广东鹦鹉岭钨多金属矿床中黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素特征及其地质意义

钦杭成矿带不仅是扬子与华夏陆块的碰撞拼接带,而且也是华南地区独具特色的铜金和钨锡多金属成矿带。本文以鹦鹉岭钨钼多金属矿床含矿岩体-黑云母花岗岩为研究对象,首次开展了锆石 LA-ICP-MS U-Pb 同位素定年和Hf同位素特征研究。获得其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U同位素加权平均年龄为81.3±0.6Ma,其与已获得的辉钼矿Re-Os等时线年龄83.0±1.7Ma在误差范围内基本一致,表明鹦鹉岭多金属矿床成岩成矿作用同时发生于晚白垩世,即中生代燕山晚期。该岩体的锆石ε_Hf（t）值大多数为负值,少部分大于0,变化于-5.72~1.40,平均值为-2.09,表明其主要成岩物质来自于壳源。ε_Hf（t）-t图解上,ε_Hf（t）均落在球粒陨石演化线之下,呈弱亏损的特征,指示地壳部分熔融的岩浆可能有少量地幔物质的加入。两阶段模式年龄t_DM2=1.06~1.51Ga,指示成岩物质主要来源于中元古代古老地壳岩石的部分熔融。结合已有的地球化学、岩石学和区内高精度成岩成矿年龄资料,表明鹦鹉岭钨多金属矿床形成于华南岩石圈伸展-减薄的环境下。     

塔里木盆地东南缘阿克塔什塔格地区新太古代陆壳增生:米兰岩群和TTG片麻岩的地球化学及年代学约束

塔里木盆地东南缘的阿克塔什塔格地区,保存有较为完好的早前寒武纪基底变质岩——阿克塔什塔格杂岩,主要由米兰岩群、新太古代TTG花岗片麻岩和侵入其中的各类古元古代花岗片麻岩构成。其中米兰岩群和TTG片麻岩发育塑性流变褶皱和高角闪岩相-麻粒岩相变质,具有强烈的混合岩化,并遭受后期的角闪岩相变质改造。米兰岩群中的长英质片麻岩和TTG岩系的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为(2 567±32)Ma和(2 592±15)Ma,二者普遍低Si高Al、富Na贫K、富Sr贫Mg、富集LILE和LREE,亏损HSFE和HREE、轻重稀土分馏强烈、Eu异常不明显,具有类似于埃达克岩的岩石地球化学特征,表明它们形成于俯冲带的岛弧环境,为岛弧玄武岩俯冲至下地壳部分熔融的产物,指示了塔里木盆地东南缘新太古代晚期古老克拉通的大陆地壳水平增生。在此基础上,文章还探讨了塔里木盆地周缘早前寒武纪基底岩系的年代格架问题,认为塔里木盆地具有统一的早前寒武纪变质基底。     

内蒙古四子王旗黑脑包岩体年代学与地球化学特征及其构造演化

内蒙古四子王旗黑脑包岩体位于华北板块北缘早古生代增生造山带,主要由花岗闪长岩和花岗斑岩组成。对花岗闪长岩进行La-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得四子王旗黑脑包侵入岩体的2个侵位年龄为407.4±4.7 Ma和268.0±2.7 Ma,分别代表洋陆俯冲事件以及陆陆碰撞事件年龄。岩石地球化学数据显示,四子王旗黑脑包岩体属钙碱性系列,逐步向低钾拉斑系列靠近,并且亏损高场强元素。同位素地质年龄及地球化学数据表明,样品具有同碰撞花岗岩特征。结合区域大地构造背景认为,四子王旗黑脑包地区主要构造背景为西伯利亚板块与华北板块之间俯冲、碰撞和对接过程,属古亚洲洋构造域,而后期的构造演化还有待进一步研究。     

内蒙古中西部宝音图群云母片岩的变质P- T轨迹与锆石年代学研究

位于内蒙古中西部地区的宝音图群,主要由云母片岩、斜长角闪岩、石英岩和大理岩等组成。其中云母片岩中发育典型的巴罗式递增变质带,目前对于该递增变质带的研究非常薄弱。本文对宝音图群的云母片岩开展了系统的岩相学、矿物化学、相平衡模拟以及锆石U-Pb年代学的研究。岩相学研究结果显示,三个云母片岩样品具有不同的峰期矿物组合,分别为石榴子石+白云母+黑云母+斜长石+石英,十字石+白云母+黑云母+斜长石+钛铁矿+石英,石榴子石+蓝晶石+白云母+黑云母+斜长石+钛铁矿+石英。此外,样品LS93和LS07存在晚期红柱石的叠加。相平衡模拟研究限定三个云母片岩的峰期温度压力分别为：577℃、0.73 GPa, 620℃、0.78 GPa和670℃、0.8 GPa,具有递增型特征,其峰期温度压力指示的地热梯度为18～20℃/km,为典型的中压相系;此外,三个样品的P-T轨迹均显示早期升温升压直至峰期阶段,随后降温降压的顺时针型,反映地壳加厚和后期抬升的演化过程。云母片岩中的锆石发育典型的变质边结构,变质边的Th/U=0.004～0.02,锆石U-Pb年代学结果显示该变质年龄为398±6 Ma,代表峰期或近峰期阶...     

