扬子陆块西南缘早前寒武纪撮科杂岩记录的多期岩浆-变质事件

撮科杂岩是最近在滇中地区发现的早前寒武纪基底杂岩,对深入探究扬子陆块早期演化具有重要意义.报道了4件代表性岩石样品的锆石U-Pb年代学和Hf同位素新数据.奥长花岗质片麻岩样品的结晶年龄为2 845±33 Ma,具有正的锆石ε_Hf（t）值（1.7~4.6）和相对年轻的亏损地幔二阶段（T_DM2）模式年龄（2.97~3.12 Ga）,表明其形成于新生地壳的重熔.变二长花岗岩和片麻状花岗岩样品的结晶年龄分别为2 401±15 Ma和2 320±16 Ma,显示负的锆石ε_Hf（t）值（-6.2~-0.8）和明显老的T_DM2模式年龄（2.90~3.11 Ga）,指示其来自古老地壳物质的重熔.斜长黑云碎粒岩的变质锆石的年龄为1 948±16 Ma,结合已有变质年龄揭示一期1.96~1.95 Ga区域变质作用.扬子陆块西南缘存在太古代结晶基底,并保留了与Nuna超大陆聚合有关的多期构造-岩浆事件的记录.      

喂子坪秦岭杂岩麻粒岩相变沉积岩的变质作用p-T演化及其构造意义

秦岭杂岩位于秦岭造山带北秦岭构造带,是研究秦岭造山带早古生代构造演化的重要岩石构造单元。喂子坪地区发育有典型的秦岭杂岩,其中的混合岩是由变沉积岩经历了强烈的深熔作用形成的。本研究对其进行了岩相学、变质相平衡模拟和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,以深入揭示它们的变质温压演化特征,进而阐明它们指示的构造意义。混合岩的中色体由含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩组成。含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩只记录了峰期变质矿物组合,为镁铁闪石+石榴子石+斜长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体,而含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩记录了3个变质演化阶段,分别是早期进变质阶段（M1）：黑云母+斜长石+石英; 峰期变质阶段（M2）：镁铁闪石+石榴子石+斜长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体; 退变质阶段（M3）：普通角闪石+斜长石+黑云母+石英+熔体。全岩成分视剖面图模拟计算显示含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩压力峰期的变质温压条件分别为790~810℃/990~1 040 MPa和840~862℃/1 000~1 190 MPa。含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩3组局部矿物组合域成分视剖面图模拟计算得到压力峰期后变质阶段的温压条件为735~814℃/400~810 MPa、721~794℃/430~700 MPa、740~810℃/470~780 MPa。因此,本研究揭示了喂子坪地区秦岭杂岩片麻岩记录了近等温降压的p-T轨迹。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年得到含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和2个浅色体样品中的变质锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为383.2±7.0 Ma、400±3.6 Ma和406.7±7.8 Ma。结合已发表的数据,喂子坪地区变沉积岩麻粒岩相峰期变质作用和强烈的混合岩化作用的时代约为410~390 Ma,而约380 Ma的年龄可能代表退变质冷却到固相线的时代。片麻岩近等温降压的变质演化轨迹指示喂子坪地区秦岭杂岩的变沉积岩在下地壳经历了麻粒岩相变质作用和随后的快速抬升,与碰撞造山引起的地壳增厚和随后的地壳伸展有关。     

华北克拉通阜平杂岩新太古代-古元古代多期地质事件及其构造性质

本文收集了阜平杂岩新太古代早期-古元古代晚期基底岩石的岩石地球化学、锆石U-Pb年代学、同位素地球化学和变质作用资料,以期对阜平杂岩早寒武纪演化历史进行初步总结.阜平新太古代早期~2.7 Ga片麻岩原岩为英云闪长岩,具有TTG质片麻岩的地球化学特征;其锆石ε_Hf（t）具有较高的正值（+5.44~+7.50）,单阶段模式年龄为2 745~2 824 Ma,表明新太古代早期为阜平杂岩强烈的地壳生长时期.新太古代晚期片麻岩的时代集中于2 543~2 484 Ma,主要岩石类型为英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩（TTG）,同时区域内还存在二长花岗岩.TTG质片麻岩的ε_Nd（t）值为-1.64~+0.96,单阶段模式年龄为2.76~3.04 Ga;锆石ε_Hf（t）值为-1.9~+7.91,单阶段和两阶段模式年龄分别为2 546~2 888 Ma和2 548~3 119 Ma.这些TTG岩石主要为新太古代早期岩石的部分熔融,并有少量中太古代地壳物质参与.近于同期具有岛弧性质的辉长岩和变质作用暗示阜平杂岩新太古代晚期可能经历了俯冲和弧-陆或陆-陆碰撞.古元古代中期（2.1~2.0 Ga）阜平地区花岗质岩浆活动强烈.该阶段花岗岩具有A型花岗岩特征,与同期的火山-沉积岩系形成于华北克拉通古元古代中期伸展的陆内裂谷环境中.阜平杂岩中基性麻粒岩包体记录的变质作用时代为1.89~1.85 Ga,并具有顺时针演化的P-T轨迹,其代表了古元古代晚期裂谷闭合的陆内造山过程,表明华北最终克拉通化.      

