藏南亚东地区花岗质片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地球化学特征

亚东地区出露高喜马拉雅结晶岩系,是研究喜马拉雅造山带地质演化的理想地区.为探讨该区花岗质片麻岩的成因类型、岩浆源区、形成时代以及大地构造意义,对其进行了LA-ICP-MS锆石定年和地球化学特征研究.结果显示,该区的花岗质片麻岩具有高SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O含量和低Fe₂O₃、MgO、MnO含量,轻、重稀土明显分馏,相对富集LREE和LILE元素（Rb、Th、U、K）,亏损HFSE元素（Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti）,锆石表面年龄介于498.5±14.7 Ma~480.0±11.7 Ma.总体显示未分异的钙碱性强铝质S型花岗岩类的特征,可能是后碰撞造山阶段陆源杂砂岩经历高温深熔作用的产物.      

新疆富蕴县苏普特一带片麻岩地球化学特征及锆石U-Pb SHRIMP定年

苏普特片麻岩为含堇青石、矽线石及红柱石等变质矿物的眼球状、条纹条带状黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、二云母片麻岩等。其SiO2含量为63.12%~68.34%,Al2O3为13.64%~15.91%,TiO2为0.538%~0.772%,TFe2O3为6%左右,MgO含量较高,多数样品为3%左右。根据其岩石化学特征判断,原岩为泥质岩、砂岩等沉积岩。苏普特片麻岩稀土元素含量较高,ΣREE为155.21×10-6~271.93×10-6,轻稀土元素富集,具中等程度的负Eu异常;在以北美页岩(NASC)标准化的稀土配分型式图上具有较平缓的配分曲线,无明显的Ce、Eu异常。依据地球化学特征,推断其原岩的形成环境为活动大陆边缘。苏普特片麻岩中锆石具有岩浆锆石特征,其U-Pb SHRIMP年龄为282 Ma,可能代表了早二叠世的一次构造-岩浆-混合岩化事件。     

大兴安岭潮满林场地区新元古代花岗质片麻岩——锆石U-Pb测年、地球化学特征及构造环境探讨

对大兴安岭潮满林场地区新元古代花岗质片麻岩进行岩石学、地球化学、成因及构造环境研究结果显示,花岗质片麻岩年龄为795.2±4.3 Ma,形成时代为新元古代. 花岗质片麻岩表现为高硅、高碱、富钙、富钠、富钾、轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,Eu为负异常弱亏损. 岩浆源区主要为壳源岩浆,部分幔源岩浆底侵使中下地壳岩石发生部分熔融,且受到幔源组分混染形成混合岩浆. 结合区域资料,研究区新元古代花岗片麻岩形成于与俯冲有关的岩浆弧环境.     

云南省凤庆花岗质糜棱岩的岩石地球化学特征及锆石U Pb年代学

在野外地质调查基础上,对滇西“三江”地区临沧花岗岩基北部凤庆花岗质糜棱岩的年代学、岩石地球化学开展了较系统的研究。利用LA ICP MS对凤庆花岗质糜棱岩进行 U Pb定年,锆石结晶年龄为(2233±050) Ma、(2319 ±18) Ma,指示岩体形成于中三叠世。地球化学特征表现为Na2O/K2O比值低、铝饱和指数(A/CNK值)大于15,具过铝质、高钾钙碱性特征;轻稀土富集,重稀土亏损,Eu明显亏损(δEu =027~058));相容元素 Cr 和 Ni 含量较低,富集Rb、Th、U 、Sm等元素,亏损 Zr、Hf、Ti 等元素。黑云母花岗闪长质糜棱岩相对花岗伟晶质糜棱岩在Ni、Fe、Mg、Mn、Ca和∑REE上均相对富集。凤庆花岗质糜棱岩与临沧花岗岩具有较一致的地球化学特征和岩浆结晶年龄,且两者在野外露头上呈脆韧性剪切变形渐变过渡接触,表明花岗质糜棱岩在构造剪切变形前是临沧花岗岩体的一部分,而非前人认为的元古界大勐龙岩群高级变质岩,是凤庆一带澜沧江两侧临沧花岗岩遭受后期澜沧江断裂带脆韧性剪切变形作用形成的。     

柴达木盆地北缘超高压变质岩的围岩长英质片麻岩锆石LA-ICP-MS定年

柴达木盆地北缘大柴旦地区超高压变质岩的围岩——长英质片麻岩的主要矿物组合为石榴子石+蓝晶石+多硅白云母+条纹长石+石英+斜长石,形成压力在800MPa以上。在阴极发光图像内部结构研究的基础上,利用LA-ICP-MS对该长英质片麻岩中锆石的变质微区进行了详细的原位微区U-Pb定年,得到206Pb/238U加权平均年龄为427.2Ma±4.5Ma,对应的Th/U为0.01～0.06。该年龄与本区已有的榴辉岩的围岩超高压泥质片麻岩、石榴子石橄榄岩的变质年龄在误差范围内一致。     

