福建平潭岛花岗质岩石成因：来自锆石U-Pb定年、O-Hf同位素及黑云母矿物化学的约束
发布时间：2021-02-09 20:52
东南沿海地区发育具有"等同位素组成"特征的晚中生代双峰式火成岩,其成因备受争论。本文选择了福建省平潭岛双峰式杂岩体中的花岗闪长岩、英云闪长岩与花岗岩开展了高精度锆石U-Pb定年、原位O-Hf同位素和黑云母矿物化学方面的研究,以探讨这些花岗质岩石的成因。分析结果显示,花岗闪长岩、英云闪长岩与花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为1168±10Ma、1163±10Ma与1174±10Ma,表明它们均侵位于早白垩世。这三类岩石也有较为相似的锆石O-Hf同位素组成。其中,锆石的δ18O分别变化为46%～53‰、48%～53‰及50%～56‰,与地幔的O同位素值基本一致。锆石的εHf（t）变化范围分别为+20～+71、+28～+65及+18～+56,相应的两阶段模式年龄tDM2分别为741～1046Ma、754～995Ma及815～1058Ma。锆石O-Hf同位素数据反映其熔融源区主要为相对较年轻的地壳物质,来自华夏地块古老基底的贡献较少。另外,黑云母矿物化学暗示这三类岩石具有Ⅰ型花岗岩的特征。但是,黑云母种属在不同岩性间存在差异,其中花...
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(04)北大核心
【文章页数】：20 页
【部分图文】：
平潭岛花岗质岩石的野外照片（a-c）及正交偏光镜下显微照片（d-f)
英云闪长岩中的锆石总体上无色透明，自形程度较好。其内部裂隙极少，部分颗粒内部有小包裹体。锆石颗粒多呈短柱-长柱状，长度为80～220μm，宽度为50～120μm，长宽比约1.6～4.0。阴极发光图像显示出明显的岩浆震荡韵律环带特征（图3c），指示岩浆成因。本次测试过程中均选择韵律环带结构明显的部位作为测点。测试结果表明锆石中的U含量变化为58×10-6～308×10-6,Th含量变化为30×10-6～229×10-6,Th/U比值为0.51～0.95，属典型的岩浆成因锆石。锆石分析点的206Pb/238U表面年龄较集中，变化于114.5±1.8Ma～119.2±1.8Ma之间。21个数据点均分布于谐和线上或在其附近，暗示这些锆石形成后的U-Pb体系是封闭的（基本无U及Pb的加入或者丢失）。分析点的206Pb/238U加权平均值为116.3±1.0Ma(N=21,MSWD=0.26）（图3c,d）。图4 平潭岛花岗质岩石的锆石原位O同位素组成（a，地幔δ18O变化范围引自Valleyet al.,1998）及Hf同位素组成（b，底图据Zhaoet al.,2016)
福建省平潭岛中发育一套以花岗质钙碱性岩石为主的双峰式杂岩体，是东南沿海晚中生代岩浆作用的典型代表。该杂岩体的镁铁质与长英质端元岩石之间具有极为相似的Sr、Nd同位素组成（Liet al.,2018）。虽然前人对其开展过一系列的基础性研究工作（Donget al.,1997;Xuet al.,1999;Griffinet al.,2002;Liet al.,2018），但仍存在很大不足。比如，（1）花岗闪长岩及英云闪长岩作为该杂岩体中的重要组成部分，至今未有较为精确的同位素地质年龄的报道；（2）虽然前人对花岗岩的年龄有过报道，但是由于不同同位素测年手段本身分析精度的差异，所获得的同位素年龄值变化较大（116～125Ma,Donget al.,1997;Liet al.,2018);(3）前人对该花岗质岩石中的花岗闪长岩及花岗岩开展过初步的锆石原位Hf同位素分析，但是由于所分析测试锆石具有较高U、Yb含量等原因，使得所获得的Hf同位素数据质量存在较大问题（Griffinet al.,2002;Liet al.,2018），这直接影响到了我们对数据的解释以及对岩石成因的正确认识；（4）至今仍缺少与该套花岗质岩石有关锆石原位O同位素及黑云母矿物化学方面的研究工作，这限制了我们对岩石成因的全方位解读。基于以上这些原因，本次选择平潭岛晚中生代杂岩体中不同花岗质岩石类型作为研究对象，分别对其进行锆石U-Pb定年、O-Hf同位素及黑云母成分等方面的研究，旨在进一步约束其岩浆作用时间、查明其源区属性以及深入理解“等同位素组成”双峰式岩浆岩中长英质岩石的成因问题。1 地质概况及岩体特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑云母和锆石化学组分对岩浆结晶条件的约束:以滇西北衙超大型金矿床为例[J]. 鲍新尚,杨立强,和文言,高雪,李萌萌. 岩石学报. 2019(05)
