High-P granulites of the Songshugou area (Qinling Orogen,east-central China): Petrography,phase relations,and U/Pb zircon geochronology     

Thomas Bader  Lifei Zhang  Xiaowei Li  Bin Xia  Leander Franz  Christian de Capitani  Qingyun Li 《Journal of Metamorphic Geology》2020,38(4):421-450

High-pressure (HP) granulites provide telling records of mineral reactions at upper mantle to lower crustal levels and key information on the fate of material in subduction systems. The latter especially applies when they abut eclogite and mantle dunite because such rock associations are crucial for understanding the incompletely known processes at the interface of converging plates. A continental arc, active c. 520–395 Ma ago, formed an enigmatic example of such a rock association in the Songshugou area, Qinling Orogen. To unravel the juxtaposition of the distinct rocks, this study combines petrography, phase equilibria modelling, conventional thermobarometry, and zircon U–Th–Pb–Ti–REE analysis. Two mafic HP granulites, which contain the mineral assemblages garnet–clinopyroxene–plagioclase–rutile–mesoperthite–quartz and garnet–clinopyroxene–plagioclase–rutile, experienced peak metamorphic conditions of ≤1.4 GPa, 860°C and ~1.3 GPa, ≥910°C, respectively. During decompression and cooling, at 489 ± 4 Ma, amphibole lamellae unmixed from a clinopyroxene solid solution and orthopyroxene in part replaced garnet. A felsic HP granulite shows equilibration of garnet, perthite, antiperthite, kyanite, quartz, and rutile at 810–860°C, ~1.2 GPa, sillimanite growth during decompression, and upper amphibolite facies cooling at 510 ± 4 Ma. Though the thermobarometric data are just within the methodological errors, the U/Pb zircon ages imply the HP granulites did not evolve coherently. The HP granulites either represent foundered lower arc crust or originated from subduction erosion because their geochemistry is indistinguishable from that of the hanging-wall plate. Published and new pressure–temperature–time–deformation paths converge at ~710°C, ~0.9 GPa, and ≲470 Ma, implying exhumation tectonics juxtaposed the HP granulites with a mélange of eclogite and mantle dunite at lower crustal levels. This study highlights that lower arc crust can comprise material of diverse evolution.  相似文献   

吉林延边红太平铜多金属矿床脉型矿化的成矿时代与构造背景     

侯鹤楠  任云生  陆思宇  郝宇杰  杨群 《岩石学报》2020,36(3):820-836

吉林延边红太平铜多金属矿床位于兴蒙造山带东段,区内发育产于晚古生代火山沉积岩系中的层状铜多金属矿体和受岩体及构造控制的脉状铅锌矿体。为了确定脉型铅锌矿化的成矿时代与构造背景,本文对与脉状铅锌矿体相关的英安岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石地球化学研究,并对脉状铅锌矿体中金属硫化物开展了Rb-Sr同位素定年。结果表明,英安岩中28个锆石测点的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为204.1±2.0Ma(MSWD=0.24),脉状铅锌矿石中4件金属硫化物的Rb-Sr等时线年龄为206.8±9.0Ma(MSWD=2.0),二者在误差范围内基本一致,表明红太平矿床脉型铅锌矿化的成矿时代为晚三叠世末期。英安岩的稀土元素配分模式呈明显的轻稀土元素(LREEs)富集,轻重稀土分馏明显[(La/Yb)N=7.59～8.28],存在弱的Eu异常(δEu=0.65～0.68);微量元素以富集大离子亲石元素(LILEs:Rb、Ba和K)和不相容元素(U、Th),亏损高场强元素(HFSEs:Nb、Ta、P和Ti)为特征,表明原始岩浆应为壳-幔混源;脉状铅锌矿体中4件金属硫化物初始Sr同位素比值(87Sr/86Sr)i为0.705954～0.707101(均值0.706390),表明脉型铅锌矿化与壳-幔混源的岩浆作用密切相关。根据Rb-(Yb+Ta)及La/Yb-Th/Yb图解判别结果,结合区域构造演化分析,认为红太平矿区英安岩及相关的脉型铅锌矿化形成于活动大陆边缘的构造环境,与晚三叠世-早侏罗世(T_3-J_1)古太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用密切相关。  相似文献   

西准噶尔红山地区晚古生代赞岐岩锆石U Pb年代学、地球化学特征及其地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