滇西茅草坪脉状铜矿床脉体构造与成矿时代研究

西南三江造山带兰坪盆地西缘发育一条重要的脉状铜矿带,通常认为其成矿与盆地演化有关,而忽略了同处于盆地西缘的崇山剪切带和成矿的关系。茅草坪是近来在该带南段新发现的一例脉状铜矿床,本文通过详细野外工作厘定矿床地质特征,重点开展露头及镜下尺度的含矿脉体构造观察,在此基础上,分选成矿期热液白云母开展40 Ar/39 Ar定年,进而探讨成矿与剪切变形的关系。研究表明,矿床热液矿物以3种形式出现:热液蚀变晕、平行剪切面理的热液脉(A1脉)、横切剪切面理的热液脉(A2脉)。以上不同脉体中的矿物不仅有连续生长的特点,而且存在一定的交切关系,反映它们大致同期形成,但矿物沉淀顺序由早到晚变化。蚀变晕形成于早期,主要由电气石和石英组成,矿物呈强定向排列,长轴平行于剪切面理,为将挤压剪切应变下形成;A1脉形成略晚于蚀变晕,主要由电气石、石英、方解石、白云石、白云母、黄铜矿等组成,矿物弱定向排列,长轴近平行于剪切面理,为弱挤压剪切应变下形成;A2脉形成最晚,脉内矿物与A1脉相似,矿物无定向性、张性充填,反映形成时剪切变形已停止,可能为变形后应力松弛阶段形成的张性脉。因此,茅草坪矿床矿化形成在剪切作用由强变弱、直至停止的过程中,为剪切作用末期的产物。A1脉体中的白云母40 Ar/39 Ar坪年龄为20.34±0.19 Ma,可以代表矿床形成年龄,表明茅草坪地区的剪切作用结束于20Ma。综上表明,茅草坪矿床形成在崇山剪切带区域剪切走滑期间(末期),矿化受与剪切变形末期相关构造控制,是一个与崇山剪切带演化有关的脉状Cu矿床。因此,兰坪盆地西缘脉状铜矿带矿床成因应充分考虑与崇山剪切带演化的关系。     

ESR and OSL dating of fossil-bearing deposits from Naracoorte Cave Complex palaeontological sites,south Australia

Little work has been undertaken on combined dating of sedimentary quartz grains using electron spin resonance (ESR) and optically stimulated luminescence (OSL) techniques in Australia. This study aims to assess the suitability of a combined ESR and OSL dating approach for establishing improved chronologies of Middle-Late Pleistocene deposits within the Naracoorte Cave Complex (NCC), South Australia. Here, we apply ESR and OSL dating in tandem to a series of samples collected from three different NCC sites: Whale Bone, Specimen and Alexandra cave. ESR quartz dating focuses on the multi-centre (MC) approach, which involves comparative evaluations of Al and Ti centre signals, while paired luminescence dating focuses on single-grain OSL analysis and includes examination of multi-grain averaging effects. The comparative ESR-OSL dating results exhibit broad agreement for deposits spanning 50–150 thousand years, with either the Ti–H or Al centre ages overlapping with paired OSL ages at 2σ in nearly all cases. MC ESR evaluations (Al v Ti–Li v Ti–H age assessments) indicate incomplete resetting of the bleachable Al centre signal for a small number of samples. Two-thirds of samples exhibit Ti–Li ages that are significantly older than corresponding Al centre ages, which is unexpected from a bleaching kinetics perspective and may indicate a broader reliability issue for Ti–Li palaeodose evaluation with these particular samples. Our findings: (i) support the applicability of both palaeodosimetric dating methods in this depositional setting; (ii) highlight the merits of applying combined ESR-OSL analyses in tandem, and; (iii) provide one of the first reliable evaluations of quartz ESR MC dating for samples with natural dose ranges as low as only a few tens of Gy. These results show that the Whale Bone, Specimen and Alexandra cave sites are temporally related and can be used to derive multi-site reconstructions of faunal assemblages and palaeoenvironmental history.     

