赞比亚东北部正长花岗岩的锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素特征

本文采用LA-MC-ICP-MS方法获得班韦乌卢地块卡萨马北部正长花岗岩中锆石的207Pb/206Pb年龄加权平均值为2011±20 Ma(N=17,MSWD=3.9),表明班韦乌卢地块基底中正长花岗岩主要形成于古元古代且可能与古元古代乌本迪构造带的活动有关.岩石中锆石Lu-Hf同位素的TDM2年龄变化范围为3018~2184 Ma,明显大于锆石的形成年龄;具有不均一的εHf(t)值(-7.1~6.6)显示形成正长花岗岩的原始岩浆具有壳幔混合的特点,可能为新太古代-古元古代地壳与幔源混染物质.     

赞比亚东北部卡布韦卢马组碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征

卡布韦卢马组广泛出露于赞比亚东北部姆波罗科索盆地中心部位,作为覆盖在变质基底之上的稳定盖层姆波罗科索群的一部分,其沉积环境、沉积时代和蚀源区的研究对了解班韦乌卢地块的演化具有重要意义。本文在详细的野外调查基础上,通过对卡布韦卢马组的实测地质剖面、LA-(MC)ICP-MS碎屑锆石微区U-Pb定年和Hf同位素分析,笔者认为卡布韦卢马组主体岩性为一套在稳定的水动力条件下缓慢沉降的远滨沉积序列,其下部主要表现为辫状河、曲流河或湖口三角洲相沉积特征,中上部则逐渐过渡为远滨深水湖相沉积;本次得到的碎屑锆石谐和年龄范围2228±20～1712±22Ma,最年轻的碎屑锆石和已经公开报道的卡萨马群碎屑锆石年龄共同限定了卡布韦卢马组沉积时限可能介于1712±22Ma～1434±14Ma,属于中-古元古代;卡布韦卢马组的碎屑锆石表现出明显的近源特征且大部分为岩浆成因,表明其蚀源区为近端的岩浆岩;卡布韦卢马组及整个沉积盖层的碎屑锆石普遍存在两个年龄峰值区:2100～1960Ma、1900～1740Ma,分别和区域上乌本迪构造带乌萨加兰期和乌本迪期构造热事件相吻合,其主要物源区可能为班韦乌卢地块及其周边的古元...     

赞比亚班韦乌卢变质克拉通东北部姆巴拉组碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

班韦乌卢变质克拉通活动时间和地壳增长问题一直是地质学家关注的焦点。本文通过对班韦乌卢地块中卡帕图地区姆波罗科索群姆巴拉组石英砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,结合变质克拉通已有成果获得认识如下：(1)姆巴拉组的形成时间可能介于(1833±22 Ma)～(1712±22 Ma)之间,属于古元古代。(2)姆巴拉组具有丰富的物质来源,其中2728～2602 Ma(峰值为2650 Ma)的物质可能来源于坦桑尼亚克拉通中的花岗岩类、粗面安山岩及流纹岩等岩石。2246～1833 Ma(峰值为1880 Ma)的物质主要来源于班韦乌卢地块中花岗岩类、石英闪长岩及火山岩类等岩石。(3)班韦乌卢变质克拉通的活动时间包括中太古代、新太古代、古元古代和中元古代四个时期,其中古元古代(1870 Ma)为活动的高峰期,涉及范围广泛,可能与哥伦比亚超大陆的演化密切相关。(4)班韦乌卢变质克拉通沉积岩的源区地壳增生除来自古老地壳的再循环物质外,还存在新生地壳的物质。同时,地壳在古太古代-古元古代均实现了增长,其中凯诺兰超大陆聚合时期(2550 Ma)增长最快。在古元古代之前的地壳主增长期与坦桑尼亚克拉通及全球大陆地壳主增长期基本一致。     