马飞宙  陈宣华  徐盛林  马芬  韩乐乐  丁伟翠  王叶 《地质学报》2020,94(5):1462-1481

中亚造山带西部西准噶尔地区红山花岗岩体内部发育多期似岩墙状安山质暗色条带,LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年和岩石化学与同位素分析表明,它们具有不同的形成年龄、相同的源区和相似的形成过程。其中,具有不规则状或环状形态的暗色条带,其锆石U-Pb年龄为319.1±2.9 Ma和313.3±2.4 Ma,远大于红山岩体花岗岩锆石结晶年龄(305～301Ma),可能是红山岩体侵位过程中所捕掳的围岩;具有线性展布特征的安山质暗色条带,其锆石U-Pb年龄为295±2Ma,形成于红山岩体侵位之后,构成伸展岩墙群。红山岩体中的安山质暗色条带和线状岩墙群具有相似的岩石化学组成,富SiO_2(56.48%～63.09%)、MgO(3.56%～6.31%),具有高的Mg#值(51.74～62.40)及Na_2O/K_2O值(1.34～3.43);球粒陨石标准化稀土元素(REE)配分模式呈明显的右倾型,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE)Rb、K、Ba、U、Sr,亏损高场强元素(HFSE)Th、Nb、Ce、P和重稀土元素,具较弱的负铕异常;其同位素组成特征为(~(87 )Sr/~(86 )Sr)i=0.703295～0.703620,(~(143) Nd/~(144) Nd)i=0.512612～0.512618,εNd(t)=6.91～7.62,(~(206) Pb/~(204) Pb)t为17.6883～17.9876,(~(207) Pb/~(204) Pb)t为15.5313～15.5686,(~(208)Pb/~(204)Pb)t为37.4460～38.0581。它们具有与赞岐岩类似的地球化学特征,总体表现出与弧岩浆作用相关的地球化学特征,可能具有共同的物质来源,为准噶尔洋板片俯冲消减后同一地幔源区在不同阶段的产物。其中,形成于弧岩浆作用时期的赞岐岩(319～313 Ma),构成与岛弧花岗岩类伴生的环状似岩墙状安山质暗色条带;形成于后造山伸展岩浆作用晚期的赞岐岩(～295Ma),构成与达拉布特左行走滑作用相关的陆内伸展岩墙群。安山质暗色条带(岛弧火山作用)、红山岩体(后造山伸展)和线状岩墙群(陆内伸展)记录了西准噶尔红山地区洋陆转换的全过程。  相似文献   

冈底斯中段厅宫地区比马组碎屑锆石U-Pb年龄     

周鹏  荣峰  多吉卫色  李强  唐华  范源 《沉积与特提斯地质》2020,40(2):141-150

桑日群广泛分布于冈底斯火山岩浆弧的中东段，是新特提斯洋俯冲作用的代表性记录。本文对冈底斯中段厅宫地区桑日群比马组开展了碎屑锆石U-Pb同位素测年和地球化学特征研究，结果表明：比马组所含的碎屑锆石具有85.7~143.5Ma、160.2~191.2Ma、334.4~364.1Ma和904Ma四个年龄段，其中最年轻的碎屑锆石年龄为85.7±1.9Ma，结合古生物资料，认为比马组形成于早—晚白垩世，其物源主要来自于拉萨地块，尤其是冈底斯岩基剥蚀源区；岩石地球化学特征显示，比马组沉积主要来源于长英质岩石，是上地壳源区物质经风化剥蚀后搬运沉积形成。  相似文献   

Northward cooling of the Kuncha nappe and downward heating of the Lesser Himalayan autochthon distributed to the south of Mt. Annapurna,western central Nepal     

Toru Nakajima  Harutaka Sakai  Hideki Iwano  Tohru Danhara  Takafumi Hirata 《Island Arc》2020,29(1)

We investigated the tectonothermal history of the Lesser Himalayan sediments (LHS), which are tectonically overlain by the Higher Himalayan Crystalline. Fission‐track dating and the track length measurement of detrital zircons obtained from the Kuncha nappe and the Lesser Himalayan autochthonous sediments in western central Nepal revealed northward cooling of the nappe and possible downward heating of the autochthon by the overlying hot nappe. Nine zircon fission‐track (ZFT) ages of the nappe showed northward‐younging linear distribution from 11.6 Ma in the front at Tamghas, 6 Ma in the central at Naudanda, and 1.6 Ma in the northernmost point at Tatopani. Thermochronological invert calculation of the ZFT length elucidated that the Kuncha nappe gradually cooled down (30 °C/Myr) at the front and rapidly cooled down (120 °C/Myr) at the root zone. In contrast, the ZFT age of the Chappani Formation, located just beneath the Kuncha nappe in the central part, demonstrated a totally reset age of 6.8 Ma, whereas the Virkot Formation, structurally far from the nappe, yielded a partially reset age of 457.3 Ma. This suggests that the LHS underwent downward heating, resulting in a thermal print on the upper part of the LHS; however, the thermal effect was not sufficient to anneal ZFT totally in the deeper part. Presently, the nappe cover is eroded and denuded from this area. Detrital zircons from the Chappani Formation in Tansen area to the south of the Bari Gad Fault did not show any evidence of annealing, suggesting that nappe never covered the LHS distributed to the south of the fault.  相似文献   

