内蒙古科右前旗大石寨组火山岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其形成背景

对大石寨组火山岩的形成时代和形成背景的认识存在较大的分歧.对采自建组剖面底部英安岩样品中的锆石进行阴极发光照相、微区原位LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb测年.锆石U-Pb同位素分析结果显示,锆石发育典型的岩浆震荡环带,高Th/U(0.51～1.57),轻稀土元素亏损,重稀土元素富集,具有强烈的正Ce异常和强烈的负Eu异常等特征,表明锆石均属于岩浆成因.22个分析点获得的谐和年龄为(314±1)Ma(MSWD=0.88),代表了大石寨组火山岩的形成时代.结合前人的资料,认为大石寨组火山岩为裂陷早期的产物,而晚古生代的沉积岩石组合为在这一基础上发展起来的具有裂陷盆地性质的沉积组合.     

内蒙古科右前旗大石寨组火山岩锆石LA—ICP—MSU—Pb年龄及其形成背景

对大石寨组火山岩的形成时代和形成背景的认识存在较大的分歧。对采自建组剖面底部英安岩样品中的锆石进行阴极发光照相、微区原位LA—ICP—MS微量元素分析和U-Pb测年。锆石U—Pb同位素分析结果显示,锆石发育典型的岩浆震荡环带,高Th／U（0．51～1．57）,轻稀土元素亏损,重稀土元素富集,具有强烈的正Ce异常和强烈的负Eu异常等特征,表明锆石均属于岩浆成因。22个分析点获得的谐和年龄为（314±1）Ma（MSWD=0．88）,代表了大石寨组火山岩的形成时代。结合前人的资料,认为大石寨组火山岩为裂陷早期的产物,而晚古生代的沉积岩石组合为在这一基础上发展起来的具有裂陷盆地性质的沉积组合。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区下二叠统原寿山沟组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

下二叠统寿山沟组在大兴安岭南部广泛分布,但缺少确切的时代依据.西乌旗塔宾庙林场寿山沟组以巨厚的中薄层泥岩与砂岩韵律层为标志,镜下特征显示,砂岩主体为长石岩屑砂岩.上部中粗粒长石岩屑砂岩中90颗碎屑锆石阴极发光图像显示它们多具有岩浆锆石的典型特点;锆石U-Pb定年结果显示,除8颗锆石(9％)具有元古宙和早古生代的年龄信息(2490～502Ma)外,其余样品年龄大致可分成3组:第1组3颗(3％),年龄为383Ma±3Ma;第2组6颗(7％),年龄为365Ma±4Ma;第3组73颗(81％),年龄介于280～337Ma之间,又进一步在289Ma、300Ma、309Ma、325Ma形成4个峰值,说明砂岩具有多时代物源混合的特征,但沉积下限应不老于289Ma.参考近年大石寨组测年资料推测,寿山沟组应作为大石寨组的同时异相沉积,大兴安岭南部下二叠统地层序列有待于重新认识.结合区域岩浆活动时间认为,原寿山沟组测年砂岩碎屑锆石主要来自于苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗一带早石炭世晚期—晚石炭世岩浆弧,部分来自乌兰浩特地区大石寨组火山岩.     

