钙长辉长无球粒陨石NWA 12274/12275/12276/12277/12278稀有气体及年代学研究

岩石矿物学研究发现HED (Howardite-Eucrite-Diogenite)族陨石NWA 12274/12275/12276/12277/12278与NWA 11586可能为成对陨石,但需要稀有气体等证据支持.本次工作对这5块陨石开展了稀有气体、宇宙暴露(CRE)年龄和气体保存年龄研究.结果 发现它们具有相一致的稀有气体同位素比值和CRE年龄,表明NWA系列陨石互为降落成对陨石;陨石CRE年龄[(36.2±3.7)Ma]与灶神星主要溅射事件/时期年龄(35.0～42.5 Ma)一致,表明它们可能在约36 Ma前从灶神星或Ⅴ型小行星溅离;陨石的U、Th-4 He(T4)及40K-40Ar(T40)气体保存年龄分别为0.3～1.3 Ga和2.8～3.4 Ga,显示这些陨石不同程度受到了后期热事件的影响;该流星体进入大气层的初始半径约为12.2 em,在穿越大气层期间质量损失了约56％.     

第四纪黄土物源的时空差异研究现状及展望*

黄土物源研究对揭示第四纪以来东亚大气环流格局的演化和构造—气候之间的相互作用具有重要意义。目前已应用多种物源示踪方法对黄土物源开展了大量研究,但对黄土物源时空差异规律及其动力学机制尚未取得较为一致的认识。在综合分析黄土物源研究现状的基础上,重点从影响⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值和 ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 值组成及单颗粒碎屑锆石U-Pb年龄谱构成的因素角度,分析了第四纪黄土的物源及可能变化,获得以下认识: (1)第四纪黄土沉积物的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值变化幅度可达0.002 580~0.004 949,远远超出实验室分析测试误差(<0.000 018)或由Sr同位素衰变带来的影响(2.6 Ma时段小于0.000 026,1个冰期旋回小于0.000 001); ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 值亦发生了较显著变化(0.000 095~0.000 240),其变化幅度远大于实验室的分析测试误差(<0.000 010)及衰变导致的 ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 值(<0.000 013)变化。因此,在黄土中检测到的Sr-Nd同位素组成的变化应具有较明确的地质意义。(2)第四纪黄土沉积物中无论全岩还是主要粒径组分的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值和 ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 值的变化都与气候代用指标变化不同步,难以从气候变化角度进行解释,可能更多地反映了源区的变化。(3)与Sr-Nd同位素示踪体系相比,单矿物或单颗粒的物源示踪体系对物源区变化的响应更为敏感,在追踪第四纪黄土沉积物源区时空差异方面具有较明显的优势。(4)基于碎屑锆石U-Pb年龄谱对黄土物源的有限研究揭示黄土高原的黄土在地质历史时期可能发生了原始物源区显著的时空分异,特别是不同剖面都反映出了1.2 Ma前后黄土主要源区的变化,表明通过锆石U-Pb年龄谱研究黄土物源时空差异规律具有揭示岩石圈、大气圈、水圈耦合作用过程及历史的巨大潜力。     

滇西凤庆三岔河晚三叠世火山岩年代学、地球化学特征及其地质意义

滇西凤庆三岔河地区火山岩岩性主要为英安岩,火山活动以宁静式喷溢为主。锆石LA ICP MS U Pb年代学结果表明,英安岩的形成时代为2097~2188 Ma,锆石中含有大量不同时期的继承锆石核,指示其具有丰富的物质来源。全岩主量、微量元素分析结果显示,英安岩具有富硅、富铝的高钾钙碱性—钙碱性系列岩石特征,中等负Eu异常,轻、重稀土均强烈分馏,轻稀土分馏较重稀土明显,亏损Ta、Ba、Nb、Sr,而富集Rb、Th。地球化学特征显示,该套英安岩可能由古老地壳物质(富含长石的碎屑岩为主)在温度较高的环境中重熔形成,是晚三叠世古特提斯洋盆闭合后的陆内应力调整阶段的岩浆记录。     

阿尔金断裂东段红柳峡早白垩世晚期岩浆事件及其区域构造意义

阿尔金断裂东段红柳峡火山岩及其周缘火山岩的岩石学、锆石成因岩相学及LA-ICP-MS U-Pb年代学对比研究显示,样品中存在两种锆石类型。一种为来自火山颈中心相样品的长柱状岩浆锆石,加权平均年龄为(109.0±1.6)Ma,属于早白垩世晚期,代表了红柳峡火山颈形成的年龄。另一种为来自火山颈周缘两个玄武岩样品的次圆或椭圆状继承锆石,且绝大部分具有核、幔结构,其U-Pb年龄分布在(138±2)~(2 376±74)Ma,展现了复杂的年龄峰值。这些继承锆石均为玄武岩浆上升过程中从下白垩统及更早地层捕获而来,它们的峰值年龄密切响应了阿尔金断裂早白垩世晚期及更早期复杂的多期岩浆及构造事件。部分年龄峰值与南阿尔金地体古生代花岗岩年龄的吻合显示阿尔金地体曾经与祁连陆块连接在一起。     

