祁连造山带东端张家川地区长宁驿中元古代花岗质片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

在祁连造山带东端古元古界陇山岩群中新识别出中元古代长宁驿花岗质片麻岩。为了精确确定长宁驿花岗质片麻岩的形成时代,对其进行了激光等离子体质谱LA-ICP-MS单颗粒锆石微区U-Pb同位素测年,花岗质片麻岩中锆石Th/U比值介于0.50～2.09,阴极发光图像显示锆石内部发育典型的岩浆生长震荡环带结构,属于岩浆结晶的产物。测得花岗质片麻岩的原岩岩浆结晶年龄为1765Ma±57Ma,表明该花岗质片麻岩原岩的形成时代为中元古代早期,可能形成于华北板块经吕梁运动后的后造山环境中,同时还从捕获的继承性岩浆锆石中得到了时代为1.95Ga、2.20Ga左右的继承年龄。结合区域地质资料,综合分析研究后认为,在中元古代祁连地块仍为华北板块西南缘的一部分,两者之间具有相同的结晶基底和构造属性,它们共同经历了吕梁运动后的后造山和陆内伸展裂解阶段,很可能与Columbia超大陆的聚合和裂解相关。     

喜马拉雅早古生代造山作用:来自尼泊尔帕朗花岗质片麻岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

尼泊尔帕朗花岗质片麻岩是加德满都逆冲席体的一部分,其主要矿物组成为石英、斜长石、钾长石、微斜长石和白云母。片麻岩中的锆石发育核-边结构,由继承碎屑锆石核和韵律环带的岩浆锆石边组成。LAICP-MS U-Pb定年结果显示,边部岩浆锆石的加权平均年龄为(485.5±1.4)Ma和(455.1±3.1)Ma,指示片麻岩原岩为早古生代早期的花岗岩,并记录了两期岩浆作用。锆石边部εHf(t)值变化范围为-8.7~-3.5,Hf同位素两阶段模式年龄TCDM为2.01~1.69Ga,结合岩石学特征并对比大喜马拉雅和小喜马拉雅变质沉积岩的Hf同位素成分,认为原岩花岗岩来自大喜马拉雅变泥质岩的部分熔融。帕朗花岗质片麻岩的研究结果和现有的年代学数据表明,喜马拉雅地区存在早古生代造山事件,这一事件可与相邻的拉萨地体、羌塘地体以及青藏高原东南缘的保山-腾冲地体内同一时代的构造事件对比,是早古生代早期原特提斯洋岩石圈沿冈瓦纳大陆北缘俯冲的安第斯型造山作用的产物,而与冈瓦纳大陆内部块体聚合过程中陆-陆碰撞的泛非造山作用无关。     

祁连造山带东段早古生代葫芦河群变质碎屑岩中碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄:源区特征和沉积时代的限定

祁连造山带东段葫芦河群的形成时代长期存在争议。选择葫芦河群变质碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨葫芦河群的形成时代和物源特征。结果表明,葫芦河群的2个样品碎屑锆石同位素年龄数据以及侵入其中的花岗岩同位素年龄表明,葫芦河群沉积时代限定为447～434Ma,其主体形成时代为早志留世。葫芦河群变质碎屑锆石年龄谱明显分为4组:(1)震旦纪—早古生代年龄组,426～595Ma,峰值为479Ma;(2)新元古代年龄组,738～981 Ma,峰值为887 Ma;(3)中元古代年龄组,1000～1 913Ma,峰值为1499Ma;(4)古元古代—新太古代年龄组,2053～2 872Ma,峰值为2448Ma。其中,早古生代年龄组可进一步细分为426～493 Ma和527～595 Ma两个年龄段,峰值分别为445 Ma和559Ma,前者年龄段指示其物源可能以邻近地区的北祁连造山带和西秦岭北缘构造带为主,是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应;后者年龄段则与北祁连造山带和西秦岭北缘构造带中泛非造山事件中的岩浆活动有关。新元古代年龄组可细分为738～799Ma、839～862Ma和902～981Ma 3个年龄段,峰值分别为768Ma、848Ma和948Ma,以902～981Ma年龄组为主;第一年龄段(738～799Ma)与北祁连造山带新元古代晚期岩浆事件的年龄大致相对应,与Rodi-nia超大陆的裂解事件相关;第二年龄段和第三年龄段(839～862 Ma、902～981 Ma)与中祁连地区和西秦岭北缘的新元古代早期构造岩浆事件年龄大致相对应,与Rodinia超大陆汇聚事件及岛弧型岩浆作用相关。中元古代年龄组可细分为1 000～1 197Ma和1 243～1 913Ma 2个年龄段,峰值分别为1 036Ma和1 593Ma,其物源可能来自祁连造山带和华北板块基底岩系。古元古代—新太古代年龄组反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底岩系。综合分析显示,葫芦河群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在祁连造山带、西秦岭北缘构造带和华北板块基底3个物源区,其中祁连造山带和西秦岭北缘构造带提供了大部分物源,而祁连造山带应为葫芦河群贡献最大的物源区。     

