U-Pb同位素定年标准锆石的Hf同位素

利用配有193 nm激光的Neptune多接收电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS), 采用新发表的Yb的同位素丰度和本研究中测定出的Yb和Hf之间的质量歧视关系, 在原位和扫描模式下, 对标准锆石91500进行了一系列的Hf同位素测定实验. 结果显示, 不同束斑直径和模式下获得的Hf同位素比值在误差范围内相同, 并与文献报道值一致. 因此, 无论是原位还是扫描模式, 均可在LA-MC-ICPMS仪器上获得可信的锆石Hf同位素组成; 同时也表明我们所采用的干扰元素的校正方法对于取得令人满意的Hf同位素测量准确度是合适的. 运用上述方法对目前微区U-Pb定年工作中常用的4种标准锆石进行系统测定发现, 91500, CZ3, CN92-1和TEMORA的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值分别为0.282316±4(n = 34); 0.281704±6 (n = 16), 0.282200±6 (n = 20)和0.282684±14 (n = 24), 对应的¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf平均值分别在0.00031, 0.000036, 0.00083和0.00127左右. 研究发现, 相对CN92-1和TEMORA而言, CZ3和91500具有非常狭窄和稳定的Lu/Hf比值及Hf同位素变化范围, 是Hf同位素LA-MC-ICPMS测定的理想标准锆石.     

冀西北水泉沟碱性杂岩体锆石U-Pb定年

美国、加拿大、澳大利亚和巴布亚新几内亚等国都已发现了与碱性岩有关的超大型金矿床.我国的水泉沟碱性杂岩体中也发现了具有发展成为超大型潜力的东坪金矿床.尽管如此,金矿与碱性岩的成因关系目前还不大清楚.赋矿岩体和矿床形成时代的确定是解决问题的关键之一.前人对水泉沟岩体的形成时代做了大量的工作,认为是海西-印支期或燕山期.本文采用微量和单颗粒锆石U-Pb法测得该岩体形成于元古宙.1 地质概况及样品特征水泉沟碱性杂岩体位于华北地台北缘中段太古宇桑干群中,长约55km,宽5～8km.岩石类型主要是碱性长石(石英)正长岩,尚有少量二长岩.各类型岩石间呈渐变过渡关系.岩体地质地球化学特征表明其属于深源岩浆成因.样品采自东坪金矿东部的碱性长石正长岩中.锆石晶体除少数具有明显的熔烛圆化现象外,大部分晶形完好,无色或浅黄色透明,四方     

湖南印支期花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其成因启示

针对湖南印支期花岗岩3个典型代表性岩体(沩山、关帝庙唐市超单元岩体和白马山龙潭超单元岩体)系统的SHRIMP锆石U-Pb年龄测定表明: 上述3个黑云母二长花岗岩体的代表性样品分别给出了244±4, 239±3和243±3 Ma的谐和年龄, 代表了区内印支期典型花岗岩体的形成时代. 表明区内传统上被认为属印支期的过铝质花岗岩有着更局限的形成时代. 结合其他年代学资料认为华南内陆印支期花岗岩很可能是同一次构造热事件的产物, 其空间分布整体上似面状展布, 其形成与陆内地壳物质叠置加厚作用有关, 这为深入理解华南印支期花岗岩的精细时空格架及早中生代演化的动力学机制提供了重要依据.     

鄂尔多斯盆地基底变质岩与花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年

通过对采自鄂尔多斯盆地基底西部石榴夕线黑云斜长片麻岩与东部片麻状二云母花岗岩的钻孔样品进行SHRIMP锆石U-Pb定年,分别获得了203110和203510Ma的207Pb/206Pb年龄.两件样品的锆石都显示清楚的韵律环带,具岩浆锆石特征.其中石榴夕线黑云斜长片麻岩中的部分锆石具有较薄的变质增生边,由3个增生边获得的年龄范围约为1850～1630Ma.该岩石的矿物组合显示原岩为泥质-长英质岩石,但其锆石主体为岩浆成因,可能说明其源区为单一的花岗质岩体或火山沉积岩区.因此,鄂尔多斯基底与邻近剥露区域一样,在古元古代2035～2030Ma左右曾有大规模的花岗岩浆侵位,表明存在古元古代活动构造带,这对揭示华北克拉通西部陆块的性质和特征具有重要的意义.     

