岳西沙镁铁超镁铁岩侵位时代的锆石稀土u-pb年代学研究.docx

岳西沙镁铁超镁铁岩侵位时代的锆石稀土u-pb年代学研究 在北京大学的其他地区，有许多以镁铁为主的镁铁铁矿床。它们主要可分为两类：一类是以构造入侵为特征的阿尔卑斯橄榄岩，如饶白寨春橄岩和倾斜的辉橄岩，它们经历了强烈的变质和变形作用，被认为是岩石圈地幔的碎片，可以在三叠纪（（245-11）中建立。另一种是辉石岩-辉长岩，没有受到变形和变质作用，如竹家铺、任家湾、椒子岩和沙村岩体。 本文不拟讨论前一类侵入体.而对大量出露的辉石岩-辉长岩侵入岩的侵位时代和形成环境有较大争议:属于同碰撞侵入岩, 还是碰撞后侵入岩.李曙光等人、聂永红等人和陈道公等人分别给出祝家铺辉石岩的Sm-Nd年龄为 (230±30.7) Ma, 任家湾辉石岩的SmNd年龄为 (228±42) Ma和椒子岩辉长岩的Sm-Nd年龄为 (238±28) Ma, 并根据这些年龄值认为北大别地体中的辉石岩-辉长岩为同碰撞侵入岩, 与扬子陆块俯冲及超高压变质时代一致, 认为这些岩石代表了陆壳俯冲碰撞时壳幔相互作用的信息. 最近Jahn等人1)对沙村、祝家铺等岩体进行了Rb-Sr, Sm-Nd定年, 对有的样品还做了重复分析, 但无法确定它们的侵位年龄是220～230Ma, 相反全岩-云母两点Rb-Sr等时线给出约120Ma的冷却年龄.Li等人和Hacker等人分别给出北大别辉石岩-辉长岩体的角闪石40Ar/39Ar年龄为 (124±0.6) Ma, (125±0.5) Ma和 (129±0.6) Ma.他们认为这类岩石的角闪石40Ar/39Ar年龄确定的燕山期年龄是由于角闪石的Ar体系被燕山期热事件重置所致, 而不代表该类岩石的形成年代.澄清这类侵入岩的真实侵位时代具有十分重要的地质、地球化学意义, 同时也对建立可信的大别造山带构造格局有着决定性作用.为此本文测定了同样位于北大别地块并与Li等人、聂永红等人以及陈道公等人测定的辉石岩-辉长岩具有同样性质的岳西沙村辉长岩体的单颗粒锆石U-Pb年龄, 表明它为碰撞后侵入岩, 与大多数中生代花岗岩一样是燕山期岩浆活动的产物而不是同碰撞侵入岩 1 岳沙地村辉长岩体 位于华北陆块与扬子陆块之间的大别碰撞造山带形成于三叠纪.主要由4个构造单元组成:即北淮阳构造带、北大别杂岩带、南大别超高压杂岩带和宿松杂岩带.南大别超高压杂岩带为扬子陆块俯冲基底, 它在三叠纪俯冲到华北和北大别杂岩带之下.在三叠纪北大别地体是该碰撞造山带的仰冲壳楔.众多的辉石岩-辉长岩体则全部出露其中, 较大者有祝家铺辉石岩、沙村辉长岩、小河口辉长岩、椒子岩辉长岩及任家湾辉石岩等, 这些岩体有非常相似的地质产状和微量元素成分1), 因此认为它们具有相同成因, 并大体同时形成.而在南大别地体代表的俯冲陆块则无出露 (见图1) .岳西沙村辉长岩体与其他辉石岩-辉长岩侵入体一样, 未遭受明显的构造变形和变质作用.它们具有堆晶结构, 从岩体中心向边部依次由辉石岩、辉长岩过渡为闪长岩、花岗闪长岩等. 岳西沙村辉长岩样品的主要矿物组成为:橄榄石 (1%) 、斜方辉石 (32%) 、单斜辉石 (25%) 、斜长石 (15%, An 65～75) 、角闪石 (20%) 、黑云母 (6%) 及少量不透明矿物 (1%) . 岩石的结构为半自形粒状结构和嵌晶结构.矿物粒径一般在0.2～2 mm.角闪石可达1.5～4.5 mm, 从矿物之间的相互关系可以看出它的结晶顺序为:斜方辉石→单斜辉石→斜长石※角闪石→黑云母. 2 稀释剂和质谱条件研究 在本文研究中, 采用单颗粒锆石同位素稀释法进行年龄测定.所有样品的碎样、锆石的精选、化学处理和锆石U-Pb同位素分析均由天津地质矿产研究所同位素实验室完成, 采用根据Krough改进的分析流程所使用的205Pb-235U混合稀释剂, 质谱测定用VG-354热离子发射质谱计完成.用大别造山带中生代岩浆岩的Pb同位素平均组成作为普通Pb的扣除依据, 数据处理使用美国地调所Ludwig编写的PBDAT和ISOPLAT软件, 结果列于表1中. 根据镜下观察, 锆石主要为短柱状、粒状, 也有少量长柱状 (长宽比为2∶1～4∶1) , 晶形发育较好粒级较大没有熔蚀也无包体表明这些锆石是在岩浆结晶时形成的. 3 年代学和年代学 表1中,206Pb/204Pb比值已对实验室空白及稀释剂作了校正, 误差均以2σ表示.从表1数据可以看出, 所测定的样品较年轻, 因此U含量较高,206Pb/204Pb比值较低. 岳西沙村辉长岩体共测了5个点, 其中4个为不规则粒状透明锆石, 1个为长柱状透明锆石 (2号点) .2号和3号点的206Pb/204Pb比值分别为86和99, 而1, 4和5号点的206Pb/204Pb比值为130～480.除5号点外, 均给出t206t207t207/2