黄沙坪矿区花岗岩类的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

黄沙坪矿床是湖南最大的铅锌矿床。矿区内岩浆活动复杂,矿化类型齐全,成矿元素多样,是湘南地区斑岩-矽卡岩-热液脉型Cu多金属与W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内不同花岗质岩石的时间格架、源区特征及其与成矿的关系,本次研究对黄沙坪矿区的不同类型花岗岩进行了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素组成研究,研究表明,英安斑岩、二长花岗斑岩和石英斑岩的侵位年龄分别为158.5±0.9Ma、155.2±0.4Ma、160.8±1.0Ma,石英斑岩内花岗质岩石包体可能形成于220.4±1.2Ma。另外,在二长花岗斑岩锆石中发现古元古代-新太古代的继承锆石核。不同花岗质岩石中,中晚侏罗世锆石的εHf(t)值为-7.6～-3.2,Hf同位素两阶段模式年龄为1.7～1.4Ga,表明该区花岗质岩浆主要源自中元古代的古老基底物质部分熔融。继承锆石中接近0的εHf(t)负值(-1.5～-0.07)和εHf(t)正值(0.5～6.5)暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。黄沙坪矿区不同类型花岗质岩石的锆石年龄和Hf同位素特征表明,英安斑岩、二长花岗斑岩、石英斑岩可能是同源同时期岩浆演化的产物,与矿床成矿年龄(154～159Ma)接近,反映其成岩成矿具有密切的时空联系。花岗岩中存在多组古老的残留锆石,暗示了黄沙坪地区自新太古代以来经历了复杂的岩浆作用,这可能是区内Cu-Pb-Zn-W-Mo-Fe多金属复合型矿床形成的关键要素。     

湘东南黄沙坪花岗岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征

湘东南花岗岩带位于南岭花岗岩带中段,包含以千里山、骑田岭等为代表的花岗岩类和以水口山、铜山岭及宝山为代表的花岗闪长岩类。黄沙坪花岗岩体与前者相邻产出,在岩石地球化学上也具有相类似的特征,其主量元素表现为高硅、高钾、高K2O／Na2O比值,低磷,微量元素以富集Rb、Th、U、K、Ta、Nb,贫Ba、Sr、P、Eu、Ti为特征,具有明显的Eu负异常。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb原位定年方法,测得黄沙坪花岗岩的年龄为161．6±1．1Ma,也与区内千里山(162．55±3．25Ma)、骑田岭(161±2Ma)等花岗岩岩体的年龄基本一致,代表了湘东南乃至南岭地区燕山期花岗岩的主要形成时期。因此本文认为,黄沙坪花岗岩体与千里山、骑田岭等岩体属于同一类型,岩石成因可能与印支造山运动后的岩石圈伸展有关,形成于地壳物质的部分熔融;而与水口山、铜山岭和宝山等花岗闪长质岩体有较明显差异。     

湖南铜山岭矿区花岗闪长岩岩石成因:岩石地球化学、U-Pb年代学及Hf同位素制约

铜山岭矿区位于南岭西段,铜铅锌矿体主要围绕Ⅰ号岩体分布。通过岩石地球化学特征研究揭示岩体为准铝质弱过铝质高钾钙碱性花岗闪长岩系列,轻重稀土元素分异强烈,多数投点落入Ⅰ型花岗岩区,少数点落入S型区。微量元素判别图反映构造环境为火山弧和同碰撞环境。岩体La-ICPMS锆石U-Pb年龄(Ⅰ号成岩年龄为166.64 Ma±0.40Ma,Ⅲ号成岩年龄为148.30Ma±0.35 Ma)和Hf同位素特征(Ⅰ号岩体εHf(t)在-15.86～-22.67之间,Ⅲ号岩体εHf(t)在-10.09～-11.00之间);Ⅰ号岩体可能混入新生地壳物质,而Ⅲ号岩体源区仅是壳源。两个岩体的Hf同位素模式年龄也不相同,Ⅰ,Ⅲ号岩体两阶段模式年龄分别为2 220Ma～2 647Ma和1 841Ma～1 898Ma,反映Ⅰ号岩体源区物质时代为太古至早元古代,而Ⅲ号岩体源区时代为早元古代。综上所述,Ⅰ号岩体是以古老地壳物质为主体混入新生地壳物质形成岩浆源区而熔融形成的,形成时代是在166Ma;Ⅲ岩体,是由于150Ma前后早期挤压增厚的下地壳发生熔融而形成的。     