念青唐古拉花岗岩锆石离子探针U-Pb同位素测年

念青唐古拉花岗岩是拉萨地块中部出露面积超过1500 km²的侵入岩基, 岩性以中细粒黑云母二长花岗岩和中粗粒黑云母二长花岗岩为主; 据岩体之间接触关系判断, 中细粒黑云母二长花岗岩的结晶时代早于中粗粒黑云母二长花岗岩. 应用高灵敏度高分辨率离子探针技术对念青唐古拉花岗岩代表性岩石样品的岩浆锆石进行U-Pb同位素测年, 得到中细粒黑云母二长花岗岩的结晶成岩年龄为18.3 Ma, 中粗粒黑云母二长花岗岩的结晶成岩年龄为11.01 Ma. 念青唐古拉黑云母二长花岗岩属拉萨地块内部已知的最年轻的巨型花岗岩侵入体, 其岩浆侵位结晶与碰撞造山、地壳增厚、高原隆升、地壳东西向伸展存在密切的关系, 与地壳局部熔融具有动力学成因联系.     

北阿尔金恰什坎萨依花岗闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

恰什坎萨依花岗闪长岩虽然经历了强烈的片麻岩化作用, 但其铝饱和指数(A/CNK)为0.81~0.99, Na₂O/ K₂O>1, TiO₂<1.0%, 轻稀土富集, 分馏程度高, 重稀土富集程度较低, 分馏系数小, Eu弱负异常或无异常, 微量元素Ba, Ti为负异常及在微量元素构造环境判别图解上样品点落在岛弧型花岗岩区等都展示出岛弧型花岗岩的典型特征. 阴极发光图像反映锆石内部存在清晰的韵律生长纹, 无残留锆石晶核和新生长的环边结构, U, Th含量分别变化于574~870和279~556 μg/g之间, Th/U值在0.52~0.68之间, 显示出岩浆锆石性质. 锆石SHRIMP U-Pb定年结果为481.5±5.3 Ma, 代表花岗闪长岩侵位时代, 与北祁连岛弧火山岩带的形成时代一致, 证实了该区存在早古生代岛弧岩浆活动.     

诸广山南体印支期花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

诸广山南体是一个由加里东期、印支期和燕山期花岗岩组成的巨型复式岩体.但先前主要依据K-Ar年龄数据,认为复式岩体的绝大部分属燕山期.本文对位于诸广山南体东部的6个岩体(白云、乐洞、江南、龙华山、大窝子和寨地,除白云和江南岩体外,其余均被认为属燕山期)采用SHRIMP锆石U-Pb法进行精确定年,测定结果分别为239±4Ma(MSWD=3.2),239±5Ma(MSWD=2.5),239±2Ma(MSWD=1.7),236±2Ma(MSWD=1.3),231±2Ma(MSWD=0.81)和231±3Ma(MSWD=1.8),表明它们都是印支早期岩浆活动产物.根据这些岩体的岩石地球化学特征以及相邻地区研究成果,可以认为它们形成于伸展构造环境.因此,诸广山南体中的印支期花岗岩是在华南地块和印支地块碰撞结束后不久发生的加厚岩石圈构造垮塌过程中,由位于中-下地壳部位的古元古-中元古代地壳组分通过升温减压熔融而形成.     

华南汤湖花岗岩中25亿年太古代残留锆石的发现及其意义初探

华南陆壳的形成、发展和演化模式一直是一个悬而未决的问题。从现有资料来看,华南陆壳的形成年龄小于20亿年。华南是否存在更古老的陆壳,这是地质学家们所关注的一个重大问题。我们在对华南诸广山北体汤湖花岗岩的研究中,用颗粒锆石U-Pb方法,发现了其中的25亿年太古代残留锆石。     

北祁连山西段前寒武纪地层单颗粒锆石测年及其地质意义

分布于北祁连山西段走廊南山南坡及托莱山北坡的“桦树沟式”和“朱龙关式”含铁岩系的成岩时代长期以来悬而未决。1956年,甘肃省地质局祁连山地质队根据地层中所发现的同心藻和锥管藻,认为是震旦系。同年,中国科学院地质研究所祁连山考察队霍玉华等根据地层中发育的火山岩和厚层灰岩特征则认为是中奥陶统。 甘肃省地质局（1974）在进行祁连山幅区域地质调查门（1:20万）时,按岩性组合将该套岩系划分为大柳沟群、镜铁山群和朱龙关群,分别与青白口系、蓟县系和长城系进行对比,但由于所划分的各群之间均以断层接触,因此该分层多引起地质工作者的质疑。尽管在这套岩系中见有叠层石,因难以鉴定到属和种,无法用其确定系,长春地质学院和酒泉地质调查队在对镜铁山铁矿床进行典型矿床解剖时,用全岩Rb-Sr等时线方法测得几组成岩年龄分别为586,     

