华北克拉通北缘燕辽裂陷槽中-新元古代地层年代学研究进展

作为国内中-新元古界的标准剖面,燕辽裂陷槽蓟县剖面的地层年代学研究历史悠久,一直是备受关注的基础地质问题。蓟县剖面第一个准确可靠的同位素年龄来自于陆松年和李惠民(1991)获得的大红峪组火山岩锆石U-Pb年龄(1 625±6 Ma,TIMS),之后很长一段时间,地层年代研究并未获得真正意义上的突破。直到2007年,随着可作为关键测年对象的碎屑岩-碳酸盐岩地层中凝灰岩(斑脱岩)夹层被逐渐识别出来,才开始迎来燕辽裂陷槽中-新元古代地层年代及相关古生物、古环境、古地理研究的新热潮,主要进展包括:(1)常州沟组作为长城群的第一个组,其底界年龄～1 650 Ma,比以往认识的1 800 Ma要年轻150 Ma;(2)精确标定蓟县群(自下而上包括高于庄组、杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和铁岭组)的时限1 600～1 400 Ma,与国际地层表的盖层系相对应;(3)下马岭组时限为1 400～1 320 Ma,而不是原来划归的新元古代青白口纪早期(1 000～900 Ma)。与此同时,仍存在几个亟待解决的重要问题:(1)中元古代早期"长城系"(1 800～1 600 Ma)年代地层序列的厘定及其标准剖面的建立,包括"长城系""、长城群"术语的取舍问题,因为存在年代地层术语"长城系"和岩石地层术语"长城群"重名的问题;(2)中元古代中晚期(1 400～1 000 Ma)"待建系"地层的确定,其纪级年代地层单位的建立和标准剖面的建立;(3)青白口系地层的厘定和标准剖面的建立,迄今为止华北克拉通仍未获得可靠的同位素年龄约束青白口纪(1 000～800 Ma)地层。     

甘肃北山地区花牛山铅锌矿区玄武岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

位于甘肃北山瓜州县境内的花牛山银铅锌矿是北山地区唯一的喷流(气)沉积型块状硫化物矿床,它赋存于一套浅变质细碎屑岩或中基性火山岩夹碎屑岩-碳酸盐岩建造中。关于该矿床的成矿时代,因无确切的同位素年代学和化石证据,争议较大。对花牛山银铅锌矿三矿区铅锌矿体的赋矿围岩玄武岩样品中的锆石进行了LA-ICP-MS法U-Pb定年研究,获得了207Pb/206Pb年龄1071Ma±5Ma,表明花牛山地区中基性火山喷溢活动发生在晚蓟县世。进而揭示花牛山银铅锌矿床是蓟县纪末期强烈拉张构造环境下,与海底火山喷溢活动相伴随的热液活动的产物。它与北山红山铁矿和东天山彩霞山,北祁连山西段石硐沟,华北地块西北缘东升庙、炭窑口、霍各乞等层控铅锌多金属矿床具可对比性,蓟县纪末期是北山地区一个重要的成矿时期。     

北京延庆高于庄组凝灰岩的锆石U-Pb定年研究及其对华北北部中元古界划分新方案的进一步约束

作者最近在北京延庆高于庄组张家峪亚组上部发现了凝灰岩,并测得了该凝灰岩中锆石1559±12Ma的SHRIMPU-Pb年龄和1560±5Ma的LA-MC-ICPMS U-Pb年龄。这一新的高精度定年结果表明,华北北部高于庄组形成于中元古代初期的盖层纪(Calymmian Period,1600~1400Ma)早期。结合早先大红峪组火山岩的锆石U-Pb年龄(1622~1625Ma),现在可以确切地将高于庄组的底界年龄限定在1600Ma左右。结合最近在铁岭组斑脱岩获得的锆石U-Pb年龄(~1440Ma),本文再次建议,应将华北中元古界蓟县系的底界下拉到高于庄组底界,自该组底部(1600Ma)到铁岭组顶部(1400Ma)的巨厚碳酸盐岩序列都属于新定义的蓟县系,并对应于国际中元古界的盖层系,高于庄组与大红峪组之间的界线则可作为蓟县系与长城系的分界标志。高于庄组凝灰岩锆石的精确定年,为华北北部中元古界年代地层划分等研究,提供了直接的年代学约束。     

