大别山北部卢镇关群变质火山岩和共生变质的花岗岩全岩和锆石氧同位素、锆石U-Pb年代学研究

分布在大别山北部的卢镇关群火山岩和共生的花岗岩类形成在新元古代.2个卢镇关群变质流纹岩SIMS锆石U-Pb给出了757Ma岩浆结晶年龄,3个变质花岗岩给出了757 ～ 770Ma岩浆结晶年龄.全岩氧同位素分析表明它们经受了地表流体参与交代蚀变作用.锆石SIMS氧同位素分析表明少量锆石边部存在岩浆期后的氧同位素改造,然而锆石的氧同位素的改造部分没有明显的U-Pb重置,因此,地表流体参与交代蚀变作用时间无法通过锆石的U-Pb年龄来测定,只能限定在757Ma以后.研究样品中存在δ18O值2.8‰～4.0‰岩浆锆石,它们从低δ18O岩浆中结晶而来.低δ18O岩浆是早期地表流体参与交代蚀变岩石再熔融的产物,从这个意义上说,早于770Ma的地表流体参与的蚀变应该存在.这些时间上的证据表明卢镇关群火山岩和共生的花岗岩类记录了早于770 ～ 757 Ma之后地表流体参与交代蚀变,这从时间上看,岩石发生的地表流体参与的蚀变与扬子地台上新元古代冰川事件不能简单的关联在一起.     

南秦岭佛坪地区早中生代变质-深熔-变形作用的锆石U-Pb年代学制约

本文通过几何学与运动学等构造变形分析, 勾勒出南秦岭佛坪地区龙草坪混合岩化片麻岩穹隆、佛坪县城片麻岩穹隆以及秧田坝—十里铺走滑剪切带的基本形态。同时, 对该区混合岩、麻粒岩以及变形花岗岩进行了系统的岩石学与年代学研究。结果表明, 混合岩的锆石具有明显的核-边结构, 其中中色体年龄集中在(211.8±1.9) Ma, 浅色体中锆石边部年龄为(203.7±1.6) Ma, 而继承核部则显示了与本地区泥盆纪变质沉积岩中碎屑锆石一致的年龄谱系。麻粒岩的锆石也具有明显的核-边结构, 核与边分别得到(201.5±7.0) Ma和(188.1±1.5) Ma的加权平均年龄。伟晶岩和细粒花岗岩样年龄分别为(200.4±2.0) Ma和(201.1±1.5) Ma, 误差范围内一致。穹隆一带的副片麻岩和走滑剪切带南侧变质沉积岩分别得到(198.1±2.2) Ma和(196.1±2.1) Ma的变质年龄。佛坪县城片麻岩穹隆一带的变形花岗岩年龄为(205.5±3.0) Ma。综合以上构造变形与变质-深熔-岩浆作用的研究, 我们构建了佛坪地区早中生代构造演化序列, 并提出片麻岩穹隆侵位过程中得到了作为勉略带东侧部分的秧田坝—十里铺韧性走滑剪切带活动的促进。并认为南秦岭构造带至少在217~212 Ma之前仍处于俯冲环境, 于211~201 Ma进入同碰撞背景, 并于200~190 Ma完成同碰撞向伸展体制的转变。     

柴达木盆地南缘晚奥陶世万宝沟花岗岩:锆石SHRIMP U-Pb年龄、Hf同位素和元素地球化学

柴达木盆地南缘万宝沟花岗岩体主要由似斑状黑云母石英二长岩、环斑结构黑云母二长花岗岩和中粒黑云母二长花岗岩组成,岩体中发育岩浆暗色包体。环斑结构黑云母二长花岗的锆石SHRIMP U-Pb定年为441±5Ma,表明其形成于晚奥陶世。该花岗岩的SiO2含量变化较大(62.20%～75.32%),高钾(3.58%～5.15%)和碱(K2O+Na2O>7%),A/CNK为0.98～1.09,属弱过铝质高钾钙碱性系列;K2O/Na2O(>1)、FeOT/MgO(3.4～6.5)和Ga/Al(2.3～3.1)比值较高,亏损不相容元素Ba、Sr、Nb、P和Ti,相对富集Ta、Hf和Zr,具有A-型花岗岩的特征。黑云母二长花岗岩的εHf(t)=-1.1～10.5,tDM2=744～1490Ma,变化范围较大,表明其物质来源具有多源性,但以壳源为主。较高的εHf(t)(达10)值和较年轻的tDM2(仅为744Ma)暗示,源区中有年轻组分的参与。结合区域地质特征分析,认为该花岗岩形成于后造山的拉张环境。万宝沟花岗岩在结构和地球化学特征上与典型环斑花岗岩有相似之处也有差异,与秦岭中生代环斑结构花岗岩基本相似,表明中央造山带存在古生代和中生代两期环斑结构花岗岩。这将对中央造山带构造演化的进一步研究具有重要的科学意义。     