东北地区新生代侵入体的锆石激光探针U-Pb年龄测定与稀土元素成分分析

利用LA-ICPMS锆石U-Pb原位定年方法, 在不同斑束下对吉林省南部永胜霓霞正长岩获得的年龄与SHRIMP年龄(31 Ma)在准确度和精度上均相当. 该年龄也与采自辽东半岛的饮马湾山辉长岩体的年龄在误差范围内基本相同, 代表了我国东北乃至整个东部地区出露的最年轻侵入体, 指示了渐新世幔源岩浆底侵作用以及该区自30 Ma以来的显著地壳抬升与剥蚀. 同时, 永胜霓霞正长岩的锆石具有十分高的轻稀土元素含量和平坦的稀土元素配分型式, 这种异常的稀土元素配分型式在已发表的文献中尚未见报道, 属于一种新的锆石REE配分型式.     

独居石和锆石SHRIMP U-Pb定年对比

独居石定年在地质年代学研究中占有重要的地位. 然而, 相对于锆石, 独居石SHRIMP U-Pb定年方法应用较少. 对2个岩浆岩体中岩浆成因独居石和锆石SHRIMP U-Pb定年结果进行了对比, 表明北京离子探针中心独居石SHRIMP U-Pb定年方法是可行的, 为独居石精确定年打下了基础.     

单颗粒锆石离子探针质谱定年结果对五台造山事件的制约

五台及邻近地区,过去曾划分为三大群:五台群、恒山群和阜平群.通过多年的研究工作,这三大群实际已经解体,有关五台造山带的概念已相继提出,但不同的作者对五台造山带的理解还是有差别的.本文即基于本区大地构造相的划分,再结合新近获得的高准确度的SHRIMP定年结果,将定年结果与造山事件对应起来.     

锆石U-Pb定年限制祁连山高级变质岩系的形成时代及其构造意义

连山高级变质岩系的形成时代至今尚未得到有效地限制. 利用激光等离子体质谱(LA-ICPMS)对祁连山化隆群副片麻岩中的锆石及侵入于化隆群中弱片麻状花岗岩中的锆石进行了U-Pb定年, 据此限定化隆群的形成时代. 结果表明, 化隆群副片麻岩中的碎屑锆石主要为岩浆成因类型, 其²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄主要集中于880~900 Ma之间, 加权平均年龄为(891±9) Ma, 该年龄代表副片麻岩沉积物源区火成岩的岩浆结晶年龄, 同时代表了化隆群形成时代的下限; 弱片麻状花岗岩的自形岩浆锆石的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年加权平均年龄为(875±8) Ma, 代表了化隆群形成时代的上限. 因此, 将化隆群的形成时代限定在875~891 Ma之间. 上述2个样品中的锆石U-Pb年龄还显示有1000~1700 Ma的古老锆石, 同时还显示有早古生代变质事件的年龄信息. 锆石年龄结构反映了祁连山和柴达木北缘具有统一的地壳基底, 并且表明祁连山基底具有扬子型块体的构造属性. 结果还表明化隆群碎屑岩系是全球Rodinia超大陆聚合事件所导致的强烈造山作用, 地壳快速隆升与剥蚀, 并快速堆积的产物.     

阿尔金超高压花岗质片麻岩中锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

阿尔金英格利萨依超高压花岗质片麻岩中锆石阴极发光图像和包裹体矿物组合特征显示, 其内部结构为由核部岩浆残留部分、幔部变质增生部分和边部后期新生部分组成的核-幔-边三层结构．对其进行的离子探针(SHRIMP)U-Pb年龄测试结果表明, 位于锆石颗粒幔部的5个测点的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄值为484±11~491±12 Ma, 对应Th/U为0.01~0.03, 加权平均年龄为487±10 Ma(2σ), 应代表该岩石的变质年龄; 位于锆石颗粒核部具岩浆生长环带部位测点的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄值介于809±19 Ma与885±21 Ma之间, Th/U为0.42~0.83, 对应于岩石的原岩岩浆结晶时代. 该岩石变质年龄(487±10 Ma)与阿尔金西段江格萨依榴辉岩峰期变质年龄(约500 Ma)的一致性, 以及其原岩岩浆结晶年龄介于809±19 Ma与885±21 Ma之间的确定, 不仅证实沿阿尔金南缘断续分布着一条超高压变质岩带, 而且进一步表明阿尔金超高压变质岩石是先存地壳物质在早古生代发生深俯冲作用的产物.     

