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书书书 豫西宜阳地区 T T G质片麻岩锆石 U P b定年和 H f 同位素地质学 第五春荣 孙勇 林慈銮 柳小明 王洪亮 D I WUC h u n R o n g ,S U NY o n g ,L I NC i L u a n ,L I UX i a o Mi n ga n dWA N GH o n g L i a n g 西北大学地质学系 大陆动力学国家重点实验室,西安 7 1 0 0 6 9 S t a t e K e y L a b o r a t o r yo f C o n t i n e n t a l D y n a m i c s ,D e p a r t m e n t o f G e o l o g y ,N o r t h w e s t U n i v e r s i t y ,X ia n7 1 0 0 6 9 ,C h i n a 2 0 0 6 0 9 2 8收稿, 2 0 0 6 1 2 2 0改回. D i w uC R ,S u nY ,L i nC L ,L i uX M a n dWa n gH L . 2 0 0 7 .Z i r c o nU P ba g e s a n dH f i s o t o p e s a n dt h e i r g e o l o g i c a l s i g n i f i c a n c e o f Y i y a n gT T Gg n e i s s e s f r o mH e n a np r o v i n c e ,C h i n a .A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a , 2 3 ( 2 ) 2 5 3- 2 6 2 A b s t r a c t L a r g ev o l u m e s o f g r a yg n e i s s e so f t o n a l i t et r o n d h j e m i t eg r a n o d i o r i t e( T T G )o c c u r i nt h es o u t h e r nm a r g i no f t h eN o r t h C h i n aC r a t o n( N C C ) . T h e d a t a o f g e o c h e m i s t r y , z i r c o nc h r o n o l o g y a n dH f i s o t o p i c c o m p o s i t i o nf o r T T Gg e n i s s e s i nt h e Y i y a n g a r e a a r e r e p o r t e di nt h i sp a p e r ,a n dt h e nt h eg e o l o g i c a l s i g n i f i c a n c e sa r ed i s c u s s e d .T h eg n e i s s e sa r eh i g hi nS i O 2( 5 9~7 3 %)a n dA l2O3 (> 1 5 %) .T h ec o n c e n t r a t i o n s o f C a O 、 M g O 、 A l 2O3、 T i O2d e c r e a s ew i t ht h ei n c r e a s i n go f S i O2,s h o w i n gn e g a t i v ec o r r e l a t i o n , w h e r e a s t h eP 2O5,N a2O/ K2Or a t i o sd i s p l a yp o s i t i v ec o r r e l a t i o n s ,i n d i c a t i n gt h ed e p a r t m e n t o f m a f i c m i n e r a l ,a p a t i t ea n dp l a g i o c l a s e .T h e R E Ep a t t e r n s o f t h eg n e i s s e s a r e c h a r a c t e r i z e db y s t r o n g l y f r a c t i o n a t e dR E Ep a t t e r n s ( ( L a / Y b ) N= 9~ 2 3 )a n dw i t h o u t E ua n o m a l i e s , a n dt h e H R E E s a r e f l a t t e r c o m p a r e dw i t ht h e L R E Ec o n t e n t s . T h e c o n c e n t r a t i o n s o f i n c o m p a t i b l e t r a c e e l e m e n t s s u c ha s R b , B a , S r a r e e n r i c h e d ,w h e r e a s t h eh i g hf i e l ds t r e n g t he l e m e n t ( e . g .N ba n dT a )c o n t e n t sa r el o w .T h er o c k sh a v et y p i c a l l o wY( 1 3 . 