河北省宽城县孤山子超基性岩体锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

华北克拉通北缘在早石炭世晚期—中二叠世出露大量中酸性侵入岩体,但基性-超基性岩体出露较少,因而缺乏对该时期地幔性质的认识。笔者对位于内蒙古地轴以南百余千米的孤山子超基性岩体开展锆石U-Pb定年、微量元素、Lu-Hf同位素组成测试分析。结果显示,孤山子超基性岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为296.9±2.6 Ma,为早二叠世的岩浆活动产物。锆石(样号:GSZ-B3)微量元素含量低,具有强Ce正异常和弱Eu负异常特征以及较低的εHf(t)=-1.9~-7.5(n=17),表明其源区主要为富集的岩石圈地幔。锆石tDM、tCDM远大于其U-Pb年龄,表明岩石圈地幔形成过程中有再造古老地壳加入。对比内蒙古地轴上的同时代波罗诺岩体含角闪辉长岩(297±1 Ma)的锆石εHf(t)(-17.0~-14.1),孤山子超基性岩体的锆石εHf(t)明显偏大,表明孤山子超基性岩体的源区富集程度相对较小。此外,孤山子超基性岩体还有2个锆石测点εHf(t)分别为3.2、4.0,指示母岩浆中有少量亏损幔源物质加入,这暗示了华北克拉通北缘局部地区,在晚古生代已有岩石圈拉张减薄的趋势。     

黔西南白层超基性岩墙锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成研究

文章对黔西南白层地区出露的燕山期超基性岩墙进行了单颗粒锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成研究,获得A、B两组不同的锆石年龄.A组锆石呈不规则粒状,具不完整的宽大条带,12颗锆石的 SHRIMP U-Pb年龄加权平均值为(84±1)Ma,代表了超基性岩墙的侵位年龄;锆石Hf原位分析表明,176Hf/177Hf从0.282561到0282719,εHf(84 Ma)平均为-3.61,表明岩浆源区主要以富集地幔为主,并受到部分地壳物质的混染.B组锆石晶形完整,具典型的中酸性岩浆型振荡环带,3颗锆石的SHRIMP U-Pb模式年龄为409～450 Ma.176Hf/177Hf从0282379到0282440,εHf(t)平均为-3.77,均低于A组锆石,属于捕获锆石.据此认为84 Ma左右由于华南岩石圈伸展,软流圈地幔上涌,导致岩石圈富集地幔部分熔融,熔体上升过程中与409～450 Ma左右形成的少量地壳岩石发生混染,随后快速侵位冷凝而形成基性-超基性岩墙.白层地区84 Ma的超基性岩浆活动是整个华南西部燕山晚期(80～90 Ma)岩浆活动的一部分.右江褶皱带周缘的燕山晚期岩浆活动主要与大规模的Sn、W、Ag、Cu、Pb、Zn等矿床有关,但右江褶皱带内部的燕山晚期岩浆活动是否与以卡林型金矿为代表的低温热液矿床有成因上的联系,尚需更多矿床年代学资料的证实.     

黄陵野马洞基性岩脉中锆石的U-Pb年龄和Hf同位素组成

采用激光剥蚀-等离子质谱(LA-ICP-MS)分析技术测定野马洞基性岩脉中锆石的U-Pb年龄和Hf同位素组成,以探讨黄陵地区TTG片麻岩原岩的形成及变质时间、是否存在比崆岭群更古老的地壳等问题。野马洞辉绿岩脉(1850 Ma)侵入TTG片麻岩,并从TTG片麻岩中捕获了大量捕掳晶锆石。捕掳晶锆石岩浆结晶核部的U-Pb年龄分别为2842 Ma、2900 Ma和2949 Ma,指示TTG花岗岩体为复式岩体,其至少经历了2949 Ma、2900 Ma和2842 Ma三期岩浆作用。捕掳晶锆石变质边部的U-Pb年龄为2557 Ma,指示TTG花岗岩体转变为TTG片麻岩,是"水月寺运动"及其构造热事件共同作用的结果,其变形变质的时间为2557～2511 Ma。捕掳晶锆石的εHf(t)为-9.85～0.89、平均值为-4.07,亏损地幔模式年龄TDM为3.6～3.2 Ga,指示黄陵地区存在比崆岭群(3.2 Ga)更古老的陆壳。     

