南秦岭佛坪地区麻粒岩相岩石锆石U—Pb年龄

对南秦岭佛坪地区麻粒岩相岩石中锆石的特征进行了详细的研究和U-Pb同位素年龄测定。中酸性麻粒岩中3个变质成因锆石的~(256)Pb/~(238)U表面年龄统计权重平均值(谐和年龄)为221.4±3.6Ma,是这些变质锆石较为准确的生成年龄;该样品4个锆石颗粒组成的不一致线上、下交点年龄分别为822±272Ma和218±14Ma;石榴夕线黑云片麻岩中4个锆石颗粒构成的不一致线的上下交点年龄分别为2283±162Ma和271±15Ma。两个样品的数据点均比较靠近下交点而远离上交点,其上交点年龄不具明确地质意义。综合各方面因素,认为麻粒岩相峰变质作用时代为印支期—海西晚期(220～270Ma左右),这是迄今为止秦岭地区所报道过的最年轻的麻粒岩地质体。     

南秦岭刘岭群砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其构造意义

秦岭造山带的构造演化是理解华北与扬子陆块缝合过程的关键,位于商丹断裂带以南的刘岭群是揭示秦岭造山带晚古生代构造演化历史的重要窗口。采用LA-ICP-MS对刘岭群3个变质砂岩样品中的碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得最年轻的一组年龄区间为377~395Ma,主要年龄峰值约为442Ma、780~850Ma和900~970Ma,表明刘岭群沉积时代可以持续到晚泥盆世,物质来源于北秦岭构造带。结合刘岭群北侧武关杂岩的最新研究成果可以确定,刘岭群和武关杂岩共同构成了华北陆块南缘中—晚泥盆世弧前盆地的沉积序列,暗示古秦岭洋的最终闭合发生在泥盆纪之后,而华北与扬子陆块碰撞的主缝合线应位于刘岭群的南侧。     

秦岭柞水岩体锆石U-Pb年龄及其地质意义

柞水岩体侵位于秦岭造山带商丹缝合带附近,具有比较典型的环斑花岗结构,本文获得了213.6±1.8 Ma的单颗粒锆石 U-Pb 年龄,MSWD 为 1.5,这个年龄与前人在东秦岭沙河湾环斑花岗岩测定的锆石 U-Pb年龄非常一致。研究表明,柞水岩体的主元素、微量元素及稀土元素地球化学、Sr 同位素初始值 I_(Sr)等清楚的显示具有I-型和A-型花岗岩特征,大地构造环境判别属碰撞后隆升阶段或造山后花岗岩。这些特征也与秦岭沙河湾环斑花岗岩及西秦岭环斑花岗岩非常相似。因此,柞水岩体锆石 U-Pb 年龄的获得,使得秦岭造山带环斑花岗岩很可能从东向西断续呈带状展布,贯通东西秦岭。由此可以确认,在秦岭造山带主造山期晚期或主造山期后曾经存在过一次短暂的垂直于造山带的拉伸或松弛坍塌构造阶段,这对研究整个秦岭造山带的演化无疑具有重要意义。     

南秦岭刘岭群砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其构造意义

秦岭造山带的构造演化是理解华北与扬子陆块缝合过程的关键,位于商丹断裂带以南的刘岭群是揭示秦岭造山带晚古生代构造演化历史的重要窗口。采用LA-ICP-MS对刘岭群3个变质砂岩样品中的碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得最年轻的一组年龄区间为377~395Ma,主要年龄峰值约为442Ma、780~850Ma和900~970Ma,表明刘岭群沉积时代可以持续到晚泥盆世,物质来源于北秦岭构造带。结合刘岭群北侧武关杂岩的最新研究成果可以确定,刘岭群和武关杂岩共同构成了华北陆块南缘中—晚泥盆世弧前盆地的沉积序列,暗示古秦岭洋的最终闭合发生在泥盆纪之后,而华北与扬子陆块碰撞的主缝合线应位于刘岭群的南侧。     

豫西地区秦岭造山带武当群火山岩和沉积岩锆石U-Pb年龄

在南秦岭地体中广泛分布着武当群变质沉积-火山岩组合的基底岩石,是东秦岭造山带重要的岩石单元,但对其形成时代的认识存在分歧.笔者通过对豫西地区武当地体北部武当群上部杨坪组变质沉积岩和下部双台组变质中酸性火山岩锆石u-Pb年龄的测定,认为杨坪组变质沉积岩沉积物源主要由晚元古代(860~640 Ma)和早元古代(2260~1800 Ma)、少量晚太古代和中元古代地壳物质构成,与扬子陆块具有亲缘关系.沉积时代应晚于640 Ma.变质中酸性火山岩形成时代为730~780 Ma之间,峰值(755±6)Ma,与双台组新元古代变质基性火山岩为同期岩浆作用的产物,成因上推测与Rodinia超大陆裂解作用有关.     

