于早白垩世晚期蒙古-鄂霍茨克洋闭合背景下的伸展环境,此时太平洋板块持续向欧亚大陆俯冲,但对本区影响有限。     

大兴安岭北段博克图地区晚石炭世花岗岩的成因:来自锆石U—Pb年龄、地球化学及Lu—Hf同位素证据

大兴安岭北段博克图地区高吉山岩体的岩石类型为碱长花岗岩,LA—ICP—MS锆石U—Pb定年结果表明高吉山岩体形成于晚石炭世(～311 Ma)。地球化学数据显示碱长花岗岩具有高硅,富钾,贫铁、镁的特点,且轻重稀土元素分馏作用明显[(La/Yb)_N=5. 00～14. 19],相对富集大离子亲石元素(Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)及P元素等,具有负铕异常(Eu/Eu~*)=0. 47～0. 72,∑REE为49. 07×10~(-6)～139. 30×10~(-6),LREE/HREE=7. 93～13. 98。锆石Lu—Hf同位素特征显示碱长花岗岩具有正的ε_(Hf)(t)值(+8. 46～+12. 94),和较年轻的Hf二阶段模式年龄(t_(DM2)=501～783 Ma)。结合相关区域地质研究,认为大兴安岭北段晚石炭世高吉山岩体是新元古代从亏损地幔中新增生地壳物质的部分熔融的产物,可能与古亚洲洋的俯冲作用有关。     

大兴安岭中段塔尔气地区早白垩世花岗岩成因及形成构造环境

通过大兴安岭中段塔尔气地区三道桥和桑多尔岩体全岩地球化学、年代学和锆石Lu-Hf同位素资料,探讨了其形成时代、岩石成因、源区性质等方面问题。三道桥和桑多尔岩体分别由正长花岗岩和二长花岗岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明三道桥和桑多尔岩体均形成于早白垩世,其年龄分别为143 Ma和141 Ma。岩石地球化学分析结果显示,三道桥和桑多尔岩体均为高钾钙碱性的I型花岗岩,具有相似的岩浆源区。上述两岩体的锆石ε_(Hf)(t)值为正值(分别为4.9~9.3和2.1~8.1),具较年轻的二阶段Hf模式年龄(t_(DM2)=598~882 Ma,676~1 062 Ma),暗示其源于新元古代—显生宙期间新增生地壳物质的部分熔融。结合区域研究资料,认为三道桥和桑多尔岩体的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展密切相关。     

西藏羌塘南缘热那错早白垩世流纹岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素及其意义

在青藏高原的演化历史中,班公湖-怒江洋的俯冲方向一直存在争议。现有的岩浆作用时空展布表明,大量早白垩的岩浆作用分布在班公湖-怒江缝合带(以下简称为班怒带)以南,但是近年来在该缝合带以北也发现了少量同时代的岩浆作用。本文研究了靠近班公湖-怒江蛇绿岩带以北、改则县北部热那错地区的流纹岩,获得了岩石的锆石U-Pb年龄和Hf同位素成分。热那错流纹岩年龄为~110Ma,与相邻地区报道的岩浆岩活动和缝合带以南的北拉萨地体地区大范围出露的早白垩世岩浆岩同期产出。岩石具有不均一且偏正的ε_Hf(t)特征,与北拉萨地体同期岩浆岩Hf同位素成分相似。本文综合考虑了班怒带两侧发育同期岩浆活动、且南侧极大量而北侧很少量发育的特征,认为热那错流纹岩的成因可以置于班公湖-怒江洋向南俯冲的总体模式中,南向俯冲的班公湖怒江岩石圈在~110Ma发生板片断离,可以同时解释分布于缝合带两侧的早白垩世岩浆活动。     

