東天山鏡兒泉偉晶巖與花崗巖成因關系:來自鋯石U-Pb定年和Hf同位素證據(jù)
發(fā)布時間：2021-11-27 05:59
對東天山鏡兒泉礦區(qū)花崗巖巖石地球化學以及花崗巖和偉晶巖鋯石U-Pb定年、鋯石Hf同位素組成特征進行了研究,以便確定它們的形成時代、構造背景及偉晶巖與花崗巖的成因關系。研究結果顯示,鏡兒泉礦區(qū)花崗巖屬于高分異的過鋁質花崗巖,其中黑云母花崗巖、二云母花崗巖和白云母花崗巖形成時代分別為（223.6±1.5）Ma、（223.2±1.3）Ma和（220.2±1.4）Ma,鋯石εHf（t）值分別變化于+10.7～+11.8、+6.2～+12.6和+6.2～+10.7范圍;鏡兒泉偉晶巖I號脈形成年齡為（218.0±1.8） Ma,鋯石中εHf（t）值分布于+10.6～+12.3范圍。偉晶巖與花崗巖均具有相似的形成時代、同位素組成以及相對年輕的模式年齡（tDM2=453～864 Ma）,表明鏡兒泉偉晶巖與花崗巖有成因上的聯(lián)系。因此,鏡兒泉偉晶巖成因應是后碰撞造山背景下不成熟新生地殼部分熔融形成的花崗質巖漿高度分異演化的產物。
【文章來源】：地球化學. 2020,49(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：19 頁
【部分圖文】：
鏡兒泉偉晶巖與白云母花崗巖漸變過渡接觸關系
鋯石U-Pb同位素定年測試是在中國地質調查局天津地質調查中心完成。激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀(LA-ICPMS)由美國ESI公司NEW WAVE193 nm FX激光器和美國賽默飛世爾公司NEPTUNE多接收等離子質譜組成。準分子激光發(fā)生器產生的深紫外光束經勻化光路聚焦于鋯石表面,能量密度為10 J/cm2,束斑直徑為44μm,頻率為5 Hz,共剝蝕60 s,鋯石氣溶膠由氦氣送入ICP-MS完成測試。測試過程中以標準鋯石91500為外標,校正儀器質量歧視與元素分餾;以標準鋯石GJ-1與Ple?ovice為盲樣,監(jiān)控U-Pb定年數(shù)據(jù)質量;以NIST SRM610為外標,以Si為內標,標定鋯石中的Pb元素含量,以Zr為內標,標定鋯石中其余微量元素含量。原始的測試數(shù)據(jù)經過Glitter軟件離線處理完成。年齡計算,諧和圖的繪制采用Isoplot (3.0)程序完成[37]。普通鉛校正參照Andersen方法完成[38]。利用LA-ICPMS對鏡兒泉3種巖性的花崗巖和1個偉晶巖中的鋯石進行U-Pb定年工作,首先,綜合鋯石CL特征選取激光剝蝕點,花崗巖與偉晶巖鋯石的剝蝕位置選擇均一的區(qū)域,其次,采集信號過程中通過監(jiān)視信號的穩(wěn)定性來推測是否混入包裹體或裂隙信號,從而剔除無效點[12–13]。鋯石Hf同位素分析在中國科學院廣州地球化學研究所同位素地球化學國家重點實驗室完成,儀器為Neptune Plus MC-ICPMS (Thermo Scientific),結合RESOlution M-50 193 nm激光消融系統(tǒng)(Resonetics),這兩種儀器的詳細描述詳見Zhang et al.[39]。對進行過LA-ICPMS鋯石U-Pb年齡分析的鋯石顆粒,原位176Hf/177Hf比值測定將在原年齡分析位置或附近進行,激光剝蝕取樣過程中,激光脈沖頻率為6 Hz,激光束直徑為45μm,信號采集時間為30 s。
