北淮阳东段板桥岩体地球化学特征及同位素年代学研究

位于北淮阳东段的板桥岩体为凌家冲杂岩体的重要组成部分,岩石类型为花岗闪长岩.该岩体偏铝质、富碱、高钾、贫钙,属于高钾钙碱性系列岩石;稀土元素含量中等,(La/Yb)N与HREE/LREE值较高,重稀土元素相对亏损,铕弱负异常,属轻稀土元素富集型;大离子亲石元素Rb、Ba、K、La、Nd富集,高场强元素Nb、Ta、Ti、P亏损.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得板桥岩体206pb/238U年龄为129.0±1.9 Ma,表明该岩体形成于燕山晚期,是早白垩世岩浆活动的产物.板桥花岗闪长岩形成于后碰撞的伸展构造环境.     

北淮阳庐镇关岩浆岩锆石U-Pb年龄和氧同位素组成

对大别造山带北麓的北淮阳庐镇关浅变质岩浆杂岩进行了锆石阴极发光显微结构观察、激光剥蚀等离子质谱锆石U-Pb定年以及单矿物激光氟化氧同位素分析。锆石阴极发光图像显示,这些样品中的锆石具有明显的振荡环带或片状分带,为典型的岩浆锆石。少数样品的锆石具有窄的蚀变边。锆石U-Pb定年结果表明,这些岩浆岩有较一致的形成年龄,变化范围为739±8Ma～754±5Ma。岩浆岩单矿物的氧同位素组成具有较大的变化范围,其中锆石δ~(18)O为1.39‰～6.81‰,石英为3.12‰～12.47‰,斜长石为0.71‰～8.38‰。锆石的δ~(18)O值在不同岩体和/或同一岩体的不同样品之间具有明显差别,反应了其初始岩浆在氧同位素组成上的不均一性。锆石与其它矿物之间表现出显著的氧同位素不平衡,说明它们经历了岩浆期后的扰动,其中部分样品受到了亚固相条件下高温热液蚀变作用的影响,还有部分样品在岩浆后期演化过程中可能同化混染了高δ~(18)O值的围岩。大多数锆石具有低于典型地慢锆石的δ~(18)O值,表现出~(18)O亏损特征。低δ~(18)O锆石的内部结构和化学组成表现出典型岩浆锆石的特征,表明这些低δ~(18)O锆石是从亏损~(18)O的岩浆中结晶出来的,而非热液蚀变成因。这一结果证明,扬子板块北缘新元古代低δ~(18)O锆石形成于热液蚀变岩石经部分熔融所形成的低δ~(18)O岩浆。结合这些样品的形成年龄,我们认为这些低δ~(18)O岩浆的形成与Rodinia超大陆裂解有关的地幔柱裂谷岩浆活动有关,并对应于全球性的雪球地球事件。此外,这些岩石中锆石U-Pb年龄与矿物δ~(18)O分布与大别造山带高压-超高压变火成岩原岩相似,指示北淮阳单元属于俯冲的扬子板块北缘     

新疆塔里木北缘新元古代最晚期岩浆事件

报道了塔里木库鲁克塔格地区新元古代晚期花岗闪长岩和钾长花岗岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成。花岗闪长岩锆石U-Pb谐和年龄为630.1±1.3Ma,钾长花岗岩锆石U-Pb谐和年龄为630.6±1.3Ma。Hf同位素组成表明,这2种岩石主要来自古老(中)基性地壳的重熔,可能有部分地幔物质的加入。结合已有的研究表明,650~615Ma期间的岩浆活动代表了塔里木地块新元古代最晚期的岩浆活动,是Rodinia超大陆解体过程中的产物,与泛非造山事件无关。塔里木地块自新元古代中期到早寒武世,持续接受了被动大陆边缘沉积,表明在这一时期塔里木为冈瓦那大陆之外独立的大陆块体,或是位于冈瓦那大陆最边缘的稳定大陆块体。     

新疆塔里木北缘新元古代最晚期岩浆事件

报道了塔里木库鲁克塔格地区新元古代晚期花岗闪长岩和钾长花岗岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成。花岗闪长岩锆石U-Pb谐和年龄为630.1±1.3Ma,钾长花岗岩锆石U-Pb谐和年龄为630.6±1.3Ma。Hf同位素组成表明,这2种岩石主要来自古老（中）基性地壳的重熔,可能有部分地幔物质的加入。结合已有的研究表明,650~615Ma期间的岩浆活动代表了塔里木地块新元古代最晚期的岩浆活动,是Rodinia超大陆解体过程中的产物,与泛非造山事件无关。塔里木地块自新元古代中期到早寒武世,持续接受了被动大陆边缘沉积,表明在这一时期塔里木为冈瓦那大陆之外独立的大陆块体,或是位于冈瓦那大陆最边缘的稳定大陆块体。     

