昌宁-孟连构造带牛井山地区大勐龙岩群碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

西南"三江"大勐龙岩群一直被认为是元古宙的基底岩石,但迄今无可靠的年代学数据约束。针对昌宁-孟连构造带牛井山地区大勐龙岩群云母石英片岩进行碎屑锆石U-Pb定年,为其增添年代学证据。锆石阴极发光(CL)图像显示碎屑锆石有明显的生长振荡环带,指示它们为岩浆成因。D0003-4样品81颗碎屑锆石年龄谐和度高,分布在342Ma~2 928 Ma的宽广范围,形成多个群组,最年轻一组加权平均年龄为349 Ma±3 Ma(MSWD=1.1,n=8)。碎屑锆石U-Pb年代学特征表明,牛井山地区原定"大勐龙岩群"最大沉积时限不早于349 Ma±3 Ma。野外地质特征和年代学数据共同表明牛井山地区大勐龙岩群很可能是由泥盆-石炭系南段组(349 Ma±3 Ma)或更年轻的二叠系拉巴组受后期变质形成。根据已有可靠同位素数据与综合分析,认为三江地区现今所定义的大勐龙岩群是不同时代、不同岩性的地层/岩体经后期变质作用形成的变质杂岩,不全是古老基底岩石出露。     

碎屑锆石U-Pb年代学数据获取、分析与比较

碎屑锆石U-Pb年代学是探寻沉积物物源的重要手段,在沉积学、大地构造学和地貌学等领域应用广泛。从数据获取、分析和比较3个方面综述了碎屑锆石U-Pb年代学研究的最新进展。在数据获取方面,从基本原理出发阐述了样品制备方法、同位素年龄数据选取和测试数量问题;在数据分析方面,对比了概率密度图、核密度估计图和累积年龄分布图的数据可视化方法;在数据比较方面,结合实例分析了定量比较的基本算法和应用优势,包括基于非参数性假设检验(K-S检验)、年龄谱对比(互相关系数)和多维定标法的相似(差异)性量化分析等。最后介绍了3款常用软件,并在数据获取、分析与比较方面分别给出了建议,供以后的研究者参考。     

柴达木盆地北缘乌兰县牦牛山组碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

应用LA-ICP-MS单颗粒锆石U-Pb定年方法, 对柴达木盆地北缘乌兰县上泥盆统牦牛山组两组砂岩样品开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。测年结果显示年龄值分布较宽, 可以划分为5个峰值年龄区间。在这些碎屑锆石中, 最小的年龄为407.9 Ma, 属于岩浆成因, 限定了该套地层的沉积下限, 为不早于早泥盆世末期, 结合区域地质与古生物资料, 该套地层为晚泥盆世。碎屑锆石的年龄分布表明本区可能存在五期区域性地质构造事件, 其中早古生代最为突出, 其次为新元古代和古元古代早期-新太古代晚期, 暗示这三期岩浆活动和变质作用较为活跃, 并为本套地层提供了主要的锆石来源, 具有多时代混合物源特征。样品中少量太古代碎屑锆石的谐和度较好, 为研究区附近可能存在太古宙古老地层提供了一定证据, 但仍需进一步研究。     

用SHRIMP测定锆石U-Pb年龄的工作方法

用SHRIMP测定锆石U-Pb年龄涉及锆石单矿物分选、样品靶制备、U-Pb同位素组成测定、原始数据处理、数据解释等多方面。锆石分选中要避免不同样品的交叉污染,要尽量将岩石中所有的锆石分选出来;淘洗岩石粉末时要避免丢失细小的锆石,因细小的锆石更重要。制作样品靶时,粘贴到样品靶的锆石应反映岩石中锆石的全貌。数据处理中,要修正或剔除异常数据、评估拟参加加权平均计算的每个数据权重的合理性。通常用测得的众数年龄的加权平均值作为侵位年龄或喷发年龄会老于实际年龄,应使用样品中最年轻的锆石年龄来限定岩浆侵位或喷发年龄。     

