大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗坤都地区林西组碎屑锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗坤都地区乔洛吐山林西组剖面,岩性为一套黄绿色岩屑长石细砂岩、黄绿色岩屑粉砂岩、灰黑色泥质粉砂岩等细碎屑岩组合,含丰富的双壳类、植物化石,指示时代为晚二叠世。用LA-ICP-MS测得乔洛吐山林西组下部黄绿色岩屑长石细砂岩样品中的碎屑锆石~(206)Pb/~(238)U年龄主要集中于267Ma、299Ma、484Ma、726Ma和933Ma五个峰值,最年轻的~(206)Pb/~(238)U锆石年龄为256Ma,最年轻的峰值年龄为267±2Ma,表明该地区林西组的最大沉积年龄不早于晚二叠世吴家坪期。林西组砂岩地球化学特征显示,乔洛吐山林西组物源具有长英质物源特性,沉积时期的水体为陆相开阔的淡水环境。结合古生物学、岩石学、地球化学和同位素年代学研究,推测研究区内古亚洲洋在晚二叠世已经闭合,林西组沉积环境为陆相湖盆,沉积物源显示出复杂性和多样性特点,反映物源区主要来自于兴蒙造山带,少量可能来自于华北板块。     

内蒙古巴林左旗谭家湾剖面中三叠统幸福之路组厘定及其物源分析——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年的证据

内蒙古巴林左旗谭家湾剖面位于大兴安岭南部,岩性上表现为一套复成分砾岩及其上覆的以紫灰、灰紫色砂岩为主的红层沉积。通过区域地层对比认为,该剖面地层相当于幸福之路组建组剖面的中、下段。本文对采自该剖面幸福之路组中段下部的砂岩样品开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年分析,测年结果显示出最年轻的锆石年龄为244 Ma,最年轻的峰值年龄为268 Ma,可知该剖面幸福之路组中段沉积时代应晚于244 Ma;结合同层位粉砂岩中孢粉化石鉴定结果,推测该剖面幸福之路组中段沉积时代为中三叠世中期。砂岩样品碎屑锆石谐和年龄的组成和分布特征说明该剖面幸福之路组沉积物来源多样,结合相关区域构造和前人锆石U-Pb测年资料,推测主要物源为苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗一带古生代岩浆岩、林西地区中二叠世—中三叠世花岗岩(花岗质片麻岩)、华北板块北缘早古生代岩浆岩。     

内蒙古扎鲁特旗上二叠统林西组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及意义

研究区位于西拉木伦河-长春-延吉断裂以北,区内发育有巨厚的上二叠统林西组,岩性为灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合.研究其年代学特征对确定该区大地构造背景具有重要的指示意义.对采自林西组的砂岩样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年.结果显示,其年龄分布在5个年龄区间：252~300 Ma、305~423 Ma、431~555 Ma、600~999 Ma、1037~2460 Ma.最年轻的年龄为252 Ma,指示林西组沉积时间下限为252 Ma.上述碎屑锆石的年代学研究表明,扎鲁特旗地区晚二叠世林西组物源既有东北地区的变质基底以及其后的构造岩浆事件信息,也包含有南侧华北板块北缘信息,说明在晚二叠世晚期沿西拉木伦河缝合带华北板块北缘与其北侧地块群完成最终碰撞拼贴.     

