南大巴山东段上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组钾质斑脱岩锆石U- Pb年龄及其构造意义

奥陶系-志留系之交的钾质斑脱岩分布范围广,发育层位多,是研究该时期地层年代学、事件地层对比、生物大灭绝和冰期事件及源区构造背景分析的理想对象。本文对南大巴山东段鄂渝交界上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组地层中的斑脱岩开展了锆石U-Pb测年,栗子坪剖面(LZP)黑色泥岩中钾质斑脱岩获得了447.9±2.9Ma年龄,燕子剖面(YZ)黑色硅质岩中钾质斑脱岩年龄为450.9±1.6Ma,间接地限定和约束了地层的沉积年龄。岩石地球化学特征显示,燕子剖面斑脱岩SiO_2为53.61%～56.34%,而栗子坪剖面SiO_2为35.56%～43.81%,其低值可能与高铁含量和高烧失量有关;K_2O含量为5.61%～5.47%,且K_2ONa_2O,属钾质斑脱岩。燕子剖面和栗子坪剖面钾质斑脱岩稀土元素含量变化较大,前者ΣREE为46.48×10~(-6)～73.70×10~(-6),平均值63.08×10~(-6),后者ΣREE介于113.34×10~(-6)～356.98×10~(-6)之间,平均值164.08×10~(-6),LREE/HREE和La_N/Yb_N均显示轻、重稀土元素分异不太明显,轻稀土轻微富集的特点;两者均具有明显的Eu负异常,Ba、U、Nb和Ti微量元素分异明显,前者微量元素明显亏损Nb、Ta和Ti(TNT异常)。原岩恢复结果表明LZP钾质斑脱岩的原始岩浆为过碱性粗面安山岩,YZ钾质斑脱岩为高钾碱性流纹岩,表明两者可能属不同期次或不同来源的岩浆岩。构造背景判别图解显示,LZP样品主要落入板内花岗岩内;YZ样品落在火山弧花岗岩/同碰撞花岗岩内。结合大巴山区域地质构造背景,笔者认为～450.9Ma钾质斑脱岩可能与古秦岭洋壳向北的俯冲有关,其火山凝灰质可能源自沿古秦岭洋盆北缘的火山弧喷发;～447.9Ma钾质斑脱岩与板内拉张有关,火山物质可能主要以板内火山喷发为主。     

天津蓟县铁岭组新剖面钾质斑脱岩锆石U-Pb测年及Hf同位素研究

天津蓟县西北的大喻山铁岭组剖面钾质斑脱岩夹层锆石U-Pb年龄(1439±14Ma)是约束"蓟县剖面"年代格架的重要锚点,但该剖面露头已遭到严重破坏。最近,笔者在蓟县东北、目前已禁止开采的大五尖采石场发现了铁岭组新剖面,并在其二段近底部再次确认多层钾质斑脱岩,测得其中两层LA-ICPMS锆石U-Pb年龄(1445±12Ma以及1442±10Ma);采自原大喻山剖面该组二段近底部斑脱岩夹层的样品,也获得其LA-ICPMS锆石U-Pb年龄(1439±11Ma)。以上三个年龄值在误差范围内一致,与之前在原大喻山剖面及河北平泉刘家沟剖面该组二段近底部斑脱岩夹层所获的SHRIMP锆石U-Pb年龄(1439±14Ma及1437±21 Ma)也完全可比。与此同时,本文对以上3个样品锆石还开展了锆石原位Hf同位素研究。其结果显示,176Hf/177Hf值变化范围为0. 281703～0. 281880,εHf(t)=-6. 7～-0. 2,两阶段模式年龄为2200～2603Ma,高斯分布峰值为～2360Ma。这表明,铁岭组钾质斑脱岩的物源主要来自于新太古代-古元古代早期地壳物质的部分熔融。本研究为蓟县剖面乃至燕山地区铁岭组高精度年代约束及地层格架厘定等,提供了更多年代学佐证,进一步夯实了整个蓟县剖面作为华北克拉通中-新元古界标准剖面的科学性和代表性;同时,对华北中元古界钾质斑脱岩夹层的锆石首次开展Lu-Hf同位素研究,为探讨这一特殊类型沉积岩的源岩及相关研究提供了新思路;新发现剖面也为未来继续围绕铁岭组的各项研究,提供了一处露头良好、年代框架扎实可靠、可长期观测的新平台。     

