大别造山带宿松地体早白垩世中—基性脉岩地球化学特征

大别造山带是三叠纪华南陆块俯冲于华北陆块之下所形成的陆 陆碰撞造山带,在早白垩世发育强烈的碰撞后岩浆作用。侵位于宿松群高压变质岩石中的大量中—基性脉岩是认识大陆板块深俯冲过程的壳幔相互作用和折返过程中岩石圈构造响应的重要载体之一。报道了有关宿松地体中—基性脉岩的岩石学和地球化学研究结果,探讨了其成因特征和源区演化?结果表明:中—基性脉岩总体具有安粗岩的性质,主量元素含量变化较大,SiO₂质量分数介于48.45%~61.37%,偏基性脉岩具有偏高的MgO、Cr、Ni含量;所有脉岩样品的微量元素和稀土元素组成均一,大离子亲石元素和轻稀土元素相对富集,重稀土元素和高场强元素亏损;脉岩样品都具有相对富集的同位素组成特征,包括较高的初始N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr)值(0.706 3~0.710 9),较低的ε_Nd(t)值(-22.7~-15.1);初始Pb同位素比值也相对偏低,初始N(²⁰⁶Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为15.858 5~17.196 7,初始N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为15.207 2~15.332 1,初始N(²⁰⁸Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为36.814 4~37.633 8, 这些特征暗示岩浆源区具有扬子板块下地壳物质的显著贡献。总之,中—基性脉岩具有高Sr含量和低Y、Yb含量,与埃达克质岩组成类似,可能指示宿松地体早白垩世中—基性脉岩的形成与增厚的造山带岩石圈拆沉及其和地幔的相互作用有关。     

大别山造山带宿松岩群锆石U-Pb年龄和Nd同位素特征:宿松地体物源和属性

大别超高压变质造山带南部的宿松地体主要由高压变质宿松岩群或杂岩组成,其岩性和物源构成复杂,历来的研究颇具争议。报道了宿松岩群的片麻岩、片岩和变质基性岩石等主要岩石类型的锆石U-Pb年龄和Nd 同位素组成,限定了岩石地球化学特征,探讨了宿松地体的属性及地壳演化。两个片麻岩样品的锆石U-Pb同位素年龄为750 Ma至约770 Ma,初始ε_Nd值为-7.3~-1.6,可以推测原岩为新元古代岩浆岩;两个片岩样品的碎屑锆石U-Pb年龄值分布范围较大,并主要集中于晚太古代(2 700 Ma至约2 800 Ma)、早元古代(2 000 Ma至约2 500 Ma)、中元古代(1 100 Ma至约1 500 Ma)和新元古代(700 Ma至约800 Ma),推测原岩为新元古代沉积岩。片岩的Nd同位素组成变化较大,初始ε_Nd值(回扣至750 Ma)为-20.2~-1.4,暗示剥蚀区的物质组成复杂。相似的碎屑锆石U-Pb年龄分布特征也普遍地记录在扬子陆块的基底岩石或沉积盖层中。新元古代岩浆岩广泛分布于宿松岩群、大别—苏鲁造山带超高压变质地体乃至扬子陆块边缘,指示宿松高压变质地体具有扬子陆块属性和相似的地壳演化历史。     

