西藏吉定蛇绿岩中辉长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄

雅鲁藏布缝合带吉定蛇绿岩中的均质辉长岩与堆晶辉长岩呈过渡关系, 是研究区特提斯洋壳轴下岩浆房过程的产物. 对其进行SHRIMP锆石U-Pb定年, 得出加权平均年龄为128 ± 2 Ma(2σ, MSWD = 0.71), 即辉长岩结晶年龄. 该结果代表了吉定地区特提斯洋海底扩张的时代, 与中段大竹卡洋盆形成时代一致, 但晚于东段和西段洋盆发育时代, 表明藏南日喀则地区洋盆时代相当, 而整个东特提斯洋盆发育消亡时代存在差异.     

西藏改则南拉果错蛇绿岩中斜长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其成因研究

班公湖-怒江蛇绿岩带西段改则南拉果错蛇绿岩中的斜长花岗岩野外地质、岩相学、岩石学、地球化学和锆石组成综合研究表明, 拉果错斜长花岗岩为洋壳运移过程中含水条件下辉长质岩石剪切深熔作用形成的, 该类斜长花岗岩锆石年龄代表了与洋壳扩张时代同期或者稍晚于洋壳扩张时代的洋盆扩展时代. 拉果错斜长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为(166.6 ± 2.5) Ma, 这一结果表明在班公湖-怒江蛇绿岩带西段存在中侏罗世洋盆.     

新疆北部阿尔泰地区库尔提蛇绿岩中斜长花岗岩的SHRIMP年代学研究

研究显示, 库尔提蛇绿岩中斜长花岗岩的野外地质产状、岩石学和岩相学以及地球化学特征均与剪切成因的斜长花岗岩一致, 是由洋壳运移过程中下部第三层发育的剪切带中的辉长岩经低角度剪切变形形成的角闪岩的部分熔融形成的. 斜长花岗岩的锆石SHRIMP年代学研究表明, 该蛇绿岩形成于泥盆纪, 形成时间为372±19 Ma, 这同时代表了库尔提弧后盆地的扩张时代. 该年代学研究结果表明, 古亚洲洋板块向西伯利亚板块俯冲消减作用应始于晚古生代早期.     

西藏4.1 Ga碎屑锆石年龄的发现

在西藏普兰县石英片岩中, 利用SHRIMP U-Pb法测年发现4.1 Ga碎屑锆石, 该年龄为目前中国最老单颗粒碎屑锆石年龄, >4.0 Ga两测点仅为一颗锆石中测得, 其Th/U值介于0.76~0.86之间, 属岩浆锆石. 24颗锆石的35个测点的年龄值可分为六个年龄段, 认为研究区可能至少存在六期古岩浆活动. 这一发现, 为研究青藏高原的地质演化提供了重要的年龄数据.     

西南三江特提斯洋扩张与晚古生代东冈瓦纳裂解: 来自甘孜蛇绿岩辉长岩的SHRIMP年代学证据

辉长岩SHRIMP锆石U-Pb测年结果确定: 四川甘孜县城南7 km水电站蛇绿岩的同位素地质年代为292±4 Ma (n=21), 表明甘孜-理塘特提斯洋盆形成于晚石炭世末或早二叠世初. 综合前人研究成果分析, 西南三江特提斯洋盆的形成是东冈瓦纳大陆于石炭纪至二叠纪大规模裂解的产物.     

喀喇昆仑断裂的形成时代:锆石SHRIMP U-Pb年龄的制约

喀喇昆仑断裂的形成时代对青藏高原形成演化、变形过程的研究具有重要意义. 在断裂东南段阿伊拉日居山地区, 沿断裂出露具高温右旋剪切应变特征的糜棱岩和糜棱岩化片麻岩-花岗岩, 因此, 利用变形岩石中锆石的SHRIMP U-Pb年龄来制约断裂的形成时代和变形历史. 变形岩石中同构造结晶锆石的U-Pb同位素年龄, 暗示了喀喇昆仑断裂的形成时代至少为距今约27 Ma以前, 比前人观点至少早约10 Ma; 大规模的高温右旋剪切活动至少在距今27~20 Ma期间, 并且伴随同构造淡色花岗岩的产生; 剪切变形过程中伴随大量热液流体作用时限至少在距今25~13 Ma期间. 喀喇昆仑断裂的生长可能是由南东向北西扩展的过程, 是印度板块与欧亚大陆持续碰撞的结果.     