内蒙古西乌旗大石寨组火山岩年代学和地球化学特征及地质意义

中亚造山带南缘二叠纪火山岩的成因及形成环境一直存在争议。本文以内蒙古西乌旗罕乌拉地区发育的大石寨组火山岩为研究对象,对其开展了野外地质、岩石学、锆石U-Pb同位素年代学、地球化学研究。大石寨组火山岩为一套中酸性火山熔岩-碎屑岩组合,岩性以流纹岩为主。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,2件流纹岩样品的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为276±0.81Ma(MSWD=1.3)和280±0.76Ma(MSWD=0.69),说明大石寨组流纹岩喷发于早二叠世,反映了早二叠世的构造岩浆作用事件。岩石地球化学研究表明,大石寨组火山岩为一套中酸性火山岩,以高硅、富碱为特征,Ti、Mg、Fe、Ca等元素含量较低;微量元素总体含量较高,具有一致的配分曲线,Rb、Th、U、K、LREE等大离子亲石元素相对于Nb、Ta、HREE等高场强元素明显富集;稀土元素总量偏高,具一致的右倾"海鸥式"配分型式。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示明显的Ba、Sr、P、Eu和Ti的负异常。10000Ga/Al平均值3.6。地球化学特征显示该套火山岩具有岛弧火山岩的属性,类似A型花岗岩的地球化学特征,为高温低压下长英质地壳部分熔融的产物。结合地球化学特征及区域地质资料,大石寨组火山岩最可能形成于弧后扩张环境,是早二叠世古亚洲洋闭合前洋壳俯冲消减作用的产物。     

内蒙古锡林浩特乌拉苏太大石寨组火山岩年代学、地球化学特征及其地质意义

通过1∶5万区域地质调查,对中亚造山带南缘内蒙古锡林浩特乌拉苏太地区发育的大石寨组酸性火山岩进行了野外地质、岩石学、锆石U-Pb同位素年代学、地球化学等研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,该火山岩年龄为287.5±1.4Ma(MSWD=3.1),形成于早二叠世早期。岩石地球化学研究表明,大石寨组火山岩为一套中酸性火山岩,以高硅、富碱、高铝为特征,Ti、Mg、Fe、Ca等元素含量较低。微量元素总体含量较高,具有一致的配分曲线,Rb、Ba、Th、U、K、LREE等大离子亲石元素相对于Nb、Ta、HREE等高场强元素明显富集。稀土元素总量偏高,具有一致的右倾海鸥式配分型式。地球化学特征显示,该套火山岩具有岛弧火山岩的属性。结合大石寨组岩石学及地质学特征,大石寨组火山岩最可能形成于弧后扩张(或弧间)盆地,是早二叠世早期古亚洲洋闭合前洋壳俯冲消减作用的产物。     

Late Carboniferous-Permian intracontinental extension and orogeny in Dashizhai-Holin Gol area,Inner MongoliaSCIEI北大核心CSCD

俯冲和挤压过程将形成具有加厚地壳的岛弧带或造山带,而伸展过程则形成具有减薄地壳的伸展盆地,因此可以通过地壳厚度推测岩石组合形成时的大地构造背景,并揭示它代表的深部地球动力学过程。兴蒙造山带东部大石寨地区以著名的大石寨组火山岩为特征,其岩浆活动的性质、形成过程和构造背景一直备受争议,其中,该套岩石的构造背景的认识存在岛弧和陆内裂谷两种主要观点。本文根据岩性组合及年代学特征,将大石寨地区主要岩石组合从下到上分为晚石炭世火山岩、早二叠世寿山沟组和大石寨组、中二叠世哲斯组,并利用大石寨-霍林郭勒地区的火山岩和碎屑岩锆石的微量元素及火山岩的全岩微量元素数据,估算了晚石炭世-二叠纪地壳厚度的变化趋势。结果表明,360Ma到320Ma时期发生地壳加厚,320~300Ma地壳从加厚转为减薄;而在300~280Ma时期,地壳厚度减薄最明显且厚度最小。综合岩浆活动、沉积环境和地壳厚度变化曲线等特征,可将大石寨-霍林郭勒地区晚石炭世到二叠纪的构造演化分为4个阶段:第一阶段(360~320Ma),碰撞产生的挤压背景导致区域性隆升和早-中古生代造山带物质的堆叠,使地壳厚度增大,导致幔源岩浆上侵,引起部分熔融作用,形成以侵入岩为特征的地壳垂向增生;第二阶段(320~300Ma),由于碰撞后伸展使得地壳处于从加厚到减薄的转换过程,发育与伸展相关的岩浆活动;第三阶段为300~280Ma,软流圈上涌造成地壳发生强烈伸展,导致地壳厚度明显减薄和大规模岩浆活动,以大石寨组岩浆活动进入高峰期为标志。该时期大规模岩浆活动和裂谷沉积特征与地壳厚度减薄的地球动力学背景高度吻合,从而揭示大石寨-霍林郭勒地区早-中二叠世处于地壳伸展而非俯冲-碰撞过程。第四阶段为280~260Ma,由于蒙古-鄂霍茨克造山带和大别-秦岭中央造山带的远距离效应造成地壳加厚,形成陆内造山带。     

