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激光微区Lu-Hf定年技术原理和地质应用
1
作者 吴石头 王浩 +2 位作者 杨岳衡 杨进辉 吴福元 《地质学报》 北大核心 2025年第6期1865-1887,共23页
同位素地质年代学是地球科学研究中的重要研究内容。Lu-Hf定年体系是基于^(176)Lu-^(176)Hf放射性衰变的地质年代测定方法,在高级变质岩、基性—基性岩、磷酸岩定年等方面发挥着重要作用。近年来,随着串级质谱技术的突破性进展,发现活... 同位素地质年代学是地球科学研究中的重要研究内容。Lu-Hf定年体系是基于^(176)Lu-^(176)Hf放射性衰变的地质年代测定方法,在高级变质岩、基性—基性岩、磷酸岩定年等方面发挥着重要作用。近年来,随着串级质谱技术的突破性进展,发现活性气体氨气与Lu,Yb,Hf具有差异性反应,通过测定高质量Hf反应产物(^(176)Hf(^(14)N^(1)H)(^(14)N^(1)H2)(^(14)N^(1)H3)3,相对于^(176)Hf质量数增加82),实现了^(176)Hf与^(176)Lu和^(176)Yb的在线分离。与激光剥蚀系统联用实现了原位微区Lu-Hf定年。当前,这一技术在分析仪器、碰撞反应机理、校准方法、不确定度评估和标准物质研制等方面取得了显著进展,并在地质学领域获得了广泛应用。本文将系统阐述激光微区Lu-Hf定年体系的原理,回顾其发展历程及相关地质应用。从仪器设备、反应气体、校准方法、软件开发、不确定度评估、标准物质研发等维度,全面总结该技术的关键性突破。目前该技术已在变质岩、基性岩、沉积岩、矿床及地外样品等研究领域取得应用成果。本文系统总结了这些应用案例,深入分析Lu-Hf体系的优势及微区分析的重要意义。基于当前研究现状,本文探讨了该技术面临的主要挑战,并对其潜在地质领域的应用进行展望。 展开更多
关键词 激光微区lu-hf定年 串级质谱仪 富Lu矿物 石榴子石lu-hf定年 稀土矿定年
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胶东栖霞闪长玢岩脉中花岗岩捕虏体地球化学、锆石U-Pb年龄、Lu-Hf同位素研究及地质意义
2
作者 于晓卫 任天龙 +7 位作者 程蓉蓉 王来明 刘汉栋 张学松 何铁良 王英鹏 杨仕鹏 单伟 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第1期1-23,共23页
胶东地区晚侏罗世玲珑期花岗岩主要出露于招远、莱州、文登、乳山等地区,主要包括玲珑岩体和鹊山-昆嵛山岩体,而两者之间的栖霞地区主要出露太古宙TTG类岩石。本次在栖霞地区上曲家村闪长玢岩脉(围岩为TTG类岩石)中发现较多中粒二长花... 胶东地区晚侏罗世玲珑期花岗岩主要出露于招远、莱州、文登、乳山等地区,主要包括玲珑岩体和鹊山-昆嵛山岩体,而两者之间的栖霞地区主要出露太古宙TTG类岩石。本次在栖霞地区上曲家村闪长玢岩脉(围岩为TTG类岩石)中发现较多中粒二长花岗岩捕虏体,锆石SHRIMP U-Pb年龄为161.0±2.2 Ma,^(176)Hf/^(177)Hf值为0.281929~0.281971,εHf(t)值为-26.39~-24.77,亏损地幔二阶段模式年龄t_(DM2)为2871~2773 Ma,岩石地球化学特征显示,二长花岗岩捕虏体具有富钾、高铝、贫镁和铁的特征,为过铝质高钾钙碱性岩石,亏损重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显,(La/Yb)_(N)值变化在28.11~78.50之间,有明显的Eu正异常(Eu/Eu^(*)=1.16~1.77),大离子亲石元素Rb、K、Ba、Sr相对富集。其同位素年代学、岩相学、岩石地球化学特征与玲珑岩体、鹊山-昆嵛山岩体基本一致,是在古太平洋板块的运动背景下,扬子板块与华北板块陆陆碰撞加厚的地壳部分熔融的结果,物源区以TTG类岩石为主,本文认为这些二长花岗岩捕虏体归属为玲珑期花岗岩。结合区域重力异常解译,认为栖霞地区TTG类岩石下部有隐伏的玲珑期花岗岩体,推测范围西起陡崖断裂,东至桃村断裂,南至胶莱盆地北缘,北至臧家庄盆地南缘,玲珑岩体和鹊山-昆嵛山岩体在深部可能是连通的。 展开更多
关键词 花岗岩捕虏体 岩石地球化学 U-Pb同位素测年 lu-hf同位素 胶东栖霞
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石榴子石Lu-Hf与Sm-Nd双定年体系 被引量：1
3
作者 杨如意 杜开阳 程昊 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第2期400-412,共13页
石榴子石是反演变质岩演化最为有效的研究对象,基于石榴子石的定年体系不一而足。经过近四十年的发展,Lu-Hf和Sm-Nd日渐成为地壳广泛存在的铁铝榴石和镁铝榴石最为有效的双定年体系。本文简述了石榴子石Lu-Hf和Sm-Nd体系的定年基础及其... 石榴子石是反演变质岩演化最为有效的研究对象,基于石榴子石的定年体系不一而足。经过近四十年的发展,Lu-Hf和Sm-Nd日渐成为地壳广泛存在的铁铝榴石和镁铝榴石最为有效的双定年体系。本文简述了石榴子石Lu-Hf和Sm-Nd体系的定年基础及其应用实例,总结了造成年龄解耦和耦合的几种可能原因。由于石榴子石Lu-Hf和Sm-Nd体系具有不同的特性,既能互相印证,又可以优势互补,从而可以提供单定年体系无法提供的演化信息。近年来利用Lu-Hf和Sm-Nd年龄的耦合或解耦有效地限定了不同变质阶段的准确时限,在造山带和区域构造热事件的研究中揭示了单定年体系无法反映的信息,石榴子石Lu-Hf与Sm-Nd双定年体系正日渐成为变质岩研究的一大利器。 展开更多
关键词 石榴子石 lu-hf SM-ND 定年
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稀土矿物微区Lu-Hf定年的初步研究
4
作者 王浩 吴石头 +2 位作者 杨进辉 闫垚琪 杨岳衡 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第5期967-979,I0002,共14页