秦岭造山带商南-西峡地区富水杂岩的变辉长岩中斜锆石与锆石U-Pb同位素年龄的差异

秦岭造山带富水杂岩体的一些变辉长岩含有粒度较大且U、Pb含量较高的斜锆石和锆石,是U-Pb同位素测年的极好矿物.对该杂岩体的中粗粒角闪黑云辉长岩中的斜锆石和锆石分别进行了SHRIMP法和TIMS法U-Pb同位素年龄测定,获得斜锆石和锆石的U-Pb同位素年龄分别为501.4 Ma±1.2 Ma和480.0 Ma±3.4Ma,两者相差约20 Ma.对该岩石中部分斜锆石向锆石转化的现象及锆石的成因进行了初步研究,认为斜锆石的U-Pb同位素年龄应解释为秦岭富水杂岩中基性岩石的形成时代,而锆石的成因及其U-Pb同位素系统在变质作用过程中的变化比较复杂,对其U-Pb同位素年龄地质意义的合理解释需做进一步的研究.     

东秦岭商丹断裂带南侧武关岩群的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄

用LA-ICPMS定年技术测得武关岩群变玄武岩中继承性成因锆石的平均206Pb/238U年龄为348Ma+18/-12Ma。这一年龄代表了继承性锆石受炽热玄武岩浆改造而重结晶的年龄。综合分析认为,武关岩群的时代可能为晚泥盆世。     

南秦岭佛坪麻粒岩的矿物学和地球化学特征及其构造意义

采用电子探针、红外光谱和全岩化学分析方法,对佛坪麻粒岩开展了系统的矿物学和地球化学研究。研究结果表明本区麻粒岩以酸性岩为主,主要组成矿物为长石、石英、石榴子石、紫苏辉石及少量的黑云母和钙质角闪石。岩石富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有强烈的Nb、Ta负异常,表明源岩在成因上与洋壳的俯冲消减作用有关。结合区域地质和测年资料,我们认为佛坪麻粒岩源岩的形成与勉略古洋壳向南秦岭地块之下的俯冲有关,是中—晚三叠世南秦岭与扬子地块的陆-陆碰撞所导致的麻粒岩相变质作用的产物。     

阿尔泰超高温变泥质麻粒岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义

最近我们通过岩相学观察和矿物温压计算,首次确定了在阿勒泰喀拉苏附近存在超高温变泥质麻粒岩,其矿物组合为石榴石+斜方辉石+夕线石+堇青石+尖晶石+黑云母+斜长石+石英等。斜方辉石成分具有高铝特点,其Al₂O₃含量高于8.0%,指示了其峰期变质作用达到了超高温(>900℃)的条件。P-T计算结果显示其峰期变质条件为:P=~8.0kb, T=~960℃。初步P-T估算结果表明了一个峰期后近等压冷却的逆时针P-T轨迹。我们对其中锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,年龄结果主要分布于260~280Ma之间,具有峰值年龄271±5Ma,个别年龄为380~390Ma,继承锆石主要分布于450~500Ma之间。该年龄结果表明阿尔泰超高温变质事件发生于二叠纪,在时间上与二叠纪塔里木地幔柱活动的时间(~275Ma)高度一致,且也和该区广泛的二叠纪(260~280Ma) 后造山或非造山的基性岩和花岗岩侵入是同时的。因此,阿尔泰二叠纪超高温变泥质麻粒岩的形成,可能与由二叠纪塔里木地幔柱活动引起的岩浆底侵和下地壳伸展加热密切相关,这也与该超高温变泥质麻粒岩的逆时针P-T轨迹所反映的构造背景一致。     

南秦岭略阳鱼洞子岩群磁铁石英岩形成时代的锆石U-Pb年代学约束

鱼洞子杂岩是秦岭造山带出露的重要太古宙基底,也是该地区最古老的复杂地质体.鱼洞子杂岩主要由变质地层(鱼洞子岩群)和规模不等的花岗质变质侵入体(花岗片麻岩)组成.各地质体间多以构造面理接触.鱼洞子岩群是重要的铁矿产出层位,铁矿及其赋矿围岩的形成时代一直没有可靠的依据.本次选择小沟山矿区磁铁石英岩分选出大量锆石.CL影像特...     

