华夏地块加里东期构造事件:两类花岗岩的锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素制约

为了更好地了解华夏地块加里东期构造事件,对武夷山—井冈山地区加里东期块状花岗岩和片麻状花岗岩进行锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。片麻状花岗岩的结晶年龄在415~440 Ma,块状花岗岩的结晶年龄为430~449 Ma。锆石εHf(t)值在-20~0之间(n=247),绝大多数在-10以下。二阶段Hf模式年龄tDMC在1.5~2.8 Ga。结合前人资料,两类花岗岩在形成时代、锆石Hf同位素和二阶段Hf模式年龄tDMC组成上相近,物质来源主要为不同时代地壳物质的再循环,没有显著的地幔物质加入。华夏地块加里东期构造热事件形成于陆内造山环境,430 Ma左右可能是加里东期造山带构造体制转换的时间,片麻状构造是同造山或后造山构造变形的结果。     

粤东田东钨锡多金属矿床花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义

田东钨锡多金属矿床位于粤东莲花山断裂带北东带,矿区出露多个岩性侵入岩。本文以田东钨锡多金属矿区三种花岗岩为研究对象,开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素特征研究。三种花岗岩岩性分别为中粒花岗岩、粗粒花岗岩、细粒黑云母花岗岩,分别获得锆石206 Pb/238 U加权平均年龄为191.5±0.9 Ma、158.0±1.3 Ma、140.5±0.8 Ma,表明矿区发生了多次岩浆活动事件,分别发生在早侏罗世、晚侏罗世和早白垩世。中粒花岗岩的锆石εHf(t)值介于4.023~9.784,平均值为7.644,在εHf(t)-t图解上,εHf(t)值均在球粒陨石演化线之上,亏损地幔演化线之下,二阶段模式年龄介于611.0~974.9Ma,表明成岩物质主要来源于新生地壳部分熔融,还有幔源物质的加入。粗粒花岗岩的锆石εHf(t)值介于-3.623~-0.120,平均值为-1.680。细粒黑云母花岗岩的锆石εHf(t)值介于-5.358~-1.609,平均值为-3.577。在εHf(t)-t图解上,粗粒花岗岩和细粒黑云母花岗岩的εHf(t)值均落在球粒陨石演化线之下和中元古代地壳演化线之上,二阶段模式年龄分别介于1216.6~1438.5 Ma和1329.9~1422.5 Ma,表明成岩物质主要来源于中元古代古老地壳部分熔融,还有幔源物质的加入。     

冈底斯带中段渐新世花岗质岩石锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、岩石地球化学特征及其意义

以藏南冈底斯带中段渐新世花岗质岩石为研究对象,对其进行了岩相学、年代学、岩石地球化学及Hf同位素研究,结果表明区内渐新世花岗质岩石岩性主要为中粗粒花岗闪长岩、中粗粒黑云母二长花岗岩和似斑状黑云母二长花岗岩。锆石U-Pb定年表明,似斑状黑云母二长花岗岩的成岩年龄为26.4±0.4 Ma,属晚渐新世岩浆活动产物。岩石地球化学特征上里特曼指数σ为1.58～3.20,为高钾钙碱性—钾玄岩系列;铝饱和指数A/CNK值为0.90～1.04,属准铝质—弱过铝质;岩石相对富集Rb、K和亏损Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素;轻稀土元素明显富集,轻重稀土元素分馏较强(La_N/Yb_N值为5.37～14.26),具有较弱的Eu负异常。岩相学及岩石地球化学指示花岗岩成因类型为I型。似斑状黑云母二长花岗岩锆石ε_(Hf)(t)值为0.08～6.31,Hf同位素一阶段模式年龄变化范围为445～687 Ma,主要来自新生地壳的部分熔融,并有幔源物质的加入;岩浆在成岩过程中存在分离结晶作用。综合分析认为,冈底斯带在渐新世时期处于印度与亚洲板块的碰撞造山环境,挤压作用及幔源物质侵位导致地壳加厚,使青藏高原在该时期发生了一次强烈的隆升。     

湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩的岩石成因——锆石U-Pb测年、岩石地球化学和Hf同位素约束

对湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩进行了系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩成岩年龄为131.9±1.1Ma。三墩铜铅锌矿区花岗岩为一套强过铝质钙碱性系列花岗岩,富集U、Ta、Pb,亏损Ba、Nb、Sr、Zr、Ti等元素,稀土元素配分模式为右倾配分模式,具有弱负Eu异常。Hf同位素分析表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩燕山晚期锆石ε_(Hf)(t)值为-5.9~-2.4,Hf同位素二阶段模式年龄为1558~1338Ma,表明其物质来源于中元古代古老地壳岩石部分熔融。749.5Ma继承锆石核的ε_(Hf)(t)值为+4.8,Hf同位素二阶段模式年龄为1355Ma,暗示其物质来源有幔源物质加入。三墩铜铅锌矿区花岗岩可能是由于中下地壳的熔融岩浆形成后,混入少量幔源物质上侵形成的。     

蚌埠隆起区中生代花岗岩的岩石成因：锆石Hf同位素的证据

对蚌埠隆起区中生代不同时期的花岗岩中6个岩体的锆石LA-MC-ICP MS原位Hf同位素的研究,据此限定它们的岩浆源区和重建华北克拉通东南部的构造格架。结果表明,中生代不同时期的花岗岩中岩浆锆石的初始Hf同位素组成(ε_(Hf)(t))可以分成两组:第一组的女山(130Ma)和西庐山花岗岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-18.4和-16.1;第二组的曹山(110Ma)、锥山二长花岗岩(110Ma)和蚂蚁山花岗岩(110Ma)以及淮光花岗闪长岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-22.3、-23.1和-21.1以及-28.1,这些岩浆锆石低的ε_(Hf)(t)值表明它们可能来源于古老的大陆下地壳。女山和西庐山岩体中早古生代—新元古代继承锆石具有低的ε_(Hf)(t)值(-2.3～-7.7)和1.52Ga～1.79Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以扬子克拉通下地壳物质为主。曹山、锥山和蚂蚁山以及淮光岩体中岩浆锆石的Hf同位素两阶段模式年龄为1.89Ga～2.58Ga,结合淮光岩体中古元古代继承锆石和3400Ma捕获锆石中低的ε_(Hf)(t)值(-5.7～-6.8,-0.6、-0.9)和古老的Hf同位素两阶段模式年龄(2.44Ga～2.80Ga,3.7Ga),表明它们主要来源于华北克拉通下地壳物质的部分熔融。淮光和女山岩体中古元古代—新太古宙继承锆石中正的ε_(Hf)(t)值(0.3～6.7)以及高的ε_(Hf)(t)值(16.9～21.7)的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的涉入。蚌埠隆起区深部地壳中扬子克拉通基底物质的存在暗示扬子克拉通可能沿着郯庐断裂带向西或北西方向俯冲于华北克拉通之下。     

福建紫金山矿田黑云母花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成

紫金山矿田位于华南褶皱系东部,闽西南凹陷西南部,是我国大型-超大型浅成低温热液铜金矿床,区内发现多个与岩浆活动密切相关的金、银、铜等金属矿床.对紫金山矿田东南矿段与成矿密切相关的细粒黑云母花岗岩开展了详细野外地质调查、岩相学和锆石稀土元素、U-Pb年代学和Hf同位素研究.LA-ICP-MS法获得细粒黑云母花岗岩中岩浆结晶锆石206Pb/238U-207Pb/235U谐和年龄为109.5±1.9 Ma（MSWD=0.74,N=16）,206Pb/238U加权平均年龄为107.44±0.94 Ma（MSWD=1.06,N=16）,二者在误差范围内结果一致,结合锆石稀土元素和岩浆振荡环带特征及Th/U比值,上述年龄结果可代表岩石的结晶年龄,表明细粒黑云母花岗岩侵位于燕山期早白垩世.细粒黑云母花岗岩锆石Hf同位素初始比值ε_Hf（t）均为负,介于-4.99~-1.06（平均值为-2.99）;两阶段Hf模式年龄（t_DM2）介于1 233.7~1 485.4 Ma（平均值为1 362.4 Ma）.样品的ε_Hf（t）、Hf同位素地壳模式年龄分布范围变化较小,暗示岩体的岩浆来源具有较为均一的锆石Hf同位素组成.紫金山矿田东南矿段早白垩世花岗岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征,反映了闽西南早白垩世的岩浆成矿活动时间和源区特征,其成因与中国东南部岩石圈伸展减薄和壳源物质参与岩浆形成演化密切相关.      