辽东半岛煌斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其对中国东部岩石圈减薄开始时间的制约

中国东部在中生代期间发生了大规模的岩石圈减薄已是不被争论的事实, 但关于岩石圈减薄开始的时间, 目前还缺乏应有的资料. 辽东半岛位于华北克拉通的东部, 是研究中国东部中生代岩石圈减薄事件的重要地区之一. 本次工作对辽东铧子裕菱镁矿矿区侵入于早元古代辽河群大石桥组菱镁矿矿层中的煌斑岩脉岩群开展了SHRIMP锆石U-Pb定年和地球化学初步研究. 结果表明, 这些煌斑岩脉是在晚侏罗世(155±4 Ma)侵位的, 并具有钾质岩浆的地球化学特征. 目前初步认为, 中国东部岩石圈减薄发生在晚中生代, 且在130~120 Ma的早白垩世达到高潮. 考虑到富钾镁铁质岩浆活动是岩石圈开始减薄的标志, 因此, 本次年代学工作所发现的辽东地区晚侏罗世钾质煌斑岩脉岩群, 可能暗示岩石圈开始减薄发生在晚侏罗世.     

西藏那曲蛇绿岩地幔源区的碳质球粒陨石型Os同位素特征及其意义

尖晶石具有高Os低Re含量的特性,能够抵抗变质、蚀变和风化作用对其Os同位素组成的影响,其Os同位素组成的测量值可以代表形成时的初始Os同位素组成.本文尝试用同一堆晶序列纯橄岩中尖晶石Os同位素组成和辉长岩中锆石年龄来反演地幔源区的Os同位素组成,为认识大洋岩石圈的形成和演化提供重要证据.西藏那曲蛇绿岩是新特提斯蛇绿岩的一部分,位于班公湖-怒江缝合带中段,形成于成熟的弧后盆地,其中发育同一堆晶序列的纯橄岩和辉长岩.辉长岩中锆石U-Pb年龄为183.7±1Ma.纯橄岩的全岩和分选出的尖晶石的Os同位素组成非常一致,排除了后期混染作用的影响,可以代表对流上地幔Os同位素组成.与碳质球粒陨石对比,尖晶石的?Os为?0.2～?0.3,表明那曲蛇绿岩的地幔源区为碳质球粒陨石型对流上地幔.因此,青藏高原大陆岩石圈主体属于残留的特提斯大洋岩石圈,是由中生代软流圈地幔顶部转化形成.这是首次运用能准确定年的堆晶岩中尖晶石Re-Os同位素组成来反演蛇绿岩地幔源区性质的研究实例.     

龙木错-双湖-澜沧江洋的打开时限:来自斜长花岗岩的制约

报道了藏北羌塘中部驼背岭蛇绿岩中斜长花岗岩的锆石U-Pb定年结果和岩石地球化学资料以及锆石Hf同位素成分.斜长花岗岩的SIMS和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为504.8±4.2和491.6±1.5 Ma,相当于中-晚寒武世.斜长花岗岩中锆石具有正的?Hf(t)值(11.46~15.16),反映其源区为亏损型地幔.地球化学分析结果表明,斜长花岗岩具有高SiO2、富Na2O、贫K2O的特点,同时具有较低的稀土元素含量和平坦的稀土元素球粒陨石标准化曲线.综合地球化学资料以及野外观察结果可知,斜长花岗岩为洋壳运移过程中含水条件下辉长质岩石发生角闪岩相变质作用后部分熔融形成的,其形成年龄略晚于洋壳的形成时代.这一成果表明,龙木错-双湖-澜沧江洋的开启时限为中寒武世以前.     

松树沟地区石榴辉石岩和富水杂岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其对秦岭造山带构造演化的制约

位于商丹断裂以北松树沟一带的“秦岭群(?)”主要由(石榴)斜长角闪岩／角闪斜长片麻岩组成并保留少量石榴辉石岩透镜体，著名的松树沟纯橄岩体呈透镜状产于其中研究表明石榴辉石岩是早期高压麻粒岩相变质的代表岩石,而(石榴)斜长角闪岩是其退化变质的产物,由于其构造位置的重要性，长期以来，该套岩石的形成环境和时代一直受到普遍关注,李曙光等人报道石榴辉石岩退化变质的石     

锆石成因矿物学研究及其对U-Pb年龄解释的制约

锆石U-Pb定年是同位素年代学研究中最常用的方法, 如何对所得到的年龄值给予合理的地质解释是锆石U-Pb年代学研究的重点. 本文对近年来锆石成因矿物学研究及其对U-Pb年龄解释的制约方面有关的进展进行了系统的总结和评述. 不同地质环境中形成的锆石具有不同的结构类型: 岩浆锆石具有典型的振荡环带和/或扇形分带结构; 变质锆石有其特征的内部结构, 主要有无分带、弱分带、云雾状分带、扇形分带、面状分带和斑杂状分带等, 不同成因变质锆石具有其特征的内部结构特点. 岩浆锆石的微量元素特征与其岩石类型有关, 从超基性岩到酸性岩中的锆石的微量元素含量逐渐升高; 不同成因变质锆石具有不同的微量元素特征, 变质锆石的微量元素特征可以反映变质锆石的形成环境. 通过锆石与石榴石之间微量元素的配分, 可以很好地确定含石榴石的高级变质岩中变质锆石形成的具体P-T条件. 锆石中原生包裹体矿物组成同样可以为锆石的形成环境提供明确的限定. 因此, 在进行锆石U-Pb定年的同时, 对锆石进行显微结构、微量元素特征和矿物包裹体成分等方面的综合研究, 限定锆石的形成环境, 能够为锆石U-Pb年龄的合理解释提供有效的制约.     

