大兴安岭东北部早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

大兴安岭东北部早古生代花岗岩属于Ⅰ型花岗岩.锆石的LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,十八站岩体、内河岩体、白银纳岩体的形成年龄分别为499±1、500±1和460±1 Ma,而查拉班河岩体为一多次侵入的杂岩体,其形成年龄在465～481 Ma.结合本区和邻区其它早古生代花岗岩体的锆石U-Pb年龄,限定了大兴安岭东北部地区早古生代花岗岩浆活动的时限为460～500 Ma.锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究显示,本区早古生代花岗岩的锆石εHf（t）多数介于＋1.5～＋3.8之间,二阶段模式年龄介于1.1～1.4 Ga,表明其主要起源于中-新元古代增生的地壳物质.结合兴安地块其它花岗岩的锆石Hf同位素资料,认为额尔古纳地块在中-新元古代时期曾发生一次重要的地壳增生事件,与兴安地块主要为显生宙地壳的特点明显不同.     

蚌埠隆起区中生代花岗岩的岩石成因：锆石Hf同位素的证据

对蚌埠隆起区中生代不同时期的花岗岩中6个岩体的锆石LA-MC-ICP MS原位Hf同位素的研究,据此限定它们的岩浆源区和重建华北克拉通东南部的构造格架.结果表明,中生代不同时期的花岗岩中岩浆锆石的初始Hf同位素组成（εHf（t））可以分成两组：第一组的女山（130 Ma）和西庐山花岗岩（130 Ma）的εHf（t）值分别为-18.4和-16.1;第二组的曹山（110 Ma）、锥山二长花岗岩（110 Ma）和蚂蚁山花岗岩（110 Ma）以及淮光花岗闪长岩（130 Ma）的εHf（t）值分别为-22.3、-23.1和-21.1以及-28.1,这些岩浆锆石低的εHf（t）值表明它们可能来源于古老的大陆下地壳.女山和西庐山岩体中早古生代-新元古代继承锆石具有低的εHf（t）值（-2.3～-7.7）和1.52 Ga～1.79 Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以扬子克拉通下地壳物质为主.曹山、锥山和蚂蚁山以及淮光岩体中岩浆锆石的Hf同位素两阶段模式年龄为1.89 Ga～2.58 Ga,结合淮光岩体中古元古代继承锆石和3400 Ma捕获锆石中低的εHf（t）值（-5.7～-6.8,-0.6、-0.9）和古老的Hf同位素两阶段模式年龄（2.44 Ga～2.80 Ga,3.7 Ga）,表明它们主要来源于华北克拉通下地壳物质的部分熔融.淮光和女山岩体中古元古代-新太古宙继承锆石中正的εHf（t）值（0.3～6.7）以及高的εHf（t）值（16.9～21.7）的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的涉入.蚌埠隆起区深部地壳中扬子克拉通基底物质的存在暗示扬子克拉通可能沿着郯庐断裂带向西或北西方向俯冲于华北克拉通之下.     

鲁东昆嵛山地区宫家辉长闪长岩成因：岩石地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

宫家辉长闪长岩是鲁东昆嵛山地区出露面积最大的基性侵入体.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,其侵位于113±2 Ma.高MgO含量（Mg^#高达56）,Hf同位素组成位于华北克拉通地壳演化线之上,说明其地幔来源的特征.在地球化学特征上,富集K、Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ti、P等高场强元素;Isr为0.70745～0.70812,εNd为-15.9～-12.0,Sr、Nd和Pb同位素组成[（^206Pb/^204Pb）i=17.108～17.239]与胶东基性脉岩和胶莱盆地青山组火山岩相似;锆石Hf同位素组成比较均一,εHf（t）平均值为-16.7,这些特征都暗示其来源于富集的华北岩石圈地幔.地球化学研究表明宫家辉长闪长岩经历了分离结晶作用,是胶东乃至中国东部岩石圈减薄的产物.     

