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。     

华北克拉通五台群LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

通过对五台群石咀亚群金刚库组4个典型样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究,对五台群的形成时代及华北克拉通新太古代—古元古代期间的地壳演化进行了探讨。锆石U-Pb同位素测定结果表明,侵入金刚库组中的片麻状花岗岩锆石的U-Pb年龄为2548Ma,因此五台群的上限年龄约为2.5Ga;金刚库组黑云母石英片岩和片麻状石英闪长岩的原岩锆石U-Pb年龄分别为2663Ma和2636Ma,因此五台群的下限年龄约为2.7Ga。五台群的地质年龄为2.5~2.7Ga,属于新太古代。锆石Hf同位素研究结果表明,黑云母石英片岩和片麻状石英闪长岩的二阶段Hf模式年龄(tDM2)均为2.8Ga左右,指示2.8Ga左右是五台山区乃至整个华北克拉通地壳生长的重要时期;片麻状花岗岩tDM2平均为2.57Ga,与锆石结晶年龄非常接近,表明2.5Ga左右也是华北克拉通地壳的主要增生期。地壳的增长是幕式的,2.8Ga和2.5Ga都是华北克拉通地壳生长时期。     

庐山地区星子群碎屑锆石SIMS U-Pb年龄及其地质意义

江西庐山地区出露的星子群为一套遭受角闪岩相变质的中深变质岩系,前人将其划分为古元古代地层,并将其与华南早期地壳的形成与演化和中生代变质核杂岩构造相联系。本文通过对星子群浅粒岩中碎屑锆石U-Pb SIMS年代学研究,获得了(834±4)Ma碎屑锆石年龄,代表了该套地层沉积时代的下限;再结合其上覆筲箕洼组(830±5)Ma的火山岩年龄,将星子群的地层时代限定于新元古代。这一研究结果表明庐山地区并未出露古元古代的变质基底;而且野外也并未找到典型大规模拆离断层的存在,因此前人厘定的中生代变质核杂岩构造也值得商榷。根据碎屑锆石U-Pb不一致线下交点年龄为(133±20)Ma,推断星子群的变质作用发生在中生代。另外,由星子群单一的碎屑锆石年龄、锆石形态特征及矿物组成特征推断,星子群是源区花岗质岩石快速抬升、风化剥蚀和搬运沉积的产物,暗示着强烈的地壳运动过程,可能与Rodinia超大陆的裂解有关。     

云南怒江河流沉积物碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

采用LA-MC-ICP-MS测定技术,对怒江河流沉积物中的碎屑锆石进行了U-Pb和Lu-Hf同位素测定。结果显示,碎屑锆石U-Pb年龄可分为6个组段:50~74Ma、84~235Ma、275~413Ma、451~569Ma、657~1429Ma和1602~3436Ma,其中最主要的年龄组段为50~74Ma和84~235Ma。50~74Ma的年龄段为新特提斯洋从俯冲到碰撞闭合的阶段,约65Ma的年龄峰值可能是印度大陆与欧亚大陆主体碰撞的远程地质记录。84~235Ma年龄段代表了中特提斯洋演化阶段,年龄峰值约为110Ma,可能指示羌塘地块与拉萨地块的碰撞拼接此时已经完成,通过U-Pb年龄分布对比,羌塘地块几乎没有给怒江河流沉积物提供物质。怒江河流沉积物中碎屑锆石的εHf(t)值介于-18.7~+11.7之间,模式年龄分布于0.65~4.05Ga之间,其中中生代碎屑锆石的εHf(t)值分布于-16.4~+2.9之间,与中拉萨地块有密切的亲缘性,同时含有少量北拉萨地块的特征。因此,怒江河流沉积物代表了中拉萨地块与北拉萨地块的特征。     

