黔西南白层超基性岩墙锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成研究

文章对黔西南白层地区出露的燕山期超基性岩墙进行了单颗粒锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成研究,获得A、B两组不同的锆石年龄.A组锆石呈不规则粒状,具不完整的宽大条带,12颗锆石的 SHRIMP U-Pb年龄加权平均值为(84±1)Ma,代表了超基性岩墙的侵位年龄;锆石Hf原位分析表明,176Hf/177Hf从0.282561到0282719,εHf(84 Ma)平均为-3.61,表明岩浆源区主要以富集地幔为主,并受到部分地壳物质的混染.B组锆石晶形完整,具典型的中酸性岩浆型振荡环带,3颗锆石的SHRIMP U-Pb模式年龄为409～450 Ma.176Hf/177Hf从0282379到0282440,εHf(t)平均为-3.77,均低于A组锆石,属于捕获锆石.据此认为84 Ma左右由于华南岩石圈伸展,软流圈地幔上涌,导致岩石圈富集地幔部分熔融,熔体上升过程中与409～450 Ma左右形成的少量地壳岩石发生混染,随后快速侵位冷凝而形成基性-超基性岩墙.白层地区84 Ma的超基性岩浆活动是整个华南西部燕山晚期(80～90 Ma)岩浆活动的一部分.右江褶皱带周缘的燕山晚期岩浆活动主要与大规模的Sn、W、Ag、Cu、Pb、Zn等矿床有关,但右江褶皱带内部的燕山晚期岩浆活动是否与以卡林型金矿为代表的低温热液矿床有成因上的联系,尚需更多矿床年代学资料的证实.     

冀北小张家口超基性岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

采用离子探针（SHRIMP Ⅱ）测得小张家口基性-超基性岩体中的锆石主要有220±5Ma和491±7Ma两组年龄,以及一个很老的继承锆石年龄2453Ma.年龄为220±5Ma的一组锆石（A组）具有典型的岩浆型振荡环带,这组年龄应代表该岩体的侵位年龄.A组锆石的^176Hf/^177Hf比值从0.282557到0.282690,εHf（220Ma）=-2.9～＋1.66.年龄为491±7Ma的一组锆石（B组）具有变质成因的蝴蝶结构（Butterfly structure）和熔蚀边,属于继承锆石.B组锆石的^176Hf/^177Hf比值从0.282239到0.282483,εHf（491Ma）=-8.6～0.06.207Pb/206Pb年龄为2453Ma的锆石应该是岩浆侵位时从华北克拉通古元古代基底中捕获的锆石.A组锆石的Hf同位素数据表明,220Ma左右由于华北北缘岩石圈伸展,导致软流圈地幔上涌,亏损的软流圈地幔流/熔体与富集的岩石圈地幔相互作用并混合,这种混合地幔源区发生部分熔融而形成小张家口基性-超基性岩体.B组锆石可能是小张家口岩体在岩浆侵位过程中捕获的来源于富集地幔或大陆下地壳的锆石.     

浑善达克沙地的碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其源区意义

通过对浑善达克沙地末次冰盛期（LGM）以来沙样的碎屑锆石原位U-Pb年龄和Hf同位素组成的分析,并与周围可能源区的岩石年龄和Hf同位素组成进行对比,发现浑善达克沙样的U-Pb年龄主要可以分为3组（2.6～2.3 Ga,2.2～1.6 Ga和显生宙100～500 Ma）.其中较老的两组和具有负εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于华北克拉通北部的燕山褶皱带,而具有正εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于中亚造山带东部.现代沙和LGM沙具有相同的锆石U-Pb年龄谱和εHf（T）组成特征.同时,与蒙古中南部和塔里木中部沙样进行对比,发现蒙古中南部沙样主要来源于中亚造山带的显生宙高山,而塔克拉玛干沙漠在锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成上与浑善达克沙地存在较大的差异,表明西部的大沙漠对东部沙地的贡献很小.     

