佳木斯地塊花崗質(zhì)片麻巖的獨居石年齡及其地質(zhì)意義

德宗花崗質(zhì)片麻巖體侵位于蒙拉組地層之中。陰極發(fā)光分析表明,樣品的鋯石具巖漿成因特點,離子探針(shrimp)u-pb同位素年齡為(209±6.9)ma,時代為晚三疊世。同時,對該樣品中的黑云母進行40ar-39ar測年,其結果為(105.2±1.7)ma。這些精確的年齡數(shù)據(jù)不僅進一步厘定了岡底斯地區(qū)的確存在晚印支期巖漿活動,也為該區(qū)蒙拉組變質(zhì)變形的確定提供了科學依據(jù)。

大別山地區(qū)的花崗質(zhì)片麻巖主要由ttg系列和鈣堿性系列組成。ttg系列為太古代時期造陸階段的產(chǎn)物;鈣堿性系列由新元古代和中生代兩個時代的花崗質(zhì)片麻巖組成,反映了兩次匯聚過程。新元古代時期,北大陸向南大陸匯聚,“大別山”地區(qū)總體處于仰沖盤,發(fā)育一套鈣堿性系列花崗巖;中生代,則是北大陸形成階段,南大陸向北靠攏,并發(fā)生俯沖、碰撞,伴隨著大量的花崗巖的侵位。在此認識的基礎上,總結了大別山地區(qū)太古代時期古陸核形成及其特征、元古代時期板塊運動的發(fā)展與演化、古生代特提斯洋從離散至匯聚的發(fā)展演化歷程。

西藏東部類烏齊一帶吉塘巖群中新識別出一套花崗質(zhì)片麻巖。花崗質(zhì)片麻巖中鋯石th/u比值較高(th/u>0.49),陰極發(fā)光圖像顯示鋯石內(nèi)部韻律環(huán)帶明顯,具典型巖漿鋯石成因的特征。cameca鋯石u-pb同位素加權平均年齡為282.1ma±0.9ma,表明花崗巖巖體形成于早二疊世,暗示瀾滄江結合帶在早二疊世存在巖漿增生事件。

冀北是華北克拉通早前寒武紀變質(zhì)基底的主要出露地區(qū)之一。分布于承德-灤平和赤城-張家口地區(qū)的新太古代花崗質(zhì)片麻巖主要由英云閃長巖、奧長花崗巖、花崗閃長巖和二長花崗巖(ttgm)組成,構成了低鉀、中鉀和高鉀鈣堿性三個巖石化學系列。二長花崗質(zhì)片麻巖的la-icp-ms鋯石u-pb和lu-hf同位素特征揭示其巖漿結晶年齡為2509±10ma。全巖巖石化學、sm-nd同位素和鋯石lu-hf同位素研究表明:(1)低鉀鈣堿性系列的巖石形成于拉班玄武質(zhì)巖石的低度部分熔融;(2)中鉀鈣堿性系列巖石主要形成于玄武質(zhì)巖石和雜砂巖的部分熔融,局部存在英云閃長質(zhì)片麻巖的部分熔融;(3)高鉀鈣堿性系列的巖石形成于以高鉀中酸性火山巖為主要成分的雜砂巖的部分熔融。結合近年來冀北早前寒武紀地質(zhì)研究成果,這些太古代花崗質(zhì)片麻巖全巖sm-nd同位素和鋯石lu-hf同位素特征揭示～2.7ga是本區(qū)太古代地殼的主要生長期。在新太古代發(fā)生了大規(guī)模的火山噴發(fā),火山物質(zhì)形成后不久發(fā)生部分熔融形成花崗質(zhì)巖漿,接著發(fā)生變質(zhì)、變形作用。這些花崗質(zhì)片麻巖的形成與南美洲西海岸的構造-巖漿活動特征有類似之處,可能反映了太古代末期冀北地區(qū)從活動大陸邊緣地殼增生、加厚到弧后伸展轉(zhuǎn)化的動力學背景。

