滇东南瑶山群SHRIMP锆石U-Pb年代学及其地质意义

为探讨滇东南瑶山群的原岩年龄以及后期经历的岩浆-变质-构造事件年龄,开展了SHRIMP锆石U-Pb定年研究。结果表明,阴极发光(CL)分析和光学显微分析显示瑶山群的锆石组成比较复杂,可以分为继承锆石、变质锆石、深熔锆石/岩浆锆石等几大类。除少量测点207Pb/206Pb年龄为新元古代外,继承锆石206Pb/238 U表面年龄变化范围集中在235±1.7Ma~261±3.6Ma,加权平均值为250.8±9.8Ma(N=4,MSWD=4.1);深熔/岩浆锆石206Pb/238 U表面年龄显示出~85Ma和~75Ma两个峰值;变质增生锆石206Pb/238 U表面年龄为49~30Ma,且主要集中在32Ma、37Ma和42Ma左右。结合区域地质情况,初步推测:250.8±9.8Ma的继承锆石峰值年龄表明,瑶山群主体的原岩时代可能不早于二叠纪;变质锆石、深熔锆石/岩浆锆石的206Pb/238 U表面年龄可分为~85Ma、~75Ma、~42Ma、~37Ma和~32Ma等5组,可能代表了红河断裂南段自燕山晚期以来5期较强烈构造-岩浆-变质事件的时限。     

西大别浒湾高压变质带变沉积岩锆石U-Pb年龄及地质意义

西大别山浒湾高压变质带是研究秦岭-大别山-苏鲁造山带演化的关键区域, 但是该地区榴辉岩相变质时间还存在较大争议.本文通过对浒湾变质带熊店附近的一个变沉积岩样品进行LA-ICPMS锆石U-Pb定年和微量元素分析, 来确定该地区榴辉岩相变质作用和碎屑锆石的年龄, 并确定该变质带的演化历史.该样品的变质锆石具有弱分带或无分带、低Th/U比值、重稀土含量低且相对平坦以及无明显的Eu负异常等特征.反映这些变质锆石形成时有石榴石, 而缺乏长石, 其形成对应于榴辉岩相变质作用条件.该样品中变质锆石的206Pb/238U加权平均值为310±3Ma, 这一年龄代表了该地区榴辉岩相峰期变质作用的时间, 因此浒湾地区榴辉岩相变质作用时间为石炭纪.碎屑岩浆锆石得到了3组近谐和的U-Pb年龄, 其206Pb/238U年龄变化范围分别为: 400±5Ma~419±5Ma、426±5Ma~449±5Ma以及496±5Ma~524±7Ma, 还有1个颗粒给出了580±7Ma的较老年龄.这些结果表明变沉积岩中的碎屑锆石可能大部分来自于华北板块南缘, 少量来自于扬子板块.      

桐柏造山带深熔作用:混合岩LA-ICPNIS锆石U-Pb年代学证据

桐柏造山带是研究秦岭-桐柏-大别-苏鲁变质带演化的关健地区.由于桐柏高级变质杂岩深熔作用发生时间还缺乏准确的限定,这一区城的构造演化仍存在较大的争议.本文对桐柏杂岩中的一个混合岩的中色体和两个混合岩浅色体样品中的锆石进行了LA-ICPMS年代学测定.中色体中锆石分析点获得的上下交点分别为859±73Ma和135±250Ma.接近上交.4的6个谐和分析点给出的206 Pb/238 U加权平均结果为828±7Ma(MSWD=0.57).这一年龄结果同上交点在误差范围内一致,代表混合岩原岩结晶年龄,对应扬子板块北缘出现的中-新元古代的岩浆事件.另一方面,混合岩浅色体中的新生锆石具有面状分带或是弱的振荡环带,低的Tb/U比值,锆石形态学和内部结构也表明新生锆石结晶于与深熔作用有关的熔体中,它们的206 Pb/238 U加权平均值分别为135±4Ma和131±3Ma.这一年龄范围代表桐柏高级变质地体发生深熔作用时间,区城上与桐柏-大别变质带广泛出现的碰撞后岩浆事件的时代相同.桐柏造山带出现造山后伸展的时间应不晚于135Ma.     