上黑龙江盆地虎拉林早白垩世岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素及地球化学特征研究

上黑龙江盆地虎拉林金矿床位于兴蒙造山带东段大兴安岭北部额尔古纳微地块北缘,夹持于蒙古鄂霍茨克缝合带与得尔布干断裂之间,其矿体主要赋存于隐爆角砾岩中,与早白垩世岩浆活动形成的花岗斑岩、石英斑岩关系密切。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得花岗斑岩岩体结晶年龄为141.7±1.1 Ma(MSWD=0.086)、石英斑岩(2件)岩体结晶年龄为144.9±0.56Ma(MSWD=0.580)和142.6±0.74 Ma(MSWD=0.077),两者均为早白垩世岩浆活动产物。两岩体锆石ε_Hf(t)分别介于-4.14～0.16、-2.25～1.37,且大部分数据位于球粒陨石演化线之下,两阶段模式年龄(t_DM2)分别为987.08～1259.04 Ma、908.38～1138.56 Ma。岩石地球化学特征显示,花岗斑岩w(SiO₂)为66.21%～66.70%,w(Al₂O₃)为15.18%～15.45%,w(Na₂O+K₂O)为7...     

保山地块北部晚白垩世岩浆岩成因及其构造指示：全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

滇西保山地块晚白垩世-古近纪岩浆活动代表了新特提斯演化阶段的一次重要岩浆事件,其岩浆岩成因、源区属性及地球动力学背景尚不明确。本文对出露于保山地块北部漕涧地区的花岗岩类进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究。2件样品锆石U-Pb年龄结果分别为73.32±0.19Ma(MSWD=0.68)和73.44±0.20Ma(MSWD=1.3)。岩体具有高硅(SiO2=73.76%~74.74%)、富碱(K2O+Na2O=8.14%~8.62%)、过铝质(A/CNK=1.15~1.23)特征,在SiO2-K2O岩石判别图解上属钾玄岩系列;明显富集Rb、U及Th等大离子亲石元素和Pb,相对亏损Nb、Ta及Ti等高场强元素;具有强烈的轻重稀土分馏(LREE/HREE=8.5~15.1),球粒陨石标准化配分曲线表现出明显的负Eu异常(δEu=0.29~0.43)特征。锆石εHf(t)值十分集中(-5.0~-3.5),对应的Hf同位素地壳模式年龄tC DM为1352~1496Ma。这些地化特征和Hf同位素组成综合表明槽涧岩体属于晚白垩世S型花岗岩,其可能来源于保山地块中元古代地壳基底的深熔作用,物质来源为富黏土的泥质岩。构造环境判别图解中样品均落入同碰撞花岗岩区域。综合研究表明,保山地块发育有85~83Ma、~73Ma和66~60Ma三期过铝质花岗岩类,预示该地区在晚白垩世-古新世存在持续的地壳伸展减压作用。基于区域大地构造背景,本文提出了如下岩浆岩形成构造演化过程:(1)早白垩世中特提斯洋的闭合导致保山地块西侧地壳增厚;(2)晚白垩世新特提斯洋板片北东向俯冲过程中可能发生过海沟回撤作用,导致先存加厚地壳发生减压熔融,岩浆上侵形成漕涧岩体。综合对比西藏冈底斯岩浆带和腾冲地块同一时代花岗岩锆石Hf同位素数据,表明保山地块基底属性明显不同于腾冲地块和拉萨地块南部。     

大兴安岭北段新林战备村地区早白垩世火成岩年代学、地球化学及大地构造意义

大兴安岭北段新林战备村地区广泛发育晚中生代火山岩及花岗岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb测得战备村花岗岩体侵位年龄为121.0±0.8 Ma,其周围出露的白音高老组流纹岩喷发年龄为136.9±1.3 Ma,二者均形成于早白垩世。地球化学特征上,二者均属于过铝质高钾钙碱性-钾玄质系列,高SiO_2,富K_2O、Na_2O,低Mg、Ti,微量元素富集大离子亲石元素Rb、K、Ba及LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti及HREE,轻重稀土明显分异((La/Yb)_N=11~23.2),具中等-弱的Eu负异常(δEu=0.35~0.82),二者具同源岩浆演化的特征。结合前人研究结果,新林战备村地区早白垩世火成岩形成于后造山或碰撞后的构造环境,代表了伸展的大地构造背景,这些火成岩产出可能与蒙古—鄂霍茨克洋中侏罗世至早白垩世闭合造山后的伸展作用有关。     

