中国大陆地壳单颗粒锆石U-Pb年代学特征:国内文献数据的初步分析

锆石U-Pb年代学方法已经成为地质学研究必不可少的方法。本文收集整理了二十世纪八十年代以来分散在期刊论文、学位论文等多种出版载体中的锆石U-Pb年代学数据,建成中国大陆单颗粒锆石数据库中文子库。该数据子库涉及截至到2017年底的文献2331篇,有效数据154768条目,数据总量已经能够用来进行数据的初步分析和相关地球科学研究。数据子库中年龄-年龄绝对误差关系的分析表明,Age(~(206)Pb/~(238)U)、Age(~(207)Pb/~(235)U)、Age(~(207)Pb/~(206)Pb)在不同的地质年代区间误差表现有所不同。在小于1684.4Ma、1684.4~2855.2Ma、大于2855.2Ma年龄区Age(~(206)Pb/~(238)U)、Age(~(207)Pb/~(235)U)、Age(~(207)Pb/~(206)Pb)的误差最小、置信度最好,除了Age(~(207)Pb/~(235)U)测试方法的原因外,Age(~(206)Pb/~(238)U)和Age(~(207)Pb/~(206)Pb)可分别作为不同年龄段的推荐年龄。将选用的推荐年龄运用于LA-ICP-MS、SHRIMP、SIMS三种方法的比较,得出其适用于不同地质年代的范围。推荐年龄运用于年龄-频数图中并使用高斯多峰拟合,则可发现中国大陆锆石存在6个生长峰期,分别为131.71Ma、255.17Ma、442.42Ma、811.56Ma、1868.36Ma和2505.31Ma等;更小尺度下的新生代则存在七个峰期,分别为16.99Ma、27.64Ma、35.26Ma、43.44Ma、48.27Ma、52.74Ma和62.07Ma等,峰期及其对应测试点的位置可与中国大陆地壳演化重大历史事件对应。     

台湾玉里带变质岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

台湾玉里带位于台湾东部,其主体为变质砂岩、千枚状泥岩夹绿帘片岩、阳起片岩、浅变质枕状玄武岩等(原岩为海相火山-陆源沉积岩),其次为高压相的蓝闪片岩。火山岩属钙碱性系列,具低Ba、Nb、Sr和高Pb丰度,稀土元素总量普遍较低,具有轻稀土元素弱富集、Eu无亏损的稀土元素配分模式;(含火山碎屑)变质砂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明,~(206)Pb/~(238)U表面年龄有6个峰值:最新年龄23.3Ma(古近纪)为火山碎屑锆石年龄,也是成岩年龄;中生代—古生代年龄有96.7Ma(晚白垩世)、124.2Ma及130.6Ma(早白垩世)、214.1~228Ma(晚三叠世)、283.7Ma和289Ma(早二叠世)等,锆石为次棱角状或次圆状,代表了源岩的岩浆年龄;~(207)Pb/~(206)Pb表面年龄出现古元古代峰值(1769~1852Ma)和新太古代峰值(2506Ma和2530Ma),均为磨圆的碎屑变质或岩浆锆石,代表了不明古元古代变质基底的年龄。玉里带变质岩原岩可能形成于古近纪(23.3Ma),与南海扩张的白云运动同时,属白云运动有关的火山作用的产物。     