肥东杂岩锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素:对扬子克拉通统一结晶基底的限制

扬子克拉通广泛存在太古宙-古元古代的结晶基底,但关于扬子克拉通早前寒武纪基底形成和演化的基本问题尚未完全解决,特别是基底是由多个块体拼合而成还是一个统一的结晶基底尚无定论.对扬子北缘张八岭隆起内肥东杂岩的片麻岩、斜长角闪岩及侵入其中的花岗岩进行了同位素地质年代学和地球化学研究,发现片麻岩具有相似的原岩年龄,分别为2 449±17 Ma、2 444±15 Ma、2 495±23 Ma、2 478±24 Ma,斜长角闪岩和A型花岗岩的原岩年龄分别为2 032±35 Ma和747±4 Ma,表明肥东杂岩出露有扬子克拉通晚太古-古元古代的结晶基底.片麻岩锆石Hf同位素组成相似,ε_Hf（t）平均值为-3.6±0.5,两阶段Hf模式年龄（T_DM2）范围主要在3.3~3.0 Ga,平均值为3 185±31 Ma,说明这一期约为2.45~2.50 Ga的岩浆活动主要是对扬子北缘古-中太古代地壳的再造.扬子北缘的鱼洞子群和陡岭杂岩都经历了相同性质的岩浆事件,同时扬子克拉通广泛出现约2.50 Ga的碎屑锆石和捕获锆石,表明扬子克拉通结晶基底是统一的.      

塔里木地块东南缘新太古代安南坝石英闪长片麻岩的成因及其对地壳演化的启示

目前塔里木地块东南缘早前寒武纪岩石形成时代和成因机制研究较为薄弱,制约了人们对塔里木大陆地壳形成和早期演化的认识.岩石地球化学及锆石Hf同位素组成表明塔里木地块东南缘安南坝石英闪长片麻岩原岩岩浆为下地壳变玄武岩部分熔融形成,并有少量幔源物质的加入.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示石英闪长片麻岩成岩年龄为2 662±12 Ma、2 676±15 Ma,结合已有资料综合说明塔里木东南缘太古宙岩石形成时代主要集中在2.55~2.70 Ga,变质年龄分别为1 980±30 Ma、1 828±20 Ma~2 087±29 Ma,是古元古代中晚期与造山作用有关的岩浆-变质事件的地质记录.石英闪长片麻岩中锆石两阶段模式年龄T_DM2为2 954~3 742 Ma,峰值为~3.24 Ga,据此认为~3.2 Ga是塔里木东南缘大陆地壳生长的主要时期,并于2.55~2.70 Ga发生地壳再造,古老地壳再循环可能是该地区新太古代中晚期大陆地壳演化的重要方式.      