北秦岭西段唐藏石英闪长岩岩体的形成时代及其地质意义

在对陕西宝鸡一带进行地质大调查时,发现北秦岭造山带西段的唐藏石英闪长岩体具有埃达克岩的特征。利用阴极发光、LA-ICPMS方法对唐藏石英闪长岩的单颗粒锆石进行了U-Pb测年,所选锆石晶体均呈长柱状,振荡环带发育,Th/U=0.33～1.10,为典型的岩浆成因锆石。测试的29个样品的206Pb/238U加权平均年龄为(454.0±1.7)Ma,各测点206Pb/238U表面年龄与加权平均年龄在误差范围内近于一致,因此,这一数值代表岩浆生成年龄。结合北秦岭造山带西段代表洋壳残片的关子镇、岩湾蛇绿(混杂)岩形成时代,说明早古生代古秦岭丹凤洋沿商丹带一线向北发生俯冲消减作用,(454.0±1.7)Ma可能代表俯冲消减的初始时期。研究结果为北秦岭早古生代造山作用过程、壳幔相互作用及大陆动力学的研究提供了重要的依据。     

东昆仑早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)方法,对东昆仑五龙沟地区花岗岩样品进行了锆石 U-Pb 定年研究。结果表明,黄龙沟中部的糜棱岩化二长花岗岩(B20-14)中岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(417.7±2.0) Ma,黄龙沟上部的糜棱岩化二长花岗岩(B21-2)中岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(419.7±2.3) Ma,深水潭粗中粒二长花岗岩(B20-8)中岩浆锆石206Pb/238U 年龄平均值为(419.9±2.0) Ma,红旗沟中部的粗中粒二长花岗岩(B25-9)岩浆锆石206Pb/238U年龄平均值为(419.0±2.0) Ma。它们代表了五龙沟地区所研究花岗岩的形成年龄,其形成时代均为晚志留世,记录了东昆仑早古生代的岩浆活动。本文获得的东昆仑五龙沟地区的晚志留世花岗岩可能与东昆仑早古生代洋盆闭合后的碰撞造山作用有关。花岗岩中1861 Ma、1666 Ma古元古代继承锆石的发现,表明东昆仑造山带的基底物质为古元古代。     

南秦岭佛坪地区早中生代变质-深熔-变形作用的锆石U-Pb年代学制约

本文通过几何学与运动学等构造变形分析, 勾勒出南秦岭佛坪地区龙草坪混合岩化片麻岩穹隆、佛坪县城片麻岩穹隆以及秧田坝—十里铺走滑剪切带的基本形态。同时, 对该区混合岩、麻粒岩以及变形花岗岩进行了系统的岩石学与年代学研究。结果表明, 混合岩的锆石具有明显的核-边结构, 其中中色体年龄集中在(211.8±1.9) Ma, 浅色体中锆石边部年龄为(203.7±1.6) Ma, 而继承核部则显示了与本地区泥盆纪变质沉积岩中碎屑锆石一致的年龄谱系。麻粒岩的锆石也具有明显的核-边结构, 核与边分别得到(201.5±7.0) Ma和(188.1±1.5) Ma的加权平均年龄。伟晶岩和细粒花岗岩样年龄分别为(200.4±2.0) Ma和(201.1±1.5) Ma, 误差范围内一致。穹隆一带的副片麻岩和走滑剪切带南侧变质沉积岩分别得到(198.1±2.2) Ma和(196.1±2.1) Ma的变质年龄。佛坪县城片麻岩穹隆一带的变形花岗岩年龄为(205.5±3.0) Ma。综合以上构造变形与变质-深熔-岩浆作用的研究, 我们构建了佛坪地区早中生代构造演化序列, 并提出片麻岩穹隆侵位过程中得到了作为勉略带东侧部分的秧田坝—十里铺韧性走滑剪切带活动的促进。并认为南秦岭构造带至少在217~212 Ma之前仍处于俯冲环境, 于211~201 Ma进入同碰撞背景, 并于200~190 Ma完成同碰撞向伸展体制的转变。     