本文報道了在內(nèi)蒙中部大青山北麓西烏蘭不浪地區(qū)早前寒武紀基底中發(fā)現(xiàn)的太古宙變質(zhì)深成體-黑云母花崗質(zhì)片麻巖的shrimpu-pb定年結果.樣品的鋯石特征較為一致,陰極發(fā)光圖像上具明顯核-幔-邊結構.核部鋯石發(fā)育密集的巖漿環(huán)帶,年齡數(shù)據(jù)分布區(qū)間較小,其加權平均年齡(2697±11ma)代表了原巖形成時間,為區(qū)內(nèi)有報道的最古老的高精度巖石年齡,表明區(qū)內(nèi)存在一期2.7ga左右的巖漿活動.幔部及邊部鋯石具變質(zhì)重結晶成因,兩者除了在陰極發(fā)光圖像上的差異外,其加權平均年齡(幔部2561±18ma;邊部2539±34a)及th、u含量特征極為接近.筆者認為它們共同反映了區(qū)域內(nèi)～2.5ga的構造-熱事件.大量證據(jù)表明華北克拉通～2.5ga的構造-熱事件是華北克拉通形成演化過程中所經(jīng)歷的重要地質(zhì)事件,該事件之前的巖石在這一地質(zhì)過程中遭受了強烈改造.

佳木斯—興凱地塊位于中亞造山帶的東段,是中國東北一個重要的大地構造單元。長期以來,麻山群和黑龍江群一直被認為是佳木斯—興凱地塊的前寒武紀變質(zhì)基底。但近年來的研究顯示,麻山群由具有孔茲巖系特征的表殼巖和變質(zhì)變形的深成侵入體共同組成,其記錄了一期~500ma的麻粒巖相高級變質(zhì)作用(wildeetal.,1997),但表殼巖的原巖形成時代尚不清楚。黑龍江雜巖是一套由不同時代和類型巖石組成的不具地層含義的混雜巖系,其藍片巖相變質(zhì)作用發(fā)生在185~166ma,標志著松嫩地體和佳木斯—興凱地

西秦嶺造山帶北緣古元古界變質(zhì)雜巖中新識別出新元古代元龍花崗質(zhì)片麻巖和新陽花崗質(zhì)片麻巖?；◢徺|(zhì)片麻巖中鋯石th/u比值較高,陰極發(fā)光圖象顯示鋯石內(nèi)部發(fā)育振蕩環(huán)帶,具巖漿成因特點。la-icp-ms鋯石u-pb同位素206pb/238u加權平均年齡分別為914.7±7.6ma(mswd=4.8)、978.5±4.8ma(mswd=1.5)和935.5±3.1ma(mswd=1.3),表明花崗巖巖體形成于新元古代,反映了新元古代早期西秦嶺北緣存在一次俯沖碰撞事件,與rodinia超大陸的匯聚事件具有一致性。

秦嶺雜巖中發(fā)育的花崗質(zhì)片麻巖體是目前秦嶺造山帶核部所識別的最古老的花崗質(zhì)深成巖體。選?。督M粒徑晶形好、無磁性鋯石進行ｕｐｂ同位素年齡測定，結果是（９５９±３．６）ｍａ。這一成果對進一步認識該區(qū)晉寧期巖漿活動、構造背景及區(qū)域變形時代等具有一定意義。

對北祁連山西段北大河巖群中發(fā)現(xiàn)的吊大坂花崗片麻巖進行了顆粒級鋯石u-pb同位素年齡的測定,獲得巖體的形成年齡為(751±14)ma,結合區(qū)域地質(zhì)背景分析,認為該年齡反映了晉寧期北祁連山地區(qū)的第一次造山事件。巖石化學和地球化學特征表明花崗片麻巖是古老地殼物質(zhì)重熔形成的鈣堿性石英閃長巖,該年齡的確定為北祁連山早期地殼演化史分析提供了直接的重要的地質(zhì)信息。

信宜東鎮(zhèn)的片麻狀花崗質(zhì)巖石是一種糜棱巖化混合巖一混合花崗巖;由巖體邊部至中心,具有由長石化區(qū)域變質(zhì)巖→條紋(條痕,斑點)狀混合巖→眼球狀混合巖→粗粒黑云混合花崗巖(具塑性流動特點)的分帶規(guī)律,巖石內(nèi)常含有早期的經(jīng)受過韌性變形的長石,云母和石英等殘留礦物(古成體)它是花崗質(zhì)原巖經(jīng)過深層次韌性剪切與重熔形成的原地型混合巖-混合花崗巖,再經(jīng)受中淺層次脆韌性變形(糜棱巖化)形成的,其中鋯石pb-pb法最古