[2]胶西北中生代花岗岩中黑云母和角闪石成分特征及成岩成矿意义[J]. 杨阳,王晓霞,于晓卫,柯昌辉,王立功,郭瑞朋,王顺安,李小霞. 岩石学报. 2017(10)
[3]江西金鸡窝铜矿床花岗闪长斑岩黑云母矿物学特征及其对岩石成因与成矿的指示[J]. 杜后发,赖天功,江媛媛,范鹏飞,龚维强. 岩石矿物学杂志. 2017(03)
[4]西秦岭格尔括合花岗闪长斑岩岩石成因:黑云母矿物学特征约束[J]. 郭耀宇,和文言,李在春,戢兴忠,韩愉,房维科,殷超. 岩石学报. 2015(11)
[5]粤东田东钨锡多金属矿床花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义[J]. 刘鹏,程彦博,毛景文,王小雨,姚薇,陈叙涛,曾晓剑. 地质学报. 2015(07)
[6]湘南宝山矿床花岗闪长斑岩中黑云母的矿物学特征及其指示意义[J]. 弥佳茹,袁顺达,原垭斌,轩一撒. 矿床地质. 2014(06)
[7]华南印支期弱过铝质和强过铝质花岗岩中黑云母的矿物化学及其岩石成因制约[J]. 陶继华,岑涛,龙文国,李武显. 地学前缘. 2015(02)
[8]Qinghu zircon:A working reference for microbeam analysis of U-Pb age and Hf and O isotopes[J]. LI XianHua,TANG GuoQiang,GONG Bing,YANG YueHeng,HOU KeJun,HU ZhaoChu,LI QiuLi,LIU Yu,LI WuXian. Chinese Science Bulletin. 2013(36)
[9]福建漳州角美花岗岩与闪长质包体的岩石成因及意义[J]. 杨金豹,盛丹,赵志丹,丁聪,周红芳,崔圆圆,蒋婷,胡兆初. 岩石学报. 2013(11)
[10]Tectonics of South China Continent and its implications[J]. ZHANG GuoWei,GUO AnLin,WANG YueJun,LI SanZhong,DONG YunPeng,LIU ShaoFeng,HE DengFa,CHENG ShunYou,LU RuKui,YAO AnPing. Science China（Earth Sciences）. 2013(11)
本文编号：3026218
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(04)北大核心
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【部分图文】：
平潭岛花岗质岩石的野外照片（a-c）及正交偏光镜下显微照片（d-f)
英云闪长岩中的锆石总体上无色透明，自形程度较好。其内部裂隙极少，部分颗粒内部有小包裹体。锆石颗粒多呈短柱-长柱状，长度为80～220μm，宽度为50～120μm，长宽比约1.6～4.0。阴极发光图像显示出明显的岩浆震荡韵律环带特征（图3c），指示岩浆成因。本次测试过程中均选择韵律环带结构明显的部位作为测点。测试结果表明锆石中的U含量变化为58×10-6～308×10-6,Th含量变化为30×10-6～229×10-6,Th/U比值为0.51～0.95，属典型的岩浆成因锆石。锆石分析点的206Pb/238U表面年龄较集中，变化于114.5±1.8Ma～119.2±1.8Ma之间。21个数据点均分布于谐和线上或在其附近，暗示这些锆石形成后的U-Pb体系是封闭的（基本无U及Pb的加入或者丢失）。分析点的206Pb/238U加权平均值为116.3±1.0Ma(N=21,MSWD=0.26）（图3c,d）。图4 平潭岛花岗质岩石的锆石原位O同位素组成（a，地幔δ18O变化范围引自Valleyet al.,1998）及Hf同位素组成（b，底图据Zhaoet al.,2016)