浑善达克沙地的碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其源区意义

通过对浑善达克沙地末次冰盛期（LGM）以来沙样的碎屑锆石原位U-Pb年龄和Hf同位素组成的分析,并与周围可能源区的岩石年龄和Hf同位素组成进行对比,发现浑善达克沙样的U-Pb年龄主要可以分为3组（2.6～2.3 Ga,2.2～1.6 Ga和显生宙100～500 Ma）.其中较老的两组和具有负εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于华北克拉通北部的燕山褶皱带,而具有正εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于中亚造山带东部.现代沙和LGM沙具有相同的锆石U-Pb年龄谱和εHf（T）组成特征.同时,与蒙古中南部和塔里木中部沙样进行对比,发现蒙古中南部沙样主要来源于中亚造山带的显生宙高山,而塔克拉玛干沙漠在锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成上与浑善达克沙地存在较大的差异,表明西部的大沙漠对东部沙地的贡献很小.     

延吉地区古新世埃达克岩捕获锆石U-Pb年龄、Hf同位素和微量元素地球化学对区域中酸性岩浆演化的指示

延吉地区古新世埃达克岩石中出现了大量的捕获锆石,阴极发光图像显示这些锆石主要来源于围岩中酸性侵入岩,其U-Pb年龄变化在87～387Ma之间,εHf（t）变化在-2.1～14.7之间,TDM（Hf）为272～895 Ma.原位离子探针微量元素分析显示,大部分锆石具有相对含石榴子石变质岩高Y、低Hf,在REE配分模式为LREE亏损、HREE富集、正Ce异常和负Eu异常,说明这些锆石的生长环境为与斜长石共存而缺乏石榴子石的体系;另外两颗锆石的Eu负异常不明显,说明它们结晶于缺少共生斜长石的体系.随着锆石结晶时间的变新,其εHf（t）逐渐降低和TDM（Hf）增加,说明年青地壳组分对延吉地区的显生宙中酸性侵入岩熔融源区的贡献减少,中生代以来,尤其是区域岩浆活动峰期时间（早白垩世）地壳增生较弱;此外,锆石的U-Pb年龄与Y、Th和U显示出正相关关系,而与Eu/Eu＊和Ce/YbCN表现出负相关关系,反映区域中酸性岩浆熔融源区或岩浆分异过程中斜长石的贡献减小,而熔融源区残留石榴子石的贡献有增加趋势.     

扬子陆核的生长和再造：锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究

对宜昌三峡附近崆岭杂岩中混合岩、片麻岩和变沉积岩以及莲沱砂岩进行了锆石U-Pb和Hf-O同位素研究,研究结果深化了我们对扬子陆核生长和再造的认识.在莲沱砂岩中发现了老达3.8 Ga的碎屑锆石,说明扬子陆块可能存在这个年龄的地壳物质;其Hf同位素组成指示初生地壳生长出现在4.0 Ga.崆岭杂岩中混合岩和片麻岩的U-Pb年龄表明,在3.2～3.3 Ga和2.9～3.0 Ga有两期重要的岩浆活动,指示扬子陆核可能于中太古代就开始形成.锆石Hf同位素研究则指示,其原岩至少从3.5 Ga就开始从亏损地幔分异出来.混合岩和变沉积岩中所记录的1.9～2.0 Ga变质事件,是扬子陆核再造并发生克拉通化的主要时期.而广泛分布于扬子陆块周边的新元古代岩浆活动不仅导致了许多太古宙和古元古宙地壳重熔,而且引起了初生地壳的快速再造.     