大别山宿松变质带花岗片麻岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素成分

宿松变质带位于大别碰撞造山带南部,是一个相对低级变质的构造岩石单位。该带岩石类型丰富,如云母石英片岩、花岗片麻岩、变玄武岩/斜长角闪岩、变质辉长岩、异剥钙榴岩、大理岩、石墨片岩和含磷岩系等。然而,它们的形成时代和岩石成因一直存在较大争议。为此,重点对大别山宿松变质带中花岗片麻岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年及Hf同位素分析。锆石定年结果表明,这些花岗片麻岩的原岩形成时代包括晚太古代(2.5~2.7 Ga)和新元古代(770~830 Ma)两大类,经历了晚三叠纪的绿帘角闪岩相变质作用。新元古代花岗片麻岩的原岩是由经历了约2.0 Ga变质作用的晚太古代岩石在新元古代大陆裂解过程中发生重熔作用形成的。鉴于花岗片麻岩的新元古代岩浆锆石年龄记录与大别造山带超高压正变质岩的原岩形成时代一致,结合变质作用特点和已有资料与区域地质背景,进一步证明宿松变质带花岗片麻岩等参与了扬子板块的三叠纪俯冲,并发生了绿帘角闪岩相变质作用,局部可能达到高压榴辉岩相变质作用,是扬子俯冲板块在较浅深度折返的岩片。由于大陆碰撞→造山后的逆冲、推覆以及构造堆叠与剥蚀作用,造成宿松变质带中有可能卷入较深俯冲的岩片。     

祁连—秦岭造山带交接部位25亿年 碎屑锆石的发现及其地质意义

对来自祁连与秦岭造山带交接部位秦安地区葫芦河流域的“葫芦河群”浅变质砂岩中大量碎屑锆石的 LA-ICP-MSU-Pb测年结果发现,其中含有年龄为2302～2578Ma的锆石颗粒。这些锆石年龄均十分谐和,且 阴极发光图象上显示具有典型岩浆型振荡环带结构和岩浆成因锆石的w(Th)/w(U)为0.11～1.42,表明这些 锆石为新太古代末期构造岩浆作用的产物。这些锆石是该区域迄今发现的最古老的锆石,表明祁连与秦岭造山 带交接部位可能存在比陇山岩群和秦岭岩群更古老的陆壳。     

大别造山带宿松变质杂岩变质演化过程

宿松变质杂岩位于大别造山带最南端,是该造山带重要组成部分之一。由于其变质程度相对较低,记录的变质演化信息相对较少,所以其变质P-T轨迹的构建一直是研究难点,制约了对大别造山带形成过程的全面理解。针对宿松变质杂岩特征性岩石——石榴斜长角闪岩展开了细致的岩相学、矿物化学研究和热力学评价。结果表明:该类岩石具有切尔马克闪石+绿帘石+石英+金红石(Ts+Ep+Qz+Rt)、石榴石+斜长石+切尔马克闪石+石英+绿帘石+金红石(Grt+Pl+Ts+Qz+Ep+Rt)、斜长石+切尔马克闪石+石英+磁铁矿(Pl+Ts+Qz+Mag)及以绿泥石+石英(Chl+Qz)为代表等4个变质阶段矿物组合,其温压范围依次为591 ℃~620 ℃、0.48~0.56 GPa,606 ℃~636 ℃、1.01~1.12 GPa,600 ℃~619 ℃、0.79~0.91 GPa,400 ℃~500 ℃、0.1~0.3 GPa,展现了一个近等温升压→近等温降压→降温降压的变质P-T轨迹。P-T轨迹的构建表明宿松变质杂岩经历了早期快速俯冲、折返和晚期缓慢抬升过程,暗示了作为扬子板块前缘块体——宿松变质杂岩在大洋板片拖曳作用下迅速俯冲,由于板片断离在浮力作用下迅速回返,并长时间停滞在上地壳层次,再缓慢上升至地表。     

北京密云地区早白垩世花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

报道了北京密云地区四合堂北二长花岗岩体、番字牌南花岗岩体、冯家峪花岗岩体和花岗闪长岩体的SHRIMP锆石U-Pb定年结果。首次获得四合堂北二长花岗岩的侵位年龄为(129±2)Ma,番字牌南花岗岩岩体侵位年龄为(130±1)Ma,冯家峪花岗岩体和花岗闪长岩体侵位年龄均为(127±1)Ma,表明这4个岩体均在早白垩世发生侵位。四合堂北花岗岩体和番字牌南花岗岩体侵位于四合堂推覆体上盘,并切割太古代片麻岩的片麻理;冯家峪岩体侵位于大水峪—北石城正断层的上盘,并切割了该断层。这些岩体的侵位时代为限定云蒙山变质核杂岩的活动时限提供了精确的年代学制约。     

