南岭东段枫树洞稀土矿中辉长质包体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其成岩作用

摘要: 南岭东段是我国稀土矿产资源集中分布区,枫树洞稀土矿是南岭东段风化壳淋积型矿床,通过对该矿床含矿花岗岩层中的包体进行锆石U-Pb年代学和地球化学研究,发现稀土矿层中存在2种辉长质包体:早侏罗世包体((188±2.8)Ma)和晚三叠世包体((227±3.7)Ma)。包体中锆石阴极发光图像(CL)和锆石 Th/U值普遍>0.4,指示为岩浆锆石,大多数锆石稀土元素分布在热液锆石与岩浆锆石过渡区,说明包体中的岩浆锆石遭受后期热液的强烈改造,晚三叠世包体改造最强烈。早侏罗世包体主要锆石Ti温度为694～1 279 ℃,平均值为816 ℃,大多数>800 ℃; 晚三叠世包体主要锆石Ti温度为687～925 ℃,平均值为671 ℃,大多数<750 ℃,包体可能来源于含水条件下发生的部分熔融。包体锆石年龄中存在多组年龄数据,暗示南岭东段晚三叠世—早侏罗世,该地区曾发生了多次岩浆活动,反映了古太平洋板块对华南板块的影响由弱到强的变化过程,在这种俯冲背景下的岩浆由陆壳部分熔融形成,幔源物质活动也呈现出由弱至强的趋势。     

LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法在异剥钙榴岩和矽卡岩年代学研究中的应用

本文利用Coherent GeoLasHD型193 nm ArF准分子激光剥蚀系统和Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子体质谱仪, 建立了LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法。利用该方法, 对采自冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩和闽西南马坑式铁矿含矿石榴子石矽卡岩这两种岩石中的石榴子石开展U-Pb定年研究。在冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩中, 获得石榴子石下交点年龄为(387.6±5.4) Ma (D496-1, MSWD=1.1, N=30)和(409.3±7.8) Ma (D493-1, MSWD=2.0, N=60), 在马坑铁矿石榴子石矽卡岩中, 获得石榴子石下交点年龄为(128.6±2.1) Ma (ZK7921-b24, MSWD=2.0, N=60)和(128.7±3.2) Ma (ZK7922-b1, 用锆石91500校正, MSWD=1.8, N=42); 在潘田铁矿的石榴子石矽卡岩中, 获得石榴子石的下交点年龄为(128.7±1.7) Ma (PT-b1, MSWD=1.7, N=30)和(132.1±1.3) Ma (PT-b1样品, 用锆石91500校正, MSWD=1.6, N=30)(除了指明使用锆石标样91500校正石榴子石未知样品外, 其他皆用石榴子石标样Willsboro校正石榴子石未知样品的U/Pb分馏)。以上结果与Sm-Nd等时线年龄及前人报道的锆石U-Pb年龄在误差范围内一致。对马坑式铁矿石榴子石矽卡岩U-Pb定年结果表明, 利用石榴子石标样Willsboro和锆石标样91500作为外标样校正同一样品中石榴子石U/Pb同位素分馏, 获得的下交点年龄一致, 206Pb/238U年龄的加权平均值也一致, 说明石榴子石与锆石之间的基体效应较小, 在缺乏石榴子石标样时, 可用锆石标样91500代替。在上述研究基础上分析了石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床成矿时代研究及异剥钙榴岩年代学研究中的应用潜力, 认为石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床及异剥钙榴岩年代学研究中具有巨大的应用推广前景, 具有重要的理论指导和实际应用意义。     

东昆仑二叠系格曲组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

东昆仑古特提斯造山带经历了从洋壳俯冲到陆-陆碰撞及后碰撞伸展的造山过程,但对古特提斯洋闭合时间一直存在争议,争论的焦点集中在晚二叠世格曲组沉积盆地原型及中上二叠统之间不整合关系代表的构造事件。本文对东昆仑红石山地区格曲组火山岩开展了锆石U-Pb年代学与岩石地球化学研究,结果表明,岩石富集Rb、Th、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSE),具有大陆岩浆弧的地球化学特征。火山岩具有高Ba/Th比值(53.6)、Th/Ce比值(0.23)、Nb/Ta比值(18.35)及低Dy/Yb比值(1.42),表明晚二叠世火山岩由枕状玄武岩和洋底沉积物等洋壳物质俯冲至60 km左右深度时熔融所形成。锆石U-Pb定年表明,格曲组下部碎屑岩段流纹质凝灰岩和英安质沉凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄分别为(257.5±2.5)Ma和(256.2±4.8)Ma,上部灰岩段粗安质晶屑凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄为(251.8±2.3) Ma。结合区域上已报道的格曲组及花岗岩研究成果,认为古特提斯洋在晚二叠世开始向北俯冲消减,沉积于弧前盆地的格曲组为古特提斯...     

