大别山高压?超高压片麻岩核?边结构锆石成因探讨*

大别山高压?超高压片麻岩中的锆石在阴极发光(CL)显示核?边结构：韵律环带的岩浆锆石核,较强发光的变质边。本文对核?边结构的锆石进行了包裹体、微区U?Pb年龄和微量元素研究。结果表明变质边由两种不同的机制形成：变质重结晶和变质增生。变质重结晶锆石的U?Pb年龄和稀土总量逐渐降低,稀土配分模式不变。变质增生锆石比变质重结晶锆石具有更低Th/U比值,重稀土严重亏损,Eu负异常不明显,低的Nb、Ta含量。     

北大别漫水河混合岩化片麻岩中锆石微区微量元素特征及其地质意义

本文通过对北大别漫水河片麻岩的锆石进行阴极发光(CL)显微图像观察及激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区微量元素分析，试图对重结晶和深熔成因变质锆石的微量元素特征进行制约。CL图像显示该片麻岩锆石存在复杂的内部结构，有原岩岩浆锆石、重结晶变质锆石和深熔锆石。不同锆石区域的Hf、P、Ti、Nb、Ta和Ce等元素含量及Nb/Ta比值相似。但重结晶和深熔锆石的Th/U比值明显低于原岩锆石(分别为0.33～1.12、0.03～0.60和0.92～1.99).重结晶锆石区域低Th/U比值是由于重结晶过程中Th比U更易排出锆石晶格，而深熔锆石区域低Th/U比值是其结晶的熔体中低Th和高U含量的原因。不同锆石区域的稀土元素含量也不相同。原岩锆石稀土总量高(621.9～1331.6ppm)，变化较大，而深熔锆石和重结晶锆石稀土总量低(分别为236.8～642.5ppm；98.5～435，6ppm)。不同锆石区域的稀土元素配分模式相似。但重结晶锆石的稀土元素含量比原岩锆石低3～4倍，可能是重结晶过程中稀土元素被逐出锆石晶格所致。深熔锆石的稀土元素含量受深熔熔体与残留体之间平衡与否的制约，如果熔体与残留体之间达到了平衡，则深熔锆石与原岩锆石有相似的稀土元素含量；反之，深熔锆石的稀土元素含量就会低于原岩锆石。漫水河片麻岩深熔锆石的稀土含量比原岩锆石低1～4倍，反映了深熔熔体与残留体之间没有达到平衡。结合已有的花岗岩与混合岩化岩石的年龄和同位素特征，说明北大别混合岩化片麻岩可能与同时代花岗岩的形成有成因关系。     

藏东类乌齐地区花岗质片麻岩锆石Cameca U-Pb定年及其地质意义

西藏东部类乌齐一带吉塘岩群中新识别出一套花岗质片麻岩。花岗质片麻岩中锆石Th/U比值较高(Th/U0.49),阴极发光图像显示锆石内部韵律环带明显,具典型岩浆锆石成因的特征。Cameca锆石U-Pb同位素加权平均年龄为282.1Ma±0.9Ma,表明花岗岩岩体形成于早二叠世,暗示澜沧江结合带在早二叠世存在岩浆增生事件。     

老挝-越南长山褶皱带似斑状角闪黑云二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

Phia Bioc花岗岩体位于老挝-越南长山褶皱带北西部马江缝合带与哀牢山-斯雷博河缝合带之间,镜下显微鉴定岩石类型为似斑状角闪黑云二长花岗岩。锆石阴极发光图上具有典型的震荡环带,锆石的稀土元素配分模式表现为轻稀土元素亏损,重稀土元素富集的左倾曲线,具有强烈正Ce异常和中等负Eu异常,其Th/U比值均大于0.1,表明所测锆石为典型的壳源岩浆锆石。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析结果显示,Phia Bioc岩体的年龄为(244.4±1.2)Ma,属于中三叠世安尼期岩浆活动的产物。对长山褶皱带印支期的区域地质背景、岩浆活动以及思茅-彭世洛陆块-东印支陆块-越北-华南陆块间的构造演化关系的综合分析表明,Phia Bioc花岗岩体是印支早期东印支陆块与越北-华南陆块沿马江缝合带同碰撞造山期挤压剪切环境的产物。     

