北秦岭新元古代后碰撞花岗岩的确定及其构造意义

应用LA ICPMS获得北秦岭蔡凹花岗岩体锆石U Pb年龄 ( 889± 1 0 )Ma ,代表岩体的形成时代。该岩体富集LILE、贫化HFSE ,显示活动陆缘俯冲带I型花岗岩体地球化学特征。同时岩体又具有富铝、高钾和锶、明显亏损Nb、Ti、P等元素的大陆造山带后碰撞演化阶段花岗岩特征。根据区域构造资料并结合岩体的变形特征分析 ,蔡凹岩体为碰撞造山过程地壳增厚背景下 ,在后碰撞拉张阶段由卷入有消减带物质的下部地壳部分熔融所形成 ,指示了秦岭在该时期已进入由主碰撞挤压转向后碰撞伸展演化阶段 ,为进一步精细确定北秦岭新元古代陆块汇聚碰撞造山过程提供了新的依据     

基于多接收稀有气体质谱Argus Ⅵ的激光40Ar-39Ar测年方法及其地质应用

单接收稀有气体质谱仪由于效率、测试精度相对较低,制约了高精度40Ar-39Ar测年的进一步发展.近年来,新一代多接收稀有气体质谱仪在高精度40Ar-39Ar测年中显示出巨大的优势和潜力,并得到了日益广泛的应用.简要介绍了基于多接收稀有气体质谱仪Argus Ⅵ的激光全熔/阶段加热40Ar-39Ar测年实验技术,并对空气氩同位素、标准样品FCs和YBCs以及东昆仑开木其花岗岩体钾长石样品开展了测试研究.结果显示,连续4个月326次循环测试得到的空气氩同位素比值及对应的质量歧视因子（MDF）十分一致,显示了仪器系统良好的稳定性;FCs与YBCs单颗粒全熔“模式年龄”结果表明,仪器在单颗粒、微量样品测试中具有良好的测试精度,“模式年龄”精度可以达到1‰以下（不含衰变常数及标准样品年龄误差）;FCs的单颗粒全熔测试获得的J值及F值（40Ar*/39Ar_K）与萨尔茨堡大学ARGONAUT实验室结果具有相同的变化趋势,均反映了捷克LVR-15反应堆中子通量的梯度变化;对YBCs单颗粒全熔测试获得YBCs与FCs之间的内部校正系数R_FCsYBCs=1.045 304±0.000 752（1σ）,YBCs单颗粒全熔年龄为29.280±0.086（1σ）,与前人结果在误差范围内一致.对东昆仑开木其花岗岩钾长石激光阶段加热测试,得到其坪年龄为229.9±0.2 Ma（1σ,MSWD=1.59）,反等时线年龄为229.8±0.4 Ma（1σ,MSWD=1.71）.综合区域内已有锆石U-Pb年代学及黑云母、钾长石40Ar-39Ar年代学研究成果,认为开木其岩体钾长石40Ar-39Ar年龄反映了东昆仑晚三叠世的一次快速冷却-剥露过程.      

桂北新元古代强过铝花岗岩的成因：锆石年代学和Hf同位素制约

处于江南造山带的西端的桂北发育有大量前寒武纪火成岩,其中,强过铝花岗岩所占面积大于90%,镁铁-超镁铁质岩大约为8%。强过铝的花岗岩在地球化学特征上可分为花岗闪长岩和花岗岩两种类型。一些学者认为它们的形成与(超级)地幔柱活动和Rodinia超大陆的裂解有关。本文对桂北地区的花岗岩进行了La-ICP-MS锆石U-Pb年代学和La-MC-ICP- MS锆石Hf同位素研究,寨滚、本洞、峒马、三防和田朋岩体的形成年龄分别为835．8±2．5 Ma,822．7±3．8 Ma,824±13 Ma,804．3±5．2 Ma和794．2±8．1 Ma。定年结果表明,地球化学特征不同的两类花岗岩成岩年龄也不相同：花岗闪长岩的年龄为835～820 Ma,花岗岩则形成于810～800 Ma期间。锆石核部8个分析点和捕获锆石2个分析点给出了870 Ma到950 Ma的新元古代早期年龄值,可能记录了本区与江南造山带东部对应的950～870 Ma期间俯冲或碰撞导致的岩浆事件。本洞、三防和田朋岩体锆石的(~(196)Hf/~(177)Hf)_i比值分别为0．282176±0．000021、0．282149±0．000021和0．282175±0．000030。其ε(?)(t)值、Hf模式年龄与它们的ε_(Nd)(t)值、Nd模式年龄所展现出来的特征一致,表明桂北强过铝花岗岩主要是由基底沉积岩系部分熔融形成的,花岗闪长岩的源区有相对更多的幔源镁铁质组分。桂北这些花岗岩的年龄揭示了一个大约35Ma的岩浆事件,其形成不能用岩浆活动周期短(通常为1～5Ma)的地幔柱模型解释。这些花岗岩在构造判别图解中也位于碰撞和后碰撞区,形成于扬子和华夏板块间的碰撞高峰(约870Ma)之后,应属后碰撞花岗岩类。在俯冲板片折断和岩石圈拆沉之后,深部地幔的上涌和所伴随的拉张作用可能会导致基底岩石部分熔融产生了这些强过铝花岗岩。     

