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.     

燕山中段盘山花岗岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄测定及其构造意义

位于燕山陆内造山带中段南缘的蓟县盘山花岗岩体由狼家峪、官庄、东罗庄和小盘山4个侵入单元组成,并发育侵入期后含斑石英二长岩脉,发育环绕岩体分布的周缘向斜并侵蚀早期东西向蓟县断裂.对前3个侵入单元及岩体西侧围岩中的顺层侵入的含斑石英二长岩脉等4件样品的锆石U-Pb（SHRIMP）定年结果为,年龄值界于203～207Ma,表明盘山花岗岩体侵位于三叠纪末期.这个年龄结果进一步限定了燕山陆内造山带东西向褶皱、逆冲/逆掩断层系统形成时代的上限,显示其形成时代为印支期.     

内蒙古商都大石沟花岗岩体锆石SHRIMPU-Pb年龄及其意义

内蒙古商都县大石沟黑云母钾长花岗岩主要由钾长石（40～60%）、更长石（10～15%）、石英（25～32%）及黑云母（5～7%）组成.主元素SiO2含量68.25%～69.64%,K2O含量5.03%～8.03%,K2O＞Na2O;A/CNK为0.77～1.1,稀土元素分馏较强,REE配分型式具中等铕负异常,岩石地球化学特征与碰撞花岗岩类似;本文对大石沟黑云母钾长花岗岩进行高精度锆石SHRIMP U-Pb定年研究.其形成时间为342±5Ma,可能代表华北板块与西伯利亚板块碰撞阶段的岩浆热事件.区域最新研究资料表明,侵入图林凯蛇绿岩带的埃达克岩的年龄为467～429Ma,代表洋壳俯冲的消减时间;390～310Ma花岗岩侵位的SHRIMP U-Pb锆石年龄以及383Ma蓝片岩Ar-Ar年龄代表华北板块与西伯利亚板块的碰撞事件;390～342Ma和324～310Ma花岗岩可能代表碰撞阶段两期岩浆热事件产物.     

新元古代Rodinia超大陆裂解事件在扬子北东缘的最初响应：东海片麻状碱性花岗岩的锆石U-Pb年代学及Nd同位素制约

东海片麻状碱性花岗岩是扬子克拉通北东缘最具代表性的含碱性铁镁矿物的过碱性A型花岗岩.高精度的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,这些岩石形成于新元古代中期770Ma左右,并在约250Ma时经历超高压变质作用,之后又于210Ma左右遭受了大规模的角闪岩相退变质作用的改造.Nd同位素示踪表明东海片麻状碱性花岗岩具有相对偏高的εNd（t）值（＋1.4～-5.91）,指示其应是成熟度较低的下地壳部分熔融的产物,但不排除部分岩体在成岩过程中可能有少量幔源物质卷入.综合Rodinia超大陆古地理复原资料,推测扬子板块北东缘自新元古早期以来一直为接受大洋板块俯冲的活动大陆边缘.形成于新元古代中期的东海片麻状碱性花岗岩属A2型花岗岩,为弧后拉张背景下岩浆活动的产物,该类岩石的产出代表了Rodinia超大陆裂解事件在该地区的最初响应.     

苏鲁造山带荣成超高压地体片麻岩锆石年龄和铪同位素组成特征

本文对苏鲁造山带内荣成超高压地体片麻岩样品进行了锆石U-Pb年龄、Hf同位素和全岩Nd同位素分析,旨于探讨片麻岩的原岩性质及成因.3个片麻岩样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄（770 Ma和710 Ma之间）表明原岩形成于晚元古代,与Rodinia超大陆裂解过程的岩浆活动时间相吻合.14个片麻岩的单阶段钕模式年龄变化在1.70 Ga至2.30 Ga（平均～1.93 Ga）,表明荣成超高压地体片麻岩平均地壳存留时间为古元古代,与扬子陆块的平均地壳形成年龄相一致,暗示具有扬子陆块属性.其锆石εHf（t）值（t=750 Ma）和模式年龄值变化范围大.2个片麻岩的锆石具有非常负的εHf（t）,平均值为-16.4,铪模式年龄为2.70 Ga.6个片麻岩的锆石εHf（t）平均值为-7.7,铪模式年龄为2.15 Ga.这些结果表明荣成超高压地体部分原岩主要由太古代-古元古代地壳物质在晚元古代时重熔形成的,进一步说明荣成地区可能有扬子陆块的太古代地壳残留.另有6个片麻岩的锆石εHf（t）变化范围为-0.56至6,6之间,其中部分锆石的两阶段Hf模式年龄为0.81 Ga至0.94 Ga,表明片麻岩原岩晚元古代形成时,有幔源岩浆活动和新生地壳形成,可能同时存在强烈壳-幔相互作用,上侵的幔源岩浆底侵导致上覆扬子陆块太古代-古元古代地壳物质重熔,形成花岗质岩浆.     