稀土是我国的优势矿产资源,在经济发展和国防安全方面扮演着极为重要的角色。稀土矿物通常具有较高的Lu/Hf值和Lu-Hf同位素体系封闭温度,是开展Lu-Hf定年的理想对象。本文简要介绍了利用激光剥蚀电感耦合等离子体串级质谱技术(LA-ICPMS/... 稀土是我国的优势矿产资源,在经济发展和国防安全方面扮演着极为重要的角色。稀土矿物通常具有较高的Lu/Hf值和Lu-Hf同位素体系封闭温度,是开展Lu-Hf定年的理想对象。本文简要介绍了利用激光剥蚀电感耦合等离子体串级质谱技术(LA-ICPMS/MS)进行微区Lu-Hf定年的原理与数据处理方法,并系统总结和评述了针对磷酸盐和硅酸盐稀土矿物微区Lu-Hf定年取得的进展。同时,本文还首次对褐钇铌矿和钇易解石两种氧化物稀土矿物开展了LA-ICPMS/MS微区Lu-Hf定年分析,获得了与地质产状基本一致的年龄。这些结果表明,LA-ICPMS/MS分析过程中Lu和Hf的元素分馏小,这显著降低了稀土矿物微区Lu-Hf定年的难度。未来通过研发更高效的反应气体、采用多接收串级质谱(MC-ICPMS/MS)和飞秒激光器等手段可以进一步提升微区Lu-Hf定年精度,这将为稀土矿物的年代学研究提供一种高空间分辨率、高效和高精度的技术手段。 展开更多
关键词 lu-hf定年 稀土矿物 激光剥蚀电感耦合等离子体串级质谱 磷钇矿 独居石 褐帘石 褐钇铌矿 易解石
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甘肃北山新场花岗岩的成因、构造意义:来自地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素的约束
5
作者 贵仁高 王驹 +7 位作者 孙嘉 石开拓 肖文舟 周淼 张晓平 李南 吴鹏 段先哲 《地质学报》 北大核心 2025年第8期2672-2693,共22页
新场位于甘肃北山南部东段,是研究北山南部构造演化及开展高放废物地质处置选址评价的关键区域。新场岩体主要由中细粒黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩和片麻状英云闪长岩三个岩相单元组成。黑云母二长花岗岩与花岗闪长岩表现出富硅、富钾... 新场位于甘肃北山南部东段,是研究北山南部构造演化及开展高放废物地质处置选址评价的关键区域。新场岩体主要由中细粒黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩和片麻状英云闪长岩三个岩相单元组成。黑云母二长花岗岩与花岗闪长岩表现出富硅、富钾(K_(2)O>Na_(2)O)、富碱、铝含量中等特征,属于弱过铝质的高钾钙碱性A2型花岗岩,而英云闪长岩则低硅、富钠(K_(2)O<Na_(2)O)、低碱、铝含量中等,属于准铝质的中钾钙碱性I型花岗岩。三种花岗岩都富集大离子亲石元素(如Rb)和高场强元素(如Th、Zr、Hf),但亏损大离子亲石元素(如Ba、Sr)和高场强元素(如Nb、Ta、Ti),具有典型的岛弧花岗岩特征。稀土元素分析表明,三者存在显著的轻重稀土分馏,其中轻稀土相对富集且分馏较强,而重稀土相对亏损且分馏较弱,特别是黑云母二长花岗岩与花岗闪长岩显示出强烈的铕亏损。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,这些岩体的年龄分别为262.9±5.2 Ma、264.4±3.6 Ma、259.4±6.3 Ma,表明花岗岩形成于中二叠世至晚二叠世。锆石Lu-Hf同位素分析表明,三个岩相单元的εHf(t)和tDM2分别为7.9~11.0、5.2~9.8和4.6~6.4,以及756~560 Ma、933~637 Ma和967~848 Ma,暗示这些花岗岩岩浆可能源自新元古代地壳的部分熔融。黑云母二长花岗岩与花岗闪长岩的形成经历了角闪岩的部分熔融,且后期岩浆分离结晶作用较强,而英云闪长岩形成于角闪岩的部分熔融,岩浆分离结晶作用较弱,三者均为同源岩浆演化的产物。结合构造演化背景,中二叠世北山南部处于碰撞后伸展环境,且南部洋盆在该时期前闭合,形成辉铜山-账房山蛇绿岩带。新场区域不具备矿产资源成矿潜力,这也可为北山高放废物地质处置提供一定启示。 展开更多
关键词 甘肃北山新场岩体 花岗岩地球化学特征 锆石U-PB定年 锆石lu-hf同位素 构造演化 矿产资源成矿潜力
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新疆南天山洋大陆弧岩浆作用:乌瓦门早泥盆世火山岩地球化学及Lu-Hf同位素特征
6
作者 田昊 刘希军 +4 位作者 刘潇 刘鹏德 宋宇嘉 肖尧 张治国 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第2期437-453,I0024,I0025,共19页
中天山地块位于天山造山带中部,广泛发育泥盆纪火山岩,记录了南天山洋的构造演化历史。本次研究对新疆中天山乌瓦门泥盆纪火山岩中的玄武岩、玄武安山岩和安山岩进行了年代学、地球化学及锆石Lu-Hf同位素组成研究,以约束新疆天山造山带... 中天山地块位于天山造山带中部,广泛发育泥盆纪火山岩,记录了南天山洋的构造演化历史。本次研究对新疆中天山乌瓦门泥盆纪火山岩中的玄武岩、玄武安山岩和安山岩进行了年代学、地球化学及锆石Lu-Hf同位素组成研究,以约束新疆天山造山带构造演化。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,玄武岩的^(206)Pb/^(238)U年龄为398±3 Ma,为早泥盆世。火山岩SiO_(2)平均含量为53.38%、Al_(2)O_(3)平均含量为16.80%,K_(2)O平均含量为1.19%,Na_(2)O平均含量为3.60%,为钙碱性岩,具有类似岛弧岩浆的地球化学特征,如轻稀土元素(LREE)相对重稀土元素(HREE)较富集,HREE分配模式平坦,富集大离子亲石元素(LILE)Ba、Th和U,相对亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta和Ti。乌瓦门玄武岩中锆石的ε_(Hf)(t)值为−13.0~−10.6,表明其源区相对富集,具有壳源特征,可能是由于俯冲流体交代岩石圈地幔发生部分熔融而产生。综合分析表明,乌瓦门火山岩可能形成于南天山洋俯冲至中天山地块之下的大陆弧环境。 展开更多
