塔里木西南缘新太古代变质辉长岩脉的锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

在塔里木西南缘发现多条变质辉长岩脉,经稀土和微量元素分析,辉长岩岩脉具有稀土总量较低、轻稀土和大离子亲石元素富集,重稀土和高场强元素亏损的特征。通过锆石SHRIMP法U-Pb测年,6个点207Pb/206Pb加权年龄平均值为(2675±12)Ma(MSWD=0.20);根据9个点获得的不一致曲线上交点年龄为(2671±13)Ma、下交点年龄为(287±16)Ma(MSWD=0.91)。2675Ma权重年龄或不一致曲线上交点2671Ma年龄代表变质辉长岩的结晶年龄;下交点(287±16)Ma年龄代表变质年龄。塔里木西南缘新太古代变质辉长岩脉的发现,证实塔里木西南缘存在太古宙古陆核,提供了华北克拉通新太古代古陆核裂解的岩浆活动记录,为该区地层划分对比以及古陆核早期构造演化提供了重要信息。     

鲁西莲花山地区新太古代晚期二长花岗岩中的表壳岩包体——SHRIMP锆石U-Pb定年和地球化学特征

为了确定鲁西莲花山地区新太古代晚期二长花岗岩中的表壳岩包体的形成时代，并探讨与相邻雁翎关地区的雁翎关岩组中的新太古代早期变质火山岩系的关系。本文对表壳岩包体及相关岩石进行了锆石年代学和地球化学研究。表壳岩包体主要由变质超基性岩和斜长角闪岩组成，另含少量（黑云）角闪变粒岩和黑云变粒岩。SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示：角闪变粒岩的岩浆锆石年龄为2 757 Ma；侵入斜长角闪岩的奥长花岗岩脉的年龄为2 593 Ma；从变质超基性岩分选出很少锆石，它们普遍遭受强烈变质重结晶，²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为2 657~2 397 Ma。变质超基性岩具轻稀土亏损型或平坦型稀土模式，斜长角闪岩具平坦型稀土模式，角闪变粒岩具轻稀土略富集稀土模式，虽然大离子亲石元素相对富集，但都无明显Nb、Ta亏损。表壳岩包体的岩石组合、地球化学组成特征和形成时代可与相邻雁翎关地区的雁翎关岩组中的新太古代早期变质火山岩系对比，形成于大洋环境。新太古代早期表壳岩的原有分布范围应比现在所见到的更为广泛。     

鲁西徂徕山地区新太古代岩浆作用——锆石SHRIMP U-Pb定年证据

徂徕山是鲁西新太古代岩石的重要出露区。在野外地质基础上,本文对3个岩石样品进行了锆石SHRIMP U-Pb定年研究。英云闪长质片麻岩遭受一定重结晶影响的岩浆锆石年龄为(2711±11)Ma,变质作用时代可能为~2.6 Ga。变质石英闪长岩遭受强烈重结晶影响的岩浆锆石年龄为2.51 Ga,被解释为更接近构造热事件的时代,而岩浆锆石年龄可能在2.53~2.55 Ga之间。二长花岗岩锆石普遍存在强烈铅丢失,根据数据点在谐和线上的分布特征,二长花岗岩的形成时代应为~2.5 Ga。结合地球化学研究和前人工作,确定了徂徕山地区新太古代地质演化历史及新太古代早期古老岩石带(B带)和新太古代晚期新生岩石带(C带)之间的界线。     

