晉南中條山古元古代花崗巖的鋯石

天山造山帶的中天山隆起帶中廣泛出露著新元古代花崗巖類巖石。獲得了東天山星星峽和西天山溫泉地區(qū)片麻狀花崗巖中鋯石的shrimpu-pb年齡,分別為(942±7)ma(2σ)和(919±6)ma(2σ)。這些花崗巖以特有的粗粒、巨大的眼球狀片麻結(jié)構(gòu)為特征。主元素數(shù)據(jù)表明它們屬于過鋁質(zhì)的二長花崗巖,具有高sio2(≥70%)、高k2o+na2o(7%～≥8%),且k2o>na2o。這些新元古代花崗巖類巖石具不同的ree含量,但它們有近于平行的ree分布曲線和明顯的eu負(fù)異常,同時代的星星峽混合巖具有較高的ree含量,明顯富集lree。它們的微量元素蛛網(wǎng)圖幾乎完全相同,均有明顯的nb、sr、ti、p負(fù)異常?；趎d同位素組成研究,其εnd(t)在-4至～0之間,nd模式年齡tdm為2.0～1.6ga。由于放射成因sr同位素組成非常高,不可能得到精確有意義的sr同位素初始值。上述特征均表明這些新元古代花崗巖形成于大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境,由古元古代地殼重熔并經(jīng)歷了高度的結(jié)晶分異作用而形成。綜合近年來發(fā)表的關(guān)于天山各地段,諸如溫泉、賽里木湖以東、拉爾敦達(dá)坂、巴侖臺和星星峽等地區(qū)較為可靠的鋯石u-pb年齡數(shù)據(jù),我們認(rèn)為天山新元古代花崗巖類巖石主要形成于960～910ma。結(jié)合塔里木盆地周邊古老地塊年齡的研究結(jié)果,可以推斷在早新元古代時期塔里木周邊和天山的古老地塊可能曾組成rodinia超大陸的一部分。

在西昆侖北緣早前寒武紀(jì)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(xué)特征反映它們形成于裂解構(gòu)造背景,結(jié)合對區(qū)域上新元古代地層及中元古代末期構(gòu)造事件的研究,筆者認(rèn)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)。

南嶺地區(qū)新元古代花崗巖表現(xiàn)出了一定的共性:片麻狀構(gòu)造和過鋁質(zhì)特征。南嶺西段巖體可歸屬于s型花崗巖,主要源自基底變沉積巖石的部分熔融,成巖過程中有少量幔源組分的參與;東段巖體為鋁質(zhì)a型花崗巖,源自還原性的長英質(zhì)火成巖,有變沉積物的參與。這些花崗巖可能形成于"短期的地幔柱活動+長時限的俯沖"的構(gòu)造背景中。

在湘東北岳陽—平江一帶分布有許多新元古代花崗巖體,對其中的張邦源巖體進(jìn)行鋯石shrimpu-pb年齡測定,獲得(816±4.6)ma的年齡?；◢弾r體巖石基性程度較高,sio_2平均為70.25%;低鉀高鈣,cao平均為2.38%;全堿較低,na_2o+k_2o平均為5.97%,且na_2o>k_2o;asi值平均1.16(0.97～1.29)?？傮w屬鎂質(zhì)過鋁質(zhì)鈣堿性花崗巖系列。不相容元素rb、th含量較高,貧ba和nb。稀土元素總量較低,平均130μg/g;輕稀土相對富集,(la/yb)_n比值在6.76～8.50;銪虧損不明顯,δeu值為0.54～0.78。εnd(t)值較高且變化范圍較窄,為-1.5～1.6,t_(2dm)1.35～1.60ga;δ~(18)o_(v-smow)值為8.1‰～11.1‰。巖石具典型的ⅰ型花崗巖或acg型花崗巖特征,為殼-?；旌闲统梢?巖漿主要起源于虧損地幔源,并伴有地殼物質(zhì)加入。地球化學(xué)特征顯示為島弧火山巖系,為會聚板塊邊緣(俯沖帶)巖漿作用的產(chǎn)物,不具備地幔柱巖漿特性,不能作為rodinina超大陸裂解的標(biāo)志。

