鄂东南地区与铁山和金山店铁矿有关的花岗质岩体锆石LA-ICP-MS年龄和Hf同位素组成及其地质意义

长江中下游是中国东部中生代大规模成矿的重要地区之一,是我国东部一个重要的Cu-Fe-Au-Mo多金属成矿区带。本文以鄂东南地区铁山岩体和金山店岩体为研究对像,利用原位LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和锆石Hf同位素分析方法,探讨该地区岩体成因以及岩浆作用与成矿作用。铁山石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为138.9±0.96Ma(样品jls1-110)、138.2±0.94Ma(样品jls3)、131.0±1.2Ma(样品jls4)和118.9±1.2Ma(样品jls5),金山店石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为128.6±0.88Ma(样品jsd),为早白垩世、燕山晚期。铁山岩体石英闪长岩ε_Hf(0)为负值,ε_Hf(t)为负值(-17.3707~-8.31555),一阶段Hf模式年龄(t_DM1)平均为1.33Ga,二阶段Hf模式年龄(t_DM2)平均为2.03Ga;金山店岩体石英闪长岩ε_Hf(0)为负值,ε_Hf(t)为负值(-7.81135~-3.45982),一阶段Hf模式年龄(t_DM1)平均为1.03Ga,二阶段Hf模式年龄(t_DM2)平均为1.56Ga。铁山和金山店石英闪长岩样品中锆石Hf同位素组成特征显示该地区为岩体形成时有壳源物质参加的这一可能性,为长江中下游壳源岩浆提供补充。在结合已有的岩石学、地球化学以及矿床同位素年龄资料基础上,可以推断出鄂东南地区早白垩世矽卡岩型铁矿床形成于岩石圈伸展-减薄环境。     

福建漳州角美花岗岩与闪长质包体的岩石成因及意义

本文选择福建沿海漳州地区的角美花岗岩和包体进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素地球化学研究。结果表明,黑云母花岗闪长岩(106.4±1.8Ma)和岩体中的闪长质包体(105.6±1.0Ma 和106.5±1.0Ma)具有相同的锆石U-Pb年龄,为同期岩浆作用的产物,它们都是高钾钙碱性系列偏铝质岩石。花岗闪长岩具有相对较为均一的锆石Hf同位素组成(ε_Hf(t)=2.2~3.7),表明其为新生地壳部分熔融的产物。闪长质包体具有更亏损的锆石Hf组成(ε_Hf(t)=0.9~5.5)。地球化学数据结合野外证据表明岩体形成过程中经历了岩浆混合作用。福建沿海地区96~106Ma岩浆作用的发育处于古太平洋板片俯冲造成的伸展背景。     

塔里木盆地东北缘敦煌群的形成和演化:锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素证据

采用LA-MC-ICP-MS手段对敦煌地块中敦煌群的白云母石英片岩、石榴斜长角闪岩、石榴黑云斜长片麻岩和长英质伟晶岩脉中的锆石进行了U-Pb 和Lu-Hf同位素分析,获得白云母石英片岩碎屑岩浆锆石的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb表面年龄为1545~756Ma,主要集中在1200~1000Ma,表明地层的最大沉积时代为756Ma,蚀源区存在中、新元古代的岩浆事件。白云母石英片岩锆石的ε_Hf(t)分为两组,一组为正值,ε_Hf(t)=1.2~10.1,单阶段模式年龄为t_DM=1.09~1.66Ga;一组为负值,ε_Hf(t)=-1~-16,两阶段模式年龄为t_DM2=1.91~2.42Ga。表明蚀源区存在古元古代、中元古代的再造地壳。石榴斜长角闪岩的两粒捕获锆石的年龄为2272Ma 和1208Ma,ε_Hf(t)为-3和14,t_DM2和t_DM为2.82Ga和1.1Ga,暗示捕获区存在太古代再造地壳和中元古代晚期新生地壳。石榴斜长角闪岩碎屑锆石的Th/U比值为0.02~0.42,²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为441±5Ma,代表了岩石遭受变质作用的时代。石榴黑云斜长片麻岩中的碎屑锆石与长英质伟晶岩脉中的继承锆石特征相同,锆石年龄集中在3个峰值区间:2.2~2.1Ga,1.8~1.6Ga,1.2~0.8Ga,相应的的ε_Hf(t)分别为-9~4,-5.4~15,-27~20,相应锆石的模式年龄分别为3.1~2.4Ga,2.6~1.4Ga,3.1~1.7Ga,均大于其形成年龄,表明蚀源区锆石来自于再循环的新太古代、古元古代和中元古代地壳,样品代表的地层的最大沉积时代为新元古代早期。岩石中检测出早古生代的变质锆石, ²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为464~422Ma,可能代表了沉积岩的变质时代。敦煌群锆石U-Pb和Lu-Hf同位素表明蚀源区岩石类型和时代的多样性,也表明部分敦煌群不是前寒武纪的变质基底,而是塔里木盆地变质基底之上新元古代的沉积盖层,后卷入了我国西北部早古生代的造山事件。     

