哀牢山古特提斯洋缝合时限：晚二叠世花岗岩类锆石U-Pb年代学与地球化学制约

金沙江-哀牢山缝合带系三江特提斯构造域东缘一条重要古特提斯缝合带,其南段哀牢山缝合带闭合的时限及其岩浆活动响应,尚缺乏精确的年代学与岩石地球化学制约。本文对出露于哀牢山缝合带北部老王寨矿区的花岗岩类进行了锆石U-Pb年代学、Hf同位素与全岩微量元素地球化学研究。2件花岗斑岩(D12-1与D13-1)²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为247.7±1.8Ma与255.0~251.7Ma,1件石英斑岩(L12-8)为255.1±3.4Ma,表明一次晚二叠世的岩浆事件。微量元素地化结果显示清晰的Rb、U、Th、Pb正异常和Ba、Sr、Ti、Nb负异常以及轻重稀土强烈分异(LREE/HREE=7.2~18.2)与负Eu异常(0.74~0.78)特征,结合前人主量元素分析表现出的过铝质与高钾钙碱质结果,认为其主体系加厚地壳的富铝沉积岩区深熔形成的S型花岗岩。花岗斑岩ε_Hf(t)值总体集中于0.8~3.3,也含有少量异常正值(7.2)和负值(-5.1和-2.9),解释其源区为亏损地幔与地壳(沉积源区特征明显)的混合。石英斑岩ε_Hf(t)值分布很窄,结果均为负值(-5.5~-2.3),认为其可能系下地壳先存弧岩浆岩源区部分熔融的结果。花岗斑岩锆石较石英斑岩锆石显示重稀土元素分馏相对显著与Ti温度计结果偏高的特征,表现出与其源区中地幔组分的涉入作用相关。总体加厚地壳背景下成生的岩浆岩涉入地幔组分,反映岩浆活动发生于哀牢山缝合带的后碰撞伸展背景。综合新近发表的俯冲型与碰撞型岩浆岩锆石U-Pb定年数据,将哀牢山缝合带闭合的时间限定在晚二叠世(~260Ma),其早于西侧昌宁-孟连洋与北段金沙江洋闭合的时限(分别为中三叠世~235Ma和早三叠世~245Ma)。     

拉萨地体锆石Hf同位素填图：对地壳性质和成矿潜力的约束

迄今对拉萨地体(尤其是北部拉萨地体)地壳性质的空间展布特征并未得到有效讨论,直接限制了对拉萨地体成矿规律和成矿潜力的总结和评价。本文收集了拉萨地体已经发表和本团队未发表的中生代-早新生代(210~40Ma)大量酸性岩浆岩的锆石Hf同位素数据,利用Surfer 10软件填制了拉萨地体锆石Hf同位素和地壳模式年龄图。本文结果进一步证实中部拉萨地体曾经是一个微陆块,南部和北部拉萨地体总体显示新生地壳特征,在北部拉萨地体日土-盐湖一带,锆石ε_Hf(t)值和地壳模式年龄与南部拉萨地体的日喀则-八一一带类似,均以高的锆石ε_Hf(t)值(因而非常明显的新生地壳)为特征。本文大量数据结合已有研究结果,表明地壳性质(新生地壳或古老成熟地壳)很可能是控制成矿作用类型的关键因素。通过与南部拉萨地体地壳性质和成矿作用类型的类比,结合北部拉萨地体目前已有矿床资料,提出日土-盐湖一带可能是北部拉萨地体最有潜力的Cu-Au成矿地带。     