江南造山带东段新元古代登山群年代学及大地构造意义

为探讨江南造山带东段新元古代构造演化机制,对江南造山带东段登山群砂岩及火山岩进行锆石U-Pb年代学及地球化学研究.SHRIMP锆石U-Pb定年显示登山群高山组凝灰岩年龄为855.5±8.2 Ma,叶家组流纹岩年龄为798.1±7.8 Ma.地球化学数据显示高山组砂岩物源区为大陆岛弧,形成于弧后盆地;叶家组火山岩为双峰式火山岩,流纹岩轻稀土富集,重稀土亏损;高FeOt/（FeOt+MgO）和Ga/Al值、低CaO、MgO,ε_Hf（t）值为7.9~10.9,富集Ba、Th、U等大离子亲石元素和高场强元素,强烈亏损Sr、P、Ti的特征显示其为典型的A型花岗岩,来自初生地壳的部分熔融;玄武岩属拉斑玄武岩系列,具有OIB特征,富集轻稀土及大离子亲石元素,来自软流圈地幔的部分熔融.双峰式火山岩形成于板内伸展背景.年代学及地球化学结果表明新元古代江南造山带东段扬子与华夏板块拼贴时限为855~800 Ma之间.造山结束之后地幔物质上涌,华南板块进入裂谷期.      

北淮阳中生代火山—侵入岩同位素年代学研究

北淮阳 (大别山北缘) 中生代火山—侵入岩带西起河南信阳东至安徽舒城,早期为偏中性和偏碱性的火山碎屑岩、熔岩及相应侵入岩,晚期出现酸性火山岩及相应侵入岩。关于该带的年代学工作前人已做了较多的研究,但所用方法仅局限于全岩KAr法和单矿物40Ar39Ar法。本文以全岩及全岩—矿物RbSr等时线法为主,辅以单矿物40Ar39Ar法和单颗粒锆石UPb稀释法,较系统地测定了该带火山—侵入岩的时代,结果表明主期活动在130~140 Ma,晚期酸性活动在117 Ma左右,基本上均属于早白垩世。     

内蒙中部四子王旗地区基性侵入岩锆石定年及其意义

内蒙中部四子王旗地区横跨华北板块和北方造山带两大构造单元,是研究北方造山带古生代地壳增生演化的重要地区,而出露在该区的古生代基性岩体准确的侵位时代一直无人问津。为此,本文选择该区位于两大构造单元中的三个基性岩体进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。位于锡林浩特-苏尼特左旗花岗-变质带东延地区的四子王旗北哈达敖包岩体（样品号NM40）明显遭受了后期低级变质作用以及构造挤压作用,其锆石核部发育岩浆成因的震荡环带,给出了508±10Ma(MSWD=1.5)的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄,应代表岩体侵位年龄,反映大洋板片俯冲作用在晚寒武-早奥陶世已经开始;其锆石边部高CL强度无环带的特征暗示受到后期变质作用影响而发生过重结晶作用,加权平均年龄为467±9Ma(MSWD=0.75),并被解释为变质重结晶年龄下限,可能是弧-陆碰撞事件。位于华北北缘的两个基性岩体（样品号NM54和NM47）的锆石内部特征均显示出岩浆成因的韵律条带,分别给出了331±4Ma（MSWD=1.2）和302±2Ma（MSWD=5）的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄,应代表它们侵位的时代;结合区域研究成果,330~300Ma的岩浆作用很可能是陆-陆碰撞的结果。     

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.      

扬子西缘新元古代裂谷盆地演化的年代学新证据及其意义

扬子西缘康滇裂谷是华南新元古代裂谷系的主要组成部分,对理解华南新元古代裂谷盆地演化与Rodinia超大陆裂解的响应关系具有重要意义。澄江组是康滇裂谷最为典型的沉积充填序列,其时代的准确限定是解析Rodinia超大陆裂解背景下盆地演化的重要前提。本文对滇东北巧家谓姑地区澄江组火山岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学分析,获得澄江组底部玄武岩年龄806.4±6.7 Ma和下部凝灰岩年龄788.4±5.9 Ma。结合已有年龄数据,将澄江组沉积时代准确限定为800～720 Ma,与开建桥组及陆良组上部为同期异相产物。康滇裂谷的三个次级盆地演化基本同步,均于800 Ma左右开始全面接受沉积,是Rodinia超大陆的裂解的响应。     