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。     

巴楚辉绿岩墙的岩石成因及其对塔里木大火成岩省岩浆演化的启示

早二叠世塔里木大火成岩省主要有两期岩浆活动:以柯坪玄武岩为代表的喷出岩形成较早(~290Ma),以巴楚超基性-基性-长英质侵入体和岩墙为代表的侵入岩形成较晚(~280Ma)。本研究选取代表晚期岩浆活动的巴楚辉绿岩墙为研究对象,旨在为认识塔里木地幔柱活动及与岩石圈的相互作用提供更多信息。巴楚辉绿岩XHZ-10样品中的锆石均为继承性锆石,不能用来限定其侵位时代。然而,野外关系表明巴楚辉绿岩墙属于塔里木大火成岩省的第二期岩浆活动。巴楚辉绿岩墙经历了橄榄石、辉石和磁铁矿的分离结晶。Nd同位素比值与SiO₂和La/Nb比值的相关性以及继承性锆石年龄(2480~717Ma,主要集中在~800Ma)表明,新元古代基底的同化混染作用可以解释其ε_Nd具有较大的变化范围(-2.6~+5.1)。受混染程度最小的样品具有与洋岛玄武岩(OIB)极其相似的微量元素特征,并且具有亏损的Nd同位素组成(ε_Nd=~+5),暗示其来源于富集的对流地幔源区,与早期(~290Ma)具有岩石圈地幔源区特征的玄武岩形成鲜明对比。本文提出地幔柱侧向流动模型以解释两期岩浆的时空分布和地球化学差异:当地幔柱上升至塔里木岩石圈底部时,巨厚的岩石圈地幔(>140km)会阻碍其减压熔融;但不断积累在岩石圈底部的地幔柱物质提供足够的热,促使早期富集交代的岩石圈地幔发生部分熔融,形成~290Ma的玄武岩;地幔柱物质将向岩石圈厚度较薄的边缘地区侧向流动,发生减压熔融,形成的熔体侵位到地壳中形成超基性-基性-长英质侵入岩和辉绿岩墙,并诱发地壳的熔融形成长英质火山岩。     

内蒙古西拉木伦河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

本文利用LA-MC-ICP-MS分析技术,对内蒙古西拉木伦河河漫滩沉积物碎屑锆石进行了U-Pb年龄和Hf同位素研究。西拉木伦河河漫滩沉积物样品XL中的碎屑锆石年龄主要分为4个组:108~550Ma、699~918Ma、1789~2109Ma和2347~2633Ma;西拉木伦河河漫滩沉积物样品XL2中的碎屑锆石主要分为3个组:122~526Ma、1791~1969Ma和2176~2692Ma。1.8Ga和2.5Ga是华北板块的两个特征年龄,700~900Ma的碎屑锆石在兴蒙造山带中存在,华北板块北缘却不存在。 Lu-Hf同位素分析,西拉木伦河河漫滩沉积物大量碎屑锆石为t_DM2<1000Ma和ε_Hf(t)>0,部分碎屑锆石t_DM2分布在2.7Ga附近。以上特征均表明西拉木伦河河漫滩沉积物具有华北板块北缘与兴蒙造山带的混合特征。但是在有兴蒙造山带物质加入之后,样品XL2中却缺少700~900Ma的碎屑锆石,根据河漫滩沉积物的粒度分析及西辽河U-Pb年龄结果,原因可能是河流的分选作用。根据碎屑锆石U-Pb年龄和t_DM2累积曲线的线性混合,华北板块北缘与兴蒙造山带加入到西拉木伦河河漫滩沉积物的比例为1:1。依据前人公式计算了西拉木伦河河漫滩沉积物物源区各不同时期的重熔/增生比例。     