秦岭杂岩清油河斜长角闪岩多期变质的证据——来自锆石微量元素和包裹体的启示

北秦岭清油河地区广泛发育以透镜状、条带状或岩墙状赋存于秦岭杂岩石英二长片麻岩中的斜长角闪岩,矿物组合为角闪石、斜长石以及少量的石榴子石、单斜辉石等。锆石阴极发光图像、不同微区矿物包裹体和稀土元素分析,以及不同性质锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和微量元素分析等综合研究结果表明,该斜长角闪岩锆石成因十分复杂,可进一步划分为三种类型。第一类锆石呈半自形-他形晶,阴极发光显示条带状分带,锆石稀土总量较高,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土富集,Eu负异常明显,记录的206Pb/238U加权平均值为774±13Ma,代表了该岩石原岩形成时代;第二类锆石呈他形晶,为典型的变质锆石,阴极发光图像为扇状或面状分带,锆石稀土总量较低,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土相对平坦,没有Eu的负异常,表明该类锆石结晶时岩石中含有石榴子石,而没有长石,该类锆石矿物包裹体主要为Grt+Cpx+Q,可能代表榴辉岩相(榴辉岩或者石榴子石辉石岩)变质矿物组合,记录的~(206)Pb/~(238)U加权平均值为493±5Ma;第三类锆石呈他形晶或构成第二类锆石的薄边,亦为典型变质锆石,阴极发光为面状分带,锆石稀土总量较低,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土平坦,具有Eu的异常,锆石包裹体矿物组合为Grt+Cpx+Pl+Amp+Q,应代表退变质矿物组合,记录的206Pb/238U加权平均值为448±4Ma。该斜长角闪岩的原岩年龄(774±13Ma)、峰期变质年龄(493±5Ma)和后期退变质年龄(448±4Ma)与北秦岭已厘定的高压-超高压岩石的原岩年龄、峰期变质和退变质年龄非常吻合,说明该岩石可能是北秦岭高压-超高压变质岩带的一部分。据此,并结合清油河斜长角闪岩中发现残存金刚石的研究成果,可以推测现今秦岭杂岩中出露的一些低级变质相岩石峰期也可能经历了高压-超高压变质,只是由于后期强烈的退变质作用的改造而难于识别和辨认,北秦岭高压-超高压岩石的分布可能远比目前观察到的丰富。此外,本次研究还显示清油河斜长角闪岩原岩具有大陆拉斑玄武岩特征,是陆壳岩石的一部分。这些资料为进一步论证北秦岭早古生代高压-超高压岩石(包括榴辉岩、长英质片麻岩、石榴子石辉岩、榴闪岩和部分斜长角闪岩等)是陆壳俯冲-深俯冲作用的产物提供了新的证据。     

台湾东澳片岩锆石U-Pb年龄及地质意义

台湾东澳片岩位于台湾东部,属太鲁阁带的北东部分,由绿泥绿帘片岩、绿泥钠长片岩、云母石英片岩、石英片岩夹含石墨云母片岩组成。在野外地质调查的基础上,结合岩石学、岩石主微量元素分析研究结果表明,原岩为玄武岩、副长岩或碱性玄武岩及陆源碎屑岩,岩石主要为碱性系列,具低Ba、Sr和高Pb,稀土总量普遍较低,具有轻稀土富集、铕无亏损的稀土分布模式,与陆源裂陷的火山(岩浆)-沉积作用特征类似;锆石可分为自形晶或尖棱角状、次棱角状及圆状三类;LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄具多个峰值,其中206Pb/238U有4个,最小值为(95±3)Ma,为自形晶或尖棱角状锆石,代表了晚白垩世火山作用的时代;其余3个分别为(118±2)Ma(早白垩世)、(160±5)Ma(晚侏罗世)、(250±3)Ma(早三叠世),为次棱角状和少量自形晶锆石,代表了相应时代源岩的岩浆年龄;207Pb/206Pb表面年龄峰值2个,分别为(1838±41)Ma和(2404±27)Ma(古元古代),为磨圆状的变质锆石或岩浆锆石,代表了古元古代变质基底的年龄。东澳片岩形成时代为晚白垩世,属欧亚陆块边缘构造环境下火山-沉积作用的产物。     

