碧口群火山岩的时代——SHRIMP锆石U—Pb测年结果

碧口群火山岩系是从原碧口系(叶连俊等,1944,后称碧口群)中解体出来的一个岩石单元(陶洪祥等,1993)。虽经过近60年的研究,但对某些关键问题,特别是碧口群火山岩系的时代,仍存在不同认识。在早期研究阶段(20世纪40～50年代)和60～70年代的区域地质调查工作中,碧口群和横丹群被视做一个整体,并通过地层层序关系探讨其时代。如,叶连俊等(1944)提出碧口系形成于志留—泥盆纪,黄振辉(1959)则认为碧口群属寒武—志留系。80年代以来对碧口群火山岩系进行的同位素年代学和地古生物学研究给出了从新元古代(赵祥生等,1990;胡正东,1990;李耀敏,1991;秦…     

扬子板块北缘新元古代构造属性的岩浆事件制约

黄陵地区新元古代侵入杂岩可为研究扬子板块北缘新元古代构造演化过程及其深部动力学机制提供关键信息。依据岩石组合及分布特征,可将黄陵杂岩划分为黄陵庙岩套、三斗坪岩套、大老岭岩套和晓峰岩套四个单元。本文以黄陵杂岩的围岩崆岭杂岩中花岗片麻岩、黄陵庙黑云母花岗岩和三斗坪闪长岩为研究对象,在系统的野外地质和岩石学研究基础上,开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析。结果表明,崆岭杂岩花岗片麻岩原岩年龄为1978±13 Ma,且记录了2.5 Ga的构造-热事件。黄陵庙黑云母花岗岩和三斗坪闪长岩分别形成于815±9 Ma和813±6 Ma,与黄陵庙岩套和三斗坪岩套的侵位时限基本一致。综合分析本次研究结果与前人资料,认为黄陵杂岩主要形成于863～794 Ma,为新元古代早期岩浆活动的产物。通过综述区域地质和地球化学研究资料,认为黄陵杂岩形成于新元古代早期活动大陆边缘的构造环境,提出扬子板块北缘在新元古代早期经历了长期的俯冲-增生造山过程。     

榍石：U－Pb定年及变质P－T－t轨迹的建立

榍石在各类岩石中普遍存在，其稳定性受全岩成分、氧逸度和水活度以及温度和压力等因素影响。它在岩浆岩中主要存在于高Ca/Al比值的岩石中，在变质岩中常见于绿片岩相、蓝片岩相和角闪岩相岩石，在钙质变质岩中其稳定范围可达榴辉岩相或高压麻粒岩相。一般榍石结构中U含量较高，且具有高达高角闪岩相上限的U Pb同位素体系封闭温度，是理想的U-Pb定年矿物。由于榍石的组成元素均为岩石中的主要元素，很容易与其它矿物、熔体及流体发生反应，所以榍石的U-Pb年龄记录的更可能是结晶年龄，而不是简单的扩散重置年龄；也因为它容易反应，变质榍石复杂的U Pb体系可能记录了岩石的整个变质历史信息。通过与榍石平衡共生的矿物组合或利用榍石Zr温压计可确定岩石的P T条件，结合相关的榍石年龄信息即可建立变质过程的P T t轨迹。利用SHRIMP、LA MC ICP MS以及LA ICP MS方法可对不均一榍石颗粒内部进行原位微区分析得到有意义的U Pb年龄；利用榍石中Zr含量对温度，尤其是对压力比较敏感，可建立榍石Zr含量温压计。     

Timing of carbonatite-hosted U-polymetallic mineralization in the supergiant Huayangchuan deposit,Qinling Orogen:Constraints from titanite U-Pb and molybdenite Re-Os dating