右江褶皱带东南缘西大明山矿集区燕山期长英质岩浆锆石SHRIMP原位氧同位素组成与地质意义

右江褶皱带晚白垩世岩浆岩的物质来源和成因机制及其相关的大规模Sn-W多金属成矿作用是目前研究的热点和前沿问题之一。本文在已获得锆石U-Pb年龄及Hf同位素基础上,对广西西大明山地区酸性岩浆进行了锆石SHRIMP氧同位素研究。石英斑岩δ~(18)O_(Zrn)值为5.31‰~9.31‰(平均值为7.61±2.17‰)、绢英岩化黑云母花岗岩δ~(18)O_(Zrn)值为7.11‰~9.79‰(平均值为8.36±1.33‰)、细粒黑云母花岗岩δ~(18)O_(Zrn)值为5.06‰~9.27‰(平均值为7.73±2.23‰)、中粒黑云母花岗岩δ~(18)O_(Zrn)值为5.06‰~9.27‰(平均值为7.73±2.23‰)二长花岗岩δ~(18)O_(Zrn)值为5.48‰~10.99‰(平均值为7.55±2.77‰)。测试结果显示广西西大明山地区酸性岩浆锆石氧同位素普遍具有双峰式分布特征且Hf-O同位素组成构成负相关性,暗示地壳组份和富集地幔两端元混合的特征。Hf-O同位素特征指示酸性岩浆岩源主要来自古老的地壳,并混有部分幔源物质。地幔物质的存在暗示了同时期来自地幔的物质不仅参与右江褶皱带晚白垩世岩浆作用的形成,可能为的地壳部分熔融,花岗岩岩浆的形成提供了热能。西大明山地区酸性岩浆具有高δ~(18)O_(Zrn)值和低ε_(Hf)(t)值且低Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值(即低氧逸度),显示出有利于形成大型以Pb-Zn为主的矽卡岩型矿床特征。本文研究结果表明,锆石O-Hf同位素综合研究能限定幔源岩浆参与花岗岩形成中的作用能帮助更加准确的限定岩浆源区。同时锆石氧同位素可以作为成矿规律研究的有效途径之一。     

福建平潭岛花岗质岩石成因:来自锆石U-Pb定年、O-Hf同位素及黑云母矿物化学的约束

东南沿海地区发育具有"等同位素组成"特征的晚中生代双峰式火成岩,其成因备受争论。本文选择了福建省平潭岛双峰式杂岩体中的花岗闪长岩、英云闪长岩与花岗岩开展了高精度锆石U-Pb定年、原位O-Hf同位素和黑云母矿物化学方面的研究,以探讨这些花岗质岩石的成因。分析结果显示,花岗闪长岩、英云闪长岩与花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为116.8±1.0Ma、116.3±1.0Ma与117.4±1.0Ma,表明它们均侵位于早白垩世。这三类岩石也有较为相似的锆石O-Hf同位素组成。其中,锆石的δ18O分别变化为4.6%~5.3‰、4.8%~5.3‰及5.0%~5.6‰,与地幔的O同位素值基本一致。锆石的εHf(t)变化范围分别为+2.0^+7.1、+2.8^+6.5及+1.8^+5.6,相应的两阶段模式年龄tDM2分别为741~1046Ma、754~995Ma及815~1058Ma。锆石O-Hf同位素数据反映其熔融源区主要为相对较年轻的地壳物质,来自华夏地块古老基底的贡献较少。另外,黑云母矿物化学暗示这三类岩石具有Ⅰ型花岗岩的特征。但是,黑云母种属在不同岩性间存在差异,其中花岗闪长岩与英云闪长岩中的黑云母为镁质类型,花岗岩中的黑云母为铁质类型。从花岗闪长岩、英云闪长岩到花岗岩,黑云母的结晶温度和岩浆体系的氧逸度均逐渐降低,这与钙碱性岩浆分异演化的趋势基本一致。结合前人研究资料及区域地质演化历程,我们认为平潭岛杂岩体中的花岗质岩石形成于古太平洋俯冲背景,其熔融源区主要为新增生地壳物质。花岗质岩石内部岩性的差别主要是母岩浆经历不同程度分异演化的结果。我们的研究结果暗示壳幔岩浆混合在东南沿海早白垩世长英质岩石形成过程中所具有的作用可能较为有限。     