关键词 火山岩 中天山 乌瓦门 地球化学 锆石lu-hf同位素
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桐柏造山带龟山杂岩变沉积岩的沉积时代、物源及其构造归属:碎屑锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素研究
7
作者 高宏森 张菲菲 +1 位作者 王明霞 辛成辉 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第5期1231-1245,I0001-I0008,共23页
龟山杂岩位于桐柏造山带松扒断裂以南,主要由一套绿片岩-角闪岩相变质的火山-沉积岩组成,包括云母石英片岩、斜长角闪岩、石英岩、变酸性火山岩和少量大理岩。龟山杂岩形成时代和构造归属的限定,对深入理解桐柏造山带早古生代构造演化... 龟山杂岩位于桐柏造山带松扒断裂以南,主要由一套绿片岩-角闪岩相变质的火山-沉积岩组成,包括云母石英片岩、斜长角闪岩、石英岩、变酸性火山岩和少量大理岩。龟山杂岩形成时代和构造归属的限定,对深入理解桐柏造山带早古生代构造演化过程具有重要意义。本次研究对龟山杂岩中4件变沉积岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析,并对其中3件样品开展了锆石原位Lu-Hf同位素测试。结果表明,4件样品的碎屑锆石年龄谱系接近,均以多个年龄峰值为特征。其中6颗变质锆石(Th/U=0.02~0.11)年龄为240~201 Ma,指示其经历了三叠纪变质事件。其余碎屑锆石均为岩浆锆石,Th/U=0.12~3.02,表观年龄介于3028~422 Ma之间,主要年龄峰值为~441 Ma,其ε_(Hf)(t)值变化于-11.9~7.9之间;次要峰值年龄分别为~960 Ma、~844 Ma、~770 Ma和~492 Ma,对应ε_(Hf)(t)值的范围分别为-7.8~+5.9、-8.0~+8.4、-17.9~-4.1和-10.0~+6.7。其年龄谱系特征与华北南缘和北秦岭构造带的岩浆事件相对应,暗示龟山杂岩变沉积岩的物源主要为华北南缘和北秦岭构造带,而南秦岭构造带和扬子北缘贡献较少。沉积岩中最年轻的碎屑锆石年龄为439~422 Ma,指示变碎屑岩很可能形成于晚志留世或更晚。结合前人研究,认为龟山杂岩变沉积岩形成于俯冲背景的弧前环境,是秦岭大陆弧的弧前构造混杂体。 展开更多
关键词 桐柏造山带 龟山杂岩 变沉积岩 碎屑锆石U-Pb定年 lu-hf同位素组成
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南阿尔金木纳布拉克地区巴什库尔干岩群变质岩的锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素特征及其地质意义 被引量：1
8
作者 解添合 曹玉亭 +5 位作者 刘良 马拓 王超 康磊 盖永升 宋里豪 《岩石学报》 SCIE EI CAS 北大核心 2025年第1期198-214,共17页
南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中陆续识别出多类型高压变质岩,以及新元古代和古生代的原岩年龄信息。本文在前人研究的基础上,对木纳布拉克地区巴什库尔干岩群的中-低压浅变质岩进行详细的野外调查,并对三个不同岩... 南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中陆续识别出多类型高压变质岩,以及新元古代和古生代的原岩年龄信息。本文在前人研究的基础上,对木纳布拉克地区巴什库尔干岩群的中-低压浅变质岩进行详细的野外调查,并对三个不同岩组的6个样品进行了岩相学、锆石U-Pb定年和Hf同位素组成研究,以期对区内长城纪地层的构造归属划分提供更多的年代学证据。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测得红柳泉组钾长片麻岩和角闪片岩的原岩形成年龄分别为1459~1577Ma和<1493Ma、贝壳滩组钙质白云母片岩的原岩年龄为<956Ma,均为中-新元古代;此外钙质白云母片岩还获得499Ma的变质年龄,总体反映了以上3个样品具有阿尔金杂岩的锆石年龄信息。这3个样品的核部残留碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值与阿尔金杂岩中各类变质岩的ε_(Hf)(t)值范围一致,且具有相似的二阶段模式年龄,代表了其原岩具有相似的物源。因此,综合年代学和Hf同位素组成分析可以推断,以上3个样品所属的地层不应再归为长城纪巴什库尔干岩群,而归到阿尔金杂岩更为合适。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得扎斯勘赛河组长英质片麻岩、红柳泉组长英质糜棱岩和贝壳滩组斜长角闪岩的原岩年龄介于454~460Ma以及多期变质年龄分别为429~432Ma、400~402Ma和~376Ma。这3个样品的原岩年龄和变质年龄与中阿尔金南缘志留纪中-高压变质岩带内变质岩石原岩和变质年龄具有一致性,且构造位置上均位于木纳布拉克地区西南缘,与阿尔金杂岩以断裂相隔,由此初步推断其与中阿尔金南缘志留纪中-高压变质岩带有关。综上,本文认为南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中南部的贝壳滩组和红柳泉组样品为南阿尔金高压-超高压变质带的西延部分,北部的扎斯勘赛河组和红柳泉组样品为中阿尔金南缘志留纪中压-高压变质作用的产物。 展开更多
关键词 南阿尔金 木纳布拉克 阿尔金杂岩 锆石U-PB定年 锆石HF同位素
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大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩中锆石Lu-Hf同位素研究 被引量：56
9
作者 郑永飞 陈仁旭 +3 位作者 张少兵 唐俊 赵子福 吴元保 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期317-330,共14页
