塔里木柯坪地区下志留统碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

柯坪地区物源及演化与塔里木盆地的古地理位置密切相关。通过对下志留统碎屑锆石的形态特征和U-Pb年龄分布特征进行分析,系统研究了柯坪地区下志留统的物源及其演化。结果表明:柯坪地区下志留统锆石均为岩浆锆石,锆石U-Pb年龄反映的是成岩年龄或结晶年龄,可有效指示物源区;下志留统柯坪塔格组的物源区主要为沙雅隆起西部、塔中隆起及塔西南前缘隆起,之后受海侵的影响,塔中隆起被海水淹没,下志留统塔塔埃尔塔格组的物源区演变为沙雅隆起西部、塔西南前缘隆起及塔中隆起的南部于田、康西瓦地区;满加尔凹陷的存在使得柯坪地区与塔中、塔东地区的物源具有很大的差异;900～700Ma的锆石年龄谱表明,塔里木地块与冈瓦纳大陆具有一定的亲缘关系。     

济源地区中-下三叠统碎屑锆石年代学特征及其物源分析

沉积物源组成及其演化是研究沉积盆地及盆山系统演化的关键。对济源地区中-下三叠统3个组进行了碎屑锆石U-Pb同位素分析,结果显示,下三叠统刘家沟组碎屑锆石具有6个年龄峰值:270,329,385,450,1885,2511Ma,其中晚古生代碎屑锆石应来自内蒙古隆起,早古生代碎屑锆石来自秦岭造山带,而新太古代-古元古代碎屑锆石则来自华北克拉通基底。下三叠统和尚沟组碎屑锆石年龄主峰值为420Ma,次峰值为745Ma和952Ma,均来自秦岭造山带。中三叠统二马营组碎屑锆石年龄主峰值为254Ma,可能来自华北板块南缘再旋回的沉积物,次峰值为1690Ma和2524Ma,应来自华北克拉通基底,其中1690Ma的碎屑锆石对应了华北板块南缘广泛出露的熊耳群。新元古界碎屑锆石由刘家沟组至和尚沟组增多,说明秦岭造山带基底逐渐剥露,是造山作用增强的体现。中三叠世末,秦岭造山带进入全面碰撞造山阶段,从地质演化过程来看,秦岭造山带在中三叠世也应处于持续隆升状态,然而二马营组中却没有来自秦岭造山带的碎屑锆石记录,而是以华北板块南缘盖层和基底为主,推测秦岭造山带的造山作用影响到了华北板块南缘,使华北板块南缘不断抬升,阻挡了秦岭造山带为济源地区提供沉积物。     

突泉盆地突D2井林西组碎屑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

内蒙古突泉盆地南部突D2井钻遇厚层的暗色泥岩,发现具有晚二叠世特征的孢粉化石。为获取精确的地层同位素年龄,对500.0m井段发育的粉砂岩进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测试分析,得到100颗锆石的谐和—近谐和年龄。结果表明:碎屑锆石按年龄和频率分布特征可以分为5组:245.0～279.0 Ma(12颗,占12%),峰值年龄为263.0 Ma;282.0～346.0Ma(48颗,占48%);355.0～531.0Ma(21颗,占21%);615.0～993.0Ma(6颗,占6%);1.022～2.163Ga(13颗,占13%,207Pb/206Pb年龄)。最小年龄段年龄的加权平均为(261.7±6.2)Ma(MSWD=0.93,12颗),与最小峰值263.0 Ma的年龄吻合,测年样品沉积时间下限为263.0 Ma,沉积时代为晚二叠世,证实突泉盆地存在林西组暗色泥岩,以及大地电磁测深剖面上存在的第二套广泛连续发育的低阻层为林西组。沉积物源具有多样性和复杂性,主体来自东北各地块,同时存在华北板块和西伯利亚板块的物源信息((1.658±0.023)、(1.877±0.016)、(1.891±0.041)、(2.163±0.011)Ga)。林西组沉积时期,华北板块与西伯利亚板块开始俯冲碰撞过程,最终闭合时间在晚二叠世之后。     