對侵位于湖北宜昌崆嶺雜巖中的圈椅埫花崗巖進(jìn)行了主量元素、微量元素、鋯石u-pb年齡和hf同位素分析.結(jié)果表明,圈椅埫花崗巖富硅、堿,貧鈣、鎂,富集ga,y,zr和nb,虧損sr和ba,表現(xiàn)出后造山a型花崗巖(a2型)的特征.圈椅埫a型花崗巖的鋯石90%是諧和的,并給出平均1854ma的古元古代巖體結(jié)晶年齡.古元古代鋯石初始(176hf/177hf)i比值為0.280863～0.281134,εhf(t)均為負(fù)值(最低為-26.3),虧損地幔模式年齡是2.9～3.3ga(平均3.0ga),平均地殼模式年齡高達(dá)3.6～4.2ga(平均3.8ga).表面年齡為中太古代(2859ma)的鋯石有略高的虧損地幔模式年齡(3.4ga)但相似的平均地殼模式年齡(3.8ga).這些數(shù)據(jù)表明形成圈椅埫a型花崗巖的初始物質(zhì)非常古老,至少老于2.9ga,甚至可以追溯到冥太古代.與圈椅埫a型花崗巖形成有關(guān)的古元古代地殼熔融事件記錄著揚(yáng)子大陸克拉通化過程,可能與columbia超大陸聚合后-裂解前的伸展作用所引起的深部太古宙地殼拉張垮塌有關(guān)。

本文通過對花崗巖鋯石飽和溫度的計算,反演了膠南晚中生代花崗巖漿的起源溫度,以期對花崗巖的形成條件和構(gòu)造背景做出合理的解釋。膠南花崗巖的鋯石飽和溫度介于為815~899℃,屬于高溫花崗巖,高熱的產(chǎn)生與軟流圈地幔上涌有關(guān)。膠南花崗巖形成于蘇魯造山帶燕山晚期巖石圈拉張減薄的構(gòu)造環(huán)境,巖石圈下部發(fā)生(下地殼和巖石圈地幔)拆沉是導(dǎo)致拉張減薄的主因。拆沉作用也是蘇魯帶殼-幔物質(zhì)交換的主要機(jī)制,并引起了蘇魯造山帶山脈的隆升、大規(guī)模巖漿作用、巖石圈的伸展減薄、盆地的形成和山根的消失。

侵入于香日德南昆北單元金水口巖群白沙河巖組中的變質(zhì)花崗巖的鋯石shrimpu-pb年齡約為904ma。該年齡與東昆侖地區(qū)已有的定年數(shù)據(jù)一道,表明柴達(dá)木地塊南緣存在一條中—新元古代的花崗巖深成侵入巖帶,整個柴達(dá)木地塊可能曾響應(yīng)了全球rodinia超大陸匯聚事件。

念青唐古拉花崗巖是拉薩地塊中部出露面積超過1500km2的侵入巖基,巖性以中細(xì)粒黑云母二長花崗巖和中粗粒黑云母二長花崗巖為主;據(jù)巖體之間接觸關(guān)系判斷,中細(xì)粒黑云母二長花崗巖的結(jié)晶時代早于中粗粒黑云母二長花崗巖.應(yīng)用高靈敏度高分辨率離子探針技術(shù)對念青唐古拉花崗巖代表性巖石樣品的巖漿鋯石進(jìn)行u-pb同位素測年,得到中細(xì)粒黑云母二長花崗巖的結(jié)晶成巖年齡為18.3ma,中粗粒黑云母二長花崗巖的結(jié)晶成巖年齡為11.01ma.念青唐古拉黑云母二長花崗巖屬拉薩地塊內(nèi)部已知的最年輕的巨型花崗巖侵入體,其巖漿侵位結(jié)晶與碰撞造山、地殼增厚、高原隆升、地殼東西向伸展存在密切的關(guān)系,與地殼局部熔融具有動力學(xué)成因聯(lián)系.

山東魯山地區(qū)新太古代殼源花崗巖主要包括粗粒鉀長花崗巖、中—粗粒二長花崗巖和斑狀二長花崗巖。根據(jù)shrimp鋯石u-pb定年,其形成時代分別為2525ma±13ma、2517ma±13ma和2508ma±20ma,且常有殘余鋯石核存在。它們的形成與華北克拉通新太古代晚期(2.5~2.55ga)強(qiáng)烈的構(gòu)造熱事件有關(guān),標(biāo)志著魯西和華北古陸塊克拉通化完成。

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祁連南緣嗷嘮山花崗巖鋯石的shrimp年齡變化于445～496ma之間,平均為473ma,屬早奧陶世。年齡值的統(tǒng)計出現(xiàn)兩個峰值,第一個峰值與區(qū)內(nèi)榴輝巖的相同(495ma),可能反映花崗巖源巖的部分熔融時代,第二個年齡峰值可能反映了花崗質(zhì)巖漿的冷凝結(jié)晶時代(465ma)。該花崗巖的巖石地球化學(xué)特征類似于ⅰ型花崗巖,有關(guān)構(gòu)造環(huán)境判別圖解得出,該花崗巖類似于島弧或活動陸緣環(huán)境。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特征和花崗巖的鋯石shrimp年齡特征,我們認(rèn)為,早奧