滇西三江地区临沧花岗岩的岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

位于滇西三江地区南澜沧江带的临沧花岗岩,其岩石类型主要为黑云母二长花岗岩,研究结果表明,该花岗岩的SiO2含量为66.84%～73.99%,平均为69.72%,K2O/Na2O值高,为1.42～30.1,平均为8.66,Al2O3含量为12.94%～15.23%,平均为14.44%,铝饱和指数A/CNK为1.06～8.59,平均为2.61,大部分大于1.1,为高钾钙碱性过铝-强过铝花岗岩。岩石总体上富集大离子亲石元素和Pb,明显亏损高场强元素。稀土总量198.2×10-6～359.2×10-6,平均为252.5×10-6,具有明显的轻稀土富集,重稀土亏损的特征,(La/Yb)N为7.87～17.62,平均11.19,δEu为0.34～0.57,平均0.48,球粒陨石标准化配分模式显示明显的负Eu异常。两件样品的锆石U-Pb年龄分别为219.19±0.99Ma和219.69±0.67Ma,属晚三叠世。SiO2-P2O5、SiO2-Zr判别图、K2O-Na2O判别图、ACF图解等花岗岩成因类型判别图指示临沧花岗岩为S型花岗岩,其物质来源为贫粘土的砂屑岩。微量元素Rb-Y+Nd判别图中,临沧花岗岩体投影点全部落入后碰撞花岗岩区。在Sr-Yb判别图中,投影点大部分落入低Sr高Yb型花岗岩区,与我国东南沿海花岗岩特征一致,应形成于挤压向伸展转换的后碰撞阶段。锆石Hf同位素组成比较均一,εHf(t)均为负值(集中于-14～-11之间),Hf地壳模式年龄集中于1.95～2.15Ga,推断其为古老地壳部分熔融的产物。结合锆石定年结果及岩体产出的区域地质背景,我们认为临沧花岗岩形成于缅泰马陆块与思茅地块大陆碰撞造山过程的后碰撞阶段,应形成于晚三叠世。     

滇西腾冲—梁河古近纪花岗岩锆石U-Pb定年、Hf同位素及地球化学

滇西腾冲—梁河地区发育古近纪二长花岗岩和钾长花岗岩,记录了印度-欧亚大陆碰撞的岩浆活动信息。二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为51.4±0.4 Ma,其176 Hf/177 Hf值为0.282554~0.282592,εHf(t)=-6.65~-5.30,其二阶段模式年龄为1.46~1.55Ga。腾冲—梁河古近纪花岗岩以高SiO2(68.96%~78.68%)、高K2O(4.56%~6.29%)和高Al2O3(12.40%~16.42%)为特征,K2O/Na2O值为0.93~7.24,Al2O3(K2O+Na2O),A/CNK值为0.99~2.31,属于富钾钙碱性偏铝—强过铝质花岗岩;绝大多数样品具有强烈的负Eu异常(Eu/Eu*为0.19~0.51),富集Cs、Rb,亏损Sr、P、Ti、Ba、Nb、Ta,具有Pb的正异常。元素地球化学特征指示,其主要源于区域上地壳变质杂砂岩的部分熔融;结合区域地质,认为腾梁地区62~51Ma的花岗岩是对印度-欧亚大陆碰撞高峰期的岩浆响应。     

滇西腾冲—梁河古近纪花岗岩锆石U-Pb定年、Hf同位素及地球化学

内容提要：滇西腾冲–梁河地区发育古近纪二长花岗岩和钾长花岗岩,记录了印度–欧亚大陆碰撞的岩浆活动信息。二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为51.4±0.4Ma,其176Hf/177Hf比值为0.282554~0.282592,εHf(t)= -6.65~-5.30,其二阶段模式年龄为1.46~1.55Ga。腾冲–梁河古近纪花岗岩以高SiO2 (68.96%~78.68%)、高K2O (4.56%~6.29%)和高Al2O3(12.40%~16.42%)为特征,K2O/Na2O比值为0.93~7.24,Al2O3>(K2O+Na2O),A/CNK值为0.99~2.31,属于富钾钙碱性偏铝–强过铝质花岗岩;绝大多数样品具有强烈的负Eu异常(Eu/Eu*为0.19~0.51),富集Cs、Rb,亏损Sr、P、Ti、Ba、Nb、Ta,具有Pb的正异常。元素地球化学特征指示,其主要源于区域上地壳变质杂砂岩的部分熔融;结合区域地质,认为腾梁地区62~51Ma的花岗岩是对印度–欧亚大陆碰撞高峰期的岩浆响应。     

