胶东地区燕山期岩浆活动及其构造环境——来自单颗锆石SHRIMP年代学的记录

山东胶东地区中生代构造-岩浆事件和金矿成矿作用密切相关,其主要构造-岩浆事件包括:1220~200 Ma,扬子板块相对华北板块的南北向碰撞形成苏鲁高压-超高压变质带及同造山花岗岩与造山后高碱正长岩,属于典型的幔源型花岗岩系列;2 165~150 Ma,晚侏罗世时期形成与金矿有关的玲珑(昆嵛山)造山早期片麻状二长花岗岩组合,为过铝质花岗岩类,属胶东基底岩系的部分重熔产物。3 135~110 Ma,由壳幔混合岩浆结晶分异形成郭家岭花岗岩和伟德山花岗闪长岩。燕山期是胶东地区岩浆活动的鼎盛时期,表现为四次强烈的构造-岩浆事件,代表了燕山造山事件四个构造幕,并以挤压与伸展相互转化为特征。研究表明胶东地区中生代花岗岩具有继承性和再生性特点,采自郭家岭花岗闪长岩中的SHRIMP锆石U-Pb同位素年代学测定结果表明:锆石由核部到边部年龄值分别为2573~2194Ma、164.8~147.8和126.6~126.2Ma,显示了胶东结晶基底、玲珑花岗岩和郭家岭花岗岩形成的年代学信息,揭示了它们之间复杂的继承性和再生性,即新太古代胶东岩群、TTG岩系和古元古代荆山群、粉子山群等胶东基底岩系交代重熔形成S型玲珑花岗岩,由壳幔混合岩浆形成的郭家岭花岗岩在形成与侵位过程中重熔交代了部分玲珑花岗岩物质并侵位于玲珑花岗岩中。分析认为2573.4~2194.4 Ma是胶东结晶基底的年龄信息,164.8~147.8Ma代表了玲珑花岗岩形成的年龄信息,126.2~126.6Ma则代表了郭家岭花岗岩形成的年龄信息。这种年龄信息组合也反映了胶东地区从新太古代陆块形成、古元古代克拉通化到三叠纪华北陆块与扬子陆块碰撞至玲珑S型花岗岩形成、郭家岭壳幔混合型花岗岩形成演化的年代学记录,浓缩了胶东地区中生代岩浆起源和演化的过程,进而为诠释胶东地区深部岩浆作用过程提供了新的资料,并对后续的相关科学研究尤其是金矿的多期成矿作用提供了佐证。     

山东蒙山第四纪冰川组合遗迹的发现及初步研究

本文介绍了山东蒙山地区南坡保存的丰富而清晰的第四纪冰川遗迹,重点展示了兰溪山谷的冰石河、侧碛堤组合,并对相伴产出的擦痕、磨光面、颤痕等冰川遗迹进行了调查与测量。同时对冰石河、侧碛堤的分布、规模、物质组成、岩石特征进行了介绍。根据侧碛堤的排列位置及砾石的风化程度,初步确定为末次冰期的冰碛遗迹;对山谷两侧磨光面上的擦痕进行了测量统计,显示谷壁磨光面上擦痕的长宽比具有10:1左右的比例规律;根据侧碛最大高度法(MELM),结合对于蒙山侧碛的调查,对蒙山雪线的高度进行了估算,初步估算蒙山南坡末次冰期时的雪线高度约为700 m左右。蒙山地区这些组合冰川遗迹的发现,为中国东部第四纪冰川的研究提供了直接的证据。     

华北克拉通五台群LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

通过对五台群石咀亚群金刚库组4个典型样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究,对五台群的形成时代及华北克拉通新太古代—古元古代期间的地壳演化进行了探讨。锆石U-Pb同位素测定结果表明,侵入金刚库组中的片麻状花岗岩锆石的U-Pb年龄为2548Ma,因此五台群的上限年龄约为2.5Ga;金刚库组黑云母石英片岩和片麻状石英闪长岩的原岩锆石U-Pb年龄分别为2663Ma和2636Ma,因此五台群的下限年龄约为2.7Ga。五台群的地质年龄为2.5~2.7Ga,属于新太古代。锆石Hf同位素研究结果表明,黑云母石英片岩和片麻状石英闪长岩的二阶段Hf模式年龄(tDM2)均为2.8Ga左右,指示2.8Ga左右是五台山区乃至整个华北克拉通地壳生长的重要时期;片麻状花岗岩tDM2平均为2.57Ga,与锆石结晶年龄非常接近,表明2.5Ga左右也是华北克拉通地壳的主要增生期。地壳的增长是幕式的,2.8Ga和2.5Ga都是华北克拉通地壳生长时期。     

