北大别漫水河混合岩化片麻岩中锆石微区微量元素特征及其地质意义

本文通过对北大别漫水河片麻岩的锆石进行阴极发光(CL)显微图像观察及激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区微量元素分析，试图对重结晶和深熔成因变质锆石的微量元素特征进行制约。CL图像显示该片麻岩锆石存在复杂的内部结构，有原岩岩浆锆石、重结晶变质锆石和深熔锆石。不同锆石区域的Hf、P、Ti、Nb、Ta和Ce等元素含量及Nb/Ta比值相似。但重结晶和深熔锆石的Th/U比值明显低于原岩锆石(分别为0.33～1.12、0.03～0.60和0.92～1.99).重结晶锆石区域低Th/U比值是由于重结晶过程中Th比U更易排出锆石晶格，而深熔锆石区域低Th/U比值是其结晶的熔体中低Th和高U含量的原因。不同锆石区域的稀土元素含量也不相同。原岩锆石稀土总量高(621.9～1331.6ppm)，变化较大，而深熔锆石和重结晶锆石稀土总量低(分别为236.8～642.5ppm；98.5～435，6ppm)。不同锆石区域的稀土元素配分模式相似。但重结晶锆石的稀土元素含量比原岩锆石低3～4倍，可能是重结晶过程中稀土元素被逐出锆石晶格所致。深熔锆石的稀土元素含量受深熔熔体与残留体之间平衡与否的制约，如果熔体与残留体之间达到了平衡，则深熔锆石与原岩锆石有相似的稀土元素含量；反之，深熔锆石的稀土元素含量就会低于原岩锆石。漫水河片麻岩深熔锆石的稀土含量比原岩锆石低1～4倍，反映了深熔熔体与残留体之间没有达到平衡。结合已有的花岗岩与混合岩化岩石的年龄和同位素特征，说明北大别混合岩化片麻岩可能与同时代花岗岩的形成有成因关系。     

南太行山闪长岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄及岩石成因研究

南太行山符山和东冶角闪闪长岩岩体的精细SHRIMP锆石U-Pb定年和元素-同位素地球化学研究表明:符山角闪闪长岩体形成于126.7±1.1Ma,东冶角闪闪长岩体形成于125.9±0.9Ma,与区内基性侵入岩和北太行地区侵入杂岩具有相似的形成年龄,表明晚中生代(±130Ma左右)太行山地区经历了与华北陆块同期的重要构造岩浆事件。区内闪长质岩石SiO_2=54.84％～65.75％,MgO=1.31％～3.89％,K_2O Na_2O=6.53％～11.40％,mg值=0.36～0.58,(La/Yb)_(cn)=9.86～22.77,(Gd/Yb)_(cn)=1.51～2.00;Eu/Eu=1.00～1.23,以富集LREE、LILE元素和明显亏损Nb-Ta、Zr-Hf-Ti等高场强元素为特征。~(87)Sr/~(86)Sr(t)=0.705363～0.706165,ε_(Nd)(t)=-13.8～-16.8,源自于EMI型富集岩石圈地幔,可解释为新生地幔底侵物质熔融后经过结晶分异作用的产物。与华北克拉通内部其他地区一样,早白垩世南太行山地区处于软流圈上涌的岩石圈伸展构造背景。     

