柴达木盆地北缘“达肯大坂群”的再厘定

柴达木盆地北缘原划为古元古代的“达肯大坂群”出露相当广泛,不仅包含了变质程度不同的表壳岩,而且包括了时代迥然不同的变质深成侵入体。原“达肯大坂群”至少有四种类型的岩石组合:其中德令哈杂岩形成时代最老,为古元古代早期的产物;厘定后所称的达肯大坂岩群为一套中至高级变质、并以副变质岩为主的表壳岩系统,推测其形成时代为古元古代晚期至中元古代;第三套岩石组合为花岗片麻岩,主要形成于新元古代早期,不属于沉积地层范畴,其中大量出现榴辉岩包体;榴辉岩除以规模较小的独立包体形式赋存于新元古代花岗片麻岩中外,还和大理岩、石英岩、含石榴石片岩共生在一起,在花岗片麻岩中形成规模较大的残块,这些榴辉岩及与其共生的表壳岩共同构成鱼卡河或沙柳河岩群。     

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年, 黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核-边结构, 核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中锆石核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为503.8±5.1 Ma, 边部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为449±9.9 Ma; 另一件样品核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为493.6±4.5 Ma。这些结果表明, 乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504~494 Ma, 属于晚寒武世岩浆活动的产物, 变质年龄为449 Ma, 分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明, 二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代-古元古代基底岩石, 还包含早古生代的岩石组合, 为一套不同性质和不同时代的混杂岩。     

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑 锆石LA-ICP-MS U-Pb定年 ——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094~2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95~2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。     

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094~2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95~2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。     

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094～2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95～2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。     

锆石U-Pb同位素测年原理及应用

U-Pb法是国内目前最重要的同位素测年方法.通过分析锆石U-Pb同位素测年的基本原理、不同成因锆石的特征及常用测试技术,综述了该方法在母岩形成年龄、地质演化事件、碎屑沉积物来源、沉积时代等方面的应用.指出锆石微区U-Pb年龄测定技术的引进对我国的地质科学研究起到了巨大的推动作用,并且其应用领域仍在进一步扩展.     

北祁连山西段吊大坂花岗片麻岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

对北祁连山西段北大河岩群中发现的吊大坂花岗片麻岩进行了颗粒级锆石U-Pb同位素年龄的测定,获得岩体的形成年龄为(751±14)Ma,结合区域地质背景分析,认为该年龄反映了晋宁期北祁连山地区的第一次造山事件.岩石化学和地球化学特征表明花岗片麻岩是古老地壳物质重熔形成的钙碱性石英闪长岩,该年龄的确定为北祁连山早期地壳演化史分析提供了直接的重要的地质信息.     

大别山双河地区花岗质片麻岩锆石的离子探针定年

对双河花岗质片麻岩的锆石进行了阴极发光分析 ,结果表明存在两种类型的锆石 (残留锆石和原岩中的岩浆锆石 )。对其进行离子探针定年显示原岩的岩浆锆石形成于 10 2 5Ma ,在超高压和后期的退变质事件中都存在铅丢失现象 ,其 197Ma变质作用的年龄不能反映超高压事件峰期变质作用的年龄。残留锆石的形成年龄为 2 86 1Ma的晚太古代年龄 ,这些锆石在超高压变质作用中发生了较严重的重结晶作用 ,对应于 2 30Ma左右的峰期变质作用的年龄 ,后期退变质作用对其影响较小。     