山东省烟台市牟平区宋家沟金矿区内莱阳群林寺山组砾岩碎屑锆石UPb年龄地质意义

山东省烟台市宋家沟牟平区金矿区内发育有莱阳群林寺山组砾岩,该组砾岩分选性较差,既有近椭圆磨圆度极高砾石,也有棱角分明无磨圆砾石,反映了砾岩源区复杂的特点。该文对砾岩内碎屑锆石U-Pb年龄段的分析得到碎屑锆石年龄分别落入640~770Ma,540~570Ma和(228±4)Ma,通过对这些年龄时段的分析,新元古代活动大陆边缘事件的花岗质片麻岩、震旦纪时代的岩体、柳林庄序列喷出岩都可能是其母岩。根据研究区内此类岩石的出露情况分析得到其近源与远距离搬运沉积两种结果,并与前人研究相对比,得到该组砾岩物源区为苏鲁造山带,说明在胶莱盆地形成之初,东北缘的物源区就以苏鲁造山带为主。该认识对于研究胶东地区的造山带不同时期地质事件具有重要意义。     

黑龙江东部“新元古代”黄松群杨木组沉积时限和物源组成:来自锆石U-Pb年代学的制约

以出露于黑龙江东部地区前人原定为新元古代的黄松群底部杨木组为研究对象,对其中的二云母石英片岩和晚期片麻状二长花岗岩分别进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,旨在准确限定杨木组的沉积时限并揭示其物源组成。结果表明:采自黑龙江东宁地区黄松群杨木组标准剖面的二云母石英片岩中锆石多为岩浆成因,同位素年龄集中在古生代—早中生代,并且呈现出248、263、270、290、318、326、约360、426 Ma等多个显著的年龄峰值,而侵入到其中的晚期片麻状二长花岗岩的形成时代为(221±3)Ma;黄松群杨木组沉积于早—中三叠世(221~248 Ma),并非前人所厘定的新元古代。基于杨木组碎屑锆石年龄频数和区域地质年代学资料的对比分析,杨木组沉积物主要来源于周边的晚古生代—早中生代地质体以及次要的早古生代地质体。此外,新元古代岩浆锆石的出现证明研究区可能存在新元古代岩浆事件,而中—古元古代碎屑锆石的存在同时暗示早中生代期间该区地表或地表浅部应存在更为古老的前寒武纪残片。     

新疆柯坪地区下志留统柯坪塔格组物源分析:来自地球化学、锆石U-Pb年代学的约束

以柯坪塔格组灰绿色砂岩为研究对象,开展了系统的岩石地球化学和同位素年代学研究。结果表明,砂岩SiO2质量分数较高,Na2O、CaO、TiO2质量分数较低;轻稀土元素富集,具明显的Eu负异常。碎屑锆石U Pb年龄集中分布于1 000~700,2 500~1 800 Ma 2个区间,可能分别对应新元古代晚期南华纪-青白口纪的构造抬升运动和古元古代早期的强烈构造运动及岩浆侵位,个别锆石颗粒年龄超过2 500 Ma,2颗锆石年龄数据偏小,仅在437~435 Ma之间,可能与南天山洋俯冲导致的岩浆活动有关。分析表明,早志留世柯坪地区处于稳定的被动大陆边缘,碎屑物源主要来自塔北隆起前寒武纪古老的克拉通基底岩类。      

