辽宁辽阳地区辽河群酸性火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

辽宁省辽阳地区出露有大面积的古元古代辽河群地层,在辽河群里尔峪组及高家峪组中识别出一套酸性火山岩。本文通过对酸性火山岩同位素年代学及地球化学研究,用以限定辽河群形成时代,并进一步探讨其形成的动力学背景。这套酸性火山岩岩性包括流纹岩、变流纹质含角砾凝灰岩、角岩化流纹岩和弱硅化流纹岩,对其中6件样品利用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法测年。CL图像显示辽河群酸性火山岩中的锆石均具典型的岩浆振荡环带结构和较高的Th/U比值,显示为岩浆锆石。锆石U-Pb年龄可分为3期:2190~2180Ma、2110~2100Ma、1970~1960Ma,结合其中存在继承锆石的结果认为辽河群至少存在3期岩浆活动,将辽河群形成时代限制于2.19~1.96Ga,其形成时代大约持续了230Myr左右。野外接触关系的观察及酸性火山岩的年代学特征从另一个方面揭露辽河群总体为一套无序、局部有序的构造地层,各岩组间不存在上下关系。前人研究表明\"辽吉花岗岩\"形成年龄为2.16Ga,通过野外观察其与辽河群之间均为构造接触。D1442-1和D1444-2两个样品锆石U-Pb测年结果为2180±12Ma、2190±13Ma,均略早于\"辽吉花岗岩\",结合其与辽河群野外关系,认为\"辽吉花岗岩\"应该不是作为沉积基底,而是与辽河群为同一构造运动的产物。辽河群流纹岩Al_2O_3含量16.33%~16.90%,K_2O含量4.62%~4.77%,K_2O+Na_2O含量5.97%~7.54%,含铝指数(A/CNK)比较高为1.27~1.50,为过铝质岩石,显示富铝、高钾特征。此外流纹岩轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏明显,具有明显的负铕异常,亏损Ba、Sr、Ti,较高的Zr及(Zr+Nb+Ce+Y)含量、10000Ga/Al比值等特点都显示为A型花岗岩,说明其形成于地壳减薄环境。本文在辽河群中识别出一套酸性火山岩与前人在南辽河群识别出的变质流纹岩组成了酸性端元(2201~1960Ma),同时期存在的基性火成岩(2198~1869Ma)为基性端元,证明了辽河群\"双峰式火山岩\"的存在,暗示辽河群形成于伸展拉张环境。     

辽宁辽河群高家峪组火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

处于龙岗地块和狼林地块之间的古元古代辽吉构造带内分布有大量的变质沉积-火山地层,在辽宁地区称为辽河群.对于辽河群沉积时限及其内部各岩组之间关系的认识一直存在分歧.为了限制古元古代变沉积岩（辽河群）的沉积时限及其内部各层位间关系,选择辽东地区高家峪组火山岩进行锆石U-Pb LA-ICP-MS年代学研究.测年结果显示高家峪组代表岩石成岩年龄的岩浆活动有4期2 179~2 145 Ma、2 079 Ma、1 985 Ma、1 928 Ma.结合前人已发表辽河群火山岩年代学数据显示,辽河群火山活动主要集中在3期:第1期（2 210~2 140 Ma）早期岩浆活动主要为酸性火山岩,在末期显示双峰式火山岩组合;第2期（2 100~2 050 Ma）岩浆活动以基性岩浆活动为主;第3期（2 000~1 960 Ma）岩浆活动也显示双峰式火山岩组合.辽河群火山岩的形成年龄将其沉积时限限制于2 229~1 928 Ma,沉积作用至少持续了300 Ma.火山岩年代学结果显示,辽河群浪子山组、里尔峪组、高家峪组和大石桥组火山岩形成时代呈现互相交替穿插关系,没有显示规律性的上下有序关系.结合野外辽河群各岩组之间多以韧性剪切带形式接触,认为辽河群各岩组之间不是从底到顶的有序沉积,而是“整体无序,局部有序”.      