大兴安岭南段早二叠世两类火山岩岩石地球化学特征及其构造意义

大兴安岭南段二叠系大石寨组发育两套火山岩，即林西地区拉斑玄武岩系列的细碧－角斑岩类和大石寨地区钙碱性岩石系列玄武岩和玄武安山岩类。细碧岩的主元素以富铁为特征，成分类似于N－MORB，微量元素表现为岛弧拉斑玄武岩的地球化学特征。细碧岩类形成于大石寨裂陷槽强烈拉张的中心位置，是地幔源区较高程度部分熔融的产生。大石寨地区玄武岩和玄武安山岩类的化学成分表现为大陆缘弧火山岩的地球化学特点，形成于大石寨裂隙槽拉张中心以外的环境，是地幔物质较低程度部分熔融和地壳物质严重混染的产物。大石寨裂隙槽中火山岩的这种独特的成分和组合特点可能反映了裂隙槽的形成是一个快速而短暂的强烈拉张过程。     

吉林南部通化地区集安群的年代学

对辽吉裂谷带吉林段集安群火山岩和碎屑沉积岩以及裂谷带内的花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb的年代学研究.测年结果显示, 集安群火山岩形成于2156~2189Ma, 并于1870~1 881Ma接受区域变质作用改造.伴随集安群的火山-沉积和变质作用, 有2期花岗岩侵入: 一期形成于裂陷期的2156~2189Ma; 另一期形成于造山期的1870~1881Ma.同时, 碎屑锆石和捕获锆石获得了2471~2494Ma和2633~2653Ma的岩浆成因锆石年龄, 代表结晶基底的2次岩浆事件.集安群的物质来源于太古宙基底和裂陷期的岩浆事件产物.      

赤峰地区中生代火山岩锆石U-Pb年代学证据

赤峰地区中生代火山岩由流纹岩、粗安质熔结凝灰岩、粗安岩组成。通过LA-ICP-MS技术对赤峰地区中生代火山岩进行锆石U-Pb同位素定年研究,该区中生代火山岩中的锆石呈半自形—自形晶,发育振荡环带,Th/U值较高(0.50～2.26),为岩浆成因。满克头鄂博组火山岩2个样品的锆石U-Pb年龄分别为(156±2)Ma(n=24)和(157±3)Ma(n=19),形成于晚侏罗世;玛尼吐组火山岩样品中的锆石U-Pb年龄为(147±2)Ma(n=18),形成时代属于晚侏罗世;白音高老组火山岩2个样品的锆石U-Pb年龄分别为(132±1)Ma(n=23)和(138±3)Ma(n=18),形成时代属于早白垩世。赤峰地区中生代火山岩应形成于太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲后的伸展环境中。     

内蒙古巴林右旗新开坝地区大石寨组火山岩形成时代及构造背景

对内蒙古巴林右旗新开坝地区大石寨组玄武安山岩进行了锆石U-Pb年代学、锆石原位Hf同位素分析及地球化学研究,定年结果表明玄武安山岩结晶年龄为280Ma,形成于早二叠世。地球化学特征显示高场强元素Nb、Ta强烈亏损,Ti轻微亏损,大离子亲石元素Sr、Ba、Rb、K富集,表现出岛弧火山岩特征。地球化学结果和Hf同位素的不同来源(亏损地幔及古老地壳的再循环),表明岩浆起源于俯冲沉积物熔体和流体交代地幔楔橄榄岩。与大石寨地区玄武安山岩进行了对比研究,表明巴林右旗大石寨组玄武安山岩在俯冲的构造背景,形成于岛弧-活动大陆边缘弧的环境,古亚洲洋板块由南向北进行俯冲,说明早二叠世古亚洲洋未闭合。     

