东天山镜儿泉伟晶岩与花岗岩成因关系:来自锆石U-Pb定年和Hf同位素证据
发布时间：2021-11-27 05:59
对东天山镜儿泉矿区花岗岩岩石地球化学以及花岗岩和伟晶岩锆石U-Pb定年、锆石Hf同位素组成特征进行了研究,以便确定它们的形成时代、构造背景及伟晶岩与花岗岩的成因关系。研究结果显示,镜儿泉矿区花岗岩属于高分异的过铝质花岗岩,其中黑云母花岗岩、二云母花岗岩和白云母花岗岩形成时代分别为（223.6±1.5）Ma、（223.2±1.3）Ma和（220.2±1.4）Ma,锆石εHf（t）值分别变化于+10.7～+11.8、+6.2～+12.6和+6.2～+10.7范围;镜儿泉伟晶岩I号脉形成年龄为（218.0±1.8） Ma,锆石中εHf（t）值分布于+10.6～+12.3范围。伟晶岩与花岗岩均具有相似的形成时代、同位素组成以及相对年轻的模式年龄（tDM2=453～864 Ma）,表明镜儿泉伟晶岩与花岗岩有成因上的联系。因此,镜儿泉伟晶岩成因应是后碰撞造山背景下不成熟新生地壳部分熔融形成的花岗质岩浆高度分异演化的产物。
【文章来源】：地球化学. 2020,49(04)北大核心CSCD
【文章页数】：19 页
【部分图文】：
镜儿泉伟晶岩与白云母花岗岩渐变过渡接触关系
锆石U-Pb同位素定年测试是在中国地质调查局天津地质调查中心完成。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICPMS)由美国ESI公司NEW WAVE193 nm FX激光器和美国赛默飞世尔公司NEPTUNE多接收等离子质谱组成。准分子激光发生器产生的深紫外光束经匀化光路聚焦于锆石表面,能量密度为10 J/cm2,束斑直径为44μm,频率为5 Hz,共剥蚀60 s,锆石气溶胶由氦气送入ICP-MS完成测试。测试过程中以标准锆石91500为外标,校正仪器质量歧视与元素分馏;以标准锆石GJ-1与Ple?ovice为盲样,监控U-Pb定年数据质量;以NIST SRM610为外标,以Si为内标,标定锆石中的Pb元素含量,以Zr为内标,标定锆石中其余微量元素含量。原始的测试数据经过Glitter软件离线处理完成。年龄计算,谐和图的绘制采用Isoplot (3.0)程序完成[37]。普通铅校正参照Andersen方法完成[38]。利用LA-ICPMS对镜儿泉3种岩性的花岗岩和1个伟晶岩中的锆石进行U-Pb定年工作,首先,综合锆石CL特征选取激光剥蚀点,花岗岩与伟晶岩锆石的剥蚀位置选择均一的区域,其次,采集信号过程中通过监视信号的稳定性来推测是否混入包裹体或裂隙信号,从而剔除无效点[12–13]。锆石Hf同位素分析在中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室完成,仪器为Neptune Plus MC-ICPMS (Thermo Scientific),结合RESOlution M-50 193 nm激光消融系统(Resonetics),这两种仪器的详细描述详见Zhang et al.[39]。对进行过LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分析的锆石颗粒,原位176Hf/177Hf比值测定将在原年龄分析位置或附近进行,激光剥蚀取样过程中,激光脉冲频率为6 Hz,激光束直径为45μm,信号采集时间为30 s。
岩浆分异模式是目前被广泛接受的花岗伟晶岩的成因模式,该模式提出在后碰撞伸展拉张环境下,壳源沉积物减压熔融形成S型花岗质岩浆,经过高度分异后的残余岩浆固结形成花岗伟晶岩[5 9–6 0]。LCT型伟晶岩与造山带之间存在着耦合关系[3–5],伟晶岩形成一般晚于同构造期的花岗岩,大规模LCT型伟晶岩侵入可能反映了后碰撞大陆岩石圈伸展的动力学背景[27],由此,LCT型伟晶岩形成对造山带的构造演化具有重要的指示意义[61]。对阿尔泰伟晶岩研究表明,二叠纪-三叠纪伟晶岩(205～280 Ma)形成于后碰撞构造背景[12–14,62–65],但由于缺乏同时代的S型花岗岩,由此提出阿尔泰造山带中LCT型伟晶岩不可能是花岗质岩浆在深部岩浆房中高度分异演化的产物[12–14]。不同于阿尔泰造山带中二叠纪-三叠纪伟晶岩,镜儿泉矿区中伟晶岩与花岗岩均具有相似的形成时代、同位素组成以及相对年轻的模式年龄(tDM2=453～864 Ma),表明镜儿泉伟晶岩与花岗岩有成因上的联系,镜儿泉伟晶岩成因应是后碰撞造山背景下新生地壳部分熔融形成的花岗质岩浆高度分异演化的产物。图1 1 镜儿泉花岗岩Rb-Hf-Ta三角图解(据文献[58])