陇山杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

陇山杂岩位于华北克拉通西南缘,构造位置与小秦岭地区遥相呼应,主要为一套中、深变质的火山-侵入岩和碎屑岩系正变质花岗质片麻岩具有高SiO2,Al2O3,高Na2O/K2O(>2.0)以及Sr/Y(>20)和La/Yb(N)(>10)特征,与太古代TTG岩套(奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩)的地化特征相似,是陇山杂岩内部首次发现并报道的TTG质片麻岩系露头;LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示三组峰值年龄:1.90Ga(1.90-1.95Ga)、2.35Ga(2.35-2.40Ga)和2.50Ga(2.45-2.50Ga)1.90Ga的Th/U为0-0.08,2.35Ga和2.50Ga的Th/U几乎都大于0.1,指示陇山杂岩经历了1.9Ga透入性的变质事件、2.35Ga和2.50Ga岩浆事件,2.50Ga代表了英云闪长岩的形成时限本文地球化学以及年代学研究结果与华北克拉通内部记录一致。陇山杂岩与太华杂岩、涑水杂岩和登封杂岩等共同构成了华北地块南缘基底岩系的出露带,广泛且强烈的1.9Ga变质年龄记录显示本地区也可能受到了早元古代前Rodinia超大陆的影响     

北京昌平地区基底片麻岩和中-新元古代盖层锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究及其地质意义

本文通过对北京昌平地区燕辽裂陷槽内出露的基底密云群片麻岩及其上覆沉积盖层底部长城系常州沟组和顶部青白口系长龙山组砂岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素组成的研究,对华北克拉通新太古代-元古宙期间的沉积与地壳演化进行探讨.锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明,密云群含辉石角闪斜长片麻岩的原岩形...     

西藏恰功铁矿二长花岗斑岩锆石的U-Pb年代学与地球化学特征及意义

恰功矽卡岩型Fe(Cu)-PbZn(Ag)矿床的形成与二长花岗斑岩关系密切。该矿床与查藏措、斯弄多、加多捕勒、青都、那扎等矿床已初步在冈底斯中段勾勒出1条矽卡岩成矿带,但目前对这些矿床的研究还较少。本文对发育于西藏恰功矿区南部的2种斑岩的锆石采用CL和LA-ICP-MS进行了成因矿物学和微区微量元素及U-Pb年代学研究,获得石英斑岩的侵位时代为66.83±0.72Ma (MSWD=2.4,n=9),与成矿关系最为密切的二长花岗斑岩侵位时代为67.42±0.80Ma (MSWD=3.8,n=15)。2种斑岩锆石的U/Yb-Hf及U/Yb-Y在微量元素图解中均显示结晶于陆壳环境。二长花岗斑岩中锆石的矿物结构和Zr/Hf、Th/U、Nb/Ta、Nd/Yb值等微量元素特征和根据Ti含量估算的T_Tiz显示,其是源于上地幔基性岩浆脉动上涌过程中同化、混合地壳物质后形成的岩浆熔体,伴随围岩压力降低在上侵过程中结晶、分异,最终于近地表冷却形成的。这些结果暗示恰功矿床的形成与印亚陆陆初始碰撞时回卷的新特提斯洋壳撕裂诱发的壳幔混源岩浆活动有关,代表了一种尚未充分认识的陆陆初始碰撞阶段壳幔混源岩浆活动有关的成矿作用。在冈底斯中段中北部针对该时代矿床的勘查工作有一定的找矿潜力。     