2 5~ 2 5 . 2 7 μ g / g ) a n dY b ( 1 . 2 7~ 1 . 9 8 μ g / g ) c o n t e n t s ,a n de x h i b i t h i g hS r ( 5 0 7 . 1 4~ 6 0 6 . 8 5 μ g / g )c o n t e n t s ,r e s e m b l i n gt h eg e o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f h i g h A l T T Gs u i t e .I nt h i s c a s e ,h o r n b l e n d ei s r e q u i r e dt or e t a i ni nt h er e s t i t e .T h eL A I C P M Sz i r c o nU P bd a t i n g y i e l d s 2 . 3 G a ,r e p r e s e n t i n g t h e f o r m a t i o na g e o f t h e T T Gg n e i s s e s .M o s t z i r c o n s i nt h e T T Gg n e i s s e s h a v e n e g a t i v e ε H f( t )v a l u e ,w h i c h s u g g e s t s t h a t t h ep r o t o l i t h s o f t h eg e n i s s e s w e r em a i n l yd e r i v e df r o ma n c i e n t c r u s t a l r o c k s a t t h e s o u t h w e s t e r nm a r g i no f N C C .Wh i l e a f e wz i r c o n s s h o wp o s i t i v e ε H f( t )v a l u e ,i n d i c t i n g j u v e n i l e m a t e r i a l s ,p r o b a b l y f r o md e p l e t e dm a n t l e ,w e r e a d d e dt o t h e p r o t o l i t h s o f t h e g n e i s s e s .T h eo l d e s t t w o s t a g eH f m o d e l a g e s o f t h eT T Gg n e i s s e s a r ea b o u t 2 . 8 G a ,s u g g e s t i n gt h a t t h es o u r c er o c k s o f t h eg n e i s s e s i n t h eY i y a n g a r e a t l e a s t a s o l da s 2 . 8 G a .A l t h o u g ht h e 2 5 0 0 M a i s t h e s i g n i f i c a n t t i m e o f c r u s t a l g r o w t hi nt h e N C C ,t h e r e w a s a l s o n e w c r u s t f o r m a t i o nd u r i n gt h ep a l e o p r o t e r o z o i ca s w es h o wi nt h i s s t u d y ,t o g e t h e r w i t hs o m ef o r m e r r e s e a r c h e s . K e yw o r d s T T Gg n e i s s e s ,Z i r c o nU P bc h r o n o l o g y ,H f i s o t o p e ,C r u s t a l g r o w t h 摘 要 本文报道对华北地块南缘、 豫西宜阳穆册 T T G质片麻岩的地球化学、 锆石 U P b 定年及 H f 同位素研究。