The newly-discovered supergiant Huayangchuan uranium(U)-polymetallic(Sr,Se,REEs,Ba,Nb and Pb) deposit is located in the Qinling Orogen,central China.The deposit underwent multistage mineralization,with the main carbonatite ore stage being the most important for the U,Nb,REE,Sr and Ba endowments.According to the mineral assemblages,the main carbonatite ore stage can be divided into three substages,i.e.,sulfate(Ba-Sr),alkali-rich U and REE-U mineralization.Main-stage titanite from the Huayangchuan igneous carbonatite are rich in high field strength elements(HFSEs,e.g.,Zr,Nb and REEs),and show clear elemental substitutions(e.g.,Ti vs.Nb+Fe+Al and Ca+Ti vs.Fe+Al+REE).High-precision LA-ICP-MS titanite dating yielded a U-Pb age of 209.0 ± 2.9 Ma,which represents the mainstage mineralization age at Huayangchuan,and is coeval with the local carbonatite dyke intrusion.This mineralization age is further constrained by the Re-Os dating of molybdenite from the Huayangchuan carbonatite,which yielded a weighted mean age of 196.8 ± 2.4 Ma.Molybdenite Re contents(337.55-392.75 ppm) and C-OSr-Nd-Pb isotopic evidence of the Huayangchuan carbonatite both suggest a mantle origin for the carbonatite.Our study supports that the Late Triassic carbonatite magmatism was responsible for the world-class U-Mo-REE mineralization in the Qinling Orogen,and that the regional magmatism and ore formation was likely caused by the closure of the Mianlue ocean and the subsequent North China-South China continent-continent collision.     

锆石U-Pb定年对大兴安岭东北部“兴华渡口群”形成时代和组成的约束

兴华渡口群等大兴安岭北部前寒武纪变质岩系的组成和演化对于确定额尔古纳和兴安地块的构造属性具有重要意义,是近年大兴安岭北部基础地质研究的热点之一。本次工作通过对黑河北部石灰窑—明智山一带的兴华渡口群二云石英片岩和"混合岩"进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年发现该变质岩系并非前寒武纪变质岩,而是由早古生代碎屑沉积岩(或变质岩)和晚古生代岩浆岩经后期构造岩浆作用改造而形成的构造杂岩。其中二云石英片岩中具有岩浆成因特征的碎屑锆石核部年龄主要存在401~427 Ma、442~448 Ma、473~517 Ma、639~714 Ma、757~818Ma、896~933 Ma和1704~1751 Ma 7个年龄组,其中473~517 Ma段碎屑锆石的峰最明显,与早古生代多宝山组岛弧火山岩等早古生代岩浆作用形成时间相一致,其他年龄组亦在区域上其他地区有报道,这表明该变质岩的原岩物源来源较广泛,不仅有元古宙岩浆岩和变质岩系,还有大量的早古生代岩浆岩,因此其原岩形成时代不应是前寒武纪,而是早古生代。根据碎屑锆石最小峰值年龄,本次工作推断该二云石英片岩原岩的最大沉积年龄应不早于416Ma,另外大量的元古宙碎屑锆石表明区域上可能存在前寒武纪变质基底。对所谓混合岩的调查发现其应为发生动力变质的糜棱岩化二长花岗岩,其中岩浆锆石(304.5±3.1)Ma的206Pb/238U加权平均年龄反映花岗岩形成于晚石炭世晚期,该期花岗岩为晚古生代兴安地块东缘花岗岩带的一部分。     

湖北随州大狼山群片岩中碎屑锆石的U-Pb年龄及其意义

湖北随州大狼山群片岩样品中锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄结果表明,锆石属于碎屑锆石,未受到后期绿片岩相变质作用的明显改造,锆石年龄代表了其原岩的年龄,是不同构造-热事件的响应。本区锆石的U-Pb年龄多集中在新元古代早中期(884～758Ma),可分为4组,反映南秦岭地区在该时期至少经历了4次构造-热事件,可能与Rodinia超大陆的聚合与裂解过程相对应。其中1颗锆石还给出了2500Ma的年龄,反映在南秦岭地区可能发生过新太古代末期至古元古代早期的构造-热事件。通过地层和锆石年代学的限定,认为大狼山群的成岩时代应为早震旦世。     

