青藏高原聂荣微陆块早古生代片麻状花岗岩地球化学、锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素特征及构造背景

报道了西藏中部聂荣微陆块片麻状花岗岩的全岩地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究资料。获得花岗岩中锆石206Pb/238U年龄为516±3 Ma（n=20,MSWD=1.60）。花岗岩属于高钾钙碱性岩石系列,具有类似I型花岗岩的地球化学特征,其稀土元素配分模式为轻稀土元素富集的右倾曲线,伴随负Eu异常,而微量元素蛛网图表现出Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti亏损和Rb、Th、Pb相对富集的分布特征。花岗岩具有富集的锆石Hf同位素组成（εHf（t）= -3.0~-0.1）、古老的锆石Hf模式年龄（tDMC= 1472~1659 Ma）和较高的Mg#值（32~47）,可能形成于地幔岩浆对元古宙沉积物质的改造。综合上述测试结果及区域地质背景,推测聂荣微陆块寒武纪片麻状花岗岩应当是冈瓦纳大陆北缘安第斯型岩浆弧的一部分。     

安多地区高压麻粒岩的发现及其意义

本文以班公湖-怒江板块缝合带所夹的聂荣微陆块中新近发现的高压麻粒岩为研究对象,通过岩石学、矿物学以及变质作用等的较详细研究,确定其早期矿物组合主要为石榴石、单斜辉石和斜长石等,后期发生了较强烈的退变质作用,出现大量角闪石和斜长石,并发育典型的"白眼圈"结构。利用相关的地质温压计估算其麻粒岩相变质峰期T=790～840℃,P=11～15kbar,角闪岩相退变质阶段T=700～730℃,P=4.6kbar。它可能是燕山期班公湖-怒江板块缝合带闭合过程的产物,也可能反映更早期的碰撞事件,进一步的研究工作将对班公湖-怒江板块缝合带的构造演化或者重新认识青藏高原特别是冈底斯地块的构造格局具有重要意义。     

云南都龙锡锌矿区同位素年代学研究

笔者对云南都龙锡锌矿床以及与之相关的老君山花岗岩进行了系统的野外地质调查、成岩成矿年龄测试和岩石化学研究,探讨了成岩成矿时代、花岗岩与矿床的成因联系以及成岩成矿的构造环境.地球化学研究表明,老君山花岗岩普遍含有白云母,A/CNK＞ 1.1,K2O/Na2O＞1,碱质含量较高,镁、钙、钛等含量偏低,富集Th和U等,其主量和稀土元素含量以及稀土元素配分型式与矿区附近的片麻岩十分接近,属S型花岗岩.各类花岗岩的稀土元素和微量元素配分型式相似,暗示其为同源岩浆所形成.运用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得白云母花岗岩的年龄为(87.6±1.4) Ma～ (91.7±1.8) Ma,花岗斑岩为(87.3±2.1) Ma,二云母花岗岩为(84.3±2.2) Ma～(85.0±1.3) Ma;应用40Ar/39Ar法和Re-Os法分别测得矽卡岩中金云母1100～1400℃的40Ar/39Ar同位素加权平均年龄(WMPA)为(93.6±1.1) Ma,含锡钨石英脉云英岩化围岩中辉钼矿的模式年龄为(75.04±1.78) Ma～(79.16±2.43) Ma.根据花岗岩的产状和前人研究成果,将该区的岩浆侵入活动分为2期:早期(87.3±2.1) Ma～ (92.9±1.9) Ma,形成了白云母花岗岩及花岗斑岩;晚期(83.3±1.5) Ma～(85.0±1.3) Ma,形成了二云母花岗岩.与岩浆作用对应的成矿作用亦分为2期:早期(79.8±3.2) Ma～ (93.6±1.1)Ma,形成了与白云母花岗岩及花岗斑岩有关的矽卡岩型锡锌矿;晚期(75.04±1.78) Ma～(79.16±2.43) Ma,形成了与二云母花岗岩关系更密切的含锡钨石英脉.老君山花岗岩以及与之相关的锡锌钨矿是晚白垩世伸展构造环境下大规模花岗质岩浆-成矿作用的产物.     