宜阳穆册 T T G质片麻岩 S i O 2含量为 5 9~ 7 3 %,A l2O3> 1 5 %、 C a O 、 M g O 、 A l2O3、 T i O2、 N a2O/ K2O与 S i O2的含量呈负相关, 表明在岩浆演 化中有镁铁矿物和斜长石的分离, 岩浆成分随着分异而富钾。P 2O5与 S i O2含量呈正相关, 反映出磷灰石的分离。轻重稀土 分异明显( ( L a / Y b ) N= 9~ 2 3 ) ; 重稀土相对于轻稀土轻度分异; 无明显的 E u 异常( E u = 0 . 9 5~ 1 . 0 7 ) 。岩石富 R b 、 S r 、 B a 、 K 等大离子亲石元素, 亏损 N b 、 T a等高场强元素。低 Y( 1 3 . 2 5~2 5 . 2 7 μ g / g ) 和 Y b ( 1 . 2 7~1 . 9 8 μ g / g ) ; 高 S r ( 5 0 7 . 1 4~ 6 0 6 . 8 5 μ g / g ) 及 S r / Y ( 3 4 . 1 5~ 3 9 . 9 7 ) , 上述地球化学特征一致表明, 研究区片麻岩为一套高铝的 T T G质岩石。这套片麻岩可 能是在角闪岩相条件下部分熔融的产物。利用 L A I C P M S锆石 U P b法测得 T T G质片麻岩的年龄为 2 . 3 G a 。片麻岩中的锆 石大部分具负 ε H f( t ) 值( 最高达 - 4 . 9 5 ) , 揭示其源区可能主要为古老陆壳物质; 部分锆石的 εH f( t ) 为正值, 说明在其形成过程 中有一定比例的亏损地幔物质的加入。宜阳 T T G质片麻岩的 H f 同位素数据表明, 其两阶段模式年龄主要 2 . 5 7~ 3 . 0 1 G a 之 1 0 0 0 0 5 6 9 / 2 0 0 7 / 0 2 3 ( 0 2 ) 0 2 5 3 6 2A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报 本工作受教育部科学技术研究重大项目( 批准号 3 0 6 0 2 1 ) 、 国家自然科学基金( 批准号 4 0 4 7 2 0 9 9 ) 资助。 第一作者简介第五春荣,男, 1 9 7 7年生,在职博士,矿物学、 岩石学、 矿床学专业,E m a i l d i w u c h u n r o n g @1 6 3 . c o m 间, 平均值为 2 . 8 2 G a , 所以说穆册灰色片麻的源区可能存在年龄为 2 . 8 G a 左右( 或更老) 的地壳物质, 说明代表该区基底的太 华杂岩形成时代可能为 2 . 8 G a ( 或更老) 。虽然华北地块陆壳最主要的增生时代被认为发生在 2 5 0 0 M a , 但宜阳 T T G质片麻岩 的研究结果和其他研究者的研究成果都说明华北地块大陆地壳在古元古代早期仍然存在相当规模的陆壳增生。 关键词 T T G质岩;锆石;U P b 年代学;H f 同位素;地壳增生 中图法分类号 P 5 8 8 . 3 4 5 ;P 5 9 7 . 3 1 引言 英云闪长岩、 奥长花岗岩和花岗闪长岩( T T G ) 不仅是太 古宙大陆地壳的主要组成部分, 同时也是后太古宙大陆造壳 作用的主要组成物质( M a r t i n , e t a l . , 2 0 0 5 ;C o n d i e , 2 0 0 5 ) 。 因此, T T G岩套的研究是揭示大陆地壳形成与演化的关键。 目前认为 T T G岩浆是由镁铁质岩石部分熔融而形成的 观点已被大多数人接受, 但对于形成时的构造背景却存在着 较大分歧。一种观点认为是通过俯冲洋壳的板片部分熔融 而成( D r u m m o n d ,e t a l . , 1 9 9 0 ) , 另一种观点认为是通过底侵 作用于地壳的镁铁质岩石的部分熔融而成( S m i t h i e s ,e t a l . , 2 0 0 0 ) 。两者是正在经历俯冲作用或是陆壳增厚之前经历过 俯冲作用。 在我国华北地块南缘广泛出露 T T G质片麻岩, 以原太华 群的 T T G质片麻岩为代表, 这些 T T G质片麻岩占整个地块 的 7 0~ 8 0 %, 是本区晚太古代地壳的主要组成部分( 孙勇, 1 9 8 2 a , 1 9 8 5 ) , 对于研究华北地块的前寒武纪的构造格局、 地 壳增生和演化具有重要的意义。河南省宜阳地区也广泛地 出露太华杂岩, 岩石主要为 T T G质片麻岩, 本文试图通过研 究宜阳地区 T T G质片麻岩的地球化学, 锆石 U P b年代学及 H f 同位素探讨其岩浆源区, 并讨论其地质意义。 2 地质背景 采样区位于河南宜阳县以南, 熊耳山北侧, 大地构造位 置属于中朝准地块南缘。出露的地层主要为太古代的太华 杂岩以及下元古嵩山群, 其上为华北地块的盖层沉积, 中元 古熊耳群呈角度不整合覆盖于太华杂岩之上( 图 1 ) ( 河南省 区域地质志, 1 9 8 9 ) 。 