北祁连的形成与演化历史：来自河流沉积物地球化学及其碎屑锆石U Pb年龄、Hf同位素组成的证据

通过对发源于北祁连造山带北段、中段、南段河流沉积物地球化学与碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成的系统研究,确定河流沙、泥沙质微量元素平均组成与大陆上地壳平均值基本一致。一般沙质成分由于石英的稀释作用使其微量元素含量稍低于大陆上地壳平均值,泥沙质成分的微量元素含量一般稍高于大陆上地壳均值。北祁连造山带河流碎屑沉积物As、Sb、Cu、Zn等元素的平均含量明显高于大陆上地壳的平均含量,可能指示北祁连硫化物矿床成矿具有良好的前景。河流碎屑沉积物Sm-Nd同位素组成得到的Nd亏损地幔模式年龄为1.89~1.12Ga,平均为1.68Ga;北段、中段河流沙质部分的Nd同位素亏损地幔模式年龄比相对较细的泥沙质部分的老,说明河流近源古老地壳基底组分更多;而南段的部分河流则相反,说明近源有更多的新生地壳组分。锆石U-Pb年龄结果表明,北祁连造山带最强的岩浆作用发生于新元古代—晚古生代早期(650~400Ma),此期间形成的锆石占全部锆石的31%,它们主要记录了北祁连洋壳的俯冲消减、陆-陆碰撞及碰撞后的壳内岩浆作用过程。太古宙古老基底组分在北祁连造山带存在,但所占比例极低,它们可能以碎屑组分存在于古元古代的北大河岩群等变质基底中。新太古代到古元古代(2700~1700Ma)期间形成的锆石占全部锆石的~34%,此期间是北祁连基底的主要形成阶段。古元古代末到新元古代(1700~650Ma)期间形成的锆石占全部锆石的17%,它们可能代表着古祁连洋盆的主要形成阶段。锆石Hf同位素组成确定的北祁连由亏损地幔增生物质到地壳主要发生于3.2~2.0Ga、2.0~1.0Ga这两个时间段,650Ma以后基本没有增生地壳组分的加入。不同地段河流碎屑锆石U-Pb年龄有些差别,北段的北大河中最老基底组分所占比例最高,而南段河流中的古老基底组分比例相对较低,印证了古祁连洋是从东南向西北拉开的过程,西北段在俯冲消减及碰撞过程中有较多古老地壳基底组分的参与。晚古生代晚期—三叠纪期间北祁连仍存在较弱的岩浆作用。由Nd同位素比值与Nd含量、Na_2O/K_2O比值之间的关系进一步证明北祁连河流沉积物是最古老的基底长英质组分、较老的基底镁铁质组分或其熔融产物、古祁连洋壳镁铁质组分或其熔融产物三者混合的产物。     

康定杂岩Rb-Sr、Sm-Nd同位素系统及其意义

通过对康定—冕宁地区出露的英云闪长岩、黑云角闪斜长片麻岩、角闪变粒岩全岩及其中所分离出的角闪石、黑云母、斜长石、钾长石的Rb-Sr、Sm-Nd同位素的系统测定,结合岩石的锆石U-Pb年龄结果,确定这些变质杂岩由于经历了复杂的形成过程与变质历史,Rb-Sr、Sm-Nd同位素体系难以确定其结晶年龄。由单矿物与全岩Rb-Sr、Sm-Nd体系拟合的~700 M a的等时线年龄反映了角闪岩相-高角闪岩相的变质作用年龄。Sm-Nd同位素体系由于在变质作用过程中的部分开放性,很容易给出无意义的较老的混合年龄。康定杂岩结晶后并没有经历麻粒岩相变质作用,区域上所含的麻粒岩透镜体可能是新元古代(773~721 M a)期间由Rod in ia超大陆裂解产生的新生洋壳向扬子克拉通陆块俯冲消减过程的变质产物。俯冲到一定深度后,由于板片被拉断,软流圈上涌导致变质洋壳板片岩石、先前底侵变质的镁铁质岩石及扬子陆块长英质基底岩石发生部分熔融,以镁铁质岩石熔融产生的熔浆为主(>70%),与长英质基底岩石熔融产生的熔浆混合形成w(Na2O)/w(K2O)>1的TTG组合。     

