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大别造山带古元古代黑云紫苏斜长片麻岩年代学、地球化学特征及其地质意义

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地质学报 2023年第5期97卷 1463-1477页

作者：孔令耀韩庆森郭盼邓新李琳静徐扬万俊陈超湖北省地质调查院湖北武汉430034 湖北省地质勘查工程技术研究中心湖北武汉430034 中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205

为探讨大别造山带早期结晶基底物质组成及其演化特征,对大别造山带蕙兰山地区出露的黑云紫苏斜长片麻岩的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素组成进行研究,显示其原岩应为石英闪长岩,成岩时代为古元古代早期(2463±22 Ma),... 详细信息

为探讨大别造山带早期结晶基底物质组成及其演化特征,对大别造山带蕙兰山地区出露的黑云紫苏斜长片麻岩的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素组成进行研究,显示其原岩应为石英闪长岩,成岩时代为古元古代早期(2463±22 Ma),且经历了古元古代麻粒岩相变质作用,锆石Ti地质温度计显示其变质温度为767~827℃(平均799℃),变质时间为2002±11 Ma(MSWD=0.46)。岩石地球化学成分显示其SiO_(2)含量为55.16%~57.10%,MgO为4.74%~5.89%,Mg^(#)值为47.5~50.4,钙碱性系列,富Mg贫Si,稀土配分曲线呈现轻稀土相对富集的右倾分布特征((La/Yb)_(N)=19.3~34.1),无明显Eu异常((Eu/Eu^(*))=0.9~1.2),且具较高的Sr、Ni、Cr含量,以及较低的YbN值及Y含量,与镁质闪长岩具相似特征;明显富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素;锆石Lu-Hf同位素显示具有较为均一的ε_(Hf)(t)值(+2.69~+3.79),和二阶模式年龄(tDM2=2797~2739 Ma)。该套黑云紫苏斜长片麻岩可能是俯冲板片脱水熔融产生的岩浆与地幔相互作用的产物;岩石记录的2.0 Ga麻粒岩相变质作用可能与Columbia超大陆聚合事件有关,结合前人在北黄陵及大别地区的研究成果,认为扬子陆块北缘在古元古代可能已经存在一个大地构造位置相近的“微陆块群”,这些“微陆块群”在大约2.0 Ga的Columbia超大陆汇聚事件中逐渐拼合形成扬子陆块北缘的早期统一基底。

关键词：大别造山带石英闪长岩古元古代变质麻粒岩相扬子陆块基底演化

大别造山带白垩纪花岗岩对太古宙基底的再造:来自U-Pb年代学、Sr-Nd-Hf同位素的证据

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地质学报 2023年第6期97卷 1780-1796页

作者：金巍田洋王晶张维峰邓新彭旎中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局花岗岩成岩成矿研究中心湖北武汉430205 云南大学地球科学学院云南昆明650500

本文对大别造山带大崎山花岗岩进行了系统的野外调查、岩石学、地球化学、锆石U-Pb-Hf和Sr-Nd同位素研究。锆石U-Pb定年结果显示大崎山花岗岩形成于早白垩世,年龄为124~120 Ma。样品具有较高的SiO_(2)(69.3%~75.2%)、Al_(2)O_(3)(13.4%~... 详细信息

