塔里木柯坪地区下志留统碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

柯坪地区物源及演化与塔里木盆地的古地理位置密切相关。通过对下志留统碎屑锆石的形态特征和U-Pb年龄分布特征进行分析,系统研究了柯坪地区下志留统的物源及其演化。结果表明：柯坪地区下志留统锆石均为岩浆锆石,锆石U-Pb年龄反映的是成岩年龄或结晶年龄,可有效指示物源区;下志留统柯坪塔格组的物源区主要为沙雅隆起西部、塔中隆起及塔西南前缘隆起,之后受海侵的影响,塔中隆起被海水淹没,下志留统塔塔埃尔塔格组的物源区演变为沙雅隆起西部、塔西南前缘隆起及塔中隆起的南部于田、康西瓦地区;满加尔凹陷的存在使得柯坪地区与塔中、塔东地区的物源具有很大的差异;900～700Ma的锆石年龄谱表明,塔里木地块与冈瓦纳大陆具有一定的亲缘关系。     

贺兰山地区前寒武纪变质基底赵池沟岩群的岩石地层特征及形成时代

阐述了鄂尔多斯陆块西缘贺兰山地区前寒武纪变质基底赵池沟岩群的分布、岩石地层特征,以及与长城纪盖层、吕梁期花岗岩的接触、侵位关系;并从岩石的宏观构造和镜下残余结构分析入手,进行了变质岩的原岩恢复.最后,用锆石U-Pb定年方法,获得火山沉积岩的形成时代为2 047～2 060 Ma,据此判定赵池沟岩群的形成时代为古元古代.     

东天山红石岗镁铁—超镁铁质岩体成因及铜镍成矿潜力

红石岗岩体是新疆东天山铜镍成矿带东段近年来新发现的含铜镍矿化的镁铁—超镁铁质岩体。红石岗岩体由橄榄岩相、辉长岩相和闪长岩相组成,铜镍硫化物主要赋存于辉长岩相和橄榄岩相中。辉长岩中锆石U-Pb定年表明红石岗镁铁—超镁铁质岩体的形成年龄为(280±1)Ma,与东天山其他主要含铜镍矿岩体形成年龄一致。红石岗岩体中橄榄石Fo牌号为82.2～87.3,Ni含量为(1 240～3 470)×10^-6,橄榄石Fo牌号与Ni含量的关系表明岩浆在橄榄石结晶过程存在硫化物熔离,但是模拟计算表明仅橄榄石分离结晶不能使岩浆中硫化物达到饱和。红石岗岩体全岩微量元素特征为轻稀土元素富集,具明显的Nb、Ta负异常,Nb/Yb-Th/Yb图解表明其母岩浆侵位过程中曾经历了10%～20%的地壳物质混染,这可能促使母岩浆中发生硫化物熔离。红石岗镁铁—超镁铁质岩体具有与东天山铜镍成矿带内其他含矿岩体相似的成岩成矿时代、母岩浆特征及硫化物饱和机制,表明红石岗岩体具有形成铜镍硫化物矿床的潜力。     

华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳的幕式生长与多期改造:岩石学、年代学和Hf同位素证据

早前寒武纪被认为是大陆地壳形成的重要时期。华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳岩石主要以变质基底(五河变质杂岩)和中生代闪长/二长闪长质斑岩中包体形式存在,它们为研究该地区前寒武纪下地壳的形成和演化提供了极好的天然实验室。近期的变质岩石学、岩石地球化学、Hf同位素及锆石U-Pb年代学研究表明:该区前寒武纪下地壳经历了幕式地壳生长与多期改造。强烈的构造-热事件和变质改造时间集中于2.5～2.6、2.1、1.8～1.9 Ga以及390、176 Ma。其中,形成于2.5～2.6 Ga的下地壳岩石,一部分经历了2.1 Ga和(或)1.8～1.9 Ga高压麻粒岩相变质作用以及390、176 Ma的变质改造,类似于形成于2.1 Ga并经历了1.8 Ga高压麻粒岩相变质作用的岛弧成因的下地壳岩石,表现为高放射成因Pb同位素组成; 另一部分岩石则形成于2.55～2.64 Ga,可能因处于下地壳上部而仅遭受了2.48～2.49 Ga麻粒岩相变质作用,但没有2.1 Ga和(或)1.8～1.9 Ga变质叠加的岩石学和年代学记录,表现为典型前寒武纪下地壳岩石特点的低放射成因Pb同位素组成。2.7～2.8 Ga的继承锆石U-Pb年龄和锆石Hf模式年龄暗示研究区可能还存在更早的地壳生长时期,但尚需进一步研究。     