对大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩进行了锆石Lu-Hf同位素分析,结果为原岩来源提供了制约,表明扬子陆块在Rodinia超大陆裂解时的裂谷岩浆活动中发生了显著的陆壳生长。对这些锆石的不同区域进行的U-Pb和Lu-Hf同位素分析和比较表明,不同... 对大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩进行了锆石Lu-Hf同位素分析,结果为原岩来源提供了制约,表明扬子陆块在Rodinia超大陆裂解时的裂谷岩浆活动中发生了显著的陆壳生长。对这些锆石的不同区域进行的U-Pb和Lu-Hf同位素分析和比较表明,不同成因的锆石在^(206)Pb/^(238)U年龄、初始Hf同位素组成、Th/U及Lu/Hf比值等方面具有明显的差异。与年龄较老的岩浆核部和幔部相比,年轻的变质增生边具有低的Th/U和Lu/Hf比值但高的ε_(Hf)(t)值。不同成因锆石的Th/U和Lu/Hf比值存在着正相关性,表明变质作用对锆石的U-Th-Pb和Lu-Hf同位素体系有着相似的影响。高级变质作用有时能够引起岩浆锆石增生边^(176)Hf/^(177)Hf比值的显著升高,导致变质新生颗粒或增生边类似于新生地壳的高ε_(Hf)(t)值假象。对榴辉岩和片麻岩锆石核部的分析发现,镁铁质和长英质原岩在大约750Ma左右形成一个双峰式火山岩套,另外包含少量的年龄约为2.15Ga的陆壳。初始Hf同位素组成可分成两组:第一组具有正的ε_(Hf)(t)值,为5.9±0.9～12.9±0.7;第二组ε_(Hf)(t)值在零左右,为-4.3±0.5-2.3±0.3。正的ε_(Hf)(t)值与较年轻的模式年龄相对应,负的ε_(Hf)(t)值与古元古代模式年龄相对应。前者表明,在扬子陆块北缘裂谷岩浆作用将亏损地幔物质加入到大陆地壳中,同时在新元古代中期的裂谷构造带中存在同时期的壳-幔相互作用。因此,在扬子陆块北缘新元古代中期裂谷岩浆活动中,既有新生地壳生长和即时再造,也有古老地壳再造。 展开更多
关键词 大别造山带 榴辉岩 片麻岩 锆石 U-Pb定年 lu-hf同位素 地壳生长
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塔里木盆地东北缘敦煌群的形成和演化:锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素证据 被引量：41
10
作者 孟繁聪 张建新 +2 位作者 相振群 于胜尧 李金平 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期59-76,共18页
采用LA-MC-ICP-MS手段对敦煌地块中敦煌群的白云母石英片岩、石榴斜长角闪岩、石榴黑云斜长片麻岩和长英质伟晶岩脉中的锆石进行了U-Pb和Lu-Hf同位素分析,获得白云母石英片岩碎屑岩浆锆石的207Pb/206Pb表面年龄为1545～756Ma,主要集中在... 采用LA-MC-ICP-MS手段对敦煌地块中敦煌群的白云母石英片岩、石榴斜长角闪岩、石榴黑云斜长片麻岩和长英质伟晶岩脉中的锆石进行了U-Pb和Lu-Hf同位素分析,获得白云母石英片岩碎屑岩浆锆石的207Pb/206Pb表面年龄为1545～756Ma,主要集中在1200～1000Ma,表明地层的最大沉积时代为756Ma,蚀源区存在中、新元古代的岩浆事件。白云母石英片岩锆石的εHf(t)分为两组,一组为正值,εHf(t)=1.2～10.1,单阶段模式年龄为tDM=1.09～1.66Ga;一组为负值,εHf(t)=-1～-16,两阶段模式年龄为tDM2=1.91～2.42Ga。表明蚀源区存在古元古代、中元古代的再造地壳。石榴斜长角闪岩的两粒捕获锆石的年龄为2272Ma和1208Ma,εHf(t)为-3和14,tDM2和tDM为2.82Ga和1.1Ga,暗示捕获区存在太古代再造地壳和中元古代晚期新生地壳。石榴斜长角闪岩碎屑锆石的Th/U比值为0.02～0.42,206Pb/238U年龄为441±5Ma,代表了岩石遭受变质作用的时代。石榴黑云斜长片麻岩中的碎屑锆石与长英质伟晶岩脉中的继承锆石特征相同,锆石年龄集中在3个峰值区间:2.2～2.1Ga,1.8～1.6Ga,1.2～0.8Ga,相应的的εHf(t)分别为-9～4,-5.4～15,-27～20,相应锆石的模式年龄分别为3.1～2.4Ga,2.6～1.4Ga,3.1～1.7Ga,均大于其形成年龄,表明蚀源区锆石来自于再循环的新太古代、古元古代和中元古代地壳,样品代表的地层的最大沉积时代为新元古代早期。岩石中检测出早古生代的变质锆石,206Pb/238U年龄为464～422Ma,可能代表了沉积岩的变质时代。敦煌群锆石U-Pb和Lu-Hf同位素表明蚀源区岩石类型和时代的多样性,也表明部分敦煌群不是前寒武纪的变质基底,而是塔里木盆地变质基底之上新元古代的沉积盖层,后卷入了我国西北部早古生代的造山事件。 展开更多
关键词 敦煌群 碎屑锆石 U-PB lu-hf LA-MC-ICP-MS
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胶西北新城金矿床二长花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成 被引量：57
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作者 刘跃 邓军 +5 位作者 王中亮 张良 张潮 刘向东 郑小礼 王旭东 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2559-2573,共15页