乳山地区中生代花岗岩及捕虏体年代学、Hf同位素特征对胶东半岛地壳演化的启示

花岗岩是大陆地壳主要组成部分,胶东半岛中生代花岗岩的出现是推演俯冲板片岩浆演化与构造演化的重要依据. 因此,通过研究乳山地区出露的花岗岩及其捕虏体（变质基性岩）,有助于更好的了解中生代胶东半岛的岩浆演化与地壳演化. 该研究为胶东地区提供了新的主微量元素数据、U?Pb和Lu?Hf同位素数据. 岩石地球化学表明黑云母二长花岗岩具有高钾钙碱性特征,相对贫钛、铁、锰、镁等元素,岩体有可能是分异程度较高的I型或者M型花岗岩. 大离子亲石元素Ba和Sr明显富集,高场强元素Zr无明显亏损. 斜长角闪岩SiO₂、TiO₂、Fe₂O₃T和MgO含量分别为48.9%、0.68%、12.64%和7.33%,为拉斑玄武岩成分,全碱ALK（K₂O+Na₂O）较低. 大离子亲石元素Ba和Sr无明显富集,高场强元素Zr弱亏损,与石榴斜长角闪岩地球化学性质相似. 锆石CL图像中花岗岩为岩浆锆石,斜长角闪岩为变质重结晶锆石. 黑云母二长花岗岩锆石U?Pb定年获得年龄为118.5±2.7 Ma,ε_Hf（t）值为-15.4~-27.7（Mean=-25.2±1.4）,相应二阶段模式年龄（T_DM2）为2.16~2.90 Ga,但大部分集中在~2.8 Ga. 捕虏体斜长角闪岩锆石U?Pb上交点年龄为1 839±27 Ma,ε_Hf（t）值为0.5~5.1（Mean=3.23±0.74）,相应的一阶段模式年龄（T_DM1）为2.02~2.18 Ga. 此外,念头村含榴花岗岩ε_Hf（t）值为-25.1~-27.1（Mean=-26.0±0.18）,相应的二阶段模式年龄（T_DM2）为2.75~2.87 Ga. 其捕虏体含榴斜长角闪岩ε_Hf（t）值为3.7~4.4（Mean=3.93±0.21）,相应的一阶段模式年龄（T_DM1）为1.99~2.03 Ga. 上述数据指示花岗岩为华北太古宙地壳重新熔融的产物;变基性岩属华北荆山群物质. 因此,乳山地区中生代花岗岩及其捕虏体都具有华北板块的亲缘性. 乳山地区模式年龄为太古宙的花岗岩暗示胶东半岛地壳演化的相关信息,并不具备拆沉作用产生岩浆岩的特点. 捕虏体（变基性岩）可能为下地壳部分熔融后形成的新生地壳物质在短时间内携裹的产物.      

柴北缘早古生代中低压麻粒岩相变质作用——以乌兰地区泥质麻粒岩为例

柴北缘乌兰地区出露有大量早古生代中低压泥质麻粒岩。据岩石学和矿物化学研究,将乌兰地区早古生代泥质麻粒岩变质作用划分为两期。其中峰期变质阶段矿物组合为Grt_1+Bt_1+Sil+Kfs+Pl+Qtz+melt,退变质阶段矿物组合为Bt_2+Ms+Grt_2+H_2O±Pl±Qtz。通过对泥质麻粒岩样品进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得泥质麻粒岩峰期变质时代为(482±3)Ma。为厘清乌兰地区早古生代泥质麻粒岩变质演化历史,揭示麻粒岩变质机制,通过相平衡模拟技术和黑云母Ti温度计,获得乌兰地区早古生代泥质麻粒岩峰期和退变质温压条件分别为:710℃～730℃/5～6.2 kbar和560℃～650℃/5～6.2 kbar。由于岩浆的冷却使其退变质阶段经历等压降温变质作用。     

云开地区早古生代宁潭片麻状花岗质岩体锆石U-Pb定年、岩石成因及构造背景

华南地区广泛发育的早古生代岩体形成的构造背景是近年来的研究焦点.云开地区是华南早古生代构造-岩浆活动最为强烈的地区之一.对本地区宁潭片麻状花岗质岩体进行详细的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学研究表明,宁潭岩体岩浆锆石发育较为明显的振荡环带,偶见被包裹的继承锆石核;3个样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为430±2 Ma、426±4 Ma、433±2 Ma,指示该岩体侵位于早古生代.宁潭岩体富Si、Al,贫Mg、Ca,CIPW标准矿物中出现刚玉分子,属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类.其稀土元素配分曲线呈明显的海鸥型,显示较强负Eu异常,稀土元素分馏程度较低;亏损高场强元素,富集轻稀土元素及大离子亲石元素;全岩（87Sr/86Sr）_i值较高（0.711 30~0.718 42）,ε_Nd（t）值较为均一（-8.6~-8.1）,对应的T_DM2值为1 827~1 848 Ma;岩浆锆石ε_Hf（t）值变化范围较大（-10.9~-2.5）,对应的T_DM2值主要分布于1 600~2 000 Ma,峰值明显（~1 800 Ma）.上述特征表明宁潭岩体属于地壳物质重熔型花岗岩,主要起源于华夏元古宙基底物质的重熔,源区以变质泥岩、变质砂岩为主.宁潭岩体侵位时华南地区陆内造山带处于后造山伸展垮塌阶段,该岩体的侵位与造山后的伸展作用有关.      

甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成:对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示

甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩呈脉状或透镜状赋存于新太古代米兰岩群和TTG片麻岩中。岩石主要由斜方辉石（Opx）+单斜辉石（Cpx）+角闪石（Amp）+斜长石（Pl）+磁铁矿（Mt）等组成,具有典型中-低压麻粒岩相岩石的矿物组合特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示镁铁质麻粒岩原岩形成时代可能为2 561±29 Ma,与塔里木东南缘2.6～2.5 Ga岩浆作用时代基本一致,说明新太古代晚期是塔里木东南缘重要的陆壳增生期。此外,通过测年还获得了～1.95 Ga、～1.86 Ga两期变质年龄。其中,～1.95 Ga的峰期变质年龄是塔里木克拉通东南缘古元古代晚期强烈构造—热事件的地质记录。～1.86 Ga的变质年龄可能与该地区古元古代末期构造—岩浆事件密切相关。镁铁质麻粒锆石¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值均＜0.281 621,ε_Hf(t) 值为-14.08～3.12,两阶段模式年龄（T_DM2）主要集中在～2.65 Ga,指示其原岩岩浆起源于新太古代富集岩石圈地幔。     

江山-绍兴断裂带陈蔡岩群片麻岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

浙江诸暨陈蔡地区发育一套副变质岩层,由中深度变质的片麻岩、片岩和大理岩组成,与双溪坞群为断层接触,其地质时代多被视为与江山-绍兴断裂带南东侧的华夏地块古老变质基底相同。陈蔡岩群地处江绍断裂带北东端,变质和变形较深,前人将其划归为华夏古陆的小块体,地层时代曾与福建古元古代麻源岩群或浙江八都岩群和江西中元古代铁砂街组对比。在陈蔡岩群下吴宅组含榴夕线黑云斜长片麻岩及含榴黑云斜长片麻岩中获得大量的锆石,具有典型的核、幔、边结构,核部年龄集中在新元古代,206Pb/238U年龄加权平均值为848±10Ma和845±9Ma,锆石后期增生边部年龄多为加里东期的年龄,206Pb/238U年龄加权平均值为431.4±7.8Ma。陈蔡岩群斜长片麻岩获得的锆石核部较单一的U-Pb年龄,反映出陈蔡岩群下吴宅组夕线石所代表的泥质成分所含的锆石单一,其锆石核部年龄应代表陈蔡岩群下吴宅组的原岩年龄;同时,认为陈蔡岩群既不能与福建古元古代的麻源岩群对比,也不能与江西地区中元古代铁砂街组对比。其原岩为稍晚于双溪坞群（905～877Ma）的新元古代地层（848～845Ma）,从年代上倾向于江南造山带范畴。该年龄对江山-绍兴断裂带变质地层的区域对比和构造演化有重要意义。     

大别造山带新太古代地壳岩石和古元古代混合岩化作用——来自锆石U- Pb年代学和Hf同位素证据

大别造山带北大别超高压变质带是研究秦岭-大别-苏鲁造山带古老基底演化过程的关键区域,其内广泛发育的混合岩长期被认为主要形成于中生代。本文对北大别团风一带新识别出的一套混合岩开展了锆石U-Pb定年和Hf同位素组成分析,结果显示,混合岩第一类锆石核部具有岩浆锆石特点,组成的不一致线上交点年龄为2850±86 Ma,该年龄代表了混合岩原岩年龄。第二类锆石具有变质深熔锆石特点,其加权平均207Pb/206Pb年龄为2011±12 Ma,代表了混合岩化的时间。岩浆锆石多数具有负的εHf(t)值(-8.1~2.2),对应两阶段Hf同位素模式年龄(TDM2)为3.6~3.0 Ga,表明原岩可能为大别造山带内古太古代地壳物质重熔形成,并可能在形成过程中伴有少量幔源物质加入。与之相比,变质锆石均具有正的εHf(t)值(0.3~8.2),对应TDM2为2.7~2.2 Ga,说明在混合岩化变质深熔过程中锆石Lu-Hf同位素体系完全开放,导致了锆石Hf同位素组成的升高。本文研究表明,大别造山带除了中生代混合岩化作用以外,还存在古元古代与Columbia超大陆聚合过程相关的一期混合岩化作用,为目前已知的大别造山带内最早一期混合岩化作用。此外,该套混合岩原岩为太古宙岩石,且对应模式年龄高达3.6 Ga,这扩展了目前已知的大别造山带最古老岩石信息范围,表明大别造山带内太古宙古老地壳物质可能不仅局限于黄土岭一带,还在北大别更广泛地区出露。     