松辽盆地北部三叠纪重要火山-岩浆事件——对晚古生代地层时限的约束

对松辽盆地北部黑富地3井所钻遇的侵入岩进行同位素U-Pb年代学分析,以探讨其形成期次和构造演化特征,并对所侵入的地层进行时代约束.测试分析结果显示,锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄的加权平均值为245.5±1.9 Ma,表明侵入岩的结晶年龄为早中三叠世,指示松辽盆地北部发育早中三叠世岩浆热事件.同时存在两组捕获的锆石年龄,一组介于269~295 Ma,年龄的加权平均值为289.0±6 Ma;另一组为313~353 Ma,年龄的加权平均值为338.0±3 Ma.捕获的锆石年龄指示松辽盆地北部基底或深部至少还经历了石炭纪和早-中二叠世等火山活动及岩浆侵位等事件.导致岩浆热事件的构造机制应与古亚洲洋的碰撞拼合及碰撞后的伸展体制有关.脉岩的结晶侵位年龄限制了地层的沉积时代上限,即碎屑岩地层是在245.5±1.9 Ma之前固结成岩.综合其他地质依据,证明碎屑岩层系为晚二叠世林西组.     

内蒙古科右中旗—突泉地区晚二叠世林西组碎屑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

内蒙古科右中旗—突泉地区出露一套缺少化石、遭受接触变质作用的巨厚层碎屑岩,其先后被划归为早二叠世索伦组、晚二叠世林西组、下寒武统。取自该套地层砂岩样品的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年数据表现为2个主要年龄区间:255~354Ma,峰值年龄为263Ma和283Ma;413~529Ma,峰值年龄为485Ma。另有5颗锆石的年龄值分别为625Ma、965Ma、1372Ma、1707Ma、1727Ma。263Ma的峰值年龄限定了该套地层的沉积下限应为晚二叠世,结合区域地层对比,认为是晚二叠世林西组。该地层年代为突泉盆地下伏第二低阻层为林西组的推断提供了年代学证据。     

内蒙古东部上二叠统林西组砂岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其构造意义

林西县官地—翟家沟剖面和阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面是二叠系上统林西组的典型剖面,岩性为灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合,时代为晚二叠世。砂岩主要由长石岩屑砂岩和粉砂岩组成。长期以来,林西组的沉积时限尚未准确限定,还存在争议;沉积物来源区也较复杂,还需进一步确认。这一问题的解决也将为解决华北与西伯利亚板块拼贴时限和拼贴位置提供年代学数据支撑。本文选取陶海营子地区的长石岩屑砂岩(TH01)和林西县官地—翟家沟地区的粉砂岩(2GD002)作为研究对象,选取锆石进行SHRIMP U-Pb测年。结果显示,碎屑锆石的206Pb/238U年龄分布区间为:256.2±2.5Ma~276.4±2.4Ma(N=20),327.2±2.6Ma~363.7±3.5Ma(N=2),415.0±3.5Ma~481.1±4.4Ma(N=8),531.4±3.8Ma~577.5±5.0Ma(N=2),598.9±6.0Ma~974.6±7.8Ma(N=6),1049±11Ma~2606±7Ma(N=4,207Pb/206Pb年龄);年轻锆石的206Pb/238U年龄加权平均值分别为260.7±1.2Ma(MSWD=1.13,N=13,TH01)和262.6±1.9Ma(MSWD=1.6,N=7,2GD002),最年轻的锆石年龄分别是256.0±2.5Ma(TH01)和257.9±2Ma(2GD002)。综合研究认为林西组的沉积下限为253~257Ma,沉积上限可能延伸至238~242Ma,年轻锆石的峰值年龄(260Ma、262Ma)与华北板块北缘和大兴安岭南部西拉木伦河缝合带附近与板块碰撞、拼合相关的岩浆事件相吻合;林西组物源主要来自西拉木伦河缝合带北部的东北地区,也有可能来自西拉木伦河缝合带南部,华北板块与西伯利亚板块在早三叠世之后拼合,古亚洲洋消失,并尝试对研究区林西组油气资源潜力进行初步评价。     