北淮阳东段塘湾岩体地球化学特征、锆石U-Pb测年及地质意义

位于安徽北淮阳东段的塘湾岩体为凌家冲杂岩体的重要组成部分,岩石类型为石英闪长岩。该岩体偏铝质、低硅、富碱、高钠,属于高钾钙碱性系列岩石;稀土元素含量中等,（La/Yb）N与HREE/LREE值较高,重稀土相对亏损,Eu弱负异常,属轻稀土富集型;大离子亲石元素Rb、Ba、K、La、Nd富集,高场强元素Nb、Ta、Ti、P亏损。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示塘湾岩体206Pb/238U年龄为（138.0±2.9）Ma,表明岩体为早白垩世岩浆活动的产物。基于区域地质背景及构造环境判别,塘湾石英闪长岩形成于后碰撞伸展构造环境。     

北淮阳东段同兴寺碱性岩体地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

同兴寺岩体为北淮阳构造带内著名的碱性岩体。同兴寺碱性岩具SiO2、Al2O3含量中等,富碱、准铝质、Mg#小等特征。富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr,亏损高场强元素Ta、Ti。LaN/YbN与LREE/HREE比值均较大,具较弱的δCe负异常。稀土元素配分曲线表现为轻稀土分馏较明显,重稀土稍平坦,属轻稀土富集型。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得同兴寺二长闪长岩和角闪正长岩的锆石206 Pb/238 U年龄为126.1±1.1 Ma和124.4±1.3 Ma,均为同兴寺杂岩体早白垩世中期岩浆活动的产物。主、微量地球化学分析表明岩浆来源于地幔物质部分熔融,同时受到地壳物质的混染。基于前人关于该区区域地质背景方面的研究成果和本次地球化学构造环境判别方面的研究,认为同兴寺碱性岩形成于后碰撞的伸展环境。     

北淮阳东端牛王寨岩体年代学及地球化学研究:对大别造山带早白垩世深部地质过程的制约

牛王寨岩体位于大别造山带北部北淮阳构造带东端,岩性主要为花岗岩。LA-ICP MS锆石U-Pb测年结果显示,牛王寨花岗岩形成于(119.4±1.5) Ma,属于大别造山带早白垩世晚阶段岩浆活动的产物。牛王寨花岗岩具有高硅(SiO2含量为71.98％~77.96％)、高碱(全碱含量为7.66％~9.30％)、低钙(CaO含量为0.19％~0.68％)、高FeOT/MgO值(平均值为12.83)和10 000×Ga/Al值(2.63~2.82)的特点。岩石富集高场强元素,(Zr+Nb+Ce+Y)平均含量为294×10-6,富Rb、贫Ba和Sr,具有显著的Eu负异常,指示牛王寨花岗岩具有A型花岗的特点。牛王寨花岗岩87Sr/86Sr初始值为0.708 28~0.708 41,εNd(t)值为-18.77~-19.15,判断其源区物质可能为大别山中下地壳片麻岩。约130 Ma时,大别造山带加厚下地壳拆沉引发的软流圈上涌,为源区的部分熔融提供了热源。牛王寨岩体的形成受控于约130 Ma之后中国东部统一的伸展构造事件。     

北淮阳东段徐家湾岩体地质和地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

徐家湾二长花岗岩体位于北淮阳构造带内桐柏-桐城与郯城-庐江两大断裂的交汇处,岩体呈岩株状侵入新元古界老变质岩层中。本文利用原子吸收光谱和ICP-MS法测定了岩体主量和微量元素的含量,表明岩体具SiO₂和Al₂O₃较高、富碱、过铝质、Mg^#小等特征。大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba富集,Sr亏损;高场强元素(HFSE)Y、Th、Nb、Hf、U富集,Ta、P、Ti亏损;岩体整体亏损HFSE,富集LILE;La_N/Yb_N与LREEs/HREEs值均较大,具较弱的δCe负异常,显示该岩体为过铝质A型花岗。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得徐家湾二长花岗岩侵位年龄在128.0±0.9~129.6±1.4 Ma之间,是早白垩世岩浆活动的产物。研究认为徐家湾二长花岗岩体形成于造山后的伸展环境,形成岩体的岩浆源于岩石圈地幔,并受到地壳物质的混染。     