湖南黄沙坪多金属矿床成矿斑岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

湖南黄沙坪铅锌钨钼多金属矿床位于南岭花岗岩带中段的北缘,是区内的典型矿床之一.该矿床与成矿关系密切的岩体为花岗斑岩、花斑岩和石英斑岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学显示,花岗斑岩的成岩年龄为(150.1±0.4) Ma,花斑岩的年龄为(150.2±0.4) Ma,石英斑岩的年龄为(155.3±0.7) Ma,表明岩体形成于晚侏罗世.锆石原位Hf同位素数据分析结果表明,含矿斑岩可能来源于中元古代古老基底的重熔,其中石英斑岩主要来源于地壳,花岗斑岩与花斑岩的形成伴有少量地幔物质的加入,是壳幔相互作用的产物.另外,由于花岗斑岩与花斑岩成岩年龄相近,Hf同位素组成相似,进一步印证了花斑岩和花岗斑岩是同源同期岩浆的产物.结合该矿床所处的区域大地构造背景以及成矿年龄,认为该矿床形成的动力学机制主要为中-晚侏罗世活动的Farallon-Izanagi洋岭和转换断层俯冲,导致华南内陆岩石圈全面伸展-减薄-地幔物质上涌,从而使得地壳物质部分熔融.     

新疆东天山铁岭钼矿区含矿正长花岗岩的岩石成因：锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素约束

东天山作为中亚成矿域的重要组成部分,是我国重要钼矿资源基地。铁岭钼矿位于东天山觉罗塔格成矿带西段。通过对铁岭钼矿区含矿正长花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成研究,获得正长花岗岩锆石U-Pb年龄为286±1.9 Ma属于早二叠世;锆石Hf同位素数据显示,其具有较高的ε_Hf（t）值（+9.51～+12.69）,年轻的二阶段模式年龄T_DM2（699～493 Ma）显示,该岩石是由新生地壳熔融形成的。岩石地球化学结果表明,整体上属于高钾钙碱性系列过铝质花岗岩,具有明显的轻重稀土分馏（La/Yb=1.02～6.08）和Eu正异常（Eu^*=1.05～1.90）,富集大离子亲石元素（Rb、K、Ba、U）,以及亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti、P）等特点,显示出火山弧环境岩石地球化学特征。依据岩石地球化学及同位素地球化学特征,结合区域构造背景认为,东天山铁岭钼矿成矿作用发生于晚石炭世末期到早二叠世同碰撞向板内伸展过渡的构造环境下,此时地壳垂向增厚,铁岭钼矿区含矿正长花岗岩来源于新生地壳物质的部分熔融。     

赣西北麦斜岩体的成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

对麦斜岩体2个代表性样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得206Pb/238 U加权平均年龄分别为(434±2)Ma和(437±2)Ma,说明该岩体形成于加里东期。麦斜花岗闪长岩为高钾钙碱性、准铝Ⅰ型花岗岩,具有高Ba-Sr花岗岩的地球化学特征,其w(Ba)(838～1 171μg/g)、w(Sr)(346～485μg/g)高,w(Y)(<19μg/g)、w(Yb)(<1.8μg/g)及w(Rb)/w(Sr)比值(平均为0.37)低,具有弱的Eu负异常,亏损Nb、P、Ti等高场强元素。锆石的εHf(t)值变化范围在-35.32～-1.50之间,二阶段模式年龄(T2DM)在3.63～1.51Ga之间,指示花岗岩主要来自中元古-古元古代古老地壳,并有年青幔源组分的参与。结合岩体的化学组成、锆石Hf同位素的不均匀性及微粒闪长质包体发育状况,推测麦斜岩体主要由基性下地壳部分熔融形成,岩浆形成过程中有幔源基性岩浆和表壳物质的加入。     

江西黄蜂岭铀矿床花岗岩时代、成因:锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

黄峰岭铀矿隶属我国著名的鹿井铀矿田,其铀矿产与区内高铀含量的中粗粒似斑状黑云母花岗岩有着密切的时空、成因联系.本文对矿区出露的肉红色中粗粒似斑状黑云母花岗岩体进行了锆石SHRIMP U-Pb同位素定年,获得锆石的结晶年龄为235.4±1.1 Ma,说明该岩体的侵位时代为印支期.该印支期的岩体被后期燕山期细粒黑云母花岗岩...     

