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。     

新疆巴尔鲁克地区石屋岩体的成因:锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素制约

新疆巴尔鲁克地区石屋岩体主要由石英闪长玢岩、石英闪长岩组成。本文通过锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素等研究,探讨其构造背景、岩石成因和成矿意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明:石屋石英闪长玢岩的成岩年龄为322.1±1.5Ma,石英闪长岩的形成年龄为322.4±1.5Ma,二者形成时代为晚石炭世。石屋石英闪长玢岩和石英闪长岩地球化学特征相似,Mg~#为32.4~57.2,轻重稀土分馏较明显且富集轻稀土((La/Yb)N=2.36~6.04),Eu异常不明显,相对富集LILEs等,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素。Sr-Nd-Pb-Hf同位素显示:样品具有低的ISr值(0.7036~0.7045),正εNd(t)值(+4.61~+7.03),年轻的tDM1年龄(0.59~0.78Ga),初始铅同位素比值为(~(206)Pb/~(204)Pb)i=18.173~18.450,(~(207)Pb/~(204)Pb)i=15.542~15.562,(~(208)Pb/~(204)Pb)i=37.830~38.036,锆石εHf(t)值为+4.5~+15.3,t_(DM2)=0.36~0.62Ga。综合石屋岩体的地质、地球化学和年代学特征,认为石英闪长玢岩和石英闪长岩源区相同,它们均形成于晚石炭世早期俯冲背景下的岛弧环境,可能是在亏损玄武质岩浆(俯冲板片脱水交代地幔楔产生的上涌岩浆)底侵作用下,新生地壳发生部分熔融,并有部分玄武质岩浆加入,发生混合、侵位的产物。石屋岩体的形成环境及其岩浆演化过程可能有利于区内斑岩型铜矿化,其含矿性值得做进一步评价。     

西藏吉隆-沃马盆地龙骨沟剖面古地磁年代学及喜马拉雅山抬升记录

研究了西藏吉隆—沃马盆地龙骨沟剖面新近纪沉积环境,作了古地磁年代学研究,认为喜马拉雅山北坡新生代断陷盆地发育始于7.2MaB.P., 3.2MaB.P.湖盆萎缩消亡,标志着喜马拉雅山地区在7.2MaB.P.和3.2MaB.P.发生过强烈的隆升事件.沃马盆地龙骨沟剖面所含三趾马动物群化石层年龄大约为7.0～6.7MaB.P.,隐示着此时青藏地区三趾马生活区与当时的华北平原三趾马生活区有着大体相当的地理、气候环境.之后由于喜马拉雅山持续抬升,断陷盆地下沉,并在5.9～3.6MaB.P.期间湖盆面积最为广阔.青藏高原抬升而华北平原沉降, 中国西部地区地形高于东部,东西部气候环境发生重大差异.3.6MaB.P.由于青藏地区持续强烈隆升,西部地区河流切穿古老湖盆,3.20MaB.P.吉隆—沃马湖盆萎缩,于1.7MaB.P.逐渐消失,进入侵蚀切割阶段.     

黄土高原北部晚新近纪“吴起古湖”的古地磁年代学与古环境记录

晚新近纪以来中国北方堆积的风成红粘土-黄土序列是古气候信息的良好载体, 在黄土高原北部的吴起地区存在一套湖相沉积物, 层位上介于第四纪黄土与晚新近纪红粘土之间, 但该古湖存在的具体时限尚不清楚. 我们利用岩石磁学及古地磁年代学方法并结合多种气候指标对代表“吴起古湖”的土佛寺剖面进行了初步研究, 结果表明湖相沉积物中特征剩磁的载体主要为磁铁矿和赤铁矿, 在此基础上得到的磁极性序列能很好地与国际地磁极性年表对比, 剖面起始于4.28 Ma B. P.左右, 湖相沉积层起始于3.0 Ma B. P.左右, 结束于1.2 Ma B. P.左右. 岩性、磁化率、粒度和沉积速率变化均反映出这一时期该地区环境变化的总体趋势是由暖湿向冷干发展, 期间“吴起古湖”的演化大致经历了三个阶段: 3.0~2.5 Ma B. P.为古湖形成时期, 水体相对较深; 2.50～2.05 Ma B. P.期间受古气候变化的影响湖水明显变浅; 2.05~1.20 Ma B. P.时古湖中仍有一定量的水体存在, 但随后逐步缩小并最终消亡. 该地区气候条件在1.2 Ma B. P.左右的恶化是导致吴起古湖消亡的主要因素, 区域构造活动引起的北洛河溯源侵蚀并切穿湖盆可能也是原因之一.     