西大别西北部浒湾变质带榴辉岩的年龄和性质及其对秦岭-大别-苏鲁造山带多期演化的制约

浒湾高压变质带位于大别造山带的西北部,是研究秦岭-大别-苏鲁造山带演化过程和时间的关键地区。我们对产于该高压变质带的三个榴辉岩样品进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素组成分析,以限定榴辉岩相变质作用及原岩形成的时间和原岩性质。苏家河榴辉岩中的变质锆石颗粒具低Th/U值、弱的Eu负异常、较平坦的重稀土(HREE)配分模式,以及低的176Lu/177Hf值。表明这些锆石形成过程中有石榴子石的存在而缺乏斜长石,因此形成于榴辉岩相变质条件。Ti含量温度计计算表明,这些变质锆石的形成温度约为655°C和638°C,与在榴辉岩相变质作用温度条件下形成一致,206Pb/238U年龄加权平均结果为309±4Ma(2σ),代表了榴辉岩相变质作用时间的最佳估计值。胡家湾变质锆石可能形成于前进变质作用阶段,206Pb/238U年龄加权平均值为312±11Ma(2σ),这一结果在误差范围内与苏家河的年龄结果一致。锆石U-Pb年龄和微量元素分析结果表明,榴辉岩核部的锆石属岩浆型,年龄为406±5～420±7Ma(2σ),表明原岩晚于中古生代华北与秦岭地体的碰撞时间。三个榴辉岩样品的锆石颗粒εHf(t)值的变化范围较大(-4.9～21.3)。变质锆石与岩浆锆石的Hf同位素的变化范围相近,少数变质增生边部锆石与核部残留岩浆锆石给出较一致的Hf同位素组成,表明变质增生锆石可能是原岩岩浆锆石溶解再结晶作用的结果,因此保留了原岩的初始Hf同位素组成。高的εHf(t)值表明它们的原岩来自亏损的地幔源区,可能是古特提斯洋壳;而低εHf(t)值则归因于地壳混染作用。少量继承核锆石的出现表明榴辉岩的原岩形成过程中有古老地壳物质的加入。浒湾地区一些榴辉岩具明显的来自扬子板块大陆地壳的年代学和地球化学特征。该区古生代的洋壳和新元古代的陆壳在石炭纪共同经历了榴辉岩相变质作用,表明古生代古特提斯洋壳形成于扬子板块北缘边缘盆地的环境。高压变质作用的陆壳岩石可能在洋壳岩石的折返和保存过程中起到了浮力牵引的作用。扬子和华北克拉通的聚合可能经历了超过200Ma的多阶段过程。     

南秦岭华阳花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄、地球化学和Hf同位素组成 ——对五龙岩体群成因的约束

华阳岩体位于南秦岭中部地区,岩体主体岩性为黑云母二长花岗岩。对中粒黑云母二长花岗岩和细粒黑云母二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得214Ma±2Ma和228Ma±2Ma的年龄,表明该岩体形成于晚三叠世。华阳花岗岩属于弱过铝质和高钾钙碱性系列,具有I-A型花岗岩过渡的特征,A/CNK值为1.01~1.14,Na2O为3.15%~3.83%,K2O为3.04%~5.70%,K2O/Na2O为0.84~1.80,Mg#为0.24~0.48;稀土元素配分曲线表现为右倾型,轻、重稀土元素分馏明显,具有显著的Eu负异常。该花岗岩富集Rb、K、Pb、Sr等大离子亲石元素,亏损Zr、Hf、Ta、Nb、P、Ti等高场强元素,表明华阳花岗岩的物源以壳源物质为主。锆石饱和温度和Ti温度计等的估算显示,华阳岩体岩浆源区的初始温度为750~800℃。花岗岩的锆石εHf(t)值变化范围较小,为-6.17~2.27,平均值为-3.19;二阶段模式年龄TDM2为1.65~1.12Ga,加权平均值为1.46Ga,结合区域地质背景和前人研究成果认为,华阳花岗岩是早—中元古代古老地壳物质部分熔融的结果,伴有少量幔源物质的加入;岩体的形成与华南板块和华北板块碰撞有关,是同碰撞向后碰撞构造体制转变或后碰撞伸展早期的产物。     

内蒙古查干敖包石英闪长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

内蒙古查干敖包石英闪长岩位于西伯利亚板块南缘白音乌拉-东乌珠穆沁旗碱性花岗岩带东部,在时空分布上与查干敖包矽卡岩型铁-锌矿床关系密切.石英闪长岩中的岩浆结晶锆石SHRIMP U-Pb测年结果显示206Pb/238U加权平均年龄为237±6 Ma(1σ),MSWD=0.63.根据野外地质调查和室内研究资料,并结合上述同位素年龄数据可以推测查干敖包石英闪长岩和铁-锌矿床形成于印支期,它们同属兴蒙造山带碰撞后拉张构造环境的产物.     