吉林色洛河晚二叠世高镁安山岩SHRIMP锆石年代学及其地球化学特征

吉林色洛河地区发育高镁安山岩类,SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明它们形成于晚二叠世（252±5Ma）.色洛河高镁安山岩类（SiO259.08%～65.67%）具有富MgO（3.68%～5.30%）,高Mg#值（0.62～0.68,平均0.66）,高Cr（203.17×10^-6～379.70×10^-6,平均258.79×10^-6）、Ni（98.13×10^-6～249.35×10^-6,平均137.00×10^-6）含量;富集大离子亲石元素（如Cs、K、Pb、Rb和Ba）,亏损高场强元素（如Ta、Ti、Nb、P）;富集LREE（Ce39.14×10^-6～48.74×10^-6）,强烈亏损HREE（Yb 0.95×10^-6～1.27×10^-6,Y 10.80×10^-6～13.13×10^-6,（La/Yb）N13.27～16.66）;但它们含有较低的Sr（158.62×10^-6～369.77×10^-6,平均258.52×10^-6）.它们属于中钾、钙碱性系列,具有明显的结晶分异和同化混染特征.上述地球化学特征表明它可能与消减沉积物流体交代形成富集地幔的部分熔融有关,其后又经历了分异和混染作用.这揭示它们形成于活动陆缘的构造背景,表明晚古生代末期古亚洲洋板块仍在消减,华北地块和佳木斯-兴凯地块（中亚造山带）最终的拼合时间可能在二叠纪之后.     

科克苏-穹库什太古生代构造-岩浆作用及其对西南天山造山时代的约束

天山造山带是古生代多期碰撞增生作用的产物,其确切的造山时代是当前争议较多的热点问题.分布在西南天山的科克苏-穹库什太剖面经历了复杂的构造变形,最明显的两期变形事件分别为朝北的推覆作用和NE-SW韧性走滑作用.本剖面可分为伊犁岩浆岛弧、伊犁结晶基底、高压变质杂岩三个岩石-构造单元.野外可见黑云母花岗闪长岩侵入到绿片岩相变质岩中,岩脉切穿绿片岩中面理构造.通过锆石U-Pb LA-ICPMS测年,科克苏剖面钾长花岗岩的年龄为341±6Ma和338±8Ma,穹库什太黑云母花岗闪长岩的年龄为313±4Ma.其中,花岗闪长岩发生了黑云母定向排列,通过对黑云母进行^40 Ar/^39 Ar测年,获得坪年龄为263.4士0.6Ma,表明该花岗闪长岩受过后期热事件的干扰.地球化学分析表明,黑云母花岗闪长岩属于钙碱性系列,Nb和Ta含量低而Rb,Ba和TH含量很高,与俯冲作用有关的岛弧岩浆岩地球化学组成非常相似.结合前人对该地区高压变质岩、花岗岩和火山岩的研究成果,本文提出,西南天山俯冲-碰撞造山作用发生在晚石炭世之前,研究区后碰撞区域走滑作用标志着西南天山碰撞造山作用在二叠纪之前全部结束.     

