长江中下游地区怀宁盆地侵入岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究

怀宁盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,盆地内以发育橄榄安粗质的火山岩为特色。本次主要选取该盆地内研究程度相对薄弱且具代表性的宋家和史家岩体首次开展了系统的锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素测定。测年结果显示,宋家和史家岩体分别形成于128.5±1.6 Ma和126.8±1.2 Ma,与该盆地内火山岩系(122~132 Ma)几乎同期,都为早白垩世岩浆活动的产物,对应于中国东部岩石圈伸展减薄的高峰期,表明怀宁盆地内火山-侵入岩即形成于该地球动力学背景下。相关的锆石εHf(t)值分别介于–12.6~–6.0和–12.4~–4.7,二阶段模式年龄分别介于1576~1979 Ma和1475~1961 Ma,这与长江中下游地区橄榄安粗质中基性岩石的锆石Hf同位素组成基本一致。结合区域资料,我们认为怀宁盆地内宋家和史家岩体形成可能与富集幔源岩浆与下地壳物质(类似董岭群)的混合作用有关。     

长江中下游怀宁盆地火山杂岩锆石定年及其地质意义

怀宁盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,盆地内的火山岩主体属橄榄玄粗岩(shoshonite)系列,但晚期出现高钾钙碱性系列的玄武质—流纹质双峰式岩石组合。本文测得怀宁盆地早期形成的彭家口组粗面岩和潜火山岩相的霏细斑岩以及晚期形成的江镇组流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为128.7±0.8Ma、126.3±0.7 Ma和123.5±0.7 Ma,进一步证实怀宁盆地是长江中下游地区中生代火山岩盆地带中火山作用结束最晚的一个。区域对比表明,长江中下游地区火山活动的峰期时间基本相当,均处于约130 Ma前后,但怀宁盆地内火山活动结束的时间明显晚于其他火山岩盆地约6 Ma。结合溧阳盆地火山活动的起始时间早达140Ma,显示整个长江中下游地区晚中生代的火山活动随时间具有从南东侧向北西方向迁移的趋势,并隐约显示火山活动由火山岩带中心区域向周边扩展的趋势。这种双向迁移性可能是太平洋板块与亚洲大陆板块相对运动和晚中生代发生在长江中下游地区的岩石圈减薄事件两种动力学机制共同作用的结果。     

怀宁盆地火山岩的年代学、地球化学及与长江中下游其他火山岩盆地的对比

怀宁盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,盆地内的火山岩主体以高钾和相对富碱为特征,属典型的橄榄玄粗岩系列.但晚期出现玄武质-流纹质双峰式火山岩组合.盆地内的火山岩均表现出明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb和Ta的地球化学特征.本文分别测得怀宁盆地早期彭家口组粗安岩的SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为(129.4±1.6) Ma和(131.6±0.6) Ma,晚期江镇组双峰式火山岩的酸性端元——流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(122.3±0.7) Ma.区域对比表明,怀宁盆地内火山作用的时间总体与庐枞盆地等长江中下游地区其他火山岩盆地中岩浆活动的时代类似,但火山活动结束的时间要晚于其他盆地约6 Ma.怀宁盆地内的火山岩与长江中下游地区其他橄榄玄粗岩系列火山岩盆地相比具有更宽广的εNd(t)值变化范围和相对更低的εNd(t)值,这与其所处的构造位置紧邻大别造山带,有更多地壳物质的参与有关,显示怀宁火山岩盆地内的岩浆主要来自富集型地幔的部分熔融,但不同程度地混染了古老的下地壳物质.     