北京密云环斑花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素及其地质意义

密云岩体位于华北克拉通东部,由环斑花岗岩和斑状黑云母花岗岩组成,是典型 A 型环斑花岗岩岩体之一。锆石的 LA-ICPMS U-Pb 年代学研究表明,密云环斑花岗岩形成于1681±10Ma 和1679±10Ma,而围岩片麻岩的原岩形成于2521±14Ma。锆石的 LA-MC-ICPMS Hf 同位素研究表明,太古代片麻岩来源于亏损地幔物质的部分熔融,从而表明2.5 Ca 是华北克拉通地壳重要的生长期;环斑花岗岩中锆石 Hf 同位素组成为δ_(Hf)(t)=～-5,两阶段模式年龄为 T_(DM2)=2.6～2.8Ga,表明它们来源于太古代新生地壳的部分熔融,密云环斑花岗岩侵位于华北克拉通大陆裂解、伸展环境,可能与全球古元古代未期Columbia 超大陆的裂解有关。     

冀北张-宣地区后城组、张家口组火山岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素

冀北张家口-宣化地区(张-宣地区)分布着中生代后城组和张家口组火山岩.锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析结果表明, 后城组英安岩的结晶年龄为(130±1)Ma, 为早白垩世, 而不是前人所认为的晚侏罗世.张家口组流纹岩的结晶年龄为(126±1)Ma, 也为早白垩世.后城组英安岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-18.8~-25.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.78~2.37 Ga, 平均2.54 Ga, 与冀北分布的基底岩石Nd、Hf模式年龄相同, 考虑到华北克拉通东部地壳生长的主要时期为晚太古代, 我们初步认为后城组粗安岩可能主要来源于晚太古代地壳物质的重熔作用; 而张家口组流纹岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-15.1~-18.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.34~2.13 Ga, 明显比后城组火山岩年轻.张家口火山岩来源于太古代的地壳物质和部分幔源物质混合.这些年代学数据和锆石Hf同位素表明张-宣地区大面积的后城组和张家口组火山岩是华北克拉通东部晚中生代岩石圈强烈减薄作用的结果.      

浑善达克沙地的碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其源区意义

通过对浑善达克沙地末次冰盛期（LGM）以来沙样的碎屑锆石原位U-Pb年龄和Hf同位素组成的分析,并与周围可能源区的岩石年龄和Hf同位素组成进行对比,发现浑善达克沙样的U-Pb年龄主要可以分为3组（2.6～2.3 Ga,2.2～1.6 Ga和显生宙100～500 Ma）.其中较老的两组和具有负εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于华北克拉通北部的燕山褶皱带,而具有正εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于中亚造山带东部.现代沙和LGM沙具有相同的锆石U-Pb年龄谱和εHf（T）组成特征.同时,与蒙古中南部和塔里木中部沙样进行对比,发现蒙古中南部沙样主要来源于中亚造山带的显生宙高山,而塔克拉玛干沙漠在锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成上与浑善达克沙地存在较大的差异,表明西部的大沙漠对东部沙地的贡献很小.     

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.     

南秦岭地体东江口花岗岩及其基性包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

东江口花岗岩体位于商丹与勉略缝合带之间的南秦岭中部,其中存在大量基性暗色微粒包体.锆石的LA-MCICPMS联机U-Pb年代学分析表明,东江口岩体的形成年龄为223Ma,其包体锆石的结晶年龄为222Ma,与寄主岩体大致同时形成,指示秦岭造山带印支晚期岩石圈构造体制属性从挤压.伸展转变发生在220Ma左右.锆石的Lu-Hf同位素原位分析结果表明,南秦岭晚三叠纪花岗岩是壳幔混合作用的产物,亏损的幔源岩浆与南秦岭(或扬子)的基底地壳物质可能为南秦岭地区晚三叠纪花岗岩的源区物质,它们的形成起因于秦岭造山带在主造山期后发生的岩石圈拆沉作用.大约220Ma开始,南秦岭岩石圈构造应力性质从挤压向伸展构造体制转变,岩石圈发生拆沉作用,地幔软流圈物质上涌并底侵于下地壳,诱发下地壳物质的部分熔融,当岩浆沿构造薄弱带上升过程中,幔源岩浆与寄主岩浆发生成份的交换,两种岩浆混合过程中不完全混溶,最终形成寄主岩体和暗色基性微粒包体.     