阿爾金英格利薩依超高壓花崗質(zhì)片麻巖中鋯石陰極發(fā)光圖像和包裹體礦物組合特征顯示,其內(nèi)部結構為由核部巖漿殘留部分、幔部變質(zhì)增生部分和邊部后期新生部分組成的核-幔-邊三層結構.對其進行的離子探針(shrimp)u-pb年齡測試結果表明,位于鋯石顆粒幔部的5個測點的pb/238u年齡值206為484±11~491±12ma,對應th/u為0.01~0.03,加權平均年齡為487±10ma(2σ),應代表該巖石的變質(zhì)年齡;位于鋯石顆粒核部具巖漿生長環(huán)帶部位測點的pb/238u年齡值介于809±19ma與885±21ma之206間,th/u為0.42~0.83,對應于巖石的原巖巖漿結晶時代.該巖石變質(zhì)年齡(487±10ma)與阿爾金西段江格薩依榴輝巖峰期變質(zhì)年齡(約500ma)的一致性,以及其原巖巖漿結晶年齡介于809±19ma與885±21ma之間的確定,不僅證實沿阿爾金南緣斷續(xù)分布著一條超高壓變質(zhì)巖帶,而且進一步表明阿爾金超高壓變質(zhì)巖石是先存地殼物質(zhì)在早古生代發(fā)生深俯沖作用的產(chǎn)物.

報道在敦煌地塊東巴兔山干溝地區(qū)發(fā)現(xiàn)形成于中太古代(~3.06ga)的片麻巖.巖相學和巖石化學數(shù)據(jù)表明研究樣品為花崗閃長質(zhì)片麻巖,具有太古宙ttg質(zhì)巖石特征.la-icpms鋯石u-pb定年結果顯示,鋯石核部年齡為~3.06ga,表明這套片麻巖形成于中太古代,為敦煌地區(qū)迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的巖石;鋯石邊部1.92~1.86ga的年齡記錄了敦煌地塊古元古代末期的構造-熱事件.鋯石核部hf同位素結果顯示,除2個鋯石測點的εhf(t)值為5.6和1.2,對應的鋯石hf兩階段模式年齡為3091ma和3356ma外,其余26個測點的εhf(t)值均為負值,介于–9.4~–0.5,對應的兩階段模式年齡為4.00~3.45ga,峰值為~3.82ga,表明該花崗閃長質(zhì)片麻巖原巖的巖漿源區(qū)以古老地殼物質(zhì)為主,伴有少量新生地殼物質(zhì)的加入;揭示該地區(qū)早期地殼物質(zhì)最初形成的時間至少在始太古代(3.80~4.00ga).結合塔里木地塊和華北地塊前寒武紀地質(zhì)已有研究成果,提出敦煌雜巖與米蘭雜巖并非同一構造巖石單元;敦煌地塊可能曾屬于華北克拉通的一部分.

位于華北克拉通北緣中段的隆化s型花崗巖由石榴石黑云母花崗巖、石榴石花崗巖以及片麻理化的黑云母花崗巖組成。其主體巖性石榴石黑云母花崗巖sio_2和al_2o_3含量分別為64.09%～69.6%以及14.6%～16.13%,k_2o/na_2o>1.0,a/cnk>1,0,mg~#在20.76～34.89之間變化,具有明顯的nb、ta、p、ti和sr虧損以及rb、k和th富集。石榴石黑云母花崗巖(樣品jb6031-1)采用獨居石電子探針u-th-pb化學法進行測年,獲得了2553±120ma、2180±42ma和1854±24ma三個年齡峰值。一顆獨居石內(nèi)部成分分帶上6個分析點定年結果構成2553±120ma的峰值年齡,這一年齡與我們最新獲得的2506±7ma和2541±8ma(繼承鋯石年齡)la-icp-ms鋯石u-pb同位素年齡相似,我們將這一獨居石年齡解釋為繼承獨居石的年齡,表明在赤城-隆化斷裂以北存在太古宙陸塊,并且在后期構造-熱事件中發(fā)生部分熔融形成s型花崗巖。該獨居石顆粒幔部成分分帶上10個分析點的測年結果揭示的峰值年齡為2181±42ma,該年齡也是出現(xiàn)頻率最高的年齡值,我們建議2181±42ma為s型花崗巖的結晶年齡,反映了s型花崗巖的侵位時代。獨居石顆粒外部成分分帶上8個分析點的測年結果構成1854±24ma的峰值年齡,該年齡與華北克拉通中部帶的變質(zhì)年齡接近,我們將其解釋為s型花崗巖的變質(zhì)年齡,表明華北克拉通北緣的構造演化與中部帶的構造演化密切相關。