利源復(fù)式花崗巖體位于粵贛二省交界部位,處在"粵北樂昌-連平鎢錫鉛鋅成礦帶"的南東段,主要由中粒斑狀黑云母二長花崗巖(主體)和細(xì)粒黑云母鉀(二)長花崗巖(補(bǔ)體)組成,為弱過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列的巖石。應(yīng)用高精度的鋯石shrimpu-pb法,獲得前者的成巖年齡為(227.2±4.4)ma(mswd=3.4),屬于印支期。結(jié)合巖石地球化學(xué)特征及區(qū)域成礦特征分析,認(rèn)為補(bǔ)體花崗巖可能形成于燕山早期。

保山地塊志本山花崗巖鋯石La-ICP-MS分析

粵贛交界處的利源復(fù)式花崗巖體位于"粵北樂昌-連平鎢錫鉛鋅成礦帶"的南東段,大東山-貴東東西向巖漿巖-斷裂帶與北東向九連山復(fù)式褶皺帶的復(fù)合部位,出露面積約100km2,呈橢圓狀,近北東向展布。近年因在該復(fù)式花崗巖體南接觸帶發(fā)現(xiàn)了具有中型規(guī)模的雞啼石鎢礦床及研究,認(rèn)為該區(qū)找礦潛力巨

贛南白面石鈾礦區(qū)是華南重要的火山巖型鈾礦區(qū),礦體產(chǎn)在白面石火山盆地的玄武巖和砂巖中。該火山盆地基底為白面石花崗巖,以前的研究表明是白面石花崗巖為鈾礦化提供了成礦所需的鈾。鋯石la-icp-msu-pb同位素定年研究表明白面石花崗巖形成于(241±7)ma,為印支期花崗巖。白面石花崗巖主要巖性為中細(xì)粒二云母花崗巖,巖石具有高硅(sio2含量為71.99%～73.82%)、高鋁(al2o3含量13.26%～14.57%)的特點(diǎn),鋁飽和指數(shù)a/cnk為1.15～1.28,屬于強(qiáng)過鋁花崗巖。微量元素組成特征表現(xiàn)為富集rb,th,ta和虧損sr,ba,ti和eu。稀土元素顯示輕稀土富集和eu負(fù)異常的特點(diǎn)。白面石巖體具有較高的(87sr/86sr)i比值(0.71162～0.71613)和較低的εnd(t)值(-13.9～-12.2),兩階段nd同位素模式年齡變化為2.01ga～2.15ga。巖漿期鋯石具有較低的εhf(t)值,變化為-15.1～-11.9,兩階段hf模式年齡計算為2.01ga～2.21ga,與nd模式年齡一致。巖相學(xué)和地球化學(xué)特征均表明白面石花崗巖屬于典型的強(qiáng)過鋁s型花崗巖,結(jié)合年代學(xué)和同位素特征,推測其源區(qū)可能是類似于桃溪群的變質(zhì)沉積巖。白面石花崗巖的地球化學(xué)特征類似于華南許多的產(chǎn)鈾花崗巖,可能是多期變質(zhì)和重熔事件使其成為富鈾花崗巖,隨后在后期的地殼拉張導(dǎo)致的熱液活動中轉(zhuǎn)移鈾,為鈾礦化提供鈾源。

華北克拉通北緣中段沿集寧—涼城—千里山一線分布著大量的強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖。與一般強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖相比,其sio_2含量、al_2o_3／tio_2,比值(小于100)、rb／sr比值和rb／ba比值低,但cao／na_2o比值高(大于0.3)。稀土元素復(fù)雜,正eu異常、負(fù)eu異常、eu異常不明顯均發(fā)育,大致可以分成2種類型：第一類具有中等程度輕稀土富集、重稀土平緩；第二類輕稀土特征與第一類一致,但其重稀土變化大。稀土元素特征不一致主要是由于其源巖不同。lile(k、rb、ba)相對富集,hsfe(nb、ti、p)虧損,這種地球化學(xué)特征暗示該區(qū)強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖的源區(qū)成分為雜砂巖,熔融溫度較高,來源較深,其構(gòu)造環(huán)境與澳大利亞拉克倫造山帶一致,屬高溫型碰撞帶,應(yīng)為華北克拉通西部陸塊和東北陸塊古元古代踫撞峰期后巖石圈伸展的產(chǎn)物。