班韦乌卢地块中部变质表壳岩碎屑锆石U-Pb年代学、Hf同位素研究及其构造意义

通过LA-MC-ICP-MS碎屑锆石微区U-Pb定年和Hf同位素分析,对班韦乌卢地块中部地区基底变质表壳岩进行了同位素定年及物源示踪研究。结果显示,两件样品的碎屑锆石峰值年龄分布表现出较好的一致性,总体呈现出2490～2059 Ma、2044～1954 Ma、1942～1887 Ma、1865～1817 Ma以及1641～1522 Ma五个年龄组,分别与班韦乌卢地块内的构造岩浆事件相吻合。综合区域地质特征与碎屑锆石年龄谱特征分析认为:原岩蚀源区比较复杂,近源区古元古代花岗岩、花岗片麻岩及火山岩是主要的蚀源区。根据碎屑锆石最小年龄1522±23 Ma,推测表壳岩原岩形成时代上限可能为中元古代,而不是之前认为的形成于古元古代。碎屑锆石的ε_Hf(t)值介于-6.26～7.37之间(平均1.37),由负到正变化范围较大,表明它们除来自古老地壳的再循环物质外,还存在新生地壳的物质来源。t_DM2峰值年龄出现在2.40～2.50 Ga,说明班韦乌卢地块地壳增生事件主要发生于古元古代,可能与凯诺兰超大陆的聚合过程有关,其晚于全球大陆地壳主增长期,说明了地壳增...     

赞比亚北部省卡萨马西部石英闪长岩锆石U- Pb和Lu- Hf同位素及地球化学特征

石英闪长岩锆石U-Pb和Lu-Hf同位素及地球化学特征研究对赞比亚东北部班韦乌卢地块的形成时代及构造演化具有重要的研究意义。采用LA-MC-ICP MS方法测得班韦乌卢地块中卡萨马西部地区出露的两个石英闪长岩体中锆石的~(207)Pb/~(206)Pb年龄加权平均值分别为1964±8 Ma(MSWD=0.87,N=32)和1913±10 Ma(MSWD=0.77,N=19),表明两期石英闪长岩均形成于古元古代且可能与古元古代乌本迪构造带的活动有关。全岩地球化学分析显示,石英闪长岩属准铝质、高钾钙碱性系列岩石。稀土配分曲线均呈右倾型,具有富含轻稀土元素(LREE)、贫重稀土元素(HREE)以及δEu (0.77～0.80)弱负异常特点。微量元素均显示大离子亲石元素(如Rb、Ba及K)和活泼的不相容元素(如Th及U)相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Sr和Ti相对亏损。Nd/Th=3.60～4.65,Nb/Ta=12.05～13.87,Th/Ta=11.14～11.81,Ti/Zr=36.84～41.71,Ti/Y=220.28～300.00和具有不均一的ε_(Hf)(t)值(分别为-3.8～1.3和-4.3～8.6)均显示石英闪长岩的原始岩浆具有壳幔混合的特点。Zr/Y=5.98～7.19,La/Nb=2.91～3.88,La/Yb=12.19～13.92及构造判别图解均显示石英闪长岩形成于安第斯型活动大陆边缘。     

赞比亚东北部班韦乌卢地块泛非期以来构造演化的裂变径迹约束

本文利用锆石和磷灰石裂变径迹方法探讨了班韦乌卢地块泛非期以来的主要构造演化时间。为研究班韦乌卢地块的构造活动,本文从班韦乌卢地块中部卡帕图地区的沉积盖层姆波罗科索群的姆巴拉组、萨马组和卡布韦卢马组中采集多件新鲜的岩石样品,并获得5件锆石和2件磷灰石样品裂变径迹分析结果。5件锆石裂变径迹年龄介于575±35～380±22 Ma之间,其峰值年龄组为600～572 Ma和420～390 Ma。2件磷灰石裂变径迹年龄介于59±6～27±4 Ma之间,其峰值年龄组为99～80 Ma和19～11 Ma。它们的峰值年龄组分别对应的主要时代为新元古代的埃迪卡拉纪、早泥盆世、晚白垩世和中新世。对比区域上已有的年龄数据可知,南部非洲地区新元古代的埃迪卡拉纪、早泥盆世和晚白垩世的构造活动是一个区域性的构造事件,仅中新世(19～11 Ma)的构造活动在区域上的表现尚不明确。综合前人成果资料,自泛非构造运动以来,班韦乌卢地块至少经历600～572 Ma、488～441 Ma、420～390 Ma、375～293 Ma、99～80 Ma及19～11 Ma六个构造事件。班韦乌卢地块泛非期以来的构造演化研究程度很低,...     