胶东是我国最重要的金矿集区,也是环太平洋中、新生代金成矿系统的重要组成部分,其内花岗质岩石分布广泛,95%以上的金资源储量赋存在晚侏罗世玲珑型花岗岩和早白垩世早期郭家岭型花岗质岩中。关于花岗岩类的成因,尤其是早白垩世花岗质... 胶东是我国最重要的金矿集区,也是环太平洋中、新生代金成矿系统的重要组成部分,其内花岗质岩石分布广泛,95%以上的金资源储量赋存在晚侏罗世玲珑型花岗岩和早白垩世早期郭家岭型花岗质岩中。关于花岗岩类的成因,尤其是早白垩世花岗质岩的岩石类型及其源区仍存有争议。新城金矿床位于胶东西北部焦家断裂带北段,是迄今为止在胶东矿集区内发现的赋存在早白垩世花岗质岩中最大的金矿床,其内已探明金资源储量大于200t。该金矿床的赋矿围岩为新城花岗岩体,由中细粒石英二长岩和中粗粒似斑状二长花岗岩组成,形成于127~132Ma。进一步的地质观察表明中粗粒似斑状二长花岗岩两侧的岩石粒度逐渐变细,斑晶逐渐变小,长英质矿物增多,明显不同于中粗粒似斑状二长花岗岩,应为中细粒似斑状二长花岗岩。论文对该中细粒似斑状二长花岗岩进行了系统的岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS定年和Lu-Hf同位素组成研究,并进一步探讨了该类岩石的地球化学类型、形成时代、岩浆源区性质及其与新城花岗岩体的关系。岩石地球化学研究表明中细粒似斑状二长花岗岩具有高的SiO2(71.18%~73.72%)、全碱(K2O+Na2O=7.07%~8.64%)、Ba(>793×10-6)、Sr(>729×10-6)和轻稀土含量(>71.14×10-6),低的Al2O3(13.57%~15.73%)、MgO(0.22%~0.39%)、Rb(<91.7×10-6)、Th(<7.4×10-6)、U(<4.51×10-6)、Nb(<4.49×10-6)、Ta(<0.26×10-6)、Y(<3.67×10-6)和重稀土含量(<7.47×10-6),无明显的铕异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,显示出典型的高Ba-Sr花岗岩所具有的地球化学特征,属高BaSr花岗岩。锆石LA-ICP-MS定年结果表明中细粒似斑状二长花岗岩形成于123±1Ma,而石英二长岩和中粗粒似斑状二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS年龄为127±2Ma^132±1Ma,3种类型岩石具有相似的主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,表明新城花岗岩体的形成时代应为123±1Ma^132±1Ma。Lu-Hf同位素测试结果显示中细粒似斑状二长花岗岩岩浆锆石的εHf(t)为-20.76^-18.66,二阶段模式年龄tDM2为2351~2479Ma;在εHf(t)-锆石U-Pb年龄图解中,所有数据点均落在球粒陨石演化线之下的壳源区域。金矿床已有石英二长岩、中粗粒似斑状二长花岗岩和区域玲珑型花岗岩Hf同位素组成及该中细粒似斑状二长花岗岩中2个太古代(2629±14Ma、2402±18Ma)和3个中生代(150±7Ma、151±1Ma、147±1Ma)的继承锆石年龄,表明新城金矿床内中细粒似斑状二长花岗岩应来源于前寒武纪变质基底岩石,岩浆上升过程中遭受了上地壳(主要是玲珑黑云母花岗岩)的混染。 展开更多
关键词 二长花岗岩 锆石U-PB年龄 lu-hf同位素 新城金矿床 胶西北
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东秦岭花山复式岩基中蒿坪与金山庙花岗岩体岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素组成 被引量：36
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作者 肖娥 胡建 +3 位作者 张遵忠 戴宝章 王艳芬 李海勇 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期4031-4046,共16页
蒿坪与金山庙花岗岩体位于华北陆块南缘,是熊耳山地区花山复式岩基的重要组成部分。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年显示,蒿坪岩体两个样品年龄为128.7±1.0Ma和129.3±2.4Ma,金山庙岩体一个样品年龄为127.6±1.6Ma,均为早白垩世岩... 蒿坪与金山庙花岗岩体位于华北陆块南缘,是熊耳山地区花山复式岩基的重要组成部分。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年显示,蒿坪岩体两个样品年龄为128.7±1.0Ma和129.3±2.4Ma,金山庙岩体一个样品年龄为127.6±1.6Ma,均为早白垩世岩浆作用的产物。蒿坪岩体以发育碱性长石大斑晶为主要特征,主要组成矿物为碱性长石、斜长石、石英、黑云母和少量角闪石等,而金山庙岩体矿物组合则为碱性长石、斜长石、石英和黑云母。化学组成上二岩体均具高硅准铝、富碱高钾及富铁贫镁的特征,轻重稀土元素分馏显著,Eu异常较弱或无明显Eu异常,Eu/Eu*为0.69～1.26,富集Cs、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、Y等高场强元素,在成因类型上可归为I型花岗岩,其中金山庙岩体经历了更高程度的分离结晶作用(D.I.=96.6～97.3),应属高分异I型花岗岩。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示,蒿坪岩体εHf(t)为-10.2～-13.3,tDM2为1.8Ga～2.0Ga,金山庙岩体εHf(t)为-13.3～-17.5,tDM2为2.0～2.2Ga,表明二者的源区很可能是遭受了幔源或新生地壳改造的太华群古老基底物质。根据区域地质和全岩地球化学组成及产出动力地质背景的全面分析,表明蒿坪与金山庙岩体应形成于扬子陆块与华北陆块碰撞造山后的陆内伸展引张环境,是古特提斯构造域向古太平洋构造域转换体制下岩浆作用的产物。在成岩过程中,蒿坪和金山庙岩浆体系释放出大量富挥发组分(如F,Cl)的热液流体(特别是高分异的金山庙岩体),萃取富集了围岩中的成矿物质或是叠加改造了先期(印支期或燕山早期)形成的金矿床,使之运移至构造交汇部位规模性成矿。 展开更多
关键词 年代学 岩石地球化学 lu-hf同位素 金成矿效应 花山复式岩基 东秦岭
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南天山拜城县波孜果尔A型花岗岩类锆石U-Pb定年及其Lu-Hf同位素组成 被引量：36