内蒙古锡林浩特A型花岗岩的时代及区域构造意义

将内蒙古自治区锡林浩特市南约10 km处一面积约为45 km²的花岗岩体确定为晶洞A型花岗岩, 是苏尼特左旗-锡林浩特构造带内新发现的一种岩石类型. 该岩体具晶洞构造, 条纹、文象和蠕英结构, 主要组成矿物为条纹长石、石英和板柱状自形钠长石和钾长石, 晶洞矿物基本为石英．其化学成分显示高SiO₂(76%~77%)、 高K和Na (Na₂O + K₂O = 7.75%~8.15%)、低Ca (CaO = 0.20%~0.22%)、贫Fe和Mg; 稀土配分显示强烈负铕异常(δEu介于0.24~0.28之间)的“海鸥型”特征．岩相学和地球化学特征均显示其为A型花岗岩. 高精度SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示该岩体的侵位年龄为276 ± 2 Ma, 属造山后伸展事件的产物, 该年龄与相邻构造带的A型花岗岩侵位年龄基本一致. 其成因很可能与中亚造山带内俯冲板片的拆沉有关, 该结果指示苏尼特左旗-锡林浩特构造带在早二叠世可能已进入造山后演化阶段.     

熊耳群火山岩锆石SHRIMP年代学研究:对华北克拉通盖层发育初始时间的制约

熊耳群火山岩广泛发育于华北克拉通南部, 它的形成标志着华北克拉通南部盖层发育的开始. 准确厘定熊耳群火山岩的形成时代, 对于揭示华北克拉通元古宙时期的构造格局与演化历史有重要意义. 应用SHRIMP U-Pb方法对熊耳群火山岩和同期的次火山-侵入岩共5个样品的锆石进行了84个测点的精确定年, 结果表明: 熊耳群形成于古元古代1.80~1.75 Ga. 因为熊耳群早于长城系, 推断长城系的底限年龄可能在1.75 Ga. 华北克拉通南部新近的SHRIMP U-Pb年龄资料, 表明华北克拉通南部有1.84 Ga左右热-构造事件的地质记录, 而熊耳群火山岩的发育标志着华北克拉通古元古代裂解事件的开始. 熊耳期岩浆岩中大量继承性岩浆锆石的存在(主要是2.20 Ga左右), 说明熊耳期岩浆可能来源于2.20 Ga左右的地壳, 或者是熊耳期幔源岩浆同化混染了大量的2.20 Ga左右的地壳物质.     

胶东乳山含金石英脉型金矿的成矿年龄: 热液锆石SHRIMP法U-Pb测定

胶东乳山金矿含金石英脉中的锆石具有较高的普通铅(²⁰⁶Pb_c＝2.00%~15.88%)和Th/U比值(0.31~1.35), 其壳-幔部捕获的流体包裹体与含金脉石英中的流体包裹体类型相同, 表明锆石形成于高Th/U比值的成矿热液环境. SHRIMP法 U-Pb测定结果表明, 含金脉石英中热液锆石的形成年龄为117±3 Ma, 与前人在胶东其他地区金矿床获得的成矿年龄相接近, 代表了乳山金矿的热液成矿时间; 围岩昆嵛山二长花岗岩中锆石的形成年龄为160±3 Ma, 表明金矿床形成与二长花岗质岩浆侵位事件无直接关系. 采用SHRIMP法直接测定含金石英脉中热液锆石的U-Pb年龄, 可用来限定热液成因金矿床的成矿时代.     

新疆喀拉通克和黄山东含铜镍矿镁铁-超镁铁杂岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

用SHRIMP锆石U-Pb定年方法确定喀拉通克1号岩体和黄山东岩体分别形成于287 ± 5 Ma (MSWD = 0.34)和274 ± 3 Ma (MSWD = 1.35), 精度明显优于全岩和矿石Rb-Sr, Sm-Nd和Re-Os等时线年龄, 对岩体形成时代提供了更严格的制约, 也限定了赋存在镁铁质-超镁铁质杂岩体之中岩浆型铜镍硫化物矿床的成矿时代, 同时表明非常有必要重新评价以前获得的某些同位素年代学资料. 含铜镍矿镁铁质-超镁铁质杂岩与邻近的后碰撞A型花岗岩的形成时代相近, 在中亚造山带显生宙地壳生长过程中可能具有普遍意义, 与后碰撞伸展背景下岩石圈地幔拆沉和软流圈地幔上涌、熔融作用可能密切相 关, 可作为幔源岩浆侵入地壳导致地壳垂向生长的最直接的标志.     