大兴安岭中段乐平统-中三叠统沉积物源分析:来自重矿物组合及碎屑锆石年代学证据

黑龙江西部龙江地区位于中亚造山带东段,黑河-贺根山缝合带与西拉木伦缝合带之间,地层记录了两大古板块之间古亚洲洋闭合过程的信息。本文对龙江地区乐平统林西组和下-中三叠统老龙头组的砂岩样品进行碎屑重矿物和碎屑锆石U-Pb同位素年代学研究。碎屑重矿物组合以锆石+磷灰石+金红石+角闪石+绿帘石+重晶石的组合为特征,表明物源主要来自于中酸性岩浆岩,并有少量变质岩及沉积岩组分。林西组样品最年轻的锆石年龄为278±3Ma,老龙头组样品最年轻的锆石年龄为247±3Ma、243±4Ma及237±3Ma,结合前人的研究,限定了林西组沉积于乐平世,老龙头组沉积于早三叠世-中三叠世。碎屑锆石年龄谱明显分为五组:237～258Ma、270～329Ma、357～558Ma、680～1633Ma及1893～1966Ma。其中237～258Ma的碎屑锆石主要来自与古亚洲洋洋壳消亡前的俯冲增生过程相关的火山活动,270～329Ma的碎屑锆石主要来自大石寨组火山岩及其同期侵入岩,357～558Ma的碎屑锆石来自早古生代-晚古生代早期岩浆弧,680～1633Ma的碎屑锆石可能来自兴安及额尔古纳地块的变质基底,而较古老的～1800Ma的锆石年龄暗示了华北克拉通基底的物源信息。通过研究发现林西组及老龙头组样品前30%年轻的碎屑锆石年龄与地层沉积年龄之差都小于100Ma,结合对砂岩碎屑组成、重矿物组合及盆地与火山弧位置关系的研究,认为研究区乐平世-中三叠世沉积盆地具有汇聚背景,为弧前盆地。     

内蒙古阿鲁科尔沁旗林西组碎屑岩LA-ICP-MS锆石 U-Pb年龄及构造意义

阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面以灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合为特征,是林西组典型剖面之一,含双壳、叶肢介、 植物和孢粉化石,时代为晚二叠世晚期。对采自剖面上部第61 层的长石岩屑砂岩中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb 同位素 测试,获得了96 颗锆石的谐和-近谐和年龄,同时引用该剖面第1 层已发表碎屑岩97 颗锆石数据,共计193 个碎屑锆石数据 年龄统一分析。193 颗碎屑锆石按年龄值和频率分布特征可分为五组：248~302 Ma （80 颗,41%）,峰值年龄为263 Ma; 312~388 Ma（24颗,12%）; 417~523 Ma（26颗,13%）;564~991 Ma（38颗,20%）;1000~2775 Ma （25颗,13%,207Pb /206Pb 年龄）。最小年龄段年龄的加权平均值为263±1.7 Ma （MSWD=1.7, n=80）,与最小的峰值263Ma 年龄相吻合,推测测年样品 沉积时间下限为263 Ma,表明其沉积时代应为晚二叠世。碎屑锆石年龄谱值表明其沉积物源具多样性和复杂性,主体应来 自东北各地块,同时存在华北板块和西伯利亚板块的物源信息（1637±26 Ma,1791±24 Ma,1927±31 Ma,1954±24 Ma, 2089±31 Ma,2671±21 Ma,2775±21 Ma）。本次获得最年轻的一组碎屑锆石的峰值年龄为263 Ma,表明华北板块与西伯利亚 板块的最终闭合时间应该在晚二叠世之后。     

内蒙古科尔沁右翼前旗哈拉黑地区地层锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

对大兴安岭中南段内蒙古科尔沁右翼前旗哈拉黑地区原定二叠系林西组和侏罗系白音高老组的样品分别进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,获得林西组的282 Ma和317 Ma两组峰值年龄以及白音高老组134 Ma、242 Ma和284 Ma的3组峰值年龄,说明原定白音高老组地层并非属于侏罗纪,而应该属于白垩纪。根据锆石结构特点推测林西组地层物源可能主要来自该区晚泥盆世-早石炭世岩浆弧产物和下二叠统大石寨组火山沉积。综合区域资料研究认为,内蒙古东部大兴安岭地区可能曾经发育有三叠纪沉积,现今大面积的缺失是由于后期构造抬升剥蚀所致。     