黄河和长江碎屑物质扩散研究——来自江苏沙脊物源示踪的约束

研究源-汇系统对于理解岩石风化、河流输砂、泥砂沉积以及陆地和海洋沉积过程具有重要意义。我国江苏省东海岸具有丰富的沉积物供应,在某些沿海地段形成了一系列沙脊,是进行沉积物源-汇过程研究的理想沉积记录之一。但目前对其物源区来自哪里还未达成共识。我们利用已发表的碎屑锆石U-Pb年龄和钾长石Pb同位素数据,结合江苏沙脊及其周缘区域的数据结果,详细厘定江苏沙脊的物源区,并运用蒙特卡罗反演模型定量评估江苏沙脊潜在物源区对其物质贡献率。结果表明江苏沙脊北部的碎屑物质主要受大别山(45%)和鲁中山区(24%)的共同影响;黄河(29%)、古黄河(27%)和长江(25%)的碎屑物质对江苏沙脊中部的物质组成起重要影响。江苏沙脊南部的物源主要来自长江(68%)。江苏沙脊的出现得益于黄河和长江这样的大陆尺度的大河搬运了丰富的碎屑物质到下游,南黄海西海岸的平坦地貌有利于保存这些碎屑物质,末次冰期后东亚陆架海动力过程(潮汐、海浪和沿岸流等)持续对其改造,这体现了河流-海洋在塑造河口-海岸地貌中的交互作用。     

合肥盆地早侏罗世防虎山组沉积岩碎屑锆石的矿物包裹体及内部结构

防虎山组的下部砂岩地层是合肥盆地最古老的中生代沉积地层,在样品FH4中选出了碎屑锆石,通过显微激光拉曼光谱、电子探针的研究发现,锆石中含有柯石英、绿辉石、多硅白云母等典型的高压-超高压(HP-UHP)矿物包裹体、熔体玻璃包裹体以及磷灰石、石英、斜长石、白云母等矿物包裹体。结合阴极发光图像所揭示的锆石内部结构的分析以及锆石的微区测年数据,对碎屑锆石的物源进行了讨论。HP-UHP矿物包裹体在具有三叠纪年龄的变质碎屑锆石中的发现,进一步证明大别造山带高压-超高压岩石在早侏罗世时期已经出露地表并为合肥盆地提供了重要物源;碎屑锆石内部结构及成因的多样性表明当时作为源区的大别造山带岩石的复杂性。     

阿拉善北大山地区花岗斑岩岩石成因及构造启示：元素地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

阿拉善地块位于华北克拉通西南部,其早前寒武纪地质演化及板块归属一直存在争议。北大山杂岩作为阿拉善地块少有出露的前寒武纪变质基底,记录了前寒武纪岩浆-变质事件,为上述问题的制约提供了良好的研究窗口。本文对北大山地区次井子花岗斑岩开展系统的岩石学、地球化学、锆石年代学及Hf同位素数据研究。结果表明,岩石具有较高的SiO₂ (73.85%～75.41%)、Al₂O₃ (13.40%～14.19%)和K₂O(3.83%～4.80%)值,较低的Na₂O(2.10%～3.31%)和Fe₂O₃^T (0.93%～1.33%)值。岩石相对富集轻稀土元素而亏损重稀土元素,具有明显的负铕异常(δEu=0.15～0.29),亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,显示高分异I型花岗岩特征。岩浆锆石U-Pb年龄揭示岩体形成于(2035.6±8.4) Ma,锆石ε_Hf(t)值(0.48～7.04)均为正值且变化范围较大,Hf...     

