白云鄂博地区早前寒武纪基底岩浆作用和变质作用: 锆石SHRIMP U-Pb定年和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析

白云鄂博位于华北克拉通北缘,是阴山地块的重要组成部分。本文对该区变质基底的5个花岗质岩石样品进行了锆石SHRIMP U-Pb定年,获得了2.63Ga和1.89~2.20Ga的岩浆锆石年龄以及2.47~2.51Ga和1.86~1.94Ga的变质锆石年龄。新太古代早期片麻状英云闪长岩的岩浆锆石ε_Hf（t）值和t_DM2（CC）（Hf）年龄分别为3.57~8.36和2.59~2.88Ga,古元古代中晚期花岗质岩石的岩浆锆石ε_Hf（t）值和t_DM2（CC）（Hf）年龄分别为-17.20~8.58和2.11~3.70Ga。变质锆石与岩浆锆石具有类似的Hf同位素组成。结合前人研究成果,表明：白云鄂博地区存在新太古代早期到古元古代晚期岩浆作用;在每一岩浆作用过程中,地幔添加和壳内再循环都起了重要作用;白云鄂博地区变质基底经历了新太古代晚期-古元古代早期和古元古代晚期构造热事件;阴山地块与南侧孔兹岩带具有类似的早前寒武纪地质演化历史。

     

华北克拉通大青山地区古元古代晚期钾长伟晶岩脉SHRIMP锆石U-Pb定年和Hf同位素组成

报道了华北克拉通大青山地区哈德门沟钾长伟晶岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成。钾长伟晶岩脉广泛分布,不定向切割早期地质体。部分钾长石具出溶结构,利用三元长石温度计获得其形成温度为750～800℃。锆石粒度粗大,大多呈等轴状,锆石的阴极发图像中部具板状环带或扇形结构,边部出现振荡环带。SHRIMP锆石U-Pb定年,数据点位于谐和线上,207Pb/206Pb年龄加权平均值为1841Ma±9Ma(MSWD=1.5)。锆石的εHf(t)和tDM1(Hf)分别为-10.4～-6.6和2498～2648Ma。结合其它资料,可得出如下结论:①大青山地区至少在1.84Ga已进入伸展体制;②钾长伟晶岩脉形成于高温条件;③钾长伟晶岩脉的物质来自该区早前寒武纪变质基底。     

华北克拉通古元古代中期伸展体制新证据:鞍山-弓长岭地区变质辉长岩的锆石SHRIM PU-Pb定年和全岩地球化学

本文报道了华北克拉通鞍山-弓长岭地区古元古代中期变质辉长岩的锆石定年结果和地球化学组成。根据地球化学组成特征,可把变质辉长岩划分为两种类型。类型1变质辉长岩低MgO高FeOT,稀土总量高(TREE=107.5×10-6～114.0×10-6),轻重稀土分离不强((La/Yb)N=2.6～2.7),高场强元素Nb、P、Ti无明显亏损,相容元素Cr强烈亏损。类型2变质辉长岩高SiO2低FeOT,轻重稀土分离更强((La/Yb)N=6.8),高场强元素Nb和相容元素Cr存在一定程度的亏损。类型1变质辉长岩的斜锆石和岩浆锆石SHRIMP U-Pb定年,年龄为2110±31Ma,捕获锆石年龄为～2.95Ga。研究表明,类型1辉长岩是偏超基性-基性岩浆在深部岩浆房停留较长时间经历强烈结晶分异的产物。支持了华北克拉通在古元古代中期处于伸展体制构造环境的认识。     

华北克拉通北缘白云鄂博群和腮林忽洞群底部碎屑锆石U-Pb定年、Hf同位素分析及其地质意义

白云鄂博群位于华北克拉通北缘,由于赋存超大型REE-Nb-Fe矿而受到广泛关注。白云鄂博群形成时代有中元古代、古生代等不同认识。腮林忽洞群位于白云鄂博群的南部,与白云鄂博群的关系也有不同认识。本文报道了白云鄂博群和腮林忽洞群底部中-粗粒砂岩的碎屑锆石SHRIMP U-Pb年龄和LA-ICPMS Hf同位素组成。两个岩群碎屑沉积岩的碎屑锆石在形态和内部结构上类似,按结构特征可分为继承或捕获锆石、岩浆锆石、变质锆石和重结晶锆石等不同类型。年龄都主要分布在1.8~2.1Ga之间和2.4~2.7Ga之间,尽管年龄峰值存在一定区别。它们的Hf同位素组成也类似,εHf(t)和tDM2(Hf)变化范围分别主要在约-6.0~6.0之间和2550~2950Ma之间。结合前人研究,可得出如下结论:白云鄂博群和腮林忽洞群的物源区类似,主要由新太古代晚期和古元古代晚期岩浆岩组成,为新太古代早期陆壳物质再循环产物;部分岩石遭受新太古代晚期和古元古代晚期高级变质作用改造;碎屑物质都来自华北克拉通北缘早前寒武纪变质基底,与其形成时代相同的认识不矛盾。     