云南怒江河流沉积物碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

采用LA-MC-ICP-MS测定技术,对怒江河流沉积物中的碎屑锆石进行了U-Pb和Lu-Hf同位素测定。结果显示,碎屑锆石U-Pb年龄可分为6个组段：50~74Ma、84~235Ma、275~413Ma、451~569Ma、657~1429Ma和1602~3436Ma,其中最主要的年龄组段为50~74Ma 和84~235Ma。50~74Ma的年龄段为新特提斯洋从俯冲到碰撞闭合的阶段,约65Ma的年龄峰值可能是印度大陆与欧亚大陆主体碰撞的远程地质记录。84~235Ma年龄段代表了中特提斯洋演化阶段,年龄峰值约为110Ma,可能指示羌塘地块与拉萨地块的碰撞拼接此时已经完成,通过U-Pb年龄分布对比,羌塘地块几乎没有给怒江河流沉积物提供物质。怒江河流沉积物中碎屑锆石的εHf(t)值介于-18.7~+11.7之间,模式年龄分布于0.65~4.05Ga之间,其中中生代碎屑锆石的εHf(t)值分布于-16.4~+2.9之间,与中拉萨地块有密切的亲缘性,同时含有少量北拉萨地块的特征。因此,怒江河流沉积物代表了中拉萨地块与北拉萨地块的特征。     

鄂西走马地区大塘坡组顶部泥岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb 年龄及其地质意义

地球在新元古代经历了Rodinia超大陆的聚合和解体,并发生了Sturtian和Marinoan两期全球规模的冰川事件。华南地区南华系古城组和南沱组冰碛岩分别对应Sturtian冰期和Marinoan冰期沉积记录,大塘坡组属于其间冰期沉积。对鄂西走马地区大塘坡组顶部泥岩中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年,锆石具有高Th/U比值（0.47～1.69）,并显示明显的振荡环带,为岩浆成因;62颗锆石的62个数据点分析,获得的60个谐和年龄分布在651～2435Ma,主要峰值为～794Ma。最年轻单颗锆石U-Pb年龄651±7.7Ma,结合前人研究认为华南地区Marinoan冰期启动时间应晚于651Ma;碎屑锆石为亲扬子型,可能来自鄂中古陆和扬子北缘;分布最集中的751～851Ma年龄段内～850Ma峰值记录了扬子地台与华夏褶皱带碰撞拼合事件,而～820Ma、～800Ma、～760Ma等峰值则揭示了与Rodinia超大陆解体有关的幕式岩浆活动。     

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。     

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.     

扬子克拉通南华纪碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素对华南新元古代岩浆事件的指示

对采自宜昌三峡地区南华纪沉积岩中碎屑锆石进行了U-Pb定年,新元古代锆石U-Pb年龄在833Ma、785Ma出现高峰,说明此时期有两期大规模岩浆活动.结合前人的Hf同位素结果,新元古代锆石U-Pb年龄与ε_Hf(t)值关系图表明: 910~890Ma之间锆石ε_Hf(t)值表现为高正值(≈10,接近亏损地幔演化值),890~840Ma锆石ε_Hf(t)值明显降低,并有负值出现,另外在890Ma处有年龄峰出现.笔者认为扬子和华夏板块的拼合可能在890Ma发生了由俯冲到陆-陆或陆-弧的碰撞,之前的高ε_Hf(t)值由洋壳俯冲造成,之后碰撞作用陆壳物质熔融造成了ε_Hf(t)值的降低; 840~800Ma的锆石ε_Hf(t)值有正也有负,800~780Ma的锆石ε_Hf(t)值小于0,780~750Ma的锆石ε_Hf(t)值大于0.这些数据与830~795Ma、780~745Ma两期地幔柱事件吻合.      

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。     

黑龙江黄松群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

对黑龙江省东部敦—密断裂以南的太平岭边缘隆起带上的黄松群杨木组石榴黑云片岩和阎王殿组黑云石英片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,结果表明:杨木组石榴黑云片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为281.8 Ma、317.2 Ma、424.7 Ma、529.3 Ma;阎王殿组黑云石英片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为310.4 Ma、384.4 Ma、484.7 Ma;两个组所获得的最年轻的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄分别为280±4 Ma和285±8 Ma。此外,前人对黄松群研究结果表明其变质作用时代为晚二叠世—早三叠世。因此,黄松群时代为二叠纪,海西期和加里东期岩浆岩构成了黄松群沉积物源的主体。     