内蒙古东升庙海西期岩体锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

东升庙岩体位于华北板块北缘西段,岩性主要为白云母二长花岗岩。采用LA-ICPMS锆石U-Pb微区定年和锆石微量
元素及Hf同位素分析方法,对该岩体进行了系统的研究。花岗岩中几乎所有的锆石都显示典型的韵律振荡环带,Th/U比值较
高(均大于0.1),锆石稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈左倾型,并显示明显的正Ce异常和负Eu异常,表明这些锆石为岩浆成
因。测年结果显示,东升庙岩体形成年龄为(259.4±3.3)Ma,代表成岩年龄,属海西晚期侵入岩;部分核部继承锆石年龄加权平均
值为(2367±63)Ma,提供了该区古元古代结晶基底的年龄信息。锆石具有较均一的Hf初始比值,176Hf/177Hf介于0.282125~
0.282362之间,ε_Hf(259Ma)值为较低的负值(-17.3~-9.0),两阶段Hf模式年龄t_DM2为1.91~2.11Ga,指示东升庙岩体起
源于古元古代古老地壳部分熔融。对该岩体的综合研究有助于进一步认识和研究华北板块北缘的构造演化过程。      

苏鲁造山带北缘五莲地区五莲群变质地层特征及形成时代——锆石MCICPMS UPb测年的证据

五莲群下部为海眼口组,一段以斜长角闪岩为主,二段以云母变粒岩、片岩为主;上部为坤山组,主要为白云石大理岩、方解石大理岩,下部夹石英岩、云母片岩。五莲群下部地层海眼口组电气石石英岩与黑云变粒岩最年轻的碎屑锆石MC-ICPMS U-Pb年龄数据为1685～1727Ma,这限定了五莲群原岩沉积时代属中元古代。而侵入海眼口组黑云变粒岩的花岗岩脉岩浆锆石206Pb/238 U表面年龄加权平均值为(777.5±1.8)Ma。表明花岗岩脉所代表的热事件与扬子北缘Rodinia超大陆裂解事件有关;说明南华纪时期,五莲群位于扬子地台的北缘,而不是华北地台的东南缘。所以将五莲群再从粉子山群中重新划出,恢复为原五莲群及海眼口组、坤山组。     

西秦岭吴家山群地层时代及物源特征:来自碎屑锆石U-Pb年龄证据

对西秦岭吴家山群4件样品碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年研究,限定地层沉积时代并示踪沉积物源。锆石U-Pb年龄介于(399±3)~(2 858±43)Ma,主要集中分布在0.40~0.50、0.70~1.05Ga两个年龄段,少量分布在1.10~1.40、1.45~1.85、2.35~2.65Ga等年龄区间。其中两粒锆石的最小年龄为399 Ma和401 Ma,限定了吴家山群地层沉积的最大年龄约为400Ma,由此推断沉积地层形成于早—中泥盆世。吴家山群碎屑锆石U-Pb年龄谱与北秦岭地体、华北地块、南秦岭地体、华南(扬子)地块岩浆活动U-Pb年龄对比结果表明:0.40~0.50Ga锆石碎屑源区应主要为北秦岭地体;0.70~1.05Ga锆石主体应来自北秦岭地体,有少量南秦岭地体或扬子地块物质的加入;1.10~1.85Ga锆石应来自北秦岭地体;而2.35~2.65Ga锆石来自南秦岭地体或扬子地块,也可能来自华北地块。总体来看,吴家山群源区主要为北秦岭地体,少量来自南秦岭地体或扬子地块。结合吴家山群地层时代及陆源物质源区的示踪结果,秦岭早古生代洋盆在西秦岭地区闭合时间应不晚于泥盆纪。     

甘肃北山地区泥盆系三个井组碎屑锆石年龄及其地质意义

北山地区构造演化的关键时期是洋-陆转化发生时期,红柳园地区泥盆系三个井组是造山作用形成的前陆盆地磨拉石
建造,其沉积过程反映了造山带的隆升过程。通过对三个井组3个样品共计162个数据点LA-ICP-MSU-Pb同位素年龄的研究
认为,三个井组锆石主要为岩浆锆石,也有少量变质锆石,锆石年龄在157~2610Ma之间,分布范围很宽,但主要集中在350~
600Ma这一年龄区间内,共95个数据,占所有统计数据的66%,最小的具有重复性的年龄为(365±7)Ma。结合前人资料,认为
三个井组的主要沉积时间在420~365Ma之间,时代为晚志留世-晚泥盆世,其物源主要为北部的造山带及逆冲推覆体;三个井
组反映的古生代造山作用应始于晚志留世,延续到晚泥盆世,但板块俯冲效应可能延续到早石炭世。      

