北淮阳庐镇关岩浆岩锆石U-Pb年龄和氧同位素组成

对大别造山带北麓的北淮阳庐镇关浅变质岩浆杂岩进行了锆石阴极发光显微结构观察、激光剥蚀等离子质谱锆石U-Pb定年以及单矿物激光氟化氧同位素分析。锆石阴极发光图像显示,这些样品中的锆石具有明显的振荡环带或片状分带,为典型的岩浆锆石。少数样品的锆石具有窄的蚀变边。锆石U-Pb定年结果表明,这些岩浆岩有较一致的形成年龄,变化范围为739±8Ma～754±5Ma。岩浆岩单矿物的氧同位素组成具有较大的变化范围,其中锆石δ~(18)O为1.39‰～6.81‰,石英为3.12‰～12.47‰,斜长石为0.71‰～8.38‰。锆石的δ~(18)O值在不同岩体和/或同一岩体的不同样品之间具有明显差别,反应了其初始岩浆在氧同位素组成上的不均一性。锆石与其它矿物之间表现出显著的氧同位素不平衡,说明它们经历了岩浆期后的扰动,其中部分样品受到了亚固相条件下高温热液蚀变作用的影响,还有部分样品在岩浆后期演化过程中可能同化混染了高δ~(18)O值的围岩。大多数锆石具有低于典型地慢锆石的δ~(18)O值,表现出~(18)O亏损特征。低δ~(18)O锆石的内部结构和化学组成表现出典型岩浆锆石的特征,表明这些低δ~(18)O锆石是从亏损~(18)O的岩浆中结晶出来的,而非热液蚀变成因。这一结果证明,扬子板块北缘新元古代低δ~(18)O锆石形成于热液蚀变岩石经部分熔融所形成的低δ~(18)O岩浆。结合这些样品的形成年龄,我们认为这些低δ~(18)O岩浆的形成与Rodinia超大陆裂解有关的地幔柱裂谷岩浆活动有关,并对应于全球性的雪球地球事件。此外,这些岩石中锆石U-Pb年龄与矿物δ~(18)O分布与大别造山带高压-超高压变火成岩原岩相似,指示北淮阳单元属于俯冲的扬子板块北缘     

大别山东部花岗片麻岩的锆石U-Pb年龄

花岗片麻岩是大别山区除超高压变质杂岩外的另一种重要岩石类型,本文测得南大别二长花岗片麻岩中单颗粒锆石U-Pb不一致线的上交点年龄为789±43 Ma.位于五河一水吼韧性剪切带南缘的糜棱岩化二长花岗片麻岩中锆石的207Pb/206Pb表面年龄接近一致年龄,为715～777 Ma,平均757 Ma,U-Pb不一致线的上交点年龄为815±70 Ma,下交点年龄为482±167 Ma.北大别石英二长片麻岩中锆石207Pb/206表面年龄的变化范围较广,介于594～700 Ma,平均为649 Ma,U-Pb不一致线的上、下交点年龄分别为814±97 Ma和477±77 Ma.这说明这些正片麻岩的侵位时间范围大致为750～850 Ma的晚元古代;南、北大别正片麻岩中的锆石年代学显示它们可能具有相似的形成与演化历史;约480 Ma前后的加里东运动对大别山地区可能也有影响.     

大别山碰撞后火山岩的锆石U-Pb年龄和氧同位素组成

利用阴极发光技术 (CL)观察了大别山碰撞后玄武岩和安山岩的锆石内部结构 ,并通过离子探针技术 (SIMS)测定了其U Pb年龄和氧同位素组成。玄武岩中锆石都是直接从玄武质岩浆中结晶的岩浆锆石 ,其年龄为 130± 2Ma(1σ) ;安山岩中有两种锆石 ,绝大多数是直接从安山质岩浆中结晶出来的岩浆锆石 ,年龄为 133± 3Ma(1σ) ,少数是残留的原岩锆石 ,其年龄有两组 :76 8～80 5Ma和 182 7～ 1873Ma。玄武岩和安山岩的岩浆锆石年龄表明 ,大别山碰撞后火山岩的主体应形成于 130Ma左右 ,属早白垩世。结合文献资料来看 ,大别山碰撞后火山岩和侵入岩无论是化学组成、微量元素配分、Sr Nd同位素比值还是年龄 ,都是基本一致的 ,说明火山岩和侵入岩的源区以及成因可能是相同的。玄武岩和安山岩的岩浆结晶年龄一致 ,暗示着它们之间的可能的成因联系。玄武岩锆石相对于正常地幔亏损18O(δ18O =(4 .1± 0 .6 )‰ ) ,说明其岩浆源区可能含有一定数量的俯冲板块断离后进入该区地幔的大别山榴辉岩原岩组分。安山岩中残留的原岩锆石既有扬子板块的年龄信息 ,又有华北板块的年龄信息 ,这表明华北和扬子的深部界线可能就在北淮阳     