松辽盆地南部中生代火山岩: 锆石U-Pb年代学及其对基底性质的制约

为了确定松辽盆地南部中生代火山岩的形成时代, 本文对位于盆地南部7个钻遇中生代火山岩的岩芯样品进行了锆石LA~ICP-MSU-Pb定年.松辽盆地南部中生代含火山岩地层主要包括火石岭组和营城组, 其中火石岭组火山岩由玄武安山岩-粗安岩-粗面英安岩组成, 营城组火山岩由玄武质粗面安山岩-粗面安山岩-流纹岩组成.锆石阴极发光(CL)图像和Th/U比值显示, 所测锆石均具有岩浆成因的特点, 锆石的LA-ICP-MSU-Pb定年结果表明, 松辽盆地南部中生代火山岩形成时代介于110b133Ma, 其中火石岭组火山岩形成于129-133Ma, 即早白垩世早期, 营城组火山岩形成于110~119/Via, 即早白垩世晚期.捕获锆石的定年结果显示, 本区基底中存在中晚侏罗世(155~169Ma)、印支期(218~236Ma)、海西期(254/Via、294Ma)、加里东期(413Ma)和前寒武纪(1823/Via和2542Ma)岩浆事件, 这与基底岩石中锆石U—Pb的定年结果相吻合.      

大兴安岭中部柴河地区钾长花岗岩的成因及构造背景:岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学的制约

对大兴安岭中部柴河林场地区钾长花岗岩进行了系统的地球化学及锆石U-Pb同位素年代学研究,并对其岩石成因及构造意义进行讨论.研究结果表明,柴河林场地区钾长花岗岩中锆石具有典型的岩浆振荡生长环带和较高的Th/U比值(0.44 ～ 1.42),反映了岩浆成因特征.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为133±3Ma.岩石具有富硅、稀土元素含量较高、相对富集轻稀土元素亏损重稀土元素的特征,Eu负异常较为明显,稀土元素配分图解具有右斜“V”字型的特征,并相对富集高场强元素和大离子亲石元素.以上特征表明,柴河林场地区钾长花岗岩为铝质A型花岗岩,是地壳岩石部分熔融的产物,具有典型A1型(裂谷或板内)花岗岩的特征,代表了伸展的构造环境.     

内蒙古东部大石寨地区大石寨组火山岩的成因及其大地构造背景

内蒙古东部早二叠世火山岩的成因和动力学背景对于揭示兴安地块和松嫩地块的拼合作用具有重要意义.通过选取大石寨地区大石寨组基-中性火山岩为研究对象,开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩主微量和锆石原位Lu-Hf同位素分析,旨在讨论其岩石成因和构造背景,为制约兴安地块与松嫩地块的拼合过程和探讨兴蒙造山带东段的构造演化提供更多信息.大石寨组基-中性火山岩包括变细碧岩、变玄武岩、碎屑岩化玄武安山岩、玄武安山质晶屑凝灰岩、绿泥石化安山岩、杏仁状安山岩、安山质晶屑凝灰岩等.锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,变细碧岩和绿泥石化安山岩样品的206Pb/238U年龄加权平均值分别为286.0±4.3 Ma（MSWD=0.14）和286.0±3.3 Ma（MSWD=0.14）,说明大石寨组基-中性火山岩喷发于早二叠世,反映了早二叠世的构造岩浆作用事件.岩石地球化学研究表明,大石寨组基-中性火山岩为一套弱过铝质-偏铝质富钠质亚碱性玄武岩-玄武安山岩-安山岩岩石组合,以拉斑系列为主,部分兼具拉斑性和钙碱性特征,相对富集大离子亲石元素（LILE,Ba、U、K等）和轻稀土元素（LREE,La、Ce）,亏损高场强元素（HFSE,如Nb、Ta等）.锆石原位Lu-Hf资料显示,变细碧岩和绿泥石化安山岩具有较高的正ε_Hf（t）值（6.68~12.94,8.41~12.31）和相近的单阶段模式年龄（T_DM1=438~589 Ma和413~668 Ma）.综合研究表明,大石寨组基-中性火山岩来源于亏损地幔,在岩浆演化过程中经历了单斜辉石、橄榄石和铁镁氧化物的分离结晶作用,并遭受过较强烈的地壳混染作用.结合区域地质资料,大石寨地区大石寨组火山岩形成于陆内伸展的构造背景,而非俯冲背景的产物,这表明兴安地块与松嫩地块的拼合事件发生在早二叠世之前.同时通过对比区域上早中二叠世火山岩的地球化学特征以及其他地质资料,认为内蒙古中东部早中二叠世火山岩是陆内伸展作用的产物,而区域上的伸展作用可能起始于早石炭世.      