大兴安岭中段晚石炭世-早二叠世砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

位于中亚造山带东段的中国东北地区由众多微地块拼合而成,但各地块间的拼贴时间、位置和演化过程一直是地学界争议的关键科学问题.针对大兴安岭中段蘑菇气地区晚石炭世-早二叠世宝力高庙组砂岩开展了详细的岩相学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分析了砂岩母岩区大地构造背景,进而约束兴安地块与松辽地块的汇聚过程.研究结果表明,砂岩具有成分成熟度低、近源快速沉积特点,碎屑骨架成分显示了火成岩区物源供给.锆石颗粒CL图像、Th/U值及REE特征均指示了锆石为岩浆成因.测试样品中锆石U-Pb年龄主要集中在282~360 Ma（n=134）,峰值年龄约为290 Ma、305 Ma、325 Ma和350 Ma.结合区域内前人的研究成果,暗示了其物源可能来自蘑菇气-嫩江-黑河一线的晚古生代俯冲-同碰撞期岩浆弧;样品中最年轻的锆石U-Pb年龄分别为282±4 Ma（样品15MG10）和287±4 Ma（样品15MG11）,可以限定砂岩的沉积下限为早二叠世.对比索伦-蘑菇气地区晚石炭世-早三叠世砂岩的碎屑锆石年龄组成,发现兴安地块内晚石炭世-早二叠世碎屑组分与松辽地块内中二叠世-早三叠世碎屑组分基本相同,说明兴安地块与松辽地块已于晚石炭世前沿贺根山-黑河缝合带完成拼合.      

沉积物源区剥露历史分析的一种新途径——碎屑锆石和磷灰石裂变径迹热年代学

介绍了碎屑颗粒锆石和磷灰石裂变径迹年龄法的基本原理、应用前提及方法学。碎屑锆石和磷灰石裂变径颗粒年龄地的核心是通过逐一测定计算单颗粒裂变径变年龄,然后将获得的一批单颗粒年龄进行高斯拟合或二英式拟合,获取其最佳的颗粒年龄分布,从而反演样品的不同源区的热历史。碎屑锆石和磷灰石因其在风化剥蚀搬运过程中具有较高的化学和物理稳定性而成为目前进行颗粒裂变径迹年龄分析中最常用的矿物类型,特别是碎屑锆石的裂变迹密度大,单颗粒的裂变径迹具有可定年的统计意义,从而成为颗粒裂变径迹测年方法的首选矿物。     

华北板块北缘东段柳河盆地早白垩世鹰嘴砬子组碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

华北板块北缘在晚中生代受到古太平洋板块西向俯冲作用的影响,发育强烈的构造变形及大规模的岩浆活动.研究区柳河盆地地处华北板块北缘,对其开展研究能够为约束华北板块北缘晚中生代构造演化阶段提供沉积方面的证据.依据对盆地早白垩世鹰嘴砬子组样品碎屑组分、岩性序列、沉积相演化特征的研究,结合碎屑锆石U-Pb年代学判断,盆地样品矿物组成具有石英含量较低,岩屑和长石含量较高的特点,显示沉积物物源主要来自岩浆弧物源区.两组碎屑锆石U-Pb年龄组成相似,以晚中生代为主,古元古代为辅.L1-B178样品（岩心）碎屑锆石存在约127Ma的主峰和约2553Ma的次峰;P303-B3样品（剖面）存在约126Ma的主峰和约2545Ma的次峰,中生代沉积物物源可能来自盆地东北侧丰富的岩浆岩.早白垩世鹰嘴砬子组最年轻碎屑锆石颗粒的U-Pb年龄限定岩层的最大沉积年龄为（125±4）Ma,介于早白垩世巴雷姆阶与阿普特阶,与层内流纹岩样品（124.3±0.7）Ma的锆石加权平均年龄吻合.通过对柳河盆地样品矿物组成特点、沉积相演化和碎屑锆石U-Pb年代学特征综合判断,盆地在（125±4）Ma已接收到古太平板块俯冲作用带来的物源...     

激光拉曼、阴极荧光研究对蜕晶化锆石及其 U-Pb 年龄解释的指示意义

通过对3个不同程度蜕晶化锆石样品的激光拉曼光谱,阴极荧光图像(CL)和U-Pb年龄特征进行对比分析,笔者发现锆石CL图像和激光拉曼光谱测试对蜕晶化锆石及其U-Pb年龄解释有很好的指示作用,因此强调加强矿物内部结构的研究,建议锆石激光拉曼测试、阴极荧光观察及锆石U-Pb同位素测试相结合分析锆石U-Pb年龄数据.     