大别山北部花岗质片麻岩锆石Pb-Pb年龄

大别造山带北部出露大量的花岗质片麻岩,大致可以划分两类:一类为石英闪长质→石英二长闪长质→石英二长质片麻岩;另一类为花岗闪长质→二长花岗质片麻岩.本文对其两类岩石选择有代表性的样品进行单颗粒锆石Pb-Pb年龄测定,分别获得595±27 Ma(石英二长质片麻岩)和289±16 Ma(二长花岗质片麻岩)年龄数据,这为进一步探讨大别山构造岩浆作用性质提供了依据,为揭示大别山晚古生代构造岩浆作用提供了线索.     

湖北罗田县片麻岩地球化学和锆石U-Pb年龄

通过野外和室内研究结果表明,罗田县片麻岩是由沉积岩变质而成。岩石化学成分变化范围:SiO2=61.25%~71.02%,Al2O3=14.35%~15.48%、Na2O+K2O=4.49%~6.09%和CaO=3.16%~4.80%等,表现为低铝、富碱、贫钙;富集Rb、Ba、Th、K等大离子亲石元素,P、Ti相对亏损;富集轻稀土(LREE/HREE=3.24~10.51)、略具Eu负异常(δEu=0.88~0.99)。稀土曲线呈轻稀土富集、重稀土亏损的向右倾式。在"CL"图像显示的锆石成因类型多为具有老核(继承锆石)新壳的变质复合锆石。老核继承锆石年龄从元古代—古生代,显示异地多时代的特点,表明其寄主岩的原岩沉积岩,时代不会早于古生代。     

北淮阳新开岭地区花岗岩锆石U-Pb年龄和氧同位素组成

对大别造山带北麓的北淮阳新开岭地区岩浆岩进行了锆石阴极发光显微结构观察和SHRIMP法锆石微区UPb定年.在锆石阴极发光图像中, 一个花岗岩样品中的大部分锆石颗粒具有明显的初始岩浆振荡环带, 为典型的岩浆锆石, 少有蚀变的颗粒和/或区域; 而另一个花岗岩样品中的锆石虽然同样具有振荡环带, 但是大部分颗粒中心的初始岩浆环带被扰动, 指示这些锆石为岩浆锆石, 受到了较强的后期热液蚀变的改造.对锆石具有初始岩浆环带和溶蚀结构的区域分别进行SHRIMP法UPb微区定年结果表明, 这些岩浆岩的形成年龄为(820±4) Ma, 热液蚀变作用发生的时间为(780±4) Ma.新开岭地区新元古代花岗质岩石的形成和后期超固相热液蚀变作用分别对应于超大陆裂解之前的约830~795Ma岩浆活动和裂解过程中约780~745Ma的岩浆作用.单矿物激光氟化氧同位素分析结果表明, 这些岩浆岩具有非常低的δ18O值, 其中锆石为1.90‰~5.78‰, 石英为-2.88‰~-7.67‰, 斜长石为-4.01‰~-11.40‰.锆石和其他矿物之间表现出强烈的氧同位素不平衡, 而其他矿物之间则达到了氧同位素的再平衡.结合不同δ18O值锆石的内部结构特征, 认为该地区的热液蚀变作用为超固相条件下的高温热液蚀变.这一过程不但改变了石英等矿物的氧同位素组成, 同时也不同程度地改变了锆石的氧同位素组成, 所以这些样品中低δ18O值锆石可能是超固相条件下热液蚀变的结果.石英中具有异常低的δ18O值表明蚀变流体来源应为寒冷气候大气降水.所以, 新开岭地区亏损18O蚀变岩石的形成与裂谷岩浆作用和雪球地球事件相耦合的高温大气降水热液蚀变有关.      