研究区内的太华杂岩主要分布在上宫、 程子以西, 张舞 穆册( 木柴关) 一带, 太华杂岩经历了多期构造 热事件改造, 变质作用和混合岩化强烈, 变质程度为角闪岩相( 孙勇, 1 9 8 2 b ) 。主要岩性为黑云斜长片麻岩、 角闪斜长片麻岩、 斜 长角闪岩、 黑云变粒岩、 石英岩等, 这些岩石普遍遭受强烈的 变质变形改造, 岩石片麻理发育呈近东西向展布, 与区域构 造线一致( 张国伟等, 1 9 8 5 ) 。 图 1 宜阳地区地质简图( 据河南省地质图, 1 9 8 1 ) F i g . 1 T h eS i m p l i f i e dg e o l o g i c a l m a po f Y i Y a n ga r e a 452A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 0 7 , 2 3 ( 2 ) T T G质片麻岩主要为黑云斜长片麻岩, 条带状构造, 中 粒粒状鳞片变晶结构, 暗色矿物主要为黑云母( 1 0~ 1 5 %) , 含少量的普通角闪石( 1~5 %) , 浅色矿物为石英( 2 5~ 3 0 %) , 斜长石( 5 0~ 5 5 %) , 斜长石是他形粒状, 双晶不发育, 一般为 A n = 2 7的更长石, 副矿物为磁铁矿、 磷灰石和自 形, 半自形的锆石。 3 分析方法 本文主量和微量元素以及 L A I C P M S 锆石 U P b原位定 年分析均在西北大学大陆动力学国家重点实验室进行。主 量元素分析采用 X R F ( R i g a k uR I X2 1 0 0 ) 玻璃熔饼法完成。 微量元素采用 I C P M S ( P e r k i nE l m e r 公司具动态反应池的 E l a n6 1 0 0D R C ) 法完成,样品溶解在 T e f l o n高压溶样弹中 进行。 锆石 U P b年龄测定在 L A I C P M S仪器上进行, 测定时 采用 1 0 H z 的激光频率、 8 0 m J 的激光强度和 3 0 μ m的激光束 斑直 径, 并 以 9 1 5 0 0作 为 外 部 标 样,普 通 铅 校 正 采 用 A n d e r s o n的方法( A n d e r s e n , 2 0 0 2 ) ,其年龄采用 I S O P L O T程 序计算( L u d w i g , 2 0 0 3 ) 。详细实验过程、 U P b年龄和元素含 量计算可参见文献具体测试过程见 Y u a n ( 2 0 0 4 ) 锆石 L u H f 同位素测试在北京中科院地质与地球物理 研究所完成, 采用配有 1 9 3 n m激光的 N e p t u n e多接收电感耦 合等离子体质谱仪( L A M C I C P M S ) 进行分析, 分析过程中采 用 8 H z 的激光频率、 1 0 0 m J 的激光强度和 6 3 μ m的激光束斑 直径。实验中以 H e作为剥蚀物质的载气, 采用 9 1 5 0 0作为 外部标样, 具体测试过程见徐平等( 2 0 0 4 ) 。 4 分析结果 4 . 1 岩石地球化学特征 样品主量元素和微量元素分析结果列于表 1 。片麻岩 S i O 2含量变化范围较大( 5 9~ 7 3 %) , 相当于中酸性岩岩浆成 分, A l 2O3质量分数 >1 5 %, 为高铝型, N a2O/ K2O比值的变 化范围为 1 . 0~ 4 . 7 , 以富钠质系列为主, 其里特曼指数变化 于 1 . 3~ 3 . 1之间, 为钙碱性系列。镁指数偏高 M g #(M g#= 4 6 . 8~ 5 0 . 1 ) 。随着 S i O 2含量的增加, C a O 、 M g O 、 A l2O3、 T i O2 含量减少, 呈负相关, 表明有镁铁矿物和斜长石的分离, 同时 N a 2O/ K2O比值随着 S i O2含量的增高而降低( 图略) , 说明岩 浆成分向钾质方向演化, P 2O5也随着 S i O2含量的减少, 表明 有磷灰石的分离, 由于磷灰石的分离可以抵消因斜长石分离 而产生 E u 的亏损, 上述的变化特点也说明片麻岩为正常岩 浆岩结晶成分演化趋势。根据标准矿物分子计算, 在 A n A b O r 三角图上, 片麻岩的大部分投影落在英云闪长岩区, 少数 落在花岗闪长岩和奥长花岗岩区( 图 2 ) 。 穆册片麻岩稀土元素丰度较低, 为 1 1 5~ 1 9 9 μ g / g , 轻重 稀土分异明显,( L a / Y b ) N= 9~ 2 3 ,在稀土配分模式图上重 表 1 宜阳 T T G质片麻岩的主量元素( w t %) 和微量元素 ( 1 0 - 6) 分析结果 T a b l e 1 M a j o r ( w t %) a n dt r a c e e l e m e n t ( 1 0 - 6)c o m p o s i t i o n s o f t h eY i Y a n gT T Gg n e i s s e s s a m p l eM C 1 0M C 1 1M C 1 2M C 2 2M C 2 3M C 0 3 S i O 2 5 9 . 