越南西北部Posen花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征

本文报道出露于越南西北部的Posen花岗岩岩体锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征,讨论岩石成因和该地区新元古代岩浆作用的大地构造意义.分析3个花岗岩样品获得723Ma至760Ma的锆石U-Pb年龄,表明花岗岩形成于新元古代.该花岗岩的锆石Hf同位素组成有较大的变化范围,ε_(Hf)(t)值变化范围为-16.1至+3.4,单阶段Hf模式年龄为1186～1945Ma,暗示Posen花岗岩有着复杂的源区物源组成.在误差范围内,锆石两阶段Hf同位素模式年龄值主要集中在2.0～2.1Ga,与两阶段Nd同位素模式年龄值2.1～2.2Ga一致,说明花岗岩体主要由古元古代地壳物质部分熔融形成的.部分锆石颗粒具有正ε_(Hf)(t)值,可能指示花岗岩岩浆形成过程中存在壳-幔混合相互作用.在越南西北部发育新元古代岩浆作用可能与扬子板块广泛发育的、伴随Rodinia超大陆裂解过程的岩浆活动存在成因的联系,也揭示越南西北部地体可能与扬子板块具有亲缘关系,因此,可以推断马江断裂带应该代表印支板块和华南板块之间的古特提斯缝合带在越南西北部的延伸.     

吉林红旗岭超基性岩体的锆石U-Pb年龄、Sr-Nd-Hf同位素特征及岩石成因

锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄(220.6±2.0Ma)表明研究区超基性岩属于印支晚期岩浆活动的产物.主微量元素研究显示超基性岩具有相对较低的SiO2(43.22％～44.48％)、K2O(0.10％ ～0.17％)和Na2O(0.15％ ～2.13％)以及较高的MgO含量(29.23％ ～30.38％)和Mg#...     

Zircon U-Pb age and Hf isotopic characteristics of the Huangtuliang monzonitic granite,North Hebei Province,China

The Huangtuliang monzonitic granite outcrops on the northern side of the Huangtuliang gold mining district, Chicheng, North Hebei Province. Our predecessors only made isotopic age determination using the K-Ar method. Through LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb dating and zircon Hf isotopic composition determination, this study acquired the age of 244.8±2.0 Ma(MSWD=0.57) on the basis of the weighed mean 206Pb/238U ratio, indicating that the Huangtuliang monzonitic granite was formed during the Middle Triassic period, which is the product of Early Indosinian magmatic activities in the region of North Hebei. εHf(t) values vary relatively evenly, within the range of-10.65--14.03, with an average of-12.14. The two-stage evolution model ages, tDM2, vary between 1943 and 2144 Ma, implying that the rock-forming materials of the Huangtiliang monzonitic granite mainly came from the Paleoproterozoic recirculated crustal materials, though a small quantity of enriched-mantle materials would have been involved.     

吉林东部大蒲柴河adakites锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义

地球化学研究表明,大蒲柴河岩体具有典型的埃达克岩特征,来自加厚下地壳的部分熔融作用.本文采用激光等离子质谱对该岩体进行了U-Pb同位素定年,结果表明该岩体为晚侏罗世(165Ma)岩浆活动的产物.锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究结果显示,ε_(Hf)(165Ma)范围为-5.02～5.43,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))范围为965～1622Ma,暗示原始母岩浆为两种不同源区岩浆的混合.另外,Hf同位素研究表明,研究区在中-新元古代时(965～1304Ma)曾经历了一次重要的地壳增生事件.     