北大别黄土岭长英质麻粒岩的原岩、变质作用及源区热事件年龄的锆石LA-ICPMS U-Pb测年约束

本研究应用激光剥蚀技术测定了北大别黄土岭高温-高压长英质麻粒岩锆石3个结构域的U-Pb年龄.变质锆石成因的碎屑锆石域的207Pb/206Pb年龄范围为(2493±54) Ma~(2500±180) Ma, 岩浆成因的碎屑锆石域的207Pb/206Pb年龄范围为2628~2690Ma, 其最大的206Pb/238U年龄为(2790±150) Ma, 变质增生或变质重结晶锆石域的不一致线上交点年龄为(2044.7±29.3) Ma.长英质麻粒岩的矿物组合成分、主量元素地球化学, 尤其是锆石副矿物内部结构特征显示其原岩为沉积岩.这表明, 麻粒岩原岩物质来自具有复杂热历史的蚀源区, 该蚀源区曾发生过~2.8Ga的岩浆作用和~2.5Ga变质作用, 因此其原岩的沉积年龄不应早于2.5Ga.高温-高压麻粒岩相变质作用的精确年龄为(2.04±0.03) Ga, 表明黄土岭麻粒岩是一个晚古元古代超高温变质岩之残块.      

华北克拉通胶北地体多期高级变质事件:来自石榴斜长角闪岩与花岗质浅色体锆石U-Pb定年与稀土元素的新证据

胶北是华北克拉通一个记录了多期高级变质事件的前寒武纪变质地体,确定其每期变质-深熔事件时代与性质对进一步认识胶北乃至华北克拉通早前寒武纪地质演化具有十分重要的科学意义.本文以栖霞石榴斜长角闪岩及其伴生的花岗质浅色体为研究对象,通过锆石内部矿物包体、CL图像、LA-ICP-MS U-Pb定年与稀土元素组成的综合研究,发现石榴斜长角闪岩（19LR53-1）中锆石可进一步划分为两类:第一类（新太古代晚期）锆石通常具有浑圆状晶形且相对弱的（灰黑色）的阴极发光效应,18个该类锆石微区记录了十分一致的207Pb/206Pb年龄,变化于2 540±58 Ma至2 439±54 Ma之间,相应的加权平均年龄为2 498±25 Ma,应代表石榴斜长角闪岩遭受新太古代晚期变质作用的时代;第二类锆石通常具有柱状晶形且相对强的（灰色-灰白色）的阴极发光效应,14个该类锆石微区记录了十分一致的207Pb/206Pb年龄,变化于1 906±54 Ma至1 821±60 Ma之间,相应的加权平均年龄为1 865±30 Ma,被解释为石榴斜长角闪岩遭受古元古代晚期退变质作用的时代.花岗质浅色脉体（19LR53-2）中绝大多数锆石具有不规则状晶形且相对弱的（灰黑色）阴极发光效应,有的含有少量长英质矿物包体,如钾长石+斜长石+石英+磷灰石,18个该类锆石微区记录的207Pb/206Pb年龄变化于2 521±48 Ma至2 453±42 Ma之间,相应的加权平均年龄为2 480±22 Ma,应代表胶北地体新太古代晚期地壳深熔作用的时代.综合本文与前人发表的同位素年代学资料可知,胶北地体太古宙变质基底岩石不仅经历了新太古代晚期~2 500 Ma高级变质作用与地壳深熔作用,而且还叠加了古元古代晚期~1 850 Ma的高级变质作用与地壳深熔作用,它们可能是华北克拉通两次克拉通化过程中的地质响应.      