鄂北红安群黄麦岭组变沉积岩碎屑锆石年代学及地质意义

鄂北红安群的层序与时代是一个长期存在争议的问题,而其中黄麦岭组含磷岩系形成时代问题则是这些争议中的焦点。通过对红安群黄麦岭组含磷岩系中变沉积岩中的LA-ICP-MS锆石U-Pb法测年,结果表明:①黄麦岭组变沉积岩中,介于874~709 Ma时间段的年龄点成为了黄麦岭组变沉积岩中主要的碎屑锆石年龄组成,峰值为807 Ma,表明新元古代形成的岩浆岩是黄麦岭组最重要的物源;②最年轻的岩浆锆石年龄为709 Ma,表明形成岩石的主要沉积作用应晚于该时间;③碎屑锆石年龄谱系对比分析发现,黄麦岭组形成时代应晚于随县群沉积时期;④剖面上岩石组合测年结果表明,以大磊山地区为代表的红安群,表现为总体无序的构造岩石单位叠置,并以包含了青白口纪(晋宁造山过程中)的物质记录而区别于随县群和武当群。      

即墨地区莱阳群底部止凤庄组地质特征及其碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄地质意义

为了了解盆地沉积初期的物源特征,对位于胶莱盆地东缘即墨地区早白垩世莱阳群止凤庄组沉积特征、物质组成及碎屑锆石进行了U-Pb同位素测年研究。野外调查表明,止凤庄组为一套陆源碎屑沉积,具有近源沉积的特点。南泊一带止凤庄组底部碎屑岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄介于233~734 Ma,年龄分布于5个区间,呈现明显的幕式特征,至少记录了2次重要的构造热事件。侵入于止凤庄组石英二长岩的锆石U-Pb加权平均年龄为(123.50±0.95)Ma,限定了止凤庄组地层沉积上限年龄为123.50 Ma。综合分析认为,止凤庄组物源主要来自苏鲁造山带,部分来自扬子板块。这有助于了解胶莱盆地沉积初期其物源区苏鲁造山带的地体情况。     

鄂西秭归盆地中三叠世-早侏罗世沉积记录及其对秦岭印支碰撞造山作用的启示

随着印支期南秦岭勉略洋盆闭合,华南和华北两大块体最终拼贴、构成中国大陆的基本轮廓。普遍认为这一洋陆转换、碰撞造山发生在三叠纪,但具体时间和空间过程仍存在较多争议。秭归盆地位于秦岭逆冲褶皱带东段南缘,是扬子北缘前陆盆地系统的重要组成,在沉积序列和碎屑来源上与秦岭印支期造山作用密切相关。该盆地经历早中三叠世滨-浅海相到晚三叠世-早侏罗世三角洲-河流相的沉积转变,中三叠统巴东组和上三叠统九里岗组之间发育平行不整合。不整合面之上的上三叠统-下侏罗统砂岩在碎屑组分上不仅含有泥岩、粉砂岩等沉积岩岩屑和千枚岩、板岩和片岩等中-低级变质岩岩屑,而且还见有中酸性火山岩岩屑。结合碎屑锆石颗粒U-Pb定年和古流向数据,这些火山岩岩屑揭示北部的秦岭造山带源区在晚三叠世(225~200 Ma)存在火山活动,与同期的花岗质侵入岩一起反映秦岭印支期的同碰撞造山岩浆活动。      