安徽月山闪长岩的成因探讨——锆石U-Pb定年及Hf同位素证据

对安徽月山岩体开展了锆石原位U-Pb测年及Lu-Hf同位素研究.锆石的LA-ICP-MS年代学研究表明,月山闪长岩的U-Pb年龄为(139.3 ±1.5)Ma,与长江中下游成矿带早白垩世成铜岩体的年龄一致.月山闪长岩中的锆石具有均一的Hf同位素初始比值,介于0.282 430～0.282 491间.这些锆石的ε(Hf)(t)介于-9.05～-6.90间,亏损地幔模式年龄介于1.06～1.17 Ga间.结合长江中下游地区岩浆岩其他地球化学特征,认为月山岩体可能是在俯冲体系下由幔源岩浆经结晶分异作用且局部伴有一定程度的同化混染作用所形成.     

湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩的岩石成因——锆石U-Pb测年、岩石地球化学和Hf同位素约束

对湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩进行了系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩成岩年龄为131.9±1.1Ma。三墩铜铅锌矿区花岗岩为一套强过铝质钙碱性系列花岗岩,富集U、Ta、Pb,亏损Ba、Nb、Sr、Zr、Ti等元素,稀土元素配分模式为右倾配分模式,具有弱负Eu异常。Hf同位素分析表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩燕山晚期锆石ε_(Hf)(t)值为-5.9~-2.4,Hf同位素二阶段模式年龄为1558~1338Ma,表明其物质来源于中元古代古老地壳岩石部分熔融。749.5Ma继承锆石核的ε_(Hf)(t)值为+4.8,Hf同位素二阶段模式年龄为1355Ma,暗示其物质来源有幔源物质加入。三墩铜铅锌矿区花岗岩可能是由于中下地壳的熔融岩浆形成后,混入少量幔源物质上侵形成的。     

蚌埠隆起区古元古代钾长花岗岩的成因:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素的制约

对蚌埠隆起区庄子里和磨盘山钾长花岗岩进行了系统的年代学和地球化学以及锆石Hf同位素的研究, 以便对其岩石成因进行约束.研究结果表明, 庄子里和磨盘山钾长花岗岩中锆石发育震荡生长环带, 且具有较高的Th/U比值(0.13~1.47), 反映了岩浆成因特征.对庄子里和磨盘山钾长花岗岩中岩浆锆石进行的LA-ICP-MSU-Pb定年结果(上交点年龄) 分别为2104±20Ma和2196±190Ma, 这表明蚌埠隆起区钾长花岗岩的形成时代为古元古代.钾长花岗岩的SiO₂和K₂O含量分别介于69.65%~77.95%和4.98%~5.17%之间; 该类岩石富集轻稀土元素和Zr、Hf、Rb、Th、U等元素, 明显亏损Ba、Sr、Eu、P和Ti等元素; 它们的ε_Nd(t) 值变化于-3.4~+3.2之间, Nd的模式年龄变化于2.31~2.79Ga之间; 钾长花岗岩中锆石的ε_Hf(t) 值和Hf同位素两阶段模式年龄分别介于-5.1~+7.8和2.26~2.83Ga之间.上述特征表明, 蚌埠隆起区钾长花岗岩的原始岩浆起源于有少量古老地壳物质涉入的新生下地壳的部分熔融.庄子里和磨盘山钾长花岗岩为A型花岗岩, 形成于伸展的构造背景.      

Petrogenesis of Kejie Granite in the Northern Changning-Menglian Zone, Western Yunnan: Constraints from Zircon U-Pb Geochronology, Geochemistry and Hf Isotope

The Kejie pluton is located in the north of the Changning-Menglian suture zone. The rock types are mainly biotite-granite. Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating indicates that the Kejie pluton emplaced at about 80–77 Ma, Late Cretaceous. The Kejie pluton samples are characterized by high SiO2(71.68%–72.47%), K2O(4.73%–5.54%), total alkali(K2O + Na2O = 8.21%–8.53%), K2O/Na2O ratios(1.36–1.94) and low P2O5(0.13%–0.17%), with A/CNK of 1.025–1.055; enriched in U, Th, and K, depleted in Ba, Nb, Sr, Ti, P and Eu. They are highly fractionated, slightly peraluminous I-type granite. The two samples of the Kejie pluton give a large variation of εHf(t) values(-5.04 to 1.96) and Hf isotope crustal model ages of 1.16–1.5 Ga. Zircon Hf isotopes and zircon saturation temperatures of whole-rock(801°C–823°C) show that the mantle-derived materials maybe have played a vital role in the generation of the Kejie pluton. The Kejie pluton was most likely generated in a setting associated with the eastward subduction of the neo-Tethys ocean, where intrusion of mantle wedge basaltic magmas in the crust caused the anatexis of the latter, forming hybrid melts, which subsequently experienced high-degree fractional crystallization.     

