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。     

大兴安岭中段林西组砂岩LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

大兴安岭中段扎赉特旗西北部分布大面积的晚二叠世林西组沉积地层,该沉积地层主要为长石砂岩、粉砂岩、长石岩屑砂岩夹不同规模的含砾砂岩及灰岩,中部含有较为丰富的双壳类、植物化石。本次研究针对林西组下部的长石岩屑砂岩进行LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年工作,共获得98个有效年龄,年龄分布范围为（2 552.3±22.5）~（227.6±5.4）Ma,大部分年龄位于谐和曲线上,部分结果偏离曲线,根据测试数据按年龄值和频率分布特征大致分为以下几组：上泥盆世—晚二叠世（380.0~246.1 Ma）、志留纪—寒武纪晚期（489.0~413.8 Ma）、中元古代—新元古代（1 239.5～808.1 Ma）、古元古代（2 554.0～1 784.3 Ma）。上述年龄与区域上的岩浆事件基本吻合。综合研究表明研究区内林西组沉积下限为（253.4±1.5） Ma,林西组的物源主体应来自于西拉木伦河—延吉一线,其余锆石来源主要为兴蒙造山带内部、华北板块北缘和东北各地块,1.8和2.5 Ga的碎屑锆石更有可能来自华北板块北缘,华北板块和西伯利亚板块在（253.4±1.5） Ma之前已经完成碰撞、拼合,古亚洲洋已经闭合,兴蒙海槽形成。林西组海相核形石的发现表明晚二叠世大兴安岭中段地区应以海相环境为主,直到三叠纪早期才逐渐转变为陆相沉积环境。     

内蒙古巴林左旗二叠系碎屑锆石LA ICP MS U Pb年龄及构造意义

内蒙古巴林左旗碧流台地区分布一套碎屑岩,以砂板岩组合为特征,时代原为早二叠世。对该套地层所取砂岩样品进行LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,对取自长石岩屑砂岩样品中100颗碎屑锆石进行测试分析,结果显示,100颗锆石的谐和年龄主要集中分布在4个年龄区间,分别为253~298Ma,309~362Ma,428~595Ma,851~1526Ma,最年轻的一组锆石年龄为253~298Ma,存在266Ma的锆石峰值年龄。266Ma的年龄限定了地层的沉积时限,即地层应在晚二叠世沉积,且砂岩的碎屑锆石年龄特征和地层岩性组合与区域上发育的林西组可以对比,故将该套地层划为林西组。年龄数据普值特征反映出,该地层具有多物源供给的特点,但物源主体来自东北各地块,未见华北板块的物源区年龄信息,表明华北板块与西伯利亚板块在晚二叠世并未完全碰撞闭合,253~298Ma的锆石年龄与西拉木伦缝合带附近与板块俯冲、碰撞相关的岩浆事件相吻合,表明两大板块的最终碰撞拼合时间应晚于266Ma。     

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。     

内蒙古陶海营子地区林西组形成时代 ——来自侵入岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

长期以来,内蒙古阿鲁科尔沁旗陶海营子地区晚二叠世林西组的沉积时限未得到进一步确认.笔者在对该区林西组典型剖面进行详细野外调查的基础上,对侵入其二段的黑色厚层状细砂岩花岗细晶岩脉中的锆石进行了LA-ICP-MS同位素测定,得到锆石的206Pb/238U年龄加权平均值为242.0Ma±3.7Ma (MSWD=2.8,N=19),表明该细晶岩脉侵位年龄为中三叠世早期.在该剖面林西组二段未有上覆沉积岩系的情况下,该花岗岩脉的侵位年龄可以作为该区林西组沉积上限的间接证据.     

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.     

