冀北小张家口超基性岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

采用离子探针（SHRIMP Ⅱ）测得小张家口基性-超基性岩体中的锆石主要有220±5Ma和491±7Ma两组年龄,以及一个很老的继承锆石年龄2453Ma.年龄为220±5Ma的一组锆石（A组）具有典型的岩浆型振荡环带,这组年龄应代表该岩体的侵位年龄.A组锆石的^176Hf/^177Hf比值从0.282557到0.282690,εHf（220Ma）=-2.9～＋1.66.年龄为491±7Ma的一组锆石（B组）具有变质成因的蝴蝶结构（Butterfly structure）和熔蚀边,属于继承锆石.B组锆石的^176Hf/^177Hf比值从0.282239到0.282483,εHf（491Ma）=-8.6～0.06.207Pb/206Pb年龄为2453Ma的锆石应该是岩浆侵位时从华北克拉通古元古代基底中捕获的锆石.A组锆石的Hf同位素数据表明,220Ma左右由于华北北缘岩石圈伸展,导致软流圈地幔上涌,亏损的软流圈地幔流/熔体与富集的岩石圈地幔相互作用并混合,这种混合地幔源区发生部分熔融而形成小张家口基性-超基性岩体.B组锆石可能是小张家口岩体在岩浆侵位过程中捕获的来源于富集地幔或大陆下地壳的锆石.     

北秦岭板山坪岩体锆石U-Pb年代学及岩石成因研究

板山坪岩体是北秦岭二郎坪群中的侵入岩。为了查明该岩体的成因,对该岩体进行了锆石U-Pb年代学、锆石原位Hf同位素研究以及矿物化学分析等方面的研究。研究结果表明,板山坪岩体岩性组成主要为石英闪长岩和花岗闪长岩,花岗闪长岩内部存在暗色包体。本次研究获得板山坪石英闪长岩锆石U-Pb年龄为442.7～432.2 Ma,花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为436.8～432.7 Ma,暗色包体锆石U-Pb年龄为437.6 Ma。锆石176Hf/177Hf值为0.282 737～0.282 736,εHf（t）值集中分布在8.4～9.4之间,二阶段Hf模式年龄（TDM2）在876～832 Ma之间。石英闪长岩结晶温压分别为673 ℃～745 ℃和0.19～0.54 GPa,花岗闪长岩结晶温压分别为657 ℃～730 ℃和0.48～0.96 GPa,暗色包体结晶温压分别为680 ℃～734 ℃和0.69～1.65 GPa。综合分析认为板山坪岩体为复式岩体,两期结晶年龄分别为496～487 Ma和442～432 Ma。岩石来源于地幔分离出来的新生下地壳。     

大兴安岭北段巴升河岩体锆石U-Pb年代学及其地质意义

大兴安岭北段扎兰屯地区巴升河岩体由碱长花岗岩组成.采用LA-ICP-MS方法对碱长花岗岩开展锆石U-Pb测年,结果为297.8±3.6 Ma,岩体形成于早二叠世.该岩体4个样品的全岩地球化学等特征显示：巴升河岩体中碱长花岗岩具有富Si、高K、富碱的特征,属于弱过铝质钾玄岩系列,同时,样品∑REE偏高,Eu负异常明显,富集大离子亲石元素,具有A型花岗岩特征,综合前人研究成果及同位素年代学特征,认为兴安地块与松嫩地块拼合的时间早于298 Ma.     

北淮阳东端牛王寨岩体年代学及地球化学研究:对大别造山带早白垩世深部地质过程的制约

牛王寨岩体位于大别造山带北部北淮阳构造带东端,岩性主要为花岗岩。LA-ICP MS锆石U-Pb测年结果显示,牛王寨花岗岩形成于(119.4±1.5) Ma,属于大别造山带早白垩世晚阶段岩浆活动的产物。牛王寨花岗岩具有高硅(SiO2含量为71.98％~77.96％)、高碱(全碱含量为7.66％~9.30％)、低钙(CaO含量为0.19％~0.68％)、高FeOT/MgO值(平均值为12.83)和10 000×Ga/Al值(2.63~2.82)的特点。岩石富集高场强元素,(Zr+Nb+Ce+Y)平均含量为294×10-6,富Rb、贫Ba和Sr,具有显著的Eu负异常,指示牛王寨花岗岩具有A型花岗的特点。牛王寨花岗岩87Sr/86Sr初始值为0.708 28~0.708 41,εNd(t)值为-18.77~-19.15,判断其源区物质可能为大别山中下地壳片麻岩。约130 Ma时,大别造山带加厚下地壳拆沉引发的软流圈上涌,为源区的部分熔融提供了热源。牛王寨岩体的形成受控于约130 Ma之后中国东部统一的伸展构造事件。     