长江中下游地区繁昌盆地火山岩成因:锆石Hf-O同位素制约

繁昌盆地是长江中下游地区沿江火山盆地之一,目前针对该盆地火山岩的研究相对薄弱,因此本文选择该盆地中分村组流纹岩、赤沙组粗安岩、蝌蚪山组流纹岩为研究对象,结合本课题组前期发表的研究成果,开展锆石原位Hf-O同位素和U-Pb年代学研究,以期深入探讨繁昌盆地火山岩的岩石成因。中分村组流纹岩、赤沙组粗安岩、蝌蚪山组流纹岩的LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果分别为132.1±1.5Ma、129.1±1.8Ma和129.5±3.3Ma。三组火山岩的εHf(t)值分别为-8.2~-5.8、-6.0~-3.4、-7.4~-2.2,δ18O值分别为6.3‰~7.9‰、7.0‰~7.8‰、6.6‰~8.2‰,从中分村组到赤沙组再到蝌蚪山组εHf(t)、δ18O值逐渐升高。综合分析表明:中分村组、赤沙组、蝌蚪山组火山岩的源区相似,它们是新元古新生地壳熔融形成的岩浆和少量的富集岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆混合后经结晶分异形成。从148~133Ma至132~126Ma,本地区经历了俯冲带构造环境至拉张环境的转换,古太平洋板片的俯冲及后撤的转换时间在132Ma左右。     

长江中下游成矿带溧水盆地(次)火山岩的年代学及其意义

溧水火山岩盆地是长江中下游地区众多中生代火山岩盆地之一,在盆地内自下而上发育有龙王山组、大王山组、姚家边组和甲山组粗面质火山岩和若干个同源的次火山侵入岩体。针对溧水盆地火山岩-次火山岩进行系统的锆石U-Pb年代学研究,结果显示,龙王山组玄武质粗面岩的锆石U-Pb年龄为135 Ma±1 Ma,大王山组粗安岩的锆石U-Pb年龄为131 Ma±1 Ma,姚家边组粗安岩的锆石U-Pb年龄为128 Ma±1 Ma,另外1个粗安斑岩体的年龄为131 Ma±1 Ma,它们均为早白垩纪岩浆活动的产物。上述年龄数据与长江中下游地区其他盆地火山岩的年龄基本一致,表明长江中下游地区中生代火山岩的喷发时代主要集中在135Ma~127Ma之间,均受制于中国东部岩石圈减薄的伸展构造背景。     

长江中下游地区铜地球化学块体时间属性——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年的证据

利用水系沉积物地球化学组合数据在长江中下游地区共圈定出6个铜地球化学块体,首次利用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年技术对地球化学块体的时间属性进行了研究.在铜矿床最为发育的Cu1、Cu2和Cu6三个块体内的碎屑锆石样品中清楚地识别出4个年龄峰值,分别对应古元古代、新元古代、早古生代和中生代.表明地球化学块体是跨时代存在的,物质来源于多期地质事件.新元古代和中生代地质体对研究区铜地球化学块体的形成也具有重要影响.研究还发现,成矿物质经后期的风化分散作用会进入到水系沉积物中,通过水系沉积物采样能够捕获成矿信息.     

北黄海盆地上侏罗统–下白垩统火山岩形成时代:锆石LA-ICP-MSU-Pb定年证据

北黄海盆地X钻井岩心揭示了中生界两套碎屑岩系:下部的暗色岩系和上部的红色岩系。暗色岩系底部和顶部存在两层火山岩。下层火山岩的岩石学鉴定为粗面英安岩,化学成分位于英安岩–流纹岩分区,靠近粗面英安岩分区。上层火山岩的岩石学鉴定为碎屑碎斑英安岩,化学成分位于英安岩分区。下层和上层火山岩锆石的阴极发光图像显示出自形–半自形柱状的晶形和韵律环带结构,下层粗面英安岩中22颗锆石的206Pb/238U年龄介于141~151 Ma之间,其加权平均年龄为145±2 Ma。上层碎屑碎斑英安岩中18颗锆石的206Pb/238U年龄介于139~149 Ma之间,其加权平均年龄为141±2 Ma。反映X井火山岩属于晚侏罗世晚期–早白垩世早期,因此这套暗色岩系应为晚侏罗世–早白垩世地层。对比山东半岛中生代岩浆作用的年代学和地球化学资料发现,北黄海盆地与胶莱盆地火成岩可能具有相同的动力学机制,形成于与俯冲有关的火山弧或弧后伸展环境背景。     