本文对大别造山带大崎山花岗岩进行了系统的野外调查、岩石学、地球化学、锆石U-Pb-Hf和Sr-Nd同位素研究。锆石U-Pb定年结果显示大崎山花岗岩形成于早白垩世,年龄为124~120 Ma。样品具有较高的SiO_(2)(69.3%~75.2%)、Al_(2)O_(3)(13.4%~15.3%)和全碱(7.94%~8.71%)含量,较低的MgO(0.23%~0.84%)、TiO_(2)(0.16%~0.49%)与TFeO(1.05%~2.66%)含量,A/CNK=1.01~1.03,显示弱过铝质特征。岩石富集大离子亲石元素(如Rb、K、Pb)、轻稀土元素以及Th、U等,亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti)、重稀土元素以及Sr和Ba,具有明显Eu负异常(δEu=0.34~0.52),属于高钾钙碱性的I型花岗岩,这些地球化学特征表明大崎山花岗岩经历了以斜长石、钾长石和磷灰石为主的分离结晶作用。白垩纪锆石ε_(Hf)(t)值为32.9~15.2,对应t_(DM2)为3258~2140 Ma,全岩ε_(Nd)(t)为22.5~15.8,对应t_(DM2)=2754~2209 Ma,指示岩浆源区主要为古老地壳物质。样品中含有大量的~2.65 Ga继承锆石,锆石ε_(Hf)(t)为7.3~3.6,显示与贾庙地区2.65~2.63 Ga片麻状花岗岩有良好的亲缘性。大崎山花岗岩可能源自北大别变质带太古宙基底的再造,其源区还存在年轻地壳物质的参与,可能形成于古太平洋板块的俯冲板片在130 Ma后快速后撤的伸展背景。

关键词：大别造山带花岗岩年代学 Sr-Nd-Hf同位素太古宙基底

大别造山带石关地区变质岩风化壳中REY富集和分异研究

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地质与勘探 2023年第4期59卷 828-851页

作者：王三达段晓侠蔡晓兵徐波合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心安徽合肥230009 安徽省地质调查院安徽合肥230001

最新的找矿勘查在大别造山带变质岩风化壳中发现稀土元素(REY、REEs+Y)的富集,为揭示高纬度地区变质岩风化壳中REY风化富集规律提供了契机。本文以大别山地区石关变质岩风化壳剖面作为研究对象,通过岩相学、地球化学、XRD、V-SWIR、顺... 详细信息

最新的找矿勘查在大别造山带变质岩风化壳中发现稀土元素(REY、REEs+Y)的富集,为揭示高纬度地区变质岩风化壳中REY风化富集规律提供了契机。本文以大别山地区石关变质岩风化壳剖面作为研究对象,通过岩相学、地球化学、XRD、V-SWIR、顺序提取实验等分析,探讨原生矿物-次生矿物转变、REY来源、迁移富集规律及分异机制。研究认为:石关风化壳的基岩为石英二长片麻岩,稀土元素总量(∑REY)范围为280×10^(-6)~310×10^(-6),呈LREE相对富集的右倾式稀土配分型式,角闪石(∑REY=722×10^(-6)~795×10^(-6))和榍石(∑REY=12635×10^(-6)~13351×10^(-6))是基岩中主要的REY载体,也是风化壳内REY的主要来源,风化壳整体的稀土元素配分继承于基岩。风化壳剖面由下至上REY含量逐渐增高(∑REY=469×10^(-6)~535×10^(-6)),对应的矿物组成上长石类矿物减少、石英和次生矿物(黏土矿物、铁锰氧化物等)增多,其中黏土矿物中伊利石含量逐渐减少,绿泥石、高岭石含量逐渐增多。顺序提取实验表明残余态是风化壳中REY的主要赋存状态(占比69%~88%),越靠近风化壳上部,可被提取出的、活化的REY占比越高,活化的REY以离子交换、铁锰氧化物结合和有机质结合等方式被固定在风化壳中。(La/Yb)N指示离子吸附态、有机质结合态和铁锰氧化物态均显示HREY相对富集的稀土分异趋势。

关键词：变质岩风化壳风化壳矿物 REY赋存状态 REY分异石关地区大别造山带

大别造山带中元古代变沉积岩碎屑锆石U-Pb年代学与Hf同位素特征及其地质意义

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地球科学 2022年第4期47卷 1333-1348页

作者：孔令耀郭盼万俊刘成新王晶陈超湖北省地质调查院湖北武汉430034 湖北省地质勘查工程技术研究中心湖北武汉430034 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205

大别造山带位于扬子陆块北缘,近年来的研究显示其发育太古代-古元古代的结晶基底,但一直缺乏中元古代的物质信息.首次报道了大别造山带核部一套中元古代“变砂岩-大理岩”变沉积岩组合,通过对该套地层的3个样品碎屑锆石UPb年代学和Lu-H... 详细信息

