40Ar/39Ar geochronology and exhumation of mylonitized metamorphic complex in Changle-Nanao ductile shear zone

New⁴⁰Ar/³⁹Ar plateau ages from rocks of Changle-Nanao ductile shear zone are 107.9 Ma(Mus), 108.2 Ma(Bi), 107.1 Ma(Bi), 109.2 Ma(Hb) and 117.9 Ma(Bi) respectively, which are concordant with their isochron ages and record the formation age of the ductile shear zone. The similarity and apparent overlap of the cooling ages with respective closure temperatures of 5 minerals document initial rapid uplift during 107–118 Ma following the collision between the Min-Tai microcontinent and the Min-Zhe Mesozoic volcanic arc. The⁴⁰Ar/³⁹ Ar plateau ages, K-Ar date of K-feldspar and other geochronologic information suggest that the exhumation rate of the ductile shear zone is about 0.18–1.12 mm/a in the range of 107–70 Ma, which is mainly influenced by tectonic extension.     

Matuyama-Brunhes reversal and Kamikatsura event on Maui: paleomagnetic directions, Ar/Ar ages and implications

Eighty-nine basaltic lava flows from the northwest wall of Haleakala caldera preserve a concatenated paleomagnetic record of portions of the Matuyama-Brunhes (M-B) reversal and the preceding Kamikatsura event as well as secular variation of the full-polarity reversed and normal geomagnetic field. They provide the most detailed volcanic record to date of the M-B transition. The 24 flows in the transition zone show for the first time transitional virtual geomagnetic poles (VGPs) that move from reverse to normal along the Americas, concluding with an oscillation in the Pacific Ocean to a cluster of VGPs east of New Zealand and back finally to stable polarity in the north polar region. All but one of the 16 Kamikatsura VGPs cluster in central South America. The full-polarity flows, with ⁴⁰Ar/³⁹Ar ages spanning a total of 680 kyr, pass a reversal test and give an average VGP insignificantly different from the rotation axis, with standard deviation consistent with that for other 0-5 Ma lava flows of similar latitude. Precise ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating consisting of 31 incremental heating experiments on 12 transitional flows yields weighted mean ages of 775.6±1.9 and 900.3±4.7 ka for the M-B and Kamikatsura transitional flows, respectively. This Matuyama-Brunhes age is ∼16 kyr younger than ages for M-B flows from the Canary Islands, Tahiti and Chile that were dated using exactly the same techniques and standards, suggesting that this polarity transition may have taken considerably longer to complete and been more complex than is generally believed for reversals.     

合肥盆地钻井地层的同位素测年与地层划分

合肥盆地内部中、新界地层大面积被第四系覆盖，其地层的时代与划分主要依赖已有的6口深井地层资料。由于缺乏可靠的化石记录，这6口深井地层时代与划分一直存在着很大的分歧，制约了对该盆地的油气勘探与远景评价。本文利用这6口深井泥岩类岩屑中自生伊利石，在其结晶度分析基础上，进行了K-Ar同位素测年，成功地获得了不同深度上的地层形成时代。据此地层年龄，文中对这6口深井所钻遇的地层进行了重新的划分。     

河南嵩县店房金矿区花岗斑岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及岩石地球化学

华北陆块南缘外方山店房金矿区内出露后沟、水漉塘和店房钾长花岗斑岩体(脉),其与隐爆角砾岩筒及金矿化有密切的空间关系。为查明钾长花岗斑岩体的侵位时代、岩石成因和源区性质,本次开展了锆石U-Pb定年、锆石Hf同位素及岩石地球化学分析等研究。结果表明岩体具有高硅、高钾、富铝、低镁的特征,属钾玄岩系列Ⅰ型花岗岩,轻重稀土元素分馏明显,具有弱的Eu负异常,岩石富集Rb、K、Ba等,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素。锆石具有核—边结构,其中锆石边SHRIMP U-Pb年龄142.6±2.1Ma(MSWD=1.4),_(εHf)(t)=-23.0~-13.8,两阶段模式年龄主要集中于2075~2652 Ma;锆石核LA-ICPMS U-Pb年龄可分为两组,即2169~2336Ma和1732~1881Ma,Hf同位素组成可分为两组,_(εHf)(t)分别集中于-13.1~-4.8和-4.5~3.7,模式年龄主要集中于2376~2805Ma。表明钾长花岗斑岩体形成于142.6±2.1Ma的早白垩世早期,岩浆可能由2169~2336Ma的古老下地壳新太古代太华群部分熔融而成,并有地幔组分参与,岩浆在上升或定位过程中捕获了1732~1881Ma熊耳群火山岩的锆石。结合区域构造背景认为,该岩体是早白垩世古太平洋板块向欧亚大陆俯冲致使华北陆块岩石圈减薄伸展而引起的岩浆活动的产物。     