内蒙古西乌旗地区大石寨组火山岩时代及地球化学特征

西乌旗地区大石寨组火山岩以流纹岩为主,LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测定结果及全岩主量、微量和稀土元素分析结果表明,本区流纹岩的年龄为280.3Ma±1.4Ma,形成于早二叠世;大石寨组火山岩属高钾过铝质钙碱性火山岩,其中SiO2、K2O、Al2O3含量均较高。稀土元素配分曲线总体向右缓倾斜,轻稀土元素相对于重稀土元素富集,Eu呈明显的负异常,重稀土元素亏损不明显。Rb、Th、U、K等大离子亲石元素富集明显,Ba表现为弱亏损,高场强元素具有明显的Ta、Sr、P及Ti亏损,Zr、Hf相对富集。研究认为,该地区流纹岩可能是由玄武岩、安山岩等中基性火山岩分离结晶作用形成的,且形成的构造环境为大陆边缘弧。     

Chronology and Geochemistry of Volcanic Rocks in the Cretaceous Suifenhe Formation in Eastern Heilongjiang, China

Zircon U-Pb ages and geochemical data of volcanic rocks in the Suifenhe Formation in eastern Heilongjiang Province are reported, and their petrogenesis is discussed in this paper. The Suifenhe Formation mainly consists of basalt, andesite, and dacite. Zircon from andesite and dacite are euhedral in shape and show typical oscillatory zoning with high Th/U ratios (0.18-0.57), implying its magmatic origin. Zircon U-Pb dating results by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometer (LA-ICP-MS) indicate that the 206Pb/238U ages of zircons from andesite range within 105-106 Ma, yielding a weighted mean age of 105.5±0.8 Ma (n=14), and that 206Pb/238U ages of zircons from dacite are between 90-96 Ma, yielding a weighted mean age of 93.2±1.3 Ma (n =13). The volcanic rocks from the Suifenhe Formation are subalkaline series and show a calc-alkaline evolutionary trend with SiO2 content of 47.69%-65.47%, MgO contents of 1.42%-6.80% (Mg#= 45-53), and Na2O/K2O ratios of 1.83-3.63. They are characterized by enrichment in large ion lithophile elements (LILE) and light-rare-earth elements (LREE), depletion in heavy rare earth elements (HREE) and high field strength elements (HFSE) (e.g., Nb, Ta, Ti), and low initial 87Sr/86Sr ratios (0.7041-0.7057) and positiveεNd(t) values (039-4.08), implying that they could be derived from a depleted magma source. Taken together, these results suggest that the primary magma of the volcanic rocks might originate from partial melting of the mantle wedge metasomatized by fluids derived from subducted slab under a tectonic setting of active continental margin.     