浙西南八都杂岩早中生代泥质麻粒岩变质作用及构造意义

遂昌-大柘泥质麻粒岩出露于华夏地块东北部的浙西南八都杂岩中,该岩石保留了典型的减压反应结构.但其变质演化特点、变质作用时代及构造意义目前尚不明确.通过系统的岩相学、矿物化学和同位素年代学分析,结果表明遂昌-大柘泥质麻粒岩记录了4个阶段的变质矿物组合,其中早期进变质阶段M₁的矿物组合为石榴石+黑云母+石英;压力峰期变质阶段M₂的矿物组合为石榴石+铝绿泥石+金红石+蓝晶石+刚玉+黑云母+石英±十字石,该矿物组合可能预示着岩石曾经历了超高压变质作用过程;峰期变质阶段M₃的矿物组合为石榴石+黑云母+夕线石+石英±钾长石±斜长石±钛铁矿;峰后近等温降压M_4-1阶段的矿物组合为石榴石+黑云母+夕线石+堇青石+石英+钛铁矿±尖晶石±斜长石±钾长石;M_4-2阶段的矿物组合为石榴石+堇青石+夕线石+斜长石+黑云母+石英±钾长石.相平衡模拟结合传统地质温压计限定其峰期变质阶段的温压条件为T=780~810 ℃、P=8.0~9.2 kbar;峰期后近等温降压的M_4-1阶段的温压条件为T=780~860 ℃和P=5.7~6.0 kbar,M_4-2阶段的温压条件为T=~700 ℃和P=~4.4 kbar,具有典型的顺时针近等温减压型P-T轨迹特征.LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明其麻粒岩相变质作用时代为233.5~238.9 Ma.变质作用历史说明浙西南地体可能卷入了古特提斯洋域内印支-华南-华北板块之间的俯冲-碰撞过程,并经历了早中生代的麻粒岩相变质作用后快速折返至地表.      

北大别黄土岭长英质麻粒岩的原岩、变质作用及源区热事件年龄的锆石LA-ICPMS U-Pb测年约束

本研究应用激光剥蚀技术测定了北大别黄土岭高温-高压长英质麻粒岩锆石3个结构域的U-Pb年龄.变质锆石成因的碎屑锆石域的207Pb/206Pb年龄范围为(2493±54) Ma~(2500±180) Ma, 岩浆成因的碎屑锆石域的207Pb/206Pb年龄范围为2628~2690Ma, 其最大的206Pb/238U年龄为(2790±150) Ma, 变质增生或变质重结晶锆石域的不一致线上交点年龄为(2044.7±29.3) Ma.长英质麻粒岩的矿物组合成分、主量元素地球化学, 尤其是锆石副矿物内部结构特征显示其原岩为沉积岩.这表明, 麻粒岩原岩物质来自具有复杂热历史的蚀源区, 该蚀源区曾发生过~2.8Ga的岩浆作用和~2.5Ga变质作用, 因此其原岩的沉积年龄不应早于2.5Ga.高温-高压麻粒岩相变质作用的精确年龄为(2.04±0.03) Ga, 表明黄土岭麻粒岩是一个晚古元古代超高温变质岩之残块.      

Zircon U-Pb Age, Trace Element, and Hf Isotope Evidence for Paleoproterozoic Granulite-Facies Metamorphism and Archean Crustal Remnant in the Dabie Orogen

Zircon U-Pb age, trace elements, and Hf isotopes were determined for granulite and gneiss at Huaugtuling (黄土岭), which is hosted by ultrahigh-pressure metamorphic rocks in the Dabie(大别) orogen, east-central China. Cathodolumineseence (CL) images reveal core-rim structure for most zircons in the granulite. The cores show oscillatory zoning, relatively high Th/U and 176 Lu/177 Hf ratios, and high rare earth element (HREE)-enriched pattern, consistent with magmatic origin. They gave a weighted mean 207 Pb/206 Pb age of (2 766±9) Ma, dating magma emplacement of protolith. The rims are characterized by sector ur planar zoning, low Th/U and 176 Lu/177 Hf ratios, negative Euanomalies and flat HREE patterns, consistent with their formation under granulite-facies metamorphicconditions. Zircon U-Pb dating yields an age of (2 029±13) Ma, which is interpreted as a record ofmetamorphic event during the assembly of the supercontinent Columbia. The gneiss has a protolith ageof (1982±14) Ma, which is similar to the zircon U-Pb age for the granulite-facies metamorphism,suggesting complementary processes to granulite-facies metamorphism and partial melting. A fewinherited cores with igneous characteristics have 207 pb/206 Pb ages of approximately 3.53, 3.24, and 2.90Ga, respectively, suggesting the presence of Mesoarchean to Paleoarchean crustal remnants. A fewTriassic and Cretaceous metamorphic ages were obtained, suggesting the influences by the Triassiccontinental collision and postcollisional collapse in response to the Cretaceous extension. Comparingwith abundant occurrence of Triassic metamorphic zircons in ultrahigh-pressure eclogite and granitehydrous melt is evident for zircon growth in theHuangtuling granulite and gneiss during thecontinental collision. The magmatic protolithzircons from the granulite show a large variationin 176 Hf/177 Hf ratios from 0.280 809 to 0.281 289,corresponding to era(t) values of-7.3 to 6.3 andHf model ages of 2.74 to 3.34 Ga. The 2.90 Gainherited zircons show the similar Hf isotope features. These indicate that both growth of juvenile crust and reworking of ancient crust took place at the time of zircon formation. It is inferred that the Archean basement of the Yangtze block occurs in thenorth as the Dabie orogen, with ca. 2.90-2.95 Ga and 2.75-2.80 Ga as two major episodes of crustalformation.     