黄陵野马洞基性岩脉中锆石的U-Pb年龄和Hf同位素组成

采用激光剥蚀-等离子质谱(LA-ICP-MS)分析技术测定野马洞基性岩脉中锆石的U-Pb年龄和Hf同位素组成,以探讨黄陵地区TTG片麻岩原岩的形成及变质时间、是否存在比崆岭群更古老的地壳等问题。野马洞辉绿岩脉(1850 Ma)侵入TTG片麻岩,并从TTG片麻岩中捕获了大量捕掳晶锆石。捕掳晶锆石岩浆结晶核部的U-Pb年龄分别为2842 Ma、2900 Ma和2949 Ma,指示TTG花岗岩体为复式岩体,其至少经历了2949 Ma、2900 Ma和2842 Ma三期岩浆作用。捕掳晶锆石变质边部的U-Pb年龄为2557 Ma,指示TTG花岗岩体转变为TTG片麻岩,是"水月寺运动"及其构造热事件共同作用的结果,其变形变质的时间为2557～2511 Ma。捕掳晶锆石的εHf(t)为-9.85～0.89、平均值为-4.07,亏损地幔模式年龄TDM为3.6～3.2 Ga,指示黄陵地区存在比崆岭群(3.2 Ga)更古老的陆壳。     

大别山北部卢镇关群变质火山岩和共生变质的花岗岩全岩和锆石氧同位素、锆石U-Pb年代学研究

分布在大别山北部的卢镇关群火山岩和共生的花岗岩类形成在新元古代.2个卢镇关群变质流纹岩SIMS锆石U-Pb给出了757Ma岩浆结晶年龄,3个变质花岗岩给出了757 ～ 770Ma岩浆结晶年龄.全岩氧同位素分析表明它们经受了地表流体参与交代蚀变作用.锆石SIMS氧同位素分析表明少量锆石边部存在岩浆期后的氧同位素改造,然而锆石的氧同位素的改造部分没有明显的U-Pb重置,因此,地表流体参与交代蚀变作用时间无法通过锆石的U-Pb年龄来测定,只能限定在757Ma以后.研究样品中存在δ18O值2.8‰～4.0‰岩浆锆石,它们从低δ18O岩浆中结晶而来.低δ18O岩浆是早期地表流体参与交代蚀变岩石再熔融的产物,从这个意义上说,早于770Ma的地表流体参与的蚀变应该存在.这些时间上的证据表明卢镇关群火山岩和共生的花岗岩类记录了早于770 ～ 757 Ma之后地表流体参与交代蚀变,这从时间上看,岩石发生的地表流体参与的蚀变与扬子地台上新元古代冰川事件不能简单的关联在一起.     

甘肃多坝沟地区黑云斜长片麻岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

通过对多坝沟地区敦煌杂岩中黑云斜长片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素的研究,对敦煌杂岩的形成时代和敦煌地块的前寒武纪地壳生长演化进行探讨。锆石U-Pb年代学研究表明,710Ma代表了敦煌杂岩的最大沉积时代,黑云斜长片麻岩发育422Ma的早古生代变质事件,表明敦煌地块卷入了早古生代古亚洲洋俯冲-碰撞的演化过程。锆石Hf同位素研究结果表明,敦煌地块具有幕式生长特征,经历了约2.7Ga、2.5Ga、2.3Ga、2.0Ga和1.8Ga多个地壳生长时期。黑云斜长片麻岩发育的约0.9Ga和约0.8Ga的峰值年龄表明,敦煌地块新元古代构造热事件可与塔里木克拉通对比。     

龙首山-北大山北部的属性——来自海森楚鲁片麻岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素的约束

阿拉善北大山西北部地区出露少量原属"龙首山岩群"的前寒武纪岩石,其形成时代和同位素特征对于了解该地区的基底性质和探讨阿拉善北部构造格架具有重要意义。本文对北大山西北部海森楚鲁地区出露的片麻岩开展了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,并对其构造意义进行了初步探讨。海森楚鲁片麻岩为一套具有片麻状构造的长英质正片麻岩。锆石核部的LA-ICP MS分析结果显示,207Pb/206Pb年龄相对集中,并在U-Pb谐和图上获得了1 408±29 Ma(MSWD=13)的上交点年龄,表明海森楚鲁片麻岩的原岩形成于～1. 4 Ga。海森楚鲁片麻岩的锆石Hf同位素分析结果显示,锆石εHf(t)值变化范围为-4. 38～+6. 68,二阶段模式年龄为2 091～1 624Ma,反映了片麻岩原岩岩浆可能来自相对年轻的地壳物质。结合前人研究成果,认为龙首山-北大山北部出露的前寒武纪岩石主要形成于中元古代及以后,而不是以往认识的中太古代-古元古代;龙首山-北大山北部可能不是阿拉善地块的组成部分。     