宁芜盆地火山作用峰期锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素研究

宁芜盆地是长江中下游重要的火山岩盆地之一,发育龙王山、大王山、姑山和娘娘山4期火山喷发旋回。盆地内火山作用峰期的大王山期和姑山期火山喷发旋回的安山岩样品的锆石定年和Hf同位素分析研究表明,大王山组2个安山岩年龄分别为(130.6±1.6) Ma和(132.6±1.8) Ma,姑山组安山岩年龄为(131.7±1.1) Ma,均为早白垩世。锆石176Hf/177Hf比值为0.282 468～0.282 607,εHf(t)集中在-3～-6之间,结合前人的岩石地球化学数据,认为宁芜盆地火山岩源区可能主要为富集地幔,有少量地壳物质的混染。宁芜盆地火山作用峰期岩浆活动是太平洋板块俯冲作用减弱、发生后撤拉张背景下的产物。     

海拉尔盆地西北部火山岩地层划分的锆石U-Pb年代学证据

海拉尔盆地是中国东北地区的中生代断陷盆地,其中的火山岩地层是大兴安岭晚中生代火山岩的重要组成部分。本文对秃1井和红2井8个火山岩岩芯样品进行的LA-ICP-MS锆石U-Pb 定年结果表明,所研究的火山岩时代明显分为145~151Ma和117~119Ma两期,分别与海拉尔盆地及大兴安岭地区的塔木兰沟组和上库力组火山岩的形成时间相当。根据本文测年结果,辅以前人近几年对邻区中生代火山岩测年数据的统计,认为海拉尔盆地晚中生代火山作用至少分为三期：117~125Ma、140~151Ma和~160Ma。根据火山岩的岩石学特征及锆石的U-Pb同位素年龄新资料,认为红2井原定为盆地基底布达特群的一套火山岩地层至少有一段实际是晚中生代火山岩。     

下扬子天目山盆地火山岩锆石LA-ICP-MS定年及地质意义

天目山盆地是下扬子江南隆起带保存较完整的中生代火山盆地,中生代火山岩系岩性自下而上主要为流纹岩-英安岩-安山岩。对盆地内黄尖组下段流纹岩和英安岩分别进行了锆石 LA-ICP MS定年,分别获得了133.6±1.5 Ma(MSWD=0.73)和135.0±2.1 Ma(MSWD=0.78)的锆石U-Pb年龄,指示天目山盆地黄尖组火山岩时代为早白垩世。天目山盆地火山活动起始时间和长江中下游地区晚中生代火山活动基本一致,说明江南隆起带和长江中下游地区在早白垩世均处于强烈拉张环境。     

龙江盆地中生代火山岩锆石U-Pb年代学及其对基底性质的制约

龙江盆地是松辽盆地外围西部重要的火山断陷盆地之一,盆地内自下而上依次发育龙江组、光华组和甘河组火山岩。本文对龙江盆地火山岩进行了详细的锆石U-Pb年代学研究,结果显示：龙江组流纹岩、辉石英安岩、安山岩锆石U-Pb年龄分别为（129.7±2.4）、（129.0±2.3）和（125.6±1.3）Ma;光华组3个流纹岩锆石U-Pb年龄分别为（122.5±1.4）、（119.9±1.1）和（116.7±1.5）Ma;甘河组最年轻的锆石年龄为（114.3±2.9）Ma;显示盆地内火山岩浆活动的时限为129.7~114.3 Ma,火山岩均为早白垩世岩浆活动的产物。同时在甘河组玄武质粗面安山岩中测到多组捕获锆石年龄,反映出晚二叠世（254 Ma）、晚石炭世（302 Ma）、晚泥盆世（367 Ma）、早志留世（433 Ma）、古元古代（2 395 Ma）、新太古代（2 523 Ma）岩浆事件记录,这在一定程度上为龙江盆地存在古老结晶基底提供了证据。     