赞比亚班韦乌卢地块花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成

赞比亚班韦乌卢地块广泛出露花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,黑云母花岗岩、二长花岗岩和正长花岗岩的形成时代为1934±27 Ma~1974±9 Ma.岩石地球化学分析结果表明,这些花岗岩SiO2含量为69.4%~72.22%,K2O含量为4.52%~5.08%,Na2O含量为2.94%~3.11%,Al2O3含量为14.12%~14.65%,为高钾钙碱性过铝质I型花岗岩.花岗岩REE明显分异,铕负异常明显;大离子亲石元素Rb和K相对富集而Sr相对亏损;高场强元素Zr、Hf、U和Th相对富集,P、Ti、Nb和Ta相对亏损.锆石的εHf(t)值变化范围为-2.7~3.9和-12.8~1.5,Hf同位素二阶段模式年龄(TDM2)为2.37 Ga~2.83 Ga和2.52 Ga~3.37 Ga,样品的年龄数据投点位于球粒陨石演化线两侧,说明原始岩浆是不均一的,班韦乌卢地块花岗岩原始岩浆可能为新太古代-古元古代壳幔混染物质.     

赞比亚北部卡帕图地区古元古代花岗岩成因:岩石地球化学、锆石年代学及Hf同位素约束

赞比亚北部地区广泛发育古元古代花岗岩,是研究班韦乌卢地块构造岩浆作用特征的天然实验室.本文对赞比亚北部卡帕图地区大面积出露的花岗岩体开展较系统的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究.结果显示,卡帕图地区主体花岗岩形成于2012±11～1970±20Ma,晚期浅肉红色似斑状正长花岗岩侵位年龄为1959...     

重庆南川铝土矿物源分析：碎屑锆石U-Pb定年、Hf同位素和锆石微量元素示踪

重庆南川沉积型铝土矿主产于中下志留统韩家店组与中二叠统梁山组的侵蚀面上,即赋矿层位为梁山组中下部(大竹园组),是黔北-渝南铝土成矿带的重要组成部分。铝土矿中碎屑锆石丰富,具有典型振荡环带特征,应用LA-(MC)-ICP-MS方法分别对碎屑状和土状铝土矿样品进行了全岩地球化学、锆石U-Pb定年、Hf同位素和锆石微量元素分析。结果显示两件样品为陆壳的、与造山/弧作用相关的花岗岩类锆石,其U-Pb年龄分布从晚泥盆世到太古宙(406～3054Ma)均有出现,主要显示出4个年龄区间:410～630Ma、732～1251Ma、1405～1757Ma和2409～2553Ma,但高峰在732～1251 Ma,峰值年龄出现在800 Ma和1000 Ma,且锆石εHf(t)值主要分布在-15～10间。铝土矿和韩家店组、黄龙组一致的碎屑锆石年龄分布和沉积古地理环境暗示后两者是铝土矿最直接的母岩。通过对比华南板块不同地层的地质特征、锆石U-Pb年龄和Hf同位素,发现来自江南造山带西段和华夏陆块南岭-云开地块的中新元古代长英质岩石是碎屑锆石最主要的初始物源区,而扬子西缘和北缘贡献较少。     

澜沧江河流沉积物碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

为研究澜沧江沉积物的物质来源及相邻地块的地壳生长和演化规律,利用LA-MC-ICP-MS分析技术,对澜沧江河流沉积物碎屑锆石进行了U-Pb年龄和Hf同位素研究。结果表明：锆石U-Pb年龄主要有5个年龄段,分别是＜177 Ma、201~418 Ma、428~544 Ma、581~1189 Ma和1406~2533 Ma,主要峰值为260 Ma、788 Ma、1 827 Ma和2 474 Ma。其年龄分布特征与北羌塘地块的年龄分布非常一致,说明澜沧江沉积物主要来源于北羌塘地块;结合Hf同位素分析结果,能够反映源区北羌塘地块的形成与演化历史。新太古代-中元古代是北羌塘地块从亏损地幔物质增生的地壳持续生长阶段,它们构成现今北羌塘地块全部地壳物质的78%以上,此后直到0.64 Ga,北羌塘地块的地壳增生作用基本结束。     