赣南地区早南华世钾质斑脱岩的发现及其大地构造意义

赣南地区(华夏陆块西缘)早南华世上施组中含多层乳白色、黄绿色凝灰质黏土岩。化学成分分析结果显示富K2O,属钾质斑脱岩;微量元素分析结果显示其源岩为中酸性岩体,源于火山岛弧构造环境。应用LA-ICP-MS对其中的锆石进行U-Pb测年,得到(756.0±7.5)、(774.3±8.5)、(774.1±8.8)Ma 3组谐合年龄。锆石Hf同位素分析显示εHf(t)为-20.1～5.8(正值较少且多出现在774 Ma),其t_(DM2)为130 6～3 030 Ma,表明早期岩浆(774 Ma)具有少量的地幔物质贡献,而晚期岩浆(756 Ma)几乎完全是壳源物质局部熔融的结果。综合构造背景及时限性,认为774～756 Ma间华夏内部还存在洋壳俯冲形成的火山弧岩浆活动,进一步证实扬子与华夏在早南华世还未发生碰撞拼贴。     

浙江安吉上奥陶统钾质斑脱岩特征

在浙江安吉杭垓地区的上奥陶统黄泥岗组和长坞组分别发现42层和5层钾质斑脱岩夹层,对其中部分斑脱岩开展的X衍射分析显示,其主要成分为石英、伊利石、蒙脱石、高岭石和极少量钠长石;该套斑脱岩具有高钾特征,为钾玄岩系列;稀土元素成分分析显示具有高∑REE含量,轻、重稀土分异明显,具较强负铕异常,球粒陨石标准化稀土配分曲线具有右倾的特征;富集Rb、Th、U、K,亏损Ba、Sr、P等。SHRIMP锆石U-Pb测年值为453±4~444.7±3.3 Ma。成因地球化学分析显示,这些斑脱岩主要形成于板内构造环境,为晚奥陶世凯迪期广西运动构造—岩浆事件的产物。     

浑善达克沙地的碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其源区意义

通过对浑善达克沙地末次冰盛期（LGM）以来沙样的碎屑锆石原位U-Pb年龄和Hf同位素组成的分析,并与周围可能源区的岩石年龄和Hf同位素组成进行对比,发现浑善达克沙样的U-Pb年龄主要可以分为3组（2.6～2.3 Ga,2.2～1.6 Ga和显生宙100～500 Ma）.其中较老的两组和具有负εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于华北克拉通北部的燕山褶皱带,而具有正εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于中亚造山带东部.现代沙和LGM沙具有相同的锆石U-Pb年龄谱和εHf（T）组成特征.同时,与蒙古中南部和塔里木中部沙样进行对比,发现蒙古中南部沙样主要来源于中亚造山带的显生宙高山,而塔克拉玛干沙漠在锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成上与浑善达克沙地存在较大的差异,表明西部的大沙漠对东部沙地的贡献很小.     

扬子地台东南缘上奥陶统五峰组斑脱岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

扬子板块东南缘思南地区上奥陶统顶部—下志留统底部地层中普遍发育一层斑脱岩。选取思南县罗湾沱上奥陶统五峰组剖面进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得其年龄加权平均值为449±11Ma,限定了该区域奥陶系—志留系地层沉积年龄,为扬子板块东南缘思南地区奥陶系—志留系界线附近的火山喷发事件、地层年代学研究提供了较可靠的证据。449±11Ma的年龄与扬子板块北西大巴山一带的年龄数据高度吻合,但略晚于华北克拉通西南缘奥陶系顶部斑脱岩的年龄(449.0～465.8Ma)。其所代表的火山活动可能与华夏板块向扬子板块俯冲有关。晚奥陶世—早志留世晚期,多期次的火山喷发事件影响了当时的海洋化学条件、生态圈环境,造成中—晚奥陶世以来的生物灭绝事件及冰川启动。     

遵义松林下寒武统钾质斑脱岩SHRIMP U-Pb锆石年龄及其地质意义

遵义松林地区广泛出露前寒武系及寒武系,是国际上研究前寒武纪-寒武纪过渡时期生物演化、古环境变迁及成矿事件的重要窗口之一.     

