巖漿巖中的原位鋯石U-Pb和Lu-Hf同位素系統(tǒng)研究

1、巖漿巖中的原位鋯石U-Pb和Lu-Hf同位素系統(tǒng)：研究Gois?。ㄎ挥诎臀髦胁康陌臀骼麃喌貐^(qū)）的新元古代的地殼巖漿演化關(guān)鍵詞：Gois巖漿弧 Hf同位素 新元古代 鋯石地質(zhì)年代學(xué) 激光探針等離子質(zhì)譜（LA-ICP-MS）摘要Mara Rosa弧，一個(gè)Braslia構(gòu)造帶的重要的組成部分，構(gòu)成了Gois巖漿弧北部的部分，它顯示了900至600Ma內(nèi)亞馬遜和舊金山克拉通地區(qū)碰撞后的樣子。新原位鋯石U-Pb和通過LA-MC-ICP-MS法從代表性巖漿巖取得的Lu-Hf同位素?cái)?shù)據(jù)證實(shí)了三個(gè)在Mara Rosa弧內(nèi)發(fā)生的新元古代巖漿事件。從變質(zhì)巖中提取的鋯石產(chǎn)生的9165Ma結(jié)晶年齡的U-Pb具有Hf值

2、陽性顯示（+8到+12），從而表明主體巖漿來源于虧損地幔。兩個(gè)片麻巖的鋯石呈現(xiàn)不同的類型：兩個(gè)樣本中地質(zhì)年代最新的的鋯石分別呈現(xiàn)出7928Ma和8117Ma兩個(gè)不同的U-Pb結(jié)晶年齡。大量繼承鋯石（具有中元古代到古元古代的U-Pb年齡）顯示：兩個(gè)樣本，負(fù)Hf和舊的TDM值，顯示了一種對太古代至古元古代地殼中的主要巖漿巖具有重要貢獻(xiàn)的成因。后造山期石英閃長巖中具有6384Ma的結(jié)晶年齡，Hf變化值（+1到+8）的鋯石顯示大量巖漿包含新生的和循環(huán)較老的地殼組件。1.前言 在過去的十年中，Lu-Hf同位素分析能夠通過電感耦合等離子體質(zhì)譜法（MC-ICP-MS）應(yīng)用于全部巖石并且通過MC-ICP-MS

3、法激光燒蝕鋯石已成為研究地質(zhì)年代學(xué)和同位素的重要工具。（Vervoort和Blichert-Toft，1999；Blichert-Toft和Albarede，1997；Grifn等，2002；Hawkesworth和Kemp，2006；Cocherie和Robert，2008）。鋯石由于在其晶體結(jié)構(gòu)中微量元素和稀土元素的含量相當(dāng)之高而且有強(qiáng)大的抗侵蝕，風(fēng)化和改造能力，從而廣泛使用的同位素和礦物地球化學(xué)研究。鉿元素，由于其與Zr元素密切的化學(xué)親和力，直接在與濃度在0.5到2wt.鋯石晶體的晶格中取代后者。這種能力使得鉿元素比一般的稀土元素更能與鋯石兼容，特別是镥元素，從而導(dǎo)致非常低的镥/鉿比率（

4、通常小于0.001）。出于這個(gè)原因，的放射性衰變不會(huì)隨著時(shí)間顯著改變鋯石的Hf同位素組成。此外，非常低的鉿元素在鋯石晶內(nèi)的擴(kuò)散速度和Lu-Hf同位素體系的高封閉溫度（Cherniak等，1997；Cherniak和Watson，2000）。證明Hf同位素基本上不受后期結(jié)晶熱力作用的影響，甚至高級變質(zhì)作用也無所影響。因此，通過從鋯石獲取的Hf值和鉿的TDM年代模型可能有助于推測出巖漿巖的來源和沉積物源（Kinny和Maas，2003；Hawkesworth和Kemp，2006；Wangetal.，2008）。特別是當(dāng)加上原位U-Pb同位素年代學(xué)的數(shù)據(jù)，通過鉿的同位素組成就有可能定位出一個(gè)巖漿活動(dòng)