扬子板块西北缘早中泥盆世构造演化：来自略阳地区踏坡组岩石学、锆石年代学和微量元素组成的约束     

王训练  周洪瑞  王振涛  沈阳  于子栋  杨志华 《地质学报》2019,93(12):2997-3019

碧口地块北缘下中泥盆统踏坡组的物源长期被认为来自碧口地块新元古界基底——碧口岩群,但一直缺少碎屑锆石物源数据的支持。本文对略阳地区泥盆系踏坡组不同层位的3个碎屑岩样品开展了系统的岩石学、锆石岩相学及其U-Pb定年和微量元素组成研究。锆石晶体特征对比分析显示,研究样品存在两种类型的锆石:普遍发育变质增生边的碎屑锆石(剖面北段样品)和不发育变质增生边的典型岩浆成因的碎屑锆石(剖面南、中段样品)。前者显示2个年龄峰值(～2.5 Ga主峰、～2.0 Ga次峰),还形成了2473±24 Ma的上交点年龄和359±84 Ma的下交点年龄,而后者两个样品有着一致的年龄峰值(～2.0 Ga主峰、～2.5 Ga次峰和～1.39 Ga微小峰值)。3个样品的谐和年龄均大于1.3 Ga,并不能限定踏坡组的沉积时代,且均不支持其物源主要来自碧口岩群的传统认识。碎屑锆石地球化学判别图解指示它们的源岩主要为形成于造山带环境中的花岗岩类(花岗闪长岩和英云闪长岩)、基性岩和钾镁煌斑岩。基于样品中的岩屑类型,结合区域地质、古流向、锆石年龄对比和源岩判别,认为踏坡组的原始物源来自位于扬子板块北缘的太古宙—古元古代基底(鱼洞子杂岩和崆岭杂岩),并且鱼洞子杂岩在踏坡组沉积后期曾大面积出露/抬升。同时表明碧口地块可能至少在早中泥盆世就与扬子板块拼合在一起了。  相似文献   

大兴安岭北段索图罕地区碱长花岗岩成因及形成构造背景     

杨小鹏  王长兵  李文庆 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(5):1338-1349

本文对大兴安岭北段索图罕地区碱长花岗岩进行了系统的全岩地球化学、锆石U-Pb同位素年代学的研究，并探讨了其成因和构造意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明，花岗岩形成于早白垩世，年龄为（139.50±0.56）Ma。岩石地球化学结果显示，索图罕林场碱长花岗岩属于高钾钙碱性的A型花岗岩，岩石具有富硅和碱、贫CaO和MgO的特征，岩石稀土元素质量分数较高，相对富集轻稀土元素，具有明显的负Eu异常，富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素，亏损Nb、P、Ti等高场强元素，稀土元素配分图解具有右斜"V"字形的特征。索图罕林场碱长花岗岩为弱过铝质A型花岗岩，来源于地壳物质的部分熔融。样品微量元素构造判别图解落入后碰撞区域，代表伸展环境。结合区域地质特征，认为该碱长花岗岩的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展相关。  相似文献   

东天山觉罗塔格带东段早志留世中酸性侵入岩的年代学、地球化学及构造意义     

于介禄  于介江  杨万志  张元厚  郭秀玮 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(3):690-708