藏北聂荣微陆块的构造亲缘性--来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及Hf同位素的制约

聂荣微陆块位于安多与那曲之间,呈眼球状透镜体近东西向夹持于班公湖-怒江缝合带之中。聂荣微陆块主体由前寒武系结晶基底、古生代地层及中生代花岗岩岩基组成。为了更好地认识聂荣微陆块新元古代的岩浆事件,并对其构造演化进行约束,分析了基底岩石片麻岩的地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及锆石原位Hf同位素。3件片麻岩样品的野外产状、矿物组成、结构特征及全岩地球化学特征均表明片麻岩原岩为中酸性侵入岩;样品锆石微量元素示踪、成因分析研究表明,锆石具有岩浆锆石的典型特征;锆石U-Pb年龄在820~843Ma之间,代表了片麻岩原岩的时代。片麻岩的锆石饱和温度估算结果显示,岩体岩浆源区的初始温度为794~856℃。锆石εHf（t）值变化范围较小,介于-0.8~0.5之间,平均值为0.3;二阶段模式年龄TDM2为1.58~1.96Ga。结合区域资料,安多片麻岩原岩形成的大地构造背景与裂解拉张的环境密切相关,初步认为微陆块上发育的新元古代岩浆事件是罗迪尼亚大陆全球裂解事件的产物,并可能与扬子板块边缘的裂解事件相关。     

超高压榴辉岩金红石中高场强元素变化的控制因素及其地球动力学意义

利用LA-ICP-MS对CCSD-MH超高压榴辉岩中金红石进行了详细的原位微区微量元素组成分析.金红石中高场强元素Nb和Ta含量主要受全岩Nb、Ta和TiO₂含量控制, Zr、Hf含量比较稳定基本不受全岩含量影响.粒间金红石中, 同一颗粒金红石核部Zr含量系统高于边部, 而边部则出现了明显的Pb和Sr富集特征.CCSD-MH榴辉岩中金红石与全岩的Nb/Ta比值呈现明显的不一致性.全岩Nb/Ta比值明显低于金红石且与全岩TiO₂含量负相关, 而金红石的Nb/Ta比值与全岩Nb、Ta含量和Nb/Ta比值没有明显的相关关系.金红石和全岩之间非完全耦合的Nb/Ta组成表明, 金红石并非形成于原岩的结晶过程中而是在超高压变质作用过程中形成, 尽管金红石是榴辉岩中Nb、Ta含量的主要载体矿物, 但金红石的Nb/Ta比值并不一定能完全代表全岩的特征, 而与全岩Nb、Ta和TiO₂的含量有关.粒间金红石核部Zr含量所记录的温度与粒径之间具有明显的正相关性, 反映金红石中的Zr在其形成后没有封闭.粒间金红石所表现出的明显的边部富集Pb和Sr的特征, 反映了后期流体活动对金红石组成的影响.这些研究结果为金红石中Zr在高温下的扩散作用和后期流体活动的影响提供了重要证据, 这可能是利用金红石Zr含量地质温度计计算的苏鲁-大别榴辉岩变质温度(598~827℃) 偏低的主要原因.      

地幔橄榄岩中碳酸盐熔体交代作用及其鉴定特征

碳酸盐熔体交代作用是指在地幔碳酸盐熔体与橄榄岩之间的相互作用,是改造地幔的重要方式之一.碳酸盐熔体交代会显著改变地幔橄榄岩的岩石学和地球化学特征.首先,碳酸盐熔体交代作用会改变地幔橄榄岩中的矿物组成和比例.尽管碳酸盐熔体与橄榄岩的反应结果受控于初始反应物成分和反应的温压条件,但多数反应会导致橄榄岩中辉石的比例增加,而且有时还会出现磷灰石、独居石等副矿物.另外,在有些受碳酸盐熔体交代显著的橄榄岩的矿物中不仅可发现大量CO₂流体包裹体和碳酸盐熔体包裹体,也会出现特殊的反应边结构和熔体囊.其次,碳酸盐熔体在改造地幔橄榄岩过程中,会在地幔矿物中留下明显的地球化学指纹.在主量元素特征上,受到碳酸盐熔体交代的橄榄岩中的单斜辉石往往具有偏高的Mg#和Ca/Al比值（>5）;而在微量元素组成特征上的变化更为显著,包括单斜辉石具有高的（La/Yb）_N、Eu/Ti、Zr/Hf、Y/Ho比值,并显著亏损HFSE等.另外,值得注意的是,碳酸盐熔体与地幔橄榄岩反应的程度不同也会导致这些地球化学特征存在差异,因此在判别碳酸盐熔体交代作用时要采用岩石学和地球化学特征相结合,多方面对比分析.对于引起地幔碳酸盐熔体交代作用的交代介质来源的识别主要用Mg-Zn-Ca-Sr等多种同位素体系进行示踪研究,尤其是近年来微区Sr同位素分析方法的建立为地幔碳酸盐熔体交代作用研究提供了重要手段.      