5、事件，即使被后來的高級變質(zhì)作用遮蓋，依舊可能會(huì)提供有關(guān)新生地殼增生的相對作用或較老大陸地殼的重新活動(dòng)的詳細(xì)信息（Hawkesworth和Kemp，2006；Gerdes和Zeh，2006；Zeh等，2007）。 本次的研究探討了關(guān)于新元古代巴西中部巴西利亞地區(qū)Gois巖漿弧帶的演化問題，主要利用激光多接收等離子體質(zhì)譜（LA-（MC）ICP-MS）獲得鋯石的原位U-Pb和Lu-Hf分析，同時(shí)結(jié)合了全巖的Sm-Nd同位素分析的實(shí)驗(yàn)方法。一些人（Pimentel和Fuck，1992；Pimentel等，1997；Junges等，2002） 在進(jìn)行了地質(zhì)年代學(xué)和同位素的研究中，在Mara Rosa弧發(fā)

6、現(xiàn)了兩大構(gòu)造巖漿活動(dòng)，主要位于Gois巖漿弧北部部分：年代較遠(yuǎn)的地質(zhì)事件在約900Ma以前而年代較近的地質(zhì)事件發(fā)生在630Ma以前。通過基礎(chǔ)地質(zhì)，地球化學(xué)和同位素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，前者已涉及到一個(gè)沿舊金山西緣克拉通的海洋火山島弧結(jié)構(gòu)，后者的主要地質(zhì)事件則對應(yīng)由舊金山和亞馬遜大陸碰撞引起的巴西利亞造山運(yùn)動(dòng)。在這種情境下，630Ma前的Mara Rosa巖漿活動(dòng)被解釋為由900Ma前島弧新生地殼的再循環(huán)致使（Pimentel等，2000a）。新測得的U-Pb和Lu-Hf數(shù)據(jù)同樣可以證實(shí)這兩個(gè)巖漿活動(dòng)的存在，得到的結(jié)果與之前的假設(shè)是一致的。新測得的數(shù)據(jù)也證實(shí)了一個(gè)新的地質(zhì)事件，它是約800Ma前的以舊地

7、殼物質(zhì)循環(huán)為特征的巖漿活動(dòng)。 新測得的鋯石Hf同位素?cái)?shù)據(jù)表明，即使在一個(gè)單一的巖石樣本中，TDM值差異很大，這表明了太古代至古元古代地殼主體巖漿的形成，而它并沒有被全巖的釹同位素?cái)?shù)據(jù)確定。 這項(xiàng)研究同時(shí)還能讓人更好地理解舊金山克拉通西緣的演化和西Gondwana融合的時(shí)間。2.地質(zhì)背景 研究區(qū)位于Tocantins省的中部，是由亞馬遜，剛果，舊金山和Paran克拉通相互作用形成的巴西利亞/泛非造山帶。Tocantins省地區(qū)主要由由三個(gè)褶皺沖斷帶構(gòu)成，他們是Araguaia，Brasilia和Paraguay.Tocantins省東部部分主要受巴西利亞構(gòu)造帶的影響，同時(shí)占據(jù)了舊金山克拉通的西緣

8、（Silva等，2008a）。Gois巖漿弧帶是巴西利亞構(gòu)造帶的重要的組成部分（圖一所示），在南北向伸延了約800公里并主要由火山沉積層序和侵入巖構(gòu)成。它代表了在900到600Ma年前亞馬遜和舊金山克拉通地區(qū)碰撞時(shí)的巖漿反應(yīng)（Pimentel和Fuck，1992；Pimentel等，1997；Junges等，2002；Silva等，2008b；Laux等，2005；Matteini等，2008；Cordani等，2009）。 Gois巖漿弧帶被劃分為兩部分，南邊的部分稱作Arenpolis帶而北邊的部分稱作Mara Rosa弧。而后者被顯著西傾的里奧杜斯博伊斯沖斷層限制在東部，Mara Ros

9、a弧由三個(gè)構(gòu)造地貌單元組成：（i）三個(gè)狹窄的北北東向上的上地殼帶（東部，中部和西部地帶）主要由變質(zhì)玄武巖，碎屑變質(zhì)沉積物（石英巖，石榴石鉀長石和云母片巖），以及一些小燧石和滑石片巖。（ii）石英花崗閃長片麻巖是由綠片巖至角閃巖相變質(zhì)而來（iii）后期造山巖體是由輝長巖，閃長巖和花崗巖巖體所組成。圖1研究區(qū)地質(zhì)示意圖Tocantins省東部（巴西利亞帶）圖2MaraRosa弧的簡化地質(zhì)圖（Arantes等，1991；Junges等，2002）（研究的樣本采集位置已示意） 工區(qū)上地殼帶多由角閃石組成。他們的地球化學(xué)特征各不相同，比如弧/弧后德拉斑玄武巖從鈣堿性（Palermo，1996；Junge