龙镇地区花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素及地质意义

龙镇地区花岗岩位于大、小兴安岭的结合部,属于兴安地块与松嫩地块中的A-I型花岗岩带;该区各岩体岩石类型基本相同,主要为花岗闪长岩和二长花岗岩,地球化学特征显示为高钾钙碱性系列的I型花岗岩。花岗岩中锆石的LA-ICP-MSU-Pb年代学分析结果表明,正达山岩体形成于320～315Ma,模拉布山岩体形成于169±3Ma,朝阳林场岩体形成于187～171Ma。这些花岗质岩浆的就位分别与古生代时期古亚洲洋闭合过程中的块体拼合作用及中生代古太平洋的构造演化有关。Hf同位素成分特征表明,两期花岗岩的源岩均为新元古代-显生宙期间亏损地幔来源的火成岩。结合已发表的Sr-Nd-Hf同位素资料,本文认为兴安地块大陆地壳增生的时间主要为新元古代-显生宙,这与松嫩地块一致,而明显晚于额尔古纳地块的地壳增生时间(中-新元古代),从而揭示了它们不同的地壳演化历史。     

越南西北部Posen花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征

本文报道出露于越南西北部的Posen花岗岩岩体锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征,讨论岩石成因和该地区新元古代岩浆作用的大地构造意义.分析3个花岗岩样品获得723Ma至760Ma的锆石U-Pb年龄,表明花岗岩形成于新元古代.该花岗岩的锆石Hf同位素组成有较大的变化范围,ε_(Hf)(t)值变化范围为-16.1至+3.4,单阶段Hf模式年龄为1186～1945Ma,暗示Posen花岗岩有着复杂的源区物源组成.在误差范围内,锆石两阶段Hf同位素模式年龄值主要集中在2.0～2.1Ga,与两阶段Nd同位素模式年龄值2.1～2.2Ga一致,说明花岗岩体主要由古元古代地壳物质部分熔融形成的.部分锆石颗粒具有正ε_(Hf)(t)值,可能指示花岗岩岩浆形成过程中存在壳-幔混合相互作用.在越南西北部发育新元古代岩浆作用可能与扬子板块广泛发育的、伴随Rodinia超大陆裂解过程的岩浆活动存在成因的联系,也揭示越南西北部地体可能与扬子板块具有亲缘关系,因此,可以推断马江断裂带应该代表印支板块和华南板块之间的古特提斯缝合带在越南西北部的延伸.     

嫩江河漫滩沉积物碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

利用LA-(MC)-ICP-MS技术,对嫩江河漫滩沉积物碎屑锆石进行了U-Pb定年和Hf同位素组成分析研究。结果显示,293颗碎屑锆石多为岩浆成因锆石,其U-Pb年龄主要分为4组：2300～1746 Ma、363～331 Ma、316～260 Ma和252～86 Ma。中生代碎屑锆石占到全部数量的80.9%,说明该时期源区岩浆活动强烈。嫩江流域不同时代地层的相对出露面积不同：侏罗系—白垩系约占72%,石炭系—二叠系约占13%,三叠系约占8%,前寒武系约占5%,寒武系—志留系约占1%。结合Lu-Hf同位素分析结果进一步分析嫩江流域大陆地壳的形成与演化历史。嫩江流域大陆地壳主要以新生地壳的产生为主,1200～400 Ma时期是嫩江流域地壳强烈增生阶段,构成了现今地壳的98.8%,可能与古亚洲洋的发展与关闭等过程有关;400～100 Ma时期嫩江流域发生了壳内再循环的岩浆作用。依据前人公式计算了嫩江河漫滩沉积物源区不同时期大陆地壳的重熔/增生比例。中生代锆石重熔比例较低,含有约70%的新生物质。该现象与蒙古—鄂霍次克洋和古太平洋俯冲引起地幔物质的部分熔融有关。     