鲁东地区侵入岩形成时代和期次划分——锆石SHRIMPU—Pb年龄的证据

鲁东地区前寒武纪侵入岩其侵入活动集中于新太古代和新元古代,均遭受不同程度的区域变质和韧性剪切带的改造,形成一套花岗质片麻岩类。新太古代早期TTG质花岗岩分布于胶北隆起区莱州一栖霞一带,经受了区域变质作用,形成一套灰色片麻岩,锆石内核SHRIMPU—Pb年龄2726—2707Ma基本代表岩浆结晶年龄,锆石变质边为2500Ma;古元古代侵入岩——莱州基性一超基性岩组合形成于1900～1850Ma左右,锆石SHRIMPU—Pb年龄（1852±9）Ma,（1868±11）Ma;新元古代侵入岩主要为花岗闪长质-二长花岗质片麻岩,出露于胶南-威海造山带,锆石U～Pb定年结果集中为892～605Ma,其中荣成超单元锆石SHRIMPU—Pb年龄720～780Ma。中生代侵入岩以花岗岩类为主,集中出露于半岛北部和东南沿海一带。燕山早期侵入岩文登超单元、垛崮山超单元、玲珑超单元锆石SHRIMPU—Pb同位素年龄值集中在167～150Ma;燕山晚期侵入岩大店超单元锆石SHRIMPU～Pb年龄120±4Ma,崂山超单元锆石SHRIMPU～Pb同位素年龄值为（120±2）～（114±2）Ma。     

北秦岭松树沟榴闪岩锆石U-Pb定年、矿物包裹体和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对松树沟榴闪岩中的锆石进行年代学分析,得到锆石残留核的206Pb/238U加权平均年龄为729±24Ma,对应的Th/U比值为0.70~1.01;变质锆石的206Pb/238U加权平均年龄为496±9.1Ma,对应的Th/U比值为0.02~0.11。通过激光拉曼探针在变质锆石里寻找到斜长石、单斜辉石、石榴石、石英、榍石、磷灰石等矿物包裹体,结合岩石具有的石榴石变斑晶和单斜辉石+斜长石嵌晶,推测变质锆石可能生长于岩石的高压麻粒岩相变质阶段,不排除早期存在榴辉岩相变质的可能性,所获~496Ma的变质时代记录了一期与陆壳深俯冲相关的区域地质事件。利用LA-MC-ICP-MS法测定了变质重结晶锆石的176Hf/177Hf=0.282560~0.282663;以t=730Ma计算出εHf(t)=+8.6~+12.2;Hf模式年龄为867±43Ma。锆石残留核年龄和变质重结晶锆石的t DM(Hf)数值,表明该榴闪岩的原岩应老于729Ma,原岩物质从亏损地幔分离的时间不晚于867±43Ma。结合前人研究成果,认为松树沟榴闪岩是早期侵位的岩石遭受早古生代高压-超高压区域变质作用的产物。     

小秦岭变质岩及脉体锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

本文对小秦岭地区花岗伟晶岩、花岗片麻岩及含金石英脉中的锆石进行了SHRIMP U-Pb年龄测定。花岗伟晶岩中的锆石为岩浆锆石,其~(207)Pb/~(206)Pb平均年龄为1955±30Ma,MSWD=1.4;花岗片麻岩中的锆石复杂,其变质成因"幔"的~(207)pb/~(206)Pb平均年龄为2462±20Ma,MSWD=2.0,铅丢失不谐和直线的上交点年龄为2400～2600Ma;含金石英脉中的锆石为残余锆石,其~(207)Pb/~(206)Pb平均年龄为1995±86Ma,MSWD=0.092。这些年龄数据为小秦岭地区的构造演化提供了更精确的年龄依据,2400～2600Ma和1900～2000Ma分别代表了小秦岭地区第一期和第二期变质作用的年龄。含金石英脉形成于2000Ma之后,石英脉中没有热液锆石。