Quartz OSL and TL dating of pottery,burnt clay,and sediment from Beicun archaeological site,China

This study focuses on characterizing the thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) of quartz in burnt clay, pottery, and the sediments unearthed from a Neolithic site, the Beicun site of the Liangzhu culture. It shows that the initial OSL signals (within 0.8 s) of most burnt clay and pottery sherds are not dominated by the fast component. Results of a heating simulation experiment of sediment quartz show that annealing at temperatures exceeding 600–800 °C decreased the proportion of the fast component in the initial signal slightly. In addition, the proportion of the medium component in the later signal (0.8–5 s) increased significantly, resulting in a decrease in the Fast Ratio value. Therefore, high annealing temperature may be an important reason for the slow decay rate of OSL signals of the burnt clay and pottery samples. The D_e(t) plot shows that most of the samples have thermally stable OSL component signals, which have no significant effect on the final OSL ages. The single-aliquot regenerative-dose (SAR) protocol was used to determine the OSL and TL ages for chunk burnt clay and pottery sherds. The high-precision age of the last archaeological heating event, such as sacrifice, burning, or domestic firing, can be obtained by determining the TL and OSL ages of a homogeneous chunk of burnt clay. The OSL results are consistent with the ¹⁴C age of carbon chips extracted from burnt clay. The age of the Beicun site is finally determined to be approximately 5000–5300 BP (BP represents before 2020), belonging to the early period of the Liangzhu culture.     

湘南九嶷山大坳钨锡矿的Re-Os同位素定年研究

湘南九嶷山大坳钨锡矿床与具有铝质A型花岗岩特征的金鸡岭复式花岗岩关系密切。矿床类型包括云英岩体型、破碎带蚀变岩型、变花岗岩型和云英岩-石英脉型等4类。通过对云英岩-石英脉型钨锡矿中辉钼矿Re-Os同位素测年,获得辉钼矿的等时线年龄为(151.3±2.4)Ma,与花岗岩成岩年龄(151～156Ma)一致,显示成矿与成岩是同时的。通过对区域上获得的高精度成矿年龄综合分析对比,认为150～160Ma为南岭地区中生代大规模成矿作用的高峰期,九嶷山大坳钨锡矿床正是这一高峰期的产物。这为进一步研究区域成矿规律,指导区域找矿提供了重要同位素年代学依据。     

苏鲁-大别超高压岩石中锆石SHRIMP U-Pb定年研究——综述和最新进展

如何建立苏鲁-大别超高压岩石深俯冲-超高压-快速折返过程连续而完整的P-T-t轨迹及精细的年代谱系,是目前地学界研究的热点。而变质锆石是否记录深俯冲石英榴辉岩相进变质阶段的年代学信息和超高压峰期变质时代的准确归属,是目前苏鲁-大别超高压变质带需要深入研究的核心问题。本文在对前人同位素年代学方面所取得的成果进行系统总结的基础上。采用锆石中矿物包体激光拉曼和电子探针测试、锆石阴极发光图像成因分析以及SHRIMP U-Pb定年等综合研究手段,确定苏鲁-大别地体榴辉岩及其强退变质围岩在深俯冲-构造折返过程中主要经历了四个阶段的变质演化:深俯冲石英榴辉岩相进变质(Ⅰ)、超高压峰期变质(Ⅱ)、构造折返初期石英榴辉岩相退变质(Ⅲ)和构造折返晚期角闪岩相退变质(Ⅳ)。研究发现,扬子板块(中)新元古代巨量的陆壳物质在早三叠纪(246～244Ma)俯冲到华北板块之下约65km的深处。发生了石英榴辉岩相进变质,相应的变质温压条件为T=542～693℃,P=1.7～2.02GPa。这些高压石英榴辉岩相岩石在中-新三叠纪继续向下俯冲,在235～225Ma期间,俯冲的深度至少达到了170km的地幔深处,并发生了峰期柯石英榴辉岩相超高压变质,相应的变质温压条件为T=722～866℃,P>5.5GPa。苏鲁-大别超高压地体自石英榴辉岩相进变质阶段到超高压峰期变质阶段的俯冲速率为7.0km/Myr。这些超高压岩石在219～216Ma期间,发生了第一次构造抬升至75km的深处,并经历了石英榴辉岩相退变质作用的改造,退变质温压条件为T=730～780℃,P=1.7～2.6GPa。这些退变质岩石在212～205Ma期间,又经历了第二次抬升至25km中-下地壳深处,并叠加了角闪岩相退变质作用,该阶段变质温压条件为T=610～710℃,P=0.7～1.2GPa。苏鲁-大别超高压地体两次构造抬升的速率大致相同,为5.6km/Myr。该项成果不仅确定了苏鲁-大别榴辉岩及其强退变质岩石深俯冲过程石英榴辉岩相进变质-超高压峰期变质、构造折返过程石英榴辉岩相-角闪岩相退变质连续而完整的变质演化P-T-t轨迹及精细的年代谱系,而且对于重新建立苏鲁-大别巨量陆壳物质快速超深俯冲-快速折返的动力学模式有着重要的科学意义。     

金红石U-Pb同位素稀释法定年技术的改进

介绍了金红石U-Pb定年方法,并对影响本底的各方面因素、同位素分馏效应、干扰峰影响等环节做了分析和讨论,提出了相关的流程改进措施,并利用改进的方法对大别山超高压榴辉岩中的金红石做了测定,获得了218.2±1.2 Ma的高精度金红石UPb年龄.