澜沧江河流沉积物碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

为研究澜沧江沉积物的物质来源及相邻地块的地壳生长和演化规律,利用LA-MC-ICP-MS分析技术,对澜沧江河流沉积物碎屑锆石进行了U-Pb年龄和Hf同位素研究。结果表明：锆石U-Pb年龄主要有5个年龄段,分别是＜177 Ma、201~418 Ma、428~544 Ma、581~1189 Ma和1406~2533 Ma,主要峰值为260 Ma、788 Ma、1 827 Ma和2 474 Ma。其年龄分布特征与北羌塘地块的年龄分布非常一致,说明澜沧江沉积物主要来源于北羌塘地块;结合Hf同位素分析结果,能够反映源区北羌塘地块的形成与演化历史。新太古代-中元古代是北羌塘地块从亏损地幔物质增生的地壳持续生长阶段,它们构成现今北羌塘地块全部地壳物质的78%以上,此后直到0.64 Ga,北羌塘地块的地壳增生作用基本结束。     

黄沙坪矿区花岗岩类的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

黄沙坪矿床是湖南最大的铅锌矿床。矿区内岩浆活动复杂,矿化类型齐全,成矿元素多样,是湘南地区斑岩-矽卡岩-热液脉型Cu多金属与W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内不同花岗质岩石的时间格架、源区特征及其与成矿的关系,本次研究对黄沙坪矿区的不同类型花岗岩进行了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素组成研究,研究表明,英安斑岩、二长花岗斑岩和石英斑岩的侵位年龄分别为158.5±0.9Ma、155.2±0.4Ma、160.8±1.0Ma,石英斑岩内花岗质岩石包体可能形成于220.4±1.2Ma。另外,在二长花岗斑岩锆石中发现古元古代-新太古代的继承锆石核。不同花岗质岩石中,中晚侏罗世锆石的εHf(t)值为-7.6～-3.2,Hf同位素两阶段模式年龄为1.7～1.4Ga,表明该区花岗质岩浆主要源自中元古代的古老基底物质部分熔融。继承锆石中接近0的εHf(t)负值(-1.5～-0.07)和εHf(t)正值(0.5～6.5)暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。黄沙坪矿区不同类型花岗质岩石的锆石年龄和Hf同位素特征表明,英安斑岩、二长花岗斑岩、石英斑岩可能是同源同时期岩浆演化的产物,与矿床成矿年龄(154～159Ma)接近,反映其成岩成矿具有密切的时空联系。花岗岩中存在多组古老的残留锆石,暗示了黄沙坪地区自新太古代以来经历了复杂的岩浆作用,这可能是区内Cu-Pb-Zn-W-Mo-Fe多金属复合型矿床形成的关键要素。     

滇西梁河地区闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

对滇西梁河地区早白垩世闪长岩岩株中的花岗闪长岩和闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试,获得206Pb/238U年龄分别为118.7Ma±1.5Ma和119.8Ma±1.0Ma,表明它们与早白垩世花岗岩体基本同时形成。其中在闪长岩中发现1颗约140Ma的岩浆锆石,可能指示梁河地区早白垩世初期的岩浆事件,2颗晚三叠世锆石继承核的年龄分别为208.2Ma±6.7Ma和221.9Ma±2.4Ma,记录了印支期的岩浆活动。花岗闪长岩和闪长岩具有相似的全岩εNd(t)值(-8.03、-7.70),但却表现出不均一的锆石εHf(t)值(118.7Ma:-5.60~-3.28;119.8Ma:-6.73~-3.09),表明它们来自于结晶基底重熔的长英质岩浆与幔源岩浆的混合。不同锆石的Hf同位素组成显示,与北冈底斯带相比,滇西梁河地区早白垩世幔源组分参与花岗质岩石形成的程度较低。滇西梁河地区花岗闪长岩和闪长岩的形成,可能与地壳加厚的构造背景有关。     

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...     