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作者 刘春花 吴才来 +3 位作者 郜源红 雷敏 秦海鹏 李名则 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1595-1614,共20页
新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类岩体位于塔里木地台北缘及邻区的近东西向碱性侵入岩带上，主要岩石类型为霓石钠闪石英碱长正长岩、霓石钠闪碱长花岗岩、黑云母碱长正长岩。全岩SiO2：68．97％～74．14％，Na20＋K20=9．67％～11．19％... 新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类岩体位于塔里木地台北缘及邻区的近东西向碱性侵入岩带上，主要岩石类型为霓石钠闪石英碱长正长岩、霓石钠闪碱长花岗岩、黑云母碱长正长岩。全岩SiO2：68．97％～74．14％，Na20＋K20=9．67％～11．19％，A1，O，=13．72％～15．26％，Fe20，=0．18％～1．41％，FeO=0．91％-1．51％，CaO=0．35％-0．63％。稀土元素总量较高，∑REE=298×10～-1286×10～，平均706×10～，轻稀土富集，重稀土亏损，强烈的Eu负异常，呈“右倾海鸥型”的稀土元素配分模式。富Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素，亏损Ba、K、sr等大离子亲石元素，zr＋Nb＋ce＋Y=936×10-6 —3684×10-6，平均1813×10-6。为A1型花岗岩。岩体形成于早二叠纪。锆石LA—ICP-MSU—Pb年龄为287．7～291．6Ma，平均289．8Ma，岩体形成后，在279．1～282Ma左右经历了后期热液流体的改造。锆石εHf（t）值为-6．3—9．0，两阶段模式年龄（trj。）跨越古元古代晚期．新元古代中期，主要集中在中元古代。岩浆平均温度832～839℃，形成于非造山的板内构造环境，且具高温、无水、低氧逸度的成岩特点。该岩体具有壳幔混源的特点。 展开更多
关键词 A型花岗岩类 锆石U-PB定年 lu-hf同位素 波孜果尔 南天山
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新疆东天山土屋斑岩铜矿床地球化学、年代学、Lu-Hf同位素及其地质意义 被引量：33
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作者 王银宏 薛春纪 +5 位作者 刘家军 王建平 杨俊弢 张方方 赵泽南 赵云江 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3383-3399,共17页
新疆东天山地区岩浆岩的岩石成因和地球动力学背景备受关注。本文获得的东天山土屋斑岩铜矿床SIMS锆石U-Pb定年、全岩元素地球化学和Lu-Hf同位素数据,以对这一问题进行约束。土屋斑岩铜矿床位于新疆东天山造山带晚古生代大南湖-头苏泉... 新疆东天山地区岩浆岩的岩石成因和地球动力学背景备受关注。本文获得的东天山土屋斑岩铜矿床SIMS锆石U-Pb定年、全岩元素地球化学和Lu-Hf同位素数据,以对这一问题进行约束。土屋斑岩铜矿床位于新疆东天山造山带晚古生代大南湖-头苏泉岛弧带中,赋矿地层为下石炭统企鹅山群,赋矿围岩主要为安山岩和闪长玢岩,含矿岩石主要为英云闪长岩。本文SIMS锆石U-Pb定年结果表明,土屋地区含矿岩体大约侵位于335Ma,土屋斑岩铜矿床成矿时代与成岩时代基本一致或稍晚。地球化学数据显示安山岩和闪长玢岩具有同源性及岛弧火山岩的特点,英云闪长岩具有埃达克质岩石的特征。土屋英云闪长岩具不均一的锆石εHf(t)正值(+6.3^+16.1),表明其可能来源于俯冲板片的部分熔融。土屋斑岩铜矿床含矿岩体很可能是在早石炭世北天山洋板块北向俯冲的地球动力学背景下,大洋板片发生部分熔融形成埃达克质岩浆,在熔融过程中同时析出金属,随埃达克质岩浆一起上升,并与地幔橄榄岩发生交代作用,在岩体顶部富集成矿。 展开更多
关键词 土屋斑岩铜矿床 SIMS锆石U-Pb定年 地球化学 lu-hf同位素 东天山
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北秦岭松树沟榴闪岩锆石U-Pb定年、矿物包裹体和Lu-Hf同位素特征及其地质意义 被引量：27
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作者 钱加慧 杨秀清 +3 位作者 刘良 曹玉亭 陈丹玲 杨文强 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3087-3098,共12页
采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对松树沟榴闪岩中的锆石进行年代学分析,得到锆石残留核的206Pb/238U加权平均年龄为729±24Ma,对应的Th/U比值为0.70~1.01;变质锆石的206Pb/238U加权平均年龄为496±9.1Ma,对应的Th/U比值为0.02~0.1... 采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对松树沟榴闪岩中的锆石进行年代学分析,得到锆石残留核的206Pb/238U加权平均年龄为729±24Ma,对应的Th/U比值为0.70~1.01;变质锆石的206Pb/238U加权平均年龄为496±9.1Ma,对应的Th/U比值为0.02~0.11。通过激光拉曼探针在变质锆石里寻找到斜长石、单斜辉石、石榴石、石英、榍石、磷灰石等矿物包裹体,结合岩石具有的石榴石变斑晶和单斜辉石+斜长石嵌晶,推测变质锆石可能生长于岩石的高压麻粒岩相变质阶段,不排除早期存在榴辉岩相变质的可能性,所获~496Ma的变质时代记录了一期与陆壳深俯冲相关的区域地质事件。利用LA-MC-ICP-MS法测定了变质重结晶锆石的176Hf/177Hf=0.282560~0.282663;以t=730Ma计算出εHf(t)=+8.6^+12.2;Hf模式年龄为867±43Ma。锆石残留核年龄和变质重结晶锆石的t DM(Hf)数值,表明该榴闪岩的原岩应老于729Ma,原岩物质从亏损地幔分离的时间不晚于867±43Ma。结合前人研究成果,认为松树沟榴闪岩是早期侵位的岩石遭受早古生代高压-超高压区域变质作用的产物。 展开更多
