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太古宙约占地球已有演化历史的三分之一强,这一时期涉及到大陆地壳起源、陆壳的巨量生长和稳定以及板块构造作用的启动、建立等诸多最根本的全球性重大地质事件。太古宙岩石在华北克拉通南部的涑水、登封、太华、霍邱和五河等杂岩中广泛出露,这为解析上述重大科学问题提供难得的素材。近十年来,在华北克拉通南部古生代-中生代火山岩或早前寒武纪变沉积岩中陆续发现冥古宙-古太古代的捕获/碎屑锆石,暗示南部地块依然尚存地球形成最初期的陆壳物质。根据华北克拉通南部太古宙岩石年龄统计结果显示有2850~2700Ma和2580~2480Ma两个突出年龄区间,对应的峰值年龄分别为~2.76Ga和~2.52Ga。其中~2.76Ga的岩石主要出露于南部的鲁山、霍邱、五河和中条山地区。此外,在华北克拉通诸多地区,诸如怀安、阜平、五台、中条等地区的花岗质片麻岩和变质沉积岩中也均发现年龄为~2.76Ga的碎屑锆石或者继承锆石,暗示华北克拉通2.85~2.70Ga岩石的分布似乎比现今出露范围更为广泛。与整个华北克拉通类似,2.58~2.48Ga岩石亦在克拉通南部广泛分布,尤其是嵩箕地区的登封杂岩几乎全部是由新太古代晚期的岩石组成。~2.52Ga是华北克拉通南部,乃至整个克拉通太古宙地壳演化最突出、最重要的岩浆-构造事件,明显有别于全球其它诸多典型克拉通。已有的同位素资料研究表明华北克拉通南部,乃至整个克拉通在太古宙经历了两期明显的地壳生长事件:一期发生在2.85~2.70Ga左右,以形成于此时期的涑水杂岩中花岗质岩石和鲁山太华片麻岩系中深成侵入岩和斜长角闪岩为代表;另一期发生在2.58~2.48Ga,以登封杂岩、涑水杂岩以及小秦岭地区太华杂岩中~2.52Ga各类花岗质岩石和变基性岩为代表。华北克拉通正是经过这两期陆壳巨量生长事件之后完成初始的克拉通化。我们在登封杂岩中识别出形成于俯冲汇聚环境的TTG质片麻岩、类似于赞岐岩的变闪长岩和具有N-MORB地球化学特征的变基性火山岩,提出其构成"新太古代构造混杂岩",标志着新太古代末期具有现代体制的板块构造在华北克拉通南部已经开始启动。最近,在登封杂岩中识别出的新太古代双变质带也支持上述观点。 相似文献
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冀北滦平地区中生代火山岩地层锆石U-Pb测年及启示 总被引：26，自引：0，他引：26
在冀北—辽西地区, 冀北的滦平地区是中生代地层最为齐全, 也是唯一的晚中生代沉积作用基本连续的地区.许多研究者认为该地区的土城子组与张家口之间存在着J3—K1界线和中生代的构造转换界面.该地区分布的主要中生代地层自下而上依次为髫髻山组、土城子组、张家口组、大北沟组、大店子组和西瓜园组.通过LAICPMS方法的锆石UPb测年, 获得了该地区中生代火山岩地层的年代格架, 即髫髻山组的顶界年龄为(162.8±3.2)Ma, 土城子组形成的主体年代范围是(142.6±1.3)~(136.4±1.9)Ma, 张家口组形成的年代范围是(135.7±1.8)~(135.2±2.3)Ma, 大店子组顶部安山岩的年龄是(131.4±3.7)~(130.2±3.0)Ma.锆石的稀土元素分析表明: 土城子组中锆石的稀土元素特征与张家口组中锆石的特征一致, 而与髫髻山组中的锆石有较大的区别.综合以上分析数据及野外地质特征可以得出以下结论: (1)该地区的土城子组与髫髻山组之间不仅时间间隔较长, 而且二者中火山岩的源区也有较大的区别; 土城子组与张家口组之间不仅时间上基本连续, 而且二者中火山岩的源区也有明显的一致性.这就表明了滦平地区的土城子组与张家口组是同一地质背景下的产物, 即该地区二者之间应不存在J3—K1界面和构造转换界面.(2)滦平地区大店子组顶部火山岩在年代上与辽西北票—义县地区的义县组底部、辽西凌源地区的张家口组顶部基本相当. 相似文献
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Determination of trace and rare-earth elements in Chinese soil and clay reference materials by ICP-MS 总被引：2，自引：0，他引：2
Inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS) has become a powerful tool for providing reliable analytical results in many laboratories around the word. In this study, the mixture of HF and HNO3 acids in high-temperature and high-pressure closed-vessel digestion technique were used to decompose some Chinese reference materials, and thirty seven elements were determined by ICP-MS. Most of the results for Chinese soil reference materials were found to be in reasonable agreement with the reference values, except Cs, Ta, Li, Ge, Zn, Nd, Tb and Ta whose values need to be revised. Their precisions were typically lower than 5% RSD. However, the