陕西耀县上奥陶统桃曲坡组下部钾质斑脱岩U-Pb年龄的首次报道

华北克拉通上奥陶统的发现和地质时代的确定一直颇受重视。前人通过对华北奥陶系顶部地层中牙形石和笔石记录的核实,将耀县桃曲坡组的顶限定在笔石Diplacanthograptus spiniferus带结束的位置(凯迪阶下部),该位置代表了华北奥陶系的最高层位。而《中国地层表》(2014)将桃曲坡组的底置于艾家山阶和钱塘江阶分界处附近,后者略高于上述笔石生物带结束的位置,可见分歧是明显的,亟需来自绝对年龄资料的约束。笔者在耀县桃曲坡组下部发现了一层斑脱岩,地球化学数据揭示了其富钾质特征(K2ONa2O),K2O含量(3.81%)接近鄂尔多斯盆地南缘奥陶系17个斑脱岩样品的平均值(4.75%)。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明其就位年龄为453.7±3.3 Ma(MSWD=0.25),考虑到采样层位接近桃曲坡组的底界,认为桃曲坡组的底可置于454 Ma(桑比阶晚期)。这与前人在周缘地区上奥陶统斑脱岩获得的年龄在误差范围内一致,表明本文获得的年龄是可信的。因此,《中国地层表》(2014)中桃曲坡组的底界需要适当下移。     

吉林东部大蒲柴河adakites锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义

地球化学研究表明,大蒲柴河岩体具有典型的埃达克岩特征,来自加厚下地壳的部分熔融作用.本文采用激光等离子质谱对该岩体进行了U-Pb同位素定年,结果表明该岩体为晚侏罗世(165Ma)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)(165Ma)范围为-5.02～5.43,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))范围为965～1622Ma,暗示原始母岩浆为两种不同源区岩浆的混合.另外,Hf同位素研究表明,研究区在中-新元古代时(965～1304Ma)曾经历了一次重要的地壳增生事件.     

马达加斯加Maevatanana金矿区花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

马达加斯加中部Maevatanana、Andriamena和Beforona三条绿岩带共有上百处铬、镍、铁、金等金属矿点。对位于马达加斯加中北部绿岩带的Maevatanana西南部花岗岩体进行主量元素、微量元素、锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年及Lu-Hf同位素分析。岩体主要由黑云母二长花岗岩构成,为准铝质到弱过铝质的高钾钙碱性系列花岗岩,富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),其稀土元素总量为∑REE=92.02×10-6,A/CNK=1.01。其内锆石LA-MCICP-MS U-Pb的年龄为739~767Ma,即中新元古代,其εHf(t)均为负值,揭示该矿区花岗岩体源区为陆壳。其中岩浆锆石和继承锆石的Hf同位素二阶段模式年龄相近,表明花岗岩源岩的形成时期和基底黑云角闪斜长片麻岩的原岩一致。地球化学性质显示花岗岩体为I型花岗岩,与埃达克岩类似。综合数据认为岩体形成于中-新元古代(824~720Ma)Rodinia超大陆裂解,伴随Mozambique洋闭合Tanzanian克拉通与印度Dharwar克拉通汇聚背景下的陆缘弧岩浆活动。     

阿尔金南缘阿克提山岩体锆石U- Pb定年、Hf同位素特征及构造意义

阿克提山花岗岩体位于阿尔金断裂南缘,其形成时代与区域内其他花岗岩体差异较大,该岩体走向明显地受阿尔金断裂带分支断裂控制。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析表明,该岩体结晶年龄约为262Ma,其形成可能与南阿尔金地区在华力西期-印支期发生的大规模线性构造运动有关。岩体的岩性主要为石英闪长岩、花岗闪长岩,其暗色矿物以角闪石、黑云母为主,岩石A/CNK值均小于1.1,显示准铝质—弱过铝质特征,属于高钾钙碱性系列;大离子亲石元素Rb、Th、K相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Sr、Ti明显呈负异常;稀土元素配分曲线具有中等负Eu异常,δEu的平均值为0.73,(La/Yb)_N平均值为14.57,说明该花岗岩体岩浆部分熔融程度较高。根据岩石学及地球化学特征可判断该岩体为I型花岗岩。锆石Lu-Hf同位素分析表明,锆石ε_(Hf)(t)值为+1.46～+9.14,均为正值,二阶段模式年龄的峰值平均为943Ma,表明其源岩主要为新元古代新生地壳物质的部分熔融。阿尔金断裂在印支期的走滑运动是从地壳深部的韧性变形开始的,随后在浅地表发生脆性断裂形成大规模走滑断裂带。阿克提山岩体的形成与地壳深部减压熔融有关。     