北秦岭双龙-夏馆地区大面积榴闪岩的发现及锆石U-Pb年代学研究

通过详细的野外地质调查,在北秦岭双龙-夏馆地区精确圈定出大面积榴闪岩,榴闪岩常以似层状、条带状、豆荚状和透镜状产于秦岭岩群郭庄岩组混合片麻岩内,空间上可划分三个带:南带与松树沟一带的麻粒岩构成一个较宽的高压-超高压变质带,北带则与官坡-双槐树一带的榴辉岩构成一线,而中带向西可能延伸至丹凤大寺沟一带。区内榴闪岩主体受秦岭岩群郭庄岩组的展布形态控制,呈面状遍布于整个郭庄岩组内,而非局限于某一侧或两侧,暗示秦岭岩群可能整体卷入早古生代的俯冲和碰撞作用。野外宏观特征、岩相学及锆石U-Pb年代学研究表明榴闪岩原岩为辉长岩,成岩年龄为654.1±5.6Ma、656.1±6.7Ma,获得峰期高压麻粒岩相变质年龄为472.9±6.0Ma、485.0±33.0Ma,其后分别在455.4±9.0Ma、416.7±1.9Ma和401.1±6.2Ma遭受了多期次退变作用的叠加。结合区域研究成果,初步认为北秦岭高压-超高压基性岩石的原岩至少存在于新元古代中期和晚期,其成岩时代分别与扬子地块北缘新元古代中、晚期的镁铁-超镁铁质岩床群一致,并具有相似的地球化学特征,而两者是否为同一大地构造背景下的同期侵位的产物,尚待进一步研究。     

秦岭佛坪变质结晶岩系年龄和物质组成特征——SHRIMP锆英石U-Pb年代学和全岩Sm-Nd年代学数据

秦岭是长期多阶段发展的复杂大陆碰撞造山带。本文报道了位于造山带中部佛坪变质结晶杂岩系的SHRIMP锆英石U-Pb年龄和全岩Sm-Nd年龄同位素分析结果。变质岩SHRIMP锆英石U-Pb年龄十分复杂，除有少量太古宇形成的锆英石外，还存在大量元古宇至显生宇的锆英石。并在2000Ma，1200Ma，800Ma，400Ma，200Ma左右形成峰期。片麻岩Nd模式年龄tDM 1372～2081Ma。佛坪变质结晶岩系主体可能形成于古元古代，年龄2000Ma左右。在后期强烈地质作用中有少量地幔物质加入。岩系形成于新太古代的意见笔者没有得到证实。秦岭造山带中部可能存在或存在过太古宙结晶基底岩石。     

北秦岭蟒岭岩体的锆石U-Pb年龄、地球化学及其演化

蟒岭岩体位于北秦岭构造带北部,岩石类型主要为似斑状黑云母二长花岗岩、中粗粒黑云母二长花岗岩、中细粒二长花岗岩、含辉石黑云角闪闪长岩和黑云母钾长花岗岩。依据LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果,结合前人测试的年龄,将蟒岭岩体的岩浆演化划分为晚侏罗世早期、晚侏罗世晚期—早白垩世早期和早白垩世中期3期。第一期为含辉石黑云角闪闪长岩,其LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为（157±1） Ma,该期岩石SiO₂质量分数较低,富碱,属于准铝质,钾玄岩-高钾钙碱性系列;第二期二长花岗岩,侵位年龄为（148±1） Ma~（144±1） Ma,具有高硅、富碱的特征,属于准铝质-弱过铝质,钾玄岩-高钾钙碱性I-A过渡型花岗岩;第三期黑云母钾长花岗岩,侵位年龄为（124±2） Ma,具高硅、富碱、低镁、铝饱和指数偏高的特征,属过铝质,高钾钙碱性I-A过渡型花岗岩。组成蟒岭岩体的花岗岩从早到晚,SiO₂质量分数逐渐升高,而Al₂O₃、TiO₂、MgO、CaO、P₂O₅、TFe₂O₃质量分数逐渐降低;稀土元素总量具有由高到低的变化趋势,第一期和第二期岩石的稀土元素配分曲线为轻稀土元素相对富集的右倾型,而第三期的稀土元素配分曲线呈两边高中间低的不对称弧形,整体上负铕异常不明显或呈微弱正铕异常;微量元素上,这3期岩石均富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,而相对亏损P、Nb、Ta、Ti等高场强元素。与区域上同时代成矿花岗岩体对比,两者均具有高硅、富碱的特征,稀土元素球粒陨石标准化曲线呈轻稀土元素富集的右倾斜型,但蟒岭岩体中二长花岗岩没有明显的Eu异常,且Ba、P、Ti亏损及Ta、Nb富集没有含矿花岗岩明显。     

