苏鲁地体古元古代花岗质片麻岩锆石的U-Pb定年、REE和Lu-Hf同位素特征

苏鲁超高压变质带北部的威海和桃行地区出露大量含黑云母和绿帘石的花岗质片麻岩。激光拉曼测试和阴极发光图像分析结果表明,含黑云母和绿帘石花岗质片麻岩(SLU1和SLU2)的锆石中保存大量矿物包裹体,主要为石英(Qtz)+钾长石(Kfs)+钠长石(Ab)±磷灰石(Ap),与基质中的矿物组合完全一致。阴极发光图像显示典型岩浆结晶环带的特点,稀土元素配分模式显示轻稀土元素明显亏损,而重稀土元素明显富集的特点,具有强烈的负Eu异常(Eu/Eu?鄢=0.03～0.13)。锆石U-Pb SHRIMP和LA-ICP-MS定年结果表明,该类花岗质片麻岩的原岩形成时代为古元古代 (1825±6~1838±3Ma),并经历了三叠纪超高压变质作用(215± 33~227±35Ma) 的改造。Lu-Hf同位素研究结果证明,该类花岗质片麻岩的原岩是中—新太古代古老地壳再活化和部分熔融的产物。上述特征表明,苏鲁超高压变质带中不仅存在与Rodinia超大陆裂解有关的花岗岩,而且也存在古元古代由古老地壳部分熔融而成的花岗岩。     

西藏羌塘中部绒马地区石榴蓝闪片岩变质演化过程的视剖面模拟及其意义

藏北羌塘地体中部产出一变质杂岩带,因其地貌突起,将羌塘地体一分为二,故常称其为羌中隆起带。虽然在该变质杂岩带中先后识别出蓝片岩、榴辉岩等变质岩,但对该变质杂岩带演化过程的认识却存在截然不同的观点,一种观点认为该变质杂岩带是原位的古特提斯板块缝合带的标志;另一观点则针锋相对,认为该变质杂岩带系外来的、底辟上升的杂岩带,不能作为古板块缝合带的证据。在该变质杂岩带中部的绒马乡,石榴蓝闪片岩呈大小不一的岩片和/或透镜体产出于石榴石多硅白云母石英片岩内,主要由石榴石变斑晶和由蓝闪石、绿泥石、白云母、绿帘石、石英、钠长石、金红石/钛铁矿、磷灰石、黑云母等矿物构成的基质组成。石榴石变斑晶粒径达2 mm,具典型的生长环带：核部富锰,锰铝榴石分子摩尔分数可达22%,至边部,铁铝榴石和镁铝榴石分子含量显著升高,而锰铝榴石分子含量则快速下降。石榴石变斑晶内部包体发育,可再细分为两类,一类包体产出于核部,包括被解释为硬柱石假象的细粒钠云母,绿帘石所构成的细粒板状集合体和细粒富铁蓝闪石、石英及金红石等包体;另一类包体则为数量较少的自形大颗粒绿帘石包体,产出于石榴石边部,在其内部还有细粒蓝闪石、金红石与石英等包体产出。基质中的角闪石可识别出3期：核部为富铁的蓝闪石,幔部为贫铁的蓝闪石,最外部为冻蓝闪石。基质中的绿帘石和绿泥石常为自形,绿帘石内常见细粒蓝闪石、石英、金红石等包体,而绿泥石边部常有黑云母的冠状体。在PEXPLE程序计算的p T视剖面图中,石榴石核部形成的p T条件为20 GPa、470 ℃,对应硬柱石榴辉岩相,而石榴石边部形成的p T条件为17~18 GPa、530~540 ℃,对应绿帘石榴辉岩相。岩相学观察与p T视剖面模拟研究充分反映了绒马地区石榴蓝闪片岩分别经历了硬柱石榴辉岩相、绿帘石榴辉岩相和近等温快速降压的退变质等变质过程,系冷洋壳快速俯冲与折返的产物,因此,文中支持该变质杂岩带为原位古特提斯板块缝合带的观点。硬柱石转变为绿帘石时,在俯冲通道中释放了大量的流体。T O视剖面研究进一步表明这种矿物相转变只发生于高氧逸度条件下,暗示所释放的流体可能也是高氧逸度流体。该高氧逸度流体可交代上覆地幔楔,并诱发后者发生部分熔融作用形成高氧逸度岩浆,如果这一推测是合理的,则羌塘地块内部应该存在斑岩型铜金矿床。 关键词：羌塘地体; 石榴蓝闪片岩; 视剖面模拟; 富氧流体     