内蒙古大青山地区新太古代晚期岩浆作用:来自锆石SHRIMP U-Pb定年的证据

本文报道了华北克拉通西部大青山地区新太古代晚期变质深成侵入岩的锆石SHRIMP年龄。本文涉及的3个样品取自大青山的石拐南部,岩性为黑云母二长花岗质片麻岩、紫苏石英闪长质片麻岩和闪长质片麻岩。根据矿物组合,黑云母二长花岗质片麻岩和紫苏石英闪长质片麻岩遭受高角闪岩相-麻粒岩相变质,闪长质片麻岩遭受角闪岩相变质。锆石具核-幔-边或核-边结构。岩浆锆石年龄为2484±7Ma、2494±12Ma和2495±10Ma,考虑到岩石遭受后期构造热事件强烈改造,岩浆锆石发生不同程度变质重结晶,振荡环带变得模糊,年龄很可能偏年轻,岩浆锆石真实的形成年龄应更大一些,形成于新太古代晚期。2个样品记录早期变质锆石年龄为2441±7Ma和2481±10Ma;2个样品记录晚期变质锆石年龄为1847±35Ma和为1919±73Ma。结合前人工作,可得出如下结论:1)石拐地区存在新太古代晚期二长花岗岩、石英闪长岩和闪长岩等不同类型变质深成侵入岩。新太古代晚期岩浆作用在整个大青山地区很可能广泛发育,古元古代晚期孔兹岩带是在太古宙基底之上或其邻区发展起来的。2)与大青山地区其它古元古代早期以前的地质体类似,新太古代晚期变质深成侵入岩普遍遭受古元古代早期和晚期构造热事件叠加改造。     

鲁西栗杭地区新太古代地质剖面的解剖:野外研究和SHRIMP U-Pb锆石定年

以往对鲁西新太古代地质研究主要是区域性的,对于露头尺度上的深入研究还不多见.本文对鲁西泰山栗杭地区的地质剖面进行了详细的野外地质和锆石SHRIMP年代学研究.岩石十分新鲜,类型多种多样,现象丰富且复杂.条带状英云闪长质片麻岩和细粒英云闪长质片麻岩的岩浆锆石年龄分别为2.62 Ga和2.63 Ga,可解释为岩石的形成时代.另一条带状英云闪长质片麻岩的岩浆锆石和变质锆石年龄相近,均为~2.57 Ga,其地质意义需进一步工作来确定.奥长花岗质岩脉的形成时代为2.60 Ga.闪长质片麻岩侵入条带状英云闪长质片麻岩和奥长花岗质岩脉,岩浆锆石年龄为2.52 Ga,存在2.66~2.69 Ga外来锆石.研究表明,泰山地区存在不同时代（~2.7 Ga和~2.6 Ga）英云闪长质片麻岩,仅根据野外特征难以相互区别.该剖面所记录的岩浆构造热事件是鲁西地区新太古代地质演化的缩影,但缺失~2.7 Ga TTG岩石记录.      

山东鲁山地区新太古代壳源花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年

山东鲁山地区新太古代壳源花岗岩主要包括粗粒钾长花岗岩、中—粗粒二长花岗岩和斑状二长花岗岩。根据SHRIMP锆石U-Pb定年,其形成时代分别为2525Ma±13Ma、2517Ma±13Ma和2508Ma±20Ma,且常有残余锆石核存在。它们的形成与华北克拉通新太古代晚期(2.5~2.55Ga)强烈的构造热事件有关,标志着鲁西和华北古陆块克拉通化完成。     

冀东黄柏峪—羊崖山地区太古宙岩浆作用和变质作用——SHRIMP锆石U-Pb定年

报道了冀东黄柏峪—羊崖山地区太古宙变质辉长岩、黑云斜长片麻岩、片麻状二长花岗岩、片麻状富钾花岗岩等不同类型变质岩浆岩(8个样品)的SHRIMP锆石U-Pb定年结果。首次发现3.1Ga二长花岗岩,黑云斜长片麻岩形成时代约为3.0Ga。变质辉长岩的侵入时代很可能为新太古代晚期,存在少量3.2~3.6Ga捕获锆石。几乎所有岩石样品都记录了约2.5Ga的变质锆石年龄。结合前人资料认为,(1)冀东地区新太古代晚期构造热事件十分发育,被认为与地幔软流圈上涌导致的岩浆板底垫托有关;(2)冀东地区中太古代以前的陆壳物质广泛分布,黄柏峪—羊崖山地区很可能存在一古老陆核。     