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱准确测定锆石中钛的含量

外标物质及内标元素的选择是激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)准确测定元素含量的关键因素之一。文章选用玻璃标准参考物质NIST 610、GSE-1G、BHVO-2G、BCR-2G、ATHO-G、KL2-G和T1-G作为外标,Si或Zr作为内标,对锆石M257中的Ti进行LA-ICP-MS微区原位测定。结果显示,选择Si或Zr作内标,采用BCR-2G、ATHO-G、KL2-G和T1-G作外标时,Ti含量测定值与参考值之间差异均较大,因此它们不适合作外标物质。采用BHVO-2G作外标和Si作内标,NIST 610作外标和Zr作内标,Ti含量测定值与参考值之间的差异均小于4%,因此BHVO-2G和NIST 610可有条件地作为外标物质。选择Si还是Zr作内标,GSE-1G作外标时,Ti含量的测定值与参考值之间的差异均小于3%,说明GSE-1G是较为合适的外标物质。选用GSE-1G作为外标,Si作内标,对5个标准锆石中的Ti含量进行了测定,结果显示,Ti元素在锆石91500中分布不均匀,而在锆石GJ-1、M257、PENGLAI和MUDTANK中分布均匀。在Ti元素分布均匀的GJ-1、M257、PENGLAI和MUDTANK等4个锆石中,由于Ti的含量均小于5μg/g,不适合作为锆石中Ti元素测定用的外标物质,但可作为测定时的质量监控样品。     

南秦岭城口火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学研究

南秦岭大巴山城口断裂带出露一套玄武安山岩、安山岩组合,火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测试结果为716±4Ma,表明其为新元古代岩浆产物;岩石地球化学研究表明火山岩富集轻稀土元素,原始地幔标准化微量元素蛛网图显示以富集大离子亲石元素Cs、Ba、Th、U及高场强元素分异为特征,Nb、Ta强烈亏损以及低的Ti(Ti O_20.85%)含量,与典型的岛弧火山岩相似;微量元素La/Nb、Th/Yb及Hf/Ta比值特征也显示岛弧岩浆属性,相对高的Zr/Y、Ta/Yb和低的Zr/Nb比值区别于大洋岛弧火山岩,具有明显的大陆亲缘性,表明城口火山岩形成于陆缘岛弧环境。综合已有的地质、地球化学及同位素年代学研究表明新元古代晚期扬子板块北缘及南秦岭地区为一活动陆缘岩浆杂岩弧,暗示中国华南板块很可能位于Rodinia超大陆的边缘部位。     

朝鲜平南盆地祥原超群的沉积时代与拉伸纪早期碳同位素负漂移

朝鲜平南盆地与东华北克拉通(中朝克拉通)中新元古代盆地的对比存在争议,准确厘定相关沉积建造的沉积时限是解决这些争议的关键。朝鲜平南盆地的地层主体为祥原超群,从下往上依次为直岘群、祠堂隅群、默川群、灭恶山群和燕滩群。直岘群是祥原超群的最下部层位,大部分由陆源碎屑岩组成。从平南盆地"北部型"和"南部型"直岘群碎屑岩中分选锆石,测得LA-ICP-MS U-Pb年龄,限定祥原超群沉积时代晚于1100Ma,并且得出所谓的"北部型"和"南部型"地层没有时代和物源差异。鉴于默川群的基性岩床时代为~900Ma,祥原超群的沉积时代为新元古代早期(1000~900Ma),燕滩群的时代可能稍晚。这说明平南盆地与华北徐淮盆地和旅大盆地等同时。祥原超群碳酸盐岩样品的δ~(13)C值数据表明,默川群时期碳同位素发生了负漂移(δ~(13)C值为-6‰~-5‰)。鉴于侵入到默川群的基性岩床的时代为~900Ma,我们认为该碳同位素(δ~(13)C值)负漂移略早于~900Ma,可能与同一时期的岩浆活动有关。     