碎屑锆石U-Pb年代学在地学应用中的现状

锆石U-Pb年代学作为地学研究中一种有效的定年方法,通过半个世纪的发展,已经形成了完善的理论体系和实验方法。随着其测试效率和精度不断提高,成本逐渐降低,其研究也朝更广的邻域延伸,近年来碎屑锆石U-Pb年代学在地学中得到了广泛的应用。本文重点介绍碎屑锆石U-Pb年代学在最大沉积年龄分析、物源分析、构造演化分析三方面的应用和扩展,以及碎屑锆石研究中需要注意的再循环锆石、锆石Pb丢失、锆石的滞后时间、锆石生产力差异以及分析结果存在误差导致的年龄偏差的问题。     

八渡复式背斜中——新生代变形序列及其对南盘江盆地形成演化的意义

南盘江盆地处于华南地块与印支地块的结合部位,前人认为其属于印支造山带的前陆盆地。但南盘江盆地在经历了中—新生代多期的叠加改造后,构造样式复杂,其中复式褶皱普遍发育。因此,文中选择南盘江盆地中部的八渡穹隆状复式背斜作为研究对象,将地表构造解析、深部地震剖面解释以及辉绿岩侵位年代限定结合,通过构造样式与构造组合分析,厘定构造变形序列。结果表明,八渡复式背斜是轴迹向北凸出的弧形复式背斜,以泥盆系为核,石炭—三叠系为翼。在深部发育指向NE的双重逆冲构造;中浅部发育指向N的逆冲叠瓦扇及断层-褶皱构造。对侵位其中的辉绿岩进行定年,得到样品中最年轻的锆石颗粒年龄约为62 Ma,有可能与区域在这一阶段的缓慢加速隆升相关。综合分析八渡复式背斜不同层次构造样式,将研究区整体的变形序列大致划分为3期:第1期为印支运动早期板块俯冲背景下形成的双重逆冲构造,第2期是印支运动晚期板块碰撞形成的逆冲叠瓦扇等,第3期为燕山晚期伸展背景下辉绿岩的侵位和一系列正断层。八渡复式背斜形成演化过程在南盘江盆地叠加构造中具有典型代表性,体现了印支运动的前陆盆地先后经历了印支期俯冲碰撞、燕山期构造背景由压性向张性的转换,和新生代伸展隆升的过程。     

河北省赤城县万全寺银金矿形成时代及其地质意义

张家口赤城县万全寺银金矿床为冀北地区在成矿作用上与火山期后热液活动有关的代表性矿床。银金矿物主要以包裹体形式嵌布于闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿等硫化物中,硫化物是银、金的主要载体,硫化物的形成时间可代表银金矿床的成矿时间。本研究采用Rb-Sr法对闪锌矿、黄铁矿、方铅矿这三种共生硫化物矿物进行了测定,获得Rb-Sr等时线年龄为(144.1±4.0)Ma(MSWD=3.3,n=6),认为该年龄代表万全寺银金矿的成矿年龄。该年龄与区内已知的其他多金属矿床成矿时代接近,也与区内北东向上黄旗—乌龙沟构造-岩浆岩带的主要活动时期相吻合,表明在晚侏罗世—早白垩世期间,张家口地区存在一次强烈的与中酸性岩浆活动相关的贵金属与多金属的成矿作用。     