辽东矿洞沟正长岩成因及其构造意义：锆石原位微区U-Pb年龄和Hf同位素制约

矿洞沟岩体位于华北克拉通东部,由粗粒正长岩、细粒正长岩和闪长岩组成,其中细粒正长岩和闪长岩具有明显的岩浆混合特征,它们侵入到粗粒正长岩中.锆石的LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,粗粒正长岩形成于1879±17 Ma,而细粒正长岩和闪长岩分别侵位于1874±18 Ma和1870±18 Ma,三者在误差内基本相同,因此,矿洞沟岩体的侵位时代为古元古代.矿洞沟正长岩和闪长岩富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有相对均一的全岩Nd同位素.但粗粒正长岩、中粒正长岩和闪长岩中锆石Hf同位素组成却不均一,分别为εHf（t）=-2.5～＋3.0,-1.5～＋3.4和-3.5～＋2.7,明显高于辽东地区太古代片麻岩演化到古元古代时的Hf同位素组成,表明它们来源于太古代新生地壳的部分熔融并有大量地幔物质的加入.野外地质观察、主量元素组成及岩石中锆石具有相同U-Pb年龄却具有不同的Hf同位素等特征表明,矿洞沟正长岩和闪长岩是壳源岩浆和幔源岩浆混合作用的结果.矿洞沟正长岩体的侵位标志着辽东地区在古元古代时期处于南北地块碰撞后的伸展环境,与华北克拉通东部陆块的形成和演化以及全球古元古代末期Columbia超大陆的形成和裂解有关.     

浙江瑶坑碱性花岗岩体的年代学、地球化学及其成因与构造指示意义

瑶坑岩体位于闽浙交界沿海地区,是闽浙沿海晚中生代A型花岗岩带中的一个典型碱性花岗岩体.锆石LA-ICPMS U-Pb同位素定年表明,该岩体的形成年龄为91.3±2.5 Ma（MSWD=3.7,2σ）,属晚白垩世岩浆活动的产物.岩石发育特征的微文象结构和晶洞构造,含有典型的碱性铁镁矿物钠铁闪石.地球化学上,该岩体富硅、碱,贫钙、镁,富K、Rb、Cs、Th、U,贫Sr、Ba、P、Ti、Sc.其Nb、Ta、Zr、Hf和Ga等元素的含量也较高,（Ga/Al）×10^4值变化于3.64～4.41,并具显著的铕负异常（δEu=0.15～0.20）.与闽浙沿海A型花岗岩带中的其它岩体相比,瑶坑岩体具有偏高的εNd（t）值（=-0.7～-1.4）和偏低的二阶段Nd模式年龄（t2DM=0.95Ga～1.01Ga）,指示幔源组分对该岩体的形成具有更重要的贡献.在A型花岗岩亚类的判别上,瑶坑岩体以较低的Y/Nb比值和较高的Nb/Ta比值相似于Eby（1992）区分的A.型花岗岩,而明显有别于岩带主体属A2型的特点.岩石产出构造背景及地球化学特征的综合分析表明,多组深断裂交汇,进而引发多量幔源组分参与成岩过程,是导致瑶坑岩体元素-同位素组成与区内其它同类岩体有较明显差别的主要原因.     