北大别燕子河片麻岩的锆石U-Pb年龄：印支期变质事件的确定

本文对北大别燕子河地区英云闪长质片麻岩中的锆石进行了单颗粒U-Pb年龄测定。该片麻岩中存在两种类型的锆石,一种是片麻岩原岩中的岩浆锆石,在后期的变质事件中经历了不同程度的Pb丢失;另一种是变质作用过程中的新生锆石。5个分析点拟合出一条很好的不一致线,得到上下交点的年龄分别为880±110Na和228±13Ma(MSWD=1.1),其中上交点的年龄代表了片麻岩原岩的形成时代,下交点的年龄代表了变质作用发生的时间。变质锆石给出了238Ma的一致年龄,与不一致线给出的下交点年龄在误差范围内相同。这一结果表明北大别片麻岩也经历了印支期变质作用。北大别地体为扬子板块的北缘,华北与扬子板块的缝合线应位于北大别以北。     

北大别片麻岩中锆石U—Pb年龄离子探针初步测定

对北大别鹿吐石和道士冲二个片麻岩中锆石进行了离子探针Ｕ－Ｐｂ年龄测定。二个样品１３个颗粒的２０个有效测定点的年龄表明,鹿吐石片麻岩主要分布在２３３￣３９４Ｍ道士冲片麻岩在３０７￣７１８Ｍａ之间。道十冲片麻岩年龄的一致性程度要高于鹿叶石,两个样品均无低于２２０Ｍａ的年龄信息。由于存在年龄的不一致性,这些年龄可能代表了由古老岩浆锆石和三叠纪的超高压变质锆石或者早白垩纪岩浆锆石所代表的混合、增生锆石。Ｈ     

北大别黄土岭麻粒岩锆石U—Pb离子探针定年

阴极发光显微结构分析表明 ,北大别黄土岭麻粒岩中存在三种类型的锆石 :原岩锆石、麻粒岩相锆石和残留锆石。对它们分别进行离子探针定年 ,得到黄土岭麻粒岩的原岩年龄约为 2 70 0 Ma、麻粒岩相变质事件的年龄为 2 0 5 2± 10 0 Ma、残留锆石的年龄为约 3.4 Ga。以上研究表明黄土岭麻粒岩为残存的扬子板块的结晶基底 ,而约 3.4 Ga残留锆石的发现 ,则首次证明大别山地区存在古太古代的陆壳物质     

陕西小秦岭地区太华群的锆石U-Pb年龄和 Hf同位素组成

本文对陕西华山岩体南侧一个太华群黑云斜长片麻岩进行了地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析.地球化学分析显示其原岩为中酸性钙碱性花岗质岩石,稀土含量较低( ∑REE =83.13×10-6),但富集Pb和LILE元素(如Rb、Ba).锆石的176Hf/177Hf比值变化于0.281258～0.281404,具明显负的εHf(t)值(-6.86～- 11.23).锆石的Hf同位素模式年龄(2.96 ～3.24Ga)表明原岩是由中太古代地壳演化而来.对比显示小秦岭太华群黑云斜长片麻岩与鲁山地区的太华群具有相似的中太古代地壳源区,但它们的形成时代可能不同.锆石内部结构、Th/U比值以及定年结果显示小秦岭地区的太华群在～1.91Ga经历了一期重要的变质热事件,该事件与Columbia超大陆拼合时的全球性碰撞造山事件相关联.小秦岭太华群为华北克拉通块体南缘的地质单元,但各地区太华群在原岩组成、形成时代和变质时代上具有不同的特征,太华群应是一个杂岩体,至少可以解体为新太古代和古元古代两部分.     

安徽省岳西县碧溪岭片麻岩地球化学和锆石U-Pb年龄研究

本文通过对碧溪岭片麻岩综合研究表明,岩石化学成分高硅(SiO2=73.18%～75.60%)、低铝(Al2O3=11.93%～12.79%)、富碱(Na2O+K2O=6.11%～7.23%)和高钠(Na2O/K2O=1.51～1.94); 微量元素富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U等和Pb,贫Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素; 稀土元素含量范围变化较大(TREE=142.38～308.44×10-6),富集轻稀土(LREE/HREE=5.93～6.01),和铕负异常明显(δEu=0.42～0.64)等。造岩矿物中斜长石聚片双晶常垂直晶体延长方向,以及继承锆石大部分是不同时代的岩浆碎屑锆石等,暗示其寄主岩是沉积岩; 锆石LA-ICP-MS定年结果: 1)获得超高压变质锆石U-Pb年龄为242 Ma; 2)继承锆石U-Pb年龄,除了有比较多的属于元古代(768～639 Ma),还有大量的属于古生代(590～358 Ma)等,表明其寄主岩的时代不会早于古生代。     