内蒙古武川西乌兰不浪地区早前寒武纪变质基底锆石SHRIMP定年及Hf同位素组成

本文报道了华北克拉通西部武川西乌兰不浪地区太古宙变质基底的锆石SHRIMP年龄和Hf同位素组成。一个片麻状奥长花岗岩样品的锆石具核边结构,核部岩浆锆石和边部变质锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄分别为2692±17Ma和2528±16Ma。对9个样品进行了锆石Hf同位素分析。新太古代早期(2692～2697Ma)片麻状奥长花岗岩(2个样品)的岩浆锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为4.78～8.83、2646～2780Ma和2632～2845Ma;新太古代二辉麻粒岩(2个样品)中的捕获锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为-2.30～8.62、2543～2954Ma和2529～3189Ma;新太古代变质深成岩(4个样品)的岩浆锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为-2.60～8.09、2529～2880Ma和2538～3089Ma;古元古代蓝晶石榴长英质片麻岩(1个样品)的碎屑锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为1.52～6.59、2432～2774Ma和2498～2925Ma。结合前人研究结果,可得出如下结论和认识:1)该区存在新太古代早期片麻状奥长花岗岩,太古宙岩石在新太古代晚期普遍遭受高级变质作用影响;2)新太古代早期为该区地壳形成主要时期,新太古代晚期则主要表现为陆壳物质再循环;3)作为阴山地块的典型代表,固阳-武川地区与华北克拉通东部太古宙基底十分类似,可能表明华北克拉通在新太古代晚期已成为统一的整体。     

华北克拉通胶东地区～2.7Ga TTG岩石的成因及地质意义

胶东是华北克拉通保存~2.7Ga岩石的主要地区之一。通过地质调查和锆石SHRIMP测年,我们在胶东5个地方识别出2.7Ga的岩石,这些岩石包括片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩以及片麻状高硅奥长花岗岩。SHRIMP测年结果显示,除样品QX12126外,其他样品中的锆石大多具有清晰的岩浆环带,207Pb/206Pb加权平均年龄为2718~2743Ma,指示这些样品的原岩结晶年龄为~2.7Ga。样品QX12126中锆石大多遭受后期改造,核部获得的最老的207Pb/206Pb年龄(2710±11Ma)应最接近原岩的结晶年龄。根据地球化学结果,胶东~2.7Ga岩石可以分为两组。组1以高的(La/Yb)N、Sr/Y,低的Yb、Y为特征,并表现出无Eu异常或正Eu异常;组2则具有低的(La/Yb)N和Sr/Y,高Yb、Y的特征,并具有负的Eu异常。这些地球化学特征指示组1可能来自以榴辉岩或斜长石很少的石榴角闪岩为残留的源区,而组2源区残留可能为几乎不含石榴石的角闪岩。结合放射性同位素数据,我们认为组1可能起源于加厚的中太古代玄武质下地壳,榴辉岩下地壳发生拆沉作用,上涌的热的软流圈加热浅部残留的地壳物质,形成高HREE(组2)的TTG岩石。胶东与霍邱地区新太古代早期岩石成因、更早期地质记录存在相似性,两者可能为同一古老陆块。出露~2.7Ga岩石的地区在华北分布分散,不同地区~2.7Ga岩石的成因可能存在差异,在探讨华北克拉通新太古代早期构造演化过程时应充分考虑这些因素。     

华北克拉通早前寒武纪条带状铁建造形成时代——SHRIMP锆石U Pb定年

华北克拉通是我国早前寒武纪条带状铁建造(BIF)最重要的分布区。近年来大量锆石定年研究表明,华北克拉通BIF形成于始太古代到古元古代早期,但主要为新太古代晚期(2.50～2.55Ga)。最重要的BIF分布于华北克拉通东部的鞍本、冀东和鲁西地区,沉积环境相对稳定是大规模BIF形成的重要条件。华北克拉通新太古代晚期BIF形成的构造环境还不十分清楚,但可能为岛弧构造环境。BIF明显的时代专属性是地质和大气演化的结果。     