柴北缘花岗片麻岩的岩浆作用计时和前寒武纪地壳增长的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

本文应用LAM-ICPMS技术测定了柴达木盆地北缘花岗片麻岩带中的锡铁山东全吉河花岗岩和都兰县北部沙柳河花岗岩的锆石U-Pb年龄,利用LAM-MC-ICPMS技术选择测定了沙柳河花岗岩锆石Hf同位素成分.全吉河花岗岩岩浆结晶锆石的谐和年龄为910＋15/-17 Ma;捕虏晶锆石的207Pb/206Pb年龄为1351 Ma;～520 Ma的变质锆石（232Th/238U=0.04）206pb/238U年龄可能是前高压超高压构造事件的产物.沙柳河花岗岩的岩浆锆石普遍含有继承碎屑锆石核.21个颗粒测得21个数据中,代表岩浆结晶锆石的10个点的Robust（Median）平均206Pb/238U年龄为920＋31/-17 Ma,碎屑锆石核207Pb/206pb年龄大于1250 Ma.在沙柳河花岗岩30颗锆石的30个Hf同位素分析点中,27个代表纯粹岩浆结晶锆石的176Hf/177Hf=0.282081～0.282222,平均0.282178＋0.000009/-0.000015,以920 Ma计算的HfI=0.28206～0.28220,平均值0.28215＋/-0.00003;εHf值的变化范围＋0.21～-4.70,Robust（Median）加权平均值为-1.53＋0.41/-0.52;锆石Hf的地壳模式年龄（TCDM）范围是1.59～1.75 Ma,Robust（Median）加权平均值为1.68＋0.03/-0.02 Ma.其余2个锆石为继承性锆石,其176Hf/177Hf比值分别为0.281892和0.281792,HfI和εHf值分别为0.28186～0.28178,和-11.83～-14.82,TCDM=2.18～2.33 Ga.结合前人的研究结果,柴北缘花岗片麻岩的岩浆作用持续时间为～950 Ma～～910 Ma.峰值年龄为～920 Ma,以沙柳河花岗岩为代表的柴北缘过铝S-型花岗片麻岩的岩浆来自现今剥露于地表的沙柳河岩群之下具高度再循环上地壳物质的基底表壳岩系;该物质的形成年龄可约束在1.4～1.7 Ga,保存了蚀源区～1.7 Ga和～2.3 Ga的地壳增生事件的年代学记录.     

锡林浩特杂岩中斜长角闪岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

锡林浩特杂岩是一套经历强变形变质作用的变质岩,主要由黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩及变粒岩夹透镜状或脉状斜长角闪岩组成。查明其形成年龄、变质年龄对深入认识中亚造山带的形成演化具有重要意义。本次研究对锡林浩特杂岩中斜长角闪岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年和LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素组成分析,给出了锆石SHRIMP U-Pb的加权平均年龄为(316±4)Ma,该年龄代表斜长角闪岩的原岩形成年龄,表明锡林浩特杂岩不是前寒武纪地质体。通过锆石Hf同位素分析,εHf(t)值主要为正值(+4.1～+17.0),揭示其物源可能来自亏损地幔或壳幔混合。根据亏损地幔和古老地壳的锆石Hf同位素进行两端元的混合计算,得到斜长角闪岩原岩岩浆的源区以幔源增生组分为主体(经过计算壳幔混合比例大约1∶2)。部分锆石的模式年龄在1.8～2.5 Ga之间,表明斜长角闪岩的原岩在形成过程中有古元古代地壳物质的加入,通过兴蒙造山带和锡林浩特杂岩中斜长角闪岩的Hf模式年龄对比可知,物源可能来自兴蒙造山带内部。基于Hf同位素的两端元混合计算表明该区在晚古生代存在地壳增生。根据野外观察和室内岩石特征分析,该套杂岩可能是一套经历强变形与变质作用的晚古生代火山-沉积建造。     

新疆富蕴县苏普特一带片麻岩地球化学特征及锆石U-Pb SHRIMP定年

苏普特片麻岩为含堇青石、矽线石及红柱石等变质矿物的眼球状、条纹条带状黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、二云母片麻岩等。其SiO2含量为63.12%~68.34%,Al2O3为13.64%~15.91%,TiO2为0.538%~0.772%,TFe2O3为6%左右,MgO含量较高,多数样品为3%左右。根据其岩石化学特征判断,原岩为泥质岩、砂岩等沉积岩。苏普特片麻岩稀土元素含量较高,ΣREE为155.21×10-6~271.93×10-6,轻稀土元素富集,具中等程度的负Eu异常;在以北美页岩(NASC)标准化的稀土配分型式图上具有较平缓的配分曲线,无明显的Ce、Eu异常。依据地球化学特征,推断其原岩的形成环境为活动大陆边缘。苏普特片麻岩中锆石具有岩浆锆石特征,其U-Pb SHRIMP年龄为282 Ma,可能代表了早二叠世的一次构造-岩浆-混合岩化事件。     