大别造山带位于扬子陆块北缘,近年来的研究显示其发育太古代-古元古代的结晶基底,但一直缺乏中元古代的物质信息.首次报道了大别造山带核部一套中元古代“变砂岩-大理岩”变沉积岩组合,通过对该套地层的3个样品碎屑锆石UPb年代学和Lu-Hf同位素特征分析,显示最年轻的锆石平均年龄分别为:1556±13 Ma、1541±20 Ma和1584.3±24 Ma,在误差范围内基本一致,说明该套地层的形成时代为中元古代,锆石变质增生边记录该套地层经历了124.1±2.3 Ma的变质事件,碎屑锆石年龄频谱和Lu-Hf同位素特征显示该套地层物源特征与神农架群一致;碎屑锆石峰值年龄2682 Ma,2461 Ma记录了“大别陆块”结晶基底两期重要生长事件,峰值年龄2043 Ma,1803 Ma和1572 Ma显示“大别地块”可能参与Columbia超大陆聚合-裂解事件,在新元古代早期与“黄陵陆核”拼合而成为扬子陆块统一基底的重要组成部分.

关键词：大别造山带大别岩群中元古代变沉积岩碎屑锆石 U-Pb年代学 Lu-Hf同位素地层学

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大别造山带双庙关金矿床成矿时代与成矿背景

西北地质 2024年第1期57卷 207-218页

作者：秦志军汪兴韦周豹刘嘉杜文洋曾小华李奥冰张维康湖北省地质调查院湖北武汉430034 湖北省地质勘查工程技术研究中心湖北武汉430034 中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074

湖北省麻城市双庙关金矿床隶属于秦岭-大别成矿带,近年来找矿进展显著,但成矿时代和成矿背景尚不清楚。矿区广泛发育新元古代片麻状二长花岗岩和变辉长岩,沿NE-NNE向和NW向断裂产出11条金矿(化)体。基于详细野外调查发现,矿区北部钾长... 详细信息

湖北省麻城市双庙关金矿床隶属于秦岭-大别成矿带,近年来找矿进展显著,但成矿时代和成矿背景尚不清楚。矿区广泛发育新元古代片麻状二长花岗岩和变辉长岩,沿NE-NNE向和NW向断裂产出11条金矿(化)体。基于详细野外调查发现,矿区北部钾长花岗岩体、花岗斑岩体均被NE向含矿断裂穿切,为成矿前岩浆活动产物,矿区中部的闪长岩脉则穿切矿体,晚于成矿事件。钾长花岗岩体、花岗斑岩体和闪长岩脉的锆石U-Pb加权平均年龄分别为(133.6±1.1)Ma、(127.9±1.6)Ma和(126.6±1.3)Ma。因此,双庙关金矿床应形成于128~126 Ma,与小秦岭、熊耳山、桐柏等矿集区金爆发式成矿的时间一致,与中国东部岩石圈破坏导致的构造-岩浆事件密切相关。

关键词：双庙关金矿床大别造山带成矿时代岩石圈破坏

大别造山带晚古生代再循环锆石:合肥盆地新生代基性岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素证据

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地球科学进展 2023年第1期38卷 70-85页

作者：王勇生马威威杨隽豪白桥合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009

大陆俯冲带通常是由大洋俯冲带发展而形成的,因而大陆造山带内通常会同时记录大洋俯冲和大陆俯冲阶段的信息。位于中国中东部的大别造山带记录了丰富的三叠纪华南、华北板块陆—陆碰撞信息,但几乎完全缺失晚古生代大洋俯冲阶段证据。基... 详细信息