南秦岭地体东江口花岗岩及其基性包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

东江口花岗岩体位于商丹与勉略缝合带之间的南秦岭中部,其中存在大量基性暗色微粒包体.锆石的LA-MCICPMS联机U-Pb年代学分析表明,东江口岩体的形成年龄为223Ma,其包体锆石的结晶年龄为222Ma,与寄主岩体大致同时形成,指示秦岭造山带印支晚期岩石圈构造体制属性从挤压.伸展转变发生在220Ma左右.锆石的Lu-Hf同位素原位分析结果表明,南秦岭晚三叠纪花岗岩是壳幔混合作用的产物,亏损的幔源岩浆与南秦岭(或扬子)的基底地壳物质可能为南秦岭地区晚三叠纪花岗岩的源区物质,它们的形成起因于秦岭造山带在主造山期后发生的岩石圈拆沉作用.大约220Ma开始,南秦岭岩石圈构造应力性质从挤压向伸展构造体制转变,岩石圈发生拆沉作用,地幔软流圈物质上涌并底侵于下地壳,诱发下地壳物质的部分熔融,当岩浆沿构造薄弱带上升过程中,幔源岩浆与寄主岩浆发生成份的交换,两种岩浆混合过程中不完全混溶,最终形成寄主岩体和暗色基性微粒包体.     

大别山北部黄土岭片麻岩的锆石U-Pb年龄和氧同位素组成：古老的原岩和多阶段历史

利用阴极发光和离子探针技术，对大别山北部黄土岭片麻岩的锆石进行了内部结构、U-Pb年龄和氧同位素组成的系统分析。黄土岭片麻岩的锆石具有核-幔-边三层结构，核部是原岩的岩浆锆石，形成时代为-2800Ma；幔部是变质重结晶的产物，变质作用的时代为-2000Ma；边部则是在-110Ma从部分熔融体里结晶出来的增生锆石，是受大别山燕山期构造-岩浆事件影响的反映。黄土岭片麻岩和麻粒岩中-2800Ma和-2000Ma的年龄，以及麻粒岩中约3400Ma的残留锆石年龄均可以与扬子崆岭群变质岩对比。由此可以推断，北大别在构造属性上属于扬子板决，扬子与华北板决的缝合线应在北大别以北。锆石的核-幔-边具有不同的氧同位素组成，氧同位素数据表明黄土岭片麻岩的原岩是S型花岗岩，在-2000Ma和-110Ma的事件中都有外来物质(流体或熔体)的加入。     

宁芜盆地火山-次火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

宁芜火山盆地是长江中下游重要的火山盆地之一,在盆地内自下而上依次发育龙王山组、大王山组、姑山组和娘娘山组火山岩和若干个同源次火山岩或小侵入岩体。本文对宁芜盆地火山-次火山岩进行了详细的锆石U-Pb年龄和Hf同位素地球化学研究。研究结果表明,大王山组粗安岩锆石U-Pb年龄为130.3±0.9Ma,姑山组两个粗安岩锆石U-Pb年龄分别为128.2±1.3Ma和128.5±1.8Ma,另外三个侵入岩年龄分别为127.1±1.2Ma、128.3±0.6Ma和128.2±1.0Ma,均为早白垩纪。综合前人成果,认为长江中下游地区火山盆地内火山活动的时限在135～124Ma之间,不存在侏罗纪岩浆活动。宁芜盆地火山岩和侵入岩的锆石176Hf/177Hf值在0.282502～0.282673范围内,εHf(t)变化为-6.9～-0.7,显示岩浆源自于岩石圈富集地幔部分熔融并在上升过程中受地壳物质的混染,为岩石圈伸展环境的产物。     