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。     

内蒙古莲花山铜矿区花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

为了精确厘定莲花山铜矿的成矿时代,在前人研究的基础上,开展了与成矿关系密切的花岗闪长斑岩锆石U-Pb定年测定。实验结果共获得4组年龄数据,第1组有1个锆石,206Pb/238U年龄为343Ma±2Ma;第2组1个锆石,206Pb/238U年龄为264Ma±2Ma;第3组有1个锆石,206Pb/238U年龄为256Ma±2Ma;第4组有17个锆石,206Pb/238U年龄在240~249Ma之间,206Pb/238U年龄加权平均值为246.4Ma±1.2Ma(N=17)。结合所测锆石的CL图像特征,确定花岗闪长斑岩就位发生在晚二叠世—早三叠世。     

黑龙江黄松群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

对黑龙江省东部敦—密断裂以南的太平岭边缘隆起带上的黄松群杨木组石榴黑云片岩和阎王殿组黑云石英片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,结果表明:杨木组石榴黑云片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为281.8 Ma、317.2 Ma、424.7 Ma、529.3 Ma;阎王殿组黑云石英片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为310.4 Ma、384.4 Ma、484.7 Ma;两个组所获得的最年轻的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄分别为280±4 Ma和285±8 Ma。此外,前人对黄松群研究结果表明其变质作用时代为晚二叠世—早三叠世。因此,黄松群时代为二叠纪,海西期和加里东期岩浆岩构成了黄松群沉积物源的主体。     

内蒙古阿鲁科尔沁旗林西组砂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及意义

阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面是林西组的典型剖面之一,岩性为灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合,含双壳、叶肢介、植物和孢粉化石,时代为晚二叠世晚期。砂岩的主体岩石类型为长石岩屑砂岩。对采自剖面下部第1层的长石岩屑砂岩进行了LAICP-MS锆石U-Pb同位素测定。结果显示,96颗锆石的谐和年龄分布在6个年龄区间:248~301Ma(40颗,42%),峰值年龄为261Ma;312~376Ma(12颗,13%),峰值年龄为330Ma和375Ma;417~522Ma(14颗,15%),峰值年龄为510Ma、438Ma和472Ma;585~988Ma(18颗,19%),峰值年龄为927Ma、976Ma和856Ma;1091~1548Ma(7颗,7%)和1791~2671Ma(5颗,5%)。最年轻的3个和谐年龄为248Ma±5Ma、253Ma±5Ma、254Ma±5Ma,最年轻的次峰值年龄为253Ma,推测测年样品沉积时间下限为253Ma。最年轻的峰值年龄(253Ma、261Ma)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、拼贴相关的岩浆事件吻合。结合古生物地理学的研究成果,推测林西组的沉积物源除来自于西拉木伦缝合带北部的东北地区外,也可能来自西拉木伦缝合带南部,华北板块与西伯利亚板块在晚二叠世晚期拼合,古亚洲洋消失。     

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.     

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。     

大兴安岭南部扎赉特旗团发村晚古生代沉积岩源区和时代限定

大兴安岭南部扎赉特旗地区分布着一套晚古生代地层,由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,由于缺乏古生物化石和年代学证据,前人依据地层对比将其定为晚二叠世林西组。本次工作在详细地野外地质调查基础上,运用锆石LA-ICP-MS U-Pb测年技术,对三个砂岩样品(样品号:18TF-01、18YSL-04和18XBL-01)中的碎屑锆石进行了测定,共获得219颗碎屑锆石U-Pb年龄值,其主要分布在243~269Ma,273~298Ma,305~339Ma,350~377 Ma,445~507 Ma和754~1053 Ma六个年龄区间。其中获得最年轻的一组锆石的谐和年龄为245 Ma,并结合区域上侵入该地层花岗岩的年龄,限定其沉积时代可能为中三叠世。根据碎屑锆石的年龄值特征反映出该地层具有多物源供给的特点,其中年龄为243~269Ma的碎屑物质源区主要来自于古亚洲洋闭合及碰撞造山相关的岛弧花岗岩类;年龄为273~298 Ma主要来自于大石寨组火山岩;年龄为305~339 Ma可能主要来自于格根敖包组火山岩;350~377 Ma的碎屑锆石可能源于北部大民山组火山岩;年龄为754~1053 Ma的碎屑锆石与漠河杂岩、兴华渡口群及佳木斯微陆块中元古代的岩浆事件有关;较古老~1800 Ma的碎屑锆石可能来自于古亚洲洋中微陆块或结晶基底。砂岩中锆石的形成年龄与地层沉积年龄较为相近,显示出汇聚背景下的特征。因此,综合砂岩物质组成、锆石年龄特征及弧-盆之间时空关系,显示中三叠世该地区可能形成于汇聚背景下的弧前盆地。     