内蒙古林西地区上二叠统-中三叠统沉积序列的碎屑锆石记录及对古亚洲洋（东段）闭合时间的制约

晚二叠世-中三叠世在中亚造山带东段构造演化过程中是重要的转折期,它涉及古亚洲洋的最终闭合、沉积环境剧变等重大地质问题,而上二叠统林西组和中-下三叠统幸福之路组沉积序列记录了相应的构造演化过程。笔者对内蒙古东南部林西地区出露良好的林西组与幸福之路组,采取砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究,解析年代学、沉积物源等信息。研究显示,被认为是三叠系标志层的陆相红色砂泥岩始现于晚二叠世。幸福之路组细砾岩样品最年轻碎屑锆石年龄为241Ma,从而将地层沉积时代上延至中三叠世后期。它与下伏林西组为整合接触关系,但在幸福之路组下部地层中发现微角度不整合,沉积时代存在间断(早、中三叠世之间)。林西组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄组成分为4组:254~336Ma、372~528Ma、669~1000Ma和1300~2534Ma,εHf(t)值变化范围较大(-25.6~+17.2)。幸福之路组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄集中于241~278Ma,εHf(t)值=+8.6~+16.5,其石炭纪和古元古代碎屑锆石少量。对比研究显示,林西组砂岩除兴蒙造山带物源外,还含有大量华北克拉通物源。与之相反,幸福之路组砂岩物源主要来自林西周边岩浆岩。结合区域地质特征,笔者认为古亚洲洋闭合于晚石炭世之前,晚古生代末是残余陆表浅海环境。内蒙古东南部地区在晚石炭世以来,表现为西伯利亚和华北克拉通联为一体后的陆内裂陷沉积活动及岩浆活动。     

内蒙古林西地区上二叠统林西组叶肢介化石的发现及意义

前人对林西县上二叠统林西组和扎鲁特旗陶海营子组进行过长期研究,发现较多淡水双壳类和植物化石,而叶肢介化石仅在陶海营子组有所发现。本次研究在内蒙古林西县官地剖面林西组的中上部首次发现叶肢介化石,经初步鉴定为林西黄河叶肢介（新种）等3个属种。叶肢介化石的发现为林西组时代的进一步确定、地层对比和古地理重建提供了可靠的化石依据,具有重要的地层学和古地理古构造学意义。     

内蒙古扎鲁特盆地深部林西组发育特征 ——来自大地电磁探测的依据

为了进一步了解扎鲁特盆地晚古生界林西组的空间发育状况,评价林西组的油气资源前景,在扎鲁特盆地部署完成了多条大地电磁测深(MT)剖面和音频大地电磁测深(AMT)剖面.根据大地电磁测深结果分析了扎鲁特盆地林西组的残留厚度、埋藏深度及平面展布状况,表明扎鲁特盆地深部林西组十分发育.依据其残留厚度可进一步划分为“三坳两隆”5个次级分区,即:北部坳陷区、中部隆起区、中部坳陷区、南部隆起区和南部坳陷区.林西组在3个坳陷区的发育规模较大,中部坳陷区的面积最大.超过300km2.坳陷区内残留厚度普遍超过1000m,底界埋深平均超过1200m,并被早中生界地层所覆盖.结合其它资料综合分析认为,扎鲁特盆地林西组具有寻找页岩气等非常规油气资源的潜力.     