福建紫金山矿田黑云母花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成

紫金山矿田位于华南褶皱系东部,闽西南凹陷西南部,是我国大型-超大型浅成低温热液铜金矿床,区内发现多个与岩浆活动密切相关的金、银、铜等金属矿床.对紫金山矿田东南矿段与成矿密切相关的细粒黑云母花岗岩开展了详细野外地质调查、岩相学和锆石稀土元素、U-Pb年代学和Hf同位素研究.LA-ICP-MS法获得细粒黑云母花岗岩中岩浆结晶锆石206Pb/238U-207Pb/235U谐和年龄为109.5±1.9 Ma（MSWD=0.74,N=16）,206Pb/238U加权平均年龄为107.44±0.94 Ma（MSWD=1.06,N=16）,二者在误差范围内结果一致,结合锆石稀土元素和岩浆振荡环带特征及Th/U比值,上述年龄结果可代表岩石的结晶年龄,表明细粒黑云母花岗岩侵位于燕山期早白垩世.细粒黑云母花岗岩锆石Hf同位素初始比值ε_Hf（t）均为负,介于-4.99~-1.06（平均值为-2.99）;两阶段Hf模式年龄（t_DM2）介于1 233.7~1 485.4 Ma（平均值为1 362.4 Ma）.样品的ε_Hf（t）、Hf同位素地壳模式年龄分布范围变化较小,暗示岩体的岩浆来源具有较为均一的锆石Hf同位素组成.紫金山矿田东南矿段早白垩世花岗岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征,反映了闽西南早白垩世的岩浆成矿活动时间和源区特征,其成因与中国东南部岩石圈伸展减薄和壳源物质参与岩浆形成演化密切相关.      

滇西三江地区临沧花岗岩的岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

位于滇西三江地区南澜沧江带的临沧花岗岩,其岩石类型主要为黑云母二长花岗岩,研究结果表明,该花岗岩的SiO2含量为66.84%～73.99%,平均为69.72%,K2O/Na2O值高,为1.42～30.1,平均为8.66,Al2O3含量为12.94%～15.23%,平均为14.44%,铝饱和指数A/CNK为1.06～8.59,平均为2.61,大部分大于1.1,为高钾钙碱性过铝-强过铝花岗岩。岩石总体上富集大离子亲石元素和Pb,明显亏损高场强元素。稀土总量198.2×10-6～359.2×10-6,平均为252.5×10-6,具有明显的轻稀土富集,重稀土亏损的特征,(La/Yb)N为7.87～17.62,平均11.19,δEu为0.34～0.57,平均0.48,球粒陨石标准化配分模式显示明显的负Eu异常。两件样品的锆石U-Pb年龄分别为219.19±0.99Ma和219.69±0.67Ma,属晚三叠世。SiO2-P2O5、SiO2-Zr判别图、K2O-Na2O判别图、ACF图解等花岗岩成因类型判别图指示临沧花岗岩为S型花岗岩,其物质来源为贫粘土的砂屑岩。微量元素Rb-Y+Nd判别图中,临沧花岗岩体投影点全部落入后碰撞花岗岩区。在Sr-Yb判别图中,投影点大部分落入低Sr高Yb型花岗岩区,与我国东南沿海花岗岩特征一致,应形成于挤压向伸展转换的后碰撞阶段。锆石Hf同位素组成比较均一,εHf(t)均为负值(集中于-14～-11之间),Hf地壳模式年龄集中于1.95～2.15Ga,推断其为古老地壳部分熔融的产物。结合锆石定年结果及岩体产出的区域地质背景,我们认为临沧花岗岩形成于缅泰马陆块与思茅地块大陆碰撞造山过程的后碰撞阶段,应形成于晚三叠世。     