秦岭造山带中部存在太古宙岩块——陕西商南县湘河地区楼房沟斜长角闪岩－浅粒岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其意义

秦岭造山带是中朝克拉通华北板块和扬子克拉通板块结合区域.其基底组成为广大地质学家所关注.笔者报道了秦岭造山带中部陕西省商南县湘河地区楼房沟古变质结晶岩片斜长角闪岩-浅粒岩和黑云二长石英片岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄数据,讨论了其地质意义.斜长角闪岩-浅粒岩为同-岩浆连续分异变质火山岩,锆石Pb严重丢失,207Pb/206Pb年龄≥(2488±8)Ma.年龄值与已获得的Sm-Nd等时年龄值在误差范围内一致.黑云二长石英片岩为副变质岩,锆石U-Pb年龄(978±13)Ma.秦岭造山带中部老于太古宇岩片(块)的发现表明,秦岭造山带下部可能存在过太古宙结晶基底.     

秦岭造山带佛坪基底杂岩的地质特征

综合研究表明，佛坪基底杂岩是由普遍遭受多期强烈变形变质作用和混合岩化作用的变质火山－沉积岩系和中酸性侵入岩构成的结晶杂岩系，结晶杂岩的形成年龄为22－18亿年，受强烈构造热事件改造的年龄为2亿年左右；佛坪基底杂岩经历了基底杂岩形成时期，主造山期和主造山期后3个不同演化时期的构造变形的叠加，改造，主造山期最主要的变形是在早期盖层沿其与基底的界面发生逆冲推覆构造的基础上发生热穹窿叠加变形。     

南秦岭佛坪地区麻粒岩相岩石锆石U—Pb年龄

对南秦岭佛坪地区麻粒岩相岩石中锆石的特征进行了详细的研究和U-Pb同位素年龄测定。中酸性麻粒岩中3个变质成因锆石的~(256)Pb/~(238)U表面年龄统计权重平均值(谐和年龄)为221.4±3.6Ma,是这些变质锆石较为准确的生成年龄;该样品4个锆石颗粒组成的不一致线上、下交点年龄分别为822±272Ma和218±14Ma;石榴夕线黑云片麻岩中4个锆石颗粒构成的不一致线的上下交点年龄分别为2283±162Ma和271±15Ma。两个样品的数据点均比较靠近下交点而远离上交点,其上交点年龄不具明确地质意义。综合各方面因素,认为麻粒岩相峰变质作用时代为印支期—海西晚期(220～270Ma左右),这是迄今为止秦岭地区所报道过的最年轻的麻粒岩地质体。     

南秦岭佛坪地区麻粒岩相岩石锆石U-Pb年龄

对南秦岭佛坪地区麻粒岩相岩石中锆石的特征进行了详细的研究和U-Pb同位素年龄测定。中酸性麻粒岩中3个变质成因锆石的~(256)Pb/~(238)U表面年龄统计权重平均值(谐和年龄)为221.4±3.6Ma,是这些变质锆石较为准确的生成年龄;该样品4个锆石颗粒组成的不一致线上、下交点年龄分别为822±272Ma和218±14Ma;石榴夕线黑云片麻岩中4个锆石颗粒构成的不一致线的上下交点年龄分别为2283±162Ma和271±15Ma。两个样品的数据点均比较靠近下交点而远离上交点,其上交点年龄不具明确地质意义。综合各方面因素,认为麻粒岩相峰变质作用时代为印支期—海西晚期(220～270Ma左右),这是迄今为止秦岭地区所报道过的最年轻的麻粒岩地质体。     

