铜陵地区中生代侵入岩锆石U-pb年代学与Hf-O同位素特征

摘要

铜陵是我国下扬子地区中生代大规模成矿的重要地区之一，是我国长江中下游一个Cu-Fe-Au-S多金属重要成矿区。本文以铜官山矿区的两个岩体和姚家岭矿区的两个岩体为研究对象。运用LA-ICPMS锆石U-Pb定年，SIMS锆石微区O同位素分析和MC-ICPMS锆石Hf同位素分析方法，综合探讨该地区晚中生代岩浆岩的成因以及深部过程。
　　小铜官山岩体3个样品的锆石U-Pb年龄加权平均值分别为130.7±2.7Ma，133.9±3.7 Ma，135.1±1.8 Ma；老庙基岩体样品的锆石U-Pb年龄加权平均值为138.1±2.5 Ma；小青塘岩体样品的锆石U-Pb年龄加权平均值为141.9±1.7 Ma；沙滩脚岩体样品的锆石U-Pb年龄加权平均值为138.7±2.1Ma。这些岩石的形成年龄属早白垩世，燕山晚期产物。小铜官山三组样品的εHf(t)值变化范围、Hf同位素2阶段模式年龄平均值和δ18O/‰值变化范围分别为-20.7～-11.2、2.3 Ga和6.24～7.91(09TGS003-3)；-20.7～-10.2，2.2 Ga和6.1～10.2(09TGS004-1)；-22.6～-11.9、2.2 Ga，6.6～10.0(09TGS004-15)；老庙基岩体样品的锆石的εHf(t)值变化范围、Hf同位素2阶段模式年龄平均值和δ18O/‰值变化范围为-18.98～-10.32、2.0 Ga和6.13～7.42(09TGS005-1)；小青塘岩体样品的锆石εHf(t)值变化范围，Hf同位素2阶段模式年龄平均值和δ18O/‰值变化范围为-12.45～-9.96，1.9 Ga，6.36～7.42(09XQT001-2)；沙滩脚岩体样品的锆石εHf(t)值变化范围，Hf同位素2阶段模式年龄平均值和δ18O/‰值变化范围为-10.91～-8.6，1.8 Ga，6.36～7.42(STJ001-1)。
　　晚中生代原生岩浆锆石的O同位素上表现出较大差别，这反映了铜陵地区晚中生代岩浆物源的不均一性，而这一地区δ18O/‰平均值却十分相近，这体现了一种壳幔混熔特征。εHf(t)变化范围大致在-10～-20之间，应该是由被经历过长期演化的壳源物质改造过的富集源区部分熔融而成。而从本次采集铜陵地区样品中发现的继承锆石的Hf-O同位素分布的多样性则为以上对该地岩浆源区的推断提供了实例证明，同时也说明了参与形成岩浆的壳源物质组分复杂。产于铜官山矿区与姚家岭矿区岩体内的晚中生代原生岩浆锆石Hf-O同位素显示出明显的线性相关性证明两地的物源和成因相近，即都是由具有多来源复杂组分特征的壳源物质部分熔融并混合上涌的地幔玄武质岩浆形成的。

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第一章.引言

1.1 本文所依托的研究项目

1.2 研究现状

1.2.1 研究方法

1.2.2 研究对象

1.3 研究的目的及意义

第二章.地质背景

2.1 铜陵地区地质背景

2.2 铜陵地区岩浆岩

第三章.岩石学特征

3.1 手标本观察

3.2 镜下鉴定

第四章.年代学

4.1 选择定年方法

4.2 锆石样品的制备和测试

4.3 测试和定年

4.4 U-Pb年代学特征

第五章.地球化学特征

5.1 样品锆石的稀土元素特征

5.2 根据样品锆石Ti温度计探讨花岗岩形成温度

5.3 Hf-O同位素

5.3.1 Hf-O同位素测试

5.3.2 Hf-O同位素特征

第六章.讨论

6.1 年代学框架

6.2 岩石成因和深部过程

6.2.1 结合Hf-O同位素综合讨论岩石成因

6.2.2 关于铜陵地区古元古代新生地壳的讨论

6.3 铜陵地区地区中生代大陆动力学演化(成因模式)

6.3.1 铜陵地区与整个长江中下游地区的比较

6.3.2 关于铜陵地区中生代大陆动力学演化的模拟

第七章.结论

参考文献

硕士学位期间发表的论文