苏鲁地体古元古代花岗质片麻岩锆石的U-Pb定年、REE和Lu-Hf同位素特征

苏鲁超高压变质带北部的威海和桃行地区出露大量含黑云母和绿帘石的花岗质片麻岩。激光拉曼测试和阴极发光图像分析结果表明,含黑云母和绿帘石花岗质片麻岩(SLU1和SLU2)的锆石中保存大量矿物包裹体,主要为石英(Qtz)+钾长石(Kfs)+钠长石(Ab)±磷灰石(Ap),与基质中的矿物组合完全一致。阴极发光图像显示典型岩浆结晶环带的特点,稀土元素配分模式显示轻稀土元素明显亏损,而重稀土元素明显富集的特点,具有强烈的负Eu异常(Eu/Eu?鄢=0.03～0.13)。锆石U-Pb SHRIMP和LA-ICP-MS定年结果表明,该类花岗质片麻岩的原岩形成时代为古元古代 (1825±6~1838±3Ma),并经历了三叠纪超高压变质作用(215± 33~227±35Ma) 的改造。Lu-Hf同位素研究结果证明,该类花岗质片麻岩的原岩是中—新太古代古老地壳再活化和部分熔融的产物。上述特征表明,苏鲁超高压变质带中不仅存在与Rodinia超大陆裂解有关的花岗岩,而且也存在古元古代由古老地壳部分熔融而成的花岗岩。     

西秦岭天水地区新阳新元古代花岗质片麻岩的锆石LA-ICP-MS定年及其地质意义

西秦岭造山带北缘古元古界秦岭岩群中,新识别出新阳新元古代花岗质片麻岩,位于天水市西北部新阳镇东侧.花岗质片麻岩中锆石Th/U比值较高,阴极发光图像显示锆石内部振荡环带清晰,具岩浆成因特征.LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素加权平均年龄为(938±4)Ma～(981±5)Ma,表明花岗质片麻岩形成于新元古代,反映了晋宁期西秦岭北缘存在一次构造热(俯冲碰撞)事件,可能是Rodinia超大陆的汇聚事件在西秦岭的响应.     

中国大陆科学钻探工程主孔及周边地区花岗质片麻岩的地球化学性质和超高压变质作用标志的识别

花岗质片麻岩是中国大陆科学钻探工程主孔0-2000m深度范围内出露的主要岩石类型之一,集中分布于1113.14-1596.22m之间,而在0-1113.14m和1596.22-2000m深度范围内主要以“夹层”形式赋存于副片麻岩和(退变)榴辉岩中,夹层的厚度为0.54-5.82m左右。花岗质片麻岩累计厚度430.98m,占2000m岩心的21.55％左右。地球化学研究结果表明,主孔中花岗质片麻岩SiO2含量普遍偏高,为71.55％-77.18％之间,Al2O3含量为11.54％-13.57％。TiO2、Fe2O3、FeO、MnO和MgO含量则明显偏低,其中Fe2O3 FeO总量为1.05％-2.94％,MgO=0.06％-0.59％。CaO含量为0.30％-2.65％。Na2O和K2O含量变化相对较大,分别为0.29％-4.06％和2.90％-6.67％之间,且大多数样品K2O含量高于Na2O含量。稀土元素配分模式具有右倾式的特点,轻稀土相对富集,而重稀土相对亏损,具有强烈的负Eu异常,Eu/Eu=0.21-0.26之间。在标准化蛛网图上,则显示Ta、Nb、P和Ti的明显亏损以及中等-强烈的负Ba异常,Ba/Ba=0.25-O.64之间,平均值为0.45左右。上述主元素、稀土元素和微量元素特征与中国大陆科学钻探预先导孔CCSD-PP1岩心以及东海及其邻区地表露头的花岗质片麻岩的化学成分十分相似,具有A型花岗岩的地球化学特征。采用激光拉曼技术,配备阴极发光测试,确认中国大陆科学钻     

伊春东风经营所新元古代花岗质片麻岩U-Pb年代学和地球化学特征

张广才岭中段东风经营所一带发现新元古代花岗质片麻岩,岩石具有高硅、富碱和低钙、镁及偏铝质-过铝质特点,稀土元素配分模式中轻稀土元素富集且缓向右倾斜,重稀土元素曲线较为平坦,为具有铕亏损的海鸥型,富集高场强元素Th、Zr、Hf,亏损Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta等大离子亲石元素,微量元素特征指示其形成于大陆地壳的部分熔融。锆石LA--ICP MS U--Pb定年结果表明,岩石加权平均年龄为(850.2±2.0)Ma,形成于新元古代。构造环境显示研究区花岗质片麻岩形成于挤压造山环境,为造山期的深熔产物。新元古代花岗质片麻岩的发现,表明研究区之前存在一古老的微陆块。     