10、s，1998；Kuyumjian，1994a，b）。 本區(qū)域單元的變質(zhì)沉積巖為大量的含層間長石的變質(zhì)雜砂巖Junges等（2002）分辨出了五種不同巖相類型的變質(zhì)沉積物，其中包括具藍(lán)晶石的角閃石-黑云母片巖，具藍(lán)晶石的石榴石-黑云母片巖，石榴石-十字石-黑云母-白云母片巖，白云母-藍(lán)晶石片巖和石榴石-黑云母片巖。這種火山沉積性的序列通過其地球化學(xué)和同位素特征可能反映了一種幼年島弧環(huán)境，比如其正的Nd值，Nd 年代模型平均值基本在0.8到1.1Ga，具顯著的拉斑玄武巖到鈣堿性巖地球化學(xué)特征（Pimentel等，1996，1997，2000a；Pimentel和Fuck，1992）。石英-花崗閃長

11、片麻巖是主要顯示是鋁質(zhì)，并呈現(xiàn)鈣質(zhì)到鈣堿性地球化學(xué)特征。Pimentel等（1997）從石英閃長巖樣本提取的鋯石樣品856+13/-7的U-Pb TIMS年齡。它們的Nd 年代模型平均值基本在0.81到1.3Ga（Junges等，2002），這表明原始巖漿的顯著新生性。晚期碰撞后為輝長巖，閃長巖和花崗巖體侵入變質(zhì)沉積物和變質(zhì)火成巖。Pimentel等（1997）從一同時(shí)期構(gòu)造閃長巖墻得到6306Ma的U-PbTIMS鋯石年齡。花崗套房由于其輕微過鋁質(zhì)的特性形成較大規(guī)模。它們的NdTDM年代模型平均值基本在1到1.3Ga，這表明它們是由較老的弧內(nèi)物質(zhì)部分融熔重新整合而成的（Junges等，200

12、2）。為了準(zhǔn)確描繪Mara Rosa弧這個(gè)地區(qū)的演變，通過使用LA-（MC）ICP-MS的方法結(jié)合原位U-Pb和Lu-Hf模型對四個(gè)來自不同構(gòu)造單元有代表性的樣本進(jìn)行了深入的研究：一個(gè)后造山期經(jīng)變質(zhì)閃長巖侵入上網(wǎng)中央表殼帶的角閃巖，兩個(gè)從研究區(qū)西部采得的變質(zhì)花崗巖以及一個(gè)東端表殼帶得變質(zhì)巖樣本（圖二）。 表一 使用條件方法及設(shè)置要求表二研究樣本的全部巖石SmNd數(shù)據(jù)3. 樣本描述 樣本MR157由石英（4），斜長石（48），單斜輝石（3），角閃石（25），黑云母（10）和綠簾石（7）組成，具少量綠泥石和鐵鈦氧化物。樣本MR164是具香腸構(gòu)造英長質(zhì)脈石帶狀糜棱紋花崗巖，平均組成為石英（30），斜

13、長石（占30），鉀長石（25），黑云母（10）和白云母（5），具小綠簾石和鐵鈦氧化物。通過薄片的毫米尺度的鏡下觀測為細(xì)粒糜棱帶石英，鉀長石和斜長石以及部分云母化的晶體。斜長石顆粒磨圓一般，具石英顯示波狀消光特性，亞晶粒形成及鋸齒形劈理的白云母。樣品PM III GN（95）在是在鏡下顯示重褶褶皺特征的二長輝長片麻巖。主要組成為石英（24），鉀長石（30）和斜長石（20），白云母（15），黑云母（10），具少量磷灰石和綠簾石。樣本MR 214是由斜長石（60），白云母（20），黑云母（15）和石英（10）組成的變質(zhì)巖石。原巖被解釋為砂屑的亞長石砂巖質(zhì)沉積物，來源可能為火山碎屑。4.分析方法 在巴

