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   

北大巴山早古生代辉绿岩地球化学特征及其地质意义     

张方毅  赖绍聪  秦江锋  朱韧之  杨航  朱毓 《岩石矿物学杂志》2020,39(1):35-46

对南秦岭北大巴山地区广泛分布的一套基性岩墙群中的辉绿岩进行采样,并进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学分析。结果显示,岩石形成年龄为435~433 Ma,为早志留世晚期岩浆活动产物。这些辉绿岩具低硅、高碱、高钛的碱性岩特征。岩石微量及稀土元素具板内玄武岩特征,轻稀土元素相对富集,轻重稀土元素分异明显,富集不相容元素Ba、Nb、Ta,而K、Y、Yb相对亏损;K及Rb的负异常表明岩石源区残留角闪石或金云母,部分熔融模拟结果显示岩石起源于尖晶石角闪石岩高程度部分熔融。综合地球化学特征及前人研究结果,认为北大巴山地区在早古生代处于大规模伸展裂陷背景下,岩石圈的拉张诱发了低熔点的交代岩石圈地幔熔融,进而形成了这条碱性岩浆带。  相似文献   

榍石LA-ICP-MS U-Pb定年中元素分馏的影响及校正研究     

靳梦琪  李艳广  王鹏  汪双双  黎卫亮 《岩矿测试》2020,39(2):274-284

同位素地质年代学是探索地质体时空演化及地球动力学等问题的基础学科,应用最为广泛的当属含铀副矿物的U-Pb定年技术。榍石具有相对较低的U-Pb体系封闭温度,并广泛发育于岩浆岩、各类变质岩、热液成因岩石以及少量沉积岩中,是一种理想的中高温地质事件定年矿物。利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定榍石U-Pb年龄时,不可避免地要解决高普通铅以及元素分馏效应对测试的影响。本文对榍石LA-ICP-MS实验过程中的元素分馏行为进行研究,采用相同基体的标准样品与未知样品对比,发现了榍石不同颗粒之间元素分馏行为不一致的现象;同时采用不同的元素分馏校正方法,分别应用于锆石、独居石和榍石进行对比研究,认为分馏行为一致的副矿物定年可以采用"指数法"和"均值法"对数据进行校正,但是对于榍石这种分馏行为不一致的副矿物,定年时只有采用"截距法"对数据进行校正才可以获得正确的年龄。进而将此结论应用于秦岭造山带老牛山地区岩浆成因榍石样品,得到的结果与锆石年龄一致,表明"截距法"可以避免分馏行为不一致导致的校正不准确的问题。本研究成果为榍石LA-ICP-MS U-Pb定年方法的完善提供了一种思路。  相似文献   

滇西北剑川盆地新近系地层时代的新认识及构造意义     

王书兵  蒋复初  田国强  傅建利  李朝柱 《第四纪研究》2020,(1):28-39

地处板块接触地带的滇西北剑川地区是研究新构造运动的重要场所。剑川盆地保留有较为完整的新生代地层,在1:250000地质图上,新生界自下而上为古新统勐野井组、始新统宝相寺组、渐新统金丝厂组、中新统双河组和上新统剑川组;其中双河组为一套含可采煤层的砂泥岩夹泥灰岩沉积,剑川组为一套火山-沉积岩组。近期的研究揭示双河组和剑川组均属始新世,但发表的年龄相互包含,并没有清楚的把两者分开。本文采用Ar-Ar和锆石U-Pb方法测试了双河组和剑川组顶、底凝灰岩的年龄,辅以岩体、岩脉的年龄,重新厘定了两个组的顶、底年龄。剑川组顶部凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为34 Ma±;底部凝灰岩黑云母Ar-Ar坪年龄为36 Ma±,与底部侵入岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄一致;中上部侵入岩脉的黑云母Ar-Ar坪年龄在34~36 Ma之间。同时,老君山岩体、玉召块岩体和沙帽山岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄在34~35 Ma之间。剑川火山-沉积岩组的年龄集中在34~36 Ma之间,属始新世晚期。剑川双河煤矿矿部至三家村及五家村一带,双河组之下新发现一套凝灰岩,其黑云母Ar-Ar坪年龄和锆石SHRIMP U-Pb年龄均为37 Ma±,表明双河组的起始年代不超过37 Ma;双河组形成于36~37 Ma之间,也属始新世晚期。新的结果表明剑川盆地始新统地层应包括宝相寺组、金丝厂组、双河组和剑川组,缺失渐新统沉积。结合其他盆地的年龄数据,表明剑川乃至整个云南地区在渐新世期间为褶皱隆起期。  相似文献   