河南卢氏八宝山花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征

河南省卢氏县八宝山岩体位于华北克拉通南缘东秦岭西段,岩体呈筒状,可能为古火山机构岩颈相的超浅成侵入体,成矿组合上为独特的以铁为主的多金属矿化。八宝山岩体边缘相为钾长花岗斑岩、中心相为黑云母二长花岗斑岩。二者的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄非常一致,分别为146.6±1.6Ma和145.9±1.9Ma,说明他们可能是同期岩浆侵入作用分异的产物。钾长花岗斑岩和黑云母二长花岗斑岩锆石Hf同位素组成特征也非常相似,εHf(t)值分别为-27.55～-20.71和-27.30～-21.90,tDM2值分别为1.80～2.93Ga和2.03～2.92Ga,表明该岩体的源区物质以壳源物质为主。综合分析表明,八宝山岩体可能是扬子俯冲陆壳部分熔融的作物,并可能混入少量的太华群和熊耳群的物质,其形成的地球动力学背景可能为俯冲碰撞后的伸展环境。     

辽宁盘岭矿集区花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄、Hf同位素组成及地质意义

辽宁盘岭矿集区产出在辽吉裂谷中段的草河口—草河城—黑峪一带,是一处典型的古元古代沉积盆地和多金属矿集区。矿区内发育有早白垩世的北大砬子岩体和古元古代高丽墩台岩体,与本区的矿化作用密切相关。北大砬子岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄加权平均值为(123.9±2.2)Ma,高丽墩台岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄加权平均值为(1 872±13)Ma。北大砬子岩体εHf(0)为负值,εHf(t)为负值(-16.86~-10.95),说明北大砬子岩体形成时壳源物质成分占主导地位,单阶段Hf模式年龄(TDM)平均为1 339 Ma,两阶段Hf模式年龄(TDMC)平均为2 043 Ma;高丽墩台岩体εHf(0)为负值,εHf(t)为正值(0.29~4.64),说明高丽墩台岩体形成时壳源物质成分占主导地位,并有地幔物质混染,单阶段Hf模式年龄(TDM)平均为2 171 Ma,两阶段Hf模式年龄(TDMC)平均为2 355 Ma。结合岩石地球化学特征得出:北大砬子岩体具有高钾钙碱性岩浆岩特征,为较高分异的过铝质I型花岗岩,是底侵岩浆提供热动力使下地壳物质部分熔融的产物,属于晚中生代大陆边缘岩浆弧环境,其与进入早白垩世古太平洋板块俯冲作用密切相关,岩浆活动直接影响盘岭矿集区内一期铜、铅、锌、钼等矿化作用;高丽墩台岩体具有低钾(拉斑)岩浆岩特征,为较高分异的过铝质I型花岗岩,是热的玄武质熔体加热下地壳使之熔融的产物,且可能有地幔物质贡献,岩体侵入诱发的一系列断裂(包括层间断裂)控制着矿集区内矿脉及岩脉的空间分布。     

辽宁树基沟铜锌矿床黑云斜长角闪片麻岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

树基沟铜锌矿床是太古宙花岗-绿岩带中与火山岩有关的块状硫化物矿床（VMS）。本次对赋矿围岩黑云斜长角闪片麻岩开展了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,主量元素、微量元素和Hf同位素分析。锆石U-Pb定年结果表明,黑云斜长角闪片麻岩原岩结晶年龄为（2 549.4±5.6） Ma,可近似代表树基沟铜锌矿床成矿时代。地球化学研究表明,岩石富集大离子亲石元素（LILE）、亏损高场强元素（HFSE）、轻稀土富集、重稀土亏损,为一套岛弧环境的火山沉积岩。黑云斜长角闪片麻岩ε_Hf（t）值为5.0~8.7,单阶段模式年龄T_{DM 1}值为2 527~2 649 Ma,指示其源区主要亏损地幔物质,树基沟地区可能存在新太古代地壳增生事件。结合前人研究成果,认为树基沟铜锌矿床成矿于板块俯冲环境,地幔部分熔融形成富含贱金属岩浆向上运移、汇聚、喷发、固结成岩,后经海水淋滤下渗成矿元素富集二次喷发成矿,并经后期鞍山运动变质变形作用的产物。     