黑龙江东部完达山地体蛇绿岩形成时代及其构造意义

对出露于完达山造山带的饶河蛇绿岩和跃进山蛇绿岩进行了岩石地球化学以及锆石U-Pb年代学的研究,以便了解其成因、形成时代以及它们所揭示的区域构造背景。饶河蛇绿岩TiO₂含量高,高场强元素Nb、Ta、Hf、Zr等富集,大离子亲石元素Rb、Sr、Ba等相对富集,岩石样品球粒陨石标准化稀土元素配分模式及原始地幔标准化微量元素蛛网图与典型的洋岛玄武岩一致,总体表现出洋岛玄武岩的特征。跃进山蛇绿岩的微量元素特征兼具洋中脊拉斑玄武岩与岛弧拉斑玄武岩的属性,富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr等,亏损高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta等,无负Eu异常,轻微富集轻稀土元素,形成于弧后环境。测年结果表明:饶河蛇绿岩的年龄为(219.0±2.4)Ma,跃进山蛇绿岩的年龄为(311±11)Ma。结合二者形成的构造环境,在晚石炭世—晚三叠世,黑龙江东部地区在古太平洋板块向西俯冲的背景下经历了洋岛或海山的剥落与拼贴以及“弧-盆”体系演化等复杂的地球动力学过程。     

黑龙江新立金矿床片麻状花岗岩锆石U-Pb定年及其地质意义

黑龙江新立金矿床位于兴蒙造山带东段佳木斯地块中部,矿体赋存于柳毛组云母石英片岩的层间破碎带中。通过对矿区片麻状花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及全岩主量元素、微量元素地球化学特征的研究,探讨了其成因类型、形成时代和构造背景。岩石地球化学显示,片麻状花岗岩具有准铝质—过铝质的钙碱性系列岩石特征,富集大离子亲石元素(Rb、K、Ba),不同程度地亏损高场强元素(U、Ta、Nb、Zr、Ti、Hf),轻、重稀土元素分馏明显,亏损重稀土元素,呈弱Eu负异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得片麻状花岗岩的成岩时代为(266.0±4.7)Ma,成矿流体为花岗质岩浆演化晚期的产物,因此,推测新立金矿床的成矿时代为晚二叠世。矿区片麻状花岗岩的成因类型为I型花岗岩,形成于晚古生代古亚洲洋板块俯冲消减的构造环境。     

内蒙古巴林右旗晚侏罗世巴彦琥硕花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成

巴彦琥硕花岗岩采自内蒙古巴林右旗北部,其主要岩性为中细粒花岗岩、细粒二长花岗岩。通过地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素分析研究,探讨巴彦琥硕花岗岩成因及其地质意义。锆石U-Pb年代学研究结果表明,巴彦琥硕花岗岩锆石U-Pb年龄为150 Ma,形成于晚侏罗世。岩石学和地球化学研究表明:SiO₂质量分数不低于71.3%,Al₂O₃不低于12.15%,w(K₂O)+w(Na₂O)值为7.74%~8.29%,w(K₂O)/w(Na₂O)值为0.88~1.57,Sr质量分数为(61.7~197.5)×10^-6,Y为(17.3~33.2)×10^-6,w(Sr)/w(Y)值低,为1.77~3.56,巴彦琥硕花岗岩属低锶高钇型岩石;岩石轻、重稀土元素分馏明显,w(La)_N/w(Yb)_N值为3.06~10.89,显示出明显的Eu负异常。锆石Hf同位素分析显示ε_Hf(t)值介于6.1~12.3之间,显示源区亏损的特征。考虑到侏罗世—白垩世期间太平洋板块对中国东部边缘的俯冲作用,巴林右旗北部晚侏罗世巴彦琥硕花岗岩的形成受太平洋板块俯冲作用影响,形成于挤压向伸展体制转换的过渡期。     