0 06 5 . 7 56 5 . 2 86 0 . 6 66 1 . 8 37 3 . 1 6 T i O 2 0 . 5 20 . 2 60 . 2 80 . 4 00 . 3 30 . 1 9 A l 2O3 1 7 . 5 31 7 . 1 21 7 . 3 31 7 . 5 31 7 . 2 81 4 . 9 9 F e 2O3T 6 . 9 53 . 3 73 . 4 84 . 8 64 . 1 11 . 2 4 M n O0 . 0 90 . 0 50 . 0 50 . 0 60 . 0 60 . 0 1 M g O3 . 4 31 . 6 01 . 7 52 . 1 41 . 9 40 . 6 0 C a O5 . 1 14 . 1 94 . 3 24 . 6 13 . 9 92 . 5 4 N a 2O 4 . 0 64 . 4 44 . 6 24 . 5 73 . 9 35 . 3 2 K 2O 1 . 8 82 . 3 82 . 2 72 . 4 63 . 7 71 . 1 3 P 2O5 0 . 1 40 . 0 80 . 0 90 . 1 00 . 1 10 . 0 5 L O I1 . 6 41 . 1 00 . 8 93 . 0 62 . 5 30 . 3 8 T o t a l1 0 0 . 3 5 1 0 0 . 3 4 1 0 0 . 3 6 1 0 0 . 4 59 9 . 8 89 9 . 6 1 M a 2O/ K2O 2 . 1 61 . 8 72 . 0 41 . 8 61 . 0 44 . 7 1 里特曼指数2 . 2 12 . 0 42 . 1 32 . 8 03 . 1 51 . 3 8 M g # 4 9 . 6 74 8 . 7 15 0 . 1 44 6 . 8 34 8 . 5 64 9 . 1 8 S c1 6 . 6 74 . 9 44 . 7 59 . 5 46 . 7 91 . 9 6 V5 7 . 7 33 9 . 1 93 8 . 8 86 9 . 6 85 0 . 0 21 8 . 8 0 C r1 9 . 5 11 1 . 7 01 6 . 8 51 5 . 1 51 4 . 4 11 4 . 9 2 C o8 3 . 1 91 1 9 . 1 9 1 5 6 . 2 88 1 . 4 77 3 . 2 7 1 3 2 . 8 4 N i1 3 . 5 21 5 . 9 21 8 . 2 21 5 . 9 91 7 . 6 21 3 . 2 4 C u5 . 8 22 . 2 12 . 5 48 . 2 94 . 4 92 . 0 0 Z n7 7 . 0 74 3 . 8 64 5 . 6 54 7 . 4 14 1 . 3 13 8 . 5 8 G a1 7 . 4 71 7 . 2 71 7 . 2 91 8 . 0 51 6 . 8 22 2 . 2 0 G e1 . 2 51 . 3 01 . 2 31 . 1 11 . 1 41 . 7 6 R b4 8 . 5 06 6 . 5 25 2 . 6 01 3 7 . 0 6 1 5 6 . 0 6 1 4 9 . 4 6 S r5 0 7 . 1 4 5 1 7 . 7 3 5 2 6 . 5 6 5 4 2 . 9 0 6 0 6 . 8 5 5 9 7 . 0 8 Y1 4 . 8 51 3 . 9 91 3 . 2 51 5 . 0 41 5 . 2 71 4 . 9 4 Z r1 3 9 . 7 3 1 0 6 . 8 2 1 2 7 . 4 1 1 1 0 . 3 7 1 5 7 . 9 2 1 1 4 . 5 7 N b7 . 5 78 . 0 07 . 3 69 . 8 35 . 7 29 . 7 2 C s0 . 5 50 . 5 10 . 4 51 . 0 31 . 3 50 . 7 3 B a1 4 8 7 . 0 5 9 6 7 . 5 0 1 0 1 1 . 5 6 5 9 8 . 3 6 2 3 5 4 . 6 81 4 5 7 . 4 8 L a2 8 . 2 42 5 . 8 82 7 . 5 82 6 . 3 53 2 . 8 64 8 . 9 3 C e5 3 . 1 05 0 . 0 35 2 . 9 75 3 . 1 66 1 . 6 68 8 . 8 5 P r5 . 6 05 . 3 05 . 4 85 . 8 56 . 2 79 . 2 3 N d2 2 . 5 62 0 . 3 62 0 . 8 82 3 . 6 52 3 . 5 43 3 . 9 2 S m3 . 8 13 . 3 73 . 2 54 . 2 43 . 5 75 . 1 9 E u1 . 1 41 . 0 51 . 0 61 . 2 51 . 2 11 . 5 5 G d3 . 4 93 . 0 92 . 9 63 . 8 13 . 