黑龙江佳木斯地块兴东群大盘道组碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

兴东群是佳木斯地块的结晶基底和多个铁、金、钨矿床(点)的含矿地层。为厘定其形成时代,揭示其地质和成矿意义,选取黑龙江省林口地区的兴东群大盘道组,在剖面实测、岩相学研究基础上,开展了代表性岩石的碎屑锆石U-Pb年代学研究。结果表明,所测大盘道组的主要岩石类型为大理岩与石英片岩,其原岩为灰岩及泥岩,变质程度可达角闪岩相,沉积于浅海陆棚相环境;石英片岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄为(2338±20)Ma^751±18Ma,存在952 Ma、898 Ma、820 Ma及761 Ma 4个年龄峰值。结合羊鼻山地区大盘道组地层内有~520 Ma的花岗岩侵入以及该区域经历了~500 Ma的泛非期变质作用,确定大盘道组原岩沉积于新元古代—早古生代。本文测年结果显示有4个年龄峰值,其中898 Ma和761 Ma与前人报道的峰期年龄为898~891 Ma和757~751 Ma的两期岩浆事件相对应,另两组所测锆石也均为岩浆成因锆石,反映该区兴东群的物源复杂,且以岩浆岩为主。多期次岩浆作用使大盘道组富集Au、Cu、Pb、Zn、Fe等金属成矿元素,为羊鼻山铁钨矿床、孟家岗铁矿床和七星河金矿床等金属矿床形成提供了丰富的成矿物质基础。     

青海柴达木山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年 及Hf同位素特征

柴达木山岩体是柴北缘地区最大的岩体之一。为确定柴达木山岩体成因及其与柴北缘早古生代造山作用的关系,采用LA-ICP-MS方法对柴达木山眼球状花岗岩和花岗闪长岩中的锆石进行了U-Th-Pb同位素及Hf同位素研究。柴达木山眼球状花岗岩及花岗闪长岩206Pb/238U年龄加权平均值分别为436.9Ma±2.8Ma及440.8Ma±7.3Ma,Th/U值均大于0.2,代表了岩浆的形成年龄。眼球状花岗岩和花岗闪长岩锆石Hf同位素地球化学特征相近,45个锆石Hf同位素分析值中42个锆石176Lu/177Hf值均介于0.000735~0.002786之间,176Hf/177Hf值变化范围为0.282264~0.282439,εHf(t)变化于-8.5~-2.5之间,Hf同位素两阶段模式年龄为1.44~1.77Ga。研究表明,柴达木山岩体形成于437~446Ma,具有多期侵位特点,其原岩来自柴达木板块基底下地壳;结合柴北地区缘早古生代构造演化特点认为,柴达木山岩体为陆陆碰撞的产物。     

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。     

赣东北贵溪地区片岩中碎屑锆石的U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义

应用LA-ICP-MS U-Pb同位素原位微区定年方法及Hf同位素和微量元素分析方法,对华夏地块北部赣东北地区1个云母石英片岩中48个碎屑锆石进行了系统研究。这些锆石大部分具特征的振荡环带,Th/U比值较高(>0.4),稀土元素配分型式左倾(富集HREE),具明显正Ce和负Eu异常,属于特征的岩浆锆石。年代学研究显示,华夏北部新元古代变沉积岩主要在-775 Ma出现峰值并在-840 Ma出现次高峰,说明在此时期有两期大规模的岩浆活动。-840 Ma的峰值锆石对应的εHf(t)值明显分为两个区间,既有正值,也有负值,而在-775 Ma的峰值锆石对应测定的εHf(t)值均为负值。结合前人的Hf同位素测试结果,说明华夏地块新元古代中期岩浆活动主要表现为古老陆壳物质的再循环。形成于古元古代-1770 Ma的一个次高峰的年龄数据非常一致,单一的Hf同位素成分和较好的锆石晶形表明它们最可能捕获于深部的一个古元古代基底岩石。     

