金伯利岩是目前已知来源最深的岩石，属富挥发份的超碱性岩类，是金刚石的重要母岩。华北克拉通上蒙阴和复县两地金伯利岩不仅具有可开采价值的金刚石资源，还为确定具有>200 km岩石圈厚度提供了制约，所携带大量深部地幔来源的包体是认识岩石圈地幔的媒介，提供了有关深部地幔组成、热状态、地幔过渡带、以及克拉通岩石圈地幔与下覆对流软流圈地幔之间相互作用等重要信息。然而金伯利岩类时代的准确测定是年代学研究的一个难点，主要因为其所含大量异源角砾成分的混染和后期蚀变的影响。

地质与地球物理研究所科技支撑系统李秋立副研究员及其合作者通过多年对华北克拉通蒙阴和复县两地含金刚石金伯利岩的研究，分选出可供定年的矿物金云母、钙钛矿、斜锆石，针对金云母可能的多来源性建立了单颗粒云母Rb-Sr等时线分析方法，针对钙钛矿可能的后期蚀变带来对U-Pb年龄的影响建立了离子探针U-Pb和Th-Pb同时分析的方法，针对斜锆石特有的离子探针分析U-Pb年龄的光轴效应问题建立了样品表面吹氧提高Pb产率和多接收器联用准确测试Pb-Pb年龄方法，对两地金伯利岩的时代进行了多方法测试并相互印证。结果表明，两地金伯利岩属同期产物，形成于480 ± 3Ma。金伯利岩中的斜锆石为岩石圈地幔中的捕掳晶，其Hf同位素组成(ε_Hf(t)= -6)提供了古生代岩石圈地幔Hf同位素信息。结合其他深源岩石Hf同位素资料，建立了华北克拉通岩石圈减薄前的岩石圈地幔Hf同位素演化趋势，揭示了在1.3Ga华北克拉通岩石圈地幔遭受了强烈的交代改造作用，为认识克拉通破坏过程提供了重要制约。

图1：钙钛矿U-Pb和Th-Pb年龄的离子探针同时测定，年龄一致指示体系封闭

图2：华北岩石圈减薄前岩石圈地幔Hf同位素演化趋势，揭示1.3Ga地幔交代事件

该研究成果近期发表在岩石学国际知名期刊Lithos上（Li et al. Precisely dating Paleozoic kimberlites in the North China Craton and Hf isotopic constraints on the evolution of the subcontinental lithospheric mantle. Lithos, 2011, 126:127-134）

原文链接