Precisions of Chinese clay reference materials, especially for GBW03102 and GBW03102a, were significantly different with reference values, probably reflecting the existence of a coarser-grained fraction(70 μm) in samples, and the formation of fluorides in Al-rich samples during sample decomposition by using the mixture of HF and HNO3 acids. Moreover, thirty-seven trace elements covering the mass range from Li to U in four Chinese clay reference materials were firstly provided with good precision and accuracy in this study. 相似文献
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甘肃敦煌水峡口地区前寒武纪岩石的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义 总被引：11，自引：9，他引：2
敦煌杂岩位于塔里木克拉通的东部,探寻和研究其中的早前寒武纪地质体对于探讨敦煌地块早前寒武纪地壳的形成和演化及其构造归属等问题具有重要的意义.甘肃敦煌水峡口地区的敦煌杂岩主要由英云闪长质片麻岩、花岗闪长质片麻岩以及表壳岩石组成.利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法测得水峡口英云闪长片麻岩和花岗片麻岩原岩的形成年龄分别为2561±16Ma和2510±22Ma,确证了在敦煌杂岩中存在太古宙岩石.此外,还获得斜长角闪岩的变质年龄为1806±14Ma,推测其原岩岩浆可能来自古老岩石圈地幔的部分熔融.根据已有的资料提出在古元古代晚期(1.80 ～ 1.85Ga)敦煌杂岩经历了一期较广泛的变质作用.锆石Hf同位素显示～2.5Ga的岩石年龄在敦煌地块代表新太古代晚期重要地壳生长时期,而～1.8Ga的构造-热事件则是以古老地壳物质循环再造为主.这些资料显示敦煌地块和华北克拉通在早前寒武纪经历了类似的地壳形成和演化过程,且共同记录了全球性的Columbia碰撞造山事件信息. 相似文献
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豫西宜阳地区TTG质片麻岩锆石U-Pb定年和Hf同位素地质学 总被引：13，自引：19，他引：13
本文报道对华北地块南缘、豫西宜阳穆册TTG质片麻岩的地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素研究。宜阳穆册TTG质片麻岩SiO_2含量为59～73%,Al_2O_3>15%、CaO、MgO、Al_2O_3、TiO_2、Na_2O/K_2O与SiO_2的含量呈负相关,表明在岩浆演化中有镁铁矿物和斜长石的分离,岩浆成分随着分异而富钾。P_2O_5与SiO_2含量呈正相关,反映出磷灰石的分离。轻重稀土分异明显((La/Yb)_N=9～23);重稀土相对于轻稀土轻度分异;无明显的Eu异常(Eu*=0.95～1.07)。岩石富Rb、Sr、Ba、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素。低Y(13.25～25.27μg/g)和Yb(1.27～1.98μg/g);高Sr(507.14～606.85μg/g)及Sr/Y(34.15～39.97),上述地球化学特征一致表明,研究区片麻岩为一套高铝的TTG质岩石。这套片麻岩可能是在角闪岩相条件下部分熔融的产物。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得TTG质片麻岩的年龄为2.3Ga。片麻岩中的锆石大部分具负ε_(Hf)(t)值(最高达-4.95),揭示其源区可能主要为古老陆壳物质;部分锆石的ε_(Hf)(t)为正值,说明在其形成过程中有一定比例的亏损地幔物质的加入。宜阳TTG质片麻岩的Hf同位素数据表明,其两阶段模式年龄主要2.57～3.01Ga之间,平均值为2.82Ga,所以说穆册灰色片麻的源区可能存在年龄为2.8Ga左右(或更老)的地壳物质,说明代表该区基底的太华杂岩形成时代可能为2.8Ga(或更老)。虽然华北地块陆壳最主要的增生时代被认为发生在2500Ma,但宜阳TTG质片麻岩的研究结果和其他研究者的研究成果都说明华北地块大陆地壳在古元古代早期仍然存在相当规模的陆壳增生。 相似文献
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ICP-MS测定地质样品中37个元素的准确度和长期稳定性分析 总被引：8，自引：10，他引：8