3 24 . 6 7 T b0 . 4 60 . 4 00 . 3 80 . 5 40 . 4 20 . 5 4 D y2 . 5 22 . 2 62 . 0 93 . 0 92 . 2 22 . 6 6 H o0 . 5 00 . 4 60 . 4 20 . 6 40 . 4 40 . 4 9 E r1 . 3 71 . 3 11 . 1 71 . 8 11 . 2 21 . 3 3 T m0 . 2 10 . 2 10 . 1 90 . 2 90 . 1 90 . 2 0 Y b1 . 4 31 . 3 91 . 2 71 . 9 81 . 2 81 . 4 2 L u0 . 2 30 . 2 30 . 2 10 . 3 30 . 2 10 . 2 5 H f3 . 7 12 . 9 83 . 4 93 . 0 54 . 1 06 . 3 6 T a0 . 3 60 . 6 00 . 5 70 . 7 30 . 4 00 . 5 0 P b1 3 . 3 91 5 . 5 51 5 . 9 21 2 . 1 81 5 . 7 21 5 . 5 0 T h7 . 0 47 . 7 89 . 1 47 . 0 38 . 4 88 . 0 7 U0 . 6 20 . 6 60 . 9 00 . 6 10 . 7 20 . 6 5 R E E1 2 4 . 6 5 1 1 5 . 1 3 1 1 9 . 7 2 1 2 6 . 6 6 1 3 8 . 3 7 1 9 9 . 0 2 L a N/ Y bN 1 3 . 3 01 2 . 5 61 4 . 6 79 . 0 01 7 . 2 92 3 . 3 1 S r / Y3 4 . 1 53 73 9 . 7 33 6 . 1 13 9 . 7 33 9 . 9 7 E u 0 . 9 51 . 0 01 . 0 50 . 9 51 . 0 70 . 9 6 C e 1 . 1 41 . 1 91 . 1 61 . 1 21 . 1 71 . 2 0 M g #= 1 0 0 M g2 +/ (M g2 ++ F e2 +) , F e2 +据全铁计算 552第五春荣等豫西宜阳地区 T T G质片麻岩锆石 U P b 定年和 H f 同位素地质学 图 2 片麻岩 A n A b O r 图解 F i g 2 R o c kc l a s s i f i c a t i o nb a s e do nn o r m a t i v ef e l d s p a r v a r i a t i o n 稀土 相 对 于 轻 稀 土 平 坦, E u无 异 常 或 轻 微 的 正 异 常 ( E u / E u = 0 . 9 5~ 1 . 0 7 ) ( 图 3 ) 。岩石富集 R b 、 S r 、 B a 、 K等 大离子亲石元素, 在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上, 亏损 N b 、 T a 、 P等高场强元素以及 T i 具有明显的负异常, C e 具有微弱的正异常 C e = 1 . 1 2~ 1 . 2 ( 图 3 ) , Y ( 1 3 . 2 5~ 2 5 . 2 7 μ g / g ) 和 Y b ( 1 . 2 7~ 1 . 9 8 μ g / g ) 含量较低, S r / Y比值较 高( 3 4 . 1 5~3 9 . 9 7 ) ( 图 4 ) , 这些岩石地球化学数据表明, 宜阳灰色片麻岩为一套高铝的 T T G质岩石。 4 . 2 锆石 U P b 年代学 T T G质片麻岩中的锆石为半自形到自形, 可以看到明显 的核, 具有特征的岩浆锆石震荡环带结构( 图 5 ) 。对样品的 锆石 L A I C P M S 分析结果如图 6和表 2所示。锆石的 T h 、 U 含量较高, T h含量为 1 3 2~1 1 6 4 μ g / g , U的含量为 1 9 8~ 9 0 6 μ g / g 。激光剥蚀等离子体质谱同位素组成分析表明, 绝 大多数样品锆石中普通铅含量不到锆石总铅含量的 1 %, 表 明锆石中普通铅的份额是很低的。锆石的 w ( T h ) / w ( U ) 常 用来指示其成因, 一般认为岩浆成因锆石具较高的 T h / U比 值。通常大于 0 . 4 , 而变质成因锆石的该比值相对较低( 小于 0 . 1 ) ; 因为在变质结晶过程中, 由于离子半径的差异和化学 性质的不同, 锆石中的 T h + 4优先 U+ 4被逐出晶格, 使得变质 锆石区域的 T h / U降低。样品锆石的 w ( T h ) / w ( U ) 范围为 0 . 4 1~ 1 . 3 4 , 都大于 0 . 4 , 表明为岩浆成因锆石( B e l o u s o v a , e t a l . , 2 0 0 2 ; H o s k i n , e t a l . , 2 0 0 2 ) 。 