赞比亚北部省卡萨马西部石英闪长岩锆石U- Pb和Lu- Hf同位素及地球化学特征

石英闪长岩锆石U-Pb和Lu-Hf同位素及地球化学特征研究对赞比亚东北部班韦乌卢地块的形成时代及构造演化具有重要的研究意义。采用LA-MC-ICP MS方法测得班韦乌卢地块中卡萨马西部地区出露的两个石英闪长岩体中锆石的~(207)Pb/~(206)Pb年龄加权平均值分别为1964±8 Ma(MSWD=0.87,N=32)和1913±10 Ma(MSWD=0.77,N=19),表明两期石英闪长岩均形成于古元古代且可能与古元古代乌本迪构造带的活动有关。全岩地球化学分析显示,石英闪长岩属准铝质、高钾钙碱性系列岩石。稀土配分曲线均呈右倾型,具有富含轻稀土元素(LREE)、贫重稀土元素(HREE)以及δEu (0.77～0.80)弱负异常特点。微量元素均显示大离子亲石元素(如Rb、Ba及K)和活泼的不相容元素(如Th及U)相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Sr和Ti相对亏损。Nd/Th=3.60～4.65,Nb/Ta=12.05～13.87,Th/Ta=11.14～11.81,Ti/Zr=36.84～41.71,Ti/Y=220.28～300.00和具有不均一的ε_(Hf)(t)值(分别为-3.8～1.3和-4.3～8.6)均显示石英闪长岩的原始岩浆具有壳幔混合的特点。Zr/Y=5.98～7.19,La/Nb=2.91～3.88,La/Yb=12.19～13.92及构造判别图解均显示石英闪长岩形成于安第斯型活动大陆边缘。     

上黑龙江盆地虎拉林早白垩世岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素及地球化学特征研究

上黑龙江盆地虎拉林金矿床位于兴蒙造山带东段大兴安岭北部额尔古纳微地块北缘,夹持于蒙古鄂霍茨克缝合带与得尔布干断裂之间,其矿体主要赋存于隐爆角砾岩中,与早白垩世岩浆活动形成的花岗斑岩、石英斑岩关系密切。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得花岗斑岩岩体结晶年龄为141.7±1.1 Ma(MSWD=0.086)、石英斑岩(2件)岩体结晶年龄为144.9±0.56Ma(MSWD=0.580)和142.6±0.74 Ma(MSWD=0.077),两者均为早白垩世岩浆活动产物。两岩体锆石ε_Hf(t)分别介于-4.14～0.16、-2.25～1.37,且大部分数据位于球粒陨石演化线之下,两阶段模式年龄(t_DM2)分别为987.08～1259.04 Ma、908.38～1138.56 Ma。岩石地球化学特征显示,花岗斑岩w(SiO₂)为66.21%～66.70%,w(Al₂O₃)为15.18%～15.45%,w(Na₂O+K₂O)为7...     

赞比亚东北部卡布韦卢马组碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征

卡布韦卢马组广泛出露于赞比亚东北部姆波罗科索盆地中心部位,作为覆盖在变质基底之上的稳定盖层姆波罗科索群的一部分,其沉积环境、沉积时代和蚀源区的研究对了解班韦乌卢地块的演化具有重要意义。本文在详细的野外调查基础上,通过对卡布韦卢马组的实测地质剖面、LA-(MC)ICP-MS碎屑锆石微区U-Pb定年和Hf同位素分析,笔者认为卡布韦卢马组主体岩性为一套在稳定的水动力条件下缓慢沉降的远滨沉积序列,其下部主要表现为辫状河、曲流河或湖口三角洲相沉积特征,中上部则逐渐过渡为远滨深水湖相沉积;本次得到的碎屑锆石谐和年龄范围2228±20～1712±22Ma,最年轻的碎屑锆石和已经公开报道的卡萨马群碎屑锆石年龄共同限定了卡布韦卢马组沉积时限可能介于1712±22Ma～1434±14Ma,属于中-古元古代;卡布韦卢马组的碎屑锆石表现出明显的近源特征且大部分为岩浆成因,表明其蚀源区为近端的岩浆岩;卡布韦卢马组及整个沉积盖层的碎屑锆石普遍存在两个年龄峰值区:2100～1960Ma、1900～1740Ma,分别和区域上乌本迪构造带乌萨加兰期和乌本迪期构造热事件相吻合,其主要物源区可能为班韦乌卢地块及其周边的古元...     