Zircon U-Pb Geochronology and Hf Isotopic ConstraintsOn Petrogenesis of Plagiogranite from the Cuomuqu Ophiolite, Bangong Lake Area, North Tibet

Field observation,geochemical signatures and zircon Hf isotope data indicate that Cuomuqu ophiolite in the Bangonghu area was formed in a back-arc basin(BAB) above a suprasubduction zone(SSZ). Zircon U-Pb dating of the diabase from the Cuomuqu massif yielded an age of 164.3±1.9 Ma,thus indicating that the ophiolite complex was formed in the Middle Jurassic during back-arc extension of the mature Bangonghu-Nujiang Ocean. The zircon εHf(t) and TDMC values of the plagiogranite are similar to the εHf(t) and TDM of the diabase,respectively. The mode of occurrence of plagiogranites and their bulk-rock and Hf isotope characteristics indicate that they were derived from the mantle,associated with the surrounding gabbro and diabase,and were formed by partial melting of altered and hydrated mafic rocks under shear conditions during lateral drifting of the oceanic crust. The zircon U-Pb age of the plagiogranite is 156.4±1.4 Ma,and it is 7.9 Ma younger than the hosting diabase. In this study,zircon chronological and Hf isotopic data were tentatively analyzed to determine the genesis of plagiogranites in the Cuomuqu ophiolite complex.     

浙西双溪口花岗岩锆石U-Pb定年、Hf同位素组成和地球化学特征:对Sn成矿作用的制约

浙西地区地处下扬子陆块东南缘,区内中生代岩浆侵入活动强烈,与成矿作用关系密切。与锡成矿作用有关的双溪口花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,成岩年龄为130.4±1.1 Ma。岩石具有富SiO_2,高Ga、Zr、Nb和Y,贫Al_2O_3、Sr、Ba、Ti和P,Eu强烈负异常(δ_(Eu)=0.08~0.42)的地球化学特征,Zr饱和温度为848~887℃,属铝质A型花岗岩。锆石Hf同位素ε_(Hf)(t)变化范围集中在-4.66~-2.50之间,二阶段模式年龄t_(DM2)变化于1192~1311 Ma之间,暗示其源区物质主要来自中元古代地壳。结合区域地质矿产资料综合分析,认为浙西地区与锡相关的成矿事件发生于132~127 Ma之间,受控于早白垩世伸展环境下壳幔岩浆的相互混合作用。     

云开地区燕山晚期花岗岩的岩石成因及构造意义: 锆石U-Pb年龄及Hf同位素证据

相比较丰富的前寒武纪和早古生代地质记录, 云开地区燕山晚期花岗岩类分布很少, 且未见详细的研究报道.对云开地区广西陆川米场、三叉冲钨矿床以及松旺钨锡钼矿床等3个典型地区的燕山晚期花岗岩进行了系统的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb和Lu-Hf同位素研究.定年结果表明, 米场黑云母花岗岩、三叉冲黑云母花岗岩和松旺花岗岩的侵位年龄分别为113±1 Ma, 103±1 Ma和88±1 Ma, 为燕山晚期岩浆作用的产物.三叉冲黑云母花岗岩和松旺花岗岩具有较一致锆石ε_Hf(t)值(分别为-5.2~-2.7和-5.2~-3.6)和二阶段模式年龄T_DM2(分别为1.3~1.5 Ga和1.4~1.5 Ga), 指示为中元古代地壳物质再造的产物.米场黑云母花岗岩具有相对较高的ε_Hf(t)值(-2.3~1.4)和T_DM2(1.1~1.3 Ga), 并且其含有大量的镁铁质微粒包体(MME), 表明米场黑云母花岗岩很可能是壳源-幔源岩浆混合的产物.结合中国东南部构造-岩浆演化来看, 云开地区燕山晚期花岗岩的形成可能与白垩纪时太平洋板块向华南板块俯冲后板片的折返-断离有关.      

福建龙岩大洋花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

对福建龙岩大洋花岗岩的两期岩相进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素研究。结果表明:大洋花岗岩的早期黑云母正长花岗岩年龄为(144.8±0.9)Ma,εHf(t)值为-5.58～-2.00,二阶段Hf模式年龄为1 313～1 530 Ma,晚期微斜长石花岗岩的年龄为(127.5±0.4)Ma,εHf(t)值为-7.57～-0.90,二阶段Hf模式年龄为1 246～1 668 Ma。同位素特征表明,大洋花岗岩两期岩体都形成于早白垩世,是在岩石圈伸展的底侵作用下形成的,物源主要是中元古代地壳物质,但晚期有少量幔源组分的加入。