SHRIMP锆石U-Pb测年方法简介

该文对SHRIMP锆石U-Pb同位素测年方法从野外取样、碎样、矿物分选、制靶、显微照相和图片标记处理及测试进行了介绍,同时对LP-ICPMS法和TIMS法进行了简要说明。SHRIMP法对前寒武纪地质体年龄的测定具重要定年意义。     

柴达木盆地北缘乌兰县牦牛山组碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

应用LA-ICP-MS单颗粒锆石U-Pb定年方法, 对柴达木盆地北缘乌兰县上泥盆统牦牛山组两组砂岩样品开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。测年结果显示年龄值分布较宽, 可以划分为5个峰值年龄区间。在这些碎屑锆石中, 最小的年龄为407.9 Ma, 属于岩浆成因, 限定了该套地层的沉积下限, 为不早于早泥盆世末期, 结合区域地质与古生物资料, 该套地层为晚泥盆世。碎屑锆石的年龄分布表明本区可能存在五期区域性地质构造事件, 其中早古生代最为突出, 其次为新元古代和古元古代早期-新太古代晚期, 暗示这三期岩浆活动和变质作用较为活跃, 并为本套地层提供了主要的锆石来源, 具有多时代混合物源特征。样品中少量太古代碎屑锆石的谐和度较好, 为研究区附近可能存在太古宙古老地层提供了一定证据, 但仍需进一步研究。     

柴达木盆地北缘西段嗷唠山辉长闪长岩锆石SHRIMP U-Pb定年及岩石地球化学特征

本文对柴达木盆地北缘西段嗷唠山辉长闪长岩进行了系统的年代学和地球化学研究,分析其成因,并对晚古生代柴北缘构造属性特征给予补充。研究表明,嗷唠山辉长闪长岩具低SiO_2、K_2O值,富钠、富铝、高Mg#等特征。测试样品富集大离子亲石元素Rb、Ba、K等,亏损高场强元素Ta、Nb、Ti、P等,∑LREE/∑HREE和(La/Yb)N值均较低,具有较微弱的负Eu异常至正Eu异常。稀土元素配分曲线显示,相对同期中酸性岩浆岩而言,曲线更为平坦,轻重稀土分异程度较低。通过锆石的SHRIMP U-Pb定年,获得了辉长闪长岩样品加权平均年龄为370.4±3.4Ma,对应于古生代晚泥盆世岩浆活动。主、微量元素地球化学特征分析表明,岩石具有岛弧或活动大陆边缘岩浆岩的属性,可能起源于受地壳物质混染,并受俯冲流体交代的岩石圈地幔区。总结前人对柴北缘新元古代—古生代洋壳俯冲、陆陆碰撞的构造背景分析,并结合本次地球化学构造环境判别,认为嗷唠山辉长闪长岩形成于造山期后岩石圈拆沉所导致的拉张、伸展、减薄的构造环境,标志着柴北缘地区加里东期造山作用的结束。     

印度与欧亚两大陆块碰撞时间的厘定:来自锆石SHRIMP U-Pb年龄的证据

通麦地区片麻岩中锆石SHRIMP定年结果表明:①变质锫石和变质复合锆石的新壳U-Pb年龄为42 Ma,属于中始新世.相当于陆陆碰撞的峰期时间,而印度和欧亚两个大陆开始碰撞的时间略早于42 Ma;②变质复合锫石中的老核(继承锆石),有2个点U-Pb年龄为201 Ma,相当于早侏罗世早期,表明通麦片麻岩是沉积岩变质的,其沉积岩的时代不会早于三叠纪;③文章最后对锆石成因类型及意义、片麻岩的时代和印度与欧亚两大陆碰撞的时间等问题进行了讨论.     

SHRIMP Dating and Recrystallization of Metamorphic Zircons from a Granitic Gneiss in the Sulu UHP Terrane

An unusual zircon SHRIMP dating result of a granitic gneiss from the Qinglongshan eclogite-gneiss roadcut section is presented in this paper. The very peculiar and complicated internal structures, as well as the very low Th/U ratios (0.01-0.08) of the zircons indicate that they were formed by metamorphic recrystallization. Strongly in contrast with previously published zircon U-Pb ages of the Dabie-Sulu UHP metamorphic rocks where protolith ages of 600-800 Ma are commonly recorded, only metamorphic age of 218±5 Ma, defined by 18 analytical spots either in rim or in core of zircons, are recorded in this granitic gneiss. This age represents the time of the complete metamorphic recrystallization overprint on primary magmatic zircons. The recrystallization was derived by the UHP metamorphism, and was strengthened by the early stage of retrograde metamorphic fluid activity.     