西昆仑慕士塔格岩体锆石U-Pb和黑云母40Ar-39Ar年龄及其地质意义

西昆仑造山带作为古特提斯洋消减、洋盆闭合的重要构造域,对古特提斯洋的演化研究有着重要意义,并且其与青藏高原、塔里木盆地的构造演化和气候变化有着密切的联系。以西昆仑西北段慕士塔格岩体为研究对象,对其中的暗色包体进行锆石U-Pb同位素分析和黑云母⁴⁰Ar-³⁹Ar同位素分析,探讨岩体的演化历史。锆石U-Pb同位素分析给出n(²⁰⁶Pb)/n(²³⁸U)加权平均年龄为(218.8±1.9)Ma,为晚三叠世,解释为岩体的结晶年龄,结合区域资料可推断岩体形成于古特提斯洋闭合后的后碰撞阶段;黑云母⁴⁰Ar-³⁹Ar同位素分析得到坪年龄为(6.018±0.072)Ma和(5.675±0.059)Ma,解释为岩体的隆升冷却年龄,表明西昆仑地区中新世晚期经历了冷却隆升事件,该隆升事件使西昆仑地区中新世晚期以来地形地貌及区域构造强烈改变,造成了区域内的干旱气候,并加速了在塔里木盆地形成塔克拉玛干沙漠。     

辽东地区大兴岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

以辽东地区大兴岩体为研究对象,对花岗岩的岩石学、岩石地球化学以及锆石U-Pb年龄进行了研究,确定了花岗岩形成的时代,探讨了花岗岩的岩石成因及构造意义。结果表明:大兴花岗岩中锆石具有典型的岩浆振荡生长环带和较高的w(Th)/w(U)值(0.54~1.27),反映了岩浆成因特征;LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为(120±1)Ma,表明大兴岩体主要形成于早白垩世晚期;地球化学特征显示大兴花岗岩为过铝质高钾钙碱性花岗岩,具有富Si,富碱和贫CaO、Fe₂O₃、MgO和P₂O₅的特征,以及稀土元素含量较高,轻稀土元素相对富集和重稀土元素相对亏损的特征,Eu负异常较为明显,稀土元素配分模式具有右斜“V”字型的特征,明显富集 Rb、Th、U、Ta、Hf、Gd 等元素,亏损 Ba、Sr、P 和 Ti 等元素;花岗岩熔体的锆石饱和温度(724 ℃~816 ℃)明显低于白垩纪A型花岗岩(868 ℃~928 ℃)。以上特征表明,辽东大兴地区花岗岩应属于高分异I型花岗岩,形成于局部伸展拉张构造背景。     

华北中部造山带南缘洛宁东部太华变质杂岩SIMS锆石U-Pb年龄及其地质意义

太华变质杂岩出露于华北克拉通中部造山带南缘,整体呈近EW向展布。洛宁地区的太华变质杂岩岩性多样,保留了至少3个阶段的变质矿物组合。作为前人研究的补充,报道了该地区东部含榴斜长角闪片麻岩和长英质片麻岩的SIMS锆石U-Pb定年结果,证实该区太华变质杂岩至少保留了3期地质事件的年龄。其中两期岩浆年龄(2.32~2.33 Ga和2.18 Ga)表明,太华变质杂岩与华北中部造山带中—北段各杂岩一样,共同经历了华北克拉通的地壳再造过程;另一期变质年龄(1.94~1.95 Ga)表明,太华变质杂岩的变质作用开始时间比该造山带中—北段大部分杂岩区早了约0.1 Ga,变质作用延续时间也长了约0.1 Ga。这再次说明华北中部造山带古元古代末的构造 变质事件是一个漫长且复杂的过程。     