对Elan6100DRC型ICP-MS近五年来所测得的国际地质标样BHVO-1(玄武岩)和AGV-1(安山岩)中的37个元素的测定值以及仪器灵敏度的长期漂移情况进行了统计分析(共计146次)。结果表明,几年来ICP-MS所测数据的长期稳定性和准确度都较好,除个别元素Li(BHVO-1)、Be(BHVO-1))、Cr(AGV-1)、Cs(BHVO-1)和Pb(BHVO-1)的相对误差(与参考值比较)接近或略大于10%外,绝大多数元素的相对误差和相对标准偏差(RSD,测定值之间,n=146)都在5%以内;仪器灵敏度并不是随着时间一直往下漂,有的是往上漂的,也有上下漂的,即使是在同一时间内,有的元素灵敏度往上漂,而有的往下漂。常用的内标法无法较好校正这种漂移,而需要采用内外标相结合的校正方法。不同批次,210个各种地质样品中Rb、Sr、Zr和Nb的XRF和ICP-MS分析结果对比情况表明,绝大多数样品中Rb、Sr、Zr和Nb的ICP-MS和XRF的测定值的相对误差小于10%。以上的分析结果表明,我们实验室所建立的以密闭高温高压消解技术为样品前处理方法,以模拟地壳样品中元素天然丰度比的基体匹配校正标准溶液为外标和以Rh为内标结合外标校正的ICP-MS多元素分析方法具有非常好的准确度和长期稳定性。 相似文献
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华北克拉通西部贺兰山地区基底岩石以古元古代孔兹岩系和S型花岗岩为主,该区的S型花岗岩是探索华北克拉通西部陆块孔兹岩带地质演化的关键研究对象之一。本文主要以贺兰山北部的片麻状含石榴黑云母花岗岩和似斑状石榴黑云母花岗岩为研究对象,通过详细的岩石学、锆石U-Pb年代学、Hf同位素以及全岩地球化学等方法来讨论其岩石成因和地质意义。结果表明,片麻状含石榴黑云母花岗岩和似斑状石榴黑云母花岗岩侵位年龄分别为～2. 0Ga和～1. 97Ga,属于古元古代时期不同阶段岩浆作用的产物。片麻状含石榴黑云母花岗岩具有较低SiO_2(60. 88%～65. 42%),高Al_2O_3(16. 84%～19. 35%)、Fe_2O_3~T(5. 94%～6. 14%)、K_2O (3. 25%～5. 10%)、A/CNK (1. 75～2. 34)和Mg#(47～51),低Na_2O (1. 14%～2. 45%),以及较高的稀土元素含量(∑REE=262×10-6～290×10-6)和明显的Eu负异常(δEu=0. 30～0. 55)。似斑状石榴黑云母花岗岩具有高SiO_2(71. 93%～74. 98%)、K_2O (4. 58%～6. 98%)、Al_2O_3(13. 25%～14. 79%)和Na_2O (3. 13%～3. 94%),低Fe2OT3(0. 69%～1. 39%),A/CNK值为1. 08～1. 14,且具有相对较低的Mg#值(17～43)和稀土元素总量(∑REE=35. 3×10-6～127×10-6),Eu负异常和正异常(δEu=0. 07～3. 58),二者均属于过铝质S型花岗岩。贺兰山两期花岗岩明显富集大离子亲石元素(如Rb、U等),亏损高场强元素(如Nb、Ta等)。早期片麻状含榴黑云母花岗岩和晚期似斑状石榴黑云母花岗岩的εHf(t)值分别为-1. 1～+2. 6和-2. 1～+3. 8,对应的两阶段Hf同位素模式年龄(tDM2)分别为2. 45～2. 68Ga和2. 36～2. 73Ga,远大于其锆石的结晶年龄。此外,贺兰山花岗岩具有相对高的Al_2O_3/TiO_2和低的CaO/Na_2O、Rb/Sr、Rb/Ba比值,表明其原岩可能主要以变沉积岩为主。上述结果表明贺兰山地区古元古代S型花岗岩的岩浆起源于古老地壳变沉积岩物质,可能有少量新生地壳物质的加入。综合区域地质资料,本文研究认为贺兰山地区在古元古代晚期为活动大陆边缘的构造环境,片麻状含石榴黑云母花岗岩和似斑状石榴黑云母花岗岩分别形成于阴山地块和鄂尔多斯地块碰撞前和同碰撞的构造背景,表明这两个微陆块的碰撞时间可能要稍早于1. 95 Ga。 相似文献
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北秦岭西段冥古宙锆石(4.1～3.9Ga)年代学新进展 总被引：15，自引：13，他引：2
2007年王洪亮等报道在北秦岭西段火山岩中获得一粒年龄为4079±5Ma的冥古宙捕虏锆石。之后,对这一发现开展了深入的调查研究,我们除利用SHIMP技术方法对原4079Ma的锆石进行验证外,新获得了两粒~(207)Pb/~(206)Pb年龄为4007±29Ma和3908±45Ma捕获的变质成因锆石,表明早在4.0Ga已经有变质作用的发生,这或许说明在冥古宙时期地球已经具有相当规模和厚度的地壳。同时开展的岩石学研究表明,蕴含古老锆石的母岩属于火山碎屑熔岩类而不是火山熔岩。 相似文献
9.
Hong-Lin Yuan Shan Gao Meng-Ning Dai Chun-Lei Zong Detlef Günther Gisela Helene Fontaine Xiao-Ming Liu ChunRong Diwu 《Chemical Geology》2008,247(1-2):100-118
We describe an in situ method for simultaneous measurement of U–Pb–Hf isotopes and trace element compositions of zircons using a quadrupole and multiple-collector inductively-coupled-plasma mass spectrometer (Q-ICP-MS and MC-ICP-MS, respectively) connected to a single excimer laser-ablation system. A laser-generated zircon aerosol was split behind the ablation cell into two transport tubes via a Y-shaped connector and simultaneously introduced into the two mass spectrometers. Hafnium isotopes were measured on the MC-ICP-MS instrument, while