宁镇地区安基山岩体锆石LA ICPMS U Pb 定年及意义

宁镇地区安基山岩体最早被厘定为高Sr低Y型岩石(Adakite),为深入理解安基山岩体的成因与深部地质作用演化过程,本文利用LA ICPMS锆石U Pb定年方法对安基山岩体的花岗闪长斑岩进行了年代学研究,获得其206Pb/238U加权平均年龄为 1088±12 Ma,表明岩浆侵位时代为早白垩世。另外,结合本地区高精度年代学数据,构筑了长江中下游地区中生代岩浆岩的精细年代学格架,划分为四个阶段：148~133 Ma（第一阶段）、131~127 Ma（第二阶段）、126~123 Ma（第三阶段）以及109~102 Ma（第四阶段）。     

滇西三江造山带中段马登盆地两个富碱火山岩的锆石U-Pb定年及地质意义

运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年的方法测定了滇西三江造山带中段马登盆地内的2件富碱火山岩的年龄。结果表明马登盆地内粗安质火山岩形成年龄约在35Ma。富碱火山岩的形成时间与滇西三江造山带南段中东带内的新生代富碱斑岩岩浆作用高峰期一致,同样属于青藏高原后碰撞岩浆作用的时间范围内,这些富碱岩浆岩的岩浆活动是对印度-欧亚大陆巨大碰撞的一种响应。     

安徽繁昌盆地中生代火山岩锆石LA-ICPMS U-Pb年龄及其意义

繁昌盆地是长江中下游地区重要的陆相火山断陷盆地之一。本文对繁昌火山岩盆地中分村组粗安岩、赤沙组黑云母粗安斑岩、蝌蚪山组流纹岩、三梁山组黑云母粗面岩进行了锆石LA-ICPMSU-Pb测年,获得其年龄分别为134.4±2.9、131.3±1.8、130.8±2.2、128.1±3.1Ma,显示盆地内火山岩浆活动的时限约在135～128Ma之间,火山岩均为早白垩世岩浆活动的产物。同时在火山岩中测得了多颗继承或捕获锆石的古老年龄,其中最大的为2894Ma,可能对应了2.7Ga峰值年龄的全球性岩浆活动和大陆生长,一定程度上为繁昌盆地可能存在太古宙基底提供了证据。对比显示,繁昌盆地中生代火山岩与长江中下游地区其它断陷盆地火山岩几乎形成于同一时期,与庐枞、宁芜盆地的4个旋回火山活动可以完全对应,而135Ma可以作为长江中下游地区陆相火山断陷盆地早白垩世火山岩浆活动全面展开的时间。盆地内中生代火山活动期(135～128Ma)处于中国东部岩石圈减薄的高峰期,火山岩正是这一地球动力背景下深源岩浆活动的产物。     

吉林南部长白盆地中生代火山岩锆石U-Pb年代学研究

长白盆地是中生代形成的一个火山-沉积盆地,位于吉林省南部,即松辽盆地外围油气勘探的地区之一。由于缺乏地质年代学研究,长白盆地充填的所谓“长白组”火山岩的划分和形成时代一直存在争议,严重制约了区域地层对比工作。本文对采自长白盆地的2件中生代火山岩样品开展了锆石U-Pb测年工作,结果显示这套火山岩形成于约116—113 Ma,即早白垩世阿普特晚期,而非前人认为的晚三叠世或中—晚侏罗世。根据测年结果,长白盆地充填的火山岩地层与临江市四道沟地区的四道沟组、通化盆地的三棵榆树组、辽源盆地的安民组及松辽盆地的营城组可以对比。通过考证前人在长白组层型所在的义和盆地开展的地层学研究,本文认为长白盆地的中生代火山岩与长白组的定义不符。此外,通过总结已有的研究成果,本文认为前人建立的长白组仅分布于义和盆地。本文的研究结果为吉林南部中生代地层的区域对比提供了新的证据。     