【参考文献】：
期刊论文
[1]东天山觉罗塔格带黄山地区角闪辉长岩岩体的年代学、地球化学特征及岩石成因[J]. 崔亚川,于介江,杨万志,张元厚,崔策,于介禄. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(04)
[2]高分异花岗岩的识别与研究[J]. 吴福元,刘小驰,纪伟强,王佳敏,杨雷. 中国科学:地球科学. 2017(07)
[3]花岗质岩浆和矿化之间的关系:重要概念和关键特征[J]. ZUREVINSKI Shannon,HOLLINGS Pete,周涛发,王世伟. 岩石学报. 2017(05)
[4]东天山白山斑岩钼矿床深部斑岩体锆石SIMS U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义[J]. 刘彬,王学求. 地学前缘. 2016(05)
[5]新疆阿斯喀尔特铍钼矿床中辉钼矿Re-Os定年及成因意义[J]. 刘文政,张辉,唐红峰,唐勇,吕正航. 地球化学. 2015(02)
[6]新疆卡鲁安矿区伟晶岩锆石U-Pb定年、铪同位素组成及其与哈龙花岗岩成因关系研究[J]. 马占龙,张辉,唐勇,吕正航,张鑫,赵景宇. 地球化学. 2015(01)
[7]新疆东天山土屋斑岩铜矿床地球化学、年代学、Lu-Hf同位素及其地质意义[J]. 王银宏,薛春纪,刘家军,王建平,杨俊弢,张方方,赵泽南,赵云江. 岩石学报. 2014(11)
[8]东天山岩浆铜镍硫化物矿床的多期次岩浆侵位与成矿作用——以黄山铜镍矿床为例[J]. 毛亚晶,秦克章,唐冬梅,薛胜超,冯宏业,田野. 岩石学报. 2014(06)
[9]东天山东段-北山地区三叠纪钼矿床地质特征、时空分布及含矿花岗岩成岩-成矿构造背景[J]. 朱江,吕新彪,陈超,曹晓峰,胡庆成. 新疆地质. 2013(01)
[10]新疆黄山东岩体Hf-Nd同位素特征及其地质意义[J]. 钱壮志,张江江,孙涛,段俊,姜超,夏明哲. 西北地质. 2012(04)
博士论文
[1]东天山斑岩型钼矿床成矿动力学背景与成矿机制[D]. 张方方.中国地质大学(北京) 2016
[2]新疆北部与后碰撞镁铁～超镁铁质杂岩有关的成矿作用[D]. 王玉往.中国地质大学（北京） 2009
[3]东天山地壳演化及内生金属成矿作用[D]. 吴华.中国地质大学（北京） 2006
硕士论文
[1]东天山白山斑岩钼矿地质地球化学特征及成因研究[D]. 刘彬.中国地质大学(北京) 2015
[2]新疆阿尔泰阿拉尔花岗岩地球化学特征及其与可可托海3号脉演化关系[D]. 刘宏.昆明理工大学 2013
本文编号：3521689
【文章来源】：地球化学. 2020,49(04)北大核心CSCD
【文章页数】：19 页
【部分图文】：
镜儿泉伟晶岩与白云母花岗岩渐变过渡接触关系
锆石U-Pb同位素定年测试是在中国地质调查局天津地质调查中心完成。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICPMS)由美国ESI公司NEW WAVE193 nm FX激光器和美国赛默飞世尔公司NEPTUNE多接收等离子质谱组成。准分子激光发生器产生的深紫外光束经匀化光路聚焦于锆石表面,能量密度为10 J/cm2,束斑直径为44μm,频率为5 Hz,共剥蚀60 s,锆石气溶胶由氦气送入ICP-MS完成测试。测试过程中以标准锆石91500为外标,校正仪器质量歧视与元素分馏;以标准锆石GJ-1与Ple?ovice为盲样,监控U-Pb定年数据质量;以NIST SRM610为外标,以Si为内标,标定锆石中的Pb元素含量,以Zr为内标,标定锆石中其余微量元素含量。原始的测试数据经过Glitter软件离线处理完成。年龄计算,谐和图的绘制采用Isoplot (3.0)程序完成[37]。普通铅校正参照Andersen方法完成[38]。利用LA-ICPMS对镜儿泉3种岩性的花岗岩和1个伟晶岩中的锆石进行U-Pb定年工作,首先,综合锆石CL特征选取激光剥蚀点,花岗岩与伟晶岩锆石的剥蚀位置选择均一的区域,其次,采集信号过程中通过监视信号的稳定性来推测是否混入包裹体或裂隙信号,从而剔除无效点[12–13]。锆石Hf同位素分析在中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室完成,仪器为Neptune Plus MC-ICPMS (Thermo Scientific),结合RESOlution M-50 193 nm激光消融系统(Resonetics),这两种仪器的详细描述详见Zhang et al.[39]。对进行过LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分析的锆石颗粒,原位176Hf/177Hf比值测定将在原年龄分析位置或附近进行,激光剥蚀取样过程中,激光脉冲频率为6 Hz,激光束直径为45μm,信号采集时间为30 s。