冀北中低级变质表壳岩的年代学特征及其对华北克拉通构造演化的约束

华北克拉通在新太古代末期发生克拉通化,形成了现今规模的古陆,大量的太古宙岩石均经历了~2500Ma左右的区域高级变质作用(高角闪岩相-麻粒岩相)。而华北克拉通北部冀北地区出露一套中低级变质(绿片岩相-角闪岩相)的火山-沉积岩系,主要包括胡麻营地区红旗营子表壳岩和大阴山地区单塔子表壳岩中变质程度较低的部分。胡麻营地区红旗营子表壳岩系主要岩石组合为变基性火山岩、绿帘角闪岩、斜长角闪岩、含石榴石斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、石英片岩、磁铁石英岩等,SIMS锆石U-Pb定年结果表明斜长角闪岩形成于2486±18Ma(MSWD=1.4),而黑云斜长片麻岩形成于2507±37Ma(MSWD=2.0)。大阴山地区单塔子中低级变质表壳岩系主要由浅变质火山岩、云母石英片岩、斜长角闪岩、磁铁石英岩和大理岩等组成,SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示,浅变质火山岩中的变玄武岩形成于2490±19Ma(MSWD=2.0),而变英安岩形成于2502±8Ma(MSWD=0.83)。因此,冀北中低级变质的表壳岩系主要形成于新太古代末期,形成年龄为2507~2486Ma;结合冀东青龙地区新太古代末期(2511~2503Ma)的浅变质火山-沉积岩系(青龙表壳岩),我们认为新太古代末期,中低级变质表壳岩系广泛分布于华北克拉通的核部和边缘地区,此套岩系覆盖在太古宙高级变质杂岩之上,代表华北克拉通化之后的稳定盖层,是克拉通化的主要标志之一。     

黑河新生地区中侏罗世花岗质岩石锆石U-Pb年龄、地球化学特征及岩石成因

黑河新生地区西古兰河以北二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测试结果表明,其形成时代为中侏罗世((163.8±1)Ma)。这些中侏罗世二长花岗岩属于弱过铝质高钾钙碱性系列的Ⅰ型花岗岩,明显富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th)和亏损高场强元素(Zr、Hf、Nb、Ta),元素Sr具有明显的负异常,表明其原始岩浆起源于地壳火成岩的部分熔融。结合区域资料同时代火成岩的组合特征和古太平洋板块的构造演化,认为该二长花岗岩形成于活动大陆边缘,而其形成的地球动力学背景可能为古太平洋板块向欧亚板块俯冲造山后的伸展环境。     

新疆卡拉麦里清水东斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

新疆卡拉麦里蛇绿混杂岩带中广泛存在斜长花岗岩,对其形成时代及成因还存在较大争议。在研究卡拉麦里地区岩石地球化学特征和测定LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄时发现,清水东斜长花岗岩与蛇绿岩中斜长花岗岩、堆晶辉长岩在稀土、微量元素成分特征上存在较大差异,但与其中块状辉长岩具有相似的稀土、微量元素配分模式,并且两者符合部分熔融趋势,清水东斜长花岗岩的成岩年龄为(342.0±3.8)Ma,表明它是处于早石炭世后碰撞背景下的一次构造-热事件的产物,而不可能是蛇绿岩中的浅色岩。     

张家口高家庄多金属矿床成矿时代厘定及其地质意义

太行山北东向构造-岩浆岩带中发育有多个燕山期酸性岩体,目前已发现的多金属及贵金属矿床与燕山期岩体有着密切的成因联系。本文对分布于大河南岩体北西侧的高家庄多金属矿床采用硫化物Rb-Sr法进行了同位素定年,(144.5±1.4)Ma等时线测年结果与采用锆石U-Pb法确定的大河南岩体形成时代接近;此外,矿床硫化物的初始锶同位素比值为0.7122~0.7123,显示成矿物质来源以壳源为主。这与大河南岩体主要为陆壳物质部分熔融形成的认识相一致,即高家庄多金属矿床在成矿物质来源上与大河南岩体的形成与演化之间具有密切的成因联系。大河南岩体的形成时限与区内多金属矿床形成时限与中国东部第二次大规模成矿期一致,此时区内地球动力学环境正处于主应力场由近南北向转换到近东西向的构造体制大转折时期。在此独特的成矿背景下,深熔作用形成的花岗质岩浆沿NNE向与原EW向断裂交汇处侵位。花岗质岩浆高侵位但未发生喷发作用,使挥发组分和成矿元素得以保存,从而为大规模成矿作用提供了必须的热、流体、挥发组分和成矿元素。     

华南大规模低温成矿的主要科学问题

大面积低温成矿是全球独特的重要成矿事件。华南地区扬子地块西南部面积约50万平方千米的广大范围,低温矿床广泛发育,包括卡林型金矿床、MVT型Pb-Zn矿床和脉型锑、汞、砷等矿床,构成华南低温成矿域。该成矿域由川滇黔接壤区的Pb-Zn、右江盆地Au-Sb-As-Hg和湘中盆地Sb-Au等三个矿集区组成。其中的矿床主要赋存于沉积岩中,受断裂构造控制,形成于100~250℃的低温条件下。以往的研究取得了重要进展,但成矿时代、成矿动力学背景、成矿物质基础和成矿过程等关键科学问题一直悬而未决。近年的研究表明,这些矿床可能形成于200~230Ma(印支期)和130~160Ma(燕山期)两个时期,除川滇黔Pb-Zn矿集区由盆地卤水演化成矿外,其余两个矿集区的形成可能均受印支期和燕山期的深部岩浆活动驱动,尽管成矿流体中的水主要是大气成因地下水。本专题报道了近年来这些方面的最新研究进展,包括20篇文章,主要涉及这些低温矿床的地质地球化学特征、成矿时代、矿床成因和成矿动力学背景等。