江南造山带仙霞复式岩体的成因研究

仙霞复式岩体位于江南造山带东北部,是该区出露面积最大的复式岩体之一。本文在野外地质调查的基础上,对仙霞复式岩体不同期次岩浆岩开展了锆石U-Pb年代学和全岩地球化学分析,结果显示该复式岩体侵位分为早、中、晚三阶段,岩性分别为二长花岗岩(143.0±3.5Ma)、花岗闪长岩(140.0±2.0Ma)和钾长花岗岩(138.6±3.5Ma),是江南造山带燕山期早期(146～135Ma)岩浆作用的产物。仙霞复式岩体三阶段岩浆岩均为高碱、弱过铝质岩石,具有相似的稀土元素配分模式,微量元素均呈Rb、Ba、U、K、Pb等大离子亲石元素(LILE)富集, Nb、Ta、P、Ti等高场强元素(HFSE)亏损的特征,锆石εHf(t)同位素为负值(–15.54～–1.03)。综合分析显示,仙霞复式岩体的岩浆起源于下地壳物质为主的壳幔混合源区,在岩浆上升演化过程中经历了显著的结晶分异作用,形成于早白垩世(146～135 Ma)古太平洋板块向西俯冲的背景下。     

西准噶尔南部庙尔沟岩体晚石炭世花岗闪长斑岩岩石成因及其动力学背景

位于西准噶尔南部的庙尔沟岩体主体由碱长花岗岩和少量紫苏花岗岩组成。本文在前人工作基础上,以岩体东南边缘新发现的花岗闪长斑岩为研究对象,开展岩石学、年代学和Hf同位素以及全岩地球化学研究,确定花岗闪长斑岩形成时代、揭示岩石成因类型及源区属性、探讨其与碱长花岗岩和紫苏花岗岩岩浆演化成因联系及其形成的深部动力学过程。锆石U-Pb定年结果显示,花岗闪长斑岩形成于317.4±1.9Ma,为晚石炭世早期岩浆活动的产物,明显早于紫苏花岗岩(~307Ma)和碱长花岗岩(~303Ma)。岩石地球化学数据表明,花岗闪长斑岩具有较高硅、中等铝,贫钙、铁、镁,富集Rb、K、Th、U,强烈亏损Nb、Ta、Ti的特征,为钙碱性弱过铝质Ⅰ型花岗岩;紫苏花岗岩更多的表现出钙碱性-高钾钙碱性镁质Ⅰ型紫苏花岗岩特征;碱长花岗岩为碱性准铝质-弱过铝质A型花岗岩。锆石Hf同位素分析结果表明,花岗闪长斑岩、紫苏花岗岩和碱长花岗岩均具有高正的ε_Hf(t)值(+11.6~+15.8)和年轻的二阶段模式年龄(325~600Ma),表明其原始岩浆主要起源于亏损地幔新衍生的年轻地壳物质。综合分析认为,庙尔沟岩体花岗闪长斑岩形成于晚石炭世早期洋壳俯冲背景,由底侵的、受流体交代的幔源基性岩浆与其诱发的年轻下地壳酸性岩浆在深部混合而成。紫苏花岗岩和碱长花岗岩形成于弧后伸展背景,前者是伸展初期继续底侵于下地壳的幔源玄武质岩浆降温释放大量的水和热诱使早期侵位于下地壳的镁铁质岩石再次发生部分熔融的产物,后者是伸展后期大规模软流圈地幔上涌底垫加热年轻中下地壳使其部分熔融而成。

     

柴达木盆地北缘全吉地块东端变基性岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄：中元古代陆块裂解的证据

全吉地块东端古元古代二长花岗片麻岩中普遍发育变质的基性岩体,它们的形成时代、变质作用时代和对地块基底构造演化的指示意义尚不清楚。应用LA-ICP-MS技术测定其中的一个变基性岩体的锆石U-Pb年龄,获得的10个测点数据显示,锆石受到热事件的强烈改造而发生严重铅丢失,但拟合的不一致线仍给出相关性较好的上交点年龄1712Ma±47Ma和下交点年龄472Ma±29Ma,MSWD=1.4。这表明,变质基性岩的原岩形成于中元古代早期,是全吉地块在古元古代末期汇入Columbia超大陆之后于中元古代早期初始裂解而侵位的基性岩体。这些基性岩体在早古生代卷入了柴北缘碰撞带而发生角闪岩相变质作用,并受到构造肢解。     