大别造山带北部石竹河片麻岩的锆石U—Pb年龄及其地质意义

大别造山带北部石竹河二长片麻岩的锆石U-Pb年龄测定结果表明,其原岩形成时代为707±42Ma,在229±18Ma曾受到高温变质作用。这一结果表明印支期变质作用不仅反映在大别造山带南部的变质岩中,而且造山带北部的部分变质岩也保存了这一重要记录。大别造山带北部存在印支期变质年龄的片麻岩、榴辉岩或残留相表明,该地块与造山带南部一样是印支期板块俯冲碰撞中俯冲板块的一部分。华北和扬子板块的碰撞缝合线可能位于大别造山带的北侧。     

Two types of gneisses associated with eclogite at Shuanghe in the Dabie terrane: carbon isotope, zircon U–Pb dating and oxygen isotope

There are two types of gneisses, biotite paragneiss and granitic orthogneiss, to be closely associated with UHP eclogite at Shuanghe in the Dabie terrane. Both concentration and isotope composition of bulk carbon in apatite and host gneisses were determined by the EA-MS online technique. Structural carbonate within the apatite was detected by the XRD and FTIR techniques. Significant ¹³C-depletion was observed in the apatite with δ¹³C values of −28.6‰ to −22.3‰ and the carbon concentrations of 0.70–4.98 wt.% CO₂ despite a large variation in δ¹⁸O from −4.3‰ to +10.6‰ for these gneisses. There is significant heterogeneity in both δ¹³C and δ¹⁸O within the gneisses on the scale of several tens meters, pointing to the presence of secondary processes after the UHP metamorphism. Considerable amounts of carbonate carbon occur in some of the gneisses that were also depleted in ¹³C primarily, but subjected to overprint of ¹³C-rich CO₂-bearing fluid after the UHP metamorphism. The ¹³C-depleted carbon in the gneisses is interpreted to be inherited from their precursors that suffered meteoric–hydrothermal alteration before plate subduction. Both low δ¹³C values and structural carbonate in the apatite suggest the presence of ¹³C-poor CO₂ in the UHP metamorphic fluid. The ¹³C-poor CO₂ is undoubtedly derived from oxidation of organic matter in the subsurface fluid during the prograde UHP metamorphism.

Zircons from two samples of the granitic orthogneiss exhibit low δ¹⁸O values of −4.1‰ to −1.1‰, demonstrating that its protolith was significantly depleted in ¹⁸O prior to magma crystallization. U–Pb discordia datings for the ¹⁸O-depleted zircons yield Neoproterozoic ages of 724–768 Ma for the protolith of the granitic orthogneiss, consistent with protolith ages of most eclogites and orthogneisses from the other regions in the Dabie–Sulu orogen. Therefore, the meteoric–hydrothermal alteration is directly dated to occur at mid-Neoproterozoic, and may be correlated with the Rodinia supercontinental breakup and the snowball Earth event. It is thus deduced that the igneous protolith of the granitic orthogneiss and some eclogites would intrude into the older sequences composing the sedimentary protoliths of the biotite paragneiss and some eclogites along the northern margin of the Yangtze plate at mid-Neoproterozoic, and drove local meteoric–hydrothermal circulation systems in which both ¹³C- and ¹⁸O-depleted fluid interacted with the protoliths of these UHP rocks now exposed in the Dabie terrane.     

江苏赣榆县石桥片麻岩地球化学和锆石U-Pb年龄

通过野外和室内研究结果表明,石桥片麻岩是由沉积岩变质组成。在化学成分上,表现为高硅（SiO₂=75.22%～76.42%）、低铝（Al₂O₃=11.02%～12.29%）、富碱（Na₂O+K₂O=8.00%～8.68%）和贫钙（CaO=0.30%～0.82%）,富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素,贫Nb、Ta、Zr、Hf、Ti 等高场强元素,以及轻稀土相对富集（LREE/HREE=6.06～7.14）、铕负异常较明显（δEu=0.18～0.56）等。通过锆石成因类型及定年研究,获得超高压变质作用时间为254 Ma和退变质作用时间为217 Ma,老核（继承锆石）岩浆碎屑锆石是异地多时代（元古代-古生代）,其寄主岩的原岩为沉积岩,时代不会早于古生代。