柴北缘花岗片麻岩的岩浆作用计时和前寒武纪地壳增长的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

本文应用LAM-ICPMS技术测定了柴达木盆地北缘花岗片麻岩带中的锡铁山东全吉河花岗岩和都兰县北部沙柳河花岗岩的锆石U-Pb年龄,利用LAM-MC-ICPMS技术选择测定了沙柳河花岗岩锆石Hf同位素成分.全吉河花岗岩岩浆结晶锆石的谐和年龄为910＋15/-17 Ma;捕虏晶锆石的207Pb/206Pb年龄为1351 Ma;～520 Ma的变质锆石（232Th/238U=0.04）206pb/238U年龄可能是前高压超高压构造事件的产物.沙柳河花岗岩的岩浆锆石普遍含有继承碎屑锆石核.21个颗粒测得21个数据中,代表岩浆结晶锆石的10个点的Robust（Median）平均206Pb/238U年龄为920＋31/-17 Ma,碎屑锆石核207Pb/206pb年龄大于1250 Ma.在沙柳河花岗岩30颗锆石的30个Hf同位素分析点中,27个代表纯粹岩浆结晶锆石的176Hf/177Hf=0.282081～0.282222,平均0.282178＋0.000009/-0.000015,以920 Ma计算的HfI=0.28206～0.28220,平均值0.28215＋/-0.00003;εHf值的变化范围＋0.21～-4.70,Robust（Median）加权平均值为-1.53＋0.41/-0.52;锆石Hf的地壳模式年龄（TCDM）范围是1.59～1.75 Ma,Robust（Median）加权平均值为1.68＋0.03/-0.02 Ma.其余2个锆石为继承性锆石,其176Hf/177Hf比值分别为0.281892和0.281792,HfI和εHf值分别为0.28186～0.28178,和-11.83～-14.82,TCDM=2.18～2.33 Ga.结合前人的研究结果,柴北缘花岗片麻岩的岩浆作用持续时间为～950 Ma～～910 Ma.峰值年龄为～920 Ma,以沙柳河花岗岩为代表的柴北缘过铝S-型花岗片麻岩的岩浆来自现今剥露于地表的沙柳河岩群之下具高度再循环上地壳物质的基底表壳岩系;该物质的形成年龄可约束在1.4～1.7 Ga,保存了蚀源区～1.7 Ga和～2.3 Ga的地壳增生事件的年代学记录.     

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.     

柴达木盆地北缘大柴旦地区古生代花岗岩锆石SHRIMP定年

大柴旦地区是柴北缘古生代超高压带的重要组成部分，与超高压岩石相伴的花岗岩十分发育。这些花岗岩具有两类不同的岩石地球化学特征，I类以Na20／K2O比值小于1、明显的负Eu异常和低sr、高Y为特征，具有S-型花岗岩的属性，Ⅱ类以Na2O／K2O比值大于1、弱负Eu异常到正Eu异常和高Sr、低Y为特征，具有I-型花岗岩的属性，反映了它们的源岩及成因上的差异。锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明，大柴旦地区花岗岩的年龄可分为三组，第一组年龄为446.3±3.9Ma，第二组年龄分别为408.6±4.4Ma、403.3±3.8Ma、401.8±3Ma，第三组年龄分别为374.5±1.6Ma、372±2.1Ma。结合区域地质特征，我们认为，第一组年龄可能反映了柴达木陆块与中南祁连板块碰撞的时代，第二组年龄可能反映了深俯冲地下的板块由于拆沉而折返的时代，第三组年龄可能反映了碰撞隆起后造山带上不同块体之间的伸展、滑塌的时代。     

豫西宜阳地区TTG质片麻岩锆石U-Pb定年和Hf同位素地质学

本文报道对华北地块南缘、豫西宜阳穆册TTG质片麻岩的地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素研究.宜阳穆册TTC质片麻岩SiO2含量为59～73%,Al2O3＞15%、CaO、MgO、Al2O3、TiO2、Na2O/K2O与SiO2的含量呈负相关,表明在岩浆演化中有镁铁矿物和斜长石的分离,岩浆成分随着分异而富钾.P2O5与SiO2含量呈正相关,反映出磷灰石的分离.轻重稀土分异明显（（La/Yb）N=9～23）;重稀土相对于轻稀土轻度分异;无明显的Eu异常（Eu＊=0.95～1.07）.岩石富Rb、Sr、Ba、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素.低Y（13.25～25.27 μg/g）和Yb（1.27～1.98 μg/g）;高Sr（507.14～606.85 μg/g）及Sr/Y（34.15～39.97）,上述地球化学特征一致表明,研究区片麻岩为一套高铝的TTG质岩石.这套片麻岩可能是在角闪岩相条件下部分熔融的产物.利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得TTG质片麻岩的年龄为2.3 Ga.片麻岩中的锆石大部分具负εHf（t）值（最高达-4.95）,揭示其源区可能主要为古老陆壳物质;部分锆石的εHf（t）为正值,说明在其形成过程中有一定比例的亏损地幔物质的加入.宜阳TTG质片麻岩的Hf同位素数据表明,其两阶段模式年龄主要2.57～3.01 Ga之间,平均值为2.82 Ga,所以说穆册灰色片麻的源区可能存在年龄为2.8 Ga左右（或更老）的地壳物质,说明代表该区基底的太华杂岩形成时代可能为2.8Ga（或更老）.虽然华北地块陆壳最主要的增生时代被认为发生在2500 Ma,但宜阳TTG质片麻岩的研究结果和其他研究者的研究成果都说明华北地块大陆地壳在古元古代早期仍然存在相当规模的陆壳增生.     