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年, 黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核-边结构, 核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中锆石核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为503.8±5.1 Ma, 边部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为449±9.9 Ma; 另一件样品核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为493.6±4.5 Ma。这些结果表明, 乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504~494 Ma, 属于晚寒武世岩浆活动的产物, 变质年龄为449 Ma, 分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明, 二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代-古元古代基底岩石, 还包含早古生代的岩石组合, 为一套不同性质和不同时代的混杂岩。     

柴达木盆地北缘都兰地区旺尕秀辉长杂岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

详细的地球化学研究表明,柴北缘旺尕秀辉长杂岩(包括辉长岩、辉绿岩和斜长岩)具有岛弧火山岩的特征,形成于岛孤环境.对辉长岩中锆石的阴极发光图像和微量元素的研究显示,所有的锆石均具有相对宽缓的振荡环带结构和轻稀土元素亏损、重稀土元素明显富集的典型基性岩浆锆石的特征.通过锆石LA-ICP-MS U-Th-Pb同住素分析,得到~(206)pb/~(238)U加权平均年龄468 Ma±2 Ma,同时得到一个最大的谐和年龄522 Ma±9 Ma,表明旺尕秀辉长杂岩的形成时代应介于468～522 Ma之间.岛弧型旺尕秀辉长杂岩时代的确定,结合本区已有的研究成果,表明柴北缘确实存在古生代洋盆事件,至少从中奥陶世开始发生板块的俯冲消减作用,从侧面说明柴北缘陆壳深俯冲的时代不应早于460 Ma.     

柴达木盆地北缘都兰地区旺尕秀辉长杂岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

详细的地球化学研究表明,柴北缘旺尕秀辉长杂岩(包括辉长岩、辉绿岩和斜长岩)具有岛弧火山岩的特征,形成于岛弧环境。对辉长岩中锆石的阴极发光图像和微量元素的研究显示,所有的锆石均具有相对宽缓的振荡环带结构和轻稀土元素亏损、重稀土元素明显富集的典型基性岩浆锆石的特征。通过锆石LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素分析,得到206Pb/238U加权平均年龄468 Ma±2 Ma,同时得到一个最大的谐和年龄522 Ma±9 Ma,表明旺尕秀辉长杂岩的形成时代应介于468~522 Ma之间。岛弧型旺尕秀辉长杂岩时代的确定,结合本区已有的研究成果,表明柴北缘确实存在古生代洋盆事件,至少从中奥陶世开始发生板块的俯冲消减作用,从侧面说明柴北缘陆壳深俯冲的时代不应早于460 Ma。     

柴达木盆地北缘都兰地区旺尕秀辉长杂岩的锆石LA—ICP—MS U—Pb年龄及地质意义

详细的地球化学研究表明,柴北缘旺尕秀辉长杂岩（包括辉长岩、辉绿岩和斜长岩）具有岛弧火山岩的特征,形成于岛弧环境。对辉长岩中锆石的阴极发光图像和微量元素的研究显示,所有的锆石均具有相对宽缓的振荡环带结构和轻稀土元素亏损、重稀土元素明显富集的典型基性岩浆锆石的特征。通过锆石LA—ICP—MSU-Th-Pb同位素分析,得到^206Pb／^238U加权平均年龄468Ma＋2Ma,同时得到一个最大的谐和年龄522Ma＋9Ma．表明旺尕秀辉长杂岩的形成时代应介于468-522Ma之间。岛孤型旺尕秀辉长杂岩时代的确定,结合本区已有的研究成果,表明柴北缘确实存在古生代洋盆事件,至少从中奥陶世开始发生板块的俯冲消减作用．从侧面说明柴北缘陆壳深俯冲的时代不应早于460Ma。     

柴达木盆地北缘超高压变质岩的围岩长英质片麻岩锆石LA—ICP—MS定年

柴达木盆地北缘大柴旦地区超高压变质岩的围岩--长英质片麻岩的主要矿物组合为石榴子石+蓝晶石+多硅白云母+条纹长石+石英+斜长石,形成压力在800MPa以上.在阴极发光图像内部结构研究的基础上,利用LA-ICP-MS对该长英质片麻岩中锆石的变质微区进行了详细的原位微区U-Pb定年,得到206Pb.238U加权平均年龄为427.2 Ma±4.5 Ma,对应的Th/U为0.01～0.06.该年龄与本区已有的榴辉岩的围岩超高压泥质片麻岩、石榴子石橄榄岩的变质年龄在误差范围内一致.     