岩浆分异模式是目前被广泛接受的花岗伟晶岩的成因模式,该模式提出在后碰撞伸展拉张环境下,壳源沉积物减压熔融形成S型花岗质岩浆,经过高度分异后的残余岩浆固结形成花岗伟晶岩[5 9–6 0]。LCT型伟晶岩与造山带之间存在着耦合关系[3–5],伟晶岩形成一般晚于同构造期的花岗岩,大规模LCT型伟晶岩侵入可能反映了后碰撞大陆岩石圈伸展的动力学背景[27],由此,LCT型伟晶岩形成对造山带的构造演化具有重要的指示意义[61]。对阿尔泰伟晶岩研究表明,二叠纪-三叠纪伟晶岩(205～280 Ma)形成于后碰撞构造背景[12–14,62–65],但由于缺乏同时代的S型花岗岩,由此提出阿尔泰造山带中LCT型伟晶岩不可能是花岗质岩浆在深部岩浆房中高度分异演化的产物[12–14]。不同于阿尔泰造山带中二叠纪-三叠纪伟晶岩,镜儿泉矿区中伟晶岩与花岗岩均具有相似的形成时代、同位素组成以及相对年轻的模式年龄(tDM2=453～864 Ma),表明镜儿泉伟晶岩与花岗岩有成因上的联系,镜儿泉伟晶岩成因应是后碰撞造山背景下新生地壳部分熔融形成的花岗质岩浆高度分异演化的产物。图1 1 镜儿泉花岗岩Rb-Hf-Ta三角图解(据文献[58])
【参考文献】：
期刊论文
[1]东天山觉罗塔格带黄山地区角闪辉长岩岩体的年代学、地球化学特征及岩石成因[J]. 崔亚川,于介江,杨万志,张元厚,崔策,于介禄. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(04)
[2]高分异花岗岩的识别与研究[J]. 吴福元,刘小驰,纪伟强,王佳敏,杨雷. 中国科学:地球科学. 2017(07)
[3]花岗质岩浆和矿化之间的关系:重要概念和关键特征[J]. ZUREVINSKI Shannon,HOLLINGS Pete,周涛发,王世伟. 岩石学报. 2017(05)
[4]东天山白山斑岩钼矿床深部斑岩体锆石SIMS U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义[J]. 刘彬,王学求. 地学前缘. 2016(05)
[5]新疆阿斯喀尔特铍钼矿床中辉钼矿Re-Os定年及成因意义[J]. 刘文政,张辉,唐红峰,唐勇,吕正航. 地球化学. 2015(02)
[6]新疆卡鲁安矿区伟晶岩锆石U-Pb定年、铪同位素组成及其与哈龙花岗岩成因关系研究[J]. 马占龙,张辉,唐勇,吕正航,张鑫,赵景宇. 地球化学. 2015(01)
[7]新疆东天山土屋斑岩铜矿床地球化学、年代学、Lu-Hf同位素及其地质意义[J]. 王银宏,薛春纪,刘家军,王建平,杨俊弢,张方方,赵泽南,赵云江. 岩石学报. 2014(11)
[8]东天山岩浆铜镍硫化物矿床的多期次岩浆侵位与成矿作用——以黄山铜镍矿床为例[J]. 毛亚晶,秦克章,唐冬梅,薛胜超,冯宏业,田野. 岩石学报. 2014(06)
[9]东天山东段-北山地区三叠纪钼矿床地质特征、时空分布及含矿花岗岩成岩-成矿构造背景[J]. 朱江,吕新彪,陈超,曹晓峰,胡庆成. 新疆地质. 2013(01)
[10]新疆黄山东岩体Hf-Nd同位素特征及其地质意义[J]. 钱壮志,张江江,孙涛,段俊,姜超,夏明哲. 西北地质. 2012(04)
博士论文
[1]东天山斑岩型钼矿床成矿动力学背景与成矿机制[D]. 张方方.中国地质大学(北京) 2016
[2]新疆北部与后碰撞镁铁～超镁铁质杂岩有关的成矿作用[D]. 王玉往.中国地质大学（北京） 2009
[3]东天山地壳演化及内生金属成矿作用[D]. 吴华.中国地质大学（北京） 2006
硕士论文
[1]东天山白山斑岩钼矿地质地球化学特征及成因研究[D]. 刘彬.中国地质大学(北京) 2015
[2]新疆阿尔泰阿拉尔花岗岩地球化学特征及其与可可托海3号脉演化关系[D]. 刘宏.昆明理工大学 2013
本文编号：3521689
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