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-ICPMS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。     

西太平洋富钴结壳超微化石与分子化石地层划分及对比

对具典型三层构造的西太平洋海山群富钴结壳样品进行了钙质超微化石地层学研究,获取了富钴结壳从内层致密层、中间疏松层到外层较致密层的生长时代:CM1D03为晚古新世-早始新世、始新世中期、中中新世-更新世;CM3D06分为晚古新世-早始新世、中始新世-晚中新世、上新世-更新世。对富钴结壳壳层的甾烷系列分子(C27、C28、C29)进行了检测并计算了相对含量,结果表明,两块富钴结壳的甾烷分布构型在结壳生长时代上具有一致性:晚古新世-早始新世,呈反"L"型分布;中始新世呈C27优势的"V"型分布;中新世-更新世呈C29优势的"V"型分布。甾烷分布构型的变化与古海洋环境演化造成的海底甾烷输入波动有关,具有一定的时代特征钙质超微化石和分子化石地层学划分方法在富钴结壳层主要生长时代及生长间断的界定上具有一致性,可以用于富钴结壳的地层划分和对比。     

内蒙古科右中旗地区梅勒图组安山岩年代学特征及其地质意义

对内蒙古科右中旗地区梅勒图组安山岩锆石LA--ICP--MS U--Pb年代学、锆石Hf同位素和岩石地球化学测试分析结果表明,梅勒图组安山岩形成时代约为早白垩世中期(123~125 Ma)。锆石εHf(t)=(+5.84~+9.34),一阶段Hf模式年龄为412~553 Ma。岩石地球化学分析表明,安山岩K2O含量较高,SiO2含量和Mg#值中等,富集大离子亲石元素,高场强元素Nb、Ta、Ti等明显亏损。这些特征反映出梅勒图组安山岩的源区为新形成的富集地幔。结合地球化学特征和区域大地构造背景,研究区梅勒图组安山岩的形成可能与太平洋板块俯冲作用后的陆内伸展环境有关。     

135~130 Ma: 大别山第二次“去根”时间？

大别杂岩主要由早白垩世侵入岩和三叠纪变质岩组成。它的四周是四条区域性韧性剪切带:郯城—庐江断裂,商城—麻城断裂,襄樊—广济断裂和晓天—磨子潭断裂。其中,晓天—磨子潭断裂和襄樊—广济断裂在早白垩世具有相反的走滑剪切方向:北侧的边界断裂(晓天—磨子潭断裂)是一个左行剪切断裂,而南侧的边界断裂(襄樊—广济断裂)是一个右行剪切断裂。在大别杂岩内部,早白垩世低角度剪切面理的倾伏向以SE向或NW向为主。这些晚期剪切面理上的拉伸线理的倾伏向同样为SE或NW向。大别杂岩总体具有朝SE向挤出和顶部相对朝NW向剪切的构造特征。这些表明晚中生代是该杂岩演化的重要阶段。该杂岩的边界断裂和内部构造特征指示其晚期抬升是沿造山带方向(SE—NW)以低角度方式进行的。这一过程直接导致高压-超高压变质岩和同构造岩浆岩被抬升至近地表。同时,年代学研究表明:大别杂岩(扬子板块东北缘地壳)在晚侏罗世—早白垩世经历大规模混合岩化的时间为145~135 Ma,同造山岩浆作用的时间为145~135 Ma,后造山火山-岩浆活动的时间为135~120 Ma。因此,该杂岩中三叠纪高压-超高压变质岩所记录的早白垩世抬升过程不是印支事件的后续,而是燕山期陆内造山及随后发生的伸展过程有关。尽管这一陆内造山事件的起始时间至今仍不确定,但大别山未变形岩体(130~120 Ma)的年代学研究结果和我们新测得的同构造伟晶岩脉的锆石U-Pb年龄(130 Ma)为早白垩地壳变形提供了良好的上限制约。这样,大别山经历了三叠纪碰撞造山和伸展,晚侏罗世—早白垩世陆内造山-伸展二次过程。     