西藏南部桑日群火山岩的时代：来自晚期马门侵入体的约束

位于拉萨地块南缘的桑日群火山岩通常被认为是新特提斯洋沿拉萨地块南缘向北俯冲消减的产物,但其喷发持续时间一直没有得到有效约束。在桑日群火山岩系中识别出一套稍晚于桑日群火山岩的侵入岩脉, 脉岩中的锆石用U-Pb LA-ICPMS 法测得年龄为（93.4±1.1） Ma。据此认为桑日群火山岩的喷发时间应不晚于93.4 Ma。前人的研究表明桑日群的活动时限可以追溯到晚侏罗世-早白垩世, 因此其所代表的新特提斯洋的俯冲消减至少从晚侏罗世延续到了93.4 Ma 左右。另一方面, 这些侵入岩脉的地球化学特征明显不同于俯冲成因的桑日群弧火山岩, 如埃达克岩（麻木下组）和钙碱性的火山岩（比马组）, 而与东部朗县和里龙一带 的侵入岩非常相似, 它们很可能是板片俯冲导致的加厚下地壳部分熔融的产物。这种差异暗示在新特提斯洋 俯冲消减过程中其深部动力学环境发生了较大的改变。     

鲁西新太古代济宁群含铁岩系形成时代——SHRIMP U-Pb锆石定年

济宁群以隐伏的地质体分布于华北克拉通鲁西地区,以往被划归古元古代。近年来在济宁群的钻探和地球物理研究中,发现存在较大规模条带状硅铁建造,其形成时代引起地学界极大关注。本文对济宁群变质碎屑沉积岩和长英质火山岩进行了锆石SHRIMP年龄测定。含砾绿泥绢云千枚岩的碎屑锆石年龄主要集中在～2.7Ga,可靠的最年轻碎屑锆石年龄为2.61±0.01Ga。变质长英质火山岩岩浆锆石年龄为2.56±0.02Ga。研究表明,济宁群形成于新太古代晚期,而不是以往认为的古元古代。华北克拉通条带状铁建造主要形成于新太古代晚期。济宁群在岩石组合、变质作用方面与鞍山、冀东以及五台地区同时代含硅铁建造的表壳岩系有差别,但是与本溪南芬铁矿的岩石组合有相似之处。这些可能为我国的隐伏太古宙BIF铁矿的研究与勘探提供了重要依据。     

青海岗察岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

青海岗察岩体位于西秦岭造山带的西段,由闪长岩、花岗闪长岩、斑状花岗闪长岩体组成,各岩体虽然地质特征和岩性有所差异,但成因和形成的时间基本一致,是不同时期同一成因的产物,由早向晚由中性向酸性演化,属"I"型花岗岩系列。尽管前人对其中个别阶段岩体进行过年龄测定,但没有对多期岩体进行过系统的年代学精测。本文在运用阴极发光技术对岩体中锆石进行细致的内部结构分析的基础上,利用SHRIMP锆石U-Pb原位定年方法,系统测定了岩体中单颗粒锆石的206Pb/238U年龄,结果显示岩体经历了243.8~242Ma、238~234Ma、215Ma三个侵入阶段,是同源、不同期次岩浆脉动形成的产物。岗察岩体周边的铜、金、钨、钼、铁矿床成矿与岩体关系密切,成矿流体、成矿物质主要来源于岩浆,成矿作用与岩体的形成时间一致,形成统一的成岩成矿地质事件,与区域西秦岭-东昆仑三叠纪构造岩浆作用和成矿时代一致,构成西秦岭北缘斑岩-矽卡岩型铜-钼-金成矿系统的一部分。通过构造环境分析,得出岗察岩体产于后碰撞(晚碰撞)构造环境,由挤压向伸展转换的地球动力学背景,为西秦岭造山带与祁连造山带的碰撞拼合提供了依据。     