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。     

漠河盆地额木尔河群锆石U-Pb年龄及地质意义

大兴安岭北部漠河盆地额木尔河群自下而上由绣峰组、二十二站组、漠河组和开库康组组成, 目前对额木尔河群形成时代还存在不同的认识。绣峰组含砾粗砂岩及二十二站组碎屑岩中流纹质凝灰岩夹层激光探针(LA-ICP-MS)锆石U-Pb测年结果表明, 绣峰组含砾粗砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄变化于距今2195~163 Ma之间, 暗示了源区有古元古代基底存在, 这一年龄数据与盆地周缘分布的基底岩石时代相吻合。碎屑锆石中5个最年轻锆石的206Pb/238U年龄加权平均值为167±2 Ma, 反映绣峰组沉积下限为中侏罗世中期; 二十二站组流纹质凝灰岩岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值为148±2 Ma, 由此限定二十二站组形成时代为晚侏罗世晚期。锆石U-Pb年龄数据反映额木尔河群沉积时间为中-晚侏罗世, 这一认识对恢复漠河盆地形成演化历史及油气资源勘查提供了新的证据。      

辽南新元古代桥头组海相冰碛沉积事件

通过对辽南瓦房店市岳山地区详细的野外地质调查,在桥头组中首次发现两处冰筏坠石冰碛沉积现象。坠石大小不等,均呈椭球倒锥状,磨圆较好,岩性分别为灰褐色细粒石英砂岩和黄褐色铁质胶结细粒石英砂岩,寄主围岩岩性为黄绿色粉砂质页岩且环绕坠石沉积,两者岩性差别较大,界线清晰。另外在桥头组中采集的碎屑锆石最小~(206)Pb/~(238)U年龄为662±16 Ma(~(207)Pb/~(206)Pb年龄为884±28 Ma),可以推断桥头组形成晚于800 Ma,应为新元古代中晚期沉积产物。根据以上证据及层序学资料,笔者把辽宁地区出露的桥头组、长岭子组(康家组)厘定为辽宁地区第二次冰碛事件,形成时代确定为新元古代中北方世(南华世)。     

安哥拉东北部地区Inkisi组碎屑锆石U- Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

Inkisi组是刚果盆地西南缘最古老的沉积地层之一,岩性主要为一套紫红色、红褐色细粒、细中粒长石砂岩、杂砂岩。通过对安哥拉东北部Inkisi组长石砂岩开展碎屑锆石测年、岩石地球化学研究,探讨其沉积时代、物质来源、沉积环境和大地构造背景,为研究刚果盆地演化提供科学依据。结果表明,碎屑锆石206Pb/238U年龄主要集中于3个年龄峰值区间2350~1900 Ma、1150~850 Ma、850~500 Ma,最年轻的锆石峰值年龄为531±9 Ma,据此,本文认为Inkisi组的沉积时代上限应厘定为早寒武世。Inkisi组砂岩地球化学特征显示,物源具有长英质物源近源搬运特征,沉积时期的水体为陆相开阔的淡水环境。通过碎屑锆石年龄谱特征、主微量元素物源判别及构造判别图解,本文认为,West Congo构造带为安哥拉东北部地区Inkisi组主要物源区,Lufilian构造带、Angola 地盾等是其次要物质来源,物源区构造环境主要为活动大陆边缘和被动大陆边缘构造环境背景。