在哀牢山—金沙江新生代鉀質(zhì)堿性巖漿巖帶的南端,云南金平縣大平糜棱巖化鈉閃石霓石花崗巖中鋯石,主要為“變質(zhì)鋯石”和具有老核新殼的“變質(zhì)復(fù)合型鋯石”,它們皆具不規(guī)則狀和圓化的外形,并常高度的富集成堆和顯示有一定層位。用elaicpms和shrimp對鋯石定年,結(jié)果表明,變質(zhì)復(fù)合型鋯石中老核年齡為247.9±6.4ma,新殼和變質(zhì)鋯石年齡為145.7±3.4ma。薄片觀察發(fā)現(xiàn),在巖體發(fā)生糜棱巖化之前還有一次區(qū)域變質(zhì)作用,呈現(xiàn)在糜棱巖化弱的地段巖石發(fā)育柱粒變晶結(jié)構(gòu)和花崗變晶結(jié)構(gòu),而且殘留有清楚的層理,由此表明該花崗巖的成因與沉積變質(zhì)有關(guān)

在丫江橋過鋁花崗巖中,鋯石可以分作兩期,分別形成于巖漿定位前的深部巖漿房內(nèi)和巖漿定位后的侵入部位,這兩期鋯石的原位hf同位素分析揭示,該花崗巖漿主要來自地殼物質(zhì)的深部熔融.然而,部分較高的176hf/177hf數(shù)據(jù)表明,這些花崗質(zhì)鋯石中可能包裹了形成于幔源巖漿的細(xì)小鋯石(其粒徑小于激光束斑),事實(shí)上,背散射電子圖像和電子探針分析顯示,在部分第1期鋯石內(nèi)部存在著另一種形態(tài)和成分不同的鋯石晶體,它們可能是在花崗質(zhì)巖漿形成初期混入的幔源巖漿中的結(jié)晶產(chǎn)物.因此,推測丫江橋過鋁花崗巖的產(chǎn)生與地幔巖漿的底侵怍用有聯(lián)系.

六合富堿斑巖群是滇西金沙江-哀牢山富堿侵入巖帶的重要組成部分,前人研究認(rèn)為富堿侵入巖的成巖物質(zhì)來源與地幔源區(qū)有關(guān),成巖過程和成巖后遭受地幔流體交代作用。本文通過對富堿斑巖中花崗巖包體的巖相學(xué)和鋯石u-pb同位素定年研究,初步揭示了地幔流體作用與花崗巖包體的關(guān)系,為該區(qū)帶化學(xué)成分上更偏酸性的富堿侵入巖提供成因依據(jù)。

用shrimp測定了岡底斯巖帶西段麥拉山口巖體同碰撞黑云母二長花崗巖鋯石的u-pb年齡,黑云母二長花崗巖鋯石shrimpu-pb年齡為47.1±1.1ma。這就為前人提出的雅魯藏布江地區(qū)洋盆閉合、板塊開始碰撞的時間為50ma左右提供了同位素年代學(xué)的證據(jù)。

東天山地區(qū)古生代的構(gòu)造格局一直是地質(zhì)界爭議的問題之一。本文對阿其克庫都克斷裂南側(cè)花崗巖和花崗閃長巖2個巖體進(jìn)行鋯石shrimpu-pb定年,分別獲得318ma±5ma和350ma±7ma的206pb/238u表面年齡,綜合分析巖體結(jié)構(gòu)及鋯石的礦物學(xué)特征,將上述2個年齡分別解釋為所研究的花崗巖和花崗閃長巖的侵位年齡。通過對已有資料的綜合研究,得出如下結(jié)論:①中天山地區(qū)在古生代期間的構(gòu)造背景為類似安第斯型的活動陸緣或島弧鏈,其形成與南天山洋盆巖石圈板塊向北的俯沖作用有關(guān);②花崗閃長巖鋯石中還保留有繼承鋯石的信息,表明研究區(qū)存在老于503ma±9ma的基底物質(zhì);③研究區(qū)內(nèi)沿阿其克庫都克斷裂右行走滑變形事件的下限時間是350ma±7ma,很可能發(fā)生在石炭紀(jì)以后。

大別山不僅出露含柯石英和含金剛石的榴輝巖,而且有相當(dāng)面積的麻粒巖相巖石和角閃巖相巖石。近年已應(yīng)用多種年代學(xué)方法對榴輝巖進(jìn)行了較為系統(tǒng)的定年研究,但有關(guān)麻粒巖相巖石的年代學(xué)研究少有報道,因而尚不能為了解麻粒巖與榴輝巖的成因聯(lián)系,特別是為探索大別雜巖前寒武紀(jì)構(gòu)造演化提供年代學(xué)制約。本文擬對中酸性麻粒巖和侵入其中的變形花崗巖的單晶-微量鋯石u-pb定年結(jié)果進(jìn)行報道。