鲁西地块晚中生代中-基性岩地球化学和Sr—Nd-Pb同位素组成特征

报道了鲁西地块西北部晚中生代中—基性岩锆石U-Pb年龄、全岩主微量元素含量和Sr-Nd-Pb同位素组成特征。样品分别采集自济南、邹平、泰安和章丘4个地区,这些中—基性岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,轻、重稀土元素分异显著,Sr含量高,Y、Yb含量低,具有岛弧岩石的地球化学特征。锆石U-Pb定年结果显示,章丘和泰安中—基性岩形成年龄为124;128 Ma。4个地区中—基性岩表现出相似的、相对富集的Sr-Nd同位素组成,其二阶段Nd模式年龄集中在1.85 Ga。在Pb同位素组成上,邹平中—基性岩类似于洋脊玄武岩特征,而其他3个地区岩石有明显的类似于古老地壳物质特征,暗示岩浆源自受过华北陆块古老的地壳物质改造的富集地幔源区。这些岩石可能是在晚中生代太平洋板块向华北陆块俯冲作用过程中,古老的华北地壳物质重新循环进入地幔,产生富集型熔/流体交代上覆的华北岩石圈地幔,富集型地幔橄榄岩发生部分熔融形成鲁西地块晚中生代中—基性岩侵入体。     

锆石化学特征与花岗岩体时空演化关系

应用电子显微镜(TEM)、电子探针(EMPA)和红外光谱吸收(IR)阴极发光显微镜、微量元素和化学分析等方法对我国南岭地区桃山和诸广花岗岩体中锆石的晶体形态、锆/铪比值、锆石变生特征等进行了研究。结果表明,桃山和诸广地区的花岗岩的演化并非单旋回,而是呈多旋回性,即从母岩体向子岩体岩性由斑状黑云母花岗岩向二云母花岗岩演化,从序列Ⅰ_母向序列Ⅱ_母再向序列Ⅲ_母岩性由粗粒斑状黑云母花岗岩向细粒斑状黑云母花岗岩演化。两个花岗岩体演化的早期阶段(Ⅰ,Ⅱ序列),花岗岩趋向于越酸性特征时,锆石晶体的结晶面(100)发育越来越好,同时锆石微观结构从聚形晶向单晶方向发育。随着花岗岩年龄的减小,锆石的颜色由浅变深,长宽比减小,锆石的变生程度增加。在两地的花岗岩体中,主体花岗岩中SiO_2含量富于次级花岗岩中SiO_2含量,HfO_2在锆石中的含量随岩体年龄的减小而增加。所以,桃山和诸广地区的花岗岩体在这一阶段的演化过程中具有相同特征,序列Ⅰ和序列Ⅱ之间具有继承性。而晚期阶段(第Ⅲ序列),各自的演化规律存在明显的差异,序列Ⅲ中锆石的上述特征却明显不同于序列Ⅰ和序列Ⅱ,所以序列Ⅰ、Ⅱ和序列Ⅲ之间在演化关系上呈突变特征。     

钙钛锆石-钡硼硅酸盐玻璃陶瓷的制备及表征

采用熔融–热处理工艺制备了Si O2–B2O3–Ba O–Na2O–Ca O–Zr O2–Ti O2体系钙钛锆石基钡硼硅酸盐玻璃陶瓷,研究了Ca O、Ti O2、Zr O2(记为CTZ,摩尔比为2:2:1)含量对玻璃陶瓷相结构、显微结构的影响,采用产品一致性测试法(PCT)测试了玻璃陶瓷样品的抗浸出性能。结果表明:样品的玻璃转变温度为615~650℃且随着CTZ含量增加而升高。CTZ含量为35%的样品和CTZ含量为45%的样品分别在900和850℃附近出现了明显的放热峰。当CTZ含量≥30%时,钙钛锆石晶相开始析出;CTZ含量为45%时,样品中出现大量均匀分布的柱状钙钛锆石晶相;CTZ含量达55%时,样品致密性较差,除钙钛锆石晶相外还有榍石和二氧化硅晶相析出。PCT测试表明:CTZ含量为45%的样品具有较好的抗浸出性能,B和Na在42 d后的归一化质量损失约为0.1 g/m2,Si和Ca约为0.01 g/m2,与硼硅酸盐玻璃固化体处于同一数量级。