滇西哀牢山构造带变质岩系LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

为厘定哀牢山岩群的时代和大地构造归属,选取哀牢山岩群中的花岗质片麻岩(SM-15)、花岗闪长质片麻岩(SM-22)、同变形的花岗质岩脉(SM-18)及紧邻哀牢山岩群的变质砂岩(NO-1)为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对其进行定年。结果显示,样品SM-15中有岩浆锆石和变质锆石2类,岩浆锆石的年龄集中于722~740Ma之间,变质锆石的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为29.9±0.5Ma。样品SM-22中2组~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值,原岩年龄为232.3±4.3Ma;后期变质重结晶年龄为29.2±0.4Ma。样品SM-18中锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为27.19±0.36Ma,代表变质年龄。样品NO-1中的碎屑锆石年龄分4组:246~276Ma、600~800Ma、800~1000Ma和1000Ma以上。以上年龄数据表明,哀牢山岩群中至少包括元古宙岩浆岩(722~740Ma)、二叠纪末—三叠纪初岩浆岩或地层(235~255Ma),以及新近纪岩浆岩(27~32Ma),是一个复杂的变质岩带,而不是以往认为的全部属于元古宙扬子地台的结晶基底。哀牢山岩群的主变质时代集中在27~32Ma之间,哀牢山岩群现今的面貌主要在这一时期成型。     

鄂尔多斯盆地西南缘崆峒山砾岩碎屑锆石U-Pb

鄂尔多斯盆地西南缘平凉崆峒山砾岩的地层时代和沉积物源环境一直存在争议。本文选取崆峒山主峰南、北两侧的 崆峒山组和三桥组碎屑岩样品,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析方法,探讨崆峒山砾岩的物质来源及其地质构造意 义。结果表明,上三叠统崆峒山组碎屑锆石U-Pb年龄主要包含438~778Ma(n=16)、827~1269Ma(n=40)、1354~1706Ma(n= 16)、1826~2080Ma(n=15)和2410~2809Ma(n=17),相应的峰值年龄为540Ma、995Ma、1660Ma、1930Ma和2480Ma;下 白垩统三桥组碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在281~413Ma(n=6)、445~643Ma(n=12)、712~1386Ma(n=45)、1563~1808Ma (n=14)、1888～2039Ma(n=10)和2150～2633Ma(n=23)六个年龄区间,相应的峰值年龄为335Ma、488Ma、980Ma、1676Ma、 1805Ma、1970Ma和2488Ma。锆石U-Pb年龄谱对比分析认为,崆峒山组和三桥组的沉积物源分别主要来自于祁连山东 段-北秦岭西段的前志留纪和前二叠纪岩石地层单元,少量来自（华北）鄂尔多斯古陆的沉积岩和变质基底岩系。崆峒山 组砾岩的沉积物源以北秦岭西段的秦岭群、宽坪群、大草滩群和加里东期岩浆岩贡献相对较大,且主要受控于印支期秦祁碰撞造山带的构造作用;三桥组砾岩的沉积物源则以祁连山东段的马衔山群、葫芦河群和祁连-北秦岭地区加里东中晚 期岩浆岩等为主,且主要受控于（华北）鄂尔多斯地块西南缘燕山中期的秦-祁陆内造山作用。     

扬子板块西缘中生代—新生代碰撞造山事件的记录:来自峨眉山玄武岩的锆石U-Pb同位素证据

利用LA-ICP-MS测定技术,对扬子板块西缘滇东倘甸一带的峨眉山玄武岩中的锆石进行了U-Pb同位素年龄测定,363个年龄数据的分布范围为(14.9±0.6)~(3 023±50) Ma,跨越地质时代长,其11个年龄峰值为750~850 Ma、~450 Ma、~275Ma、~260 Ma、~247 Ma、~215 Ma、~160 Ma、~120 Ma、~100 Ma、~52 Ma及~35 Ma,反映了峨眉山玄武岩在形成过程中经历地壳物质的混染,形成后受到了后期构造热事件的巨大影响。其中峨眉山玄武岩一、二亚旋回分别形成于(259.9±3.2) Ma及(259.2±3.6) Ma,~275 Ma的玄武岩锆石年龄可能代表峨眉山玄武岩岩浆房的形成年龄及峨眉地幔柱事件导致地壳开始隆升的时间,峨眉山玄武岩形成后,扬子板块西缘依次经历了~247 Ma、~215 Ma、~160 Ma、~120 Ma、~100 Ma、~52 Ma、~35 Ma的构造热事件,这些年龄数据是扬子板块西缘中生代—新生代碰撞造山事件达到温压高峰的时间记录。     