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘—甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地幔模式年龄类似于扬子克拉通年龄,主要分布于1.55~1.98Ga,峰值为1.81Ga,而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930~730Ma的U-Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930~730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系—三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系—三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系—三叠系碎屑沉积岩含有高达50%的华北克拉通南缘的基底岩石。     

胶西北地区北截金矿闪长玢岩锆石SHRIMP年龄及其地质意义

山东省招远市北截金矿是胶西北地区发现较早的金矿之一,主要赋存于严格受NEE向断裂控制的黄铁绢英岩化蚀变带内,是典型的破碎带蚀变岩型金矿。本文通过对矿区内切穿矿体的闪长玢岩、郭家岭序列下属北截岩体的地质背景和SHRIMP锆石U-Pb年代学研究,得出闪长玢岩形成年龄为117±2Ma,北截岩体形成年龄为129±1Ma,限定北截金矿成矿年龄在117~129Ma之间,属早白垩世。锆石样品中测得Ar_3、Z、J_3等多个期次的继承锆石年龄,表明北截岩体和闪长玢岩形成过程具有多重继承演化性。根据同源岩浆的成岩成矿时间差及岩体与金矿的空间位置,判断郭家岭序列与金矿关系更为密切。讨论了胶东金矿的成矿期次和构造环境,认为其形成于俯冲造山带的弧后伸展环境,其形成与演化受中生代以来中国东部岩石圈大规模减薄、地幔上涌或陆缘裂谷的影响,最终成因可能与地幔柱有关。     

内蒙古北山造山带变辉绿岩和片麻状花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及地质意义

北山造山带位于西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木三大板块交汇部位。通过对内蒙古北山造山带变辉绿岩和片麻状花岗岩的岩石学、岩石地球化学、锆石阴极发光结构、锆石SHRIMP U-Pb年龄、LA-MC-ICP MS锆石Lu-Hf同位素的多方面系统研究,并结合前人的研究成果,取得了如下主要认识：变辉绿岩具有略向右倾的稀土元素分布型式,Eu异常不明显,并亏损Ta、Nb等高场强元素;片麻状花岗岩稀土元素分布型式明显右倾,具Eu负异常与Nb、Ta、Zr、Hf、HREE亏损。变辉绿岩中的锆石主体结晶于114.8Ma±3.3Ma,为燕山期岩脉;片麻状花岗岩中锆石主体的结晶年龄为423Ma±4Ma,为加里东晚期的岩体,从而更正了过去对其年龄为古元古代或石炭纪的认识。变辉绿岩在岩浆侵位过程中同化混染了地壳组分,捕获了地壳中从中太古代到早白垩世的继承锆石。研究区从中太古代晚期至古元古代晚期,至少曾发生过5期壳幔分异事件,导致了地壳增生,并形成了该区古老的地壳基底。     

康定杂岩黑云母、角闪石^39Ar-^40Ar年龄及其意义

通过对康定杂岩黑云母、角闪石Ar—Ar年龄研究,得出康定杂岩黑云母、角闪石中Ar同位素组成明显存在地质离散,有过剩氩;Ar—Ar年龄并不反映矿物形成后的变质冷却历史。坪的产生可能是由过剩”Ar存在于非晶粒边缘的缺陷之中,使其与放射性成因^40Ar^＊具有相似活化能,从而使不同种Ar组分等比例释气所致。经计算,样品中过剩氩约占氩总量的16％左右。     

招平断裂带中段深部结构构造——来自地震剖面的证据

玲珑花岗岩岩基东侧的招平断裂带是胶西北矿集区的主要控矿构造之一。布设于招平断裂带中段大尹格庄矿区的地震剖面,揭示了招平断裂带中段深部的结构构造特征,地震剖面显示,玲珑岩基内部有多个类似"拱弧构造"的岩浆侵入形成的弧形界面,由此推测存在2~3期的岩浆活动。剖面显示了3期构造组合样式,第1期为以招平断裂带和宋家河断裂为组合倾向SE的铲式断裂,底部似汇入统一的构造滑脱带;第2期为倾向NW的错断了招平断裂带的反倾伸展断裂;第3期为NE向延伸以花状构造为特征的走滑断裂。前两期反映构造发育处于伸展环境,第3期显示为左行走滑。招平断裂带深部延伸存在分支复合现象,形成由2个主裂面夹持的透镜状岩片。地震反射剖面数据的获得对深刻理解该区域中生代岩浆构造演化过程和深部找矿具有重要的借鉴意义。