西藏聂荣微陆块奥陶纪和侏罗纪岩浆事件的年龄证据

为了加深对班公湖-怒江缝合带构造演化过程的认识,选择聂荣微陆块内的花岗质片麻岩和花岗闪长质片麻岩中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,结果主要显示两组206Pb/238U的加权平均年龄:一组为453.7±2.5 Ma; 另一组为176.6±1.1 Ma和178.04±0.8 Ma.花岗质片麻岩中黑云母和花岗闪长质片麻岩中白云母的40Ar-39Ar定年结果显示,坪年龄分别为161.8±1.1 Ma和178.9±1.2 Ma.上述年龄结果表明,聂荣微陆块主要经历了晚奥陶世和早侏罗世两期岩浆事件,这两期岩浆事件分别与冈瓦纳大陆北缘早古生代的造山作用和班公湖-怒江洋壳的俯冲闭合存在密切的动力学关系.      

罗迪尼亚大陆西北缘俯冲作用:来自藏北安多拉伸纪花岗片麻岩的证据

罗迪尼亚超大陆的古地理重建和各陆块拼接方案一直是中外地球科学家关注和竞相研究的热点和前沿。目前,青藏高原各陆块的起源及其在罗迪尼亚超大陆中的古地理位置尚不清楚,岩浆事件的对比研究是解决这一问题的有效方法之一。本文报道了青藏高原中部安多微陆块的拉伸纪花岗片麻岩的LA- ICP- MS锆石U- Pb定年、岩石地球化学和锆石Hf和全岩Sr- Nd同位素分析结果。这些花岗片麻岩的原岩形成于802~801 Ma,具有不均一的锆石Hf和相对均一的全岩Nd同位素成分(εHf(t)=〖CD*2/3〗9. 4~+1. 9;εNd(t)=〖CD*2/3〗4. 8~〖CD*2/3〗3. 4)以及古老的地壳模式年龄(2289~1575 Ma),可能形成于幔源岩浆对元古宙地壳的改造,随后经历了广泛的结晶分异过程。花岗片麻岩样品具有较低的P2O5含量,P2O5与SiO2含量呈负相关性,且含少量角闪石矿物,符合I型花岗岩的特征,其中部分样品具有较高的高场强元素含量(Zr+Ce+Nb+Y＞350×10-6)和锆石饱和温度(＞ 800℃),因而兼具A型花岗岩的特征。综合前人研究成果与区域〖JP2〗地质背景,中国安多地区拉伸纪花岗片麻岩可能形成于弧后盆地环境,与马达加斯加、塞舌尔和印度西部的同时代岩浆记录可以对比,从而为重建罗迪尼亚超大陆提供了新的依据。     

青海祁漫塔格虎头崖多金属矿区岩体热年代学研究

虎头崖铜铅锌多金属矿床是青海祁漫塔格地区典型的与印支期岩浆侵入活动有关的接触交代矿床,矿区内出露多个不同时代的含碳酸盐地层,金属成矿元素组合复杂,中酸性侵入岩产状多变、岩性多样,成矿岩体及其成矿能力的判别一直制约着该矿区及区域的找矿勘查工作。本文基于详细的野外地质调查,开展了岩体热年代学和岩石地球化学研究。利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb法,获得二长花岗岩体的年龄为230.3±3.7 Ma(n=13,MSWD=1.4);利用40 Ar-39 Ar法,获得二长花岗岩中黑云母和斜长石矿物的坪年龄分别为229.6±2.3 Ma和219.3±1.8Ma,厘定成岩时代为印支期。对二长花岗岩中不同矿物的岩体冷速率计算结果表明,虎头崖矿区二长花岗岩冷速率相对较快,其热效应较大,具有较大的成矿潜力。二长花岗岩为高钾钙碱性系列岩石,源于古老地壳物质的深熔或重熔,并可能有幔源物质的加入。     