赞比亚伊索卡南部Kachinga长石砂岩碎屑锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

赞比亚东北部伊鲁米德带是一个北东向延伸的中元古代构造活动带,起自赞比亚中部,向北东一直延伸至赞比亚-坦桑尼亚边境,并进入马拉维北部;其东北部以古元古代乌本迪构造带为界;西北部以班韦乌卢地块为界;西部和西南部受新元古代的达马拉-卢菲利安弧-赞比西构造事件的影响。Kachinga长石砂岩位于伊鲁米德带的东北部伊索卡南部。本文获得Kachinga长石砂岩的416颗碎屑锆石U-Pb年龄多集中在1749±25～1920±23Ma之间,Kachinga长石砂岩的形成时代可能晚于1331±26Ma,属于中元古代。Kachinga长石砂岩碎屑锆石CL图像表明,大部分锆石为岩浆结晶锆石,少部分锆石颗粒为增生-混合型锆石,表明其经历了多期构造-热事件的改造。锆石中存在有一部分磨圆度较好的颗粒,表明其经历了多次搬运和沉积过程,从而指示了古老沉积岩为Kachinga长石砂岩提供了物源。主量元素、微量元素和稀土元素构造环境判别及物源分析表明了Kachinga长石砂岩物源主要为上地壳大陆长英质源区,并且可能混有古老沉积物成分,物源区构造背景为大陆岛弧环境。     

赞皇杂岩官都岩群时代与物源——来自黑云变粒岩与石英岩碎屑锆石U-Pb-Hf同位素与稀土元素组成的约束

官都岩群是华北克拉通中部造山带赞皇杂岩中重要的变质火山-沉积岩系,经历了高绿片岩相-高角闪岩相变质,准确限定其沉积时代与物质来源对探究中部造山带新太古代-古元古代构造演化过程具有重要意义。利用LA-MC-ICP-MS(多接收激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪)与TIMA(矿物自动分析系统)对官都岩群中黑云变粒岩与石英岩进行了锆石矿物包体、U-Pb-Hf同位素与稀土元素原位分析。根据碎屑锆石内部矿物包体组成、阴极发光图像特征与U-Pb年龄结果,认为黑云变粒岩与石英岩中碎屑锆石中最年轻一组的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb谐和年龄分别为2 544 Ma或2 536 Ma,大致限定了其原岩的最老沉积时代,结合区内黄岔花岗岩岩体侵入官都岩群的野外地质关系,推测官都岩群沉积时代为新太古代末期,并非古元古代。官都岩群黑云变粒岩与石英岩碎屑锆石年龄图谱十分相似,最主要的峰值年龄为2 512 Ma,结合碎屑锆石内部矿物包体与结构特征,认为官都岩群主要物源为新太古代晚期中酸性岩浆岩。两阶段锆石Hf模式年龄揭示2 850～2 700 Ma为赞皇杂岩最强烈的地壳生长阶段。综合本文...     

辽宁弓长岭鞍山群时代与物源——来自石榴十字云母片岩碎屑锆石U-Pb-Hf同位素特征与稀土元素组成的约束

鞍山群是华北克拉通东部陆块最重要的含BIF变质表壳岩之一,经历了绿片岩相—角闪岩相变质-变形作用,准确限定其沉积时代与物质来源,对于探究华北克拉通BIF的构造环境具有重要意义。利用LA-MC-ICP-MS（多接收激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪）对弓长岭鞍山群石榴十字云母石英片岩进行了碎屑锆石U-Pb-Hf同位素与稀土元素原位分析。根据碎屑锆石阴极发光图像特征与U-Pb年龄结果,获得石榴十字云母石英片岩中最年轻一组碎屑锆石峰值年龄为2528 Ma,限定了其原岩的最大沉积时代,结合区内约2500 Ma齐大山富钾花岗岩侵入鞍山群的野外地质关系,以及鞍山群经历了2510~2470 Ma变质作用,认为弓长岭地区鞍山群沉积时代为2528~2510 Ma,属于新太古代晚期。鞍山群十字石榴云母石英片岩碎屑锆石年龄集中在2931~2454 Ma之间,最主要的峰值年龄为2528 Ma。结合碎屑锆石内部结构特征,认为鞍山群主要物源为新太古代晚期酸性岩浆岩。代表性碎屑锆石Hf两阶段模式年龄为3532~2711 Ma,峰值年龄为2830 Ma,进一步揭示了中太古代晚期是鞍山—本溪地区地壳最重要的生长阶段。综合鞍山—本溪地区已发表的相关地球化学数据,推测弓长岭鞍山群可能沉积于活动大陆边缘的弧后盆地。     