西藏冈底斯带西部达雄岩体的岩石成因:锆石U-Pb年龄和Hf同位素约束

对出露于冈底斯西部地区措勤北部达瓦错东侧的达雄岩体进行了锆石U-Pb定年、全岩主量元素、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究,以约束其岩石成因.达雄岩体的主体岩性为花岗闪长岩,其中发育大量闪长质包体.花岗闪长岩的锆石LA-ICP MS年龄为107±1Ma,该年龄代表了岩体结晶年龄.花岗闪长岩锆石εNd(t)值变化于-1.0～3.0,两阶段模式年龄变化于974～1226Ma.花岗闪长岩富硅(SiO2=70.65%～71.10%),富钙(CaO=3.21%～3.26%)、贫钾(K2O=2.81%～2.99%)、低P2O5(0.09%),铝饱和指数(A/CNK)为1.01～1.02,属于偏铝质花岗岩或弱过铝质花岗岩.闪长质包体SiO2含量为57.84%,与寄主岩相比,闪长质包体更富CaO、MgO、TFe2O3和TiO2.花岗闪长岩和闪长质包体均属中钾钙碱性系列,εNd(t)值分别为-4.6和-3.2,两阶段模式年龄(tDM2)相近(分别为1277Ma和1166Ma),并与锆石Hf同位素模式年龄一致.岩相学、年代学和地球化学研究表明闪长质包体可能是由岩浆混合作用形成的镁铁质微粒包体.我们的初步研究成果似乎表明,冈底斯中西部地区在早白垩世晚期(～110Ma)很可能存在一次重要的岩浆混合作用,这一初步认识对研究冈底斯中北部地区规模宏大的白垩纪岩浆作用的深部动力学过程具有重要意义.     

宁芜盆地火山-次火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

宁芜火山盆地是长江中下游重要的火山盆地之一,在盆地内自下而上依次发育龙王山组、大王山组、姑山组和娘娘山组火山岩和若干个同源次火山岩或小侵入岩体。本文对宁芜盆地火山-次火山岩进行了详细的锆石U-Pb年龄和Hf同位素地球化学研究。研究结果表明,大王山组粗安岩锆石U-Pb年龄为130.3±0.9Ma,姑山组两个粗安岩锆石U-Pb年龄分别为128.2±1.3Ma和128.5±1.8Ma,另外三个侵入岩年龄分别为127.1±1.2Ma、128.3±0.6Ma和128.2±1.0Ma,均为早白垩纪。综合前人成果,认为长江中下游地区火山盆地内火山活动的时限在135～124Ma之间,不存在侏罗纪岩浆活动。宁芜盆地火山岩和侵入岩的锆石176Hf/177Hf值在0.282502～0.282673范围内,εHf(t)变化为-6.9～-0.7,显示岩浆源自于岩石圈富集地幔部分熔融并在上升过程中受地壳物质的混染,为岩石圈伸展环境的产物。     

冀北水泉沟岩体西段锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

冀北水泉沟碱性正长杂岩体位于华北克拉通北缘中段,主要岩性为正长岩、石英正长岩、碱性正长岩、角闪正长岩、角闪二长岩和碱长花岗岩等.为了避开后期热液蚀变作用的影响,作者采集了远离东坪-后沟金矿田的水泉沟岩体西段无蚀变的角闪二长岩、角闪正长岩样品,并对这些代表性岩石进行了锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明,角闪二长岩结晶年龄为372.7±2.5Ma,角闪正长岩结晶年龄为372.7±2.4Ma,二者年龄结果一致,表明水泉沟碱性杂岩体西段形成于晚泥盆世.角闪二长岩的锆石ε_Hf(t)＝-12.4~-8.9,两阶段Hf模式年龄为1.93~2.16Ga,平均2.05Ga.角闪正长岩的锆石ε_Hf(t)＝-13.2~-11.1,两阶段Hf模式年龄为2.07~2.21Ga,平均2.13Ga.考虑到两种岩石的模式年龄与华北基底变质岩的形成年龄相近,我们初步认为水泉沟碱性杂岩体西段角闪二长岩和角闪正长岩可能主要来源于富集岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆与古老的中下地壳变质岩部分熔融形成的长英质岩浆混合的结果.野外地质和地球化学数据表明,水泉沟碱性杂岩体形成于晚造山阶段的张性构造环境.     