四川北川地区中泥盆统养马坝组碎屑锆石U-Pb年代学特征及其构造意义

扬子板块与冈瓦纳大陆在中泥盆世是否存在亲缘性一直有较大的分歧,两者的古地理位置关系对扬子板块的构造演化具有重要意义。扬子板块西北缘四川北川地区中泥盆统养马坝组的碎屑锆石U-Pb定年结果表明:碎屑锆石年龄谱主要集中在1 000～900、850～720、650～500 Ma等3个区间,与冈瓦纳大陆以及下伏地层志留系碎屑锆石年龄谱进行比较,发现它们具有相似的碎屑锆石特征,均显示出典型的冈瓦纳特征。结合古地磁数据、养马坝组沉积环境演化特征、岩相古地理特征、大地构造演化特征以及前人研究成果等信息,综合分析了研究区养马坝组陆源碎屑的可能来源,认为其碎屑物质可能来自于下伏地层志留系沉积岩的沉积再旋回,中泥盆世扬子板块与冈瓦纳大陆不具有亲缘性。     

基于锆石U-Pb年龄的黄土高原红黏土沉积序列物源示踪

黄土高原广泛沉积的新近纪红黏土序列对东亚古气候具有重要的指示意义。通过甘肃灵台红黏土剖面7.0、6.5、5.5、3.2Ma沉积物和山西保德红黏土剖面6.56、5.24、3.50 Ma沉积物碎屑锆石U-Pb年龄的对比,表明黄土高原不同区域红黏土沉积物物源在空间上具有一致性,而在时间上具有差异性。通过与周缘潜在物源区碎屑锆石U-Pb年龄对比,可将黄土高原红黏土沉积物物源的差异划分为3个沉积阶段:第一阶段(5.7~7.0 Ma)物源主要为西昆仑山、帕米尔高原;第二阶段(3.4~5.7 Ma)物源主要来自塔克拉玛干沙漠;第三阶段(2.6~3.4 Ma)物源主要为阿拉善区域。红黏土沉积物物源的变化表明2.6~7.0 Ma处于西风逐渐减弱伴随东亚季风逐渐增强的过程,物源的两次变化对应于约5.7Ma墨西拿盐度危机和约3.4Ma青藏高原的隆升,说明青藏高原以及中国西部山脉的隆升和板块运动控制下的特提斯洋演化是影响黄土高原风成沉积的重要因素。     

碎屑锆石微量元素对物源区的指示:以辽东半岛辽河群为例

碎屑锆石U Pb年代学方法已被广泛用于物源分析,但其微量元素数据很少被利用。系统地总结了不同成因锆石的微量元素特征,并对碎屑锆石微量元素数据的应用做了详细介绍,进而探讨了碎屑锆石微量元素对物源区的指示意义。以碎屑锆石微量元素综合研究为基础,结合碎屑锆石年代学的解释,系统分析了辽东半岛辽河群物源区的特征。辽河群沉积岩中2.2~2.1 Ga的碎屑锆石主要来自于花岗岩类,与区域上胶-辽-吉活动带内出露的花岗岩类和同时期的酸性火山岩相吻合;而2.1~2.0 Ga岩浆事件虽并未在地表大量出露,但碎屑锆石微量元素显示该期年龄的碎屑锆石主要来自于花岗岩类,其次是基性岩。辽河群沉积岩的碎屑锆石微量元素研究不仅验证了碎屑锆石微量元素用于物源分析的可行性,而且对2.1~2.0 Ga岩浆事件的性质提供了制约,为胶-辽-吉活动带的形成演化提供了新的依据。      