滇西腾冲-梁河地区花岗岩锆石稀土元素组成和U-Pb同位素年龄

在详细的区域地质调查基础上,对滇西腾冲-梁河地区花岗岩的锆石进行了阴极发光观察,并通过LA-ICP-MS分析了其稀土元素组成和U-Pb同位素年龄。花岗岩中大部分锆石具有振荡环带,锆石稀土元素表现为亏损轻稀土、阶梯式富集重稀土、强烈正Ce异常及强烈负Eu异常,表明锆石为典型的岩浆锆石。花岗岩（D0053）锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为（127.9±1.0） Ma (MSWD=2.9,27个点),花岗岩（D4310）锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为（58.3±0.5） Ma (MSWD=1.8,21个点),表明腾冲-梁河地区存在大量早白垩世和早第三纪花岗岩浆活动,它们是特提斯演化过程的岩浆响应。     

昌都地块那益雄组火山岩中锆石的基本特征分析

为精确测定昌都地块西侧那益雄组火山岩年龄,研究那益雄组火山岩中锆石晶体的基本特征和微量元素,利用锆石的反射光和阴极发光照片以及微量元素数据进行分析。研究表明:那益雄组火山岩中锆石,大多数为短柱状,粒径范围为30~150μm,长短轴之比1:1~5:1,振荡环带明显,Th/U比值平均为0.6,大多数Th/U比值大于0.4,表现为岩浆锆石特征。锆石的稀土配分模式表现为:亏损轻稀土元素,逐步富集重稀土元素,同时显示Ce的正异常和Eu的负异常。     

滇西梁河地区钾长花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

在详细区域地质调查的基础上,对滇西梁河地区具有代表性的两件钾长花岗岩样品中的锆石进行了阴极发光图像、微区原位LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb定年。结果表明,梁河地区钾长花岗岩锆石显示振荡环带的内部结构,指示其岩浆成因;两件样品的锆石具有较高的Th、U含量,稀土元素总量较高,轻稀土亏损、重稀土富集,明显的的Ce正异常和Eu负异常的稀土配分模式,说明其壳源岩浆锆石特征;两件样品的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别是(60.7±0.6)Ma和(115.8±1.0)Ma,属古新世和早白垩世花岗岩。结合区域地质特征,腾冲地块在中生代晚期-新生代早期发生多期岩浆作用,揭示滇西三江地区特提斯演化的岩浆响应,为青藏高原东缘地区地质演化的动力过程提供约束。     

宝兴厂矿区喜山期复式岩体锆石地球化学特征及其地质意义

对滇西宝兴厂矿区复式岩体锆石进行了阴极发光(Cathodoluminescence)和激光探针等离子质谱(LA-ICP-MS)分析。结果显示锆石发育良好的振荡环带,且Th/U比值0.1;大部分锆石REE含量极高,且HREE富集、LREE亏损、强烈的正Ce异常和轻微的负Eu异常,是典型的花岗岩岩浆锆石。锆石Hf同位素结果显示,εHf(t)值变化于-0.4~2.7,二阶段模式年龄(TDM2)介于0.83~1.00Ga,继承锆石年龄为0.93~1.54Ga,指示显著的壳幔混合过程:印度大陆壳与欧亚大陆壳碰撞俯冲,深部地幔岩浆上涌,造成新生代-中生代基底物质部分熔融,形成以壳源为主的壳-幔混源岩浆。     

西秦岭天水市元龙地区新元古代花岗质片麻岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及其地质意义

西秦岭元龙花岗质片麻岩位于天水市伯阳—元龙之间的渭河断裂北侧。花岗质片麻岩中锆石Th/U比值较高,阴极发光图像显示锆石内部发育振荡环带,具岩浆成因特点。LA-ICP-MS的锆石U-Pb同位素206Pb/238U加权平均年龄为(924.2±2.7)Ma(MSWD=0.67),表明花岗岩岩体形成于新元古代,反映晋宁期西秦岭北缘曾存在一次俯冲碰撞事件,与Rodinia超大陆的汇聚事件一致。     