西藏北拉萨地块新元古代中期变质辉长岩及其地质意义

青藏高原各陆块的前寒武纪演化历史及其在冈瓦纳大陆聚合过程中所处的构造位置目前不清楚。通过青藏高原中部北拉萨地块念青唐古拉岩群中变质辉长岩SHRIMP锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素组成研究,锆石U-Pb定年结果为663±7Ma,相当于新元古代中期,代表变质辉长岩的原岩形成时代,这是北拉萨地块首次报道该时代的基性岩浆记录。变质辉长岩中锆石具有较低的εHf(t)值(-1.5~+2.3),表明其原岩的岩浆来自富集的地幔源区。结合北拉萨地块已有的变质记录可知,变质辉长岩的原岩可能形成于造山环境。目前定义的"念青唐古拉岩群"实际上是由时代不同、成因不同,甚至来源不同的构造岩片组成,随着工作的深入,有必要对其进行解体。念青唐古拉岩群中的前寒武纪岩浆和变质记录与东非造山带的活动时限较一致,因而北拉萨地块可能与东非造山带具有亲缘性。     

大别山北淮阳构造带柳林辉长岩:新元古代晚期裂解事件的记录

大别山北坡北淮阳构造带的柳林-定远-王母观一线, 断续分布着带状产出的辉长岩体, 构成一条NWW向的基性岩带, 以往被认为是形成于海西期的造山后伸展环境.对该带西缘鸡公山北坡柳林辉长岩进行了锆石SHRIMPU-Pb定年和辉石、斜长石的矿物化学研究.辉长岩中的岩浆锆石SHRIMPU-Pb年龄为(611±13) Ma, 代表岩体结晶时代, 这一年龄远远老于其围岩上奥陶统定远组的时代.岩体主要矿物辉石属普通辉石, Na₂O、FeO和MnO较高, 长石属中长石, 低CaO, 这些特征明显区别于岛弧或活动大陆边缘环境中的同类矿物, 而与板内伸展环境中形成的辉长岩的矿物特征相似.研究表明, 大别山北部新元古代晚期(610Ma左右) 发育了一次陆内裂解事件.      

鲁西济南辉长岩的形成时代:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年证据

采自济南药山、鹊山、华山和匡山辉长岩中锆石的阴极发光图像显示出自形-半自形的晶形和均匀条带状吸收的特征,锆石的Th/U比值介于0.44～1.46之间,表明它们具有岩浆成因特征.本文对药山、鹊山和华山辉长岩中30粒锆石以及匡山辉长岩中11粒锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb年龄测定,结果表明30个测定点的206Pb/238U年龄主要集中在124～142Ma之间,其加权平均值为130.8±1.5Ma,11个测定点的206Pb/238U加权平均值为127±2Ma,表明岩体的侵位结晶年龄为早白垩世.华北克拉通东部早白垩世济南辉长岩和同时代花岗质岩石的存在代表了双峰式岩浆作用的特征,进而反映了强烈伸展环境的地球动力学背景.     

鲁西中、新生代镁铁质岩浆作用与地幔化学演化

镁铁质火成岩作为分布最为广泛的典型幔源岩石, 已成为探索地幔化学性状及示踪岩石圈深部过程的主要研究对象.通过对典型样品元素-同位素组成的系统测定, 并结合前人已有资料, 综合研究了鲁西中生代和新生代镁铁质岩石的地质与地球化学特征.研究结果表明, 中生代镁铁质火成岩总体具有富轻稀土和大离子亲石元素、贫高场强元素、I_Sr值变化范围大(0.70396~0.71247)、ε_Nd (t) 值显著偏低(-9.20~-21.21) 的地球化学特征, 但该区南部和北部的中生代镁铁质岩石在元素-同位素组成上仍存在一定差别, 主要表现在南部较之北部镁铁质岩石具有更高的稀土总量(ΣREE为325.52×10-6~555.75×10-6)和轻、重稀土比值(LREE/HREE=17.75~25.97), 以及更高的LILE/HFSE比值(如La/Nb=6.37~13.85, Th/Nb=0.52~1.53).南部镁铁质岩石较之北部镁铁质岩石也更富放射成因锶, I_Sr值分别为0.70844~0.71247和0.70396~0.70598.元素-同位素综合示踪指示鲁西中生代地幔总体具有因岩石圈大规模拆沉作用形成的EMⅠ型富集地幔特征, 但其南部叠加了因深俯冲而进入地幔的扬子陆壳的影响, 因而表现出EMⅠ和EMⅡ组分混合的富集地幔特征.新生代玄武岩具有类似于大洋玄武岩的地球化学特征, 其源区应为亏损的软流圈地幔, 但在部分熔融形成岩浆之前遭受了近期的交代作用.自中生代至新生代, 华北克拉通地幔具有由富集向亏损演变的趋势, 这一化学性状的演变最可能是中生代以来岩石圈大规模拆沉作用, 导致软流圈地幔上涌并对原有岩石圈地幔再改造所致.      