关键词 榴闪岩 U-PB定年 稀土元素 矿物包裹体 lu-hf同位素
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Lu-Hf同位素体系及其岩石学应用 被引量：1274
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作者 吴福元 李献华 +1 位作者 郑永飞 高山 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期185-220,共36页
Lu-Hf是近几年来发展极为迅速的一门同位素定年和地球化学示踪技术。本文对这一同位素体系的发展历史、岩石学应用和存在的问题进行了全面的评述,对目前常见的样品溶解、质谱测定和激光剥蚀技术进行了全面介绍。虽然Lu-Hf同位素的发展... Lu-Hf是近几年来发展极为迅速的一门同位素定年和地球化学示踪技术。本文对这一同位素体系的发展历史、岩石学应用和存在的问题进行了全面的评述,对目前常见的样品溶解、质谱测定和激光剥蚀技术进行了全面介绍。虽然Lu-Hf同位素的发展历史可划分为TIMS、hot-SIMS、MC-ICPMS三个阶段,但MC-ICPMS仪器的出现,使Hf同位素发展速度明显加快。在介绍了Lu-Hf同位素的基本地球化学行为和基本原理之后,本文对这一同位素体系在岩石学上的应用作了全面的介绍,内容包括含石榴石和磷灰石岩石的同位素定年、早期大陆地壳形成与演化、不同端元地幔的性质及成因、岩浆作用过程的Hf同位素鉴别、区域地球动力学演化、变质作用过程中的Hf同位素变化等。最后对Lu的衰变常数、测定标准(JMC475溶液和固体锆石/斜锆石标准)的Hf同位素组成及Hf同位素的封闭温度等问题进行了讨论。 展开更多
关键词 锆石 全岩 lu-hf同位素 岩石学
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胶西北仓上、三山岛岩体二长花岗岩地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素研究 被引量：25
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作者 王立功 祝德成 +6 位作者 郭瑞朋 于晓卫 田京祥 柯昌辉 刘汉栋 田瑞聪 高华丽 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2081-2095,共15页
三山岛金成矿带位于胶西北金矿集区的西端,是胶东重要的金矿带,赋存有三山岛北部海域、三山岛、西岭、新立、仓上等大型、特大型金矿床,金矿的主要控矿围岩为二长花岗岩。本文通过对仓上金矿区片麻状黑云二长花岗岩、三山岛北侧似斑状... 三山岛金成矿带位于胶西北金矿集区的西端,是胶东重要的金矿带,赋存有三山岛北部海域、三山岛、西岭、新立、仓上等大型、特大型金矿床,金矿的主要控矿围岩为二长花岗岩。本文通过对仓上金矿区片麻状黑云二长花岗岩、三山岛北侧似斑状黑云二长花岗岩的岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS定年和Lu～Hf同位素组成测试和研究,讨论了该类岩石的地球化学类型、形成时代、岩浆源区与成因。岩石地球化学研究表明二长花岗岩具有高的SiO2(70.19%～76.36%)、全碱(Na_2O+K_2O=7.05%～8.19%)、Ba(>1573×10^(-6))、Sr(>738×10^(-6))、(La/Yb)N(>26.44)、Sr/Y(>121)、LILE/HFSE,低的Al_2O3(13.41%～15.61%)、MgO(0.1%～0.84%)、Y(<6.05×10^(-6))、Yb(<0.53×10^(-6))以及相对平坦的HREE,无明显的铕异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,显示出典型的高Ba-Sr花岗岩所具有的地球化学特征,属高Ba-Sr花岗岩。锆石LA-ICP-MS定年结果表明仓上、三山岛二长花岗岩年龄分别为131±1Ma和127±2Ma,与郭家岭型花岗岩具有相似的主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,表明仓上、三山岛岩体为郭家岭型花岗岩。仓上、三山岛二长花岗岩岩浆锆石εHf(t)值为-25.2～-18.1,对应的Hf二阶段模式年龄TDM 2为2.77～2.33Ga。从岩石学、地球化学和Lu-Hf同位素特征,并结合前人对郭家岭花岗岩成因研究成果,笔者认为仓上、三山岛二长花岗岩是陆壳酸性岩浆与幔源中基性岩浆混合而成。以壳源为主(主要来源于前寒武纪变质基底岩石,以新太古代-古元古代岩石为主),由幔源中基性岩浆混合后经分异作用而成的同熔深成型花岗岩,总体上,形成于较高温度、深度的环境。 展开更多
关键词 二长花岗岩 锆石U-PB年龄 lu-hf同位素 仓上、三山岛 胶西北
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秦岭山阳-柞水地区燕山期中酸性侵入岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成 被引量：27
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作者 吴发富 王宗起 +4 位作者 闫臻 陈雷 夏长玲 郭延辉 彭远民 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期451-471,共21页