宁镇矿集区安基山花岗闪长斑岩和韦岗花岗闪长岩的锆石U- Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

宁镇矿集区位于长江中下游成矿带东部,发育了大量与Cu、Fe矿产有关的中酸性侵入岩,如区内安基山岩体和韦岗岩体分别与安基山铜矿及伏牛山铜矿、韦岗铁矿等Cu、Fe矿床成矿关系密切。尽管前人在宁镇矿集区开展了大量的岩石学工作,但是对这些花岗质岩石源区特征方面的研究却略显薄弱。本文对该矿集区内的安基山岩体和韦岗岩体开展了详细的LA- ICP- MS 锆石U- Pb测年和锆石Hf同位素研究,进而确定成岩年龄、探讨岩浆源区性质及与成矿作用的关系。锆石U- Pb定年结果显示区内安基山花岗闪长斑岩和韦岗花岗闪长岩成岩年龄分别为108.9~110.9 Ma和107.3~109.6 Ma,宁镇矿集区晚中生代岩浆岩的成岩时代在110~100 Ma之间,明显晚于长江中下游其他矿集区成岩时代范围近20 Ma。两个岩体的锆石Hf同位素研究显示,韦岗花岗闪长岩的εHf(t)值为-47.4~-16.9,平均为-24.9,二阶段Hf模式年龄(TDM2)为2.24~4.14 Ga,平均为2.73 Ga,可能是中太古代至古元古代下地壳部分熔融形成的;而安基山花岗闪长斑岩的εHf(t)值为-16.8~-8.9,平均为-12.4,二阶段Hf模式年龄(TDM2)为1.74~2.23 Ga,平均为1.96 Ga,可能是富集岩石圈地幔物质与下地壳物质混合的产物。本文研究结果结合前人研究显示,矽卡岩型Fe矿床有关的岩体相比于矽卡岩型Cu矿床成矿岩体含有更多的地壳物质;岩浆源区壳、幔物质含量比例可能是控制长江中下游成矿带Cu、 Fe成矿作用的重要因素。     

粤北竹筒尖铀矿床特富矿赋矿花岗岩锆石U- Pb年代学、地球化学、Hf同位素及成因研究

竹筒尖铀矿床位于下庄矿田西北部,早年的找矿工作陷入瓶颈,近年来由笔者主持的普查项目在该地区有了新的突破,尤其是富含晶质铀矿的特富矿体的首次发现,为下一步的找矿工作提供了新的方向。竹筒尖铀矿床特富矿体的赋矿围岩为粗粒黑云母花岗岩和细粒黑云母花岗岩。本文对该围岩进行锆石U-Pb年龄、Hf同位素及地球化学组成的测定,结果显示:粗粒黑云母花岗岩和细粒黑云母花岗岩成岩年龄分别为241.1±1.6Ma和233.6±1.4Ma,均属于印支期。化学组成上两者均具有富硅、KNa、强过铝质和低CaO/Na_2O比值等特征。微量元素两者均富集大离子亲石元素Rb和高场强元素Th、U、Ta、Hf,明显亏损Ba、Nb、Sr、Ti等元素,但粗粒黑云母花岗岩具有更加分散的微量元素配分曲线,表明其可能受到交代蚀变的影响。两者均具有较高的稀土总量,轻重稀土分馏明显,稀土配分曲线呈"右倾型",以及明显的Eu负异常(粗粒黑云母花岗岩:δEu=0.212～0.269;细粒黑云母花岗岩:δEu=0.155～0.258)。Hf同位素组成上均具有较低的ε_(Hf)(t)值(粗粒黑云母花岗岩:-10.9～-9;细粒黑云母花岗岩:-12.3～-8.7)和古元古代的模式年龄(粗粒黑云母花岗岩:1951～1834Ma;细粒黑云母花岗岩:2030～1810Ma)。地球化学和同位素特征表明两者均为强过铝质的S型花岗岩,较高的Rb/Sr比值和较低的CaO/Na_2O比值表明两者均主要是由富黏土的泥质沉积岩部分熔融而成。粗粒黑云母花岗岩形成于印支期主碰撞期局部的拉张环境,细粒黑云母花岗岩形成于碰撞挤压环境向后碰撞拉张环境的转换时期。     