西昆仑布伦阔勒岩群中泥质高压麻粒岩的岩石学、年代学及其地质意义

西昆仑的深变质岩类主要发育于布伦阔勒岩群之中,其中的高压麻粒岩是西昆仑造山带中目前已知的变质程度最高的岩石。本文以其中的泥质高压麻粒岩为研究对象,结合岩相学、相平衡模拟以及锆石年代学分析等方法进行研究。结果显示其峰期变质矿物组合蓝晶石+石榴石+钾长石,是典型的泥质高压麻粒岩岩石组合。根据相平衡模拟估算,高压麻粒岩相峰期变质的温压条件高于850℃及1.4GPa,退变质的温压条件约为650℃和0.6GPa。SHRIMP U-Pb锆石定年结果显示泥质高压麻粒岩记录了两期变质,第一期暗色变质锆石年龄为ca.185Ma,代表岩石从高压麻粒岩相峰期变质退变至近固相线阶段的年龄;第二期亮色变质增生边年龄为ca.166Ma,代表后期退变质年龄;而高压麻粒岩相峰期变质时代应在200~185Ma之间。高压麻粒岩的变质条件、顺时针的P-T轨迹及锆石年代学的结果指示了晚三叠世-早侏罗世的碰撞造山事件(ca.200~166Ma)。结合区域地质资料,推断在西昆仑山内存在一条中生代的中-高压变质带,这条变质带代表了古特提斯洋关闭塔里木与羌塘地块碰撞拼合的位置。     

LA-ICP-MS U-Pb Zircon Dating for Felsic Granulite, Huangtuling Area, North Dabieshan: Constraints on Timing of Its Protolith and Granulite-Facies Metamorphism, and Thermal Events in Its Provenance

Information about the protolith of the Huangtuling granulite in North Dabieshan has been unavailable. The complex evolution history of the rock and its host basement must be further discussed. LA-ICP-MS U-Pb dating was conducted on three textural domains in zircon from a high-temperature, high-pressure felsic granulite in the Huangtuling area, North Dabieshan, Central China. The metamorphic growth-derived detrital zircon domain yields a 207Pb/206Pb age in the range of (2 493±54) -(2 500±180) Ma. The magmatic genesis-derived detrital zircon domain gives a 207Pb/206Pb age ranging from 2 628 Ma to 2 690 Ma, with an oldest 206Pb/238U age of (2 790±150) Ma. The metamorphic overgrowth or metamorphic recrystallization zircon domain yields a dicsordia with an upper intercept age of (2 044.7±29.3) Ma. Compositions of the mineral assemblage, major element geochemistry, and especially the complex interior texture of the zircon suggest that the prololith of the felsic granulite is of sedimentary origin. Results show that the protolith material of the granulite came from a provenance with a complex thermal history, i.e. ～2.8 Ga magmatism and ～2.5 Ga metamorphism, and was deposited in a basin not earlier than 2.5 Ga. The high-temperature and high-pressure granulite-facies metamorphic age was precisely constrained at (2.04±0.03) Ga, which indicates the granulite in Huangtuling area should be a relict of a Paleoproterozoic UHT (ultrahigh temperature) metamorphosed slab.     