晋陕交界涑水杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

涑水杂岩作为华北克拉通南部早前寒武纪变质基底杂岩的重要组成部分,以中条山地区出露最好且研究程度最高。在晋陕交界处的韩城和河津地区也有零星的古老变质基底杂岩出露,通常认为是中条山地区涑水杂岩的西延。用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法测得研究区内的基底岩石角闪斜长片麻岩、透辉斜长片麻岩和二长花岗片麻岩原岩的形成年龄分别为2260±28Ma、2053±34Ma和2098±27Ma,表明晋陕交界处涑水杂岩的形成年龄明显小于中条山地区的涑水杂岩,其形成时代主要应为古元古代早期,而非太古宙。锆石Hf同位素显示,所分析的锆石多数具有低εHf(t) 值,最低可达-6,其二阶段模式年龄为2630~2933Ma,表明这些形成于古元古代的岩石为太古宙岩石再循环的产物,暗示在晋陕交界处可能存在太古宙的古老地壳物质,同时也支持华北克拉通南部太古宙地块划分的推论。     

小秦岭太华杂岩副片麻岩碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义

小秦岭地区是华北克拉通南缘早前寒武纪基底重要分布区,可见大量构造抬升剥露的基底结晶杂岩带。太华杂岩是小秦岭出露最古老的地质体,对于探讨华北克拉通南缘早期地壳形成和演化及其构造归属等问题具有重要意义。在小秦岭地区,太华杂岩被划分为正片麻岩系和以孔兹岩系为主的表壳岩。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法测得小秦岭地区太华杂岩表壳岩中黑云斜长片麻岩碎屑锆石的源区物质主要形成于2.40～2.11 Ga,经历了两期的古元古代晚期变质事件（～2.04 Ga和～1.91 Ga）,限定该套表壳岩的沉积时代介于2.11～1.91 Ga。结合锆石Hf同位素特征,我们认为该表壳岩的碎屑物质可能主要来自中条山的涑水杂岩体及绛县杂岩体、熊耳花岗岩体、小秦岭古元古代花岗岩体等,其初始的源区物质可能为太华杂岩的新太古代正片麻岩系。此外,本研究揭示华北中部造山带可能记录了一个长达约250 Ma（～2.05～1.8 Ga）持续的俯冲-碰撞过程。     

桂北地区丹洲群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

桂北丹洲群顶部拱洞组粉砂岩的碎屑锆石的阴极发光图像和Th/U(0.2~2.4)值显示,它们均为岩浆成因的锆石。锆石~(206)Pb/~(238)Pb年龄分布在730~769Ma和771~850Ma之间,这些锆石的Hf同位素成分范围较大,ε_(Hf)(t)值和二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))分别为-18.4~11.4和1020~2812Ma。此外,样品中还有一些年龄较老的锆石颗粒,~(207)Pb/~(206)Pb年龄为1910~3140Ma,ε_(Hf)(t)值和二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))分别为-13.6~3.4和2740~3635Ma。结合前人的研究推测,桂北丹洲群拱洞组沉积年龄小于等于706±10Ma,物源主要由扬子板块新元古代岩浆岩组成,也有少量太古宙岩浆岩的加入。推测中国华南地区存在对应于Rodinia超大陆聚合相关的格林威尔运动的响应。根据已测锆石的ε_(Hf)(t)值和Hf二阶段模式年龄推断,研究区地壳生长主要经历3个阶段:(1)3.64~3.25Ga,初生地壳出现在3.64Ga;(2)2.98~2.37Ga;(3)2.19~1.28Ga,地壳生长的主要时期。     