内蒙古林西地区上二叠统林西组叶肢介化石的发现及意义

前人对林西县上二叠统林西组和扎鲁特旗陶海营子组进行过长期研究,发现较多淡水双壳类和植物化石,而叶肢介化石仅在陶海营子组有所发现。本次研究在内蒙古林西县官地剖面林西组的中上部首次发现叶肢介化石,经初步鉴定为林西黄河叶肢介(新种)等3个属种。叶肢介化石的发现为林西组时代的进一步确定、地层对比和古地理重建提供了可靠的化石依据,具有重要的地层学和古地理古构造学意义。     

大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗地区林西组沉积环境特征及其时限的地质意义

针对兴蒙—松嫩地区林西组沉积环境、沉积时限及古亚洲洋最终闭合时间等争议问题,通过对阿鲁科尔沁旗罕庙地区林西组的岩性、古生物、微量元素及碎屑锆石U-Pb测年等综合研究认为：林西组发育淡水双壳类和叶肢介化石,微量元素Sr/Ba值主要分布在0.05~0.18之间（平均值为0.12）,B/Ga值主要分布在1.84~3.22之间（平均值为2.50）,V/Cr值介于1.36~2.21之间（平均值为1.81）,其沉积时期应为缺氧或贫氧的淡水湖泊环境。结合林西组砂岩碎屑锆石具有多时代物源特征、最年轻年龄为251 Ma、沉积下限年龄为晚二叠世等特征推测,古亚洲洋在研究区的最终闭合时限应为中二叠世末期,晚二叠世时期研究区即已转化为陆相沉积。     

内蒙古陶海营子地区上二叠统林西组泥岩热演化程度研究

近年来松辽盆地外围油气勘探-基础地质调查表明,大兴安岭地区上二叠统林西组发育有厚层的暗色泥岩,为重要的潜在生烃层系之一.林西组在陶海营子地区出露广泛.本次研究采集了该区露头和钻井中的暗色泥岩样品.通过镜质体反射率（Ro）、伊利石结晶度（KI指数法）,对本区林西组暗色泥岩的有机质热演化程度进行了详细的研究,认为本地区林西组烃源岩演化处于高-过成熟演化阶段,未进入变质阶段,具有较好的页岩气勘探前景.     

内蒙古阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面 林西组化石新发现

大兴安岭地区上二叠统林西组一直笼统地被划归为上二叠统,目前仍旧缺少更进一步的划分对比意见.阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面是林西组的典型剖面之一.剖面实测过程中,在多个层位均发现有孢粉、植物、叶肢介、双壳化石,其中孢粉化石为首次发现.孢粉化石为Kraeuselisporites spinulosus-Alisporites communis组合,叶肢介化石为Palae olimnadia-C yc lotunguzites组合.综合研究孢粉、叶肢介等门类化石的组合特征,认为该剖面林西组可与新疆吉木萨尔大龙口剖面的梧桐沟组—锅底坑组中下部进行对比,时代为晚二叠世晚期.     

大兴安岭北段扎兰屯地区林西组碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

内蒙古扎兰屯地区林西组以砂板岩组合为重要特征,形成时代为晚二叠世.对扎兰屯地区林西组粉砂质泥质板岩、粉砂岩2个样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年.结果显示,150个谐和-近谐和年龄主要分布于6个年龄区间：259.7~281.9 Ma （n=18）,加权平均年龄为273.3 Ma;291.3~311.5 Ma （n=110）,加权平均年龄为298.1 Ma;319.2~334.5 Ma （n=10）,加权平均年龄为327.0 Ma;340.3~375.2 Ma （n=9）,加权平均年龄为356 Ma;399.7~400.7 Ma （n=2）,加权平均年龄为400.2 Ma;728.5~765.4 Ma （n=2）,加权平均年龄为750.0 Ma,上述6组年龄峰值与区域上的岩浆事件基本吻和.林西组主要物质供给区为研究区内早二叠世侵入岩及大石寨组火山岩,占碎屑物总含量的85%,少部分来自于晚石炭世之前的古生代侵入岩及扎兰屯群等地质体.林西组与宝力高庙组分别记录了晚古生代250~270 Ma及310~325 Ma之间发生的两次重要的区域隆升事件.