古太平洋板块俯冲-增生时限：饶河增生杂岩的地球化学和年代学制约   总被引：1，自引：1，他引：0  

韩伟  周建波 《岩石学报》2020,36(3):703-725

饶河杂岩作为那丹哈达增生杂岩的主体,是古太平洋板块西向俯冲的直接证据。饶河增生杂岩组成与增生过程的研究对限定古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲与增生过程具有重要的指示意义。本文在野外地质调查和饶河大岱地区大比例尺填图基础上,明确了饶河杂岩主要由枕状玄武岩、辉长岩以及大洋板块沉积地层(OPS)组成,这些岩石均呈构造透镜体状分布在海沟沉积物中,并被中生代花岗质岩脉所穿切,因此为限定饶河增生杂岩的组成、增生和就位时代提供了关键制约。地球化学数据表明玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学属性。LA-ICPMS锆石测试结果表明该地区玄武岩和辉长岩的形成时代分别为166±2Ma和214±5Ma,限定了饶河杂岩中镁铁质-超镁铁质岩石的形成时代为晚三叠世至中侏罗世。结合该区粉砂质泥岩和砂岩的沉积时代下限分别为167±3Ma和133±4Ma,表明饶河杂岩的增生时代为167～133Ma,此外样品的碎屑年龄信息表明基质的物源为邻近的佳木斯地块和中亚造山带东段,其中前寒武的碎屑年龄在中国东北的多个陆块均有出现,可能源于早前存在的前寒武纪基底。本文测得侵入饶河杂岩的2个二长花岗岩形成年龄分别为126±1Ma和105±2Ma,表明饶河杂岩中的花岗岩脉主要形成于两个阶段,其中较老的花岗岩侵入体进一步限定了饶河杂岩的最终就位时代为133Ma至126Ma,表明古太平洋板块在中侏罗世至早白垩世存在西向俯冲-增生作用,为古太平洋板块的构造演化提供了重要的制约。  相似文献   

内蒙古别鲁乌图铜多金属矿床锆石U-Pb年龄和S、Pb同位素特征及其地质意义     

郭硕  何鹏  刘洋  滕飞  胡晓佳  王文龙  杨泽黎 《现代地质》2020,(1):40-50

为了明确内蒙古别鲁乌图铜多金属矿床的成矿年龄与矿床成因,对该矿床中与成矿关系密切的流纹岩进行了锆石U-Pb年龄以及主要金属硫化物的S、Pb同位素测试。其中流纹岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄为(271.7±1.6)Ma(MSWD=1.02),显示成矿作用发生于二叠纪。金属硫化物的S同位素分析结果显示δ34SV-CDT值分布在-0.6‰~1.0‰之间,平均为0.49‰,变化范围较窄,显示S的来源单一;Pb同位素组成比较集中,206Pb/204Pb为18.207~18.674,207Pb/204Pb为15.620~15.699,208Pb/204Pb为38.144~38.790,具有壳幔混源的特征。S、Pb同位素特征均指示成矿物质主要来源于岩浆热液。结合区域地质、矿床地质、空间分带等特征以及S、Pb同位素组成可知,别鲁乌图铜多金属矿床为VHMS型矿床,形成于二叠纪陆缘弧裂谷中。  相似文献