阿拉套山南缘岩浆岩锆石SHRIMP年代学研究

位于中国与哈萨克什坦国边境的阿拉套山南缘，火山岩及花岗岩十分发育。其中流纹岩分布广泛，仅研究区内面积达370．8km^2，与下伏早石炭世阿克沙克组及晚石炭世东图津河组呈角度不整合或假整合，SHRIMP锆石U-Pb年龄300±5Ma。乌拉斯台花岗岩体是研究区内规模最大的岩体，出露面积约82km^2，侵入于早石炭统阿克沙克组及至晚石炭统东图津河组以及早二叠统乌郎组火山岩内，与围岩界线清楚。岩体形态不规则，由4个侵入次岩体组成。第4次侵入的花岗闪长岩体HRIMP锆石U．Pb年龄为294±4Ma。夏尔敖腊岩体为由4个侵入次组成的岩体，侵入于早石炭统内，平面上呈不规则椭圆形，出露面积近10km^ 2，主要岩性为二长花岗岩。出露规模较大的第6次侵入岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄为299±6Ma。研究表明，新疆阿拉套山南缘岩浆岩，SHRIMP锆石U—Pb同位素年龄300Ma左右，主要形成于晚石炭世末至早二叠世初，为同一构造．岩浆作用下的产物。     

大兴安岭东北部侏罗纪花岗质岩石的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因

大兴安岭东北部花岗岩锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄测定结果表明,前人划分的元古代、早古生代和晚古生代的花岗岩有相当一部分是侏罗纪花岗岩.根据时间先后关系,可将本区侏罗纪花岗岩的侵位顺序划分为早、晚两期,其锆石U-Pb年龄分别为188～190 Ma和171～181 Ma,这些侏罗纪花岗岩的年龄数据与东北其它地区侏罗纪花岗岩完全可以对比.在地球化学特征上可以将这些花岗质岩石划分为低Sr高Yb型和高Sr低Yb型两类,它们有相同或相似的源岩组成而起源的深度不同,早期侵入的花岗岩为低Sr高Yb型,起源于压力较低的中地壳,而晚期侵入的花岗岩为高Sr低Yb型,类似于＂C＂型埃达克岩,起源于压力较高的下地壳.锆石Hf同位素成分特征表明,侏罗纪花岗岩的源区物质主要为新元古代和显生宙期间增生的地壳物质及两期增生地壳物质的混合物.本区侏罗纪花岗岩以花岗闪长岩-二长花岗岩为主,为准铝质或弱过铝质、高钾钙碱性系列的Ⅰ型花岗岩,具有类似于活动大陆边缘花岗岩的岩石组合特征,属于呈北北东向带状展布的中国东北地区侏罗纪花岗岩带的一部分,其形成与古太平洋板块的俯冲作用有关.     

大别地体超高压变质岩石锆石Lu-Hf同位素研究

对大别山南部超高压变质带双河和黄镇地区的榴辉岩、片麻岩和硬玉石英岩中变质锆石进行了原位LA-MC-ICPMS的Lu-Hf同位素分析.双河和黄镇的榴辉岩及双河的硬玉石英岩有低176Lu/177Hf和低176Hf/177Hf组成,两地的片麻岩有高176Hf/177Hf比和高且分散的176Lu/177Hf组成.锆石Hf同位素分布主要受变质原岩的形成时代控制,增生锆石基本上继承了原岩锆石的Hf同位素特征,既有增生锆石相对有低176Lu/177Hf和高176Hf/177Hf、继承重结晶锆石相对有高176Lu/177Hf和低176Hf/177Hf的特征,也有二者相互重叠没有区别的,它主要受原岩性质和变质过程中锆石遭受的溶蚀程度控制.增生锆石的低Lu/Hf是锆石在变质过程中Lu含量下降和Hf含量增高造成的,增生锆石的高176Hf/177Hf继承自岩石中其它高Lu/Hf比矿物的长期演化.继承锆石的初始Hf同位素组成εHf值和亏损地幔模式年龄TDM示踪表明,各超高压变质原岩的时代和成因是复杂的：双河榴辉岩原岩物质源自25亿年的亏损地幔和至少27亿年以上的古老晚太古地壳混合.双河片麻岩原岩年龄相同,但有不同的壳幔混合物源.黄镇榴辉岩原岩主要源于亏损幔源岩浆形成的初生地壳的重循环,很少的地壳混染.黄镇片麻岩和榴辉岩的物源区年龄相同.两地片麻岩原岩物源主要来自弱亏损地幔,存在古老地壳物质和地幔物质的混合.大别地区超高压变质岩锆石的Lu-Hf同位素特征主要反映了7～8亿年和18～19亿年时扬子克拉通北缘地区的岩浆活动特点和大地构造环境.