西盟地区奥陶纪花岗片麻岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成特征及其大地构造意义

对云南西部侵入于原西盟群帕可组的花岗片麻岩开展主量元素、锆石U-Pb年龄及原位Hf同位素组成分析。岩石地球化学特征显示其为高钾钙碱性强过铝质S型花岗岩,两件代表性样品分别给出了461.4±2.5 Ma和461.5±3.3 Ma的206Pb/238U加权平均年龄,相应的锆石εHf(t)值分别介于-6.45~-1.90和-5.60~-1.44之间,二阶段模式年龄(tDM2)分别为1.57~1.86 Ga和1.54~1.90 Ga。这些数据表明西盟地区侵入于原西盟群帕可组内的花岗片麻岩并非前人所认为的中元古代岩石,而是中奥陶世产物,其源岩可能是元古宙变质杂砂岩。结合前人研究成果,作者推测西盟地区早古生代花岗片麻岩是环冈瓦纳大陆边缘安第斯型造山作用的产物。     

滇西腾冲—梁河古近纪花岗岩锆石U-Pb定年、Hf同位素及地球化学

内容提要：滇西腾冲–梁河地区发育古近纪二长花岗岩和钾长花岗岩,记录了印度–欧亚大陆碰撞的岩浆活动信息。二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为51.4±0.4Ma,其176Hf/177Hf比值为0.282554~0.282592,εHf(t)= -6.65~-5.30,其二阶段模式年龄为1.46~1.55Ga。腾冲–梁河古近纪花岗岩以高SiO2 (68.96%~78.68%)、高K2O (4.56%~6.29%)和高Al2O3(12.40%~16.42%)为特征,K2O/Na2O比值为0.93~7.24,Al2O3>(K2O+Na2O),A/CNK值为0.99~2.31,属于富钾钙碱性偏铝–强过铝质花岗岩;绝大多数样品具有强烈的负Eu异常(Eu/Eu*为0.19~0.51),富集Cs、Rb,亏损Sr、P、Ti、Ba、Nb、Ta,具有Pb的正异常。元素地球化学特征指示,其主要源于区域上地壳变质杂砂岩的部分熔融;结合区域地质,认为腾梁地区62~51Ma的花岗岩是对印度–欧亚大陆碰撞高峰期的岩浆响应。     

越南西北部Phan Si Pan地区Ngoi Chi岩组的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

本文对越南西北部Phan Si Pan地区变质地体中的一个Ngoi Chi片麻岩进行了锆石CL内部结构分析、LA-(MC)-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素分析。CL图象和Th/U比值特征显示该片麻岩样品中的锆石主要为岩浆锆石,有少量窄的变质边。岩浆锆石的年龄为~2.9 Ga,表明该样品是越南西北部Phan Si Pan地区的基底岩石。它们的εHf(t)值为–4.70±0.92,二阶段Hf模式年龄为~3.5 Ga,表明其为更古老的(3.5 Ga)冥太古代地壳物质部分熔融作用形成。变质边部锆石给出了~1.8 Ga的年龄,表明变质作用发生在古元古代早期,Phan Si Pan地区在这一时期可能经历了一次重要的构造热事件。     

Zircon SIMS U-Pb Age,Hf and O Isotopes of Mafic Dikes,Southwest Fujian Province

The study in this paper determined whole rock major and trace elements, zircon U-Pb age and Hf, O isotopes of 5 mafic dikes in the southwestern Fujian province. The 5 dikes are mainly diabase and the whole rock SiO₂ content are between 45%~53%. Most zircons of the mafic dikes display obvious oscillatory zoning and fan-shaped zoning, and have the typical magmatic zircon crystallization characteristics. Zircon U-Pb age is dispersed with 96~2 400 Ma range. In addition to the minimum age (96~142 Ma) which might be the age of the formation of dikes, the remaining are captured zircon. The captured zircon age was mainly distributed in 4 groups: Early Proterozoic (2 467~1 796 Ma); Middle and late Proterozoic (1 343~647 Ma); Silurian to late Triassic Epoch (427~225 Ma); and Late Jurassic (159~140 Ma). Hf-O isotope shows that the early Proterozoic zircon was derived from the mantle of the homogeneous chondrite reservoir, and the others show magmatic mixing characteristics between depleted mantle and crust. Zircon’s ε_Hf(t) and δ¹⁸O of the early Late Cretaceous clearly show the mixing trend of depleted mantle and crustal magma. The peak of zircon Hf two-stage depleted mantle model age T_DM2 was mainly distributed in the 1.6~1.9 Ga. The Early Proterozoic mafic crust might be the main source for latter granite.     