辽东半岛早白垩世早期高分异花岗伟晶岩成因与构造背景

包括辽东半岛在内的华北克拉通北缘早白垩世早期岩浆活动极其稀少,研究程度较低,导致该时期的地质背景限定缺乏直接证据.对辽东半岛三股流地区新发现的花岗伟晶岩开展了岩石学、锆石U-Pb年代学、锆石阴极发光（CL）成像技术、锆石微量元素、全岩地球化学和锆石Lu-Hf同位素等方面的研究,以期为研究区早白垩世早期构造背景提供制约.花岗伟晶岩锆石阴极发光微弱甚至不发光,大多数锆石内部结构为斑杂状分带或海绵状分带,少见岩浆震荡环带,Th/U < 0.1,其锆石稀土元素特征也与岩浆锆石明显不同,显示出热液锆石特征.锆石U-Pb年代学结果表明花岗伟晶岩的形成年龄为144.3±2.7 Ma,属早白垩世早期.花岗伟晶岩以富Si、Al、碱,贫Fe、Mg,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,以及显示出一定的四分组效应为特征.其ε_Hf（t）为-27.4~-24.7,二阶段模式年龄为2.91~2.74 Ga,与五龙中晚侏罗世花岗岩Hf同位素组成相类似.综合以上研究,认为三股流花岗伟晶岩经历了较高程度的分异结晶,与五龙中晚侏罗世花岗岩存在成因联系,其成岩介质为富含热液的岩浆-热液共存体系.辽东半岛早白垩世早期岩浆活动形成于伸展背景,该伸展背景可能与蒙古-鄂霍茨克洋后碰撞伸展和太平洋俯冲相关.      

锆石轻稀土富集与Hf同位素异常成因:以滇西卓潘碱性杂岩体为例

卓潘碱性杂岩体位于思茅地块的西缘,在岩体的霞石正长岩、正长岩、辉石岩中发现多种具不同CL发光特征的锆石。其中CL图下呈灰白色的锆石（Ⅰ类）的Th、U含量低,轻稀土元素亏损,重稀土元素富集,具典型碱性岩岩浆锆石特征,U-Pb年龄约35.7Ma,代表岩体的成岩年龄;不发光或边部具微弱环带的锆石（Ⅱ类）其Th、U、稀土元素含量高,U-Pb年龄为34.2~35.1Ma;呈杂乱海绵状结构的锆石内部不透明,无法获得谐和的U-Pb年龄;震荡环带发育的锆石为捕获锆石,具有较老的U-Pb年龄。本文依据稀土元素含量与配分模式将Ⅱ类锆石进一步分为三种不同类型：A型锆石轻稀土含量低,有明显左倾特征,其LREE < 1170×10^-6,（La/Gd）_N < 0.09,（Tm/Gd）_N>2.2;B型锆石轻稀土亏损但中-重稀土分馏较小,其（La/Gd）_N < 0.009,（Tm/Gd）_N < 2;C型锆石轻稀土元素含量明显升高且中-重稀土分馏较小,其LREE>1150×10^-6,（Tm/Gd）_N < 2。这些异常的稀土元素特征并非由分析到磷灰石或榍石等矿物包裹体导致,而是与热液作用过程中流体成分与反应条件有关。由于晶格损伤导致放射性Pb丢失,热液锆石的年龄略小于岩浆锆石,没有明确的地质意义。尽管在本文中两类不同CL发光特征的锆石的年龄相差不大,但不加区分地计算平均年龄可能无法获得准确的成岩时代。卓潘碱性岩体热液锆石的Hf同位素变化范围极大（ε_Hf（t）=0.1~100）,这种异常的Hf同位素特征可能是由于流体与围岩反应过程中溶解了富Lu矿物（如磷灰石）或具高¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值的矿物（如石榴子石）所导致的。

     

西秦岭安房坝金矿床矿化花岗闪长岩脉锆石U-Pb年龄、微量元素及Hf同位素特征

安房坝金矿床位于"甘肃崖湾-大桥地区金锑矿"整装勘查区,是近十年来找矿工作中新探获的一处中型规模石英脉型金矿床。矿区内花岗闪长岩脉发育,空间上与石英脉型金矿体密切伴生,局部有金矿化。通过对两类不同矿化蚀变程度脉岩样品中的锆石CL图像特征及LA-ICP-MS微量元素分析,本文识别出了岩浆锆石与热液锆石两类不同成因的锆石。其中热液锆石通常作为岩浆锆石增生边出现,具有典型的暗色增生边结构,更高的普通铅含量及Th、U含量,比原生岩浆锆石更加富集轻稀土且Ce正异常特征不明显。通过对花岗闪长岩样品AFB.21中的岩浆锆石U-Pb定年获得安房坝金矿区花岗闪长岩脉体的侵位年龄约为219.6±2.8Ma,安房坝金矿床金成矿作用应晚于该时间。AFB.20、AFB.21两件样品中热液锆石U-Pb定年工作表明安房坝金矿区存在224~217Ma的岩浆期后热液活动。两类锆石具有相似的Hf同位素组成,表明两者是同一岩浆作用过程演化的结果,εHf（t）值为-2.5~-15.8,tDM2=1917~3097Ma,指示其可能来自于太古代-古元古代的古老地壳物质重熔。本次研究支持大桥-崖湾-安房坝一带存在隐伏岩体的剩余重力异常解译结果。蚀变花岗闪长岩脉体与隐伏岩体,以及该脉体中热液锆石与矿区内的金矿化的关系值得进一步研究与探讨。     