阿尔泰造山带南缘库尔提地区寒武纪变质侵入体的发现及地质意义

在新疆富蕴县库尔提地区下元古界克木齐岩群中发现了一套变质侵入体, 并对其进行了LA-ICP-MS锆石UVPb同位素定年。根据锆石的阴极发光图像和Th、U含量等特征, 锆石可分为岩浆锆石、变质锆石和捕获锆石3类。测得片麻岩的原岩岩浆206Pb/238U加权平均年龄为(496.3±6.4) Ma(MSWD = 0.74), 变质年龄介于444~452Ma之间。结合区域地质资料, 前者可能代表了古亚洲洋向北起始俯冲的时限, 后者代表同造山期变质事件时代。同时, 研究中发现的捕获继承性岩浆锆石年龄为783~901Ma, 暗示阿尔泰造山带存在前寒武纪基底。     

攀西茨达和太和层状岩体时代

由于对攀西层状岩体中的同一岩体采用不同的定年方法获得的年龄结果有较大差异,导致对层状岩体的成岩时代产生争议。对攀西古裂谷带内茨达和太和两个层状辉长岩体进行了黑云母^40Ar/^39Ar法和锆石ELA-ICP-MS法定年研究,结果表明：茨达不含矿层状辉长岩中黑云母^40Ar/^39Ar坪年龄为256Ma,太和含矿层状辉长岩中锆石U-Pb年龄为215Ma,其年龄范围在256-215Ma,相当于晚二叠世—晚三叠世,属于海西晚期—印支期,而且不含矿层状辉长岩侵位时间在前,含矿层状岩体侵位时间在后。此外,根据此次层状岩体同位素地质年龄测定,表明其早期侵位时间并非在裂谷张裂之前的成穹阶段,而是和峨眉山玄武岩在晚二叠世—晚三叠世张裂阶段的喷溢具有同步性,亦显示层状辉长岩的岩浆作用与地幔柱活动,以及断裂构造的密切关系。     

鄂东北麻城两路口地区新元古代变质岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

鄂东北麻城两路口地区位于北大别杂岩带南部,对该区变质岩的研究有重要的古构造和古气候环境意义。本文对该地区6个变质岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。结果显示,3个花岗质片麻岩和1个变质浅色花岗岩样品得到742±38~805±7 Ma的年龄,而2个斜长角闪岩样品则得到793±11~843±72Ma的年龄。其中1个斜长角闪岩样品的年龄值(793 11 Ma)与花岗质片麻岩和变质花岗岩样品的年龄值(792~805 Ma)在误差范围内一致,表明该区存在新元古代双峰式岩浆活动。秦岭(北秦岭、武当地区)–桐柏、大别和苏鲁造山带几近同时的新元古代岩浆作用表明它们在新元古代时可能是统一整体,且属于扬子陆块的组成部分;大别-苏鲁造山带新元古代岩浆岩的形成可能与Rodinia超大陆裂解、雪球地球事件和裂谷作用相关。     

北淮阳汞洞冲铅锌矿区石英正长斑岩成因

汞洞冲铅锌矿位于北淮阳构造带安徽段的西部,是大别造山带目前发现的最大铅锌矿。该矿床为典型的隐爆角砾岩型,成矿流体具有岩浆来源特征。野外地质调查显示隐爆作用与孙冲出露的石英正长斑岩有关。两个采自孙冲石英正长斑岩体样品的LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果分别为128.4±1.3 Ma和129.2±1.2Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。这些石英正长斑岩样品具有较高的SiO_2含量(62.04%~69.30%),富K_2O(4.54%~7.16%,K_2O/Na_2O=0.94~2.86),富碱(K_2O+Na_2O=8.76%~10.01%),铝碱比值(A/NK)在1.17~1.97之间,铝饱和指数(A/CNK)介于1.03~1.59之间,属过铝质岩石,富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素、亏损Nb、Ta、P和Ti等高场强元素。岩石具有高度富集的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成:全岩~(87)Sr/~(86)Sr(t)介于0.71129~0.71323之间,ε_(Nd)(t)值介于-10.8~-9.8之间,~(206)Pb/~(204)Pb(t)比值为17.495~17.891,~(207)Pb/~(204)Pb(t)比值为15.526~15.593,~(208)Pb/~(204)Pb(t)比值为38.257~38.547,绝大多数锆石ε_(Hf)(t)值介于-17.1~-10.4。综合地球化学研究表明,该石英正长斑岩的岩浆源区类似于中、南大别片麻岩为代表的大别造山带三层地壳结构的上部,有少量的幔源物质贡献。华南板块广泛分布的古生代黑色岩系在印支期深俯冲过程中被剥蚀至北淮阳地壳深部,构成北淮阳成矿岩浆岩的理想源区。     