帕米尔地区穆尔尕布辉长岩-闪长岩的成因:锆石U-Pb年龄、Hf同位素及岩石地球化学证据

穆尔尕布岩体位于塔吉克斯坦帕米尔地区中部,中帕米尔和南帕米尔之间的Rushan-Pshart缝合带中,岩石类型主要由辉长岩和少量闪长岩组成,呈岩株状侵入于新元古代(?)萨雷吉尔加组浅变质碎屑岩中。根据LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果,穆尔尕布岩体中辉长岩的年龄为(232.0±1.5)Ma,闪长岩的年龄为(231.5±1.9)Ma,两者在误差范围内一致,代表了该岩体的形成时代。辉长岩和闪长岩中锆石的εHf(t)值变化范围分别为4.8~12.1、6.4~10,加权平均值为8.1±1.5(MSWD=6.5)和7.9±0.8(MSWD=2.4),显示其原岩来源于地幔物质,其单阶段Hf模式年龄TDM1分别为477~621 Ma,391~672 Ma,指示其原岩为寒武纪—前寒武纪基底。岩石地球化学研究表明,辉长岩类具有贫碱、低Al、富Mg特征,属于低钾(拉斑)系列,闪长岩类则显示富Si、Al,贫Mg、低Ti的特征,属于钙碱性-高钾钙碱性系列;两者的稀土和微量元素特征相似,稀土总量高,呈轻稀土富集的右倾型配分型式,无Eu异常或轻微正Eu异常,微量元素富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,指示穆尔尕布岩体可能形成于岛弧环境。综合区域地质资料,认为在晚三叠世Rushan洋陆俯冲尚未结束,表明洋盆闭合时限晚于232 Ma。     

吉林延吉开山屯地区柯岛群碎屑锆石年代学研究及地质意义

柯岛群分布于长春-延吉构造带东部的开山屯—汪清地区,开山屯地区出露的柯岛群缺少化石依据,其时代归属依旧存疑。在柯岛群上部及下部分别采集代表性样品进行碎屑锆石U-Pb(LA-ICP-MS)测年,上部细碎屑岩锆石年龄介于252~2304Ma之间,下部粗碎屑岩锆石年龄介于260~713Ma之间,并分别形成2个相近的峰值年龄;前者2个峰值年龄分别为263±2Ma、460±4Ma;后者2个峰值年龄分别为266±3Ma、463±4Ma,反映沉积碎屑物主要来源于奥陶纪及二叠纪地质体;最年轻的锆石为252Ma,其余相对年轻的锆石年龄集中于晚二叠世早期。结合柯岛群沉积建造组合特征及区域对比,认为其形成时代应为早三叠世,是古亚洲洋闭合后,造山带快速隆升形成的山间类磨拉石沉积。     

新疆东准乌须克劳格岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

新疆东准噶尔琼河坝地区近年来找矿获得重大突破,发现了一系列重要的矿产,这些矿产基本上围绕该地区出露面积最大的乌须克劳格岩体分布。该岩体组成比较复杂,主要岩性为二长花岗岩和花岗闪长岩。采用LA-ICP-MS技术测得花岗闪长岩和二长花岗岩锆石~(206)Pb/~(238)U年龄分别为428.9±1.9Ma和427.2±1.7Ma,被解释为岩石的结晶年龄。2类岩石都属于过铝质-钙碱性系列花岗岩,具有较高的铝、钙含量,K_2O/Na_2O值普遍偏低,介于0.15~0.40之间;稀土元素配分曲线呈现右倾特征,稀土元素总量较低,轻稀土元素相对富集,负Eu异常不明显;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,高场强元素Th、Nb、Ta、P、Ti等相对亏损,大离子亲石元素Rb、Ba、U、K、Sr等相对富集,具有高Ba、Sr含量和高(La/Yb)_N、Sr/Y值,显示出高Ba-Sr花岗岩的特征;同时岩体具有高正ε_(Hf)(t)值和年轻的模式年龄。这些地球化学和同位素特征表明,晚志留世乌须克劳格岩体是大陆边缘弧环境下大洋板片熔融的产物。