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。     

甘肃多坝沟地区黑云斜长片麻岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

通过对多坝沟地区敦煌杂岩中黑云斜长片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素的研究,对敦煌杂岩的形成时代和敦煌地块的前寒武纪地壳生长演化进行探讨。锆石U-Pb年代学研究表明,710Ma代表了敦煌杂岩的最大沉积时代,黑云斜长片麻岩发育422Ma的早古生代变质事件,表明敦煌地块卷入了早古生代古亚洲洋俯冲-碰撞的演化过程。锆石Hf同位素研究结果表明,敦煌地块具有幕式生长特征,经历了约2.7Ga、2.5Ga、2.3Ga、2.0Ga和1.8Ga多个地壳生长时期。黑云斜长片麻岩发育的约0.9Ga和约0.8Ga的峰值年龄表明,敦煌地块新元古代构造热事件可与塔里木克拉通对比。     

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。     

西藏南拉萨地块西部鸭洼地区侵入岩的锆石年代学和Hf同位素特征

拉萨地块南缘发育了广泛的中、新生代岩浆作用,然而与中、东部地区相比,南拉萨地块西部地区的研究程度还相对偏低,尤其是缺乏中生代以前岩浆活动的发现和研究。本文对南拉萨地块西部鸭洼地区新发现的中、新生代侵入岩开展了详细的锆石U-Pb定年和Hf同位素研究,发现鸭洼地区发育了晚三叠世(210～208Ma)辉长岩和闪长玢岩、晚侏罗世(约155Ma)似斑状二长花岗岩和始新世(约50Ma)花岗斑岩。晚三叠世辉长岩和闪长玢岩具有相对亏损的锆石Hf同位素组成,ε_(Hf)(t)值分别是+1.9～+6.2和-3.0～+7.4。晚侏罗世似斑状二长花岗岩和始新世花岗斑岩则具有明显富集的锆石Hf同位素组成,其ε_(Hf)(t)值分别是-10.0～-5.2和-7.9～-2.7,对应的地壳模式年龄分别是1534～1836Ma和1297～1624Ma,分别反映了古元古代和中元古代古老陆壳物质为主的再循环作用。结合区域文献数据,鸭洼-打加错地区中生代以来由于新特提斯洋的俯冲而发生了明显的地壳增生作用,新生地壳的生长从中生代到新生代早期逐渐进行,并且具有从陆内向海沟逐渐增加的趋势。     

浙江绍兴地区广山花岗杂岩体的锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素、岩石地球化学特征及其地质意义

广山花岗杂岩体主体部分由中粒碱长花岗岩和侵入其内部的细粒碱长花岗岩组成,LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年显示其形成年龄分别为162.4±0.9Ma和156.3±0.7Ma,表明岩体为燕山期多期次岩浆活动产物。两期岩体为高钾钙碱性系列,A/CNK值为0.95~1.05,属准铝质-弱过铝质花岗岩类;稀土含量中等,强Eu亏损,呈略右倾的海鸥型稀土配分模式,均为A₂型花岗岩。锆石Hf同位素研究表明,ε_Hf（t）变化范围主要集中在-4.35~0之间,均为负值,二阶段模式年龄t_Hf2（Ma）变化范围主要集中于1219~1478Ma,反映其源区物质来源于中元古代地壳物质。结合前人研究成果,本文认为华南燕山早期晚阶段A型花岗岩形成于由碰撞造山向板内（非造山）环境转换的后造山拉张阶段。     