滇西北贡山地块始新世花岗岩的成因及其构造意义

滇西三江地区发育古近纪花岗岩,记录了印度－欧亚大陆碰撞的岩浆活动信息。对贡山地块福贡花岗岩开展岩石地球化学及锆石U Pb Hf系统研究,结果表明,该花岗岩为钙碱性、过铝质特征的I S型花岗岩。锆石U Pb同位素分析表明,福贡马吉花岗岩侵位于55 Ma,并含有252~77 Ma的继承锆石。锆石Hf同位素分析表明,该区岩浆锆石具有与青藏高原及东其南缘同时代长英质侵入体相似的Hf同位素组成,暗示其相似的岩浆起源。微量元素和同位素组成模拟计算结果表明,马吉花岗岩的原生岩浆是由53%的新生地壳组分和47%古老地壳基底物质混合而成的原岩经 5%~15%(F=005~015)的部分熔融而成。贡山地块福贡马吉花岗岩与冈底斯地块和腾冲地块早始新世岩浆岩(约55 Ma)具相似的年龄及地球化学特征,暗示它们之间可能存在类似的成因机制,均为新特提斯洋俯冲板片断离引起的壳内减压熔融的产物。     

西藏中部聂尔错地区辉绿岩锆石U-Pb年龄与地球化学特征：对新特提斯洋板片断离的指示

【研究目的】幔源岩浆活动是探讨深部动力学演化的理想研究对象,西藏中部聂尔错地区广泛发育的基性岩脉无疑是探讨区域构造-岩浆演化的关键所在。【研究方法】本文对聂尔错辉绿岩脉进行了系统的岩石学、地质年代学和地球化学综合研究。【研究结果】分析结果表明,聂尔错辉绿岩锆石U-Pb定年结果为(50.8±0.6)Ma,为始新世早期岩浆活动的产物。全岩地球化学组成显示辉绿岩具有低Si O₂、高Mg O、Al₂O₃、Ti O₂和全碱含量(Na₂O+K₂O),富集轻稀土元素、亏损重稀土元素等特征,显示碱性洋岛型玄武岩(OIB)的地球化学特征。地球化学特征指示辉绿岩可能起源于软流圈地幔,同时岩浆在上升过程中受到一定程度的地壳物质混染。【结论】结合西藏南部地区广泛发育的同时期碰撞后林子宗火山岩与OIB型基性岩,研究认为西藏地区新生代岩浆活动主要受控于新特提斯洋的北向俯冲以及印度-欧亚板块的碰撞过程,板片断离所导致的上涌软流圈地幔减压熔融是聂尔错辉绿岩最为合理的成因解释。     

胶南新元古代花岗片麻岩中淡色脉体的锆石年代学和稀土元素研究

苏鲁造山带中出露了大面积的新元古代花岗片麻岩,这些花岗片麻岩中赋存规模不等、形态各异的变质岩包体,已有资料表明它们均受到印支期高压─超高压变质作用的强烈影响。在花岗片麻岩及包体中经常可见以白色为主的长英质淡色脉体,脉体通常较窄,宽度多在1厘米以内,少数可达几个厘米,它们一般随片麻理方向延展,亦可见切穿片麻理的淡色脉,通常认为这类淡色脉体是母岩部分熔融的产物。作者等对出露于山东诸城市石河头乡新元古代花岗片麻岩中淡色脉体的锆石年代学及地球化学进行了探索性研究,取得了宝贵的地质信息。研究结果表明,淡色脉体中锆石SHRIMP法U Pb年龄为(147.6±2.5)Ma,同时锆石具有高铀、极低钍和重稀土富集等特征。文中在简略介绍地质背景的基础上,着重对淡色脉体中锆石的特征、锆石微区年龄和REE测定结果的地质意义进行了讨论。     

阿拉善宗乃山岩体东南缘花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征

阿拉善宗乃山岩体东南缘分布多种类型的花岗岩,本文主要采用岩相学、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb定年、岩石地球化学等技术手段,对宗乃山岩体东南缘岩石类型、年代学、源岩特征以及构造背景进行了研究。结果表明:岩石类型主要为碱性-钙碱性准铝质花岗岩和闪长岩;单颗粒锆石分析获得黑云母斜长花岗岩年龄为236.8±1.9 Ma~249.7±2.6 Ma,片麻状花岗岩年龄为268.1±1.1 Ma,岩体成岩时期主要为华力西晚期和印支期早期,具有多期侵入的特征。该岩体岩石源岩为I型花岗岩,源于地壳火山弧区和同碰撞区,表明由于洋壳俯冲作用,在宗乃山东南缘形成了岛弧花岗岩侵入体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术为洋壳俯冲提供了年代学约束,确定了研究区碰撞时间为早于236.8±1.9 Ma。