聂荣微陆块花岗片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年——新元古代基底岩石的发现及其意义

聂荣微陆块呈透镜体状夹持在班公湖-怒江板块缝合带内,其上出露有黑云母花岗片麻岩以及二长花岗片麻岩等不同类型的古老片麻岩,本文报道产出于聂荣微陆块上花岗片麻岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果,样品锆石的岩浆震荡环带十分发育,多数锆石具有典型的岩浆结晶锆石的特征。所有测点中有16个测点的Th/U值较高,介于0.58~1.24之间,平均值为0.79,获得的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄基本一致,加权平均值为819.6±5.2Ma,笔者等认为该年龄代表了花岗片麻岩的原岩结晶时代为新元古代。我们在羌塘南部地区的碎屑岩中获得了同样的年龄峰值(809Ma)。此外,我们认为年龄中具有507Ma左右的信息反映了泛非事件之后另外一次强烈构造热事件的影响在该区的存在。     

大悟杂岩的形成和抬升时代及其地质意义

大悟杂岩位于大别山西段,主体为花岗质片麻岩。为了限定其形成与变形过程,本文综合运用锆石U-Pb法和白云母~(40) Ar/~(39) Ar法进行年代学研究。锆石U-Pb LA-ICP-MS法对这些花岗质片麻岩定年结果显示:锆石的Th/U值为0.79~4.29,属于典型的岩浆锆石特征;206Pb/238 U的加权平均年龄为(810±63)Ma(n=12,MSWD=0.021),代表这些花岗质片麻岩的形成时代。大悟杂岩核部花岗质片麻岩的白云母坪年龄为(210.5±1.4)Ma,相应的等时线年龄为(211.6±2.5)Ma。这些新的研究结果支持以下两点认识:大悟杂岩中的花岗质片麻岩形成于新元古代,而不是白垩纪;这些前寒武纪岩石的构造抬升过程发生在三叠纪晚期(211 Ma)。由于西大别晚三叠世构造与高压—超高压变质岩的出露过程有关,因此,大悟杂岩的变形与高压—超高压变质岩的抬升之间的关系就成为一个耐人寻味的科学问题。同时,由于大悟杂岩中的多数构造面理和线理形成于区域高压—超高压变质作用之后,据此推断西大别三叠纪晚期的变形发生在造山晚期-后造山背景下,伴随着地壳和岩石圈的大规模伸展与减薄。     

阿尔金淡水泉花岗质高压麻粒岩P-T演化及年代学研究

岩相学研究表明阿尔金南缘淡水泉一带出露的花岗质片麻岩的峰期矿物组合为Grt+Kfs+Ky+Rt+Qz,为典型的高压麻粒岩相矿物组合。利用Thermocalc3.33程序计算的P-T视剖面图和矿物温压计,确定其峰期变质温压条件为T=875~925℃,P=14.5~15.9kbar,该岩石后期还经历了以矿物组合Grt+Kfs+Bt+Pl+Sill+Ilm+Qz为代表的麻粒岩相和以Sill+Bt+Pl+Mu+Qz±Ilm为代表的角闪岩相的退变质作用,具有一个早期快速等温降压,后期近等压降温的顺时针型的退变质P-T演化轨迹。锆石的U-Pb同位素定年结果显示其原岩的时代为866±5Ma,峰期变质时代为505±5Ma。其中该岩石原岩的形成时代与阿尔金及其周缘地区广泛发育的由Rodinia超大陆裂解事件导致的岩浆活动时代一致,而峰期变质时代则与南阿尔金高压/超高压变质岩的峰期变质时代(486~509Ma)一致,说明花岗片麻岩原岩的形成与罗迪尼亚超大陆裂解有关,并在早古生代卷入了陆壳深俯冲事件,构成了南阿尔金高压/超高压变质带的一部分。     