14、西利亞大學(xué)地質(zhì)年代學(xué)實(shí)驗(yàn)室我們對全巖的Sm-Nd同位素進(jìn)行了分析，溶樣是通過Savillex公司的特氟隆燒杯和帕爾型聚四氟乙烯炸彈制備而成的。釤和釹從全巖粉末中提取并且石榴石德精礦主要遵循了Richard等（1976）的技術(shù)。該技術(shù)的原理是：以稀有地質(zhì)元素為分離組，用陽離子交換序列在反相色譜之前分離釤，而釹從聚四氟乙烯粉末上使用HDEHP（二-2-乙基己基磷酸）提取。我們還使用了稀土規(guī)格和LN-規(guī)格的樹脂用以稀土和Sm-Nd分離。一種混合的149Sm-150Nd穗序同樣被應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)。釤，釹樣本被裝上了雙絲纖維重新裝配。Sm和Nd同位素通過使用MAT-262質(zhì)譜儀進(jìn)行了分析。Sm/Nd和14

15、3Nd/144Nd比值被認(rèn)為是優(yōu)于0.05（1）和0.003（1），當(dāng)然它們是分別基于重復(fù)分析國際BCR-1和BHVO-1標(biāo)準(zhǔn)的巖石。 143Nd/144Nd比例應(yīng)該是0.7219的146Nd/144Nd比這樣的規(guī)格。釹的程序空白均小于100PG.而對原地的U-Pb和Lu-Hf分析，鋯石集中起來的從一到十公斤的巖石通過破碎，重砂分析和使用弗朗茨同工酶純化分離技術(shù)等方法將其變?yōu)橹?00微米規(guī)格大小。最終在雙目顯微鏡下手工挑選以實(shí)現(xiàn)純化。選定的晶粒放置在環(huán)氧樹脂底座上，在分析前先進(jìn)行拋光和使用3硝酸清洗。BSE（背散射電子）的圖像被用于定位點(diǎn)。在巴西的OuroPreto聯(lián)邦大學(xué)地質(zhì)學(xué)系通過JEOL

16、5510掃描電子顯微鏡對BSE圖像進(jìn)行了獲取。 對四個(gè)鋯石顆粒樣品分別進(jìn)行U-Pb和Lu-Hf同位素分析，使用熱學(xué)的費(fèi)舍爾尼普頓的MC-ICP-MS法和Nd：YAGUP213新式波激光燒蝕系統(tǒng)（在巴西利亞大學(xué)的地質(zhì)年代學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)）。使用條件方法及設(shè)置要求列于表1。 圖三釹同位素演化圖，展示了Mara Rosa弧地區(qū)巖石的同位素組成（Piment等，1996a）。鋯石顆粒的U-Pb在分析上為了控制ICP-MS分餾而使用了GJ-1標(biāo)準(zhǔn)鋯石樣本（Albarede等，2004）。 二到四個(gè)樣品通過JG-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析，并且206Pb/207Pb和206Pb/238U的比值被及時(shí)糾正。激光

17、誘導(dǎo)通過使用帶有30微米大小的點(diǎn)光柵的激光燒蝕的方法使U和Pb分餾到最低限度。 原始數(shù)據(jù)通過使用Excel工作表進(jìn)行離線處理和縮小工作量（Buhn等，2009）。在必要時(shí)，通過使用線性回歸方法以糾正因雷射分餾導(dǎo)致206Pb/238U比減小這一問題（KoLer等，2002）。通過研究分析，Temora-2鋯石標(biāo)準(zhǔn)已被作為未知樣品進(jìn)行分析。 普通鉛（204Pb）干擾通過在分析期間對202Hg和（204Hg+204Pb）堆進(jìn)行監(jiān)控和使用鉛組成模型來解決（Stacey和Kramers，1975）。在所有分析中沒有必要因?yàn)楹透?06Pb/204Pb比和普通204Pb（b30cps）對鋯石的鉛進(jìn)行糾正。有