北祁连山榴辉岩锆石SHRIMP定年及其构造意义

应用阴极发光和离子探针技术, 对北祁连山高压变质带两个榴辉岩样品中的锆石进行了结构和形态学观察以及原位U-Pb定年. 所获得的年龄值分别为463 ± 6 和468 ± 13 Ma, 代表了本区榴辉岩相变质时代. 这是北祁连山加里东期高压变质作用的最早记录, 可能代表了大洋板块俯冲进入上地幔经受榴辉岩相变质的时间.     

长江中下游溧水盆地中基性次火山岩-侵入岩的锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素

对溧水盆地8件典型的中生代次火山岩-侵入岩进行了详细的锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.结果显示,老虎头角闪闪长玢岩年龄为130.5±1.6 Ma,大铜山角闪闪长玢岩年龄为136.0±3.4 Ma,大魏庄角闪闪长玢岩年龄为132.7±2.7 Ma,野山凹粗安斑岩年龄为127.0±1.9 Ma,砚瓦桥石英闪长玢岩年龄为129.4±1.7 Ma,西北山辉石闪长玢岩年龄为133.2±2.1 Ma,长山头黑云母安山玢岩年龄为131.1±2.3 Ma,尖山黑云母粗安斑岩年龄为127.4±1.8 Ma.所有岩浆岩均为早白垩世产物,指示了溧水盆地岩浆活动的峰期时代.岩浆岩的锆石?Hf(t)值变化于-3.54~-9.11,其中大多数变化于-3.54~-5.93,与长江中下游其他火山岩盆地中同时代火山岩和侵入岩的锆石Hf同位素组成相似,表明它们具有相似的源区组成.在分析长江中下游地区以及邻区同时代岩浆特征的基础上,提出俯冲太平洋板块后撤模式来解释中国东部晚中生代岩浆活动.侏罗纪中晚期-白垩纪早期(170~135 Ma),太平洋板块向欧亚大陆俯冲,总体处于挤压背景,岩浆活动呈现出由沿海向内陆年轻化的趋势,且多具壳源特征;白垩纪早期(~135 Ma)之后,太平洋板块的俯冲作用减弱,俯冲板片发生后撤,研究区总体转变为拉张背景,从而形成了一系列火山盆地,造成大量富集地幔和较少量古老地壳物质的熔融,形成大量中基性岩浆岩.     

浙西前寒武纪火山岩中锆石U-Pb同位素定年及其含义

浙西前寒武纪火山岩主要发育于开化地区,属钙碱性岩系,厚约1200余米,构成松木坞群上部地层单元.因缺乏同位素定年资料,其时代归属和地层对比有争议.现对上述火山岩中5件样品的单颗粒锆石,作U-Pb同位素测定(表1,由天津地质矿产研究所李惠民测,具体测试技术和过程见文献[1]等),定年结果如下:①流纹岩中一颗锆石,其~(206)Ph/~(238)U,~(207)Ph/~(235)U和~(207)Pb/~(206)Pb表面年龄值基本一致,分别是808,809和809Ma,取     