北苏鲁威海地区伟晶岩的形成过程及其与超高压岩石深熔作用的成因关系

在北苏鲁超高压变质带的威海地区,普遍发育与含黑云母正片麻岩深熔作用存在密切成因关系的伟晶岩,它们主要以规模不一的脉体、无根不规则的透镜体赋存于超高压的含黑云母正片麻岩中.锆石中矿物包体的激光拉曼鉴定、锆石阴极发光图像分析、不同性质锆石微区U-Pb定年以及锆石原位微量元素和Lu-Hf同位素测试等综合研究结果表明,伟晶岩 (WH19) 中的锆石成因相对复杂,可划分为两种类型:第一类具有强发光效应 (白色) 的继承性岩浆结晶锆石的核 (Ic)、强发光效应 (灰白色) 新生岩浆结晶锆石的幔 (m) 和相对弱发光效应 (黑色) 的岩浆结晶锆石的边 (r);第二类具有强发光效应 (灰白色) 新生岩浆结晶锆石的核 (c) 和相对弱发光效应 (黑色) 的岩浆结晶锆石的边 (r).其中继承性岩浆结晶锆石核部 (Ic) 的矿物包体为Qtz + Kfs + Pl + Ap,与围岩含黑云母正片麻岩的基质矿物组合十分相似.继承性岩浆结晶锆石核部 (Ic) 记录的~(206)Pb/~(238)U年龄为769～228 Ma, 所组成的不一致线的上交点年龄为788±21 Ma,下交点年龄为225±20 Ma,这两组年龄分别与围岩含黑云母正片麻岩的原岩形成时代和超高压变质时代完全一致,表明该类继承性岩浆锆石来源于围岩含黑云母正片麻岩.新生岩浆结晶锆石的核部 (c) 和幔部 (m) 的矿物包体为Qtz + Kfs + Ap,与伟晶岩的基质矿物组合相似,记录的~(206)Pb/~(238)U年龄为223～217 Ma, 谐和年龄为219.5±1.4 Ma,应代表伟晶质岩浆的形成年龄或新生岩浆的初始结晶年龄.这组年龄比含黑云母正片麻岩的超高压年龄偏新,表明深熔作用应滞后于苏鲁地体超高压变质时代,更有可能发生于构造折返麻粒岩相升温减压退变质阶段.新生岩浆结晶锆石的边部 (r) 矿物包体相对较少,记录的~(206)Pb/~(238)U年龄为217～211 Ma, 谐和年龄为214.6±1.7 Ma,应代表伟晶质岩浆结晶结束的时代.继承性岩浆结晶锆石 (Ic) 的176Lu/177Hf = 0.00031～0.00360,~(176)Hf/~(177)Hf(t) = 0.282051 ～0.282348,εHf(t) = -8.3～2.4,T_(DM2) = 1.43～2.02 Ga,与围岩含黑云母正片麻岩中岩浆结晶锆石的Lu-Hf同位素特征完全一致,这进一步充分证明了新元古代含黑云母正片麻岩是深熔作用形成的伟晶质岩浆的母岩.麻粒岩相退变质阶段形成的新的岩浆结晶锆石的核部 (c) 和幔部 (m) 与继承性岩浆结晶锆石的Hf同位素特征存在明显差异,176Lu/177Hf = 0.00031～0.00099,~(176)Hf/~(177)Hf(t) = 0.282175～0.282225,εHf(t) = -16.7～-14.9,T_(DM2) = 1.91～2.0 Ga,表明在麻粒岩相退变质阶段,围岩含黑云母花岗岩的深熔作用是在开放体系条件下进行的.与新生岩浆结晶锆石核部 (c) 和幔部 (m) 对比,新生岩浆结晶锆石的边部 (r) 具有偏低的~(176)Hf/~(177)Hf(t)、εHf(t) 和更加离散的176Lu/177Hf(t) 值,176Lu/177Hf(t) = 0.00059～0.00288,~(176)Hf/~(177)Hf(t) = 0.282110～0.282168,εHf(t) = -20.6～-17.3,T_(DM2) = 2.03～2.21 Ma,表明伟晶质岩浆在临近结晶结束时仍然处在一个相对开放的体系条件.     