喜马拉雅中段哲古拉花岗岩中高压麻粒岩包体及其主岩的^40Ar／^39Ar年代学研究

为了深入了解喜马拉雅构造带的地质演化历史,同时为了探讨作为建立高压变质条件下的同位素年代学方法的重要前提的同位素体系特征,对出露于喜马拉雅中段西藏哲古拉地区的高压麻粒岩包体中的峰期矿物和退变质矿物及其主岩花岗岩中的富钾矿物进行了常规40Ar/39Ar年代学研究.花岗岩中的黑云母坪年龄为11.48±0.18Ma,钾长石坪年龄为12.63±0.19Ma,二者的等时线年龄与之相当,分别为11.63Ma和12.58Ma.高压麻粒岩峰期矿物黑云母的坪年龄为48.5±0.54Ma,等时线年龄为48.95±0.83Ma,(40Ar/39Ar)i为285;退变质矿物角闪石的坪年龄谱呈马鞍形,坪区数据对应的等时线年龄为31.1±5.4Ma,(40Ar/39Ar)i为394,显示有过剩40Ar的存在.结合前人的研究,推定高压麻粒岩经历了一个快速的退变质作用过程,不仅变质作用没有达到平衡,早期与晚期变质矿物之间也没有达成氩同位素交换平衡,在标本尺度上或高压麻粒岩包体与主岩花岗岩之间均是如此.根据40Ar/39Ar年代学结果也可以了解到,在高压麻粒岩的退变质过程中,早期与晚期变质矿物之间的氩同位素体系有明显不同,这种氩同位素体系在不同变质阶段的不平衡记录为帮助建立不同变质地质事件的年代学序列提供了研究途径.依照获得的40Ar/39Ar年代学数据,可以建立喜马拉雅中段高压麻粒岩包体形成和演化的动力学过程推定高压麻粒岩经受了两期变质作用的叠加,峰期变质老于48.5Ma,晚期变质发生在31Ma前后;大约在17Ma前后为其主岩花岗岩捕虏,并在11Ma～12Ma之间被带至地表.文中对前人锆石U-Pb年龄进行了再分析,认为在高压变质作用条件下,由于熔体或流体从变质岩石中被抽提出去而限制了变质锆石的生长,因此,高压麻粒岩包体中的锆石U-Pb年龄没有能够记录高压变质事件.     

西藏东南部察隅地区德玛拉岩群的同位素年代学研究及其意义

青藏高原冈底斯地块东南部的德玛拉岩群为一套角闪岩相变质岩系,一直被认为是前寒武纪变质基底,但并没有可靠的年代学证据。论文对采自其中的黑云角闪片岩和黑云母石英片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和黑云母³⁹Ar-⁴⁰Ar定年,测试表明,黑云角闪片岩原岩锆石U-Pb年龄为217.1Ma,由黑云母³⁹Ar-⁴⁰Ar获得的变质年龄为22.3Ma,黑云母石英片岩中碎屑锆石主要为岩浆成因,年龄范围主要集中在520~600Ma和900~1100Ma,黑云母³⁹Ar-⁴⁰Ar变质年龄为16.3Ma和22.3Ma。上述结果虽不能完全否定西藏东南部察隅地区前寒武纪基底变质岩系的存在,但至少说明现今的德玛拉岩群中还包含有遭受中生代岩浆侵入的古生代沉积岩,它们在新生代经历了变质和岩浆作用的再造,是一套变质杂岩。     