U–Pb ages and trace element compositions were determined using the Q-ICP-MS. The precision and accuracy of this method was evaluated using six well-known and widely used zircon standards (91500, Temora-2, GJ-1, Mud Tank, BR266 and Monastery). Analyses were carried out using spot sizes of 32, 44 and 60 μm. For the 44 and 60 μm spot, the resulting U–Pb ages, Hf isotopic and rare earth element (REE) compositions of these six zircons agree with recommended/reported values within 2σ error. The difference in relative standard deviations (RSD) of 206Pb/238U ages between split-flow measurements and those obtained separately on the Q-ICP-MS is within ～ 20% for 91500, Temora-2 and GJ-1, and ～ 60% for Mud Tank (due to its lower U and Pb concentrations). Our method provides a precise approach for determining the U–Pb age and the Hf isotopic and trace element compositions of zircon within a single ablation event. This is in particular important for analysis of zircons that are small or contain complicated zoning patterns. Finally, the REE composition of zircon BR266 is more homogeneous than other zircons and could be a suitable standard by which to benchmark new standards for microprobe analyses of zircons. 相似文献
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The Qinling Complex of central China is thought to be the oldest rock unit and the inner core of the North Qinling Orogenic Belt （NQOB）. Therefore, the Qinling Complex is the key to understanding the pre- Paleozoic evolution of the NQOB. The complex, which consists of metagraywackes and marbles, un- derwent regional amphibolite-facies metamorphism. In this study, we constrained the formation age of the Qinling Complex to the period between the late Mesoproterozoic and the early Neoproterozoic （ca. 1062-962 Ma）, rather than the Paleoproterozoic as previously thought. The LA-ICP-MS data show two major metamorphic ages （ca. 499 and ca. 420-400 Ma） for the Qinling Complex. The former age is consistent with the peak metamorphic age of the high- and ultra-high pressure （HP-UHP） rocks in the Qinling Complex, indicating that both the HP-UHP rocks and their country rocks experienced intensive regional metamorphism during the Ordovician. The latter age may constrain the time of partial melting in the NQOB between the late Silurian and early Devonian. The Qinling Complex is mostly affiliated with subduction-accretion processes along an active continental margin, and should contain detritus deposited in a forearc basin. 相似文献