胶莱盆地早白垩世瓦屋夼组砂岩中碎屑锆石U-Pb-Hf同位素组成及其构造意义

本文报道了胶莱盆地莱阳群最底部瓦屋夼组长石石英砂岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学和原位Hf同位素分析结果,进而约束了瓦屋夼组砂岩的沉积时代和物源及其构造意义。碎屑锆石多数呈自形–半自形晶,发育岩浆生长环带,暗示它们为岩浆成因;少数晚三叠世锆石呈均匀无结构的阴极发光特点,缺乏岩浆环带,暗示它们为变质锆石。82个谐和年龄的峰值分别为129 Ma、158 Ma、224 Ma、253 Ma、461 Ma、724 Ma、1851 Ma和2456 Ma。上述定年结果结合原位Hf同位素分析表明:(1)瓦屋夼组的沉积时代为早白垩世(129~106 Ma);(2)1851 Ma、2456 Ma年龄的锆石主要来源于华北克拉通前寒武纪基底岩石;新元古代(729~721 Ma)岩浆锆石和晚三叠世(226~216 Ma)变质锆石来源于苏鲁造山带;晚古生代锆石记录了华北克拉通北缘同时代的岩浆事件;晚三叠世(231~223 Ma)岩浆锆石和158~129 Ma锆石则与胶北、胶东同时期的岩浆事件相对应;(3)胶莱盆地与合肥盆地具有不同的沉积时代和物源属性;(4)瓦屋夼组中苏鲁造山带物源的存在,暗示苏鲁高压–超高压变质岩石至少在早白垩世时期已经出露地表。     

Palaeozoic accretion of the microcontinent Chilenia,North Patagonian Andes: high-pressure metamorphism and subsequent thermal relaxation

Basement rocks of the Colohuincul Complex (CC) crop out in the eastern foothills of the North Patagonian Andes (latitude 41°S). We studied the chemical composition of mineral phases in a mica-schist and a migmatite of this complex and constructed P–T pseudosections contoured by various chemical parameters of minerals. The P–T metamorphic path of the mica-schist is characterized by a high-pressure, low-temperature event (1.8 GPa and 440°C) indicated by a spessartine-rich core in prograde-zoned garnet and phengite relicts with high Si contents (3.40 pfu). The increase of X_pyrope (from 0.02 to 0.08) towards the garnet rim and the decrease of Si (to 3.16) in phengite reflect decompression accompanied by heating to 580°C (1.1 GPa), followed by cooling to 570°C (0.9 GPa). In contrast, the migmatitic paragneiss underwent partial melting and subsequent P–T conditions of 610°C and 0.5 GPa. Thermal relaxation after crustal thickening deduced from the mica-schist is interpreted to be the result of collision as the microcontinent Chilenia was thrust under the western South American part of Gondwana. Mid-upper crustal P–T conditions of the migmatite reflect its location within the Gondwanan crust. Two populations of monazite Th–U–Pb ages in migmatites and schists of the Colohuincul Complex with weighted average peaks at 391.7 ± 4.0 Ma (2σ) and 350.4 ± 5.8 Ma (2σ) are ascribed to the collisional and a later retrograde event.     

乌什-阿克苏地区新元古代蓝片岩地体构造变形特征

乌什-阿克苏地区位于塔里木克拉通西北缘,发育有世界上为数不多的且保存较为完整的典型前寒武纪蓝片岩地体.根据前人的研究,阿克苏地区的蓝片岩地体在俯冲、折返和折返后的过程中共经历了四个期次的变形,但是对于乌什地区的蓝片岩地体的构造变形特征研究目前仍为空白.本文通过对乌什与阿克苏地区的蓝片岩地体的构造变形特征进行系统的野外观...     