鲁西地区新太古代中期岩浆活动——新甫山与上港等岩体锆石SHRIMPU—Pb定年的证据

新甫山、上港岩体分布于鲁西新太古代早期泰山岩群和英云闪长质片麻岩、条带状英云闪长质片麻岩组成的古陆核的东北部。主要岩性为片麻状花岗闪长岩及片麻状奥长花岗岩。根据新的锆石SHRIMPU—Pb定年结果,片麻状花岗闪长岩形成年龄为（2613±12）Ma,片麻状奥长花岗岩形成年龄为（26234±9）Ma,为新太古代中期形成。在泰山桃花峪一下港之间出露的条带状英云闪长质片麻岩中奥长花岗质脉体锆石U—Pb年龄在2660～2600Ma。该期岩体是新太古代早期英云闪长质片麻岩发生变质作用与重熔岩浆作用的产物。     

Multiple Phases of Mafic Magmatism in Gyangze-Kangma Area: Implications for the Tectonic Evolution of Eastern Tethyan Himalaya

正A number of E-W trending subparallel mafic dikes of diabase composition occurred in Gyangze-Kangma area,eastern Tethyan Himalaya,southern Tibet.They intruded into the Tethyan Himalaya sedimentary sequence.Whether they belong to the~132 Ma Comei LIP(Zhu et al.,2009)or     

西昆仑甜水海地块南屏雪山早古生代花岗岩地球化学、Hf同位素特征及其壳幔岩浆作用

南屏雪山早古生代花岗岩体位于西昆仑甜水海地块东段,主要岩性为中粒含斑黑云母二长花岗岩(485Ma)和中细粒黑云母二长花岗岩(528Ma)。化学组成上,两者均具有高硅、富碱,贫TFe2O3、MgO和CaO的特征,属高钾钙碱性弱过铝质系列;微量和稀土元素组成上,两者均富Rb、Th、U、K、Pb和轻稀土,贫Ba、Sr、Nb、Ta、Ti和P,Rb/Sr、Rb/Ba、Nb/Ta和Y/Yb比值高,具有明显的Eu负异常,其Zr、Nb、Ce、Y等高场强元素均较之典型A型花岗岩偏低,综合地质地球化学特征的判别表明南屏雪山花岗岩应属高分异的I型花岗岩。中粒含斑黑云母二长花岗岩和中细粒黑云母二长花岗岩均具有较均一的正εHf(t)值(0.9~5.3和1.4~5.6)和中元古代的二阶段模式年龄TDM2(1118~1398Ma和1136~1396Ma),相似的地球化学特征和锆石Hf同位素组分暗示两者可能是同源岩浆演化的产物。结合区域构造演化历史,推测在早古生代原特提斯洋存在双向俯冲,南屏雪山早古生代花岗岩则是在早寒武世-早奥陶世(528~485 Ma)原特提斯洋持续向南的俯冲消减-碰撞造山过程中,诱导幔源岩浆上涌底侵下地壳,诱发区内中元古代新生地壳物质至少两次部分熔融(早寒武世和早奥陶世),并经历一定程度的分离结晶作用而形成的。     