河北高寺台含铬超基性岩杂岩体成岩成矿时代及岩石成因

河北高寺台含铬超基性岩杂岩体产于华北克拉通北缘,具有环状分带的特征,核部为纯橄岩,向外依次为辉橄岩、辉石岩、角闪石岩,各岩相之间为过渡接触关系,在纯橄岩相中赋存有铬铁矿床。本文对该杂岩体的锆石年龄、Hf同位素和主量、微量元素进行了测试和研究。结果表明,随着基性程度的降低,各岩相岩石在主量元素特征上呈现连续的变化特征,Al₂O₃、TiO₂和K₂O逐渐升高,MgO含量逐渐降低;微量元素特征上配分曲线形态相似,具有富集Ba、K等LILEs,亏损Nb、Zr等HFSEs,稀土元素具一定程度的分异,无明显Eu异常的特征,说明各岩相为同源岩浆结晶分异作用的产物。通过对3件铬铁矿石和1件辉石岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,确定高寺台含铬超基性岩杂岩体的成岩成矿时代为213±1Ma,为晚三叠世,形成于华北板块和西伯利亚板块碰撞后的伸展阶段;年龄值介于214~211Ma之间的锆石的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值介于0.282589~0.282693之间,ε_Hf(t)介于-2.0~+1.6之间,说明高寺台含铬超基性岩杂岩体的岩浆源区组成为亏损地幔物质和富集地幔物质的混合,在岩浆上升过程中有大陆地壳物质的混染,其侵位时代晚三叠世可能代表了华北克拉通北缘岩石圈减薄的开始。高寺台杂岩体年龄测试样品中广泛存在继承锆石,其年龄值介于2800~244Ma之间,分布范围宽,但相对集中于2.6~2.5Ga、400~360Ma、300~280Ma、244Ma共4个年龄段,很可能是岩浆上升过程中的捕获锆石,记录了区域内在新太古代、中泥盆世、早二叠世、晚二叠世-中三叠世存在的岩浆活动。     

吉林东部海西期花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征与地壳增生

东北地区古生代花岗岩分布范围非常广泛,花岗岩研究对反演地壳增生意义重大。虽然如此,东部地区古生代花岗岩的研究仍相对薄弱,需要特别关注。 LA-ICPMS U-Pb 同位素定年结果表明,本研究花岗岩体为晚中生代海西期(262Ma)岩浆活动的产物。锆石的LA-MC-ICPMS Hf 同位素研究结果显示,ε_Hf(t)范围为1.35~5.62,二阶段 Hf 模式年龄(t_DM2)范围为1.1~1.4Ga,暗示花岗岩源区物质主要来自亏损地幔,同时暗示了一次重要的地壳增生事件。     

西藏雄村斑岩铜金矿床Ⅲ号矿体岩浆岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及微量元素组成

对雄村斑岩矿集区新发现的Ⅲ号矿体开展了斑岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、原位Hf同位素以及微量元素分析,结果显示：Ⅲ号矿体的角闪石英闪长玢岩与石英闪长斑岩侵位时代相近,分别为（171.2±2.2）Ma（1σ,MSWD=2.5）和（171.0±1.9）Ma（1σ,MSWD=1.8）,形成时代与Ⅰ号和Ⅱ号矿体中的斑岩体类似;角闪石英闪长玢岩的（¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf）_i介于0.282 959~0.283 162之间,ε_Hf（t）介于10.217~17.436之间,二阶段模式年龄为95~559 Ma;石英闪长斑岩（¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf）_i介于0.282 949~0.283 123之间,ε_Hf（t）为10.015~16.207,二阶段模式年龄为220~577 Ma。锆石原位Hf同位素结果表明角闪石英闪长玢岩与石英闪长斑岩的源区为亏损地幔,与新特提斯洋向北俯冲的岛弧环境有关。角闪石英闪长玢岩、石英闪长斑岩的锆石U-Pb年龄与结晶温度T_z及与Yb/Nd、Nb/Ta、Th/U比值的关系显示,起源于亏损地幔的岩浆上涌过程中并没有经历过岩浆混合以及同化混染作用,同时石英闪长斑岩晚期阶段明显比角闪石英闪长玢岩的Th/U比值增长范围大,这可能与石英闪长斑岩岩浆更富含水,并出溶较多的流体有关,而岩浆-流体演化过程暗示着石英闪长斑岩与矿化关系更为密切,这与地质观察事实相符。     

