中國阿爾泰基底性質研究：鋯石Hf-O同位素證據(jù)
發(fā)布時間：2021-04-05 04:38
中國阿爾泰的基底屬性是中亞造山帶構造演化和成巖成礦研究的關鍵問題。本次研究對中國阿爾泰地區(qū)3例典型古生代花崗巖開展了精細的鋯石Hf-O同位素研究。結果顯示吉爾塔斯、大橋東和可可托海東花崗巖的鋯石普遍存在繼承晶核,晶核的U-Pb年齡介于886.1 Ma至1803.7 Ma,重結晶邊緣鋯石的U-Pb年齡介于392.1 Ma至451.9 Ma,晶核的的εHf（t）值介于-15.03至1.19,重結晶邊緣鋯石的εHf（t）值介于1.94至6.06,晶核的δ18O值介于10.87‰～14.78‰之間,重結晶邊緣的δ18O值介于6.49‰～9.09‰之間。晶核是原巖不完全熔融的產(chǎn)物,重結晶邊緣是后期巖漿作用的產(chǎn)物,因此,樣品鋯石核部和邊部不同的Hf-O同位素組成說明巖石成因于古老原巖在年輕的、基性的巖漿加熱下發(fā)生重熔,二者發(fā)生混合后固結成巖。因此,我們認為中國阿爾泰地區(qū)可能存在前寒武紀古老基底。
【文章來源】：礦物學報. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
a.中亞造山帶地質簡圖；b.中國阿爾泰地區(qū)地質簡圖
吉爾塔斯、大橋東和可可托海東花崗巖的鋯石呈短柱狀或長柱狀，粒徑約150～300μm，晶體顆粒呈米黃色。鋯石的CL照片中，震蕩環(huán)帶明顯，繼承核與重結晶鋯石邊界清晰（圖2）。鋯石的Th/U比值介于0.32至1.15，為典型巖漿成因鋯石。吉爾塔斯、大橋東和可可托海東花崗巖的鋯石U-Pb同位素數(shù)據(jù)列于表1。在吉爾塔斯花崗巖的6個測點中，01號、03號和05號測點的激光剝蝕位置在繼承晶上，U-Pb年齡介于673.5 Ma至1645.4 Ma之間；02號、04號和06號測點的激光剝蝕位置在后生鋯石邊緣上，U-Pb年齡介于425.1 Ma至435.8 Ma之間。在大橋東花崗巖的6個測點中，01號、03號和05號測點的激光剝蝕位置在繼承晶上，U-Pb年齡介于908.4 Ma至992.0 Ma之間；02號、04號和06號測點的激光剝蝕位置在后生鋯石邊緣上，U-Pb年齡介于440.2 Ma至451.9 Ma之間。在可可托海東花崗巖的6個測點中，01號、03號和05號測點的激光剝蝕位置在繼承晶上，U-Pb年齡介于886.1 Ma至1803.7 Ma之間；02號、04號和06號測點的激光剝蝕位置在后生鋯石邊緣上，U-Pb年齡介于392.1 Ma至415.3 Ma之間。
Wang等[22]利用全巖Nd同位素研究，認為阿爾泰晚古生代花崗巖形成于下地殼和地幔物質的混合。隨后，Cai等[16]對阿爾泰地區(qū)花崗巖開展了鋯石Hf同位素研究，并認為其成因于下地殼和新生地殼的熔融，形成于板片窗的構造環(huán)境中。最近，Zhang等[29]利用全巖主、微量，Sr-Nd-Hf同位素綜合研究，認為阿爾泰花崗巖起源于是地幔物質和大洋沉積物的熔融，并提出了沉積物旋回的觀點。吉爾塔斯、大橋東和可可托海東花崗巖的鋯石繼承晶具有典型的成熟陸殼的Hf-O同位素組成（圖3b），重結晶邊緣鋯石則是新生基性巖漿加入的直接證據(jù)。因此，對于上述巖漿源區(qū)的爭議，本次研究數(shù)據(jù)更為支持下地殼和新生地殼混合的觀點。在中國阿爾泰地區(qū)，早-中古生代形成的巖漿巖以I、S型過鋁質花崗巖為主[16,29,35]，在泥盆紀達到峰值，并伴有少量基性巖脈的侵入[27,36]。鋯石Hf同位素數(shù)據(jù)顯示，古生代花崗巖主要源自虧損地�；蛘咝律貧さ脑磪^(qū)，與中亞造山帶增生造山過程具有緊密的成因聯(lián)系，并反映了區(qū)域內(nèi)復雜的、長期的大陸生長（圖4）。本次研究樣品的成巖年齡處于區(qū)域內(nèi)花崗巖爆發(fā)期，具有很強的代表性，繼承晶核與重結晶邊緣Hf-O同位素存在顯著差異，說明該時期存在異常的殼-�；顒樱@很有可能與洋脊俯沖[33]的構造環(huán)境中地幔巖漿上涌相關。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Geochemical and geochronological studies of the Aketas granite from Fuyun County, Xinjiang: the implications of the petrogenesis and tectonic setting[J]. Xiaofeng Wei,Xin Zhang,Jiuhua Xu,Rufu Ding,Guorui Zhang,Yong Tang. Chinese Journal of Geochemistry. 2015(04)
[2]阿爾泰造山帶偉晶巖年代學及其地質意義[J]. 任寶琴,張輝,唐勇,呂正航. 礦物學報. 2011(03)
[3]Early Paleozoic ridge subduction in the Chinese Altai: Insight from the abrupt change in zircon Hf isotopic compositions[J]. SUN Min1, LONG XiaoPing1,2, CAI KeDa1, JIANG YingDe1, WANG BuYun1, YUAN Chao2, ZHAO GuoChun1, XIAO WenJiao3 & WU FuYuan3 1 Department of Earth Sciences, The University of Hong Kong, Pokfulam Road, Hong Kong, China; 2 Key Laboratory of Isotope Geochronology and Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China; 3 State Key Laboratory of Lithospheric Evolution, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2009(09)