天山最東段星星峽地區(qū)出露的片麻巖、混合巖和斜長角閃巖等,一直被看作是東天山最老的地層星星峽群,實際上是中—新元古代變質(zhì)雜巖體。用shrimp鋯石u-pb定年技術分析了星星峽花崗閃長質(zhì)片麻巖中19顆鋯石,由其中諧和性較好的14個鋯石的分析結果得到206pb/238u和207pb/206pb加權平均年齡分別為(1436±13)ma(2σ)和(1405.2±7.8)ma(2σ),為天山東段星星峽花崗閃長巖的形成年齡,從而確定了天山造山帶中元古代基底巖漿巖形成的時間,與北美及歐洲大陸廣泛存在的1.4ga巖漿活動具有同時性,對進一步思考天山造山帶中1.4ga巖漿活動形成的古陸塊在前rodinia大陸時期的歸屬有重要意義。主元素和微量元素研究結果顯示星星峽1.4ga花崗閃長巖具有島弧巖漿巖特征,與北美中部大陸和歐洲大陸fennoscandia的中元古代非造山作用形成的巖漿巖有所不同。另外,片麻巖中有的鋯石具有新的生長邊,并給出年輕化和較大的不一致年齡,說明1.4ga片麻巖不同程度地受到新元古代(0.9～1.1ga)變質(zhì)作用和巖漿活動的改造,同時形成一些混合巖和花崗片麻巖。19顆鋯石分析數(shù)據(jù)中有1個鋯石的207pb/206pb比值年齡為(1845±23)ma,與該片麻巖的nd模式年齡相一致,可能代表更古老地殼物質(zhì)中的殘留鋯石。

花崗巖與花崗片麻巖的異同 一、相同點： 原巖成分都是花崗巖。主要礦物成分都是長石、黑云母、石英、角閃石等 二、不同點： （1）成因：花崗巖屬于巖漿巖，巖漿噴發(fā)侵入地層冷卻后形成的巖體?；◢徠閹r是 花崗巖在變質(zhì)作用形成，一般是在應力作用下使原來的花崗巖產(chǎn)生形變，礦物間發(fā)生擠壓及 重結晶作用。可包括三種不同類型： ①區(qū)域變質(zhì)作用形成的堿性長石片麻巖； ②混合巖化作用形成的花崗質(zhì)混合片麻巖； ③與造山運動同時在強應力作用下，由壓力結晶作用形成的片麻狀花崗巖。 （2）結構：中粒到粗粒，特點是具不連續(xù)的明暗交替層，石英和長石形成淺色層，并 呈粒狀結構，鐵鎂礦物構成深色層呈片麻狀構造。 （3）工程性質(zhì)： 花崗巖：未（微）風化的花崗巖質(zhì)地堅硬致密、強度高、抗風化、耐腐蝕，是理想的基 礎持力層或樁端持力層?；◢弾r常見球狀風化，強風化的花崗巖中常常隨機分布有數(shù)量、大 小不等的球狀風化

巖相學和礦物化學研究顯示,阿爾金英格利薩依一帶含石榴子石花崗質(zhì)片麻巖經(jīng)歷了復雜多階段的變質(zhì)演化,其早期變質(zhì)礦物組合是grt+per(出溶前)+tit(出溶前)+ky+zoi+qz/coe±cpx,副礦物為ap和ru,其中粗粒榍石含有斜長石+角閃石的棒狀出溶物,計算的榍石出溶前(tit)的成分含六次配位的si~ⅵ,單位分子式中si值介于1.032～1.047之間,即含casi_2o_5組分為3.1％～4.6％.利用實驗巖石學資料和三元堿性長石溫度計,獲早期變質(zhì)條件為3.7～4.3gpa和約1000℃,結合石榴子石包裹的高al-榍石,共同證實該巖石經(jīng)歷了超高壓變質(zhì).巖石化學特征顯示,該片麻巖的sio_2含量>70％,al_2o_3含量為12.58～14.08％,k_2o含量很高(>5％),na_2o/k_2o比值介于0.4～0.6之間,稀土配分呈lree富集型,(la/yb)_n比值介于4.3～9.1之間,具有明顯的負eu異常(δeu=o.06～0.59),其原巖可能為中、上地殼重熔的產(chǎn)物.同時,考慮與其呈互層狀或間層狀產(chǎn)出的石榴子石二輝橄欖巖和含石榴子石中基性片麻巖都經(jīng)歷了超高壓變質(zhì)的研究成果,共同證實區(qū)內(nèi)超高壓巖石的形成是陸殼深俯沖作用的產(chǎn)物,這對深入探討區(qū)內(nèi)超高壓巖石形成與折返的動力學機制提供了重要的約束.