为了确定东天山觉罗塔格带东段玉海地区中酸性侵入岩的形成时代、源区性质及其构造属性，本文对该区中酸性侵入岩进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学以及Sr-Nd同位素分析。2个样品中的锆石在CL图像上具明显振荡环带，Th/U值为0.28~0.59，指示其岩浆成因。对岩浆锆石定年结果表明，它们主要形成于早志留世（433.2~431.2 Ma），代表了寄主岩石的形成时代。样品w（SiO₂）=57.88%~69.01%，w（Na₂O）=3.46%~5.07%，w（K₂O）=0.50%~1.65%，Na₂O/K₂O=4.26~6.79，Mg^#=45.1~52.3，A/CNK=0.89~1.00；稀土配分模式呈右倾型，LREE/HREE=5.55~11.47，（La/Yb）_N=4.18~13.54，δEu=0.82~1.25；在微量元素蛛网图上表现为大离子亲石元素（Ba、U、K、Sr等）相对富集和高场强元素（Th、Ti、Nb、Ta）相对亏损；全岩ε_Nd（t）值介于6.1~7.0之间。研究表明，早志留世中酸性侵入岩的岩浆源区主要为年轻地壳物质，结合火成岩的组合特征、岩浆作用性质以及区域构造演化历史，认为早志留世中酸性侵入岩形成于康古尔洋板片向北（吐-哈地块）俯冲的活动大陆边缘环境，从而将康古尔大洋板片北向俯冲的时限追溯至早志留世。  相似文献   

内蒙古东乌旗葛根敖包石英闪长岩岩体年代学、地球化学及其地质意义     

向安平  陈毓川  佘宏全  李光明  李应栩 《地质通报》2019,38(9):1469-1483

内蒙古东乌旗地区新近发现的葛根敖包铅锌矿,成矿与赋矿岩体石英闪长岩关系密切,对石英闪长岩进行系统的LAICP-MS锆石U-Pb定年及锆石Hf同位素分析,并对石英闪长岩进行主量、微量和稀土元素分析。锆石U-Pb定年结果显示,石英闪长岩2个样品的锆石U-Pb年龄分别为299±1Ma和301±1Ma,均为晚石炭世。岩石主量、微量及稀土元素分析显示,石英闪长岩具有典型的富硅、富碱特征,Na_2O/K_2O值为1.14～1.93,平均1.39,明显富钠高钾,属高钾钙碱性系列;铝饱和指数A/CNK值为0.79～0.95,为准铝质或铝不饱和花岗岩类;轻、重稀土元素分馏显著,球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现为明显的右倾,显示岩浆源区可能有石榴子石残留;并有微弱负Eu异常,δEu=0.80～0.91,δCe=0.89～0.96,均靠近1,指示源区无斜长石残留;同时具低Sr、高Yb特征;并指示高场强元素U、La、Nd、Zr相对富集,而Th、Nb、Sr、P、Ti相对亏损,且大离子亲石元素Rb、Ba、K相对富集,Nb/Ta值低,指示岩浆源区可能为幔源为主。锆石Hf同位素分析显示,εHf(t)值全部为正值,+10.8～+13.6(全部大于10,较高),TDM2介于440～629Ma之间,相对集中,明显大于其锆石U-Pb年龄,其年轻的TDM2年龄和较高的εHf(t)值表明,岩浆中有相当大的幔源物质的贡献。结合区域构造演化,认为葛根敖包石英闪长岩岩浆源区可能为亏损地幔物质部分熔融并在上升过程中受到少量壳源物质的混染,为活动陆缘弧环境的产物。  相似文献   

大兴安岭中部乌兰浩特地区林西组碎屑岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义     

张海华  张健  黄欣  邱亮  苏飞  郑月娟  张德军 《地质通报》2019,38(9):1484-1500

内蒙古乌兰浩特地区出露一套缺少化石、遭受接触变质作用的厚层碎屑岩。在该套地层采集碎屑锆石样品,进行碎屑锆石U-Pb测年研究。80个锆石分析点的年龄可分为3个主要年龄区间:242～294Ma,年龄加权平均值为263.6±3.3Ma(n=50,MSWD=4.9),峰值年龄为261Ma;301～381Ma,峰值年龄为348Ma;454～530Ma,峰值年龄为487Ma。另有7个锆石分析点的年龄分别为824Ma、836Ma、859Ma、867Ma、1279Ma、1556Ma、2447Ma。261Ma的峰值年龄限定了该地层的沉积下限,即属晚二叠世林西组。主量元素SiO2含量为67.81%,Al_2O_3为18.22%,MgO为1.44%,CaO为0.41%,Na_2O为1.54%,K_2O为3.90%,K_2O/Na_2O为1.15～10.21;A_(12)O_3/(CaO+Na_2O)为4.87～26.38;稀土元素总量介于162.39×10-6～223.46×10-6之间,平均值为200.88×10-6,负Eu异常,Ce为1.00～1.05,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。以上分析表明,林西组形成于活动大陆边缘构造背景。依据碎屑锆石年龄谱值信息,林西组沉积物源具多样性和复杂性,除东北各地块,同时存在华北板块和西伯利亚板块的物源信息,说明林西组沉积时期华北板块与西伯利亚板块可能已经开始俯冲碰撞过程。  相似文献