豫西地区中元古代蓟县纪沉积相

豫西地区中元古界蓟县系分布较广泛,剖面完整,是华北地台蓟县系出露最好的地区之一。在研究和分析121个露头剖面的岩性、沉积构造及组合特征等各种定性及定量资料的基础上,采用冯增昭教授倡导的单因素分析多因素综合作图法, 编制出豫西地区中元古代蓟县纪早期、中期和晚期的各类单因素图件和沉积相图。这种定量的沉积相研究方法在豫西地区还是首次应用。在蓟县纪早期,豫西地区主要是无障壁海岸相和浅海相,其中在卢氏-栾川地区主要为障壁海岸相。蓟县纪中期的沉积相与早期相似,但在卢氏-栾川地区由障壁海岸相演变为碳酸盐岩局限台地相。蓟县纪晚期的沉积相格局发生了较大变化,嵩山-箕山地区由古陆演变为河口湾相,确山地区为障壁海岸相,卢氏-栾川地区的碳酸盐岩局限台地相和其他地区的滨海相变化不大。从蓟县纪早期到蓟县纪晚期是一个海域范围逐渐扩大的海侵过程。     

塔里木盆地西南缘铁克里克地区博查特塔格组的组成和时代：来自碎屑锆石U-Pb年龄的指示

博查特塔格组分布于塔里木地块西南缘的铁克里克地区,前人认为其主要由一套海相碳酸盐岩组成,底部为含砾粗砂岩,并将其时代划为蓟县纪。笔者对来自博查特塔格组中的条带状大理岩和含砾粗砂岩中的碎屑锆石样品进行了LA-ICP-MSU-Th-Pb同位素分析。分析结果显示,含砾粗砂岩中的碎屑锆石频谱图具有1953、2038、2163-2182、2225-2243、2281-2343Ma等多个年龄峰值,2281-2343Ma年龄值为主要峰值,其中最小谐和年龄1953Ma代表了该粗砂岩最早的沉积时代;条带状大理岩中的碎屑锆石年龄峰值主体介于772-856Ma之间,最小谐和年龄值为772Ma,代表了该大理岩最早的沉积时代。分析结果说明,原划为蓟县系的博查特塔格组由不同时代的物质组成,该地层单元需要解体。博查特塔格组的岩石组合应为中上部的碳酸盐岩夹细碎屑岩建造,该地层最早的沉积时代为772Ma,形成时代为南华纪。     

新疆古地理研究专辑摘要

太古宙以来,新疆陆块经历了离散→聚合→裂解→拼合的复杂过程,地壳运动和构造格局直接控制了古地理环境的变迁。新元古代塔里木陆块和准噶尔地块之间,有南天山洋相隔。古元古代兴地运动,使塔里木基底基本固结,中－新元古代均为稳定型盖层沉积。中、新元古代其间有3次构造运动使本区经历了3次大的海进和海退,陆地增加而海域缩小,沉积环境渐趋稳定。长城纪1 650～1 350 Ma以稳定碎屑岩沉积为主,蓟县纪1 350～1 050 Ma以稳定的滨浅海碳酸盐岩沉积为主,青白口纪1 050～800 Ma则以不纯的灰岩及细碎屑岩沉积为主。准噶尔…     

华北克拉通南缘官道口群和洛峪群的年代学研究新进展——来自凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄的新证据

华北克拉通南缘结晶基底之上广泛发育中-新元古代(1800～542Ma)盖层岩系,但由于缺少精确的同位素年龄数据,其地层划分和对比方案一直存在较大的争议。本次工作在河南省栾川县龙家园组底部和下部各发现了一套凝灰岩,进而获得了1594±12Ma和1541±8Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,首次精确标定了该地区龙家园组的形成时限,该组底界的时代接近1600Ma。龙家园组沉积时代为中元古代蓟县纪最早期;在河南省汝阳、汝州、鲁山地区的洛峪口组凝灰岩中获得了1596±7Ma、1596±15Ma、1608±17Ma和1620±16Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,进一步精确标定了洛峪口组的形成时代,洛峪口组形成于长城纪的末期。结合汝阳群云梦山组碎屑锆石U-Pb年龄结果,汝阳群-洛峪群的形成时限约为1700～1600Ma。官道口群应是汝阳群之后的地层系统,而不是早前认为的与之同期的地层。     

中国中-新元古代地层年表的修正——锆石U-Pb年龄对年代地层的制约

报道了全国地层委员会的中-新元古代地层年表新标定的方案:即长城系限定在1.8～1.6 Ga;蓟县系限定在1.6～1.4 Ga;待建系1.4～1.0 Ga;青白口系限定在1.0～0.78 Ga;南华系限定在780～635 Ma及震旦系限定在635～542 Ma.新年表突出3个方面的标定:1)对长城系和蓟县系的年代学限定;...     

山西榆社地区新近纪地层时代讨论

通过对山西榆社地区新近纪地层的野外地质调查和实测剖面,对分布于该区的新近纪地层进行了详细的研究和划分,提供了新的ESR测年数据,并结合古地磁年龄、生物地层序列确定了该区新近纪地层顺序为:新近系上新统上部麻则沟组(Naa m)、新近系上新统下部高庄组(N12 g)和中新统马会组(N1m).根据实测剖面,可将这3个组的河湖相地层划分为37层,总厚度达446.5 m.ESR测年结果表明,麻则沟组的形成时间为2.50～3.04 Ma,属新近纪上新世晚期;高庄组形成时间为3.25～5.25 Ma,属新近纪上新世早期;马会组形成时间为5.30～13.10 Ma,属新近纪中新世晚期.     