辽宁宽甸地区辽河群里尔峪组基性火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

辽东古元古代构造带内辽河群的形成时代及其演化一直是学者研究的热点.本文对宽甸地区里尔峪组变沉积岩夹层的基性火山岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究.7件基性火山岩样品的锆石分为岩浆锆石和变质锆石.测年结果显示代表岩石成岩年龄的岩浆活动有2期:2 150~2 130 Ma、2 050~2 020 Ma,结合本区出露的酸性火山岩,表明宽甸地区辽河群形成时代至少处于2.17~2.03 Ga.获得的5件斜长角闪岩变质年龄显示变质作用发生在1 900 Ma以后,持续时间比较长为1 870~1 780 Ma;进一步可分为3个阶段1 870~1 861 Ma、1 845~1 842 Ma、1 790~1 780 Ma,变质作用峰期为~1 850 Ma,属于本区古元古代第2个强烈的变质峰期,第3阶段与~1 800 Ma左右的变质事件一致.变质闪长岩（D015）脉体形成时代为1 314±24 Ma,斜长角闪岩（D1465-1）变质年龄为1 290±21 Ma,这是首次在辽东地区识别出中元古代岩浆和变质事件,结合辽西和冀北地区1 320~1 380 Ma岩浆活动,认为这些事件是华北板块对Columbia超大陆的裂解过程的响应.      

甘肃白银矿田变酸性火山岩锆石LA-ICP-MS测年——白银式块状硫化物矿床形成时代新证据

结合阴极发光,对白银矿田与成矿密切相关的变酸性火山岩中的锆石进行了LA_ICP_MS(激光剥蚀等离子体质谱)U_Pb同位素测年。获得变石英角斑岩内单颗粒锆石的微区U_Pb年龄分别为(467.3±2.9)Ma、(414.2±2.7)Ma,糜棱岩化石英角斑岩内单颗粒锆石的微区U_Pb年龄分别为(467.1±2.2)Ma、(435.9±3.6)Ma和(412.6±2.1)Ma。认为白银矿田变酸性火山岩的形成时代为中奥陶世,由韧性剪切作用引起的糜棱岩化的时代为早志留世晚期,主变质期时代为早泥盆世早期。提出白银铜多金属矿床形成时代为中奥陶世。这一新认识,对进一步深入研究北祁连造山带的构造演化过程以及白银式块状硫化物矿床的形成环境、找矿方向具有重要意义。     

辽宁本溪连山关地区辽河群浪子山组、里尔峪组形成时代及其地质意义

辽宁省本溪连山关地区出露大面积的古元古代辽河群地层,在朱家沟典型剖面浪子山组中识别出2层斜长角闪岩,镜下观察其原岩为玄武岩;在连山关及河栏镇里尔峪组中识别出一套酸性火山岩。对浪子山组2件斜长角闪岩样品、里尔峪组2件流纹岩样品测定LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄。阴极发光图像显示,样品D020锆石内部结构整体发黑、条痕状吸收程度不等,Th/U值较低,为变质锆石,其1934±45Ma代表了浪子山组的变质年龄。其余3个样品阴极发光图像显示典型的岩浆振荡环带结构和较高的Th/U值,为岩浆锆石。1952±38Ma代表了浪子山组的形成时代,2177±34Ma和2208±12Ma代表了里尔峪组的形成时代。结合前人资料,将辽河群形成时代限制在2.20~1.95Ga,其形成时代持续了250Ma左右。野外接触关系及火山岩年代学特征从另一个方面揭露了辽河群总体为一套无序、局部有序的构造地层,各岩组间不存在上下关系,浪子山组已经不适合置于里尔峪组之下。     

南秦岭武当山群变质酸性火山岩锆石U-Pb年代学

对武当山群3个变质酸性火山岩样品的锆石U-Pb定年结果表明,武当山群变质酸性火山岩形成年龄为675.2±3.1 Ma,说明武当山群存在新元古代南华纪的地层组成.武当山群变质变形复杂,具多期岩浆活动,可能由不同时代火山岩和少量沉积岩组成,部分变质火山岩具有与耀岭河群火山岩和侵入到武当山群中的基性侵入岩相似的形成年龄,指示了武当山群变质酸性火山岩可能与基性侵入岩群和耀岭河群火山岩存在成因联系.基于现有同位素定年数据,武当山群火山岩数据具有年龄跨度大(太古宙至中生代)的显著特征,但总的趋势是新近取得的年龄数据多数比早期获得的数据要年轻.     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。     

西天山乌孙山一带大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年

西天山乌孙山一带广泛分布大哈拉军山火山岩,对其下段下部肉红色流纹质玻屑弱熔结凝灰岩和上部褐色英安岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析,得到(353.3±3.5)Ma、(344±6)Ma年龄,证实了乌孙山一带大哈拉军山组火山岩形成于早石炭世.     