湘东新元古代沉积岩的地球化学和碎屑锆石年代学特征及其构造意义

本文对湘东湘乡-醴陵地区和湘东南桂阳地区的新元古代浅变质沉积岩进行了岩石地球化学研究和锆石U-Pb定年及锆石Lu-Hf同位素分析。研究显示两个地区的碎屑沉积岩具有相似的中等的成分成熟度,但大的K₂O/Na₂O变化指示不同沉积岩经历了不同程度的风化淋滤作用。两个地区多数样品的稀土分配模式与澳大利亚后太古代页岩(PAAS)的稀土分配模式相似,但总体具有更高的含量,尤其是重稀土。湘东地区板溪群沉积岩含有更高的相容元素(如Sc, Cr, Ni),说明源区具有更多的中基性组分,而湘东南震旦纪沉积岩主要由再循环物质组成。碎屑锆石U-Pb定年结果表明湘东新元古代沉积岩中含有大量850~800Ma的碎屑锆石,而缺少1000Ma左右的碎屑锆石,显示了与扬子地块的亲缘性。而湘东南新元古代沉积岩中含有丰富的Grenville期和一定数量的~2.5Ga的碎屑锆石,相似于华夏地块物质组成。表明扬子地块和华夏地块在西南地区的分界线很可能就从湘东的湘乡-醴陵地区和湘东南的桂阳地区之间通过。前人对华南早古生代沉积岩中碎屑锆石的年代学研究显示湘东和湘东南地区的早古生代沉积岩的物质组成均相似于华夏地块,指示它们的源区是东南的华夏地块。因此,从新元古代到早古生代,湘东地区的沉积物源区发生了重大改变,暗示在新元古代晚期(震旦纪)与早古生代(中寒武世)之间发生过一次构造运动,使华夏地块逐渐隆起或使湘东-湘西盆地进一步沉陷,从而使湘乡-醴陵地区从早古生代开始接受了来自华夏地块的碎屑物质。这期构造运动可能与泛非构造事件相关。     

藏东义敦地体早古生代构造格局：来自碎屑锆石U-Pb-Hf同位素的约束

位于藏东的义敦地体是研究青藏高原和古特提斯构造演化的关键区域,其在早古生代时期的古地理位置及构造演化过程尚不明确。沉积岩中碎屑锆石记录了物源区丰富的地质信息,被广泛应用于示踪沉积物源和古地理重建。本文对义敦地体三件下古生界浅变质沉积岩样品开展了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和Hf同位素研究,结果显示：三件样品均具有“多峰”的碎屑锆石年龄分布特征,其U-Pb年龄主要集中在约2535～2350 Ma、约1000～900 Ma、约890～750 Ma和约590～520 Ma四个区间,对应的ε_Hf(t)值分别为-8.8～13.1、-11.8～10.0、-20.1～12.6和-27.6～6.1。综合本次研究结果和前人数据,提出义敦地体下古生界变沉积岩中约2535～2350 Ma和约890～750Ma年龄段的锆石主要来自邻区松潘-甘孜地体和华南地块,而约1000～900 Ma和约590～520 Ma年龄段的碎屑锆石主要源自东冈瓦纳大陆Rayner-Eastern Ghats、Prydz-Darling和Kuunga造山带的岩浆岩。对比该地层与区内新元古界碎屑岩及相...     

湖北大洪山打鼓石群沉积时限——来自碎屑锆石U-Pb年龄的证据

出露于扬子北缘大洪山地区的打鼓石群是扬子地区保留比较完整的中元古代地层,其上被青白口系花山群不整合覆盖。通常认为其与神农架群时代相当,但缺乏物源及同位素地质年代学证据。首次报导了打鼓石群底部太阳寺组砂岩的碎屑锆石U-Pb年龄。测年结果显示,该砂岩中碎屑锆石最古老的年龄为3.1~3.2Ga,最年轻年龄为1124Ma,并在2.65Ga和2.75Ga出现统计峰值,且年龄组成与崆岭杂岩区和杨坡杂岩区的多期岩浆活动具有较好的可比性。而鄂西地区神农架群沉积于1.1~1.4Ga,主要统计峰值年龄为1.6Ga、2~2.1Ga、2.7~2.8Ga。因此,打鼓石群沉积时间晚于神农架群,两者非同物异名。