胶东地区蓬莱群沉积岩碎屑锆石年龄和物源

分布于鲁东胶北地区蓬莱群为一套浅变质沉积岩，角度不整合覆盖在太古宙胶东群、元古宙粉子山群上。关于蓬莱群的沉积时代尚存较大的争议，认为是震旦纪或古生代沉积形成的。蓬莱群和五莲杂岩、北淮阳变质岩带都是位于大别-苏鲁超高压变质造山带北部的重要岩石构造单元。本文报道蓬莱群沉积岩碎屑锆石年龄和始同位素分析资料，并探讨其可能的物质来源。 在栖霞地区采集了14个蓬莱群样品，主要岩石为石英岩、千枚岩、片岩、页岩，从其中4个挑出了锆石样品。分选出的碎屑锆石均为浅棕色，浑圆状，反映锆石经历了搬运作用。CL图像显示绝大多数锆石颗粒具有清晰的韵律环带内部结构，具有岩浆成因特征。在中国科学院地质与地球物理所固体同位素地球化学实验室IsoProbe-T质谱计上，采用即蒸即测方法，测得锆石207Pb/206Pb比值，其对应的年龄值主要分布在1000~1800 Ma,峰值为1200 Ma和1600 Ma左右（图1)。应用中国科学院地质与地球物理所多通道等离子质谱计Neptune MC-ICP-MS测定碎屑锆石 同位素组成。根据所获得的同位素组成，计算得到比同位素模式年龄TDM(Hf）分布在1300~3200 Ma之间，峰值为1700 Ma左右；对应的初始εHf(1200 Ma）和εHf (1600 Ma）平均值分别为-5.8和2.9（图2)。 碎屑锆石1350~1800 Ma年龄段，特别是峰期的1600 Ma，可能对应全球广泛分布的非造山事件，可能和Columbia超大陆的裂解有一定的联系。大部分锆石初始εHf (1600 Ma）值大于0，可以说明岩浆来源为幔源。而1050~1300 Ma的锆石则可能与Rodinia超大陆的汇聚形成阶段或Grenville造山事件有较密切的联系。华北克拉通大量地出露太古宙末期（2500 Ma左右）和早元古代末期(1800 Ma左右）的岩石，但在所分析的蓬莱群沉积岩几乎没有显示，可能可以排除华北克拉通为主要的沉积物源。所获得的碎屑锆石年龄虽在扬子板块有一定的出露，但缺少与Rodinia裂解有关的晚元古代700~800 Ma的岩浆锆石信息。上述资料可能暗示沉积时代为1000~800 Ma之间，但与目前的古生物证据不吻合。因此，这些碎屑锆石年龄和铅同位素数据尚不能肯定蓬莱群变质沉积岩是来源于扬子陆块，还是游离于华北、扬子的一个微陆块。如果是一个微陆块，该微陆块与Columbia裂解作用和Grenville造山作用有关，但可能未遭受到Rodinia超大陆裂解事件的影响。     

Geochemistry and Petrogenesis of Neoarchean Metamorphic Mafic Rocks in the Wutai Complex

Neoarchean metamorphic mafic rocks in the lower and the middle Wutai Complex mainly comprise metamorphic gabbros, amphibolites and chlorite schists. They can be subdivided into three groups according to chondrite normalized REE patterns. Rocks in Group #1 are characterized by nearly flat REE patterns （Lan/Ybn=0.86-1.3）, the lowest total REEs （29-52 ppm）, and weak negative to positive Eu anomalies （Eun/Eun=0.84-1.02）, nearly flat primitive mantle normalized patterns and strong negative Zr（Hf） anomalies. Their geochemical characteristics in REEs and trace elements are similar to those of ocean plateau tholeiite, which imply that this group of rocks can represent remnants of Archean oceanic crust derived from a mantle plume. Rocks in Group #2 are characterized by moderate total REEs （34-116 ppm）, LREE-enriched （Lan/Ybn=1.76-4.34） chondrite normalized REE patterns with weak Eu anomalies （Eun/Eun=0.76-1.16）, and negative Nb, Ta, Zr（Hf）, Ti anomalies in the primitive mantle normalized spider diagram. The REE and trace element characteristics indicate that they represent arc magmas originating from a sub-arc mantle wedge metasomatized by slab-derived fluids. Rocks in Group #3 are characterized by the highest total REEs （61-192 ppm）, the strongest LREEs enrichment （Lan/Ybn=7.12-16） with slightly negative Eu anomalies （Eun/Eun=0.81-0.95） in the chondrite normalized diagram. In the primitive mantle normalized diagram, these rocks are characterized by large negative anomalies in Nb, Ta, Ti, negative to no Zr anomalies. They represent arc magmas originating from a sub-arc mantle wedge enriched in slab-derived melts. The three groups of rocks imply that the formation of the Neoarchean Wutai Complex is related to mantle plumes and island-arc interaction.     