斯里兰卡地质演化研究的进展与评述:岩石组合、变质演化及其与冈瓦纳大陆的关系

地球表生环境的演变及生命演化过程,与地球构造过程密切相关,新元古代-寒武纪时期的冈瓦纳大陆汇聚过程见证了一系列剧变。东非造山带(ca. 650～620Ma)和Kuunga造山带(ca. 600～500Ma)是冈瓦纳大陆块体汇聚过程中形成的两条主要造山带,二者在斯里兰卡所在的区域十字交叉。因此斯里兰卡地质演化历史的准确梳理,对理解新元古代时期全球构造过程的重要意义不言而喻。斯里兰卡的四个前寒武纪地质体(Wanni、Kadugannawa、Highland和Vijayan杂岩地体)中,中部的Highland杂岩地体最古老(ca. 2000～1800Ma)、变质程度最高(普遍麻粒岩相,局部为超高温麻粒岩相),其余三个地质体主要岩石的形成时代为中元古代晚期-新元古代(ca. 1100～700Ma),岩石记录的变质级别略低于Highland地体,为角闪岩相-麻粒岩相。现有研究表明斯里兰卡几个地质体在新元古代-寒武纪时期(ca. 610～500Ma)的变质作用记录最为显著,并伴随有广泛的陆壳重熔再造。该构造热事件晚于东非造山带的变质时代(ca. 650～620Ma),与Kuunga造山带活动时间(ca. 600～500Ma)吻合度较高,这与前人提出的莫桑比克缝合带(东非造山带)穿过斯里兰卡的认识相矛盾。斯里兰卡的高级变质作用究竟是单次造山作用的结果,还是代表了两期造山事件的叠加效应,目前尚无定论。高温-超高温变质作用是斯里兰卡前寒武纪基底岩系的显著特征,其中超高温麻粒岩具有假蓝宝石+石英、紫苏辉石(Al_2O_3含量可达～13%)+夕线石、尖晶石+石英等的矿物组合,不同研究者给出超高温峰期变质温度在950～1150℃的范围内,峰期变质压力在10～16kbar的范围内,多显示顺时针演化P-T轨迹。斯里兰卡中东部地区的基性麻粒岩,发育由斜方辉石+斜长石、角闪石+斜长石或单斜辉石+斜长石组成的环绕石榴石的蠕虫状后成合晶结构,指示近等温降压的P-T演化样式,以及峰期变质作用之后地体相对快速抬升的演化过程。紫苏花岗岩在斯里兰卡不同地体中都很常见,与所有的高级变质岩(如泥质、基性麻粒岩和钙硅酸盐岩等)密切伴生,是研究斯里兰卡地质演化不可忽视的岩石类型。紫苏花岗岩的原岩成因较为复杂,其最古老部分的形成时代可能为太古宙或古元古代(～1850Ma),但是没有很好的年代学限定。部分紫苏花岗岩原岩时代为ca. 1100～750Ma,具有钙碱性弧岩浆的地球化学特征,并记录ca. 580～500Ma的变质作用,还有一部分紫苏花岗岩时代与区域麻粒岩相变质作用的峰期时代相当,为ca. 580～550Ma。在一些地区的角闪片麻岩中,还可以观察到补丁状分布的初始紫苏花岗岩,其形成时代多被认为晚于峰期麻粒岩相变质时代。斯里兰卡四个前寒武纪地质体在岩石组合、变质级别、地质年代学格架等方面的差异被普遍认同,暗示这些地质体具有不同的演化历史。但是斯里兰卡不同地质体的汇聚过程是否对应于莫桑比克洋的闭合,以及Kuunga造山带如何改造斯里兰卡的基底岩石,目前并不清楚。本文综述了前人发表的研究结果,主要从斯里兰卡不同地质体岩石组合、高温-超高温变质作用(Highland地体)、变质地质年代学及其对冈瓦纳大陆重建的启示等几个方面,对斯里兰卡地质演化研究进行归纳和小结。在此基础上提出,在斯里兰卡基底构造框架、新元古代晚期-寒武纪高温-超高温变质作用、紫苏花岗岩成因、地质演化的年代学格架、斯里兰卡在冈瓦纳大陆重建中的位置和作用、下地壳热状态和热源机制等诸多方面,还存在问题和争议,是值得未来开展深入研究的方向。