巖漿分異模式是目前被廣泛接受的花崗偉晶巖的成因模式,該模式提出在后碰撞伸展拉張環(huán)境下,殼源沉積物減壓熔融形成S型花崗質巖漿,經過高度分異后的殘余巖漿固結形成花崗偉晶巖[5 9–6 0]。LCT型偉晶巖與造山帶之間存在著耦合關系[3–5],偉晶巖形成一般晚于同構造期的花崗巖,大規(guī)模LCT型偉晶巖侵入可能反映了后碰撞大陸巖石圈伸展的動力學背景[27],由此,LCT型偉晶巖形成對造山帶的構造演化具有重要的指示意義[61]。對阿爾泰偉晶巖研究表明,二疊紀-三疊紀偉晶巖(205～280 Ma)形成于后碰撞構造背景[12–14,62–65],但由于缺乏同時代的S型花崗巖,由此提出阿爾泰造山帶中LCT型偉晶巖不可能是花崗質巖漿在深部巖漿房中高度分異演化的產物[12–14]。不同于阿爾泰造山帶中二疊紀-三疊紀偉晶巖,鏡兒泉礦區(qū)中偉晶巖與花崗巖均具有相似的形成時代、同位素組成以及相對年輕的模式年齡(tDM2=453～864 Ma),表明鏡兒泉偉晶巖與花崗巖有成因上的聯(lián)系,鏡兒泉偉晶巖成因應是后碰撞造山背景下新生地殼部分熔融形成的花崗質巖漿高度分異演化的產物。圖1 1 鏡兒泉花崗巖Rb-Hf-Ta三角圖解(據(jù)文獻[58])
【參考文獻】：
期刊論文
[1]東天山覺羅塔格帶黃山地區(qū)角閃輝長巖巖體的年代學、地球化學特征及巖石成因[J]. 崔亞川,于介江,楊萬志,張元厚,崔策,于介祿. 吉林大學學報(地球科學版). 2018(04)
[2]高分異花崗巖的識別與研究[J]. 吳福元,劉小馳,紀偉強,王佳敏,楊雷. 中國科學:地球科學. 2017(07)
[3]花崗質巖漿和礦化之間的關系:重要概念和關鍵特征[J]. ZUREVINSKI Shannon,HOLLINGS Pete,周濤發(fā),王世偉. 巖石學報. 2017(05)
[4]東天山白山斑巖鉬礦床深部斑巖體鋯石SIMS U-Pb定年、Hf同位素組成及其地質意義[J]. 劉彬,王學求. 地學前緣. 2016(05)
[5]新疆阿斯喀爾特鈹鉬礦床中輝鉬礦Re-Os定年及成因意義[J]. 劉文政,張輝,唐紅峰,唐勇,呂正航. 地球化學. 2015(02)
[6]新疆卡魯安礦區(qū)偉晶巖鋯石U-Pb定年、鉿同位素組成及其與哈龍花崗巖成因關系研究[J]. 馬占龍,張輝,唐勇,呂正航,張鑫,趙景宇. 地球化學. 2015(01)
[7]新疆東天山土屋斑巖銅礦床地球化學、年代學、Lu-Hf同位素及其地質意義[J]. 王銀宏,薛春紀,劉家軍,王建平,楊俊弢,張方方,趙澤南,趙云江. 巖石學報. 2014(11)
[8]東天山巖漿銅鎳硫化物礦床的多期次巖漿侵位與成礦作用——以黃山銅鎳礦床為例[J]. 毛亞晶,秦克章,唐冬梅,薛勝超,馮宏業(yè),田野. 巖石學報. 2014(06)
[9]東天山東段-北山地區(qū)三疊紀鉬礦床地質特征、時空分布及含礦花崗巖成巖-成礦構造背景[J]. 朱江,呂新彪,陳超,曹曉峰,胡慶成. 新疆地質. 2013(01)
[10]新疆黃山東巖體Hf-Nd同位素特征及其地質意義[J]. 錢壯志,張江江,孫濤,段俊,姜超,夏明哲. 西北地質. 2012(04)
博士論文
[1]東天山斑巖型鉬礦床成礦動力學背景與成礦機制[D]. 張方方.中國地質大學(北京) 2016