西大别浒湾变质带洋壳和陆壳耦合俯冲的锆石U-Pb年龄记录及其动力学意义

西大别浒湾高压变质带是研究秦岭-大别-苏鲁造山带演化的关键区域.本文对该变质带熊店和学河两地的两个榴辉岩样品进行了LA-(MC)-ICPMS锆石U-Pb定年、微量元素分析及Hf同位素测定.熊店榴辉岩岩浆锆石得到的年龄为406±14Ma,具有高的εHf(t)值(εHf(t)=11.3±1.3),年轻的亏损地幔模式年龄(tDM=578±52Ma),其来源可能为亏损地幔,进而说明它们的原岩可能为古特提斯洋壳物质;学河榴辉岩岩浆锆石的年龄为703±8Ma,具有略低的εHf(t)值(εHf(t)=4.11±0.94),较老的亏损地幔模式年龄(tDM=1105±37Ma),其原岩可能为扬子克拉通新元古代裂谷岩浆作用产生的新生陆壳物质.这些结果表明浒湾地区存在原岩形成于新元古代和志留纪两个时期的榴辉岩.熊店榴辉岩中变质锆石的微量元素特征与岩浆锆石类似,可能为完全重结晶成因锆石,其206Ph/238U加权平均年龄为316±1Ma,代表了洋壳榴辉岩榴辉岩相峰期变质的最早时间.学河榴辉岩变质锆石以低Th/U、Nb/Ta比值为特征,其REE组成模式为不明显的Eu负异常,HREE呈平坦型.这些特征反映了这些锆石形成时出现了较大数量的石榴子石与金红石,而缺乏长石.根据锆石Ti温度计计算学河榴辉岩变质锆石形成的温度范围是704～741℃,与榴辉岩相变质温度一致.它们对应的206Pb/238U加权平均年龄为312±3Ma,可作为浒湾变质带榴辉岩相峰期变质年龄,这一结果表明浒湾变质带陆壳成因榴辉岩存在石炭纪榴辉岩相变质事件.空间上相近的古生代洋壳和新元古代陆壳具有相同的榴辉岩相变质年龄表明,浒湾变质带的洋壳和陆壳榴辉岩可能存在石炭纪的耦合俯冲作用.     

北苏鲁仰口地区变辉长岩中锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素特征及其地质意义

北苏鲁仰口地区出露超高压的变辉长岩.锆石阴极发光图像和其内部矿物包体激光拉曼测试的联合研究结果表明,变辉长岩锆石具有弱发光效应的岩浆韵律环带的核和被改造的强发光效应的边.岩浆韵律环带的核部保存大量而复杂的矿物包体,包括普通辉石(Cpx)+斜方辉石(Opx)+斜长石(P1)+石英(Qtz)+黑云母(Bt)+钛铁矿(Ilm)+磷灰石(Ap);边部保存的矿物包体则相对较少,包括普通辉石(Cpx)+斜方辉石(Opx)+斜长石(Pl)+磷灰石(Ap).尽管岩浆韵律环带核部的稀土元素总合量比被改造的锆石边部明显偏高,但二者稀土元素配分模式具有明显的相似性,主要表现为轻稀土相对亏损,而重稀土明显富集,相应的(La/Yb)N=0.00015～0.00039,并具有明显的负Eu异常(Eu/Eu*=0.20～0.26)、相对明显的正Ce异常(Ce/Ce*=71.5～147.4)和较高的Th/U比值(1.97～2.69).上述特征表明,仰口地区变辉长岩中的锆石均为继承性的岩浆锆石,而没有新生的变质锆石.LA-(MC)-ICP-MS锆石原位U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析结果表明,两件锆石样品Y1和Y2的年龄数据所构成的不一致线显示了十分接近的上交点和下交点年龄.其上交点年龄分别为785±15Ma(2σ)和784±12Ma(2σ),应代表原岩的形成时代,表明变辉长岩的原岩与Rodinia超大陆裂解的岩浆事件存在密切的成因关系;而下交点年龄分别为226±24Ma(2σ)和228±26Ma(2σ),与苏鲁其它类型超高压岩石中含柯石英锆石微区记录的变质年龄十分吻合,应代表变辉长岩的超高压变质时代.岩浆结晶锆石的核部具有明显偏高的176Lu/177Hf(0.00044～0.00291)和176Yh/177Hf(0.0165～0.1168)比值,而176Hf/177Hf比值变化于0.281956～0.282048之间,相应的εHf(t)=-8.5～-14.0,tDM2=2.03～2.32Ga,表明仰口地区变辉长岩的原岩起源于古元古代时期的富集地幔或发生部分熔融的下地壳残留体.被改造的岩浆结晶锆石的边部则具有明显偏低的176Lu/177Hf(0.00029～0.00060)和176Yh/177Hf(0.0112～0.0200)比值,而176Hf/177Hf(t)比值变化于0.281953～0.282002之间,相应的εHf(t)=-10.2～-11.9,tDM2=2.12～2.21Ga.与岩浆结晶锆石核部相比,被改造的岩浆锆石边部的176Lu/177Hf、176Yb/177Hf、176Hf/177Hf(t)比值和εHf(t)和tDM2值的变化范围更小,表明中-新三叠纪的超高压变质作用使岩浆结晶锆石边部的Lu-Hf同位素体系发生调整,更趋向于均一化.     