西藏拉萨地体南缘汤白地区始新世辉绿岩脉——新特提斯洋壳断离的证据

拉萨地体南缘汤白地区广泛分布新生代的辉绿岩脉。为探讨该辉绿岩脉形成时代、岩石成因和地质意义,对其开展了详细的岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示辉绿岩脉的结晶年龄为(54±1)Ma,表明其形成于早始新世。微量元素地球化学特征显示富集大离子亲石元素(LILEs:如Rb、Sr和Ba),亏损高场强元素(HFSEs:如Nb、Ta和Ti)。与典型的弧岩浆岩、区域上叶巴组和桑日岩群中的玄武岩相比具有较高的Nb、TiO_2和Zr含量,在微量元素构造环境判别图解中显示出板内玄武岩地球化学属性。微量元素地球化学特征结合锆石Hf同位素表明岩浆源区除被俯冲板片释放的流体交代的岩石圈富集地幔外,还有软流圈亏损地幔物质加入。汤白辉绿岩脉侵入年龄与区域上林子宗群火山活动峰期接近(52 Ma)。同时结合岩石成因及构造背景,作者认为汤白辉绿岩脉是54～52 Ma新特提斯洋壳断离诱发岩浆作用的产物。根据最新大陆碰撞及板片断离的三维数值模型,暗示了印度板块与欧亚大陆碰撞的起始时间为65 Ma或者更早。     

西藏拉萨地块阿翁错北二长花岗岩成因：锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素制约

西藏拉萨地块阿翁错—盐湖岩浆弧的成因是解决班公湖—怒江特提斯洋俯冲极性和时限的关键。本文选取阿翁错北岩体中的二长花岗岩进行岩相学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学与Hf同位素研究。结果表明：阿翁错北二长花岗岩的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(107.0±0.5) Ma,MSWD＝2.6,属早白垩世晚期。样品表现为高硅、富钾的高钾钙碱性岩石系列,A/CNK值介于1.006～1.019之间,属弱过铝质;微量元素富集大离子亲石元素Rb、K、U、Th及轻稀土元素（LREE）,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具中等至弱的负Eu异常（δEu=0.55~0.78）,属弱过铝质未分异的I型花岗岩。二长花岗岩样品锆石初始Hf同位素ε_Hf(t)值除1颗锆石达11.1外,其他17颗锆石介于3.7~6.3之间,平均值5.0,Hf同位素二阶段模式年龄变化于928~765 Ma之间。基于同位素以及岩石地球化学数据,阿翁错北岩体很可能是新生地壳熔融产生的长英质岩浆与镁铁质岩浆发生不均一混合作用形成,并有少量幔源物质的参与。结合拉萨地块中北部岩浆岩Hf同位素研究分析,阿翁错—盐湖岩浆弧形成于班公湖—怒江特提斯洋后退式俯冲的构造体制下,阿翁错北岩体的形成时代（107~104 Ma）代表了由断离板片俯冲末期向碰撞环境转化的时限。     

青藏高原与大陆动力学——地体拼合、碰撞造山及高原隆升的深部驱动力

运用地体和地体活动论观点,提出青藏高原结构划分的新方案;强调青藏高原的形成经历了新元古代以来长期活动的过程,青藏高原是一个“非原地”诸多地体会聚、拼合以及经历复合碰撞造山的“造山的高原”;大型走滑断裂在青藏高原形成中起着地体相对位移、侧向挤出、移置及使高原几何形态扭曲的作用。提出青藏高原隆升的“南缘超深俯冲(>600km)、北缘陆内俯冲、腹地深部热结构及岩石圈范围内的向NE右旋隆升”的多元驱动力机制。     

新疆北部古生代大陆增生构造

古生代亚洲中部是一幅两陆夹一洋、洋中多地体的构造图案，大地构造框架与现代西南太平洋格局十分相似。中亚造山带是晚古生代复杂地体的拼贴带。新疆北部古生代存在4类成因的8个地体构造。它们以裂解陆块地层块体、海山和火山弧的形式散布在中蒙大洋中，诸地体间是一系列的小洋盆。晚古生代，这些地体开始彼此拼贴并导致强烈推覆作用。石炭纪末－二叠纪初，中蒙大洋闭合，散布其中的诸地体分别增生到塔里木大陆北缘和西伯利亚大陆南缘。北天山－准噶尔地区6条蛇绿岩带记录了诸地体间碰撞事件。