南祁连造山带新元古代后碰撞岩浆作用:年代学和地球化学证据

南祁连造山带南缘乌北地体中的柯柯沙花岗岩岩浆作用记录了中国西北部响应全球Rodinia超大陆汇聚过程中长时间的后碰撞花岗岩岩浆作用历史。柯柯沙花岗闪长岩和二长花岗岩的LA-ICP-MS 锆石U-Pb定年获得其锆石结晶年龄分别为(861±9)～(863±4)Ma和(827±6)～(830±8)Ma,变质锆石年龄为(463±3)Ma。结合先期获得的年龄数据,柯柯沙花岗岩体可能为约860 Ma和810～830 Ma的两阶段岩浆作用产物。花岗闪长岩和二长花岗岩分别呈弱过铝质和弱—强过铝质的高钾钙碱性S型花岗岩特征,其岩浆形成于后碰撞阶段的伸展构造环境,源区岩石主要为变质杂砂岩,岩浆部分熔融温度约为800℃,压力在 0.9～1.4 GPa之间。综上所述,乌北地体主碰撞阶段结束于860 Ma之前。     

南祁连敖果吞乌兰侵入岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过对南祁连敖果吞乌兰侵入岩的岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb年龄的研究,确定该侵入岩的形成时代,并探讨其岩石成因及构造意义。结果表明:敖果吞乌兰侵入岩中的似斑状黑云母花岗闪长岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(443.9±2.1)Ma,表明其形成于早志留世初期;敖果吞乌兰侵入岩的SiO₂含量（质量分数,下同）为65.72%～69.87%,全碱含量为5.13%～6.70%,Al₂O₃含量为12.69%～13.82%,Fe₂O₃含量为0.75%～1.24%,MgO含量为1.67%～2.38%,显示富硅、富碱、富铝和贫铁、贫镁的特征,铝饱和指数主体介于0.96～1.20之间,属于弱过铝质—强过铝质、高钾钙碱性系列岩石;轻稀土元素相对富集(w(La)_N/w(Yb)_N=6.84～11.36),Eu具明显负异常(0.47～0.62);岩石富集大离子亲石元素K、Rb、B、Th和Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、P和Ti。以上特征表明,南祁连敖果吞乌兰侵入岩为Ⅰ型花岗岩。结合区域资料认为,敖果吞乌兰侵入岩形成于同碰撞构造环境,是早志留世初期南祁连洋闭合,两侧陆块发生碰撞,进入碰撞造山阶段的产物。     

江南造山带东北缘唐舍复式岩体成岩序列、岩石成因及找矿前景

为了解江南造山带东北缘唐舍复式岩体成岩序列、岩石成因和找矿前景,采用区域地质填图、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩地球化学特征分析等方法进行研究。野外地质接触关系厘定唐舍复式岩体的成岩序列为中粒二长花岗岩、中粗粒正长花岗岩、粗中粒斑状正长花岗岩和细粒正长花岗岩,锆石U-Pb年代学显示成岩时代分别为(140.4±3.3)、(131.7±3.2)、(132.2±1.6)和(125.0±2.0)Ma。各类岩石均具有高Si、富碱、低P、低Ti的特征,为准铝质—弱过铝质、高钾钙碱系列的I型花岗岩; 岩石的轻、重稀土元素分异程度较强,球粒陨石标准化稀土元素配分模式右倾,富集Rb、Th、U、K等,亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等,呈中等—强负Eu异常。总体上,唐舍复式岩体从早到晚岩浆演化具有SiO₂含量、K₂O含量、K₂O/Na₂O值、A/CNK值逐渐增高,TiO₂、Al₂O₃、TFeO、MgO、CaO、P₂O₅含量逐渐降低,负Eu异常逐渐增强,分异程度逐渐增高的趋势,为古太平洋板块俯冲-碰撞造山后陆内拉张环境下的下地壳物质重融,经结晶分异作用沿唐舍背斜构造侵位的产物。唐舍复式岩体侵入接触带由内向外矿化类型及矿种具有钨→银铅锌→锑/萤石的分带性,形成了一个矽卡岩型-热液脉型矿化系统,具有较好的找矿前景。