南秦岭武当山群变质酸性火山岩锆石U-Pb年代学

对武当山群3个变质酸性火山岩样品的锆石U-Pb定年结果表明,武当山群变质酸性火山岩形成年龄为675.2±3.1 Ma,说明武当山群存在新元古代南华纪的地层组成.武当山群变质变形复杂,具多期岩浆活动,可能由不同时代火山岩和少量沉积岩组成,部分变质火山岩具有与耀岭河群火山岩和侵入到武当山群中的基性侵入岩相似的形成年龄,指示了武当山群变质酸性火山岩可能与基性侵入岩群和耀岭河群火山岩存在成因联系.基于现有同位素定年数据,武当山群火山岩数据具有年龄跨度大(太古宙至中生代)的显著特征,但总的趋势是新近取得的年龄数据多数比早期获得的数据要年轻.     

南秦岭佛坪西岔河角闪黑云片岩锆石U-Pb 定年及Lu-Hf同位素组成

秦岭是一个多阶段演化的复杂大陆碰撞造山带,经历了多期的洋—陆俯冲聚合过程,目前对于南秦岭勉略洋盆的闭合时间仍旧存在不同认识。本文对南秦岭佛坪西岔河角闪黑云片岩中的锆石开展了内部结构分析、原位微量元素组成分析和LA-ICP-MS微区U-Pb定年。CL图像揭示锆石内部无环带,或发育扇形分区,显示典型的变质成因锆石的内部结构特征。这些锆石在稀土配分图中显示LREE亏损,HREE富集,具有明显的Ce正异常和微弱的Eu负异常,与变质重结晶稀土配分图类似。此外,它们的Hf同位素组成均一,176Hf/177Hf和176Lu/177Hf的比值分别介于0.282 436～0.282 570和0.000 262～0.001 138,其εHf（t）值介于-7～-2,两阶段Hf模式年龄（TDM2）为1 707～1 409 Ma,晚于前人对长角坝岩群沉积时代的认识,可能与变质作用过程中流体的加入有关,使得176Hf/177Hf比值升高。这些变质成因锆石206Pb/238U加权平均年龄为220±1 Ma,该变质年龄及其锆石Ti温度计算结果（平均值约为716 ℃）均与佛坪热穹隆变质时代及变质温度一致,揭示这套角闪黑云片岩形成于高温伸展环境。由于典型的热穹隆常发育于伸展的构造环境中,因此佛坪热穹隆变质时代的确定揭示南秦岭勉略洋盆的闭合可能发生在晚三叠世之前。     

安徽沙坪沟斑岩钼矿锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄

沙坪沟斑岩钼矿是大别成矿带近年发现的超大型矿床。在对矿化特征分析的基础上,对其进行了成岩成矿年代学研究。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,得到含矿岩体的成岩年龄。细粒石英正长岩与中粒石英正长岩分别形成于122.51±0.81Ma和121.5±1.3Ma,正长斑岩形成于120.7±1.1Ma。通过矿床辉钼矿Re-Os同位素分析,获得其模式年龄为100±1.8～113.6±1.7Ma。成岩与成矿时差约7Ma,指示含矿热液活动时限较长。长时间的热液活动可能是形成沙坪沟超大型斑岩钼矿床的重要因素。沙坪沟钼成矿时间与大别带钼矿化时间(133～110Ma)高度一致,与东秦岭晚期钼矿化时间相同。大别带钼矿是秦岭-大别成矿带的组成部分,形成于相同构造背景下,是区域构造岩浆作用的产物。