喜马拉雅中段高压麻粒岩变质作用、地球化学与年代学

研究的高压麻粒岩发现于西藏亚东以北约40公里的(Zherger-La)、出露在藏南拆离系(STDS)主构造面下盘的高喜马拉雅结晶岩系中,是继喜马拉雅东西构造结的Nanga Barbat、Namjag Barwa和喜马拉雅中段Khatra & Marina地区、定结地区发现的榴辉岩或高压麻粒岩之后,在青藏高原上新近发现的高压麻粒岩.该麻粒岩呈岩片被包裹于花岗质片麻岩中.麻粒岩记录了两期变质作用,早期矿物组合为Grt+Cpx+Pl+Qz,属麻粒岩相变质产物,矿物成分分析显示早期矿物组合达到了平衡,并且没有表现成分扩散;后期矿物组合为Hbl+Pl+Bio或Opx+Pl,指示了较高温但相对压力较低的麻粒岩相退变变质作用,矿物成分分析和结构显示了退变作用没有达到变质平衡.显微结构可以观察到多组变质反应Grt+Cpx+Qtz=Opx+Pl,Grt+Qtz=Opx+Pl,Grt+Cpx+L=Hbl+Pl+Bio+Mt,和Cpx+L=Hbl+Mt.根据矿物平衡关系,利用Grt-Cpx温度计和Grt-Cpx-Pl-Qz压力计估算的早期变质作用温压为T=780～850℃,P=12～15kbar,相对应的地温梯度16℃～18℃/km.借用Hbl-Pl温度计和A1tot in Hbl压力计估算的晚期变质作用温压为T=730～760℃;P=4～6kbar,相当的地温梯度为38℃～50℃/km.变质作用P-T演化呈等温降压轨迹,指示麻粒岩地体从增厚(或俯冲)地壳到减薄增温(或部分熔融)地壳,进而被快速剥露地表的构造过程.初步的地球化学结果表明高压麻粒岩原岩可能相当于大陆拉斑玄武岩.麻粒岩锆石SHRIMP年代学有两组相对集中的年龄分别为98±5 Ma(5 spots)和17.0±0.3 Ma(13 spots).高压麻粒岩的两期变质作用的温度都在700℃以上,略高于锆石U-Pb同位素体系计时封闭温度,推断17 Ma是高压麻粒岩变质后发生折返,随高喜马拉雅结晶岩系剥露冷却的年龄;98.4Ma的测年结果被推测是高压麻粒岩原岩形成的年龄.在喜马拉雅山,高压麻粒岩记录了类似增厚地壳到减薄地壳的转变一方面可能是地壳深部作用机制的转变,另一方面,这种机制与喜马拉雅南坡巨大的降雨量和去顶作用有密切关系,意义重大.     

云南武定迤腊厂铜矿含矿石英脉40 Ar-39Ar年龄及其意义

对武定迤腊厂铜矿成矿期石英进行了40Ar-39Ar同位素年龄测定,得到马鞍形年龄谱,坪年龄为(784.25±0.95)Ma,等时线年龄为(783.93±8.59)Ma.地质特征研究表明该矿床后期改造作用明显,并非同生沉积或成岩作用早期成矿,而与晋宁期Rodina大陆裂解有关.武定迤腊厂铜矿的形成可能是在Rodinia大陆裂解时,从深部带来大量成矿物质,改造成岩时期初始的矿化,形成矿床的叠加富集和最终定位,晋宁-澄江期是该矿床的主成矿期.     

东川桃园式铜矿Ar-Ar同位素年龄及意义

通过对东川桃园铜矿与铜矿共生石英的40Ar/39Ar同位素年龄的测定,得到马鞍形年龄谱,其坪年龄为768.43Ma±0.58Ma,等时线年龄为770.00Ma±5.44Ma。该矿床后期改造作用明显,并非同生沉积或成岩作用早期成矿,而与晋宁期Rodina大陆裂解有关。东川铜矿的形成可能是在Rodinia大陆裂解时,从深部带来大量成矿物质改造成岩时期初始的矿化,形成矿床的叠加富集和最终定位,因此,晋宁-澄江期是东川铜矿的主成矿期。     

安徽铜陵新桥铜-硫-铁-金矿床中石英闪长岩和辉绿岩锆石SHRIMP年代学及其意义

对安徽铜陵新桥铜-硫-铁-金矿床区内的石英闪长岩和辉绿岩中的锆石分别进行了SHRIMP精确定年研究,石英闪长岩中锆石206Pb/238U年龄为(140.4±2.2)Ma,辉绿岩中锆石的年龄较复杂,其中发现了元古代锆石颗粒,其锆石207Pb/206Pb年龄为(2261±14)Ma,(1612±8)Ma,(919±12)Ma,(831±17)Ma。另外还有一组早古生代年龄的锆石,锆石206Pb/238U年龄为(443±13)Ma。以上这些新资料说明该区可能存在元古代基底的信息,且燕山期岩浆活动对本区成矿具有重要意义。     