18、一種常見的錯(cuò)誤是通過重復(fù)運(yùn)行（2SD2+2SE2）1/2提高運(yùn)行精度。應(yīng)該是是由反復(fù)分析（n=20，1.1%的207Pb/206Pb和高達(dá)2%的206Pb/238U）得出GJ-1標(biāo)準(zhǔn)鋯石的標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD），在分析期間并在運(yùn)行精度標(biāo)準(zhǔn)誤差（SE）允許下計(jì)算出各項(xiàng)結(jié)果。 從4個(gè)不同的選定的鋯石顆粒樣本進(jìn)行了Lu-Hf同位素分析，此前已分析完畢U-Pb系統(tǒng)。Lu-Hf同位素?cái)?shù)據(jù)是使用40微米直徑的光斑大小在40s的消融時(shí)間進(jìn)行收集的。在無同位素171Yb，173Yb和175Lu干擾的情況下對這些信號進(jìn)行了監(jiān)測分析，以便在176Lu和176Yb的等壓干擾能準(zhǔn)確確定176Hf信號。176Yb和176Lu

19、通過采用Chu等（2002）推薦的Lu和Hf同位素豐度而被準(zhǔn)確計(jì)算。當(dāng)時(shí)的171Yb，173Yb的測量，由于使用了1.132685的173Yb/171Yb正常值而避免了Yb的數(shù)據(jù)偏移（Chu等，2002）。Hf同位素比值則趨于正常的0.7325的179Hf/177Hf值（Patchett，1983）。圖四片麻巖樣品中的鋯石的代表性的BSE圖像，U-Pb年齡和Hf值都如圖所示。 該Hf（t）值的計(jì)算使用Scherer等（2006）衰變常數(shù)=1.865？10？11（Scherer等（2006）。176Lu/177Hf和176Hf/177Hf的CHUR值為0.0332和0.282772（Bliche

20、rt-Toft和Albarede（1997）。由最初鋯石的Hf同位素組成通過一平均的地殼Lu/Hf比（Gerdes和Zeh，2006，2009；Nebel等，2007）來進(jìn)行兩階段TDM計(jì)算。最初鋯石的Hf同位素組成代表在鋯石結(jié)晶時(shí)間（我們稱之為U-Pb年齡）176Hf/177Hf的比值，兩個(gè)虧損地幔階段TDMHf是通過平均0.0113的地殼176Lu/177Hf值（TaylorandMcLennan，1985與Wedepohl，1995）和虧損地幔的176Lu/177Hf=0.0384和176Hf/177Hf=0.28325比（Chauvel和Blichert-Toft，2001）來計(jì)算得出

21、的。在鋯石Hf同位素測量之前，先對200ppbHfJMC475的具Yb（Yb/Hf=0.02）標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行了分析（176Hf/177Hf=0.282162132s，n=4）。在分析期間GJ-1標(biāo)準(zhǔn)鋯石分析出176Hf/177Hf比為0.282006162（n=25）的結(jié)果。與Morel等（2008）修訂的標(biāo)準(zhǔn)的GJ-1標(biāo)準(zhǔn)鋯石的參考值一致。每個(gè)顆粒計(jì)算的Hf值通過之前在同一鋯石顆粒使用LA-MC-ICP-MS法的獲得的U-Pb年齡來進(jìn)行計(jì)算。通過不同分析，206Pb/238U和207Pb/206Pb年齡被用以分別新的（b1Ga）或舊的（N1Ga）顆粒。表三，鋯石的U-Pb的LA-MC-ICP-

22、MS分析結(jié)果圖五 諧和曲線圖顯示的研究與分析一致和接近一致的整個(gè)數(shù)據(jù)集的樣本分布（進(jìn)一步解釋見文本）5結(jié)果5.1全巖Sm-Nd同位素?cái)?shù)據(jù)表2列出的是Sm-Nd數(shù)據(jù)，在圖3繪制出釹同位素的演化。 在此圖中對所研究的樣品進(jìn)行了Mara Rosa沉積物和其他Gois巖漿弧的變質(zhì)火成巖的同位素組成的比較。Tocantins省其他地區(qū)的太古代片麻巖的同位素組成也參與了比較（Pimentel等，1996）。樣本MR214顯示了研究樣本中的最高Nd（5.4）值和最年輕的NdTDM年代模型值（0.97Ga），如表二所示，非常接近虧損地幔演化曲線。樣本MR 157的特點(diǎn)是輕微陽性（0.8）的Nd并且其TDMNd