北祁连边麻沟粉砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

北祁连走廊南山边麻沟-大岔大坂一带保存了记录新元古代-晚古生代地质演化的众多构造-岩石单元。在边麻沟柴达诺岛弧花岗岩体之上, 不整合覆盖了一套由硅泥质岩、粉砂岩、杂砂岩、砾岩共同组成的浊流沉积组合, 其沉积时代缺乏可靠证据, 沉积物源区和构造属性也缺乏研究。粉砂岩中碎屑锆石具有典型岩浆锆石结构特征, 主要集中于529~484 Ma和466~442 Ma两个年龄群, 最年轻碎屑锆石为425 Ma。结合锆石Hf同位素特征和区域已有同位素年代学资料, 认为这些粉砂岩中的碎屑锆石主要来自柴达诺花岗岩体(516~505 Ma), 其次来自北祁连奥陶-志留纪岛弧中酸性岩浆岩, 少数来自寒武纪蛇绿岩及中元古代基底岩石。综合研究分析认为, 边麻沟浊积岩可能形成于志留纪弧前残余海盆环境。     

北祁连干沙鄂博矿区碱性岩锆石U- Pb年龄、Hf同位素及岩石地球化学特征

干沙鄂博稀土矿床位于北祁连造山带中段,是祁连成矿带内最大的稀土矿床。矿体产于早泥盆世碱性岩体及其围岩接触带内。为了查明含矿碱性岩体侵位时代、岩石成因和源区性质,本文开展了岩石学、锆石U- Pb定年、锆石Hf同位素及岩石地球化学研究。结果表明碱性岩体由霓辉正长岩、霓辉正长斑岩、石英正长斑岩和花岗斑岩组成,侵入于毛藏寺花岗闪长岩中。该岩体LA- ICPMS锆石U- Pb年龄为409.7±5.8Ma,εHf(t)值变化于-0.15~+2.34之间,平均1.03,tDM2(Hf)为1.2~1.1 Ga。岩石主量元素SiO2介于59.1%~68.5%之间,具高钾（Na2O/K2O =0.35~0.85）,富碱质（K2O+Na2O=7.91%~11.09%）、贫CaO（2.90%~8.17%）、MgO（0.21%~1.30%）的特征,属钾玄质系列碱性岩;岩石强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素（如Rb、Ba、Sr、U 和Pb等）,亏损重稀土元素和高场强元素（如Nb、Ta和Ti）,弱负Eu异常（δEu为0.7 ~ 0.8）,以及轻稀土富集的右倾型稀土元素配分模式,具A型花岗岩岩石地球化学特征。结合区域构造演化,认为干沙鄂博矿区碱性岩形成于造山后伸展环境,为晚奥陶世北祁连洋闭合后,于早泥盆世发生区域性拉张作用,诱发碱性岩浆侵入和与其共生稀土矿体的形成。     

内蒙古北山造山带花岗岩地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及地质意义

砾石滩地区位于内蒙古额济纳旗西部,晚古生代花岗岩出露广泛,是研究北山造山带晚古生代地质演化的关键地区.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年结果显示,该地区的花岗岩形成于晚石炭世,其中英云闪长岩年龄为310.8±1.4 Ma,花岗闪长岩年龄为310.3±1.4 Ma和306.0±1.2 Ma,二长花岗岩年龄为308.7±1.4 Ma.岩石学及化学成分显示其为准铝质-弱过铝质、中钾钙碱性系列岩石;稀土配分曲线呈现轻稀土元素相对富集的右倾分布特征,弱负铕异常（δEu为0.7~0.9）;岩石富集大离子亲石元素Rb、K等,具有负的Nb、Ta和Ti异常;英云闪长岩、花岗闪长岩具有不均一的ε_Hf（t）值（3.8~14.8）、（7.3~14.0）,二阶段Hf同位素模式年龄t_DMC分别为378~1 083 Ma、433~868 Ma.北山造山带北部晚石炭世英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩的形成与壳幔混合有关,产生于大洋岩石圈俯冲过程中,形成于陆缘弧环境,该过程诱发了地幔对流,因而产生了幔源岩浆底侵,并将元古宙基底岩石熔融,壳幔混合之后形成晚石炭世大规模花岗岩类.      