重庆南川铝土矿物源分析：碎屑锆石U-Pb定年、Hf同位素和锆石微量元素示踪

重庆南川沉积型铝土矿主产于中下志留统韩家店组与中二叠统梁山组的侵蚀面上,即赋矿层位为梁山组中下部(大竹园组),是黔北-渝南铝土成矿带的重要组成部分。铝土矿中碎屑锆石丰富,具有典型振荡环带特征,应用LA-(MC)-ICP-MS方法分别对碎屑状和土状铝土矿样品进行了全岩地球化学、锆石U-Pb定年、Hf同位素和锆石微量元素分析。结果显示两件样品为陆壳的、与造山/弧作用相关的花岗岩类锆石,其U-Pb年龄分布从晚泥盆世到太古宙(406～3054Ma)均有出现,主要显示出4个年龄区间:410～630Ma、732～1251Ma、1405～1757Ma和2409～2553Ma,但高峰在732～1251 Ma,峰值年龄出现在800 Ma和1000 Ma,且锆石εHf(t)值主要分布在-15～10间。铝土矿和韩家店组、黄龙组一致的碎屑锆石年龄分布和沉积古地理环境暗示后两者是铝土矿最直接的母岩。通过对比华南板块不同地层的地质特征、锆石U-Pb年龄和Hf同位素,发现来自江南造山带西段和华夏陆块南岭-云开地块的中新元古代长英质岩石是碎屑锆石最主要的初始物源区,而扬子西缘和北缘贡献较少。     

柴北缘滩间山地区独树沟金矿花岗斑岩锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素

本文报道了柴北缘滩间山地区独树沟金矿区花岗斑岩的地球化学、锆石U-Pb定年和Hf同位素的研究结果。全岩化学分析显示岩石具有富硅(SiO₂=75.23%～77.28%)、钠(Na₂O/K₂O=1.71～2.41),贫铁(TFe₂O₃=1.04%～3.24%)、镁(MgO=0.28%～0.39%)、钙(CaO=0.23%～0.75%)、铝(Al₂O₃=13.09%～13.73%)的特征;样品富集大离子亲石元素如Rb、K、Th和U,明显亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,岩石具有较强的Eu负异常(δEu=0.49～0.53),分异指数DI为90.76～93.71,指示岩石发生了较强的结晶分异作用,通过与邻区花岗岩进行特征对比,判断独树沟花岗斑岩为高分异I型花岗岩;锆石U-Pb定年显示,独树沟花岗斑岩形成于350.8±1.7Ma;锆石Hf同位素显示,独树沟花岗斑岩的锆石ε_Hf(t)值为+1...     

南阿尔金木纳布拉克地区石英闪长岩的成因：来自地球化学特征、锆石U- Pb定年和Lu- Hf同位素组成的制约

本文对南阿尔金木纳布拉克地区西侧出露在巴什库尔干岩群的石英闪长岩体进行了详细的岩石学、全岩地球化学、锆石年代学和Lu-Hf同位素分析研究。全岩地球化学显示,石英闪长岩的SiO_2=55.94%～57.38%,具有高的Na_2O/K_2O=1.19～1.60比值、准铝质(A/CNK=0.92～0.95)的特征。稀土元素配分图上,所有样品显示弱或无Eu负异常,轻稀土富集和重稀土相对亏损;在原始地幔标准化微量元素蛛网图上,大部分样品相对富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,总体显示壳源型高钾钙碱性-钙碱性系列的准铝质I型花岗岩特征。CL阴极发光图像显示,该石英闪长岩中的锆石晶体多为长柱状,自形程度较好,具有清晰的韵律环带结构,利用LA-ICP-MS进行锆石U-Pb定年分析,获得其年龄为455.5±1.3Ma,结合锆石的CL图像内部结构特征,推断该年龄为石英闪长岩的结晶年龄。该年龄与南阿尔金高压-超高压岩石的高压麻粒岩相退变质年龄一致,且与南阿尔金早古生代第三期岩浆活动时间(460～451Ma)一致。锆石Hf同位素研究获得该岩石的两阶段模式年龄(1512～1823Ma)和Hf同位素组成[ε_(Hf)(t)=-6.29～-1.35]与南阿尔金同期的～450Ma的早古生代花岗岩一致[t_(DM2 )=1331～1789 Ma,ε_(Hf)(t)=-8.8～-0.4],表明二者源岩的源区具有相似性,主要来自于中元古-古元古地壳物质的重熔再造。在源岩判别图解上,所有样本均落在玄武岩源区附近,推断该石英闪长岩为下地壳玄武岩部分熔融形成。此外,研究区内出露有与该石英闪长岩同时期的超镁铁质岩石,且样品的某些地球化学特征值介于地幔和地壳平均值之间,显示其形成过程中应有幔源岩浆的混入。综合上述研究,推断南阿尔金木纳布拉克地区的石英闪长岩应为南阿尔金俯冲陆壳在折返过程中,由于压力降低导致下地壳玄武岩发生部分熔融并与地幔物质发生混合,后侵入地壳冷却结晶形成。