苏鲁地体超高压和退变质时代的厘定:来自片麻岩锆石微区SHRIMP U-Pb定年的证据

锆石微区矿物包体的激光拉曼和阴极发光测试以及相应的SHRIMP U-Pb定年结果表明,苏鲁地体片麻岩锆石微区记录了十分复杂的年代学信息。其中副片麻岩锆石核部记录了345～743 Ma的继承性锆石年龄,标志着原岩碎屑锆石来源的复杂性;含柯石英的锆石微区记录了220～234 Ma的超高压变质年龄;而含石英包体的边部则记录了202～219 Ma的退变质年龄。正片麻岩继承性锆石核部所记录的年龄为574～680 Ma,表明原岩锆石曾经历了部分Pb丢失,原岩的形成年龄应大于680 Ma;含柯石英锆石微区所记录的超高压变质年龄为224～242 Ma;而锆石边部所记录的退变质年龄为209～219 Ma。两类片麻岩锆石微区所隐藏的超高压变质和退变质年龄信息十分相近,平均值分别为229±4Ma和211±4Ma,标志着苏鲁地体超高压变质时代应为印支期,相应的构造抬升速率约5.6 km/Ma。该项成果不仅确定了苏鲁地体超高压变质和退变质时代,而且对于深入探讨苏鲁地体快速折返过程中的动力学机制有着重要的科学意义。     

铜陵凤凰山岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄与构造变形及其对岩体侵位动力学背景的制约

地球动力环境对岩浆来源和侵位机制具有重要的控制作用.铜陵矿集区中生代中酸性侵入岩和大规模成矿作用有密切关系.凤凰山岩体为凤凰山矿田的主要组成部分, 主要岩石类型为花岗闪长岩、石英二长闪长岩.根据精确锆石SHRIMP测年结果, 凤凰山岩体206Pb/238U年龄为(144.2±2.3) Ma, 是晚侏罗世形成的一个典型岩体, 和铜陵矿集区主要成矿岩体的形成时代一致.接触带构造变形特征显示岩体侵位受控于区域左旋剪切应力场作用.内部构造变形特征表明凤凰山岩体在深部主要为左旋螺旋式强力上升, 浅部为气球膨胀式主动侵位.岩体形成时代及构造变形特征表现出晚侏罗世铜陵矿集区和成矿有关的侵入岩系列的形成可能和古太平洋板块的向北斜向俯冲所导致的左旋剪切应力场有关.      

柴达木盆地北缘大柴旦地区古生代花岗岩锆石SHRIMP定年

大柴旦地区是柴北缘古生代超高压带的重要组成部分,与超高压岩石相伴的花岗岩十分发育。这些花岗岩具有两类不同的岩石地球化学特征,Ⅰ类以 Na_2O/K_2O 比值小于1、明显的负 Eu 异常和低 Sr、高 Y 为特征,具有 S-型花岗岩的属性,Ⅱ类以 Na_2O/K_2O 比值大于1、弱负 Eu 异常到正 Eu 异常和高 Sr、低 Y 为特征,具有Ⅰ-型花岗岩的属性,反映了它们的源岩及成因上的差异。锆石 SHRIMP U—Ph 定年结果表明,大柴旦地区花岗岩的年龄可分为三组,第一组年龄为446.3±3.9Ma,第二组年龄分别为408.6±4.4Ma、403.3±3.8Ma、401.8±3Ma,第三组年龄分别为374.5±1.6Ma、372±2.1Ma。结合区域地质特征,我们认为,第一组年龄可能反映了柴达木陆块与中南祁连板块碰撞的时代,第二组年龄可能反映了深俯冲地下的板块由于拆沉而折返的时代,第三组年龄可能反映了碰撞隆起后造山带上不同块体之间的伸展、滑塌的时代。