大兴安岭中北段莫尔道嘎地区含矿斑岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及成矿意义

处于大兴安岭中北段额尔古纳地块的莫尔道嘎地区发育大量花岗质岩石,本文报道了该地区与斑岩钼矿有关的花岗斑岩、花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征。锆石的LA-ICPMSU-Pb年龄测试结果显示,太平川含矿斑岩体的形成年龄分别为183.6、193.7和199.1Ma,表明花岗岩主要形成于早侏罗世,可能代表蒙古-鄂霍茨克洋闭合阶段的岩浆侵入事件。锆石的Hf同位素研究显示,3件含矿斑岩样品锆石εHf(t)分别为-3.2～0.4、-3.1～1.8和-3.7～-1.1,两阶段模式年龄分别为1322、1276和1394Ma,岩浆起源于中新元古代增生的地壳物质。结合额尔古纳地块已有的花岗岩锆石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,增生的地壳物质于早侏罗世发生熔融,形成花岗质岩浆并成矿。太平川含矿斑岩具有与乌奴格吐山含矿斑岩相似的大地构造背景、岩石地球化学特征和岩石年龄,推测太平川斑岩钼矿的成矿年代大致在195～180Ma。     

小兴安岭东南部晨明地区早古生代花岗岩锆石U ——Pb 年龄及岩石地球化学特征

晨明岩体位于小兴安岭东南段,其岩石组合为花岗闪长岩和二长花岗岩。所测定样品中的锆石均具有振荡生长环带,结合Th /U 比值,表明这些锆石为岩浆成因,LA--ICP MS U--Pb 测年结果显示,其形成时代分别为432. 8 ± 1. 2 Ma 和431. 9 ± 1. 7 Ma,即早志留世。晨明岩体的地球化学特征显示,其属于高钾钙碱性系列,ACNK 值为1. 16 ～ 1. 40,属于过铝质花岗岩; 微量元素表现出富集大离子亲石元素( Rb、Ba、U 和Th) 和轻稀土元素,亏损高场强元素( Nb、Ta、Ti) 和P、Sr 以及重稀土元素。上述地球化学特征暗示其主要来源于下地壳物质的部分熔融,样品的过铝质特征暗示其形成于陆壳加厚环境。结合前人研究成果,认为晨明岩体形成于松嫩地块和佳木斯地块的碰撞拼合环境,即松嫩地块和佳木斯地块可能在早志留世碰撞拼合。     

大兴安岭东北部侏罗纪花岗质岩石的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因

大兴安岭东北部花岗岩锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄测定结果表明,前人划分的元古代、早古生代和晚古生代的花岗岩有相当一部分是侏罗纪花岗岩.根据时间先后关系,可将本区侏罗纪花岗岩的侵位顺序划分为早、晚两期,其锆石U-Pb年龄分别为188～190 Ma和171～181 Ma,这些侏罗纪花岗岩的年龄数据与东北其它地区侏罗纪花岗岩完全可以对比.在地球化学特征上可以将这些花岗质岩石划分为低Sr高Yb型和高Sr低Yb型两类,它们有相同或相似的源岩组成而起源的深度不同,早期侵入的花岗岩为低Sr高Yb型,起源于压力较低的中地壳,而晚期侵入的花岗岩为高Sr低Yb型,类似于＂C＂型埃达克岩,起源于压力较高的下地壳.锆石Hf同位素成分特征表明,侏罗纪花岗岩的源区物质主要为新元古代和显生宙期间增生的地壳物质及两期增生地壳物质的混合物.本区侏罗纪花岗岩以花岗闪长岩-二长花岗岩为主,为准铝质或弱过铝质、高钾钙碱性系列的Ⅰ型花岗岩,具有类似于活动大陆边缘花岗岩的岩石组合特征,属于呈北北东向带状展布的中国东北地区侏罗纪花岗岩带的一部分,其形成与古太平洋板块的俯冲作用有关.     

西秦岭天水地区志留纪利桥花岗岩的岩石成因——来自地球化学和锆石U-Pb年代学与Hf同位素的约束

花岗岩在探讨大陆地壳生长与演化、造山带的形成及地球动力学演化等方面具有重要的意义。西秦岭天水地区利桥花岗岩主要由斜长石、石英、钾长石和黑云母等矿物组成,锆石U-Pb年代学表明岩体结晶年龄为439±3 Ma。利桥花岗岩具有高硅、富碱的特征,其铝饱和指数A/CNK值介于1.01～1.16之间,属于弱过铝质高钾钙碱性-钙碱性花岗岩。利桥花岗岩富集K、Ba等大离子亲石元素和La、Ce等轻稀土元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,显示具有俯冲带岛弧岩浆岩的地球化学特征。利桥花岗岩具有较低的Mg#值（25～41）,且La/Yb-La、La/Sm-La图解显示该花岗岩在形成明显与部分熔融作用相关,此外岩体中的镁铁质微粒包体和正的锆石εHf(t)值,表明这些花岗岩在形成过程中有幔源物质的贡献。结合区域地质背景,我们认为利桥花岗岩是弧-陆碰撞前俯冲洋壳中先存的基性岩或新生地壳发生部分熔融所致,当然也不排除其为大陆边缘弧增厚下地壳部分熔融的产物。     