安徽月山岩体的锆石SHRIMP U-Pb定年及其意义

月山岩体是长江中下游成矿带中安庆-贵池矿集区内月山矿田中最重要的中酸性侵入岩体.本文对月山岩体主要岩石--闪长岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年,得到年龄值为138.7±0.5Ma,表明岩体形成于早白垩世.该结果与铜陵等地的高钾钙碱性中酸性侵入岩的形成时代类似,但早于月山矿田内的花岗质岩体和庐枞盆地、宁芜盆地中的岩浆岩.在综合区内已有的岩石学、地球化学和成矿年代学资料的基础上,认为月山矿田内的铜金铁成矿作用与月山岩体的形成有着密切的成因联系,二者在时间上是一个连续的过程,皆发生于燕山期,成岩成矿作用过程发生于区域挤压-拉张过渡的构造背景.     

漠河盆地南缘塔木兰沟组火山岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

对大兴安岭北段漠河盆地南缘的塔木兰沟组玄武安山岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年以及岩石地球化学研究,以便限定其形成时代以及火山活动和漠河断陷盆地演化之间的关系.测年结果显示该地区塔木兰沟组玄武安山岩的形成时代为129~147 Ma,为早白垩世早期.塔木兰沟组火山岩主要为高钾钙碱性火山岩系列,具有富集大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）,亏损高场强元素（HFSE）的特征.岩浆源区为富集型地幔源区,上升过程中可能受上地壳物质混染.地球化学特征及构造背景显示,研究区塔木兰沟组火山岩形成于大陆板内拉张环境,与中生代漠河盆地断陷构造有关.     

宁镇地区安基山岩体锆石LA-ICPMSU-Pb定年及意义

宁镇地区安基山岩体最早被厘定为高Sr低Y型岩石(Adakite),为深入理解安基山岩体的成因与深部地质作用演化过程,本文利用LA-ICPMS锆石U-Pb定年方法对安基山岩体的花岗闪长斑岩进行了年代学研究,获得其206Pb/238U加权平均年龄为108.8±1.2 Ma,表明岩浆侵位时代为早白垩世。另外,结合本地区高精度年代学数据,构筑了长江中下游地区中生代岩浆岩的精细年代学格架,划分为四个阶段:148~133 Ma(第一阶段)、131~127Ma(第二阶段)、126~123 Ma(第三阶段)以及109~102 Ma(第四阶段)。     

滇西腾冲地块东南缘早白垩世火山岩锆石U-Pb定年及地质意义

滇西腾冲地块东侧高黎贡变质岩带,发育一套浅变质的沉积岩地层,其时代不明。本次1:5万区域地质调查在潞西市轩岗乡团坡地层剖面中,确定了该套地层含有酸性火山岩夹层,获得火山岩的锆石U-Pb年龄为121.4±1.4Ma。这一结果表明该套地层的时代为早白垩世;同时也揭示研究区存在早白垩世火山活动,其成因可能与怒江洋盆的闭合有关。     

宁芜盆地火山-次火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

宁芜火山盆地是长江中下游重要的火山盆地之一,在盆地内自下而上依次发育龙王山组、大王山组、姑山组和娘娘山组火山岩和若干个同源次火山岩或小侵入岩体。本文对宁芜盆地火山-次火山岩进行了详细的锆石U-Pb年龄和Hf同位素地球化学研究。研究结果表明,大王山组粗安岩锆石U-Pb年龄为130.3±0.9Ma,姑山组两个粗安岩锆石U-Pb年龄分别为128.2±1.3Ma和128.5±1.8Ma,另外三个侵入岩年龄分别为127.1±1.2Ma、128.3±0.6Ma和128.2±1.0Ma,均为早白垩纪。综合前人成果,认为长江中下游地区火山盆地内火山活动的时限在135～124Ma之间,不存在侏罗纪岩浆活动。宁芜盆地火山岩和侵入岩的锆石176Hf/177Hf值在0.282502～0.282673范围内,εHf(t)变化为-6.9～-0.7,显示岩浆源自于岩石圈富集地幔部分熔融并在上升过程中受地壳物质的混染,为岩石圈伸展环境的产物。