Petrology and geochronology of ultrahigh-pressure granitic gneiss from South Dulan,North Qaidam belt,NW China

abstract

An integrated study including petrography, mineral chemistry, metamorphic P–T path modelling, and zircon U–Pb dating was conducted on a granitic gneiss and enclosed eclogite from South Dulan, North Qaidam UHP (ultrahigh-pressure) belt. The result shows that the granitic gneiss underwent a clockwise P–T path with a peak-P stage at 655–745°C, 30–34 kbar, and a subsequent peak-T stage at 815–870°C, 14–18 kbar, which is similar to the P–T estimates reported for coesite-bearing continental-type eclogites in this region. The enclosed eclogite resembles an olivine–pyroxene-rich cumulate in Qaidam block. It has a similar prograde P–T path with the country gneiss and experienced a peak-P stage of 682–748°C at 27–34 kbar. Zircon U–Pb dating yields an eclogite-facies metamorphic age of 447 ± 2 Ma for the granitic gneiss and 445 ± 6 Ma for the enclosed eclogite. These ages agree with metamorphic ages obtained from paragneisses (427–439 Ma), coesite-bearing continental-type eclogites (430–451 Ma), and UHPM (ultrahigh-pressure metamorphic) oceanic crust–mantle sequence (440–445 Ma) from South Dulan, as well as UHP eclogites, garnet peridotite, and gneisses from other units (460–420 Ma) within this belt reported by others. Similar metamorphic ages as well as P–T evolution documented in gneisses and intercalated eclogites imply that both rocks experienced a coeval UHP event. Summarizing all the published geochronology data, we argue that the North Qaidam UHP belt was mainly formed by continental deep subduction at ~460 to ~420 Ma. The UHPM oceanic crust-mantle sequence in South Dulan may represent oceanic lithosphere in the transition zone between oceanic and continental crust, which was dragged upward by the exhumed continental rocks after break-off of the dense oceanic crust.     

羌塘盆地两个湖地区闪长片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年及地球化学特征研究

首次对羌塘盆地中央隆起带两个湖闪长片麻岩体进行系统的年代学与地球化学研究,以便确定其形成时代及成因。研究表明,两个湖闪长片麻岩体由一套闪长岩、辉长闪长岩组成,锆石呈长柱状自型-半自型晶,普遍发育有很窄的振荡生长环带,具有岩浆锆石的特征,三件闪长片麻岩中锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为（220.48±0.49）Ma、（217.9±0.51）Ma和（219.98±0.49）Ma,平均值为（219.45±0.50 ）Ma,表明岩体的形成时代为晚三叠世卡尼期。岩石的SiO2、MgO和Al2O3含量分别介于55.17-58.61%、1.71-2.74%和20.18-21.43%之间,且以高Mg#值(0.38~0.53)和富Na(Na2O/K2O= 1.17~7.38)为特征;强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素、明显亏损高场强元素,铕无异常或弱负异常,(87Sr/86Sr)t值和εNd(t)值分别变化于0.70868~0.71024和-3.4 ~ -2.8之间,结合铅同位素特征,认为该岩体的岩浆源区应为遭受了强烈的陆壳物质改造的岩石圈地幔。     

北祁连山西段柳沟峡花岗质片麻岩锆石Ｕ-Ｐｂ法测年研究

柳沟峡花岗质片麻岩是在鱼儿红幅1∶5万区调过程中从北大河岩群变质杂体中解体出的古花岗质侵入体。通过对其进行单矿物锆石U-Pb法年龄测定,获得了(1463±74)Ma和(623±138)Ma两组年龄值。结合区调成果认为(1463±74)Ma代表古花岗质侵入体上侵就位时代,(623±138)Ma代表后期叠加的变形变质热事件时代。两组年龄的获得为北祁连山早期大陆裂解及碰撞造山作用的确定提供了直接证据。     

柴北缘东坪地区片麻岩的地球化学特征及构造意义

东坪地区片麻岩可分为花岗片麻岩、斜长片麻岩和角闪片麻岩三类,SiO_2含量在57.47%~75.32%,全碱含量(Na_2O+K_2O)介于2.62%~7.40%,Al_2O_3含量在11.08%~16.29%,A/CNK范围0.84~1.78,属于中-酸性、高钾钙碱性、过铝质岩石;稀土元素配分模式表现为轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的右倾型曲线,大部分样品具有负铕异常;微量元素表现为Rb、Ba等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Sr等元素相对亏损。综合岩石学及元素地球化学特征,东坪地区斜长片麻岩和角闪片麻岩的原岩为高钾钙碱性I型花岗岩,可能为壳源与幔源物质混合成因;花岗片麻岩的原岩属于陆源S型花岗岩,是地壳部分熔融后冷凝结晶的结果。通过本文研究结果并结合区域构造演化背景,认为东坪片麻岩形成于早古生代活动大陆边缘的岛弧环境,反映了柴北缘、北阿尔金断裂、北祁连地体经历了原特提斯洋闭合后的板块汇聚和碰撞作用。