塔里木西部奥依塔克斜长花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究

作者对塔里木西部奥依塔克斜长花岗岩中的锆石进行了配套的原位微区U-Pb年龄和Hf同位素分析。两个样品的锆石U-Pb平均年龄分别为：337.5±6.5Ma和339.2±6.5Ma（Th/U 比值在0.3~1.0之间）,与前人所获得的SHRIMP年龄基本一致。所有锆石的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值均分布在0.2829~0.2831之间,并具有极高的正ε_Hf值（12~17）,其平均Lu-Hf亏损地幔模式年龄为359.1Ma,与其U-Pb年龄十分接近。上述Hf同位素特点反映出其源区可能为新生的玄武质下地壳。此外,所有锆石的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值和ε_Hf值基本位于亏损地幔演化线上,指示该新生的玄武质下地壳来源于亏损地幔。结合前人对该岩体以及区域地质的研究,推测奥依塔克岩体应与巴楚—喀什一带石炭纪似层状杂岩体相关,其形成可能受石炭纪时导致天山裂谷发育的地幔柱活动的影响。     

北京周口店太平山南坡晚古生代碎屑锆石U-Pb年代学及其大地构造意义

为了探讨华北板块北缘晚古生代的隆升历史和古亚洲洋的闭合过程,利用碎屑岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素和锆石微量元素组成对北京周口店太平山南坡晚石炭世-早二叠世地层进行物源分析,并判定源区的大地构造背景.5件样品的碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在3个时代:显生宙（285~425 Ma）、古元古代（1 700~2 450 Ma）和新太古代（2 500~2 747 Ma）.前寒武纪的锆石年龄主要集中在2.5 Ga和1.8 Ga,与华北克拉通的前寒武纪基底岩石相似.显生宙的锆石年龄主要集中在308~297 Ma,最年轻的峰值年龄在299~291 Ma,在误差范围内与地层沉积年龄相似,因此这些最年轻的碎屑锆石属于早二叠世同沉积锆石.29颗同沉积锆石的Hf同位素结果显示,原始176Hf/177Hf比值介于0.282 021~0.282 318,ε_Hf（t）值介于-20.1~-9.6.显生宙锆石的年龄谱特征以及Hf同位素组成与内蒙古隆起同期的岩浆锆石特征十分相似,因此显生宙碎屑锆石可能来源于内蒙古隆起,并伴随有少量来自北侧兴蒙造山带南部的早古生代岛弧碎屑的输入.二叠纪同沉积锆石的微量元素特征表明锆石结晶的岩浆源区具有大陆岛弧的构造属性.上述数据表明:（1）华北板块北缘在晚石炭世-早二叠世为活动大陆边缘;（2）晚古生代古亚洲洋向华北北缘的持续俯冲消减导致了内蒙古隆起的快速隆升;（3）古亚洲洋闭合的时间应晚于早二叠世.      

恒山地区古元古代2.1Ga地壳重熔事件: 钾质花岗岩锆石U-Pb定年及Hf-Nd同位素研究

恒山高级片麻岩地体位于华北克拉通中部构造带,主体是形成于晚太古代~2.5Ga的TTG片麻岩和少量变质火山沉积岩,并且经历了古元古代末~1.85Ga的高级变质作用。近年来,在恒山片麻岩地体中识别出一套钾质花岗岩小侵入体群,主要岩性是角闪石二长花岗岩和黑云母二长花岗岩。本文针对这套花岗岩,采用LA-ICP-MS和Cameca 1280型离子探针进行锆石U-Pb定年,获得角闪石二长花岗岩岩浆锆石谐和年龄2052±17Ma和2084±4Ma,黑云母二长花岗岩岩浆锆石谐和年龄2060±18Ma和2083±15Ma。它们在误差范围内一致,代表花岗岩的形成时代。花岗岩锆石Hf同位素和全岩Nd同位素亏损地幔模式年龄分别为2.48~2.60Ga和2.43~2.68Ga,与围岩TTG片麻岩模式年龄范围基本一致。ε_Hf(t) 和ε_Nd(t)主要分布范围分别为-6.0~0.6和-3.3~-1.7,未显示同期幔源物质的添加。据此可以推断,这些钾质花岗岩是恒山晚太古代TTG岩石在~2.1Ga部分熔融的产物。该期岩浆活动在华北克拉通已识别出多处,恒山地区的这期岩浆活动显示了地壳重熔特征。结合五台、阜平等地对于同期事件的研究,我们推测这些区域上~2.1Ga的岩浆活动形成于拉张裂解环境中。     