新疆东部博格达山北侧石炭系砂岩碎屑锆石U_Pb定年及其地质意义

本文应用LA-ICPMS锆石U-Pb定年方法,对博格达山北侧原石炭纪沙雷赛尔克组及沙玛尔沙依组开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。测年结果显示沙雷赛尔克组碎屑锆石表面年龄值分布较宽（298～2215Ma）,主要集中在298～344Ma,主峰值年龄为305Ma,次要峰值为501～538Ma,并见有一粒1331Ma及两粒2146、2215Ma的碎屑锆石;沙玛尔沙依组碎屑锆石表面年龄分布较窄（280～523Ma）且相对集中（299～358Ma）,主峰值年龄为345Ma,次要峰值年龄为428～450Ma及507～523Ma。通过样品岩石学特征、碎屑锆石Th、U含量、CL组构特征及区域地质资料分析,初步获得以下认识：（1）博格达山北侧原定义为石炭纪地层的沉积时代应为早石炭世～早二叠世,其中奇尔古斯套群时代为早石炭世晚期～晚石炭世早期,居里得能组～扬布拉克组时代为晚石炭世中期及晚期,沙玛尔沙依组时代为早二叠世早期,缪林托凯陶山组沉积时代及其与沙玛尔沙依组的关系尚有待于进一步研究;（2）沙雷赛尔克组及沙玛尔沙依组砂岩主要来自于准噶尔盆地,主要物质供给区为区内略早于或与其同时代沉积的石炭纪地层;（3）博格达晚古生代大陆裂谷在早石炭世已形成,晚石炭世开始衰退,并发生两次弱造山作用,中二叠世夏子街期最终闭合。     

锆石铀-铅定年激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱原位微区分析进展

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术是目前最常用的锆石U-Pb同位素年龄测定方法之一。该方法能够对单颗粒锆石内部年龄差异实现快速、准确的原位微区分析。文章总结了近年来激光剥蚀系统、ICP-MS技术以及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法、相关应用实例研究的进展和现状。系统评述了激光发生器,剥蚀池,剥蚀参数(激光波长、脉冲宽度、剥蚀气体、孔径大小)以及四极杆和扇形磁场质谱仪对锆石U-Pb年龄数据的精度和准确度的影响。详细介绍了基于锆石年龄标准样品、标准溶液及其他标样的外标定量校准方法,单个U/Pb比值计算方法,普通铅校正方法以及同位素年龄与微量元素同时测定的方法。目前LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术主要应用于碎屑锆石的沉积物源区示踪和岩浆事件的年代学约束研究。     

河西走廊带与澳大利亚的亲缘性——来自牛首山中寒武统碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素的证据

在河西走廊带东端牛首山地区中寒武统的沉积岩中开展碎屑锆石原位LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素研究。结果表明,所采样品U-Pb年龄谱存在3个峰值：0.6~0.8Ga（峰值为669Ma）、1.0~1.3Ga（峰值为1173Ma）、1.6~1.8Ga（峰值为1710Ma）,明显区别于河西走廊带寒武系之上地层中的碎屑锆石U-Pb年龄谱。碎屑锆石U-Pb年龄谱和Hf同位素特征表明,典型的格林威尔期的物质和峰值为1710Ma的碎屑物质可能源于澳大利亚西南部,与现有的古生物学和古地磁学研究结果相吻合;中奥陶世随着北祁连洋的进一步扩张及其古地理位置的变化,碎屑物质的源区也随之变化,河西走廊带开始出现0.8~1.0Ga晋宁期的碎屑物质;晚奥陶世后由于祁连山的造山隆起、剥蚀、风化,河西走廊带记录了该地区0.4~0.5Ga的碎屑物质。     

西藏比如盆地碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及其地质意义

对比如盆地中上侏罗统和下白垩统地层中采集的4个砂岩样品的碎屑锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb测年,并将其结果与前人对盆地两侧地质体的测试年龄信息进行对比,据此得出样品405-3物源为盆地北侧喀喇昆仑—南羌塘陆块,其他3个样品物源均来自于盆地南侧的冈底斯—拉萨陆块。通过对比分析认为样品405-3中几组较老的锆石年龄是对羌塘盆地存在结晶基底并遭受后期多期变质变形的肯定。样品417-7,424-1及429-1的年龄既反映了600～500Ma的泛非期活动年龄数据,又显示了拉萨地块存在的中新元古代基底的年龄信息。     

辽宁后仙峪硼矿区古元古代电气石岩: 锆石特征及SHRIMP定年

为了确定辽东硼矿含硼岩系中电气石岩的形成时代, 对后仙峪硼矿区电气石岩首次进行了锆石SHRIMP U-Pb年龄测定.阴极发光图像显示, 锆石具核-边结构, 锆石核部多具振荡环带, 为高Th/U值的岩浆碎屑锆石; 锆石边部无明显结构变化, 为变质成因.岩浆碎屑锆石和变质锆石的年龄分别为2 171~2 175 Ma和1 894~1 906 Ma.结合野外地质和岩相学研究, 认为后仙峪硼矿区电气石岩原岩为古元古代克拉通裂谷环境中源于地壳再循环组分混染的亏损地幔的中酸性岩浆活动引发海底喷流作用的产物, 其原岩形成时代为古元古代中期(2 171~2 175 Ma), 并在稍后(1 894~1 906 Ma)遭受变质作用叠加改造.      