桂东北花山-姑婆山侵入杂岩体和暗色包体的锆石微区Hf同位素组成及其成岩指示意义

锆石年代学研究表明花山-姑婆山侵入杂岩体中的主要岩体(牛庙、同安、花山、里松)和里松花岗岩中的暗色包体均形成于160~163 Ma. 花山花岗岩中锆石的ε_Hf(t)值为−2.8~−0.3, 里松花岗岩中锆石的ε_Hf(t)值为−2.3~−0.3, 而里松花岗岩中所包含的闪长质暗色包体中锆石的ε_Hf(t)值为?2.6~?7.4, 明显不同于寄主花岗岩, 表明暗色包体和寄主花岗岩形成于不同来源的岩浆, 为岩浆混合作用提供了直接的证据. 暗色包体中锆石最高的ε_Hf(t)值为?7.4, 显示该基性端元岩浆来自一个相对亏损的地幔源区. 结合对区域地质情况以及同时期基性岩和碱性岩的研究结果, 我们推测该岩浆端元并不是玄武质新生地壳的重熔, 而可能为地幔部分熔融形成的岩浆, 但还有待确定到底是软流圈地幔还是岩石圈地幔的部分熔融. 花山花岗岩和里松花岗岩可能是该幔源岩浆端元与壳源岩浆端元的较完全混合形成, 暗色包体是这种岩浆混合过程中幔源岩浆的残余. 牛庙辉石闪长岩体中锆石的ε_Hf(t)值为−1.1~−2.1, 同安石英二长岩体中锆石的ε_Hf(t)值为−1.7~−1.7, 都明显低于里松花岗岩中的暗色包体, 说明它们并不与里松花岗岩中暗色包体所代表的熔浆具有同源性. 牛庙岩体和同安岩体中锆石的ε_Hf(t)值只是略高于花山花岗岩和里松花岗岩, 并且在岩体中也可以见到大量的暗色包体, 因此它们可能是与花岗岩同源的壳-幔岩浆混合的岩浆经较少程度分离结晶作用和地壳混染作用形成. 在中晚侏罗世之交, 湘东南和桂东北地区发生了一次强烈的地壳拉张减薄事件, 造成了强烈的壳-幔岩浆混合作用并随着分离结晶作用, 形成了该区众多的闪长岩和花岗岩.     

南秦岭武当山群碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

报道了武当山群沉积地层碎屑锆石的U-Pb年代学特征, 并对其地质意义进行了探讨. 样品采自武当山群底部的杨坪组和中部双台组火山岩层之上的石英砂岩, 并对切割两地层组水系中的河砂进行了采集. 对碎屑锆石进行激光剥蚀-等离子体质谱原位分析, 结果显示, 杨坪组碎屑锆石的年龄主要为830~780 Ma, 少数为新元古代早期(约1.0~0.84 Ga), 含少量新太古代(~2.6 Ga)、古元古代(~2.4 Ga)和中元古代(~2.0 Ga)锆石; 双台组砂岩除少量的1.9~0.86 Ga锆石外, 主要由~755 Ma的锆石(交点年龄)组成, 与武当山群火山岩形成年龄相同. 两件河砂样品中碎屑锆石的年龄组成分别与杨坪组和双台组砂岩锆石相似. 武当山群碎屑锆石的U-Pb年代学特征表明, 该地层的最早形成时代<780 Ma; 主要由约1.0~0.85和约830~780 Ma两组碎屑锆石组成, 与华南陆块西北缘汉南地区新元古代岩浆作用记录相似, 指示了其物源区来自汉南或相似地区. 武当山地区记录了~755和~680 Ma两期具陆内拉张性质的岩浆事件, 指示其经历了与汉南地区不同的构造-岩浆演化过程. 因此, 南秦岭地区~755 Ma岩浆作用可能指示了华南陆块北缘与Rodinia超大陆之间的裂解事件, 而~680 Ma发生的岩浆事件标志了南秦岭与另一未知陆块之间的进一步分离.     

长江中下游繁昌-宁芜火山盆地火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

繁昌和宁芜火山盆地是长江中下游中段的两个重要的中生代火山盆地, 其中最晚期喷发的分别是蝌蚪山组双峰式火山岩和娘娘山组超钾质火山岩. 选择这两组火山岩为研究对 象, 应用LA-ICPMS锆石微区分析技术进行了精确定年. 结果表明, 火山岩含有大量的岩浆成因锆石, 以高的Th/U比为特征, 蝌蚪山组火山岩21点的加权平均年龄为(130.7±1.1) Ma, 娘娘山组火山岩20点的加权平均年龄为(130.6±1.1) Ma, 代表了火山岩的结晶年龄. 与目前长江中下游地区中生代火山盆地火山岩的高质量年龄数据对比表明, 金牛盆地、庐枞盆地、繁昌盆地和宁芜盆地的最晚期火山活动几乎都是在128~130 Ma结束, 庐枞和宁芜盆地早期火山岩的喷发年龄和晚期火山活动没有明显的时间间隔, 表明这两个盆地火山活动的持续时间较短, 暗示了130 Ma前后本地区处于拉张的峰期. 综合分析表明, 长江中下游地区燕山晚期岩浆岩的年代学格架与本地区由挤压转为拉张, 加厚的岩石圈下部发生重力拆沉、岩石圈减薄、软流圈上涌、壳幔相互作用等动力学过程是一致的.