华北克拉通南缘太华群铁山庙铁矿床沉积时代的约束——锆石U-Pb定年及Hf同位素证据

华北克拉通南缘舞阳地区分布有大型铁矿床,赋存于早前寒武纪的太华群变质岩系中。铁山庙铁矿床在舞阳铁矿区分布广泛,大小矿体包括经山寺、冷岗、铁山庙、铁古坑以及岗庙刘等,产出层位为铁山庙组。近年来对铁山庙铁矿床的研究程度较高,不少学者认为其为Superior BIF型铁矿床,但是对于铁山庙铁矿床原始沉积年龄显见报道。本文通过选取穿切铁古坑铁矿体的混合岩化钾长花岗岩以及矿体顶板围岩辉石黑云斜长片麻岩为研究对象,利用SHRIMP锆石U-Pb定年以及原位Hf同位素测试分析技术,以此来约束铁山庙铁矿床沉积时代的上限和下限。结果显示,两个样品中的锆石均记录了两组年龄数据,且在误差范围内明显具有一致性。较老一组~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2463~2478Ma,较新一组为1918~1961Ma。此外,混合岩化花岗岩中较老锆石的ε_(Hf)(t)变化范围为-6.96~-12.83,较新锆石的ε_(Hf)(t)为-7.19~-15.75,两类锆石的ε_(Hf)(t)值变化范围相似,说明较老锆石为继承锆石,其年龄可能代表源区岩石的形成时代,而较新锆石为变质锆石,代表深熔作用锆石发生重结晶作用的时间,即混合岩化花岗岩的形成时代;辉石黑云斜长片麻岩中较老一组锆石的ε_(Hf)(t)值为-0.55~2.75,较新一组锆石的ε_(Hf)(t)为-5~-10.06,两类锆石的ε_(Hf)(t)值差别很明显,较老一组锆石是碎屑锆石,其年龄可以约束原岩沉积的最大年龄,而较新一组锆石为变质增生成因,其年龄代表了岩石经历的一期变质事件。综合分析,铁山庙铁矿床的沉积时代可以约束在2.46~1.96Ga之间,很可能在2.3Ga左右,之后于~1.96Ga经历了强烈的区域变质作用。     

扬子陆块北缘上两地区二长花岗岩成因：锆石U-Pb年代学、Hf同位素及地球化学制约

本文通过对扬子陆块北缘上两地区二长花岗岩年代学、Hf同位素及地球化学研究,限定其形成时代、物质来源以及所处的大地构造环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明上两地区二长花岗岩形成于新元古代早期,年龄为909±5Ma。锆石Hf同位素显示二长花岗岩的ε_(Hf)(t)既有正值也有负值,在-6~+3.4之间,变化较大。tDM2变化于1570~2156Ma,平均值为1802Ma,当ε_(Hf)(t)为最小负值-6.0时,tDM2为2156Ma。表明其物源主要是约1800Ma新生地壳的部分熔融,混染了部分古老地壳。地球化学显示,二长花岗岩的SiO_2含量较高,平均值达75.46%,均属亚碱性系列,且均为铝质过饱和(A/CNK=0.93~1.29);轻稀土富集,微量元素原始地幔蛛网图中显示富集大离子亲石元素(LILE)、具有明显的Nb、Ta负异常,并具有与上部陆壳非常相似的蛛网图曲线,在花岗岩的构造环境判别图解中落入弧花岗岩区,其应是扬子陆块北缘大陆边缘弧岩浆的产物。     

高邮凹陷戴南组稀土元素和锆石U- Pb年代特征及构造意义

通过对苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组一段35件泥岩样品的稀土元素和4件碎屑岩的锆石U- Pb年代学分析,对苏北戴南组地层的物源及苏北盆地基底构造演化进行了深入探讨,恢复了沉积盆地与源区之间的耦合关系。全岩稀土元素特征表明苏北盆地古近系戴南组沉积物主要来自大别—苏鲁造山带广泛分布的新元古代浅变质酸性火成岩,具体母岩可能为高钾I型花岗片麻岩。376组协和年龄数据主要集中在2450~2600Ma、1700~2000Ma、750~850Ma、100~300Ma四个区间,其中2450~2600Ma这个年龄峰与全球新太古代晚期古陆核生长事件基本一致;1700~1900Ma这组年龄指示下扬子陆块东北部存在古元古代变质和岩浆事件,说明下扬子地块存在古元古代统一变质基底;750~850Ma这组年龄为指示扬子与华夏板块最终聚合的年龄;在100~300Ma这个年龄段中,250~300 Ma年龄锆石指示扬子地块发生裂解导致玄武岩喷发及后期伴生酸性岩浆侵入;200~250Ma为三叠纪华南陆块俯冲进入华北陆块之下形成大陆碰撞型造山带构造事件在本区的记录;100~200Ma 对应于侏罗纪-白垩纪（燕山期）,指示苏北盆地及周围有晚白垩纪侵入岩物源的存在,大别山-苏鲁造山带侵入岩的侵位时间可能要推迟到晚白垩世。本次测试最小年龄为94±2Ma,早于仪征运动的时间（83.5Ma）,说明高邮凹陷南部陡坡带戴南组沉积物多为再旋回沉积物,沉积物来自扬子地块基底的古老岩石和大别—苏鲁造山带的新元古代浅变质岩基底,并受张八岭隆起区南段的中生代火成岩影响。