西昆仑地区元古宙岩浆侵入作用及构造-岩浆演化过程

通过对西昆仑地区元古代侵入岩的岩石类型、形成时代和岩石地球化学资料的综合分析,探讨各个构造单元侵入岩形成期次、岩石成因及构造-岩浆演化过程.铁克里克断隆带元古宙中酸性侵入岩以A型花岗岩为主,是塔里木板块古老基底在高温低压条件下发生部分熔融的产物.西昆仑造山带古元古代和中元古代早期中酸性侵入岩为钙碱性I型花岗岩,是变玄武岩在低温条件下部分熔融条件下形成的,而古元古代晚期和新元古代中酸性侵入岩则是高温条件下老基底岩系部分熔融而形成的A型花岗岩.甜水海地块仅发育新元古代侵入岩,为S型花岗岩,是高温高压环境下甜水海地块古老基底部分熔融而形成.根据侵入岩岩浆演化规律,将西昆仑地区元古宙划为4个演化阶段:①2 426～1 567 Ma:以铁克里克断隆带A型花岗岩为代表的塔里木板块陆内演化,以西昆仑造山带钙碱性-拉斑质I型花岗岩为代表的陆缘弧.②1 301～1 000 Ma:铁克里克断隆带和西昆仑造山带均以陆内演化性质的A型花岗岩为主.③1 000～851 Ma:甜水海地块S型花岗岩可能是陆-陆碰撞导致地壳加厚的产物,指示甜水海地块可能作为Rodinia超大陆的一员发生聚合拼接作用.④815～644 Ma:铁克里克断隆带和西昆仑造山带均存在碱性基性岩浆岩和A型花岗岩的双峰式侵入岩组合,指示塔里木地块和西昆仑地块可能作为Rodinia超大陆组成部分,在该阶段发生了裂解作用.通过对元古宙侵入岩的系统分析,西昆仑地区不同构造单元地壳演化有一定差异,经历了不同演化过程.     

Occurrence and Chemical Compositions of Amphiboles in Altered Dioritic Rocks of Laiwu Skarn‐Type Iron Deposit in West Shandong Area,China

The Laiwu Fe deposit is the largest skarn‐type deposit in West Shandong in China, with an estimated reserve of 290 Mt of iron ore. Here, we investigate the occurrence and chemical composition of amphiboles in altered dioritic rocks of this deposit. Three generations of amphibole group minerals were identified in these rocks. The first type (Type 1) is a hornblende with a generally euhedral crystal shape, 150–500 μm in size, and dominantly occurs in the host monzonite. The second type (Type 2) of hornblende occurs as fine grains (<100 μm) or concentric rims, less than 50 μm in thickness, around the Type 1 hornblende. The third type (Type 3) of amphibole is anhedral actinolite occurring along the boundary or the cracks of the Type 1 or 2 hornblende grains. The Type 1 hornblende has higher FeO (12.5–15.6 wt.%) and lower MgO contents (11.2–14.6 wt.%) than the Type 2 hornblende, which has an FeO content ranging from 8.8 to 10.5 wt.% and MgO content ranging from 14.2 to 17.1 wt.%. The Type 3 actinolite shows the lowest FeO (4.6–6.4 wt.%) and highest MgO (19.8–21.2 wt.%) contents. We infer that the Type 2 hornblende formed from Fe‐rich hydrothermal fluids released during rapid upwelling of the crystallizing magma. The fluids were relatively reduced and enriched in Fe. The Type 3 actinolite formed by coupled dissolution and reprecipitation, and its formation is one of the features denoting Fe‐enrichment events. Our study of these types of amphibole provides insights into the ore formation process.