哀牢山古特提斯洋缝合时限：晚二叠世花岗岩类锆石U-Pb年代学与地球化学制约

金沙江-哀牢山缝合带系三江特提斯构造域东缘一条重要古特提斯缝合带,其南段哀牢山缝合带闭合的时限及其岩浆活动响应,尚缺乏精确的年代学与岩石地球化学制约。本文对出露于哀牢山缝合带北部老王寨矿区的花岗岩类进行了锆石U-Pb年代学、Hf同位素与全岩微量元素地球化学研究。2件花岗斑岩(D12-1与D13-1)²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为247.7±1.8Ma与255.0~251.7Ma,1件石英斑岩(L12-8)为255.1±3.4Ma,表明一次晚二叠世的岩浆事件。微量元素地化结果显示清晰的Rb、U、Th、Pb正异常和Ba、Sr、Ti、Nb负异常以及轻重稀土强烈分异(LREE/HREE=7.2~18.2)与负Eu异常(0.74~0.78)特征,结合前人主量元素分析表现出的过铝质与高钾钙碱质结果,认为其主体系加厚地壳的富铝沉积岩区深熔形成的S型花岗岩。花岗斑岩ε_Hf(t)值总体集中于0.8~3.3,也含有少量异常正值(7.2)和负值(-5.1和-2.9),解释其源区为亏损地幔与地壳(沉积源区特征明显)的混合。石英斑岩ε_Hf(t)值分布很窄,结果均为负值(-5.5~-2.3),认为其可能系下地壳先存弧岩浆岩源区部分熔融的结果。花岗斑岩锆石较石英斑岩锆石显示重稀土元素分馏相对显著与Ti温度计结果偏高的特征,表现出与其源区中地幔组分的涉入作用相关。总体加厚地壳背景下成生的岩浆岩涉入地幔组分,反映岩浆活动发生于哀牢山缝合带的后碰撞伸展背景。综合新近发表的俯冲型与碰撞型岩浆岩锆石U-Pb定年数据,将哀牢山缝合带闭合的时间限定在晚二叠世(~260Ma),其早于西侧昌宁-孟连洋与北段金沙江洋闭合的时限(分别为中三叠世~235Ma和早三叠世~245Ma)。     

再论塔里木北缘阿克苏蓝片岩的时代和成因环境:来自锆石U-Pb年龄、Hf同位素的新证据

阿克苏蓝片岩和基性岩墙形成时代和构造背景对认识塔里木地块前寒武纪构造演化以及新元古代超大陆重建具有重要意义.本文通过对含蓝片岩的阿克苏群中变质碎屑岩和侵入阿克苏群的基性岩墙的锆石U-Pb定年及Hf同位素分析表明,(长石)石英片岩中碎屑锆石出现2个明显的统计峰值,较老一组锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb的表面年龄集中在~1.9Ga,并有少量太古代的年龄信息;另一组较年轻锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄峰值为~820Ma,代表阿克苏群的最大沉积年龄.侵入阿克苏群的基性岩墙锆石U-Pb年龄为~760Ma.阿克苏蓝片岩相变质的时间被严格限定在820~760Ma区间内.碎屑锆石Hf同位素地壳模式年龄峰值出现在2.2~2.3Ga,2.6Ga和3.2~3.3Ga.综合本次工作及前人研究成果,表明阿克苏蓝片岩地体是塔里木早前寒武纪基底之上发育起来的大陆边缘岩浆弧.     

塔西南其木干早二叠世玄武岩的喷发时代及地球化学特征

塔西南其木干剖面棋盘组玄武岩是塔里木盆地早二叠世大火成岩省西南部的重要组成部分,根据其下伏和上覆砂岩地层的碎屑锆石U-Pb年龄分析可以限定其喷发于~284Ma,相应于柯坪地区开派兹雷克组玄武岩的形成时代。其木干玄武岩的主量元素和Cr、Ni等相容元素含量变化较大,表明其曾经历广泛的橄榄石、辉石和长石结晶分异作用;所研究样品相对富集Th、U和LREE,具有弱-中等程度的Eu负异常 (Eu/Eu^*=0.82~0.99),在微量元素蛛网图上显示Nb-Ta负异常;较低的ε_Nd(t) (-4.8~-3.9) 和ε_Hf(t) (-2.4~-1.6) 值、较高的 (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i (0.7078~0.7086)和存在Hf-Nd同位素解耦等特征表明,其木干玄武岩的源区为受远洋沉积物组分交代富集的岩石圈地幔,该富集过程主要与Rodinia超大陆聚合过程有关。总体上,其木干玄武岩的地球化学特征类似于柯坪地区的开派兹雷克组玄武岩,但具有更为富集的Sr-Nd-Hf同位素,暗示了塔里木板块周缘比板内地区可能经受了更强烈的远洋沉积物组分的交代富集。     