黄沙坪矿区花岗岩岩石地球化学、U-Pb年代学及Hf同位素制约

湘南坪宝地区地处南岭中段,黄沙坪铅锌多金属矿床位于坪宝成矿带南部,304岩体是未来深部找矿的远景地区,岩石地球化学特征显示其具有A型花岗岩的特点,与区域上的千里山岩体相似。根据微量元素判别图解进一步划分为A1型,反映为非造山板内拉张背景;岩石稀土配分型式具有特征的四分组效应(tetrad effect),这是岩浆高度演化晚期熔体与流体相互作用的结果。采用LA-ICPMS方法对花斑岩中锆石进行了微区U-Pb同位素及Hf同位素测试,结果显示成岩年龄为179.9±1.3Ma(MSWD=1.9),属于燕山早期第一阶段岩浆侵入产物,成岩时代早于301岩体。Hf同位素显示地壳模式年龄为2220～2459Ma,平均为2353Ma,反映源区物质为新太古代至古元古代地壳物质。     

安徽月山闪长岩的成因探讨——锆石U-Pb定年及Hf同位素证据

对安徽月山岩体开展了锆石原位U-Pb测年及Lu-Hf同位素研究.锆石的LA-ICP-MS年代学研究表明,月山闪长岩的U-Pb年龄为(139.3 ±1.5)Ma,与长江中下游成矿带早白垩世成铜岩体的年龄一致.月山闪长岩中的锆石具有均一的Hf同位素初始比值,介于0.282 430～0.282 491间.这些锆石的ε(Hf)(t)介于-9.05～-6.90间,亏损地幔模式年龄介于1.06～1.17 Ga间.结合长江中下游地区岩浆岩其他地球化学特征,认为月山岩体可能是在俯冲体系下由幔源岩浆经结晶分异作用且局部伴有一定程度的同化混染作用所形成.     

胶东昌邑地区古元古代二长花岗岩锆石U-Pb定年、Hf同位素组成及其构造岩浆演化意义

胶东地区位于古元古代胶-辽-吉带的南段,前人对该区的早前寒武纪地质事件进行了较多研究,然而,对古元古代侵入岩则缺乏深入研究。本文在对昌邑地区古元古代二长花岗岩进行了详细野外调查的基础上,通过对其岩石地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素分析,讨论了花岗岩的成因和形成时代,以及与之相关的粉子山群的沉积时代。本文研究的二长花岗岩具高的全碱含量(K2O+Na2O=6.93%~8.11%),低的Al2O3(9.89%~14.11%),低Mg O(0.01%~0.63%),为偏铝质岩石(铝饱和指数A/CNK为0.99~1.56)。明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,轻重稀土分馏程度较高。5个样品的锆石LA-MC-ICP-MS和1个SHRIMP定年,形成年龄为2045±8~2187±9 Ma,指示花岗岩形成于古元古代。侵入粉子山群的细粒二长花岗岩的锆石年龄为2080±9Ma,结合前人研究成果,认为粉子山群小宋组的沉积时间限于2.1~2.2 Ga之间。据岩石地球化学和岩浆锆石Hf同位素组成特征表明,二长花岗岩形成于上地壳物质不同程度部分熔融,这得到~2.4 Ga和~2.7 Ga继承锆石存在的支持,较古老地壳物质为新太古代早期TTG岩石。