豫西五里川—寨根一带秦岭岩群碎屑锆石U-Pb年龄研究

秦岭岩群为北秦岭微陆块的主要组成部分,其时代的准确厘定对秦岭造山带构造演化研究具有重要的地质意义。本次工作对五里川—寨根一带秦岭岩群雁岭沟岩组钠长二云片岩和郭庄岩组矽线二云二长片麻岩进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学研究。钠长二云片岩具有岩浆成因特征的碎屑锆石核部年龄主要存在545~551 Ma、754~778 Ma、900~1000 Ma、1340~1830 Ma和2300~2500 Ma 5个年龄段,并以900~1000 Ma段碎屑锆石的峰最明显;部分数据点在锆石U-Pb谐和图上拟合成一条上交点年龄为(2478±25)Ma的不一致线。矽线二云二长片麻岩年龄主要集中于1400~1800 Ma,另有4颗锆石年龄为1134~1243 Ma,其中最年轻的1颗碎屑岩浆锆石年龄为(1134±17)Ma。根据分析结果,推断本地区雁岭沟岩组的形成时代应晚于900 Ma,早于438 Ma的五垛山岩体。郭庄岩组的主体形成于中元古代晚期,时代应该晚于1122 Ma,老于962 Ma的新元古代花岗岩类。雁岭沟岩组最主要的物质来源为新元古代花岗岩,其次为新太古代—古元古代陆壳,少部分来源于郭庄岩组;郭庄岩组物质来源主要为的古元古代晚期至中元古代早期的花岗岩陆壳。雁岭沟岩组与郭庄岩组形成时代不同,二者之间存在沉积间断,主要物源区也不相同,雁岭沟岩组中甚至有少量郭庄岩组剥蚀后再沉积的物质。因此,二者是不同的构造岩片,本地区雁岭沟岩组应从秦岭岩群中解体出来。     

桂东南云开地区变质杂岩锆石SHRIMP U-Pb年代学

对位于华夏古陆东南部的广西云开地区大面积出露的晚前寒武纪变质杂岩中的主体花岗质片麻岩、中深变质的天堂山岩群石榴辉石岩和中浅变质的云开岩群洋中脊型变质基性火山岩(斜长角闪岩)进行了高精度锆石SHRIMP U-Pb定年.获得天堂山岩群石榴辉石岩的形成年龄为1894Ma±17Ma和1847Ma±59Ma,表明其时代为古元古代;云开岩群洋中脊型变质基性火山岩(斜长角闪岩)的喷发年龄为1462Ma±28Ma,证明该地区存在中(-新)元古代的古洋壳残片;获得花岗质片麻岩的侵入年龄为906Ma±24Ma,应为1000Ma前后发生的全球性Grenville期(四堡期)造山作用的产物,并获得2702Ma±13Ma的继承碎屑锆石年龄,这是云开地区乃至华夏古陆目前获得的最古老年龄,证明华夏古陆曾存在新太古代陆壳物质.     

秦岭杂岩中变质侵入体特征

通过凤(县)—太(白)地区1∶250000地质填图,从秦岭杂岩中解体划分出变质侵入体,命名为两河口岩体。锆石同位素年龄为851.8±1.9Ma。据岩体岩石学、岩石化学、地球化学特征,北秦岭造山带沿商丹一线(西部)存在晋宁期大陆弧型花岗岩。并可与东秦岭地区蔡凹岩体、德河岩体等对比。两河口岩体的确立,对晋宁运动的存在、运动性质及Rodinia超大陆的拼接形成提供了新的证据。     

秦岭造山带富水中基性侵入杂岩的成岩时代——锆石U-Pb及全岩Dm、Nd同位素年代学新证据

研究结果表明,富水中基性侵入杂岩可能为不同时代亏损地幔源岩浆侵入活动的产物。其中中细粒角闪辉长岩、具斑杂构造的中细粒角闪黑云辉长岩、中粗粒角闪黑云二长岩为同一岩浆源岩浆演化序列,角闪黑云二长岩中锆石U-Pb同位素年龄值(514.3±1.3)Ma代表了其形成时代,反映了早古生代的一次重要“造壳事件”。角闪黑云闪长岩的Sm、Nd同位素地球化学特征明显不同于前3种岩石,反映了富水中基性侵入杂岩形成演化的复杂性。     

秦岭造山带富水中基性侵入杂岩的成岩时代--锆石U-Pb及全岩Sm、Nd同位素年代学新证据

研究结果表明,富水中基性侵入杂岩可能为不同时代亏损地幔源岩浆侵入活动的产物。其中中细粒角闪辉长岩、具斑杂构造的中细粒角闪黑云辉长岩、中粗粒角闪黑云二长岩为同一岩浆源岩浆演化序列,角闪黑云二长岩中锆石U-Pb同位素年龄值(514.3±1.3)Ma代表了其形成时代,反映了早古生代的一次重要“造壳事件”。角闪黑云闪长岩的Sm、Nd同位素地球化学特征明显不同于前3种岩石,反映了富水中基性侵入杂岩形成演化的复杂性。