藏北羌塘中部桃形湖蛇绿岩中钠长花岗岩——古特提斯洋壳消减的证据

本文报道了羌塘中部黑脊山钠长花岗岩的锆石U-Pb定年结果和岩石地球化学资料以及锆石Hf同位素成分。野外观察表明钠长花岗岩与桃形湖蛇绿岩为侵入接触关系。样品中的锆石晶型比较完整,具典型的岩浆生长环带,未见继承的老岩浆核,结合其Th/U比值（0.41~1.06）,表明为典型的岩浆成因。锆石LA-ICP-MS定年结果为351.2±1.9Ma,表明其形成时代为早石炭世。钠长花岗岩具有较高的SiO₂含量和很高的Na₂O/K₂O比值,为准铝质-弱过铝质岩石,属于钙碱性I型花岗岩;稀土元素配分模式显示为右倾的曲线,伴随较弱的正Eu异常;微量元素蛛网图上表现出Nb、Ta、Ti负异常和Rb、Th、U、K、Pb、Zr、Hf正异常,具有岛弧花岗岩的地球化学特征;样品在构造环境判别图解上投点均落入岛弧花岗岩区。样品中锆石的ε_Hf（t）值为+11.56~+14.46,二阶段Hf模式年龄为432~581Ma,显示出明显的幔源特征,说明其源岩可能为俯冲消减的玄武质洋壳。黑脊山钠长花岗岩的发现,表明羌塘中部的古特提洋在早石炭世已经进入岛弧消减阶段。     

峨眉山大火成岩省赋Nb-Ta-Zr矿化正长岩脉的形成时代和锆石Hf同位素组成

攀西地区广泛发育Nb-Ta-Zr矿正长岩脉,它们在空间上与峨眉山大火成岩省的玄武岩、辉长岩及长英质岩体(正长岩和花岗岩)共生,但是否有成因联系并不清楚。本文对攀西地区炉库和白草两个Nb-Ta-Zr矿区中的正长岩体、无矿及含矿正长岩脉进行了锆石LA-ICPMS法U-Pb定年和Lu-Hf同位素研究。研究表明,炉库矿区正长岩体和无矿正长岩脉锆石U-Pb年龄为255.6±2.0Ma和255.6±1.5Ma,含矿正长岩脉为256.7±4.4Ma;白草矿区正长岩体和含矿正长岩脉形成时间为257.9±2.3Ma和257.8±1.3Ma。这些年龄结果均显示攀西地区Nb-Ta-Zr矿化的形成时代与正长岩体一致,说明Nb-Ta-Zr矿化的形成与峨眉山大火成岩省紧密相关,为地幔柱成矿系统的一部分。两个矿区含矿正长岩脉的锆石ε_Hf(t)值分别为+0.1~+9.5(多数集中于+2~+6,炉库矿区)和-0.2~+7.7(白草矿区),与正长岩体相似(炉库矿区为+1.0~+6.6,白草矿区为+2.1~+6.2),说明含矿岩脉与正长岩体有紧密成因联系。结合锆石年龄和Hf同位素研究初步认为,正长岩体和正长岩脉是峨眉山地幔柱岩浆底侵到下地壳底部的基性岩再次部分熔融的结果。     