LA-ICP-MS标准锆石原位微区U-Pb定年及微量元素的分析测定

利用长安大学成矿作用及其动力学实验室Agilent 7700X四极杆等离子体质谱(ICP-MS)和Photo Machines Analyte Excite 193nm激光,在激光频率为5Hz,束斑直径为35μm条件下,对91500、GJ-1、Ple?ovice和Qinghu 4个标准锆石进行了原位微区U-Pb同位素和微量元素测定。结果显示,91500标准锆石20个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为1059~1070Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为1063.8±6.6Ma;GJ-1标准锆石28个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为601~610Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为605.4±3.0Ma;Ple?ovice标准锆石28个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为336~341Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为338.8±1.4Ma;Qinghu标准锆石40个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为158~165Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为159.9±0.7Ma。上述结果表明,91500、GJ-1、Ple?ovice和Qinghu 4个标准锆石的~(206)Pb/~(238)U年龄都在误差范围内,且年龄加权平均值与前人报道的年龄在误差范围内一致。同时,4个标准锆石的微量元素结果基本落在前人文献报道的范围内。从4个标准锆石的稀土元素球粒陨石标准化曲线可以看出,稀土元素的相对含量较准确。以上结果表明,建立的测试方法实现了对锆石原位微区U-Pb定年及微量元素的同时测定,分析数据结果准确、可靠。     

西秦岭造山带徽县-成县盆地早白垩世沉积物源分析——锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学的约束

运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对徽县-成县盆地下白垩统田家坝组花岗岩砾石和周家湾组、鸡山组砂岩中的锆石进行U-Pb年龄测定,分别获得了25组、89组和123组U-Pb有效年龄。结果表明：田家坝组花岗岩砾石年龄有2期,分别是210.8Ma±0.6Ma和218.8Ma±1.8Ma,与前人测得的迷坝岩体的年龄一致。周家湾组砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在186~240Ma和629~1182Ma 2个区间,而鸡山组砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄集中在179~233Ma、305~459Ma和632~1281Ma 3个区间,表明物源区存在差异。综合分析锆石的U-Pb年龄数据,认为田家坝组物源主要来自于盆地南缘的迷坝岩体。周家湾组物源除迷坝岩体外,大量元古宙地层为其提供了沉积物。少量石炭系和泥盆系—奥陶系则成为鸡山组的次要物源区。碎屑锆石年龄结果还表明,徽成盆地南缘没有沉积下三叠统—二叠系,徽成盆地南部地区在207 Ma(206 Ma)、448Ma(428Ma)、791 Ma(874Ma)等发育多期岩浆活动,915Ma(910Ma)发生区域变质作用。周家湾组1个太古宙碎屑锆石年龄和已有的研究成果,有力地证明了西秦岭造山带存在新太古代基底。     

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。     

鄂尔多斯盆地南缘南曹德组与庄河沟组碎屑锆石年代学及其地质意义

运用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,分析探讨了鄂尔多斯盆地南缘南曹德组和庄河沟组的沉积时代、物源特征及其所处的华北(鄂尔多斯地块)与北秦岭地体之间的构造演化关系。结果表明:两件砂岩样品的碎屑锆石年龄谱基本一致,测年数据集中分布在820~995 Ma(n=13)、1041~1203 Ma(n=23)、1223~1451 Ma(n=36)、1458~1650 Ma(n=24)、1659~1935 Ma(n=39)、2017~2445 Ma(n=7)6个区间,对应的峰值年龄分别接近832Ma、1120 Ma、1330 Ma、1590 Ma、1856 Ma和2090 Ma。这与邻区经典的震旦系正目观组和罗圈组具有相似的碎屑锆石年龄谱特征,年轻主峰年龄832Ma,包含有4个820~834Ma的年轻单颗粒锆石年龄,显著有别于以往认为与之可比的研究区近邻剖面锆石U-Pb高频主峰年龄主要集中在454Ma的奥陶系平凉组,由此认为南曹德组和庄河沟组应属于新元古代晚期832Ma之后或震旦纪的沉积岩石单元。锆石U-Pb年龄谱的区域对比进一步揭示,南曹德组和庄河沟组的滨浅海沉积碎屑物源明显具有来自华北(鄂尔多斯)陆块与北秦岭(杂岩)地体的双向混合物源特征,表明华北陆块与北秦岭地体至少在832Ma之前的格林威尔晚期已经碰撞拼合为一体,随后在新元古代晚期拼合大陆边缘接受了大致与Rodinia超大陆裂解事件相当的陆缘海相碎屑岩沉积。     