南秦岭地体东江口花岗岩及其基性包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

东江口花岗岩体位于商丹与勉略缝合带之间的南秦岭中部,其中存在大量基性暗色微粒包体.锆石的LA-MCICPMS联机U-Pb年代学分析表明,东江口岩体的形成年龄为223Ma,其包体锆石的结晶年龄为222Ma,与寄主岩体大致同时形成,指示秦岭造山带印支晚期岩石圈构造体制属性从挤压.伸展转变发生在220Ma左右.锆石的Lu-Hf同位素原位分析结果表明,南秦岭晚三叠纪花岗岩是壳幔混合作用的产物,亏损的幔源岩浆与南秦岭(或扬子)的基底地壳物质可能为南秦岭地区晚三叠纪花岗岩的源区物质,它们的形成起因于秦岭造山带在主造山期后发生的岩石圈拆沉作用.大约220Ma开始,南秦岭岩石圈构造应力性质从挤压向伸展构造体制转变,岩石圈发生拆沉作用,地幔软流圈物质上涌并底侵于下地壳,诱发下地壳物质的部分熔融,当岩浆沿构造薄弱带上升过程中,幔源岩浆与寄主岩浆发生成份的交换,两种岩浆混合过程中不完全混溶,最终形成寄主岩体和暗色基性微粒包体.     

193 nm ArF准分子激光剥蚀等离子体质谱法测定熔融玻璃中微量铌和钽

建立了一种利用193 nm ArF准分子激光剥蚀-等离子体质谱法直接测定岩石熔融玻璃中Nb和Ta的分析方法。采用常规的碱熔法熔融样品,以29Si为内标、玻璃标准参考物质NIST SRM612为外标进行测定,方法的检出限分别为Nb0.003μg/g和Ta0.006μg/g(n=10)。分析4个不同的地质标准参考物质结果表明,Nb和Ta测定结果的相对误差(RE)和精密度(RSD,n=11)均低于10%。     

新疆谢米斯台布拉特矿化次火山岩的年代学、地球化学特征及其地质、成矿意义

布拉特矿化次火山岩出露于谢米斯台中部,岩性主要为英安斑岩和流纹斑岩。本文通过锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素等研究,探讨其形成的构造环境、成因及成矿意义。结果表明,英安斑岩形成年龄为434.9±2.3Ma,属高钾钙碱性-钾玄岩系列准铝质-强过铝质岩石;岩石稀土总量中等(∑REE=97.9×10~(-6)～107×10~(-6)),富集轻稀土且轻重稀土分异明显((La/Yb)_N=7.93～9.95),具较弱铕负异常(δEu=0.78～0.90),相对富集Rb、Th、U、K等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等元素;岩石具有低的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值(0.7036～0.7043)和正的ε_(Nd)(t)值(+2.64～+5.01),t_(DM1)(Nd)=750～930Ma。流纹斑岩形成年龄为423.2±0.9Ma,属高钾钙碱性-钾玄岩系列准铝质-强过铝质岩石;稀土总量中等(∑REE=65.3×10~(-6)～127×10~(-6)),富集轻稀土且轻重稀土分异明显((La/Yb)_N=6.82～8.24),具较强铕负异常(δEu=0.51～0.71),相对富集Rb、Th、U、K等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等元素;岩石具有低的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值(0.7022～0.7038)和正的ε_(Nd)(t)值(+2.86～+5.78),t_(DM1)(Nd)=680～940Ma;锆石ε_(Hf)(t)=+9.8～+14.9,t_(DM2)(Hf)=456～783Ma。综合研究表明,布拉特矿化英安斑岩和流纹斑岩是不同岩浆演化结晶的产物,二者都形成于活动大陆边缘弧环境,可能是新生下地壳部分熔融形成的花岗质岩浆与部分源自地幔楔的玄武质岩浆发生混合、向上运移、冷凝结晶的产物。较晚形成的流纹斑岩岩浆形成过程中新生下地壳部分熔融的比例有所降低,熔出的岩浆相对更偏酸性;谢米斯台地区以志留纪-早泥盆世火山岩、次火山岩和中酸性侵入体为代表的岩浆岩带为一个主体形成于早古生代的陆缘弧岩浆岩带,是形成和寻找斑岩型铜矿的有利地区。