内蒙古大青山地区早前寒武纪变质岩的锆石Hf同位素组成和稀土模式.pdfVIP

50 7 地 质 论 评 GEOLOGICALREVIEW VoJu1．ly552NOoO．49 内蒙古大青 山地 区早前寒武纪变质岩的 锆石 Hf同位素组成和稀土模式 董春艳 ，刘敦一 ，万渝生 ，徐仲元 ，王伟 ，颉颃强 1)中国地质科学院地质研究所 ，北京，100037；2)北京离子探针 中心，北京 ，100037； 3)吉林大学地球科学学院，长春 ，130061 内容提要：本文报道了内蒙古大青山地区早前寒武纪变质岩石的锆石Hf同位素和稀土组成。两个古元古代晚 期 (1．9～2．1Ga)变质碎屑沉积岩样 品中碎屑锆石 的Fn(”Hf)In(”Hf)7、tDM (Hf)和 t。M (Hf)分别为 0．281079 ～ 0．281502、2548～3000Ma、2612～3153Ma和0．280916～0．281451、2533～2717Ma、2600～3404Ma；一个古元古 代早期 (2．37Ga)变质辉长岩样 品中岩浆锆石 的eHf(t)和 to (Hf)分别为 l_5o～6．68和 2449～2647Ma，表明大青 山及邻 区在新太古代晚期一古元古代早期存在强烈的构造岩浆热事件 ，既有地幔添加又有壳 内再循环作用。三个 样 品的边部变质锆石EHf(￡)、tDM1(Hf)和 tDM2(Hf)分别为一9．49～3．91、2201～2686Ma、2285～2887Ma；一7．29～ 一 2．42、2350～2540Ma、2499～2740Ma和一5．46～一0．53、2319～2507Ma、2443～2687Ma，Th／U 比值普遍小于 0．1。与核部锆石相 比，边部变质锆石 toz(Hf)变小，Th／u 比值和稀土含量降低，但稀土模式十分类似。研究表明， 变质锆石增生边 的形成及其 Hf同位素、稀土和 u—Th组成受核部锆石和变质作用 的双重制约 。变质增生边 的形 成至少部分与核部锆石溶解 以后的再结晶有关，变质流体起 了重要作用。 关键词 ：锆石 ；Hf同位素 ；稀土模式；早前寒武纪；大青 山 随着多接收等离子体质谱仪 (MC—ICPMS)、Q_ 和变质流体 的双重制约。 ICPMS和激光剥蚀系统 的应用 ，锆石 Hf同位素和 1 地质背景和样品特征 稀土组成原位分析技术为岩石成因和壳幔演化研究 提供 了越来越多 的重要信息 (Amelineta1．，1999； 大青 山地 区是西部孔兹岩 带 (Zhaoeta1．， Rubatto，2002；Kinnyeta1．，2003；Hawkesworth 2005)典型代表之一 ，已有长期的研究历史 (金巍等， eta1．，2006)。锆石极强的稳定性和高 Lu—Hf同位 1991；卢良兆等，1996)。基于野外地质和部分同位 素封闭温度使其 Hf同位素组成较少受到后期地质 素年代学资料 ，该 区前寒武纪变质基底被划分为桑 事件的影响，而极低的 Lu含量使我们能够获得其 干岩群 (又称为兴和岩群 ，麻粒岩系)、下乌拉山岩群 形成时准确的Hf同位素组成 。这些特性使得锆石 (片麻岩系)、上乌拉山岩群 (孔兹岩系)及侵位其中 Hf同位素常用于高级变质岩原岩性质与成 因的研 的变质深成岩 (图 1)(徐仲元等，2005，2007；杨振升 究 ，成为 目前探讨地壳演化和示踪岩石源 区性质的 等o，杨振升等，2006b)。桑干岩群被进一步划分为 重要工具。另～方面 ，锆石稀土组成研究也可为岩 中色麻粒岩岩组和浅色麻粒岩岩组 ，由基性和 中酸 石成因提供重要信息 (Hoskineta1．，2003；Zheng 性麻粒岩组成 。下乌拉山岩群被进一步划分为深色 eta1．，2006，2007；Dongeta1．，2007)。将锆 石 片麻岩岩组和浅色片麻岩岩组，由不同类型片麻岩 Hf同位素、稀土组成与 u—Pb定年相结合探讨地壳 组成，其 中浅色片麻岩岩组 中很可能存在遭受强烈 形成和再造成为新 的研