大陆俯冲带通常是由大洋俯冲带发展而形成的,因而大陆造山带内通常会同时记录大洋俯冲和大陆俯冲阶段的信息。位于中国中东部的大别造山带记录了丰富的三叠纪华南、华北板块陆—陆碰撞信息,但几乎完全缺失晚古生代大洋俯冲阶段证据。基于古生代地质事件相关岩石可能被掩盖于合肥盆地底部或在大陆俯冲过程中被运移至地幔深部的推测,针对合肥盆地中部出露的玄武岩和辉绿岩开展了详细的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析。测试结果显示,大蜀山辉绿岩和小蜀山玄武岩均获得了较多的晚古生代年龄结果,加权平均年龄分别为338 Ma、270 Ma和349 Ma、273 Ma,鸡鸣山辉绿岩则主要表现为早白垩世年龄。这些基性岩浆岩中锆石年龄结果表现为连续分布的特征,2个最小的年龄结果指示了新生代基性岩浆活动的发生时间,其他锆石则来自于古老岩石的再循环。对高温条件下的锆石保存机制以及锆石来源的综合分析,可以得出合肥盆地基性岩中的晚古生代锆石来源于古特提斯洋俯冲形成的岩浆岩。三叠纪大陆俯冲阶段部分晚古生代岩浆岩被俯冲板片运移至地幔深部,而后在新生代太平洋板块俯冲过程中与深部地幔一起部分熔融而形成合肥盆地新生代基性岩浆岩。这为大别造山带晚古生代曾发生过大洋俯冲事件提供了直接证据。

关键词：大别造山带新生代基性岩锆石定年和Hf同位素晚古生代岩浆事件

大别造山带主簿岩体的成岩年代学、地球化学特征及成因研究

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矿物岩石地球化学通报 2023年第4期42卷 830-844页

作者：陈思聪邓宇峰袁峰沈欢喜罗红波孟德园朱传海合肥工业大学资源与环境工程学院矿床成因与勘查技术研究中心合肥230009 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心合肥230009 安徽省地质矿产勘查局311地质队安徽安庆246003

大别造山带东段主簿地区广泛分布有不同期次的中酸性侵入岩,其岩浆源区的演化特征及其动力学机制的研究相对薄弱。本文通过对主簿岩体的岩石学、年代学和主、微量元素及Hf同位素分析,以期查明其源区特征及岩石成因。结果表明,主簿岩体... 详细信息

大别造山带东段主簿地区广泛分布有不同期次的中酸性侵入岩,其岩浆源区的演化特征及其动力学机制的研究相对薄弱。本文通过对主簿岩体的岩石学、年代学和主、微量元素及Hf同位素分析,以期查明其源区特征及岩石成因。结果表明,主簿岩体主要由正长花岗岩及二长花岗岩构成。2件二长花岗岩和1件正长花岗岩锆石U-Pb年龄分别为(129.3±1.1)、(131.4±1.2)和(124.7±0.5)Ma。主簿岩体具有较高的10000Ga/Al值(2.4~2.8)、TFe_(2)O_(3)/(TFe_(2)O_(3)+MgO)值(0.74~0.90)和TiO_(2)/MgO值(0.4~1.2),二长花岗岩与正长花岗岩氧逸度均值分别为ΔFMQ+2.46和ΔFMQ+2.64,Ti含量地质温度计指示岩体的结晶温度为806.5℃与822.0℃,为高温、高氧逸度,与典型A型花岗岩特征相符。二长花岗岩与正长花岗岩的形成可能与伸展背景下岩石圈地幔拆沉,基性岩浆底侵引起下地壳部分熔融有关。二长花岗岩和正长花岗岩的锆石εHf(t)分别为-15.5~-22.4和-14.68~-18.85,显示其岩浆源区为古老地壳物质,并随着拆沉作用的进行,岩浆源区中幔源岩浆加入越来越多。

关键词： A型花岗岩锆石U-Pb年龄 Hf同位素地球化学大别造山带拆沉作用

大别造山带东段重力异常多尺度分解及其构造意义

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地震地质 2021年第1期43卷 158-176页

作者：黎哲君义崇政周冬瑞郑海刚王俊李军辉倪红玉安徽省地震局合肥230031 安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站蒙城233500 长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010 长江空间信息技术工程有限公司(武汉) 武汉430010

文中通过多源数据融合、模型构建、数据试验、二维离散小波变换和功率谱分析等方法获取了大别造山带东段深、浅部场源布格异常及其场源似深度,并结合地壳结构、地质构造、岩石圈有效弹性厚度和地震活动等资料,讨论了地壳深、浅部的结构... 详细信息