幕阜山南缘似斑状黑云母花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

幕阜山复式花岗岩基南缘的长庆黑云母花岗岩与其内部Be伟晶岩呈渐变接触关系,为Be伟晶岩的母岩,其成岩时代及同位素特征可指示幕阜山地区黑云母花岗岩阶段的Be成矿时代及成矿物质来源。本次研究对长庆地区的似斑状黑云母二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素组成测试,结果显示,该岩体成岩年龄为(142.9±0.9)Ma,代表了幕阜山复式花岗岩体黑云母花岗岩演化阶段的稀有金属成矿时代,此次成矿为华南地区中生代大规模成岩成矿作用的组成部分;继承锆石核的存在表明区域可能存在古老基底。长庆地区似斑状黑云母二长花岗岩的εHf(t)值主要变化于-9.2～-5.5,二阶段模式年龄主要为1.6～1.8 Ga,与幕阜山岩体不同类型花岗岩的εHf(t)和Hf同位素TDM2相近,暗示它们的源岩具有相似源区特征,为同源岩浆不同演化阶段的产物。此外,长庆似斑状黑云母二长花岗岩的源区物质中还有少量古元古代壳源物质(εHf(t)=-16)和新元古代地层物质加入,反映源区物质的复杂性。结合区域内其他年代学与同位素研究资料,表明幕阜山地区伟晶岩稀有金属成矿作用发生于早白垩世,岩浆连续分异演化过程中伴随着多阶段稀有金属成矿作用,最早在黑云母花岗岩阶段开始出现Be矿化,之后随着岩浆的分异演化程度不断增高,矿化规模越来越大,矿种由单一元素(Be)向综合演化(Be-Nb-Ta-Li)。成矿物质来源方面,幕阜山岩体锆石的TDM2与冷家溪群的锆石Hf同位素二阶段模式年龄的一个峰值(1.7～2.0 Ga)接近,表明二者的源岩在此时同时脱离地幔形成,为幕阜山岩体形成于冷家溪群部分熔融提供了支持,冷家溪群可能为稀有金属成矿提供了主要的物质来源。     

桂东南永安岩体锆石U-Pb测年、Hf同位素特征及其地质意义

永安岩体位于钦杭结合带南部,属桂东南十万大山-大容山复式岩体的一部分,其岩石类型为斑状堇青黑云花岗闪长岩。对永安岩体斑状堇青黑云花岗闪长岩进行了LA-ICPMS锆石U-Pb测年,获得其年龄为252. 8±3. 3Ma,为晚二叠世花岗岩。对永安岩体花岗岩进行的全岩地球化学分析结果表明,岩石富Al、高K,铝饱和指数A/CNK均大于1. 1,标准矿物分子刚玉均大于1%;岩石富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显,稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线为轻稀土元素富集的右倾型,具弱负铕异常;岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr),亏损高场强元素(Nb、P、Ti、Ta)和Ba、Sr。花岗岩的锆石εHf(t)=-14～-8,tDM2=2. 3～1. 8 Ga。通过本文工作,结合前人关于永安岩体矿物学、全岩地球化学、Hf同位素和锆石微量元素的分析资料,认为永安岩体岩石为强过铝质S型壳源花岗岩,地幔组分没有提供成岩物质,但地幔底侵作用为成岩提供了热能,花岗岩形成于后碰撞阶段的拉张环境中。     

北秦岭板山坪岩体锆石U-Pb年代学及岩石成因研究

板山坪岩体是北秦岭二郎坪群中的侵入岩。为了查明该岩体的成因,对该岩体进行了锆石U-Pb年代学、锆石原位Hf同位素研究以及矿物化学分析等方面的研究。研究结果表明,板山坪岩体岩性组成主要为石英闪长岩和花岗闪长岩,花岗闪长岩内部存在暗色包体。本次研究获得板山坪石英闪长岩锆石U-Pb年龄为442.7～432.2 Ma,花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为436.8～432.7 Ma,暗色包体锆石U-Pb年龄为437.6 Ma。锆石176Hf/177Hf值为0.282 737～0.282 736,εHf（t）值集中分布在8.4～9.4之间,二阶段Hf模式年龄（TDM2）在876～832 Ma之间。石英闪长岩结晶温压分别为673 ℃～745 ℃和0.19～0.54 GPa,花岗闪长岩结晶温压分别为657 ℃～730 ℃和0.48～0.96 GPa,暗色包体结晶温压分别为680 ℃～734 ℃和0.69～1.65 GPa。综合分析认为板山坪岩体为复式岩体,两期结晶年龄分别为496～487 Ma和442～432 Ma。岩石来源于地幔分离出来的新生下地壳。