北祁连香子沟榴辉岩相变沉积岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及其地质意义

榴辉岩相变沉积岩普遍分布在北祁连HP/LT变质带中,在HP/LT变质带的西段香子沟地区,变质沉积岩的矿物组合为石英+多硅白云母+石榴子石+绿帘石±蓝闪石±绿辉石(+金红石+锆石)。利用石榴子石-绿辉石-多硅白云母地质温压计获得变沉积岩的峰期变质温度为448~467℃,压力为2.0~2.2GPa。锆石SHRIMP和LA-ICPMS U-Pb测试结果显示,碎屑锆石核的年龄分布在532~2700Ma之间,大部分集中在中元古代和晚古元古代之间,显示原岩的碎屑物质主要来源于中-古元古代岩石。2个样品的变质锆石边获得的206Pb/238U加权平均年龄分别为495±7Ma(MSWD=0.63)和496±7Ma(MSWD=5.6),代表了榴辉岩相变质年龄。结合前人研究成果和锆石Hf同位素特征,表明榴辉岩相变沉积岩的原岩形成于以陆缘碎屑为主的活动大陆边缘或弧前环境,在早古生代洋壳俯冲过程中,通过俯冲剥蚀作用被卷入到俯冲带深部,与所包裹的基性岩(榴辉岩的原岩)一起发生榴辉岩相变质作用,并快速折返至浅部。     

越南西北部PhanSiPan地区新生代埃达克质侵入岩时代、成因及构造意义——U-Pb锆石年龄、元素地球化学和Hf同位素证据

越南西北部PhanSiPan地区新生代花岗岩,高SiO2(69.95%～70.52%)、A12O3(15.77%～17.11%)、K2O(4.97%～5.63%)、Na2O(4.29%～4.98%),K2O/Na2O=1.02～1.31、Sr(744×10-6～1316×10-6),贫Y(6.93×10-6～8.06×10-6),低MgO和CaO,富集LILE元素及LREE,亏损HREE具有典型的埃达克岩特征。采用LA-ICPMS方法对该岩体进行了U-Pb同位素定年和Hf同位素分析,结果表明该岩体为始新世(38Ma)岩浆活动的产物。锆石Hf同位素研究结果显示,εHf(t)变化范围为-5.5至+7.3,二阶段Hf模式年龄(tDM2)为652Ma至1466Ma、集中在1.1～1.3Ga,说明花岗岩岩体主要由中-(新)元古代地壳物质部分熔融形成。部分锆石具有正的εHf(t)值,可能指示花岗岩岩浆形成的过程中存在壳-幔混合相互作用。越南西北部Phan Si Pan地区新生代花岗岩和扬子地块-(哀牢山-金沙江-红河带)高钾富碱的岩石形成的时代和机制具有密切的关系,可能与印度-亚洲大陆的碰撞导致红河带区域性走滑断裂系统的形成有关。     

中条山铜矿峪变石英二长斑岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

中条山铜矿峪斑岩型矿床的成矿斑岩形成时代一直存在争议。本文通过对铜矿峪矿床中变石英二长斑岩的U-Pb年代学研究发现:铜矿峪变石英二长斑岩的36颗锆石的上交点年龄为2121±10Ma,207Pb/206Pb年龄从2065Ma到2196Ma,加权平均年龄为2117±13Ma,这与铜矿峪矿床的Re-Os同位素年龄(2108Ma)在误差范围内一致,暗示了成岩成矿的一致性。锆石的Hf同位素特征显示,样品的εHf(t)值介于-7.79～0.39,显示出斑岩的形成与古老地壳的部分熔融有关。同时,铜矿峪变石英二长斑岩的形成时代与华北地区的一些A型花岗岩,双峰式火山岩等与伸展有关的火成岩的形成时代大体一致,同时也与中条裂谷的活动一致,说明铜矿峪变石英二长斑岩形成于一个伸展的动力学背景下。因此,本文认为铜矿峪矿床是与大陆伸展环境的斑岩型矿床。     