云南马厂箐岩体(似)斑状花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

应用LA-ICP-MS对马厂箐岩体中(似)斑状花岗岩的锆石进行了U-Pb定年和微量元素分析。在CL图像上,(似)斑状花岗岩中锆石均发育有典型的振荡环带,锆石的稀土元素配分模式表现为亏损轻稀土,富集重稀土,具有强烈正Ce异常和中度负Eu异常,且呈现出较高的Th/U比值等特征,表明所测锆石均为典型的岩浆锆石。马厂箐岩体(似)斑状花岗岩锆石U-Pb加权平均年龄为(33.78±0.21)Ma(MSWD=0.71),累计概率统计得到正长斑岩锆石U-Th-Pb年龄为(35.6±0.3)Ma、花岗斑岩锆石U-Th-Pb年龄为(35.0±0.2)Ma,宝兴厂矿段铜钼矿辉钼矿Re-Os等时线年龄分别为(35.8±1.6)Ma和(33.9±1.1)Ma,乱硐山矿段接触交代型金矿白云母40Ar/39Ar年龄为(35.25±0.36)Ma,人头箐—金厂箐矿段热液脉型金成矿白云母40Ar/39Ar年龄为(35.35±0.32)Ma,反映斑岩型铜钼矿化、接触交代型金矿化和热液脉型金矿化为同一个构造-岩浆-热液成矿系统的产物,Ⅱ期(33～37Ma)正长斑岩+二长斑岩+花岗斑岩+(似)斑状花岗岩岩性组合是成矿的地质体,为成矿提供了物质、流体和热动力条件,这期斑岩-热液-成矿系统的持续时间约为4Ma,铜、钼、金的成矿主要发生在Ⅱ期岩浆活动的早-中期。     

Morphology and impurity elements of zircon in the oceanic lithosphere at the Mid-Atlantic ridge axial zone (6°–13° N): Evidence of specifics of magmatic crystallization and postmagmatic transformations

The paper presents newly obtained original data on the morphology, internal structure (as seen in cathodoluminescence images, CL), and composition of more than 400 zircon grains separated from gabbroids and plagiogranites (OPG) sampled at the axial zone of the Mid-Atlantic Ridge (MAR). The zircons were analyzed for REE by LA-ICP-MS and for Hf, U, Th, Y, and P by EPMA. Magmatic zircon in the gabbroids crystallized from differentiating magmatic melt in a number of episodes, as follows from systematic rimward increase in the Hf concentration, and also often from the simultaneous increase in the (U + Th) and (Y + P) concentrations. These tendencies are also discernible (although much less clearly) in zircons from the OPG. Zircon in the OPG is depleted in REE compared to the least modified zircons in the gabbro, which suggests that the OPG were derived via partial melting of gabbro in the presence of seawater-derived concentrated aqueous salt fluid. Another reason for the REE depletion might be simultaneous crystallization of zircon and apatite. The CL-dark sectors, which are found in practically all of the magmatic zircon grains, have Y/P (a.p.f.u.) ? 1 which most likely resulted from OH accommodation in the zircon structure, a fact suggesting that the OPG parental melt contained water. High-temperature hydrothermal processes induced partial to complete recrystallization of zircon (via dissolution-reprecepitation), a process that was associated with ductile and brittle deformations of the zircon-hosting rocks. The morphology of the hydrothermal zircons varies depending on pH and silica activity in the fluid from weakly corroded subhedral crystals with typical vermicular microtopography of the crystal faces to completely modified grains of colloform structure. Geochemically, the earlier hydrothermal transformations of the zircons resulted in their enrichment in La and other LREE, except only Ce, whose concentration, conversely, decreases compared to that of the unmodified magmatic zircons. The hydrothermal zircon displays a reduced Ce anomaly and its most altered domains typically host minute inclusions of xenotime, U and Th oxides and silicates, and occasionally also baddeleyite, which suggests that the hydrothermal fluid was reduced and highly alkaline. These features were acquired by the seawater-derived fluid when it circulated within the axial MAR zone area due to phase separation in the H₂O–NaCl system and particularly as a result of fluid interaction with the abyssal peridotites of oceanic core complexes. Our data demonstrate that zircon is a sensitive indicator of tectonic and physicochemical processes in the oceanic crust.     