四川西部雀儿山地区两个~(40)Ar/~(39)Ar法年龄测定结果讨论

用~(40)oAr/~(39)Ar法测定了四川西部雀儿山地区的两个样品(黑云母和角闪石)。测定结果,黑云母的坪年龄为247.2±0.3Ma;等时线年龄为245.8±0.3Ma;热事件年龄为86.7Ma。角闪石的坪年龄为157.6±0.2Ma;热事件年龄为38.8Ma。     

应用~(40)Ar/~(39)Ar定年技术研究清原花岗岩-绿岩地体的形成时代

辽宁清原绿岩地层自下而上分为榆树底组、红透山组和南天门组。小莱河铁矿区榆树底组斜长角闪岩岩石化学性质和稀土元素分布曲线表明,该岩石的原岩属太古代亏损型(DAT)拉斑玄武岩。此斜长角闪岩中的角闪石的两个~(40)Ar/~(39)Ar年龄谱给出该岩石的变质作用发生在29.9亿年。清原绿岩地层形成时代可能在30亿年或稍早一些。全球范围绿岩地层的年龄是35—19亿年,峰值是27亿年.清原绿岩地层的早期形成年龄则大于全球绿岩的峰值年龄。     

安徽省印支期岩浆活动质疑

采用~(40)Ar-~(39)Ar法对安徽省几个有代表性的“印支期”侵入岩体(洪镇、太平、旌德、黟县)进行同位素地质年龄测定,其年龄值在140—122Ma之间,它表明这些代表性岩体不是印支期而是燕山期岩浆活动的产物。因此,安徽省印支期岩浆活动不象前人所建议的那么强烈,甚至安徽省也许根本没有明显的印支期岩浆活动。本区从燕山期开始才进入了岩浆活动比较活跃的时期,并相继形成了有关矿床。     

迁安紫苏花岗岩的~(40)Ar/~(39)Ar年龄谱

对采自河北省迁安县水厂地区的紫苏花岗岩中的黑云母和紫苏辉石进行了~(40)Ar/~(39)Ar年龄测定,分别给出了18.7亿年和19.6亿年的~(40)Ar保存年龄。这两种矿物的年龄谱的视年龄的梯度变化表明,紫苏花岗岩形成后是缓慢冷却的。3.9亿年左右的一次热事件,造成了放射成因~(40)Ar的丢失。根据热历史和封闭温度的研究,从27亿年(侵入到该区紫花岗岩中的花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄)到19.6亿年,紫苏花岗岩岩体的抬升速率为6.5m/Ma,但从19.6亿年到18.7亿年,其抬升速率高达111m/Ma,具有明显的构造抬升作用。     

内蒙古韧性剪切带型金矿──十八顷毫矿区~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄特征及其地质意义

对采自十八顷毫金矿区的黑云母、角闪石用阶段升温法进行40Ar／39Ar年龄谱研究，结合矿区地质特征，认为黑云母近似直线年龄谱的坪年龄（277Ma）及角闪石稳定坪年龄（288Ma）代表了韧性剪切带最新活动的时代；角闪石矿物年龄谱反映的后期热扰动（268Ma）反映区域退化变质作用发生的时代，269～277Ma的年龄可能代表了与退化变质同时的金矿化时代。     