北京密云地区沙厂组条带状磁铁石英岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过对北京密云地区沙厂铁矿条带状磁铁石英岩进行SHRIMP锆石U-Pb定年研究,主要获得两组锆石U-Pb年龄,分别为(1 806±13)、(2 464±18)Ma。结合其岩相学、阴极发光图像分析,这些锆石为变质成因锆石,因此,这两组年龄应代表条带状磁铁石英岩的两期变质作用时代,这与前人认为的华北克拉通东部陆块前寒武纪两期变质事件时间(约2.44Ga和约1.82Ga)相吻合。另外,在条带状磁铁石英岩中还发现了一颗年龄为(2 517±12)Ma的浑圆状锆石,代表了该磁铁石英岩中碎屑锆石的年龄,从而间接限定了该区条带状铁建造的形成时代为(2 464±18)~(2 517±12)Ma。结合前人研究资料,其可能形成于新太古代晚期。这些成果为该区乃至整个华北地区前寒武纪BIF型铁矿以及晚太古代至古元古代的构造演化提供了进一步详实的年代学资料。     

熊耳裂陷槽云梦山组LA-ICP-MS碎屑岩锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

熊耳裂陷槽是华北克拉通开展中—新元古界地质研究的焦点.利用LA-ICP-MS方法,对河南新安黛眉山地区中元古界汝阳群云梦山组进行碎屑岩锆石U-Pb同位素年代学研究,得到80颗锆石的谐和—近谐和年龄.结果表明:云梦山组锆石年龄分布于1 700～2 724 Ma,最年轻的碎屑岩锆石年龄为(1 700±55)Ma,主峰值年龄为2 083 Ma,次峰值年龄为1 771、2 512 Ma;云梦山组的时代下限约为1 700 Ma;物源主要来自中元古代早期或古元古代的岩石,其中来自2.40～1.95 Ga的物源较多;云梦山组样品的碎屑岩锆石年龄峰值与华北克拉通前寒武纪地质事件具有较好的响应关系,分别对应华北克拉通盆地古元古代晚期、中元古代早期的重要地质事件.该结果为研究区的地层对比和年代地层格架建立提供参考.     

鲁东地区侵入岩形成时代和期次划分

鲁东地区前寒武纪侵入岩其侵入活动集中于新太古代和新元古代,均遭受不同程度的区域变质和韧性剪切带的改造,形成一套花岗质片麻岩类。新太古代早期TTG质花岗岩分布于胶北隆起区莱州一栖霞一带,经受了区域变质作用,形成一套灰色片麻岩,锆石内核SHRIMPU—Pb年龄2726—2707Ma基本代表岩浆结晶年龄,锆石变质边为2500Ma;古元古代侵入岩——莱州基性一超基性岩组合形成于1900～1850Ma左右,锆石SHRIMPU—Pb年龄（1852±9）Ma,（1868±11）Ma;新元古代侵入岩主要为花岗闪长质-二长花岗质片麻岩,出露于胶南-威海造山带,锆石U～Pb定年结果集中为892～605Ma,其中荣成超单元锆石SHRIMPU—Pb年龄720～780Ma。中生代侵入岩以花岗岩类为主,集中出露于半岛北部和东南沿海一带。燕山早期侵入岩文登超单元、垛崮山超单元、玲珑超单元锆石SHRIMPU—Pb同位素年龄值集中在167～150Ma;燕山晚期侵入岩大店超单元锆石SHRIMPU～Pb年龄120±4Ma,崂山超单元锆石SHRIMPU～Pb同位素年龄值为（120±2）～（114±2）Ma。     

鲁西徂徕山南部花岗闪长斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

出露于鲁西徂徕山南部的花岗闪长斑岩是鲁西中生代岩浆活动的重要记录,在野外地质工作的基础上,通过对其进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学研究,得到了花岗闪长斑岩的形成时代,并对鲁西地区中生代的岩浆活动进行了讨论。研究得到,谐和度90%的锆石中存在~2.5Ga的继承性岩浆锆石和125~130Ma的岩浆锆石。经分析,得到其加权平均年龄为(127.3±1.2)Ma(MSWD=1.3),认为这一年龄代表了花岗闪长斑岩的形成年龄,而~2.5Ga的继承性岩浆锆石的存在说明了花岗闪长斑岩的源区可能来自于华北古老基底或在岩浆侵位过程中遭受了古老基底的混染作用。