[2]新疆北部與后碰撞鎂鐵～超鎂鐵質雜巖有關的成礦作用[D]. 王玉往.中國地質大學（北京） 2009
[3]東天山地殼演化及內生金屬成礦作用[D]. 吳華.中國地質大學（北京） 2006
碩士論文
[1]東天山白山斑巖鉬礦地質地球化學特征及成因研究[D]. 劉彬.中國地質大學(北京) 2015
[2]新疆阿爾泰阿拉爾花崗巖地球化學特征及其與可可托海3號脈演化關系[D]. 劉宏.昆明理工大學 2013
本文編號：3521689
【文章來源】：地球化學. 2020,49(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：19 頁
【部分圖文】：
鏡兒泉偉晶巖與白云母花崗巖漸變過渡接觸關系
鋯石U-Pb同位素定年測試是在中國地質調查局天津地質調查中心完成。激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀(LA-ICPMS)由美國ESI公司NEW WAVE193 nm FX激光器和美國賽默飛世爾公司NEPTUNE多接收等離子質譜組成。準分子激光發(fā)生器產生的深紫外光束經勻化光路聚焦于鋯石表面,能量密度為10 J/cm2,束斑直徑為44μm,頻率為5 Hz,共剝蝕60 s,鋯石氣溶膠由氦氣送入ICP-MS完成測試。測試過程中以標準鋯石91500為外標,校正儀器質量歧視與元素分餾;以標準鋯石GJ-1與Ple?ovice為盲樣,監(jiān)控U-Pb定年數(shù)據(jù)質量;以NIST SRM610為外標,以Si為內標,標定鋯石中的Pb元素含量,以Zr為內標,標定鋯石中其余微量元素含量。原始的測試數(shù)據(jù)經過Glitter軟件離線處理完成。年齡計算,諧和圖的繪制采用Isoplot (3.0)程序完成[37]。普通鉛校正參照Andersen方法完成[38]。利用LA-ICPMS對鏡兒泉3種巖性的花崗巖和1個偉晶巖中的鋯石進行U-Pb定年工作,首先,綜合鋯石CL特征選取激光剝蝕點,花崗巖與偉晶巖鋯石的剝蝕位置選擇均一的區(qū)域,其次,采集信號過程中通過監(jiān)視信號的穩(wěn)定性來推測是否混入包裹體或裂隙信號,從而剔除無效點[12–13]。鋯石Hf同位素分析在中國科學院廣州地球化學研究所同位素地球化學國家重點實驗室完成,儀器為Neptune Plus MC-ICPMS (Thermo Scientific),結合RESOlution M-50 193 nm激光消融系統(tǒng)(Resonetics),這兩種儀器的詳細描述詳見Zhang et al.[39]。對進行過LA-ICPMS鋯石U-Pb年齡分析的鋯石顆粒,原位176Hf/177Hf比值測定將在原年齡分析位置或附近進行,激光剝蝕取樣過程中,激光脈沖頻率為6 Hz,激光束直徑為45μm,信號采集時間為30 s。
巖漿分異模式是目前被廣泛接受的花崗偉晶巖的成因模式,該模式提出在后碰撞伸展拉張環(huán)境下,殼源沉積物減壓熔融形成S型花崗質巖漿,經過高度分異后的殘余巖漿固結形成花崗偉晶巖[5 9–6 0]。LCT型偉晶巖與造山帶之間存在著耦合關系[3–5],偉晶巖形成一般晚于同構造期的花崗巖,大規(guī)模LCT型偉晶巖侵入可能反映了后碰撞大陸巖石圈伸展的動力學背景[27],由此,LCT型偉晶巖形成對造山帶的構造演化具有重要的指示意義[61]。