天宝山组形成时代和形成环境——锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学证据

川西会理一带出露的天宝山组以酸性火山岩为主,它们的SiO2含量为68.78%～76.96%,K2O含量明显大于Na2O含量,Na2O/K2O比值介于0.01～0.34之间,多属于流纹岩。酸性火山岩的轻重稀土元素分馏程度不高,Eu的负异常明显,Eu/Eu＊=0.18～0.35。微量元素中Ba、Ta、Nb、Sr、Ti相对亏损。这些地球化学特征与A型花岗岩相似。酸性火山岩的εNd（t）值介于-5.32到-4.78之间,与地壳衍生的S型花岗岩相似,表明天宝山组酸性火山岩主要来自先存的地壳物质。锆石SHRIMPU-Pb定年结果表明,天宝山组酸性火山岩的形成年龄为1028±9Ma,属于中元古代晚期。     

西藏冈底斯带西段狮泉河地区林子宗群火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

林子宗群火山岩广泛发育在冈底斯带的南部,长期以来被认为是印度与亚洲大陆碰撞过程中的火山响应,对冈底斯带南缘的地质演化具有重要意义。迄今对林子宗群火山岩的研究主要集中在冈底斯带的中东部,未见有冈底斯带西部地区林子宗群火山岩的研究报道。对冈底斯带西部狮泉河地区的林子宗群火山岩进行了年代学与元素地球化学研究。结果表明,研究区年波组主要包括玄武安山岩、安山岩与流纹岩,属钙碱性—高钾钙碱性系列;帕那组火山岩主要为流纹岩,属于高钾钙碱性和钾玄岩系列。岩石富集大离子亲石元素Rb、Th、U等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Sr、Ba等,与冈底斯带中东部林子宗群火山岩一致,具有岛弧火山岩的特征。此外,帕那组流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为53.9±0.5Ma,比冈底斯带中东部帕那组形成时代更早。结合前人的研究成果表明,印度与亚洲大陆的碰撞具有西早东晚的特点。     

西藏冈底斯带西段狮泉河地区林子宗群火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

林子宗群火山岩广泛发育在冈底斯带的南部,长期以来被认为是印度与亚洲大陆碰撞过程中的火山响应,对冈底斯带南缘的地质演化具有重要意义。迄今对林子宗群火山岩的研究主要集中在冈底斯带的中东部,未见有冈底斯带西部地区林子宗群火山岩的研究报道。对冈底斯带西部狮泉河地区的林子宗群火山岩进行了年代学与元素地球化学研究。结果表明,研究区年波组主要包括玄武安山岩、安山岩与流纹岩,属钙碱性—高钾钙碱性系列;帕那组火山岩主要为流纹岩,属于高钾钙碱性和钾玄岩系列。岩石富集大离子亲石元素Rb、Th、U等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Sr、Ba等,与冈底斯带中东部林子宗群火山岩一致,具有岛弧火山岩的特征。此外,帕那组流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为53.9±0.5Ma,比冈底斯带中东部帕那组形成时代更早。结合前人的研究成果表明,印度与亚洲大陆的碰撞具有西早东晚的特点。     

冀北张-宣地区后城组、张家口组火山岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素

冀北张家口-宣化地区(张-宣地区)分布着中生代后城组和张家口组火山岩.锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析结果表明, 后城组英安岩的结晶年龄为(130±1)Ma, 为早白垩世, 而不是前人所认为的晚侏罗世.张家口组流纹岩的结晶年龄为(126±1)Ma, 也为早白垩世.后城组英安岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-18.8~-25.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.78~2.37 Ga, 平均2.54 Ga, 与冀北分布的基底岩石Nd、Hf模式年龄相同, 考虑到华北克拉通东部地壳生长的主要时期为晚太古代, 我们初步认为后城组粗安岩可能主要来源于晚太古代地壳物质的重熔作用; 而张家口组流纹岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-15.1~-18.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.34~2.13 Ga, 明显比后城组火山岩年轻.张家口火山岩来源于太古代的地壳物质和部分幔源物质混合.这些年代学数据和锆石Hf同位素表明张-宣地区大面积的后城组和张家口组火山岩是华北克拉通东部晚中生代岩石圈强烈减薄作用的结果.      

滇西高黎贡山南段公养河群变质基性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

滇西公养河群1965年创名,为一套浅变质砂岩与泥板岩,夹少量硅质岩（或硅质页岩）及灰岩,生物稀少,常具类复理石韵律,为一套浊流至半深海相沉积;其时代一般认为属震旦纪—中寒武世,但一直缺乏准确的化石或测年依据。本次1∶5万区调在龙陵县邦迈村地层剖面中,确定了该套地层夹数层变质基性火山岩序列,根据地球化学研究恢复其原岩为玄武岩,形成于陆内拉张环境,可能与泛非造山期后的伸展有关。获得了变质基性火山岩的锆石U-Pb激光探针（LA-ICP-MS）499.2Ma±2.1Ma的年龄。这是测区首次获得的有关公养河群的高精度测年数据,为该群的划分及其时代约束提供了可靠的年代学依据。这一新的发现和成果对于进一步深入研究高黎贡山变质变形带泛非期的构造属性与演化历史具有重要意义。     