陕西小秦岭地区太华群的锆石U-Pb年龄和 Hf同位素组成

本文对陕西华山岩体南侧一个太华群黑云斜长片麻岩进行了地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析.地球化学分析显示其原岩为中酸性钙碱性花岗质岩石,稀土含量较低( ∑REE =83.13×10-6),但富集Pb和LILE元素(如Rb、Ba).锆石的176Hf/177Hf比值变化于0.281258～0.281404,具明显负的εHf(t)值(-6.86～- 11.23).锆石的Hf同位素模式年龄(2.96 ～3.24Ga)表明原岩是由中太古代地壳演化而来.对比显示小秦岭太华群黑云斜长片麻岩与鲁山地区的太华群具有相似的中太古代地壳源区,但它们的形成时代可能不同.锆石内部结构、Th/U比值以及定年结果显示小秦岭地区的太华群在～1.91Ga经历了一期重要的变质热事件,该事件与Columbia超大陆拼合时的全球性碰撞造山事件相关联.小秦岭太华群为华北克拉通块体南缘的地质单元,但各地区太华群在原岩组成、形成时代和变质时代上具有不同的特征,太华群应是一个杂岩体,至少可以解体为新太古代和古元古代两部分.     

山东中侏罗世-早白垩世侵入岩的锆石Hf同位素组成及其意义

对山东中侏罗世-早白垩世侵入岩中锆石的原位Hf同位素分析显示,形成于晚太古代（上交点年龄～2.5 Ga）的继承锆石具有正的εHf（t）值（＋8～＋1）,Hf同位素模式年龄集中在2.6～2.8 Ga,与辽宁古生代金伯利岩中基性下地壳捕虏体中锆石Hf组成和Hf模式年龄十分一致,Hf模式年龄也与研究区变质岩和花岗岩的全岩Nd模式年龄相同,因此,这些继承锆石来自于晚太古代由岩浆底侵形成的基性下地壳.新生锆石出现在继承锆石周围或者以独立颗粒出现,其U-Pb年龄为177 Ma和132～126 Ma,εHf（t）值均为负值（-23～-1）.山东中生代侵入岩的形成与富集岩石圈地幔,亏损地幔和地壳三个端员之间的相互作用有关.其中根据来源于晚太古代下地壳的侏罗纪铜石二长花岗岩限定的研究区下地壳εHf（t）平均值为-20,根据来源于富集岩石圈地幔的早白垩纪沂南辉长岩限定的富集地幔端员的εHf（t）为-16.部分样品锆石εHf（t）变化非常大（-20～-1）,示踪了岩浆作用过程中亏损地幔物质的参与程度的逐渐增强.这种变化是华北晚中生代岩石圈大规模减薄作用的结果.     

Formation and Evolution of Early Precambrian Continental Crust in Alxa Block

By the analysis of the published zircon U-Pb ages and Hf isotope data, this paper firstly presents a comprehensive review about the staggered growth and reworking of early Precambrian continental crust in Alxa Block. The results show that the ancient crustal remnants of Alxa Block was formed in Meso-Paleo Archean, which was recorded by 3.0~3.6 Ga detrital zircons and Hf model ages. The early crustal growth of Alxa Block could be traced back to early Paleo-archean. Currently, the oldest zircon U-Pb age is about 3.6 Ga. Analogous to the other places of North China Craton, the Alxa Block underwent two-stage crustal growth at 2.7~2.9 Ga and 2.5~2.6 Ga respectively, and the former might be wider. The ~2.5 Ga (TTG) tectono-magmatic event, which represents the North China continent’s cratonization, also existed in Alxa Block. The corresponding zircon Hf isotope data indicate that the TTGs were mainly derived by melting of 2.7~2.9 Ga juvenile crust, possibly by mixing with a certain ancient crust, and a small portion was produced by instant reworking of 2.5~2.6 Ga juvenile crust. Proceeding to Paleo-proterozoic, the Alxa Block underwent multi-stage tectono-magmatic events, approximately peaked at 2.30~2.35 Ga, 2.15~2.17 Ga, 2.00~2.10 Ga, 1.95~1.98 Ga and ~1.90 Ga. The continental crust was mainly formed by reworking of 2.7~2.9 Ga and 2.5~2.6 Ga juvenile crust, simultaneously by a fraction of ~2.1 Ga juvenile crust. In Paleo-proterozoic, not only the Archean crustal reworking but also the juvenile crustal growth existed in Alxa Block.