湖北新春花岗岩类锆石SHRIMP年龄:大别山造山带内弱变质—未变质晋宁期花岗岩类的发现

蕲春花岗质杂岩体包括斑状二长花岗岩和花岗岩两部分,它们之间在化学性质上存在着很大的差异,前者表现为高Al_2O_3(15.73％)、相对高CaO(2.46％)、Na_2O含量明显高于K_2O(Na_2O/K_2O=1.27),尤以强烈亏损重稀土元素和极强的轻、重稀土元素分馏程度[(La/Yb)_N=46.8]为特征而类似于太古宙高Al_2O_3的TTG岩石。而后者则以较低的Al_2O_3含量(14.05％)、贫CaO(0.82％)、K_2O含量明显高于Na_2O(Na_2O/K_2O=0.81)为特征,轻、重稀土元素的分馏程度[(La/Yb)_N=10.89]也较片麻状二长花岗岩中弱得多。两类岩石中锆石的U-PbSHRIMP年龄分别为824.6±17.6 Ma和784±20 Ma,该时代与大别山造山带内花岗片麻岩的原岩形成年龄类似。大别山造山带内弱变质-未变质晋宁期花岗岩的出现表明扬子板块印支期向北俯冲时,该花岗质杂岩处于俯冲板片的后缘,可代表造山带内扬子基底的原地露头。而岩体周围的高压变质杂岩应是折返上来的无根构造岩片,大别山造山带内高压-超高压变质杂岩的出露不是整体性抬升剥蚀的结果。     

湖南沩山花岗岩中锆石LA-ICPMS U-Pb定年: 成岩启示和意义

运用阴极发光技术, 对湖南沩山花岗岩中的锆石进行了细致的内部结构分析, 并在此基础上利用LA-ICPMS锆石U-Pb原位定年技术进行了同位素年龄测定. 结果表明, 沩山花岗岩体是一个印支晚期-燕山早期多次岩浆侵入的复式岩体, 其中印支期花岗岩(2个样品)形成时间为211.0±1.6和215.7±1.9 Ma; 燕山期花岗岩(2个样品)形成时间为187.4±3.5和184.5±5.1 Ma. 华南(尤其湖南)印支晚期花岗岩, 是秦岭-大别和松马两条印支期缝合带碰撞、挤压导致地壳叠置加厚后, 到了应力松弛阶段的产物; 而燕山早期花岗岩的形成与太平洋板块的俯冲物质无直接关系, 是伸展体制下板内中下地壳减压熔融的产物.     

大别造山带惠兰山镁铁质麻粒岩Sm-Nd和锆石SHRIMP U-Pb年代学及锆石微量元素地球化学

北大别惠兰山位于罗田穹隆的核部, 出露有镁铁质麻粒岩, 其麻粒岩相变质矿物(石榴子石+单斜辉石+斜方辉石)Sm-Nd等时线年龄为(136 ± 18)Ma, 表明该麻粒岩的变质作用发生在早白垩纪. 阴极发光图像显示麻粒岩中锆石具有核-幔-边结构. 锆石核具有典型岩浆锆石的韵律环带结构及稀土元素特征, 其较少Pb丢失的锆石SHRIMP U-Pb年龄为753~787 Ma, 表明其原岩为新元古代镁铁质岩浆岩. 幔部锆石具有切割岩浆锆石环带的蚀变结构特征, 且REE, Th, U, Y, Nb, Ta等元素含量比岩浆锆石核低3~10倍, 但普通Pb含量较高. 这些特征表明幔部锆石是受热液改造的岩浆锆石, 其较少Pb丢失的锆石SHRIMP U-Pb年龄(716~780 Ma)与岩浆锆石相近, 指示该岩浆岩体侵位不久即经历了一次强烈的热液事件. 考虑到罗田穹隆发育有强烈的早白垩纪岩浆事件, 因此惠兰山镁铁质麻粒岩是就位于下地壳的新元古代镁铁质岩浆岩在早白垩纪大别造山带引张条件下受热发生麻粒岩相变质作用而形成的. 该麻粒岩的Sm-Nd变质年龄((136 ± 18) Ma)与罗田穹隆片麻岩角闪石K-Ar年龄(123~127 Ma)的一致性, 提供了罗田穹隆快速抬升证据, 这可能是大别山超高压变质岩被进一步抬升至地表的原因.