【摘 要】
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本论文以华北克拉通广泛发育的元古宙基性岩墙群为重点研究对象,并结合对一套中生代辉长岩和侵入到熊耳群马家河组的二长斑岩的研究,探讨共生的斜锆石、锆石和磷灰石在基性岩中的结晶规律和U-Pb同位素特征。斜锆石常被锆石交代,通过对不同产状含Zr副矿物的EPMA分析以及角闪石-斜长石温压估算来限定锆石增生机制。结合前人研究成果,对元古宙基性岩墙群开展全岩主、微量元素和Sr-Nd-Hf同位素分析来进一步限定其
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本论文以华北克拉通广泛发育的元古宙基性岩墙群为重点研究对象,并结合对一套中生代辉长岩和侵入到熊耳群马家河组的二长斑岩的研究,探讨共生的斜锆石、锆石和磷灰石在基性岩中的结晶规律和U-Pb同位素特征。斜锆石常被锆石交代,通过对不同产状含Zr副矿物的EPMA分析以及角闪石-斜长石温压估算来限定锆石增生机制。结合前人研究成果,对元古宙基性岩墙群开展全岩主、微量元素和Sr-Nd-Hf同位素分析来进一步限定其岩浆源区,揭示其构造意义。SHRIMP斜锆石207Pb/206Pb年龄精确限定了一系列元古宙基性岩墙群（1765-1752 Ma、1661 Ma、1315-1301 Ma和915-909 Ma）和二长斑岩（1779 Ma）的形成时代。对中生代辉长岩样品中斜锆石开展SHRIMP原位分析与TIMS全化学分析得到206Pb/238U年龄分别为128.2±1.5 Ma和125.1±0.5 Ma。基性岩斜锆石年龄为探讨相应的锆石、磷灰石的年龄意义提供重要参考。基性岩墙中的锆石往往具有复杂的来源,可能为岩浆成因或外来流体带入。岩浆锆石常积累强烈的放射性损伤（用α衰变剂量Dα表示）,表现出“高Dα效应”或“铅丢失”（分别指206Pb/238U年龄和Dα值的正相关和负相关）。前者指示锆石未遭受流体改造,其207Pb/206Pb年龄可有效记录岩体侵位时代;后者是流体改造的结果,并且放射性损伤强度越大铅丢失越严重,锆石数据点可构成不谐和线或产生谐和但无意义的年轻年龄。热液锆石常呈韵律环带或核边结构的阴极发光特征,具有年轻的谐和年龄。LA-Q-ICP-MS磷灰石U-Pb分析获得Tera-Wasserburg下交点年龄,与共生的斜锆石年龄在误差范围内一致。但有些样品由于具有较低的U（0.5-8.5 ppm）和放射成因206Pb含量（或较高的普通铅含量）而表现出较大的误差。有些基性岩墙样品和二长斑岩样品中发育明显的多晶集合体状次生锆石,沿着斜锆石边部和裂隙中结晶或在角闪石中规律分布,并常与次生黑云母、绿泥石、绿帘石、磷灰石、榍石等矿物共生。Zr/Hf比值在与斜锆石相关的增生锆石中最高,而在与角闪石共生的锆石微晶簇中最低,斜锆石和角闪石分别担当着两种次生锆石的主要物质来源。络阴离子（F,Cl-,OH-,PO43-等）对于Zr4+的活化迁移不可或缺。二长斑岩中角闪石-斜长石温压测定结果指示锆石增生发生在中高温热液活动过程（470-580℃）。1.8-1.6 Ga的基性岩墙群规模巨大,具有复杂的主、微量元素和Sr-Nd-Hf同位素组成,指示华北克拉通岩石圈和软流圈地幔源区的再生与演化。1.4-1.1 Ga岩墙群岩落在大陆裂谷玄武岩区域,具有地壳混染的特征,与华北克拉通从Columbia超大陆中裂解密切相关。1.0-0.8 Ga基性岩墙群分布范围广,表现出亏损软流圈地幔的特征,可能构成一个大火成岩省作为对Rodinia超大陆循环的响应。
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