胶东谭格庄地区奥长花岗质片麻岩和斜长角闪岩的野外地质和锆石SHRIMP定年

对胶东谭格庄地区一地质剖面进行了详细野外观察和锆石SHRIMP年代学研究.剖面主要是由奥长花岗质片麻岩和斜长角闪岩组成,两者互层产出并一起发生褶皱变形,在强变形域两者完全平行化.所以,在强变形地区,不同成分岩性的薄层状互层产出不能作为变质沉积岩的识别标志.奥长花岗质片麻岩(S1105)形成于2496±10Ma,遭受了古元古代早期和晚期变质.两个斜长角闪岩样品(S1238和S0812)都只发育变质锆石,年龄分别为1842±3Ma和1833±13Ma.该剖面岩石记录的两期变质作用在胶东地区具有普遍意义.结合前人研究,作者指出该地区太古宙末存在区域性变质深熔作用,早期地壳受到了强烈的再造;古元古代末的变质作用具有带状分布特点,与造山作用有关.     

冀东青龙地区新太古代朱杖子群和单塔子群形成时代:锆石SHRIMP U-Pb定年

本文报道了冀东青龙地区新太古代朱杖子群和单塔子群变质岩的锆石SHRIMP U-Pb定年结果。朱杖子群底部张家沟组砾岩中的TTG砾石、花岗岩砾石和基质的岩浆锆石207Pb/206Pb加权平均年龄分别为2515±9Ma(MSWD=1.9)、2510±10Ma(MSWD=1.6)和2512±7Ma(MSWD=1.0),朱杖子群底部张家沟组黑云斜长片麻岩碎屑锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2540±6Ma(MSWD=1.6),朱杖子群桲罗台组变质酸性火山岩岩浆锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2516±8Ma(MSWD=1.1),单塔子群鲁杖子组黑云变粒岩碎屑锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2504±7Ma(MSWD=1.8),另有一个数据点的207Pb/206Pb年龄为3.04Ga。根据本文定年结果和前人资料,获得主要结论如下:朱杖子群和单塔子群形成于新太古代晚期,很可能为岛弧环境的产物;朱杖子群与下伏单塔子群之间虽存在角度不整合关系,但时间间断不长,朱杖子群底部张家沟组砾岩不具有底砾岩性质;③绿片岩相—角闪岩相的朱杖子群和单塔子群与角闪岩相—麻粒岩相的遵化深变质绿岩带—三屯营—太平寨—迁安岩浆杂岩区变质程度差异很大,但形成时代相同,是后期构造作用把它们置于同一地壳平面。     

鲁西七星台地区新太古代基性岩浆作用:变质辉长岩的时代和组成

通过研究鲁西七星台地区新太古代变质辉长岩及相关岩石的锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学组成.它们侵入新太古代表壳岩和TTG岩体.根据12个样品SHRIMP U-Pb锆石定年,可把形成时代划分为3期:2 662~>2 711 Ma、2 608~2 618 Ma和2 508~2 526 Ma.其他样品（进行地球化学分析）的形成时代是根据岩石空间分布、野外特征及与定年样品所代表岩石的关系来确定的.>2.65 Ga变质辉长岩既有来自于富集地幔源区也有来自亏损地幔源区.~2.6 Ga变质辉长岩具平坦型稀土模式,大离子亲石元素富集,Nb、Ta、P亏损,来自亏损地幔源区,可能遭受陆壳物质影响,~2.6 Ga变质辉石岩显示中稀土富集,与单斜辉石堆晶作用有关.~2.5 Ga变质辉长岩存在平坦型-轻微亏损轻稀土和轻稀土富集型两种类型稀土模式.与~2.5 Ga变质辉长岩相比,~2.5 Ga变质辉长闪长岩稀土含量更高,轻重稀土分异程度更高,大离子亲石元素更为富集,Nb、Ta亏损更为明显,是~2.5 Ga辉长质岩浆进一步结晶分异产物.结合前人研究,可得出如下结论.（1）七星台地区存在>2.65 Ga、~2.6 Ga和~2.5 Ga 3期变质辉长岩,其中~2.6 Ga变质辉长岩规模最大;（2）不同时代变质辉长岩地球化学组成特征不同,反映了源区组成和形成过程的复杂性;（3）鲁西地区在新太古代早期（>2.7~2.6 Ga）存在长期连续的基性岩浆作用,可能与地幔岩浆板底垫托有关;（4）在七星台地区首次发现~2.5 Ga辉长岩-辉长闪长岩,为鲁西地区A带广泛存在的~2.5 Ga深熔作用提供了热源来自地幔的直接证据.