23、年代模型為ca.1Ga（如表二所示）。樣本MR 164顯示為負(fù)的（-9.3）Nd值并且有顯示相當(dāng)年老的Nd TDM年代模型值（2.53Ga）。同樣，樣品PMIII95有負(fù)的（？7.2）Nd值并且NdTDM年代模型值為1.9Ga（如表二所示）。5.2 LA-MC-ICP-MS鋯石的U-Pb分析 鋯石的U-Pb分析的研究結(jié)果通過使用表三所列的BSE圖片（圖四）和圖五所繪制的諧和曲線圖。樣本MR 214，代表較年輕的變質(zhì)巖石（負(fù)的Nd值和TDM年代模型值約為0.9Ga，Junges等，2002），顯示了一個(gè)非常均勻的鋯石分布未顯示任何內(nèi)部結(jié)構(gòu)和繼承核心。一對對齊的分析數(shù)據(jù)表明可能是由于研究區(qū)的Bra

24、siliano事件所導(dǎo)致的約為0.6Ga的損失（Pimentel等，1997）。而一組14粒鋯石則定義了一個(gè)平均年齡為9165MA解釋為變質(zhì)巖石的結(jié)晶年齡。樣本PM III-95和MR 164，1.9Ga和2.5Ga的TDM年代模型值造山同期片麻巖，是一群非常龐雜的鋯石組，具復(fù)雜的諧和數(shù)據(jù)分布曲線。鋯石未顯示任何內(nèi)部結(jié)構(gòu)和繼承核心。表四原位Lu-Hf LA-MC-ICP-MS鋯石的分析結(jié)果圖六。比較Hf值的進(jìn)化圖顯示研究樣本單個(gè)鋯石的LA-MC-ICP-MS分析結(jié)果 樣本PM III 95（如圖五所示）展示了五個(gè)一致和不一致的在2.0到2.2Ga之間鋯石顆粒組。其中兩組產(chǎn)生了202829Ma的

25、一致年齡而其他組界定一上攔截年齡216310Ma的一致曲線。其他8個(gè)的分析幾乎是一致，分散在123141.7和1.2Ga之間。一組7粒鋯石花崗巖一致被確定為7928Ma結(jié)晶年齡。 樣本MR164在諧和曲線中顯示了復(fù)雜的數(shù)據(jù)分布圖（如圖五），具一致或不一致的鋯石顆粒的幾個(gè)群體確定至少有三個(gè)路線（虛線），而他提出了三個(gè)古元古代巖漿事件的存在。第一組的兩種顆粒定義一個(gè)諧和曲線，固定在0點(diǎn)，具一上攔截年齡25968Ma的一致曲線。第二組的四個(gè)分析點(diǎn)具一上攔截年齡205710Ma的一致曲線。第三組的四個(gè)分析點(diǎn)具一上攔截年齡190732Ma的一致曲線（如圖五所示）。幾乎一致的數(shù)據(jù)顯示可能的損失均解釋發(fā)生在

26、巴西利亞巖漿/變質(zhì)事件期間。最后，5組一致的鋯石顆粒顯示了原巖巖漿結(jié)晶年齡為8117Ma的諧和曲線。樣本MR157，代表碰撞后期的具TDM年代模型值為1.1Ga石英閃長巖，是一群非常龐雜的具6384Ma的諧和曲線鋯石組，代表鋯石顆粒未繼承核心。圖七Hf TDM年代模型值的直方圖圖八鋯石中的Hf與全巖Nd的關(guān)系示意圖圖九Hf隨時(shí)間的變化至晚新元古代的時(shí)間圖5.3鋯石的LA-MC-ICP-MSLuHf分析結(jié)果 表四所列的Lu-Hf的同位素?cái)?shù)據(jù)，已繪制在如圖六的Hf時(shí)間變化圖。每個(gè)鋯石的Hf值通過先前同樣顆粒獲得的U-Pb年齡來計(jì)算。圖中的陰影部分代表從大約0.9Ga，1.82.0Ga和3.5Ga虧