青藏高原南部拉萨地块中新世超钾质岩石中的锆石记录

幔源岩浆上升的过程中捕获的锆石为揭示深部地壳"隐藏"的岩浆作用事件提供了宝贵机会。本文对采自南部拉萨地块学那地区的超钾质脉岩中的锆石进行了U-Pb年代学、微量元素和Hf同位素研究。研究结果表明,学那超钾质岩石中的锆石主要展示出4个主要的年龄峰值,分别是:<100Ma、300~400Ma、450~500Ma以及700~850Ma。这些锆石高U/Yb比值、低Y含量的特征暗示起源于大陆地壳。而新生代-中生代(<100Ma)和晚古生代(300~400Ma)的岩浆活动在南部拉萨地块上广泛发育,这表明南部拉萨地块新生地壳物质对学那超钾质岩浆活动的贡献。但是超钾质脉岩中早古生代和元古代(450~500Ma和 700~850Ma)锆石捕掳晶的存在则证实印度大陆地壳物质的加入。此外,从大约55Ma左右开始,锆石颗粒的(Dy/Yb)_N比值开始逐渐增高,ε_Hf(t)值则从+10~+5迅速下降至-10~-25。考虑到南部拉萨地块新生地壳的同位素组成特征,超钾质脉岩中的这些锆石颗粒可能记录了印度-亚洲陆陆汇聚过程中地壳的显著加厚以及俯冲的印度大陆地壳物质对南部拉萨地块后碰撞岩浆作用的贡献。     

广东鹦鹉岭钨多金属矿床中黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素特征及其地质意义

钦杭成矿带不仅是扬子与华夏陆块的碰撞拼接带,而且也是华南地区独具特色的铜金和钨锡多金属成矿带。本文以鹦鹉岭钨钼多金属矿床含矿岩体-黑云母花岗岩为研究对象,首次开展了锆石 LA-ICP-MS U-Pb 同位素定年和Hf同位素特征研究。获得其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U同位素加权平均年龄为81.3±0.6Ma,其与已获得的辉钼矿Re-Os等时线年龄83.0±1.7Ma在误差范围内基本一致,表明鹦鹉岭多金属矿床成岩成矿作用同时发生于晚白垩世,即中生代燕山晚期。该岩体的锆石ε_Hf（t）值大多数为负值,少部分大于0,变化于-5.72~1.40,平均值为-2.09,表明其主要成岩物质来自于壳源。ε_Hf（t）-t图解上,ε_Hf（t）均落在球粒陨石演化线之下,呈弱亏损的特征,指示地壳部分熔融的岩浆可能有少量地幔物质的加入。两阶段模式年龄t_DM2=1.06~1.51Ga,指示成岩物质主要来源于中元古代古老地壳岩石的部分熔融。结合已有的地球化学、岩石学和区内高精度成岩成矿年龄资料,表明鹦鹉岭钨多金属矿床形成于华南岩石圈伸展-减薄的环境下。     

皖南旌德花岗闪长岩与暗色包体的成因: 地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

旌德复式岩体位于安徽南部,主体相花岗闪长岩中发育暗色包体。本文对花岗闪长岩与暗色包体进行了岩相学观察、全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。岩相学观察发现暗色包体为典型岩浆岩结构,且发育针状磷灰石。主量元素分析数据表明花岗闪长岩的SiO₂含量为66.04%~67.80%;暗色包体的SiO₂含量为54.63%~54.77%,为二长闪长岩。花岗闪长岩的Mg^#=38~40;暗色包体的Mg^#=44~45。微量元素分析数据表明花岗闪长岩与暗色包体的REE球粒陨石标准化图呈右倾型,Eu负异常;大离子亲石元素富集,高场强元素亏损。锆石U-Pb年代学与Hf同位素研究表明,花岗闪长岩与暗色包体的年龄分别为139.7±1.3Ma和142.3±1.7Ma,在误差范围内一致。花岗闪长岩锆石的ε_Hf(t)为-2.5~0.4,地壳模式年龄(t_DM^C)为1170~1350Ma;暗色包体锆石的ε_Hf(t)为-5.2~1.8,地壳模式年龄(t_DM^C)为1090~1530Ma。两者的t_DM^C峰值都在1.2~1.3Ga。这些数据表明花岗闪长岩中的暗色包体为同源岩浆混合成因,源区为年轻地壳,有可能为中新元古代古华南洋壳俯冲扬子板块形成的火山岛弧。旌德花岗闪长岩在Pearce et al.(1984)的构造判别图上落在岛弧花岗岩区。在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区。花岗闪长岩的岩浆Zr饱和温度低(630~680℃),与锆石钛温度计(630~720℃)给出的结果基本一致。锆石的Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)高(240~530),指示岩浆具有高的氧逸度。旌德岩体的低温与高氧逸度特征说明岩体的源区物质受到过洋壳俯冲的影响。旌德岩体的成因可能与太平洋板块后撤诱发的地壳部分熔融有关。