广西德保铜矿钦甲岩体Hf同位素特征及其对壳幔相互作用的指示

对广西德保铜矿钦甲岩体不同单元中的锆石进行了Hf同位素的研究,结果表明,钦甲岩体中锆石εHf(t)值变化范围为-17.0～+7.8,Hf同位素两阶段模式年龄(tDMC)范围为0.93～2.49Ga,峰值为1.3～1.6Ga,表明它们的岩浆源区主要以中元古代地壳物质为主,同时在成岩过程中有地幔组分的参与,属壳幔混源花岗岩,推测钦甲岩体可能形成于岩石圈伸展的壳幔混合作用环境。华南地区加里东期花岗岩中锆石Hf同位素特征,表明岩浆形成过程中具有明显的地幔物质加入,暗示华南地区在早古生代发生过强烈的壳幔相互作用。     

北大别南部存在巨量隐伏燕山期岩浆作用:岩浆岩锆石U-Pb年龄、元素及Sr-Nd-Hf同位素证据

大别造山带广泛分布着与造山作用有关的中生代花岗岩类,这些花岗岩类是研究造山带深部地壳物质组成、结构以及壳‒幔相互作用机制的重要窗口。目前对北大别晚中生代花岗岩类的研究主要集中于其北部,其南部晚中生代岩浆作用的研究相对薄弱。本研究对北大别南部两路口钨(钼)矿区的岩脉(株)进行了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素及Sr-Nd-Hf同位素地球化学研究,以反演北大别造山带深部物质组成、燕山期岩浆作用时限及背景、岩浆物质来源及演化过程。锆石U-Pb定年表明,所有岩浆岩(辉绿岩、闪长岩、闪长玢岩、花岗闪长斑岩、黑云母花岗岩和花岗斑岩)的侵位年龄值集中于133~129 Ma,在误差范围内基本一致,表明这些岩浆岩几乎同时侵位。地球化学研究表明,黑云母花岗岩和闪长(玢)岩类的主量元素Fe2O3 T、MgO、TiO2、CaO和P2O5,以及微量元素V、Sm+Eu和Eu/Eu*与SiO2均呈较好的负相关关系。结合黑云母花岗岩与闪长(玢)岩类较为一致的Sr-Nd同位素(分别为(87Sr/86Sr)i=0.706492~0.707426,εNd(t)=−15.2~−16.0;(87Sr/86Sr)i=0.706520~0.707916,εNd(t)=−19.9~−13.0)特征,说明它们可能具有相似的源区。另外,Hf同位素研究表明,辉绿岩、闪长玢岩和黑云母花岗岩具有几乎一致的Hf同位素组成(εHf(t)值分别为−23.1~−20.8、−22.6~−19.4和−21.6~−17.1;tDM2范围分别为2.5~2.6 Ga、2.4~2.6 Ga和2.3~2.5 Ga)。这进一步表明,两路口钨(钼)矿区的岩浆岩为同源岩浆演化的产物,其源区很可能来自于受俯冲熔体/流体交代形成的富集地幔的熔融。两路口钨(钼)矿区广泛出露的约130 Ma的基‒中‒酸性岩浆岩表明北大别南部存在隐伏燕山期岩浆作用,为壳‒幔相互作用的产物。壳‒幔相互作用机制可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲有关。     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)     

HISTORICAL GEOLOGY & STRATIGRAPHY

正20140985Chen Liang(Post-Doctoral Research Station of Mining Engineering,School of Nuclear Resources and Nuclear Fuel Engineering,University of South China,Heng-yang 421001,China);Huang Wei Composition of Major and Correlated Elements with Organic Matters and Paleoclimatic Implication for Lower Paleogene Sediments in Sanshui Basin