辽宁省海城县桦子峪地区中,下元古界再划分

以构造—地层法为准则进行区域填图,在桦子峪地区发现有三个彼此之间呈不整合接触的构造层。各个构造层分别遭受了不同类型的区域变质作用。据此,将本区的中、下元古界(原辽河群)分解成三套不同的地层—宽甸群、草河群和辽阳群。同位素年代学资料确定它们的主变形变质幕分别发生在2100Ma、1850Ma和1400Ma。     

拉萨地块西部狮泉河地区典中组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

广泛分布于拉萨地块南部的林子宗群火山岩被认为是新特提斯洋北向俯冲消减到陆陆碰撞构造背景转化过程中的岩浆作用产物,记录了从新特提斯洋俯冲到印度-欧亚板块碰撞、后碰撞的丰富信息.对狮泉河地区的林子宗群典中组火山岩样品进行了详细的年代学、元素及同位素地球化学研究.结果显示典中组火山岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄集中在67.1±1.7 Ma至70.8±1.1 Ma,表明其形成于白垩纪晚期.火山岩岩性主要包括玄武安山岩、安山岩、流纹岩等,其中,中基性火山岩为一套低钾拉斑-钙碱性系列岩石,具有低TiO2(平均值<1%),高Al2O3(平均值>15%),均富集K、Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素(HFSE),具有弧岩浆岩的地球化学特征.两件中基性岩样品(87Sr/86Sr)i比值分别为0.707437、0.707672,εNd(t)值分别为-5.06和-4.31.酸性火山岩为一套高钾钙碱性岩石,具有高的SiO2(76.01%~76.77%)、高K2O(4.93%~4.98%)、高K2O/Na2O(1.41%~1.45%)以及相对高的Mg#(平均值为45.38),富集K、Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素(HFSE),具有明显的Eu和Sr负异常.以上特征暗示典中组中基性火山岩可能是新特提斯洋北向俯冲消减过程中板片流体引起上覆地幔楔部分熔融的产物,且在上升过程中受到地壳混染的影响,酸性岩则可能来源于上覆地壳的部分熔融,且受到少量幔源物质的影响.此外,年代学及地球化学特征均表明本研究样品不属于前人认为的则弄群火山岩,而应重新厘定为林子宗群典中组火山岩.     

南岭东段龙头寨群南迳组的建立及其地质时代厘定

南岭带东段晚奥陶世广泛发育一套浅变质岩系,称为龙头寨群。以南迳乔子山剖面和中寨剖面为层型剖面建立南迳组,并置于龙头寨群顶部。用SHRIMP法测得南迳盆地南迳组安山岩样品14个锆石U-Pb年龄数据,其~(206)Pb/~(238)U年龄变化范围为460~425Ma,年龄加权平均值为442.1±3.9Ma(MSWD=0.75);英安岩15个锆石~(206)Pb/~(238)U年龄变化范围为450~420Ma,年龄加权平均值为439.9±3.7Ma(MSWD=0.50)。结合司前河口破火山口碎斑熔岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄(443.6±5.4Ma(MSWD=1.3)),可将南迳组的地质时代归于晚奥陶世末期—早志留世初期。龙头寨群南迳组的建立和地质时代的厘定,不仅为龙头寨群的地质时代归入晚奥陶世—早志留世初期提供了可靠的依据,而且为南岭带东段晚奥陶世—早志留世浅变质岩系属含有火山岩的优地槽型沉积提供了证据。     

滇西高黎贡山南段公养河群变质基性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

滇西公养河群1965年创名,为一套浅变质砂岩与泥板岩,夹少量硅质岩(或硅质页岩)及灰岩,生物稀少,常具类复理石韵律,为一套浊流至半深海相沉积;其时代一般认为属震旦纪—中寒武世,但一直缺乏准确的化石或测年依据。本次1∶5万区调在龙陵县邦迈村地层剖面中,确定了该套地层夹数层变质基性火山岩序列,根据地球化学研究恢复其原岩为玄武岩,形成于陆内拉张环境,可能与泛非造山期后的伸展有关。获得了变质基性火山岩的锆石U-Pb激光探针(LA-ICP-MS)499.2Ma±2.1Ma的年龄。这是测区首次获得的有关公养河群的高精度测年数据,为该群的划分及其时代约束提供了可靠的年代学依据。这一新的发现和成果对于进一步深入研究高黎贡山变质变形带泛非期的构造属性与演化历史具有重要意义。