小兴安岭西北部造山后A型花岗岩的时代及与索伦山-贺根山-扎赉特碰撞拼合带东延的关系

小兴安岭西北部的黑河-嫩江一带发育大量的碱长-碱性花岗岩岩体,由于缺乏可靠的地质和同位素年代学资料,其形成时代一直存在争议.锆石U-Pb同位素年龄测定结果表明,这些碱长-碱性花岗岩形成于290～260Ma的晚古生代晚期.矿物学、岩石学和地球化学研究表明它们属于造山后A型花岗岩,是我国新疆北部-蒙古东南部-我国内蒙古中部巨型晚古生代A型花岗岩带的东北延所在,由此确定西伯利亚板块与华北板块间的索伦山-贺根山-扎赉特碰撞拼合带向东北延至黑河附近,其拼合时代应在石炭纪.     

干的基性大陆下地壳部分熔融: 对Ｃ型埃达克岩成因的制约

C型埃达克岩通常被认为是基性下地壳高压下石榴子石残留时的部分熔融产物, 其依据主要来自含水玄武质岩石在高压下部分熔融的实验结果. 但是因为大陆基性下地壳一般不含大量的水, 这些含水实验的结果不能用来说明干的下地壳的熔融过程. 由于目前尚缺乏关于干的基性岩石部分熔融的系统的实验数据, 本文用MELTs程序来模拟干的基性下地壳在1~2 GPa下的部分熔融. 模拟和实验资料均表明, 无论压力如何变化(1~3 GPa), 熔融比例超过20%时, 干的基性下地壳大比例部分熔融不能产生C型埃达克岩的高硅含量(~70%). 虽然1~2 GPa时, 文献中有限的几个干的基性岩石熔融实验结果显示, 低比例熔融(<10%)不能产生高硅的岩浆, 但是MELTs程序模拟显示压力高于1.8 GPa时, 如果熔体的SiO2含量主要由残留的石榴子石控制, 低比例熔融则可以产生少量高K₂O/Na₂O的英安质熔体. 模拟进一步说明, 压力低于1.8 GPa时, 大量斜长石在残留相的存在使得熔体的SiO2 (<62%)远远低于中国东部出露的高硅C型埃达克岩. 考虑到产生高硅熔体需要的高温和深度以及极端亏损重稀土的性质, 我们推测这种熔体很容易受到其他壳源岩浆的混染, 这可能导致在地表出露的真正的由榴辉岩熔融形成的C型埃达克岩非常有限. 高Sr/Y和La/Yb可以由包括石榴子石作用的多种因素(产生例如继承源区和单斜辉石分异), 因此用这两个指标判别是否为埃达克岩是有问题的. 我们提出强烈的中重稀土分异(例如高的Gd/Yb)以及高度右倾的稀土元素分配模式可能是判别石榴子石的作用以及埃达克岩的更好的指标. 另外, 由于熔体的Eu异常取决于源区性质, 岩浆体系的氧逸度, 以及斜长石和基性矿物之间的比例, Eu异常不能简单地用来指示斜长石在岩浆过程中的作用.     

中心质子化对Keggin型ɑ-[H_xW_(12)O_(40)]~(8-x)-(x=1～4)结构性能影响的DFT研究:笼内约束氢键的电子结构(I)

在前期理论研究的基础上,进一步采用密度泛函理论(DFT)中的O3LYP方法,研究了具有不同数目的中心质子对?-[HxW12O40](8?x)?(x=1~4)的几何结构和电子结构的影响.在LanL2DZ基组水平下,优化得到了各物种的稳定构型,并对优化好的构型作了NBO计算分析.研究发现,Keggin金属氧笼内质子的进入,对标题化合物的中心结构产生了较大影响,这些中心质子不仅被Keggin的金属氧笼"包合",而且与Keggin的4个中心氧之间构成了不同类型的四面体结构,同时还形成了强弱和取向不同的"笼内氢键",这些氢键受到Keggin金属氧笼(直径约7?)的"束缚"而成为"笼内约束氢键".基于键价(BV)模型,对这些特殊的分子内氢键进行了系统分析,首次提出了?-[HxW12O40](8?x)?的中心质子数具有"饱和性",并推测了标题化合物金属氧笼内质子的饱和度为6.这就从理论上科学回答了该类化合物金属氧笼中心到底能够容纳多少质子的困惑问题.