文中通过多源数据融合、模型构建、数据试验、二维离散小波变换和功率谱分析等方法获取了大别造山带东段深、浅部场源布格异常及其场源似深度,并结合地壳结构、地质构造、岩石圈有效弹性厚度和地震活动等资料,讨论了地壳深、浅部的结构特征及地震活动构造背景。结果表明,低频布格异常显示大别造山带东段与华北地块间深部构造缝合带在东部应位于青山-晓天断裂前缘,在落儿岭-土地岭断裂和商城-麻城断裂之间向N偏移至梅山-龙河口断裂之下,造山带南侧与扬子地块间深部构造缝合带位于襄樊-广济断裂以北约20km,造山带东侧与扬子地块间的深部构造转换带位于郯庐断裂带之下,造山带东段腹地显著的低频布格异常低值表明对应部位的莫霍面存在明显下凹,造山带内部的布格异常高梯度带表明其深部结构不完整;高频布格异常揭示肥中断裂、六安-合肥断裂、肥西-韩摆渡断裂和郯庐断裂带等主要断裂对地壳中上部密度结构的影响明显,落儿岭-土地岭断裂对地壳中上部密度结构的影响范围向N延伸至肥西-韩摆渡断裂前缘。结合地震活动资料进一步分析认为,大别造山带东段与华北地块在青山-晓天断裂前缘附近接触和相互作用,且大别造山带东段地壳深、浅部结构均不完整,不利于应力积累,趋向于在断裂交错的脆弱部位频繁释放应力,是霍山地区小地震活动频繁的主要原因。

关键词：布格异常小波分析构造特征大别造山带

大别造山带银水寺铅锌矿区正长花岗斑岩脉锆石U-Pb年代学、地球化学特征和地质意义

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地球科学 2020年第3期45卷 910-929页

作者：吴皓然谢玉玲钟日晨王莹北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是大别山地区最大的矽卡岩型矿床.目前对矿区岩浆作用时限、岩石地球化学、岩石形成环境等方面的研究较为薄弱,在一定程度上制约了对该区铅锌成矿规律的认识.在详细野外地质调查的基础上,对矿区出露... 详细信息

银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是大别山地区最大的矽卡岩型矿床.目前对矿区岩浆作用时限、岩石地球化学、岩石形成环境等方面的研究较为薄弱,在一定程度上制约了对该区铅锌成矿规律的认识.在详细野外地质调查的基础上,对矿区出露的正长花岗斑岩脉的岩石学、成岩年代学、岩石化学和同位素地球化学进行了系统研究.结果表明,银水寺矿区正长花岗斑岩脉锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为125.4±0.4 Ma,表明其形成时代为早白垩世.全岩地球化学分析显示,正长花岗斑岩脉表现为高硅(SiO2=71.43%~72.71%)、高钾(K2O=4.62%~4.88%)、富碱(7.47%~7.81%)、弱过铝质(A/CNK=1.03~1.06)、富Fe低Ca,贫Sr、Ba、Ti、P,轻稀土富集、重稀土亏损,具Eu负异常,Ce异常不明显,稀土配分图呈典型的右倾型,显示出A型花岗岩的特征.岩石具有富集的Sr-Nd-Hf同位素组成:全岩(87Sr/86Sr)i值为0.71021~0.71053,εNd(t)值在-20.0^-19.2之间;锆石εHf(t)值为-26.7^-23.8,位于地幔演化线之下;TDM2值变化于2663~2845 Ma之间,指示其起源于大别杂岩与扬子板块北缘的古老下地壳物质的混合.结合区域地质背景,认为矿区正长花岗斑岩脉形成于扬子克拉通与华北克拉通碰撞造山后的大规模伸展环境,软流圈地幔上涌作用于减薄的岩石圈,与西向俯冲的古太平洋板片俯冲角度改变造成的强烈弧后拉张有关.

关键词：银水寺铅锌矿正长花岗斑岩脉地质年代学地球化学地质背景大别造山带