安徽庐枞盆地矾山酸性蚀变岩帽形成时代及其地质意义

酸性蚀变岩帽是岩浆热液流体和围岩在近地表相互作用的产物,是斑岩-浅成低温热液成矿系统的重要指标。发育在长江中下游成矿带庐枞盆地内的矾山酸性蚀变岩帽产出面积较大( 20km~2)。前人对该酸性蚀变岩帽中的明矾石矿床的地质和地化特征进行了相关研究,但详细的年代学研究工作尚未开展。为精确厘定矾山酸性蚀变岩帽的形成时代,本文开展了明矾石~(40)Ar-~(39)Ar法和金红石原位U-Pb法定年。矾山酸性蚀变岩帽中明矾石共有三种类型:ⅠA型明矾石主要呈交代蚀变发生在热液蚀变早阶段,与石英、粒状黄铁矿或赤铁矿、少量金红石共生;ⅠB型明矾石形成于热液蚀变晚阶段,主要呈叶片状集合体充填在开放空间中,与石英、星点状赤铁矿、粒状金红石集合体共生,少量金红石和赤铁矿沿明矾石解理裂隙分布;Ⅱ型明矾石是表生明矾石,主要呈细粒集合体沿裂隙分布,与赤铁矿、高岭石、地开石共生。三类明矾石形成于不同环境下:ⅠA和ⅠB型明矾石形成于岩浆热液环境下,是大矾山明矾石矿区的主要产物;Ⅱ型细粒明矾石分布在矾山酸性蚀变岩帽的非明矾石矿区,是表生环境下的产物。ⅠA型明矾石的~(40)Ar-~(39)Ar定年的坪年龄为131±6Ma,代表了矾山酸性蚀变岩帽的形成时代。与Ⅱ型明矾石密切共生的金红石U-Pb定年结果为32. 7±4Ma,在该期间,整个盆地内无岩浆活动发生,该年龄反映了矾山酸性蚀变岩帽经历表生氧化作用的时间。明矾石和金红石定年结果分别对应岩浆热液和表生明矾石的形成时代。在利用明矾石进行找矿工作时需先明确明矾石成因,矾山酸性蚀变岩帽中深成明矾石是下一阶段的找矿研究的基础。     

江西冷水坑矿区构造-岩浆活动的年代学约束

江西省冷水坑矿区火成岩-构造演化一直缺少系统的年代学制约.作者运用LA-ICP-MS锆石U-Pb和40Ar/39Ar测年技术,对冷水坑矿区两套火山岩地层(打鼓顶组和鹅湖岭组)、含矿花岗斑岩和主推覆断层F2进行了年代学测试,结果表明,打鼓顶组流纹质含角砾熔结凝灰岩形成于160.8±1.9Ma,鹅湖岭组合角砾熔结凝灰岩则具有间歇性和多期喷发特点,其最初活动时间为159Ma,而主体形成于146.6±2.2Ma;矿区含矿花岗斑岩与打鼓顶组、鹅湖岭组几乎同期形成,年龄介于163.6 ±2.1Ma～154.3±3.0Ma之间;研究区构造活动起始时间不晚于加里东期,推覆断层F2中保留有40Ar/39Ar年龄为398.5±2.6Ma的构造活动痕迹,中生代重新复活,导致震旦系叠覆于鹅湖岭组之上,年龄晚于146.6Ma,可能对含矿斑岩体起破坏作用.     

南天山榆树沟高压麻粒岩地体多期变质定年研究

通过详细的矿物学及岩石学研究,特别是对角闪石的系统研究,确定榆树沟麻粒岩地体至少经历过高压麻粒岩相、中压麻粒岩相、角闪岩相和绿片岩相四期变质作用的改造。总结了各期变质作用的期次和特点。在此基础上,采用~(40)Ar-~(39)Ar同位素定年获得368.2±4.8Ma坪年龄和360±10Ma等时线年龄。采用Sm-Nd同位素矿物等时线定年获得Gra+Pl+Ⅰlm+全岩的等时线年龄为310±5Ma。结合已发表的定年结果综合分析认为,前者可代表榆树沟地体峰期变质-高压麻粒岩相变质作用年龄;后者为峰期后经受中压麻粒岩相变质变形的叠加改造年龄。讨论了多期变质作用中同位素的均一化和封闭温度问题。     

Geochronology of the medium to high-grade metamorphic units of the Peloritani Mts., Sicily