粤北大宝山矿区徐屋岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

徐屋岩体位于粤北大宝山矿区南部,是区内花岗岩体的重要组成部分。首次采用SHRIMP锆石U-Pb定年方法对徐屋岩体进行了年代学研究,获得其成岩年龄为441.2±4.2Ma(MSWD=1.02),表明其为加里东期岩浆活动的产物。结合前人年龄数据表明,大宝山矿区存在有加里东期和燕山期2次成岩作用和1次成矿作用,且成矿作用与燕山期花岗岩关系密切。     

内蒙古大青山地区古元古代花岗岩:地球化学、锆石SHRIMP定年及其地质意义

内蒙古大青山地区沿固阳-武川断裂带南侧发现一条古元古代花岗岩岩带,由石英闪长岩-闪长岩-角闪二长花岗岩组合构成.本文对其中典型代表厂汉脑包石英闪长岩、常福龙闪长岩和口子村角闪二长花岗岩进行了锆石定年和地球化学研究.地球化学上,石英闪长岩具有埃达克质花岗岩的特点,为低硅埃达克质花岗岩;大部分闪长岩具有赞岐岩的地球化学特征,部分具Closepet花岗岩特征;角闪二长花岗岩则全部具有Closepet花岗岩特征.根据锆石SHRIMP U-Pb定年,它们形成于2416~2435Ma之间,并遭受古元古代晚期构造热事件改造.表明在该区古元古代早期真正意义的板块构造已起作用,从岩浆演化的角度说明前寒武纪构造体制发生重大转变.     

祁连东部西格拉高Sr/Y型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地球化学特征

西格拉花岗岩体位于祁连东部的米屈花岗岩带上,空间上呈NW-NWW向展布,岩体由花岗闪长岩-花岗岩-正长岩组成,主要岩性为花岗闪长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,西格拉花岗闪长岩存在两期岩浆作用,年龄分别为465.6±6.5Ma、443.2±4.8Ma,其中,前者与祁连洋俯冲极性发生转变的时限(~463Ma)相近,而后者与祁连洋闭合的时间(~445Ma)相似。早期淡色花岗闪长岩具正铕异常(δEu=2.44),晚期暗色花岗闪长岩则为弱负/正铕异常(δEu=0.94~1.32),两者均显示出高Si、Al,富Na贫K,富集Ba、Sr、LREE,高Sr/Y值,低Y、HREE含量,亏损HFSE(Nb、Ta、Ti、P)的特征,与Martin et al.(2005)划分的高硅埃达克岩(HSA)相似。其源区可能均残留石榴子石、普通角闪石及少量金红石,而斜长石则大量参与部分熔融过程,推测早期花岗闪长岩的源区深度可能超过50km;整体上,由早期→晚期反映出加厚地壳减薄、地幔组分贡献增强的趋势;两者可能均为加厚下地壳物质部分熔融的产物。     

南岭西段加里东期苗儿山岩体锆石SHRIMPU-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

苗儿山岩体位于南岭西段,主体为加里东期花岗岩,少量印支期和早燕山期花岗岩。加里东期花岗岩具块状构造,由早期黑云母花岗闪长岩、中期斑状黑云母二长花岗岩和晚期细粒黑(二)云母二长花岗岩组成,以斑状黑云母二长花岗岩为主。对中期斑状黑云母二长花岗岩和晚期细粒二云母二长花岗岩各进行了1个样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄测试,分别得到428.5±3.8 Ma、409±4 Ma的年龄值,反映出早志留世末、志留纪末-泥盆纪初2期岩浆事件。中期主体花岗岩具有富硅(SiO2=70.09%~76.59%)、中铝(Al2O3=12.71%~14.72%)、高钾(K2O=4.48%~5.73%)、中碱(Na2O+K2O=7.24%~7.91%)、高ASI(平均1.15)的特点,总体属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类。主体花岗岩微量元素中Ba、Nb、Sr、P、Ti表现为明显亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等则相对富集,稀土总量中等(179.8×10-6~270.6×10-6),轻稀土富集[(La/Yb)N=5.07~14.33],具明显的负Eu异常(δEu=0.15~0.46)。岩体具有较高的ISr值(0.70660~0.72082)和较低的εNd(t)值(-8.29~-7.94),两阶段Nd模式年龄(t2DM)为1.81~1.84 Ga。C/MF-A/MF图解显示源岩为变质泥质岩和碎屑岩。上述地球化学特征表明花岗岩为S型花岗岩,源岩主要为中、上地壳岩石。花岗岩氧化物和微量元素构造环境判别图解指示岩体形成于后碰撞构造环境。基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断加里东期苗儿山花岗岩的具体形成机制为:在陆内强挤压之后挤压应力相对松弛、压力降低的后碰撞构造环境下,因地壳增厚而升温的中、上地壳岩石减压熔融并向上侵位。结合区域资料分析,苗儿山地区在奥陶纪末-志留纪初北流运动和志留纪后期的广西运动中均产生过强烈的陆内挤压和地壳增厚。     