對阿爾泰偉晶巖研究表明,二疊紀-三疊紀偉晶巖(205～280 Ma)形成于后碰撞構造背景[12–14,62–65],但由于缺乏同時代的S型花崗巖,由此提出阿爾泰造山帶中LCT型偉晶巖不可能是花崗質巖漿在深部巖漿房中高度分異演化的產物[12–14]。不同于阿爾泰造山帶中二疊紀-三疊紀偉晶巖,鏡兒泉礦區(qū)中偉晶巖與花崗巖均具有相似的形成時代、同位素組成以及相對年輕的模式年齡(tDM2=453～864 Ma),表明鏡兒泉偉晶巖與花崗巖有成因上的聯(lián)系,鏡兒泉偉晶巖成因應是后碰撞造山背景下新生地殼部分熔融形成的花崗質巖漿高度分異演化的產物。圖1 1 鏡兒泉花崗巖Rb-Hf-Ta三角圖解(據(jù)文獻[58])
【參考文獻】：
期刊論文
[1]東天山覺羅塔格帶黃山地區(qū)角閃輝長巖巖體的年代學、地球化學特征及巖石成因[J]. 崔亞川,于介江,楊萬志,張元厚,崔策,于介祿. 吉林大學學報(地球科學版). 2018(04)
[2]高分異花崗巖的識別與研究[J]. 吳福元,劉小馳,紀偉強,王佳敏,楊雷. 中國科學:地球科學. 2017(07)
[3]花崗質巖漿和礦化之間的關系:重要概念和關鍵特征[J]. ZUREVINSKI Shannon,HOLLINGS Pete,周濤發(fā),王世偉. 巖石學報. 2017(05)
[4]東天山白山斑巖鉬礦床深部斑巖體鋯石SIMS U-Pb定年、Hf同位素組成及其地質意義[J]. 劉彬,王學求. 地學前緣. 2016(05)
[5]新疆阿斯喀爾特鈹鉬礦床中輝鉬礦Re-Os定年及成因意義[J]. 劉文政,張輝,唐紅峰,唐勇,呂正航. 地球化學. 2015(02)
[6]新疆卡魯安礦區(qū)偉晶巖鋯石U-Pb定年、鉿同位素組成及其與哈龍花崗巖成因關系研究[J]. 馬占龍,張輝,唐勇,呂正航,張鑫,趙景宇. 地球化學. 2015(01)
[7]新疆東天山土屋斑巖銅礦床地球化學、年代學、Lu-Hf同位素及其地質意義[J]. 王銀宏,薛春紀,劉家軍,王建平,楊俊弢,張方方,趙澤南,趙云江. 巖石學報. 2014(11)
[8]東天山巖漿銅鎳硫化物礦床的多期次巖漿侵位與成礦作用——以黃山銅鎳礦床為例[J]. 毛亞晶,秦克章,唐冬梅,薛勝超,馮宏業(yè),田野. 巖石學報. 2014(06)
[9]東天山東段-北山地區(qū)三疊紀鉬礦床地質特征、時空分布及含礦花崗巖成巖-成礦構造背景[J]. 朱江,呂新彪,陳超,曹曉峰,胡慶成. 新疆地質. 2013(01)
[10]新疆黃山東巖體Hf-Nd同位素特征及其地質意義[J]. 錢壯志,張江江,孫濤,段俊,姜超,夏明哲. 西北地質. 2012(04)
博士論文
[1]東天山斑巖型鉬礦床成礦動力學背景與成礦機制[D]. 張方方.中國地質大學(北京) 2016
[2]新疆北部與后碰撞鎂鐵～超鎂鐵質雜巖有關的成礦作用[D]. 王玉往.中國地質大學（北京） 2009
[3]東天山地殼演化及內生金屬成礦作用[D]. 吳華.中國地質大學（北京） 2006
碩士論文
[1]東天山白山斑巖鉬礦地質地球化學特征及成因研究[D]. 劉彬.中國地質大學(北京) 2015
[2]新疆阿爾泰阿拉爾花崗巖地球化學特征及其與可可托海3號脈演化關系[D]. 劉宏.昆明理工大學 2013
本文編號：3521689
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