大别造山带红安地块康家湾构造混杂岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

扬子克拉通北缘中元古代—新元古代地质构造演化一直是地学界研究的热点。本文报道了大别造山带红安地块康家湾混杂岩中榴闪岩岩块和含石榴子石白云钠长片岩基质中锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成。结果表明,康家湾混杂岩中榴闪岩岩块的原岩形成时间为1064±10 Ma,且经历了183±3 Ma的流体作用过程;中元古代锆石Hf同位素组成(ε_Hf(t)=4.7～12.3)接近当时的亏损地幔值,指示榴闪岩原岩(玄武质岩石)可能来自亏损的地幔源区部分熔融作用;混杂基质中碎屑锆石年龄谱可大致分为2576 Ma、2065～1698 Ma、1071～560 Ma和254～156 Ma四组,暗示其物源可能主要来自于近源的秦岭-大别造山带前寒武纪基底;基质中最年轻的岩浆锆石年龄为～240 Ma,表明康家湾混杂岩的最终就位时间可能在晚三叠世到早侏罗世之间。综合秦岭-大别造山带新元古代构造演化过程,本研究认为大别造山带红安地块与扬子克拉通庙湾蛇绿岩、神农架弧等共同构成了一套中元古代末期—新元古代早期岛弧增生造山体系,从而支持扬子克拉通可能由一系列微陆块逐渐拼合而成。     

骑田岭花岗岩体的岩浆混合成因:寄主岩及其暗色闪长质包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

燕山期骑田岭花岗岩体的仰天湖单元中花岗岩以发育暗色闪长质微细粒包体为特征.这些包体大小不等,呈被打散的片云状或次圆状,颜色较寄主岩深,粒度较细.在错石内部结构的CL图像特征研究基础上,用LA-ICP-MS和MC-ICP-MS测定了锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成,探讨了寄主二长花岗岩、暗色闪长质微细粒包体的锆石U-Pb...     

龙首山-北大山北部的属性——来自海森楚鲁片麻岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素的约束

阿拉善北大山西北部地区出露少量原属"龙首山岩群"的前寒武纪岩石,其形成时代和同位素特征对于了解该地区的基底性质和探讨阿拉善北部构造格架具有重要意义。本文对北大山西北部海森楚鲁地区出露的片麻岩开展了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,并对其构造意义进行了初步探讨。海森楚鲁片麻岩为一套具有片麻状构造的长英质正片麻岩。锆石核部的LA-ICP MS分析结果显示,207Pb/206Pb年龄相对集中,并在U-Pb谐和图上获得了1 408±29 Ma(MSWD=13)的上交点年龄,表明海森楚鲁片麻岩的原岩形成于～1. 4 Ga。海森楚鲁片麻岩的锆石Hf同位素分析结果显示,锆石εHf(t)值变化范围为-4. 38～+6. 68,二阶段模式年龄为2 091～1 624Ma,反映了片麻岩原岩岩浆可能来自相对年轻的地壳物质。结合前人研究成果,认为龙首山-北大山北部出露的前寒武纪岩石主要形成于中元古代及以后,而不是以往认识的中太古代-古元古代;龙首山-北大山北部可能不是阿拉善地块的组成部分。     

东准噶尔琼河坝岛弧早古生代岩浆活动的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

东准噶尔琼河坝桑德乌兰斑岩铜钼矿区含矿花岗斑岩透长石、石英斑晶粒内破裂构造发育,锆石普遍发育具核内破裂构造或碎裂状的核。破碎的锆石核与透长石、石英斑晶可能形成于深部岩浆房。锆石U-Pb定年结果显示,破碎变形的锆石核年龄为442.2±3.5Ma,锆石环带的年龄为412.7±3.3Ma,前者代表破碎变形锆石的形成时间,后者代表斑岩侵位与结晶的时间。Hf同位素结果显示,破碎的有核锆石与其外环带具一致的εHf(t)初始值与tDM2模式年龄,它们可能为同一岩浆或成因相同的岩浆不同阶段结晶的产物。这意味着琼河坝地区在早古生代(至少在442Ma)就开始有弧岩浆活动。幔源特征的εHf(t)值(10.3～15.1)与较老的模式年龄(tDM2=469～761Ma)显示形成研究区花岗斑岩的岩浆可能源于晚元古代-奥陶纪玄武质地壳的部分熔融。     