北淮阳沙坪沟钼矿床成矿斑岩体特征与成因

沙坪沟钼矿床位于大别山北麓的北淮阳构造带,是近年来新发现的特大型斑岩钼矿床。区内燕山期岩浆岩广布,岩性有二长花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩、石英正长岩、花岗斑岩、正长花岗岩、隐爆角砾岩等,钼矿床与最晚期的石英正长岩-花岗斑岩成因有关。对最晚期的花岗斑岩体系进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年,结合前人已发表的年代学数据,将区内岩浆岩划分为3个阶段:第一阶段141~133 Ma,主要发育二长花岗岩,具有高Sr、低Y的地球化学特征,形成于加厚下地壳的部分熔融;第二阶段132~125 Ma,包括中基性的含斜长石辉石岩、斜长角闪石岩、闪长岩和酸性的花岗岩、花岗闪长岩等,中基性岩的出现表明地幔物质参与了该阶段岩浆岩的形成,可能与加厚地壳拆沉、软流圈物质上涌有关;第三阶段120~110 Ma,主要发育石英正长(斑)岩和花岗斑岩,为壳源成因。第一阶段岩浆岩的ε_(Hf)(t)介于-28.3~-22.5,与大别造山带大范围分布的中生代岩浆岩一致,结合前人研究分析表明,沙坪沟第一阶段岩浆岩为类似南秦岭陡岭群片麻岩源区构成的加厚下地壳部分熔融的产物。相比第一阶段岩浆岩,第三阶段石英正长岩、正长花岗岩脉、隐爆角砾岩和花岗斑岩的ε_(Hf)(t)非常一致,介于-18.4~-13.3之间,与北淮阳千鹅冲钼矿成矿花岗斑岩及汤家坪钼矿成矿花岗斑岩一致,其ε_(Hf)(t)明显偏高,应为较浅岩浆源区熔融的结果。华南板块广泛分布的古生代富Mo黑色页岩具有和北淮阳成钼矿岩浆岩具有一致的模式年龄,是形成北淮阳钼矿岩浆岩的理想层位。     

Zircon U‐Pb Ages and Geochemistry of Permo‐Carboniferous Mafic Intrusions in the Xilinhot Area,Inner Mongolia: Constraints on the Northward Subduction of the Paleo‐Asian Ocean

The Central Asian Orogenic Belt(CAOB) resulted from accretion during the Paleozoic subduction of the PaleoAsian Ocean. The Xilinhot area in Inner Mongolia is located in the northern subduction zone of the central-eastern CAOB and outcropped a large number of late Paleozoic mafic intrusions. The characteristics of magma source and tectonic setting of the mafic intrusions and their response to the closure process of the Paleo-Asian Ocean are still controversial. This study presents LA-ICPMS zircon U-Pb ages and geochemical features of mafic intrusions in the Xilinhot area to constrain the northward subduction of the Paleo-Asian Ocean. The mafic intrusions consist of gabbro, hornblende gabbro, and diabase. Their intrusion times can be divided into three stages of 326–321 Ma, 276 Ma and 254 Ma by zircon U-Pb ages. The first two stages of the 326–276 Ma intrusions mostly originated from subduction-modified continental lithospheric mantle sources that underwent a variable degree partial melting(5–30%), recording the subduction of oceanic crust. The third stage of the 254 Ma mafic rocks also show arc-related features. The primary magma compositions calculated by PRIMELT2 modeling on three samples of ～326 Ma and two samples of ～254 Ma show that these mafic samples are characterized by a variable range in SiO_2(47.51–51.47 wt%), Al_2O_3(11.46–15.55 wt%), ΣFeO(8.27–9.61 wt%), MgO(13.01–15.18 wt%) and CaO(9.13–11.67 wt%), consisting with the features between enriched mantle and lower continental crust. The source mantle melting of mafic intrusions occurred under temperatures of 1302–1351°C and pressures of 0.92–1.30 GPa. The magmatic processes occurred near the crust-mantle boundary at about 33–45 km underground. Combined with previous studies, it is concluded that Carboniferous to early Permian(～326–275 Ma) northward subduction of the Paleo-Asian oceanic crust led to the formation of the mafic magmatism in the Baolidao arc zone. The whole region had entered the collision environment at ～254 Ma, but with subduction-related environments locally. The final collision between the North China craton and the South Mongolian microcontinent may have lasted until ca. 230 Ma.