碎屑锆石U-Pb年代学在地学应用中的现状

锆石U-Pb年代学作为地学研究中一种有效的定年方法,通过半个世纪的发展,已经形成了完善的理论体系和实验方法。随着其测试效率和精度不断提高,成本逐渐降低,其研究也朝更广的邻域延伸,近年来碎屑锆石U-Pb年代学在地学中得到了广泛的应用。本文重点介绍碎屑锆石U-Pb年代学在最大沉积年龄分析、物源分析、构造演化分析三方面的应用和扩展,以及碎屑锆石研究中需要注意的再循环锆石、锆石Pb丢失、锆石的滞后时间、锆石生产力差异以及分析结果存在误差导致的年龄偏差的问题。     

火山灰锆石U-Pb定年在沉积岩定年上的应用

本文系统总结了沉积岩定年的意义和常用的定年手段,详细介绍了火山灰锆石U-Pb定年在沉积岩定年上的应用。从火山事件层的分布、火山灰夹层的识别、火山灰锆石的区分、应用实例等方面对前人的研究进行概述,旨在为科研工作者运用火山灰锆石U-Pb定年提供借鉴经验。与传统的成岩矿物K-Ar/Ar-Ar和Rb-Sr定年技术相比,火山灰锆石U-Pb定年在沉积岩定年上具有显著的优势。火山灰夹层具有广泛性和等时性,且锆石U-Pb同位素体系不容易受到扰动,因此火山灰锆石U-Pb定年是高精度沉积岩定年的首选方案。沉积岩定年涉及到野外观察、样品采集、室内岩相学观察及地质年代学分析和年龄解释等多个环节。在这些环节中,识别火山灰夹层是最关键的一点,也是一大难点。这需要明确火山灰夹层的岩石类型并了解火山事件沉积层的分布,在此基础上通过野外观察和室内研究进一步判别,这样可以更加准确地识别出火山灰夹层。此外,火山灰锆石定年需要区分火山灰锆石、碎屑锆石、继承/捕获锆石,可以通过矿物形态学和矿物化学特征来加以区分。     

内蒙古西乌珠穆沁旗本巴图组碎屑锆石LA—ICP—MSU—Pb年龄及其意义

在前人研究的基础上,对本巴图组的野外地质特征、岩石类型、岩石组合、锆石年代学等进行了研究。镜下特征显示本巴图组砂岩主体为岩屑晶屑含砾砂岩;碎屑锆石阴极发光图像显示,它们多具有震荡生长环带或条痕状吸收．Th／U比值为0．06～1．03（平均0．55）,具有岩浆锆石的典型特点。应用LA—ICP—MS测年技术对本巴图组进行了碎屑锆石分析．其^206Pb／^238U年龄可以分为5组：①319～451Ma,峰期年龄为363Ma;②457～543Ma,峰期年龄为513Ma;③724-996Ma,峰期年龄为945Ma：④1031～1836Ma,峰期年龄为1572Ma;⑤2469-2505Ma,峰期年龄为2487Ma。年龄分布的意义：研究区本巴图组沉积的时间下限应为319Ma之后;457-543Ma发生泛非期构造热事件,沉积物源主要来源于佳～蒙地块;另外几组峰值年龄945Ma、1572Ma和2487Ma主要反映了佳-蒙地块基底的年龄信息。     

南秦岭佛坪泥盆纪砂岩锆石U-Pb 定年及Hf 同位素分析：对物质源区和构造环境的制约

泥盆纪地层广泛分布于南秦岭地区,为揭示南秦岭地质演化过程提供了重要的信息。目前,对于南秦岭泥盆纪沉积物源、构造环境存在争议,相关泥盆纪物质源区地壳生长仍旧缺乏深入讨论。本文通过对采自南秦岭佛坪地区泥盆纪砂岩碎屑锆石U-Pb 年代学研究揭示,样品中锆石年龄主要分布于500～400 Ma 和1 300～700 Ma,少量为～1.85 Ga、～2.5 Ga和～2.7 Ga。这些碎屑锆石U-Pb 年龄和相应Hf同位素数据表明,该时期碎屑物质主要来自于南、北秦岭和华北板块南缘,缺少来自扬子板块北缘的物源供给。综合已发表的刘岭群碎屑锆石Hf同位素数据,我们识别出南秦岭泥盆纪物质源区存在3 期地壳生长事件,并且分别对应于北秦岭早古生代（500～407 Ma）弧岩浆岩事件、华北板块南缘新太古末期-古元古代早期（～2.5 Ga）和新太古代中期（～2.7 Ga）的岩浆事件。结合累积曲线分布特征和前人研究成果,我们认为刘岭群该时期为前陆盆地沉积环境。     