冀东峪耳崖和牛心山花岗岩体SHRIMP锆石U-Pb定年及其意义

侵入冀东马兰峪复背斜的前寒武岩层中的花岗岩体与区内金矿床有密切的空间关系 ,但成岩时代有争议 ,与金矿床的成因关系不明。本文采用SHRIMP定年方法对含有金矿床的峪耳岩和牛心山岩体进行了锆石U Pb年龄测定 ,获峪耳崖岩体灰白色花岗岩的2 0 6Pb 2 3 8U年龄 175± 1Ma ,肉红色花岗岩的年龄为 174± 3Ma ;牛心山花岗岩的年龄为 172± 2Ma。这 3个年龄在误差范围内可看成是同时代的产物 ,属中生代燕山期。这组年龄限定了金矿化年龄的下限 ,表明金矿化发生在中生代燕山中期后 ,但并不能精确厘定金矿化的年龄 ,因为花岗岩侵入后 ,金矿化之前 ,还有脉岩侵入 ,金矿化与花岗岩本身并无直接的成因关系。     

金沙江构造带嘎金雪山岩群玄武岩铀-铅同位素年龄

以U Pb单颗粒锆石同位素稀释法 ,测定了嘎金雪山岩群中两件玄武岩样品的同位素年龄。获得的两个下交点年龄分别为 (36 2± 8)Ma和 (396± 7)Ma ,两个上交点年龄分别为 (2 52 5± 12 )Ma和 (1387± 59)Ma。前者代表嘎金雪山岩群玄武岩的生成年龄 ,说明金沙江洋在早石炭世就已打开 ;后者代表下伏基底年龄 ,表明金沙江构造带深部可能存在具扬子古陆壳性质的中—早元古宙地层 ,从而表明金沙江洋是由扬子古陆边缘裂解而成的。     

登封地区早前寒武纪地壳演化－地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年代学制约

河南中部登封地区早前寒武纪基底主要由新太古代登封群、古元古代嵩山群和早前寒武纪花岗质岩石组成。登封群主要由斜长角闪岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩、云母石英片岩及少量磁铁石英岩（BIF）等组成,变质原岩为主要基性火山岩、中酸性火山岩和碎屑沉积岩。3个登封群变质酸性火山岩样品给出2.51～2.53 Ga岩浆锆石年龄,存在2.61～2.69 Ga残余锆石。它们高SiO2,tDM(Nd)和εNd(t)分别为2.52～2.79 Ga和0.51～4.41。嵩山群主要由石英岩和片岩组成,绿片岩相变质。嵩山群石英岩碎屑锆石年龄峰值为2.5 Ga,与华北克拉通孔兹岩系变泥沙质岩石中存在大量2.1～2.3 Ga碎屑锆石明显不同。石英岩中可靠的最年轻碎屑锆石年龄为2.45 Ga,部分碎屑锆石年龄大于2.65 Ga,最大达3.26 Ga。会善寺奥长花岗岩、大塔寺英云闪长岩、路家沟钾质花岗岩和石秤二长花岗岩形成时代分别为2.55 Ga、2.53 Ga、2.51 Ga和1.78 Ga,会善寺奥长花岗岩中存在2621～2638 Ma残余锆石,并有～2.51 Ga变质增生边存在。花岗质岩石在元素地球化学组成上存在较大变化,但具有类似Nd同位素组成,tDM(Nd)为2.60～2.80 Ga（钾质花岗岩样品除外）。根据研究,可得出如下结论和认识：1）登封群形成于新太古代末期（2.51～2.53 Ga）,与前人认识一致。2）不同类型花岗质岩石,与登封群表壳岩一道,形成于一个相对较小的时间范围（2.50～2.55 Ga）,结合岩石组合和地球化学组成特征,推测其形成与板底垫托作用有关。3）在岩石组合和形成时代等方面,五台和箕山地区花岗绿岩带与登封地区的十分类似,可能为同一大型花岗绿岩带的不同部分。4）可把嵩山群形成时代限制在2.0～2.45 Ga之间,与五台地区高凡群（2.14～2.47 Ga）或滹沱群（2.08～2.14 Ga）对比。5）石秤花岗岩是华北克拉通古元古代之后拉张构造体制下壳内岩浆作用的产物。