藏南林周盆地林子宗火山岩的时代、成因及其地质意义：锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

本文对林子宗火山岩命名地-林周盆地内典中组最底部的英安质火山角砾岩和年波组下段的流纹质熔结凝灰岩进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素分析,结果显示前者形成于62.5±1.1 Ma,而后者形成于56.4±1.2 Ma,表明林子宗火山活动的起始时间略晚于K/T界限年龄.岩浆锆石的εHf（T）值分别为＋9.0～＋0.5和＋11.0～＋4.8,显示亏损地幔的特征,与同时期冈底斯岩体的岩浆锆石相似,应为同源产物,源自于地幔楔的部分熔融.此外,典中组样品含有石炭纪年龄的捕获锆石,它们的εHf（T）值介于-0.6～-3.2之间,具有中元古代的Hf同位素模式年龄,与附近念青唐古拉岩带花冈岩的捕获锆石相若,暗示拉萨陆块老地壳的混染在岩浆演化中亦扮演了角色.结合区域地质,我们认为在藏南拉萨陆块上的林子宗火山岩是印度与欧亚大陆碰撞之前到碰撞初期新特提斯海洋板块向北俯冲、拆离作用的结果.     

冈底斯南缘变形花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成：新特提斯洋早侏罗世俯冲作用的证据

本文对产于冈底斯南缘一个变形花岗岩进行了主量元素、微量元素、原位锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和锆石Hf同位素组成研究.结果表明,变形花岗岩为高硅（SiO2=73.38%～76.06%）钙碱性岩系,K2O/N%0=0.69.1.17.铝指数（A/CNK）=1.03～1.07,为弱过铝质岩石.变形花岗岩微量元素组成显示贫大离子亲石元素（e.g.Rb=47×10^-6～71×10^-6）和高场强元素（e.g.Nb=1.31×10^-6～-3.09×10^-6,Ta=0.23×10^-6 ～0.54×10^-6）,具有岛弧型花岗岩的地球化学属性.变形花岗岩锆石U-Pb年龄为178±1Ma,该年龄代表岩浆结晶年龄.锆石Hf同位素组成显示εHf（178Ma）值变化于＋14.1～＋17.7,表明变形花岗岩岩浆来自初生地壳物质的部分熔融.变形花岗岩的岩石成因与新特提斯洋向欧亚板块南缘的俯冲消减作用存在联系,其岩浆结晶年龄反映了新特提斯洋发生俯冲消减的开始时代不晚于早侏罗纪,说明了新特提斯洋经历了较长时间的演化.     

塔里木盆地塔中-巴楚地区早二叠世岩浆岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

运用阴极发光和LA-ICP-MS U-Pb法对塔里木盆地塔中-巴楚地区岩浆岩中的锆石年龄进行了测试.结果显示,玄武岩年龄275±13Ma,凝灰岩年龄291±10Ma,辉长岩年龄274±15Ma,辉绿岩年龄272±6Ma,正长岩年龄282±3Ma,英安斑岩年龄286±4Ma,均属于早二叠世.