小兴安岭西北部卧都河地区落马湖岩群年代学及构造背景

出露于小兴安岭西北部的“落马湖岩群”是多宝山矿集区重要的地质建造之一,由于缺少化石及顶底不全,其形成时代一直存在争议,制约了对区域构造演化及成矿背景的认识.为了探讨其形成时代及古构造背景,采用锆石U-Pb(LA-ICP-MS)方法对卧都河乡附近的“落马湖岩群”变粉砂质泥岩的碎屑锆石进行了年代学研究,85个测点中68个有效测点年龄介于216～2 636 Ma,分为8个年龄组：216～347 Ma(n=8)、430～443 Ma(n=2)、463～502 Ma（加权平均485±5 Ma,n=21）、513～572 Ma（加权平均528±7Ma,n=16）、596～613 Ma（加权平均606±12 Ma,n=7）、718～739 Ma（加权平均730±12 Ma,n=3）、830～882 Ma（加权平均850±26 Ma,n=5）、1 769～2 636 Ma(n=6),以第Ⅲ—第Ⅶ年龄组构成明显的峰值.综合分析锆石晶态、CL图像、U含量特征及地质体宏观岩相学特点,认为第Ⅲ年龄组代表样品层位沉积下限.结合区域研究成果,认为“落马湖岩群”形成于奥陶纪至志留纪罗德洛世;其碎屑锆石主要来源于“额...     

大巴山及川东北前陆盆地盆山物质耦合—来自LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学证据

利用阴极发光和LA-ICP-MS微区定年分析方法,对川东北前陆盆地中生界上三叠统须家河组和中侏罗统上沙溪庙组砂岩中碎屑锆石进行了U-Pb同位素分析,结果显示锆石具多成因类型,年龄具分组分段特征。上三叠统须家河组碎屑锆石年龄值有5组:213～283Ma、312～448Ma、694～710Ma、1430～1988Ma和2133～2708Ma;中侏罗统上沙溪庙组碎屑锆石年龄值有7组:163～194Ma、213～274Ma、404Ma、712Ma、1742～1972Ma、2116～2594Ma和3025～3140Ma。研究表明,川东北前陆盆地沉积物主要为源自秦岭造山带燕山期陆内造山岩浆活动产物(163～194Ma)、晚海西—印支期秦岭俯冲碰撞岩浆活动的产物(213～283Ma;213～274Ma)、北秦岭俯冲造山-构造岩浆作用的物质(312～448Ma;404Ma)、南秦岭南华纪与Rodinia超大陆裂解相关物质(694～710Ma;712Ma)、秦岭造山带褶皱基底(1430～1988Ma;1742～1972Ma)和秦岭造山带变质基底(2133～2708Ma;2116～2594Ma、3025～3140Ma)。结合已有古水流及区域资料综合分析,秦岭造山带与川东北前陆盆地具较好的盆山物质耦合关系。     

西天山温泉地区下石炭统阿克沙克组碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

天山造山带位于中亚造山带西南部,是了解中亚造山带增生造山过程的一个窗口.中国西天山温泉地区出露的下石炭统阿克沙克组碎屑岩是西天山造山带早石炭世盆地演化和造山过程的重要物质记录.运用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,对阿克沙克组糜棱岩化砂岩中碎屑锆石进行测试分析.结果显示,碎屑锆石206Pb/238U表面年龄介于428±5 Ma~331±4 Ma,表现出较宽的年龄谱,按照年龄及频率分布特征可以划分为3组:428 Ma、381~364 Ma和343~331 Ma.综合分析锆石的形态特征、内部结构、元素含量和区域地质资料,取得以下认识:（1）西天山温泉地区出露的阿克沙克组形成于早石炭世晚期,与其中的古生物化石时代一致;（2）阿克沙克组的物源为中酸性火山岩和沉积岩,主要来源于下伏的大哈拉军山组,属于近源沉积,形成于活动大陆边缘.