[4]論阿爾泰3號偉晶巖脈的成因[J]. 鄒天人,張相宸,賈富義,王汝聰,曹惠志,吳柏青. 礦床地質. 1986(04)
本文編號：3119152
【文章來源】：礦物學報. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
a.中亞造山帶地質簡圖；b.中國阿爾泰地區(qū)地質簡圖
吉爾塔斯、大橋東和可可托海東花崗巖的鋯石呈短柱狀或長柱狀，粒徑約150～300μm，晶體顆粒呈米黃色。鋯石的CL照片中，震蕩環(huán)帶明顯，繼承核與重結晶鋯石邊界清晰（圖2）。鋯石的Th/U比值介于0.32至1.15，為典型巖漿成因鋯石。吉爾塔斯、大橋東和可可托海東花崗巖的鋯石U-Pb同位素數(shù)據(jù)列于表1。在吉爾塔斯花崗巖的6個測點中，01號、03號和05號測點的激光剝蝕位置在繼承晶上，U-Pb年齡介于673.5 Ma至1645.4 Ma之間；02號、04號和06號測點的激光剝蝕位置在后生鋯石邊緣上，U-Pb年齡介于425.1 Ma至435.8 Ma之間。在大橋東花崗巖的6個測點中，01號、03號和05號測點的激光剝蝕位置在繼承晶上，U-Pb年齡介于908.4 Ma至992.0 Ma之間；02號、04號和06號測點的激光剝蝕位置在后生鋯石邊緣上，U-Pb年齡介于440.2 Ma至451.9 Ma之間。在可可托海東花崗巖的6個測點中，01號、03號和05號測點的激光剝蝕位置在繼承晶上，U-Pb年齡介于886.1 Ma至1803.7 Ma之間；02號、04號和06號測點的激光剝蝕位置在后生鋯石邊緣上，U-Pb年齡介于392.1 Ma至415.3 Ma之間。
Wang等[22]利用全巖Nd同位素研究，認為阿爾泰晚古生代花崗巖形成于下地殼和地幔物質的混合。隨后，Cai等[16]對阿爾泰地區(qū)花崗巖開展了鋯石Hf同位素研究，并認為其成因于下地殼和新生地殼的熔融，形成于板片窗的構造環(huán)境中。最近，Zhang等[29]利用全巖主、微量，Sr-Nd-Hf同位素綜合研究，認為阿爾泰花崗巖起源于是地幔物質和大洋沉積物的熔融，并提出了沉積物旋回的觀點。吉爾塔斯、大橋東和可可托海東花崗巖的鋯石繼承晶具有典型的成熟陸殼的Hf-O同位素組成（圖3b），重結晶邊緣鋯石則是新生基性巖漿加入的直接證據(jù)。因此，對于上述巖漿源區(qū)的爭議，本次研究數(shù)據(jù)更為支持下地殼和新生地殼混合的觀點。在中國阿爾泰地區(qū)，早-中古生代形成的巖漿巖以I、S型過鋁質花崗巖為主[16,29,35]，在泥盆紀達到峰值，并伴有少量基性巖脈的侵入[27,36]。鋯石Hf同位素數(shù)據(jù)顯示，古生代花崗巖主要源自虧損地�；蛘咝律貧さ脑磪^(qū)，與中亞造山帶增生造山過程具有緊密的成因聯(lián)系，并反映了區(qū)域內(nèi)復雜的、長期的大陸生長（圖4）。本次研究樣品的成巖年齡處于區(qū)域內(nèi)花崗巖爆發(fā)期，具有很強的代表性，繼承晶核與重結晶邊緣Hf-O同位素存在顯著差異，說明該時期存在異常的殼-�；顒樱@很有可能與洋脊俯沖[33]的構造環(huán)境中地幔巖漿上涌相關。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Geochemical and geochronological studies of the Aketas granite from Fuyun County, Xinjiang: the implications of the petrogenesis and tectonic setting[J]. Xiaofeng Wei,Xin Zhang,Jiuhua Xu,Rufu Ding,Guorui Zhang,Yong Tang. Chinese Journal of Geochemistry. 2015(04)
[2]阿爾泰造山帶偉晶巖年代學及其地質意義[J]. 任寶琴,張輝,唐勇,呂正航. 礦物學報. 2011(03)
[3]Early Paleozoic ridge subduction in the Chinese Altai: Insight from the abrupt change in zircon Hf isotopic compositions[J]. SUN Min1, LONG XiaoPing1,2, CAI KeDa1, JIANG YingDe1, WANG BuYun1, YUAN Chao2, ZHAO GuoChun1, XIAO WenJiao3 & WU FuYuan3 1 Department of Earth Sciences, The University of Hong Kong, Pokfulam Road, Hong Kong, China; 2 Key Laboratory of Isotope Geochronology and Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China; 3 State Key Laboratory of Lithospheric Evolution, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2009(09)
[4]論阿爾泰3號偉晶巖脈的成因[J]. 鄒天人,張相宸,賈富義,王汝聰,曹惠志,吳柏青. 礦床地質. 1986(04)
本文編號：3119152
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