大陆碰撞造山带榴辉岩相的熔体活动:来自南阿尔金基性麻粒岩中长英质脉体的证据

本文通过对南阿尔金巴什瓦克基性麻粒岩中长英质脉体的岩相学、锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素及全岩主微量地球化学的综合研究,首次限定了该区基性麻粒岩中长英质脉体的形成时代为491±2 Ma (MSWD=0.91),此年龄与寄主麻粒岩高压—超高温阶段(榴辉岩相)的变质时代在误差范围内近一致,表明长英质脉体形成于榴辉岩相的变质阶段。由于长英质脉体中锆石明显不同于寄主基性麻粒岩中变质锆石的形态特征,基本排除了长英质脉体中的锆石为捕获锆石的可能性。此外,该长英质脉体中的锆石具有少量的长石、石英包裹体和较低的Th/U比值(0.05-0.41),锆石稀土元素配分模式图显示其具有重稀土富集和Eu负异常的特征,这些证据表明长英质脉体中的锆石可能结晶于变质熔体之中。长英质脉体的全岩地球化学特征显示其该脉体具有相对较低的K2O值,基本上排除了其来源于围岩长英质麻粒岩的可能,而且这些锆石的Hf同位素特征与寄主岩石的锆石Hf同位素特征具有相似性,表明形成长英质脉体的熔体为内部来源。结合全岩地球化学特征,推测其可能为基性麻粒岩发生部分熔融所致。     

U–Pb and Hf-isotope analysis of zircons in mafic xenoliths from Fuxian kimberlites: evolution of the lower crust beneath the North China craton

Mafic xenoliths from the Paleozoic Fuxian kimberlites in the North China craton include garnet granulite, and minor pyroxene amphibolite, metagabbro, anorthosite and pyroxenite. The formation conditions of the amphibolites are estimated at 745–820 °C and 7.6–8.8 Kb (25–30 km); the granulites probably are derived from greater depths in the lower crust. LAM-ICPMS U–Pb dating of zircons from four granulites reveals multiple age populations, recording episodes of magmatic intrusion and metamorphic recrystallisation. Concordant ages and upper intercept ages, interpreted as minimum estimates for the time of magmatic crystallisation, range from 2,620 to 2,430 Ma in three granulites, two amphibolites and two metagabbros. Lower intercept ages, represented by near-concordant zircons, are interpreted as reflecting metamorphic recrystallisation, and range from 1,927 to 1,852 Ma. One granulite contains two metamorphic zircon populations, dated at 1,927±55 Ma and 600–700 Ma. Separated minerals from one granulite and one amphibolite yield Sm–Nd isochron ages of 1,619±48 Ma (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)i=0.51078), and 1,716±120 Ma (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)i=0.51006), respectively. These ages are interpreted as recording cooling following metamorphic resetting; model ages for both samples are in the range 2.40–2.66 Ga. LAM-MC-ICPMS analyses of zircon show a range in ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf from 0.28116 to 0.28214, corresponding to a range of _Hf from –34 to +12. The relationships between ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb age and _Hf show that: (1) the granulites, amphibolites and metagabbro were derived from a depleted mantle source at 2.6–2.75 Ga; (2) zircons in most samples underwent recrystallisation and Pb loss for 100–200 Ma after magmatic crystallisation, consistent with a residence in the lower crust; (3) metamorphic zircons in several samples represent new zircon growth, incorporating Hf liberated from breakdown of silicates with high Lu/Hf; (4) in other samples metamorphic and magmatic zircons have identical ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf, and the younger ages reflect complete resetting of U–Pb systems in older zircons. The Fuxian mafic xenoliths are interpreted as the products of basaltic underplating, derived from a depleted mantle source in Neoarchean time, an important period of continental growth in the North China craton. Paleoproterozoic metamorphic ages indicate an important tectonic thermal event in the lower crust at 1.8–1.9 Ga, corresponding to the timing of collision between the Eastern and Western Blocks that led to the final assembly of the North China craton. The growth of metamorphic zircon at 600–700 Ma may record an asthenospheric upwelling in Neoproterozoic time, related to uplift and a regional disconformity in the North China craton.