西藏拉萨地块南缘晚白垩世镁铁质岩浆作用的年代学、地球化学及意义

镁铁质岩石所反映出的壳幔作用信息可以为地壳增生发生的时间和方式提供可靠的证据。本文报道了南部拉萨地块东段朗县至米林之间晚白垩世镁铁质岩石的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素数据。锆石U-Pb定年结果表明,角闪辉长岩侵位于98~88Ma,高Al₂O₃(17.25%~19.46%),低MgO含量(3.89%~5.07%)及Mg^#(44~50),与高铝玄武岩特征相似,属于中钾钙碱性岩石,富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),铕异常不明显(δEu=0.82~1.06),(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.70427,ε_Nd(t)值为3.0,具有高且正的锆石ε_Hf(t)值(+11.8~+17.2)。这些晚白垩世镁铁质岩石可能是来自俯冲板片的沉积物熔体交代地幔楔物质发生部分熔融并经历一定程度镁铁质矿物分离结晶作用产物。     

腾冲地块内早印支期构造事件的厘定：来自那邦闪长岩锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素证据

腾冲地块是青藏高原东南缘的重要组成部分,在大地构造位置上与拉萨地块相对应.近年来,松多榴辉岩带的发现揭示拉萨地块内存在晚二叠-早三叠世的俯冲-碰撞事件,与其相对应的腾冲地块是否也经历了相应的构造事件随之成为人们关注的热点.早印支期那邦闪长岩为偏铝质、富钾、钙碱性岩浆岩.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明闪长岩侵位于(245.0±2.9)Ma.锆石εHf(t)值变化于+7.8～+14.9,在εHf(t)-U-Pb年龄图解上所有样品都落在球粒陨石线和亏损地幔线之间、较小的单阶段模式年龄和地壳模式年龄,在Th/Yb-Ba/La图解上分布于俯冲板片流体区和Yb/Hf(＜1.2)比值,以及较高的Mg#值和Th、U负异常,说明其来源于幔源物质部分熔融,并有部分壳源物质加入的混合岩浆.LREE和LILE强烈富集、Th、U、Nb、Ta、Ti明显负异常,以及La/Yb-Sc/Ni和La/Yb-Th/Yb构造环境判别图解揭示其岛弧型岩浆岩的性质.形成时代与松多榴辉岩带相近、形成于俯冲-碰撞构造环境及腾冲地块内存在类似于拉萨地块内缺失晚二叠-早三叠世地层的区域性角度不整合,说明腾冲地块内也存在与拉萨地块和澳大利亚陆块北部边缘发生俯冲-碰撞相对应的构造事件,早印支期那邦闪长岩是腾冲地块内对这一事件的响应.     

扬子克拉通早奥陶世古海水地球化学特征: 来自牙形石微量元素的证据

利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱 (LA- ICPMS)对扬子克拉通宜昌三峡地区早奥陶世不同时期海相碳酸盐岩地层中的牙形石个体进行了原位分析,并与已发表的世界其他地区古海水的稀土元素 (REE)组成进行了比较,利用 REE和微量元素组成、δ Ce和 Sm/Nd比值等地球化学指标恢复了该时期古海水的地球化学性质.结果表明,该区早奥陶世牙形石的 REE和微量元素地球化学异常与海平面的升降、古环境的变化有关联,与已有的古生物地层、古地理研究结果一致.因此,牙形石的 REE和微量元素地球化学特征可以在古环境再造过程中发挥重要的作用.     

《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》导航

《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》（ISSN 0267-9477）,简称《JAAS》,创刊于1986年,由英国皇家化学会（Royal Society of Chemistry）出版,现为月刊,2012年SCI影响因子为3.22。目前,我国的中国地质大学（武汉）高山院士是该刊副主编,厦门大学杭纬教授和四川大学侯贤灯教授是编委。