The Peloritani Mountains are a fragment of an orogen variably attributed to the Alpine or Hercynian orogeny. On the basis of ³⁹Ar-⁴⁰Ar, U-Pb and Rb-Sr dating, the main metamorphism of the two medium–high grade metamorphic units, the Mela and Aspromonte Units, and most of the thrusting responsible for stacking the orogenic edifice are seen to be Hercynian. The main thrusting of the Aspromonte Unit over the lower grade units took place at 301±2 Ma. Brittle deformation during Tertiary reactivation of Hercynian thrust planes did not generate any rejuvenation of white micas in the studied sector. Our dataset shows a great complexity and we propose to unravel it by considering different levels of information. To first order, the Mela and Aspromonte Units differ in their metamorphic paths and their geochronological evolution. The Mela Unit shows generally younger ages (Carboniferous) than the Aspromonte Unit and, unlike the latter, was extensively retrogressed in greenschist facies. The Aspromonte Unit is itself geochronologically heterogeneous. Proterozoic ages are preserved both in titanite and in amphibole relics of one tectonic subunit; Devonian to Carboniferous amphibole ages are found in different other subunits; tertiary overprint is minor and spatially limited. We propose to consider the chronologically heterogeneous subunits as accreted pre-Hercynian terranes amalgamated late during the Hercynian orogeny. Micas in both units give scattered Mesozoic ³⁹Ar-⁴⁰Ar and Rb-Sr ages, with evidence for heterochemical mica generations. We interpret them as a result of widespread hydrothermal circulation event(s). Tertiary overprint is generally absent, with the exception of a small area near Messina where biotite and muscovite underwent a complex recrystallisation history in the interval between 48 and 61 Ma.An erratum to this article can be found at     

大兴安岭地区德尔布干断裂带北段构造年代学研究

德尔布干断裂带是大兴安岭隆起西侧NE向的重要断裂带,处在海拉尔-拉布达林-根河盆地西缘,是著名德尔布干成矿区东南边界断裂带.为了确定德尔布干断裂带运动性质、活动时间,深入探讨该断裂带与中生代海拉尔-拉布达林-根河盆地及大兴安岭盆山格局、认识德尔布干断裂带多金属矿床成因等问题,本文应用锆石SHRIMP和云母40Ar/39Ar定年技术,分别对断裂带内的细粒黑云母花岗岩侵入体、韧性变形的花岗闪长质片麻岩、白云母石英片岩,进行了同位素年代学研究.其中花岗闪长质片麻岩岩浆型锆石SHRIMP谐和年龄300.6±9.3Ma,为花岗闪长质片麻岩海西期的侵位年龄;而花岗闪长质片麻岩中黑云母40Ar/39Ar坪年龄是130.9±1.4Ma,白云母石英片岩的白云母40Ar/39Ar坪年龄是115.6±1.6Ma,代表早白垩世伸展构造变形年龄;细粒黑云母花岗岩侵入体岩浆型锆石SHRIMP谐和年龄130.1±1.4Ma,为同伸展构造变形侵位的岩浆事件.上述地质年代说明德尔布干断裂带是早白垩世(110～130Ma)该区最年轻的重大伸展构造变形产物.控制NE向大兴安岭隆起和中生代海拉尔-拉布达林-根河等火山沉积盆地的发育格局、以及中生代以来的地壳演化与成矿类型.     

西藏聂荣微陆块早侏罗世中期花岗岩及其包体的岩浆混合成因:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素证据

西藏早侏罗世聂荣岩体中偏基性包体与酸性寄主岩的岩浆源区性质和岩石成因以及相互关系尚未得到很好约束,直接限制了对聂荣微陆块在早侏罗世特提斯构造岩浆演化中的作用的认识。为探讨这一问题,本文对采自聂荣地区的一对花岗岩及其闪长岩包体样品进行了锆石U-Pb定年和原位Hf同位素分析。寄主花岗岩的结晶年龄为185.1±1.5Ma,闪长岩包体的结晶年龄为183.6±1.1Ma,指示酸性岩浆和基性岩浆同时侵位。寄主花岗岩的锆石ε_Hf(t)值介于-17.8~-0.9,其Hf同位素地壳模式年龄变化于1.3~2.4Ga,闪长岩包体的锆石ε_Hf(t)值和Hf同位素地壳模式年龄值分别分布于-11.9~-2.9和1.4~2.0Ga,均表现出很大的变化范围。同时于~185Ma结晶的两种岩浆锆石Hf同位素的不均一性和继承锆石的出现,指示了聂荣微陆块早侏罗世中期发生了古老基底深熔或重熔的熔体和富集岩石圈地幔来源的岩浆间的混合,之后再与围岩混染的岩浆作用过程。