二道沟矿床绢云母的^39Ar／^40Ar年龄及其地质意义

本文通过对绢云母39Ar－40Ar坪年龄的研究，得到二道沟金矿床的成矿年龄为140±2．8Ma；从年代学方面证实了金矿化与对面沟花岗闪长岩无直接关系，而与火山岩和次火山岩有密切的关系；该矿床是－岩浆热液为主要来源而混入有一部分大气降水的浅成低温热液型金矿床。     

根据40Ar/39Ar年龄谱探讨陨石冲击事件的分期

⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄谱是研究陨石冲击事件的重要资料。根据对55块陨石⁴⁰Ar/³⁹Ar冲击年龄和陨石暴露年龄的分析,发现陨石的冲击年龄与陨石类型之间存在对应关系。据此,将陨石冲击事件划分为九期。其中3900-4000Ma、470-540Ma和小于65Ma是陨石母体的三个重要演化阶段。阶段Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ(冲击年龄大于30亿年)主要涉及高钙型无球粒陨石。所有球粒陨石的冲击年龄均小于30亿年。陨石暴露年龄因类型而异,铁陨石最大,石铁陨石次之,石陨石最小。     

豫西小秦岭金矿区的一组^40Ar／^39Ar定年数据

本文提供了一组小秦岭金矿区的＾４０Ａｒ／＾３９Ａｒ定年数据。根据地质体的形成温度和被测定矿物封闭温度之间的关系,讨论了各个年龄的地质含义。认为东闯钾长花岗岩墙和文峪二长花岗岩体分别形成于印支期和燕山早期,主要金矿化发生在文峪二长花岗岩体已固结之后（１３２Ｍａ）,自１．３Ｇａ以来,本区遭受过的区域性热事件温度不会超过３５０℃。     

东川桃园式铜矿Ar-Ar同位素年龄及意义

通过对东川桃园铜矿与铜矿共生石英的40Ar/39Ar同位素年龄的测定,得到马鞍形年龄谱,其坪年龄为768.43Ma±0.58Ma,等时线年龄为770.00Ma±5.44Ma。该矿床后期改造作用明显,并非同生沉积或成岩作用早期成矿,而与晋宁期Rodina大陆裂解有关。东川铜矿的形成可能是在Rodinia大陆裂解时,从深部带来大量成矿物质改造成岩时期初始的矿化,形成矿床的叠加富集和最终定位,因此,晋宁-澄江期是东川铜矿的主成矿期。     

吉林中部呼兰群同位素年代学及其地质意义

呼兰群地层位于吉林省中部,包括黄莺屯组、小三个顶子组与北岔屯组,是一套中低级变质的变质岩系,其Rb-Sr全岩等时线年龄为(524±16)Ma和(357±23)Ma。呼兰群中部含有奥陶纪小型腹足类化石。黄莺屯组下段黑云母片麻岩和上段白云母片岩中变质矿物黑云母、白云母的40Ar39Ar计时年龄分别为(223 6±0 8)Ma和(229 2±4 6)Ma。呼兰群的40Ar39Ar计时年龄代表其变质年龄,变质作用是由古亚洲蒙古洋构造域中生代造山事件所引起。     

氯对40Ar-39Ar定年的制约及数据处理

核反应³⁵Cl(n,γ)³⁶Cl和³⁷Cl(n,γ)³⁸Cl的最终产物³⁶Ar和³⁸Ar,对⁴⁰Ar-³⁹Ar定年影响不可忽视,尤其是在测定某些含K量低的沉积成因矿物时更为重要。本文介绍含Cl样品的⁴⁰Ar-³⁹Ar定年技术及全部数据处理步骤,以及ppm级K、Ca、Cl含量的测定及计算方法。