内蒙古北山造山带小红山地区三叠纪花岗岩成因—来自锆石U-Pb年龄和Hf同位素的约束

对北山造山带小红山地区三叠纪花岗斑岩锆石U-Pb年龄、锆石Hf同位素和全岩地球化学组成进行了研究。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,2个花岗斑岩样品的锆石206Pb/238U年龄为211.8±1.6 Ma和205.9±1.7 Ma,显示花岗斑岩的侵位时代为晚三叠世晚期。花岗斑岩具有高硅、富碱、准铝,贫钙、镁、铁的特征,属于高钾钙碱性至钾玄岩系列,分异程度较高,属高分异Ⅰ型花岗岩,富集Rb、Th、U、La、Ce等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素和Ba、Sr,表现出低Sr,高Yb和Y的特点,并具有明显的负Eu异常。εHf（t）值较高（-1.43~9.93）,Hf同位素地壳模式年龄TDMC为610~1335 Ma,指示花岗斑岩均源于具有幔源烙印的新生地壳并混有重熔的古老地壳。结合最近获得的数据及区域地质资料,提出在后造山伸展体制下,基性岩浆底侵带来的热导致新元古代—古生代新生地壳的部分熔融,并遭受了下元古界古老地壳重熔的岩浆混染,形成的岩浆经过分离结晶作用,最终在中上地壳侵位形成了晚三叠世花岗斑岩。     

大别山木子店地区细粒二长花岗岩脉的年龄和成因——锆石U-Pb年龄和Hf同位素制约

用LA-ICP-MS技术对北大别木子店地区细粒二长花岗岩脉中的锆石进行原位U-Pb年龄和Hf同位素测定,结果表明,该花岗岩形成于128.9±0.7Ma,为早白垩世岩浆活动的产物,在锆石中发现古元古代和新元古代的锆石核;锆石ε_(Hf)(t)介于-25.1~-19.2之间,平均值为-22.7,二阶段模式年龄T_(DM2)主要介于2115~2505Ma之间,2个继承锆石分析点分别给出了-10.5和6.5的ε_(Hf)(t)值,对应的二阶段模式年龄T_(DM2)分别为1151Ma和1709Ma。木子店地区细粒二长花岗岩脉的锆石年龄和Hf同位素特征表明,花岗岩为古元古代古老地壳物质部分熔融形成,岩石源区可能有中元古代地幔物质及太古宙古老地壳物质的贡献,形成于大别造山带从挤压向伸展的转换阶段。     

冀东金宝沟花岗斑岩地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素及其地质意义

金宝沟金矿床是冀东地区近年查明的一个大型斑岩型金矿床,金矿体主要赋存于金宝沟花岗斑岩体及岩体与太古宙迁西群黑云角闪斜长片麻岩接触带中。为查明金宝沟含矿花岗斑岩体的成岩时代、岩石地球化学特征、岩浆源区特征及其与区域上峪耳崖、牛心山等成矿花岗岩体的关系,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,测得金宝沟2件花岗斑岩的成岩年龄分别为169.9±1.0Ma和170.4±2.0Ma,表明其形成于中侏罗世。金宝沟花岗斑岩属于过铝质钾玄岩系列岩石,∑REE含量为38.17×10~(-6)~136.51×10~(-6),岩石富集Rb、K等大离子亲石元素和Ba、Th、U,亏损Ta、Nb、Ti等高场强元素和P、Sr,显示出典型岛弧或活动大陆边缘岩浆岩的特征。锆石Hf同位素研究显示,2件花岗斑岩样品的锆石ε_(Hf)(t)分别为-12.8~-7.4和-14.4~-8.8,两阶段模式年龄分别为1685~2028Ma和1773~2130Ma,暗示岩浆可能来源于古元古代地壳物质的部分熔融。金宝沟花岗斑岩岩浆形成的温度为788~834℃,岩浆形成压力为0.8~1.6GPa。结合区域地质资料认为,包括金宝沟花岗斑岩在内的冀东中侏罗世花岗岩及同时代的髫髻山组火山岩是在陆内收缩、地壳增厚、古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的构造背景下,在挤压应力松弛的间隙环境侵位的。     