辽西医巫闾山地区晚侏罗世花岗岩脉中热液锆石的成因与定年

辽西医巫闾山变质核杂岩经历过两阶段演化,晚侏罗世发育了围绕核部医巫闾山岩体周缘展布的长环形韧性剪切带(称为医巫闾山剪切带),早白垩世西侧叠加了北北东走向瓦子峪伸展韧性剪切带.在医巫间山剪切带及其变形下盘中侵入了大量的晚侏罗世花岗岩脉,其所含的锆石包括古老继承锆石、新生岩浆锆石、热液锆石等多种类型.根据锆石阴极发光图像、...     

辽西医巫闾山地区晚侏罗世花岗岩脉中热液锆石的成因与定年

辽西医巫闾山变质核杂岩经历过两阶段演化,晚侏罗世发育了围绕核部医巫闾山岩体周缘展布的长环形韧性剪切带（称为医巫闾山剪切带）,早白垩世西侧叠加了北北东走向瓦子峪伸展韧性剪切带。在医巫闾山剪切带及其变形下盘中侵入了大量的晚侏罗世花岗岩脉,其所含的锆石包括古老继承锆石、新生岩浆锆石、热液锆石等多种类型。根据锆石阴极发光图像、稀土元素配分曲线以及U、Th、Pb含量等特征,判别出热液锆石存在3种成因类型,包括流体的溶解—再沉淀、富Zr热液的直接结晶及流体的交代改造。它们共同具有高U、P、Y、Nb、Hf、Ta含量与低Th/U比值特征,前两种热液锆石还强烈富集稀土元素,其球粒陨石标准化配分曲线平坦。而第3类热液锆石具有亏损LREE、强烈富集HREE的特征,其配分曲线高度倾斜,不但有别于岩浆锆石与前两类热液锆石,也与前人对此类锆石的认识不一致。分析结果显示,高普通铅含量的热液锆石无法获得合理年龄,而大多数极低普通铅含量热液锆石则给出147 Ma左右的可靠年龄,略晚于岩脉的侵位时间（155～147 Ma）,有效地记录了区内晚侏罗世构造—岩浆事件的阶段。     

Contrasting geochemistry of magmatic and secondary zircons

The intensity of the redistribution of trace elements in zircons significantly varies depending on the types of secondary processes affecting the magmatic rocks. The Neoarchean alkaline granites of the Keivy structure in the Kola Peninsula are employed as an illustrative example of differences in the variation dynamics of the proportions of certain elements (REE, Th, U, Hf, and others) with the transition from the magmatic to metamorphic crystallization of zircons during Proterozoic amphibolite-facies metamorphism over-printed onto the rocks. Changes are detected in the proportions of LREE and HREE, in the Ce⁴⁺/Ce³⁺ and Th/U ratios, and in other incompatible elements. The data obtained by geochemically comparing the redistribution of certain elements and their pairs in zircons during amphibolite-facies metamorphism and Phanerozoic hydrothermal alteration (literature data) are used to gain insight into the genesis of detrital Hadean zircons. Certain similarities and remarkable differences are detected in the effects of Hadean processes and Phanerozoic-Precambrian magmatism and secondary recrystallization on the behavior of chemical elements.     

内蒙古科右前旗大石寨组火山岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其形成背景

对大石寨组火山岩的形成时代和形成背景的认识存在较大的分歧。对采自建组剖面底部英安岩样品中的锆石进行阴极发光照相、微区原位LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb测年。锆石U-Pb同位素分析结果显示,锆石发育典型的岩浆震荡环带, 高Th/U(0.51~1.57),轻稀土元素亏损,重稀土元素富集,具有强烈的正Ce异常和强烈的负Eu异常等特征,表明锆石均属于岩浆成因。22个分析点获得的谐和年龄为(314±1)Ma(MSWD=0.88),代表了大石寨组火山岩的形成时代。结合前人的资料,认为大石寨组火山岩为裂陷早期的产物,而晚古生代的沉积岩石组合为在这一基础上发展起来的具有裂陷盆地性质的沉积组合。