27、損地幔產(chǎn)生的地殼巖石的Hf同位素演化趨勢。 這些都是計(jì)算大陸地殼的平均176Lu/177Hf比（0.0113）（Taylor和McLennan1985，Zeh等，2007）。虛線代表舊的地殼和新生地殼（巖漿）間的混合。 樣本MR214的鋯石中具有較高的Hf（t）值（在+8到+12之間），接近虧損地幔演化曲線顯示巖漿結(jié)晶，他們具有典型的新生特征。他們的TDM值限制在一個(gè)狹窄的范圍從0.82到1.02Ga.樣本MR157（石英閃長巖）的鋯石的特點(diǎn)是較高的的Hf（t）值，在+8至+1期間并且期TDM值在0.91到1.35Ga之間。 樣本MR164和樣本PMIIIGN的鋯石顆粒表現(xiàn)出更大的U-Pb年齡

28、和Hf（t）值（如圖六所示）。在Lu-Hf數(shù)據(jù)的解釋中這兩個(gè)樣品也有類似的U-Pb結(jié)晶年齡和可能被視為一個(gè)約800Ma前單一的巖漿事件。 最年輕的鋯石組的結(jié)晶年齡約在800Ma前而且兩組樣本都具有較低的Hf（t）值（-5.4到-15.9）。同位素組成表明，這些從地殼巖漿中噴出的年輕鋯石結(jié)晶具有再生地殼的部分物質(zhì)。這些鋯石的兩階段的TDM年代模型（在1.8到2.4Ga之間）顯示，古元古代地殼可能是有涉及約800Ma前的巖漿活動(dòng)。 樣本MR164和PMIII95也明顯表明繼承古元古代群至少有三個(gè)巖漿事件。第一個(gè)事件，由兩個(gè)202829Ma（圖五所示，樣本PMIII95）和205710Ma（圖五所示

29、，樣本MR164）的UPb年齡具有在+2.94到-6之間浮動(dòng)的Hf（t）值。由于二期巖漿事件下的鋯石具有上攔截216310MaUPb年齡（圖五所示，樣本PMIII95），同樣具有在+5.37到-2.70之間浮動(dòng)的Hf（t）值。鋯石的Hf同位素組成變化從巖漿活動(dòng)表明，它們在地殼巖漿為新生期的結(jié)晶物質(zhì)。第三個(gè)事件由圖五所示的樣本MR164通過有上攔截25968MaU-Pb年齡所界定，具有很小的Hf元素分析值。不過，這些鋯石顆粒顯示最老的TDM值在3和3.6Ga，表明主體巖漿通過地殼物質(zhì)混染值大于3.5Ga. 樣本MR164和PMIII95也有一個(gè)一致的與其他樣本不同的鋯石中元古代群，它們界定一個(gè)具

30、有上攔截117272Ma年齡的諧和曲線（圖五所示，樣本PMIII95）。這次事件致使鋯石的Hf組成具有平均在+6.52和？10.53的Hf（t）值。 在圖七中，累計(jì)模式年齡圖表明具有新元古代（0.9和1.1Ga）和太古宙古元古代（1.85到2.45Ga）主要一些分散的，但重要的種群年齡。圖八表明鋯石Hf同位素和全巖Nd同位素之間的關(guān)系。在圖八中全巖的Nd值與巖漿鋯石測得的Hf值進(jìn)行了比較，與地球的標(biāo)準(zhǔn)值保持了一致。圖八表明繼承鋯石測量的Hf年代比全巖Nd同位素年代模型要老一些。6.討論和結(jié)論 新測得的由鋯石獲得U-Pb和Lu-Hf同位素?cái)?shù)據(jù)承認(rèn)在Mara Rosa巖漿弧三個(gè)新元古代巖漿事件。 由巖漿結(jié)晶從一個(gè)東部表殼巖石變質(zhì)帶U-Pb鋯石年齡（9165Ma）鑒定出的巖漿事件被同位素約束，一是全巖樣本的Nd同位素組成（Nd為+5.4），二是鋯石的Hf同位素組成（Hf（t）值+8到+12）。這些數(shù)據(jù)表明，從原來的幔源巖漿源為基本上沒有混染的舊大陸地殼。這與假設(shè)在約900Ma的一段舊金山和亞馬遜克拉通間洋內(nèi)火山島弧的假設(shè)相一致（Pimentel等1997，2000a，b）。而結(jié)論是由地球化學(xué)基礎(chǔ)和獲得的英云變質(zhì)侵入巖體同位素年代學(xué)數(shù)據(jù)而推斷出的。樣本MR214的年齡比幼年英云閃長巖（Piment