北祁连造山带嘉峪关北大草滩地区早志留世碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

以北祁连造山带嘉峪关北大草滩地区原划为中—下奥陶统的阴沟群碎屑岩为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS UPb测年,探讨其形成时代、物源组成和构造背景。结果表明,碎屑岩沉积时代早于432.5Ma,为早志留世,该套沉积地层并不属于早—中奥陶世阴沟群。碎屑锆石U-Pb同位素年龄可明显分为4组:早古生代年龄组,434～521Ma,峰值为447Ma;新元古代年龄组,791～992Ma,峰值年龄966Ma;中古元古代年龄组,1017～1755Ma,并出现1120Ma、1278Ma、1427Ma和1648Ma多个峰值;古元古代早期—新太古代晚期年龄组,1879～2663Ma,并出现2089Ma、2428Ma和2543Ma多个峰值。综合分析显示,碎屑岩沉积物质来源于祁连造山带和阿拉善地块,祁连造山带早古生代岛弧型岩浆岩和新元古代岩浆岩,以及造山带结晶基底岩系为该套碎屑岩沉积提供了更重要的物源。     

粤东新寮岽铜多金属矿区石英闪长岩锆石U-Pb年龄、地球化学及Hf同位素组成

新寮岽铜多金属矿是近年来在粤东地区新发现的一个铜矿床。对该矿床中与成矿关系密切的石英闪长岩进行了锆石U-Pb年龄、地球化学、Hf同位素研究,以约束其形成时代和岩石成因。测得石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为161±1Ma(n=25,MSWD=0.57),被解释为岩体的成岩年龄。地球化学数据显示,石英闪长岩具有碱含量中等(Na2O+K2O=3.99%~5.05%),高镁(Mg O=4.53%~4.91%)的特征,属准铝质钙碱性系列。稀土和微量元素特征表明,其富集轻稀土元素和大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th、U),亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti、P),具弱负Eu异常(δEu=0.68~0.76)。电子探针分析结果表明,石英闪长岩中黑云母为镁质黑云母,具环带结构,斜长石为拉长石。锆石Hf同位素分析结果表明,石英闪长岩εHf(t)为-5.8~2.7,tDM2=1.03~1.58Ga。岩石地球化学和锆石Hf同位素组成特征表明,石英闪长岩源区较复杂,为壳幔混合源,可能为俯冲板片部分熔融并与楔形地幔橄榄岩相互作用形成,且岩浆上侵过程中有古老地壳物质的混染。综合岩石地球化学、矿物化学及Hf同位素特征,结合区域构造演化史和前人研究成果,推测岩体形成于俯冲背景下的活动大陆边缘环境。     

北祁连牛心山似斑状正长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

青海省祁连县西出露一个似斑状正长花岗岩体,运用LA-ICP-MS方法,对似斑状正长花岗岩中的锆石进行U-Pb同位素分析。测年结果显示,似斑状正长花岗岩的形成年龄为166.6±2.4Ma,表明其形成于燕山期中侏罗世,继承锆石显示前寒武纪源区的时代信息。岩石地球化学特征表明,似斑状正长花岗岩具有高硅、富碱特点,属于过铝质高钾钙碱性岩,具弱负Eu异常,富集Rb、Th、K,亏损Ba、Nb、P、Ti,Rb/Sr值平均为1.86,反映出壳源特点,为S型花岗岩。     

桐柏-大别造山带南缘中侏罗世基性岩的发现及其构造意义——来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

桐柏-大别造山带南缘大洪山地区出露一套变质辉长辉绿岩脉,该岩脉沿襄樊-广济断裂带侵入到大洪山造山带增生杂岩之中,本文采用锆石U-Pb LA-ICP-MS定年方法,获得了该变质辉长辉绿岩脉的岩浆锆石年龄为163±3 Ma,代表岩脉的侵位结晶年龄,是目前桐柏-大别造山带已知最早的造山后晚中生代岩浆活动记录之一,表明桐柏-大别造山带南缘晚中生代岩浆活动开始于中侏罗世晚期,与北大别地区初始深融作用时间相当,比早白垩世大规模岩浆活动的峰期(~130 Ma)早约30 Ma。锆石Hf同位素分析结果显示eHf(t)值为+5.8~+10.8(平均值为+9.7±0.7),对应的单阶段Hf模式年龄t_(DM1)为387~595Ma(平均值为434±29Ma),明显大于岩脉成岩年龄,表明岩浆源区主要来自于亏损地幔,亏损地幔为早古生代伸展过程的产物。结合区域研究资料,163±3 Ma是桐柏-大别碰撞造山带南缘中生代陆-陆碰撞后最古老的岩浆岩年龄之一,与大别造山带山根软化的时代一致,可能代表桐柏-大别造山带由挤压环境向伸展环境的初始转换时间,据此认为桐柏-大别造山带从山根软化到大规模伸展垮塌间隔-30Ma,地幔经历了亏损-富集的转化过程。