Geochemistry, U-Pb Geochronology and Sr-Nd-Hf Isotopes of the Early Cretaceous Volcanic Rocks in the Northern Da Hinggan Mountains

Whole-rock geochemical, zircon U-Pb geochronological and Sr-Nd-Hf isotopic data are presented for the Early Cretaceous volcanic rocks from the northern Da Hinggan Mountains. The volcanic rocks generally display high SiO2(73.19–77.68 wt%) and Na2O+K2O(6.53–8.98 wt%) contents, with enrichment in Rb, Th, U, Pb and LREE, and depletion in Nb, Ta, P and Ti. Three rhyolite samples, one rhyolite porphyry sample, and one volcanic breccia sample yield weighted mean 206Pb/238 U ages of 135.1±1.2 Ma, 116.5±1.1 Ma, 121.9±1.0 Ma, 118.1±0.9 Ma and 116.9±1.4 Ma, respectively. All these rocks have moderate(87Sr/86Sr)i values of 0.704912 to 0.705896, slightly negative εNd(t) values of –1.4 to –0.1, and positive εHf(t) values of 3.7 to 8. Their zircon Hf and whole-rock Nd isotopic model ages range from 594 to 1024 Ma. These results suggest that the Early Cretaceous volcanic rocks were originated from melting of subducted oceanic crust and associated sediments during the closure of the Mongol-Okhotsk Ocean.     

湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩的岩石成因——锆石U-Pb测年、岩石地球化学和Hf同位素约束

对湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩进行了系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩成岩年龄为131.9±1.1Ma。三墩铜铅锌矿区花岗岩为一套强过铝质钙碱性系列花岗岩,富集U、Ta、Pb,亏损Ba、Nb、Sr、Zr、Ti等元素,稀土元素配分模式为右倾配分模式,具有弱负Eu异常。Hf同位素分析表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩燕山晚期锆石ε_(Hf)(t)值为-5.9~-2.4,Hf同位素二阶段模式年龄为1558~1338Ma,表明其物质来源于中元古代古老地壳岩石部分熔融。749.5Ma继承锆石核的ε_(Hf)(t)值为+4.8,Hf同位素二阶段模式年龄为1355Ma,暗示其物质来源有幔源物质加入。三墩铜铅锌矿区花岗岩可能是由于中下地壳的熔融岩浆形成后,混入少量幔源物质上侵形成的。     

大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩的成因——地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

大兴安岭中部中生代花岗岩成因和构造背景的确定对讨论该地区及东北地区中生代构造-岩浆演化具有重要意义。乌兰浩特地区中生代花岗岩详细的岩石地球化学及Hf、Nd同位素的研究表明:研究区中晚三叠世查干岩体是A2型花岗岩;早中侏罗世景阳岩体为I型花岗岩,而大石寨岩体是具有特殊稀土元素四分组效应的花岗岩;早白垩世花岗岩体可根据其Sr含量划分为高Sr和低Sr两类,它们具有相同或相似的源岩组成,但其起源深度不同。其中高Sr型花岗岩类似于C型埃达克质花岗岩,起源于压力较高的下地壳,而低Sr型及永和屯花岗岩则是起源于压力较低的中地壳的高分异Ⅰ型花岗岩。全岩Nd和锆石Hf同位素特征及前人的研究结果显示,乌兰浩特地区花岗岩类岩石的源区主要为显生宙新增生的年轻地壳物质,并有老的地壳物质的贡献,并且随着花岗岩侵位时间的逐渐变新,锆石的εHf(t)值逐渐减小,认为地幔上涌导致岩浆底侵以及老地壳物质的折返是造成下地壳源岩组成复杂的原因。