西昆仑上其汗地区火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及构造意义

西昆仑上其汗地区火山岩的时代及归属一直存在争议。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对该区火山岩中霏细岩进行了测年。阴极发光图像显示,锆石发育对称的生长震荡环带结构,Th/U大部分大于0.4,显示岩浆锆石的特征。测得火山岩的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(335±4.2) Ma,形成时代为石炭纪,可将其划为阿羌岩组。结合区域地质背景资料,该火山岩可能形成于裂谷环境。     

华北板块北缘中段二叠纪的构造属性:来自火山岩锆石U-Pb年代学与地球化学的制约

为了探究苏吉组基性岩岩浆的起源和演化,对华北板块北缘中段土牧尔台地区苏吉组玄武安山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学研究,并用此来制约该地区的构造演化历史。苏吉组玄武安山岩中的锆石形态较好,均为自形—半自形,具有明显的震荡环带,且Th/U值为0.61~1.06,反映其为典型的岩浆成因。测年结果显示,苏吉组玄武安山岩形成于早二叠世((279.0±2.1)Ma)。地球化学特征表明,苏吉组玄武安山岩贫硅(49.0%~55.2%)和HFSEs,富铝(15.70%~17.80%)、镁(Mg#=49.84~67.02)和LILEs,具有较低的稀土元素总量和较平缓的稀土分配方式,显示了岛弧火山岩的地球化学特征,加之本组安山岩具有高镁安山岩的属性,所以该组火山岩源区应为受俯冲板片流体交代的亏损地幔楔。综上,笔者认为苏吉组安山岩形成于俯冲的构造背景下,在早二叠世古亚洲洋未闭合。     

浙东南松阳县枫坪组沉积岩碎屑锆石年代学及地质意义

利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术(LA-ICP-MS)对浙东南松阳县枫坪组地层底部的细砂岩进行了锆石U-Pb定年及稀土元素分析。样品中大部分碎屑锆石具有较好的振荡环带且Th/U值大于0. 1,表明其为岩浆成因。碎屑锆石中稀土元素含量变化范围较大,(La/Yb)_N值为0～0. 29,LREE/HREE值为0. 003×10~(-6)～0. 977×10~(-6),表明样品中锆石的轻、重稀土元素分异程度较小且重稀土元素相对富集,具有轻稀土元素含量低、重稀土元素含量高的左倾模式且具有负Eu异常、正Ce异常的特征,表明碎屑锆石主要以岩浆锆石为主,同时存在少量的变质锆石。碎屑锆石U-Pb测年结果表明,最年轻的锆石年龄为193 Ma,显示枫坪组沉积岩成岩年龄不晚于193 Ma。碎屑锆石年龄可分为4组,分别为2 461～1 743 Ma、887 Ma、435和422 Ma、330～193 Ma。碎屑锆石的主要年龄区间分别与已知的构造-岩浆热事件时间相对应(吕梁期、晋宁期、加里东期和印支-海西期),表明本区的构造岩浆活动与中国大地构造运动相一致,并具有幕式发展的特征。通过对枫坪组沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄的系统分析并与可能物源区的年代学对比研究,认为枫坪组沉积岩物质来源主要是周边出露的中条期侵入岩体和浙东南出露的印支期花岗岩体。     

大兴安岭北段龙江盆地光华组碱流岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对大兴安岭北段龙江盆地光华组碱流岩进行了岩石地球化学及锆石U-Pb年龄研究,并对其岩石成因及构造意义进行了讨论。结果表明,龙江盆地碱流岩的锆石具有典型的岩浆振荡生长环带和较高的Th/U值(0.71~2.12),反映了岩浆成因特征,LAICP-MS锆石U-Pb年龄为122.4±1.7Ma(n=19,MSWD=0.77)。岩石富硅、富碱,贫Mg、Ca;稀土元素配分曲线呈现右倾"V"字形特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素显示具有较低的Sr和Ba丰度,以及较高的Rb、Th、U、Zr等特点。以上特征表明,龙江盆地碱流岩类似于铝质A1型花岗岩,为长英质地壳部分熔融及其后斜长石和Ti、Fe氧化物分离结晶作用的产物,代表了伸展的构造环境。