福建省平潭岛中发育一套以花岗质钙碱性岩石为主的双峰式杂岩体，是东南沿海晚中生代岩浆作用的典型代表。该杂岩体的镁铁质与长英质端元岩石之间具有极为相似的Sr、Nd同位素组成（Liet al.,2018）。虽然前人对其开展过一系列的基础性研究工作（Donget al.,1997;Xuet al.,1999;Griffinet al.,2002;Liet al.,2018），但仍存在很大不足。比如，（1）花岗闪长岩及英云闪长岩作为该杂岩体中的重要组成部分，至今未有较为精确的同位素地质年龄的报道；（2）虽然前人对花岗岩的年龄有过报道，但是由于不同同位素测年手段本身分析精度的差异，所获得的同位素年龄值变化较大（116～125Ma,Donget al.,1997;Liet al.,2018);(3）前人对该花岗质岩石中的花岗闪长岩及花岗岩开展过初步的锆石原位Hf同位素分析，但是由于所分析测试锆石具有较高U、Yb含量等原因，使得所获得的Hf同位素数据质量存在较大问题（Griffinet al.,2002;Liet al.,2018），这直接影响到了我们对数据的解释以及对岩石成因的正确认识；（4）至今仍缺少与该套花岗质岩石有关锆石原位O同位素及黑云母矿物化学方面的研究工作，这限制了我们对岩石成因的全方位解读。基于以上这些原因，本次选择平潭岛晚中生代杂岩体中不同花岗质岩石类型作为研究对象，分别对其进行锆石U-Pb定年、O-Hf同位素及黑云母成分等方面的研究，旨在进一步约束其岩浆作用时间、查明其源区属性以及深入理解“等同位素组成”双峰式岩浆岩中长英质岩石的成因问题。1 地质概况及岩体特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑云母和锆石化学组分对岩浆结晶条件的约束:以滇西北衙超大型金矿床为例[J]. 鲍新尚,杨立强,和文言,高雪,李萌萌. 岩石学报. 2019(05)
[2]胶西北中生代花岗岩中黑云母和角闪石成分特征及成岩成矿意义[J]. 杨阳,王晓霞,于晓卫,柯昌辉,王立功,郭瑞朋,王顺安,李小霞. 岩石学报. 2017(10)
[3]江西金鸡窝铜矿床花岗闪长斑岩黑云母矿物学特征及其对岩石成因与成矿的指示[J]. 杜后发,赖天功,江媛媛,范鹏飞,龚维强. 岩石矿物学杂志. 2017(03)
[4]西秦岭格尔括合花岗闪长斑岩岩石成因:黑云母矿物学特征约束[J]. 郭耀宇,和文言,李在春,戢兴忠,韩愉,房维科,殷超. 岩石学报. 2015(11)
[5]粤东田东钨锡多金属矿床花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义[J]. 刘鹏,程彦博,毛景文,王小雨,姚薇,陈叙涛,曾晓剑. 地质学报. 2015(07)
[6]湘南宝山矿床花岗闪长斑岩中黑云母的矿物学特征及其指示意义[J]. 弥佳茹,袁顺达,原垭斌,轩一撒. 矿床地质. 2014(06)
[7]华南印支期弱过铝质和强过铝质花岗岩中黑云母的矿物化学及其岩石成因制约[J]. 陶继华,岑涛,龙文国,李武显. 地学前缘. 2015(02)
[8]Qinghu zircon:A working reference for microbeam analysis of U-Pb age and Hf and O isotopes[J]. LI XianHua,TANG GuoQiang,GONG Bing,YANG YueHeng,HOU KeJun,HU ZhaoChu,LI QiuLi,LIU Yu,LI WuXian. Chinese Science Bulletin. 2013(36)
[9]福建漳州角美花岗岩与闪长质包体的岩石成因及意义[J]. 杨金豹,盛丹,赵志丹,丁聪,周红芳,崔圆圆,蒋婷,胡兆初. 岩石学报. 2013(11)
[10]Tectonics of South China Continent and its implications[J]. ZHANG GuoWei,GUO AnLin,WANG YueJun,LI SanZhong,DONG YunPeng,LIU ShaoFeng,HE DengFa,CHENG ShunYou,LU RuKui,YAO AnPing. Science China（Earth Sciences）. 2013(11)
本文编号：3026218
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