Early Permian–Late Triassic Magmatism in the Tuotuohe Region of the Qinghai–Tibet Plateau: Constraints on the Tectonic evolution of the Western Segment of the Jinshajiang Suture

In this paper we present new zircon U–Pb ages, whole-rock major and trace element analyses, and zircon Hf isotopic data for magmatic rocks in the Tuotuohe region of the western segment of the Jinshajiang suture. Our aim is to constrain the Early Permian–Late Triassic tectonic evolution of the region. Zircons from the magmatic rocks of the Tuotuohe region are euhedral–subhedral in shape and display fine-scale oscillatory zoning as well as high Th/U ratios(0.4–4.6), indicating a magmatic origin. The zircon U–Pb ages obtained using LA–ICP–MS are 281 ± 1 Ma, 258 ± 1 Ma, 244 ± 1 Ma, and 216 ± 1 Ma, which indicate magmatism in the Early Permian–Late Triassic. A diorite from Bashihubei(BSHN) has SiO2 = 57.18–59.97 wt%, Al2O3 = 15.70–16.53 wt%, and total alkalis(Na2O + K2O) = 4.46–6.34 wt%, typical of calc-alkaline and metaluminous series. A gabbro from Bashibadaoban(BSBDB) belongs to the alkaline series, and is poor in SiO2(45.46–54.03 wt%) but rich in Al2O3(16.19–17.39 wt%) and total alkalis(Na2O + K2O = 5.48–6.26 wt%). The BSHN diorite and the BSBDB gabbro both display an enrichment of LREEs and LILEs and depletion of HFSEs, and they have no obvious Eu anomaly; they have relatively low MgO contents(2.54–4.93 wt%), Mg# values of 43 to 52, and low Cr and Ni contents(8.07–33.6 ppm and 4.41–14.2 ppm, respectively), indicating they differentiated from primitive mantle magmas. They have low Nb/U, Ta/U, and Ce/Pb ratios(1.3–9.6, 0.2–0.8, and 0.1–18.1, respectively), and their initial Hf isotopic ratios range from +9.6 to +16.9(BSHN diorite) and +6.5 to +12.6(BSBDB gabbro), suggesting their primary magmas were derived mainly from the partial melting of a mantle wedge that had been metasomatized by subduction fluids. Taking all the new data together, we conclude that the western and eastern segment of the Jinshajiang suture regions underwent identical processes of evolution in the Early Permian–Late Triassic: oceanic crust subduction before the Early Permian, continental collision during the Early–Middle Triassic, and post-collisional extension from the Late Triassic.     

内蒙古沙麦钨矿花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及其地质意义

沙麦钨矿床位于内蒙古东乌旗地区,是该区目前已探明的中型岩浆热液型钨矿床。矿体主要赋存在黑云母二长花岗岩和黑云母二长花岗斑岩中,对这两种花岗质岩石的岩相学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学进行了研究。结果表明,黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄为135.6±1.6 Ma和136.3±1.8 Ma,黑云母二长花岗斑岩锆石U-Pb年龄为138.6±1.1 Ma,二者侵位时间均为早白垩世。两种花岗质岩体具有富SiO₂(73.73%～78.23%)、高钾钠(Na₂O+K₂O)(7.56%～8.89%)、贫MgO(0.09%～0.20%)、贫CaO(0.51%～0.89%)、贫TiO₂(0.03%～0.12%)的特征,属于过铝质-高钾钙碱性系列;微量元素富集Rb、K、Th和U,相对亏损Sr、Ba、Nb、P和Ti元素,具有强烈的Eu负异常,具有较高的FeO^T含量,较高的FeO^T/MgO和FeO^T/(FeO^T+M...