秦岭山阳-柞水地区广泛出露燕山期中酸性花岗(斑)岩体,并有大量与其相关的斑岩-矽卡岩型Cu-Mo-Fe、Cu-AuFe矿化。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,与矿化密切相关的斑岩体形成于144.6~141.5Ma。岩石地球化学分析结果表明,这些花岗(斑)岩... 秦岭山阳-柞水地区广泛出露燕山期中酸性花岗(斑)岩体,并有大量与其相关的斑岩-矽卡岩型Cu-Mo-Fe、Cu-AuFe矿化。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,与矿化密切相关的斑岩体形成于144.6~141.5Ma。岩石地球化学分析结果表明,这些花岗(斑)岩体SiO2含量为55.73%~67.80%,K2O含量为2.52%~6.40%,Na2O含量为1.94%~5.19%,Al2O3含量为14.61%~16.10%,FeOT含量为2.1%~9.0%,MgO含量为1.32%~5.52%,主体显高钾钙碱性准铝质特征。A/CNK<1.1,P2O5与SiO2负相关,Mg#平均为49,含有角闪石、黑云母、榍石、磁铁矿等矿物,属I型花岗岩类;稀土元素分异明显,无明显Eu异常;富集K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,Nb、Ta、Ti、P和Hf等高场强元素亏损,属后碰撞型花岗岩。岩体的锆石εHf(t)为-4.5^+1.78,平均为-0.87,表明其岩浆源区为地壳物质的熔融岩浆与幔源岩浆的混合,且以地壳熔融成份为主;Hf同位素二阶段模式年龄(t DM2)为1479~1084Ma,表明其壳源源区物质可能形成于中晚元古代(1.4~1.0Ga)。 展开更多
关键词 花岗岩 锆石U-PB年龄 lu-hf同位素 燕山期 山阳-柞水
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Lu-Hf年代学研究——以大别榴辉岩为例 被引量：24
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作者 袁洪林 高山 +4 位作者 罗彦 宗春蕾 戴梦宁 柳小明 第五春荣 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期233-239,共7页
本文利用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)进行了同位素稀释法Lu-Hf年代学研究,建立了全岩Lu、Hf的分离条件。分离后Lu溶液中^(176)Lu/^(176)Yb大于30,分离后Hf溶液中Lu和Yb对Hf的干扰(^(176)Lu/^(176)Hf和^(176)Yb/^(176)Hf分... 本文利用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)进行了同位素稀释法Lu-Hf年代学研究,建立了全岩Lu、Hf的分离条件。分离后Lu溶液中^(176)Lu/^(176)Yb大于30,分离后Hf溶液中Lu和Yb对Hf的干扰(^(176)Lu/^(176)Hf和^(176)Yb/^(176)Hf分别小于2×10^(-6)和2×10^(-4))采用指数法则进行校正。建立了MC-ICP-MS进行Lu、Hf同位素高精度准确测试的校正方法。天然样品中Hf同住素^(176)Hf/^(177)Hf的内部测试精度优于0.0015%,外部精密度优于0.0010%。应用本文建立的方法获得大别双河榴辉岩石榴子石-全岩Lu-Hf等时线年龄为254±16Ma(2σ)。年龄误差稍大与该样品石榴子石中较低的Lu含量(1.1μg/g)和石榴子石-全岩的未充分分开的^(176)Lu/^(177)Hf比值(分别为0.05和0.01)有关。 展开更多
关键词 lu-hf年代学 榴辉岩 MC-ICP-MS
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云开地区变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄、Lu-Hf同位素特征及其地质意义 被引量：16
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作者 韩坤英 许可娟 +4 位作者 高林志 丁孝忠 任留东 刘燕学 庞健峰 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2939-2956,共18页
华夏陆块西南部云开地块变质杂岩主要由天堂山岩群和云开群以及古生代花岗质岩石组成。天堂山岩群主要由片麻岩、变粒岩、石英岩等岩石组成,变质程度较深;云开群主要由片岩、板岩、千枚岩、变质砂岩等岩石组成。应用LA-ICP-MS U-Pb微区... 华夏陆块西南部云开地块变质杂岩主要由天堂山岩群和云开群以及古生代花岗质岩石组成。天堂山岩群主要由片麻岩、变粒岩、石英岩等岩石组成,变质程度较深;云开群主要由片岩、板岩、千枚岩、变质砂岩等岩石组成。应用LA-ICP-MS U-Pb微区定年和Lu-Hf同位素分析以及全岩地球化学分析方法,本文对天堂山岩群和云开群变质沉积岩进行了研究。在阴极发光图像中,变质沉积岩的锆石显示岩浆震荡环带,但普遍遭受重结晶改造及存在变质增生边。由于变质增生边普遍较窄,U-Pb定年和Hf同位素分析几乎都在具岩浆环带和重结晶结构的成分域上完成的。具岩浆环带和重结晶结构的成分域的Th/U比值普遍大于0.1。年龄变化从>3000~500Ma,但主要集中在600~1200Ma之间,主峰值为960Ma左右。碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值在-25.6~15.4之间,两阶段Hf模式年龄在972~4496Ma之间。全岩地球化学分析显示LREE富集,HREE亏损,具有较明显的负Eu异常(δEu=0.55~0.71),天堂山岩群与云开群REE配分模式一致,反映源区物质相似,主要来源于花岗质地壳物质。结合前人研究成果,可得出如下结论:天堂山岩群与云开群形成时代没有明显差别,虽然它们在变质变形方面存在较明显区别;天堂山岩群和云开群沉积时代为古生代早期-新元古代;格林威尔期岩浆岩为主要物源区,新元古代时期华夏陆块处于格林威尔造山带内与之相邻;华夏陆块存在太古宙古老陆壳。 展开更多
关键词 云开地区 碎屑锆石 年龄 lu-hf同位素 天堂山岩群 云开群
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