M C 1 2样品中 2 0颗锆石的 2 0个点几乎都沿一致线分 布, 对于不谐和的年龄数据, 其年龄关系表现为 t 2 0 7 / 2 0 6 > t 2 0 7 / 2 3 5> t2 0 6 / 2 3 8, 这说明锆石年龄的不一致性是由于不同程 度的放射性成因铅丢失造成, 不一致线的上交点年龄为 2 3 3 6 1 3 M a ( 图6 ) , 样品 M C 1 9样品中3 1颗锆石的 3 1个分析点 图 3 宜阳 T T G质片麻岩稀土元素球粒陨石标准化配分 模式图和原始地幔不相容元素蛛网图 F i g . 3 C h o n d r i t e n o r m a l i z e dR E Ep a t t e r n sa n dp r i m i t i v e m a n t l e n o r m a l i z e ds p i d e r g r a m s o f Y i Y a n gT T Gg n e i s s e s 图 4 宜阳 T T G质片麻岩的 Y S r / Y ( 据 D e f a n t e t a l . , 2 0 0 2 ) 和 Y b N ( L a / Y b )N图( 据 D r u m m o n de t a l . , 1 9 9 0 ) 图 Y b N ( L a / Y b )N中 1 大洋中脊玄武岩( M O R B ) ,2 a d a k i t e型 高铝 T T G , 3 低铝 T T G , 4 部分熔融曲线 F i g . 4 Y S r / Y (a n dY b N ( L a / Y b )Nd i a g r a m sf o r Y i Y a n g T T Gg n e i s s e s 652A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 0 7 , 2 3 ( 2 ) 表 2 宜阳 T T G质片麻岩锆石 U P b 同位素 L A I C P M S 方法定年 T a b l e 2 L A I C P M Sz i r c o nU P bi s o t o p i cd a t af o r t h eY i Y a n gT T Gg n e i s s e s 编 号 组成( p p m ) P b T h U T h / U 比值年龄( M a ) 2 0 7P b /2 0 6P b 1 σ2 0 7P b /2 3 5U 1 σ 2 0 6P b /2 3 8U 1 σ 2 0 7P b /2 0 6P b 1 σ2 0 7P b /2 3 5U1 σ2 0 6P b /2 3 8U 1 σ M c 1 2 0 1 0 2 4 0 04 8 27 8 20 . 6 20 . 1 50 . 0 0 28 . 7 7 50 . 0 9 10 . 4 2 40 . 0 0 42 3 4 71 82 3 1 592 2 7 91 9 M c 1 2 0 1 0 4 1 5 81 8 53 0 6 0 . 60 . 1 4 60 . 0 0 28 . 5 9 40 . 0 9 40 . 4 2 70 . 0 0 42 2 9 91 92 2 9 61 02 2 9 31 9 M c 1 2 0 3 0 7 1 7 82 1 13 4 00 . 6 20 . 1 4 90 . 0 0 28 . 8 9 30 . 0 9 80 . 4 3 30 . 0 0 42 3 3 31 92 3 2 71 02 3 2 12 0 M c 1 2 0 3 0 8 2 2 22 1 84 2 90 . 5 10 . 1 4 80 . 0 0 28 . 7 8 20 . 0 9 40 . 4 3 10 . 0 0 42 3 1 91 92 3 1 61 02 3 1 21 9 M c 1 2 0 3 0 9 4 3 0 1 0 7 68 0 31 . 3 40 . 1 4 80 . 0 0 28 . 2 1 80 . 0 8 50 . 4 0 30 . 0 0 42 3 2 01 82 2 5 592 1 8 51 8 M c 1 2 0 3 1 1 2 6 93 4 35 0 50 . 6 80 . 1 4 70 . 0 0 28 . 7 5 90 . 0 9 40 . 4 3 10 . 0 0 42 3 1 71 92 3 1 31 02 3 0 91 9 M c 1 2 0 5 1 2 1 6 52 2 03 3 00 . 6 70 . 1 4 50 . 0 0 28 . 1 8 60 . 0 9 10 . 4 0 80 . 0 0 42 2 9 22 02 2 5 21 02 2 0 71 9 M c 1 2 0 5 1 3 2 6 82 8 34 8 40 . 5 80 . 1 4 90 . 0 0 29 . 2 4 60 . 0 9 80 . 4 4 90 . 0 0 42 3 3 71 92
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