北山造山带中部(甘肃段)花岗岩成因及构造背景

北山造山带中部花岗岩体以陶勒努图洪岩体和跃进山南岩体为代表,本文对这两个岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学和原位锆石Lu-Hf同位素分析,结果表明：岩体成岩年龄分别为410±2.8Ma、427±2.5Ma;主量元素呈现高硅、高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质特征;微量元素表现为富集Th、Zr、Hf等及大离子亲石元素（Rb、U、K等）,亏损Ba、Sr、Eu及高场强元素（Nb、Ta、P、Ti等）;球粒陨石标准化稀土元素曲线呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾模式。综合分析认为跃进山南岩体属A型花岗岩,陶勒努图洪岩体属S型花岗岩。陶勒努图洪和跃进山岩体锆石ε_Hf（t）分别为-2.90~-0.12（平均值为-1.53）、-1.99~2.82（平均值为0.26）,t_DM2分别为1.41~1.58Ga、1.23~1.54Ga。研究表明：陶勒努图洪黑云母花岗闪长岩岩浆源区主要为由元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质（含中基性岩石）部分熔融的产物,跃进山南二长花岗岩体可能在元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质重熔过程中有幔源岩浆的参与。在中志留世（427Ma）明水-小黄山洋已向南侧马鬃山-公婆泉弧之下俯冲至后期,板块后撤引发明水-旱山地体南缘弧后形成裂解环境导致幔源岩浆底侵,诱发地壳物质重熔形成花岗质岩浆,岩浆侵位形成跃进山南二长花岗岩体;至早泥盆世（410Ma）,俯冲结束发生弧-陆碰撞造山导致地壳增厚,引发下地壳发生部分熔融产生的花岗质岩浆侵位形成陶勒努图洪岩体;两岩体是在早、晚古生代交接时段同一俯冲-碰撞构造背景下不同部位、不同亚构造环境下的产物。

     

扬子陆块西缘江浪穹窿超基性岩的成因:锆石U-Pb定年、岩石地球化学及Sr-Nd同位素

江浪穹窿位于扬子陆块西缘,本文作者在穹窿南部新发现一套侵入于二叠系及志留系的超基性岩,岩石主要由蛇纹石（约60%）、橄榄石（约30%）和少量磁铁矿（约5%）、角闪石（约5%）组成。为探讨超基性岩的成因,本文进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究。定年结果表明,超基性岩中发育大量2427~430 Ma的捕获锆石,最年轻一组岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为222.3±4.4 Ma（MSWD=1.9,n=6）。主微量元素分析显示岩石：（1）具有低的SiO₂含量（46.76%~39.07%）、高的Mg#值（82.3~74.0）与Cr、Co、Ni丰度;（2）稀土元素含量（ΣREE平均31.8 μg/g）与（La/Yb）_N值（5.26~1.38）偏低,稀土配分型式较为平坦,具有较弱的Ce负异常（Ce/Ce^*=0.80~0.67）;（3）富集大离子亲石元素Rb、Ba和U,亏损高场强元素Zr和Hf;（4）（Th/Yb）_PM值（29.8~1.56）、（Th/Ta）_PM值（0.22~0.03）、（La/Nb）_PM值（1.91~0.39）及La/Sm值（5.88~1.11）较低。Sr-Nd同位素分析显示,超基性岩具有较低的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i值（0.706872~0.702598）和高的ε_Nd（t）值（8.02~5.64）,成分接近于亏损地幔和岛弧玄武岩,计算表明地壳物质的混染程度低于5%。结合前人研究成果,本文认为超基性岩结晶年龄为222.3 Ma,可能形成于古特提斯洋闭合阶段的岛弧背景;原始岩浆来自高度部分熔融的地幔源区,上升侵位过程中可能经历了铬铁矿与橄榄石的分离结晶作用。此外,捕获锆石的年龄谱反映江浪穹窿很可能存在太古宙—古元古代变质基底,并且具有Rodinia超大陆会聚—裂解以及泛非事件的地质年龄记录。     

内蒙古沙麦岩体：正εNd（t）值的过铝质花岗岩

内蒙古沙麦岩体位于大兴安岭中段西坡,是二连浩特-东乌珠穆沁旗花岗岩带的重要组成部分。岩体中脉岩和围岩捕虏体较为发育,岩性组合主要为中细粒黑云母花岗岩和细粒似斑状花岗岩。在化学成分上,沙麦岩体以铝弱过饱和,富硅,全碱含量中等和低磷为特点,标准矿物中刚玉分子大于1％,可归为过铝质S型花岗岩。在稀土元素和微量元素组成上,岩体富Rb、Th、U、Ta,贫Ba、Sr、P、Ti,Rb／Sr比值高,K／Rb比值低,Eu负异常明显。在Nd同位素组成上,岩体Nd同位素组成变化较大,除一件样品εNd（t）值为负值以外,普遍以具正εNd（t）值为特点,T2DM值介于275．79～1048．41Ma之间。研究结果表明,沙麦岩体形成于晚中生代后造山的岩石圈伸展环境中,是幔源基性岩浆底侵及其诱发的壳-幔混合岩浆,同化中上地壳泥质围岩并经高程度分离结晶的产物。