本文報道首次用單顆粒鋯石upb同位素測年技術在我國西北阿爾金山東端古老花崗片麻巖中發(fā)現(xiàn)3605±43ma的鋯石。這是塔里木地塊存在始太古代基底的重要證據(jù),對研究該地區(qū)的地殼演化及其與我國東部和全球其他古老地塊的對比研究具有重要的意義。

花崗巖-簡介 花崗巖是一種巖漿在地表以下凝卻形成火成巖，主要成分是長石和石英。花崗巖質(zhì)地堅硬，難被酸堿或風化作用侵蝕，常被用于建筑物的材 料?；◢弾r（granite）的語源是拉丁文的granum，意思是谷?；蝾w粒。因為花崗巖是深成巖，常能形成發(fā)育良好、肉眼可辨的礦物顆粒，因而得 名。而漢字名詞花崗巖則是由日本人翻譯而來。幕末～明治初期的辭典與地質(zhì)學書籍將granite翻譯作花崗巖或花剛巖?；ㄐ稳葸@種巖石有美麗的 斑紋，剛或崗則表示這種巖石很堅硬，也就是有著花般斑紋的剛硬巖石的意思。由于花崗巖硬度僅次于鉆石列第二位，花崗巖不易風化，顏色美 觀，外觀色澤可保持百年以上，由于其硬度高、耐磨損，除了用作高級建筑裝飾工程、大廳地面外，還是露天雕刻的首選之材。 花崗巖-形成 花崗巖是一種火山爆發(fā)的熔巖且受到相當?shù)膲毫υ谌廴跔顟B(tài)下隆起至

在西昆侖北緣早前寒武紀變質(zhì)地層中,筆者等識別出大量不同時代的片麻狀花崗巖,其中包括新元古代片麻狀花崗巖。獲得最新的新元古代片麻狀花崗巖的單顆粒鋯石shrimp年齡為815±57ma,片麻狀花崗巖的巖石學特征反映它們形成于裂解構造背景,結合對區(qū)域上新元古代地層及中元古代末期構造事件的研究,筆者認為新元古代片麻狀花崗巖反映了古塔里木板塊作為rodinia超大陸一員發(fā)生裂解的時間,這對研究古塔里木板塊在rodinia超大陸中的位置及中國rodinia超大陸裂解的研究提供了重要的地質(zhì)依據(jù)。

報道了滇西騰沖地塊片麻狀花崗巖的鋯石u-pb年齡。區(qū)域地質(zhì)和巖相特征表明,片麻狀花崗巖為巖漿成因,并經(jīng)歷了后期深熔作用。24顆鋯石測得24個年齡數(shù)據(jù)中,1顆繼承鋯石的206pb/238u年齡為537.5±5.6ma,2顆巖漿鋯石的206pb/238u平均年齡為456ma,3顆深熔鋯石的206pb/238u平均年齡為117ma,18顆深熔鋯石的robust(median)206pb/238u年齡為66.2-+47ma。上述結果表明,花崗巖形成于早古生代,而后在白堊紀發(fā)生深熔作用,可能是特提斯演化過程中的巖漿響應。

應用鋯石shrimp定年方法對云蒙山片麻狀花崗巖進行年代學研究,得到4組年齡:144±4ma、160～163ma、193～218ma和2416ma。其中144±4ma代表了云蒙山巖體的侵位時間,160～163ma和193～218ma兩組年齡可能是巖漿侵位過程中捕虜鋯石的年齡。2416ma與davis等的鋯石u_pb法上交點年齡(1900～2400ma)一致,可能反映了原巖的時代,說明該花崗巖來源于晚太古代片麻巖的局部熔融或者是巖漿侵位過程中捕獲了晚太古代的鋯石。

西天山冰達坂和拉爾敦達坂地區(qū)出露前寒武紀花崗片麻巖,具有變余花崗結構和眼球狀構造,表明經(jīng)歷了明顯的動力變質(zhì)作用;shrimp鋯石u-pb年代學測試表明它們分別形成于(926±8)ma和(948±8)ma,代表了9～10億年左右的一次重要地質(zhì)熱事件,其中冰達坂花崗片麻巖分析數(shù)據(jù)中有一顆鋯石的年齡為1.4ga,與前人所報道的天山地區(qū)更古老的一期巖漿作用時代相同,可能代表了古老地殼物質(zhì)的殘留鋯石。結合前人研究成果認為,天山地區(qū)普遍存在這一時期的巖漿作用,可能與rodinia超大陸聚合過程中的grenville造山運動有關。