再论天山地区前寒武纪地层问题

本文根据区域地层及同位素年代学等新资料,讨论了天山地区前寒武系研究中存在的几个争论问题.认为库鲁克塔格地区达格拉格布拉克群属上太古界而非下元古界;建议太古、元古为“宇(宙)”一级的地层(年代)单元,元古宙三分,即早元古代(1800—2500Ma)、中元古代(1000—1800Ma).晚元古代(800—1000Ma);震旦系两分,上部仍称为震旦系,下部称扬子系,二者以特端爱肯组冰碛岩之顶界为界(相当南沱冰碛岩之顶界时限为700Ma),上述两系均归属于显生宇(下古生界);波瓦姆群上亚群与杨吉布拉克群相当(时代为长城纪);广泛发育在中天山(天山中部)的变质岩(特别是变质较深的岩层)时代多为中元古代(长城纪、蓟县纪);库鲁克塔格、阿克苏一带的冰成岩成因较为复杂,有的与重力流伴生或为重力流所改造.     

中-新元古界标准剖面蓟县系首获高精度年龄制约——蓟县剖面雾迷山组和铁岭组斑脱岩锆石SHRIMPU-Pb同位素定年研究

近期在蓟县中-新元古界标准剖面铁岭组和雾迷山组首次发现斑脱岩、并测得其锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄为~1440Ma(1439±14Ma)和~1485Ma(1483±13Ma和1487±16Ma),这标志着这条传统的标准剖面上以碳酸盐岩为主体的蓟县系上部的两个重要组,从此也获得了直接的、高精度的锆石U-Pb同位素年龄约束。这是华北中-新元古界标准剖面蓟县系相关地层单位首次获得直接而精确的锆石U-Pb同位素年龄约束,也是在整个华北北缘燕山地区雾迷山组内部首次获得精确的直接定年。这一进展为闻名中外的天津蓟县剖面中-新元古界年代地层格架的正确厘定、以及今后继续作为华北该阶段的标准剖面,并与国内外其他地区相关地层的正确对比等,提供了新的、精确的年代学"锚点",因而具有重要的科学和实际意义。     

苏皖北部晚前寒武纪地层层序的厘定

<正> 苏皖北部晚前寒武纪地层是指凤阳群不整合面之上,寒武系下统猴家山组平行不整合面之下的一套地层。这套地层在没有进行1:20万区域地质调查之前,前人的地质工作主要是在淮南,所建立起来的晚前寒武纪地层层序是正确的,如徐嘉炜(1959)所确定的晚前寒武纪地层层序及其划分(自下而上为下震旦统八公山统下部石英岩,它不整合在前震旦纪角闪片岩为主变质岩系上,其上为刘老碑页岩,再上为上部石英岩和上震旦统四顶山统泥质灰岩及泥灰岩层,其上是矽质灰岩,并被寒武系下统猴家山组平行不整合覆盖)是比较完善的。     

华北克拉通南缘洛峪群-汝阳群属于中元古界长城系——河南汝州洛峪口组层凝灰岩锆石LA—MC-ICPMSU—Pb年龄的直接约束

运用LA—MC—ICPMS方法,对河南汝州阳坡村附近洛峪口组中部层凝灰岩夹层开展了锆石U-Pb同位素年代学研究,获得了1611±8Ma的高精度年龄。这一年龄第一次精确标定了该地区洛峪口组的形成时限,并显示该组顶界应接近1600Ma。由于洛峪口组位于华北克拉通南缘原划归“新元古界青白口系”洛峪群的最顶部,洛峪群又覆于“中元古界蓟县系”汝阳群之上,因此,这一新的年代学进展实际上同时也将洛峪群和汝阳群都下压到了中元古界长城系,并将洛峪群顶界限定为该地区长城系与蓟县系分界。结合区域资料,特别是熊耳群（下伏于汝阳群）火山岩近年来的年代学标定（多集中于1750～1780Ma）,可初步将该地区汝阳群一洛峪群的形成年代限定为1750～1600Ma之间,对应于国际固结纪（Statherian。1800～1600Ma）即中国长城纪中晚期。华北南缘洛峪口组形成年龄的直接约束及相关地层划分的重新厘定,为中元古代华北克拉通南北缘的准确对比及其与哥伦比亚超大陆关系、早期生命演化等重大地学命题提供了新的重要的年代学证据。     

侵入下马岭组的基性岩床的锆石和斜锆石U-Pb精确定年——对华北中元古界地层划分方案的制约

华北克拉通马兰峪隆起北侧的下马岭组页岩中广泛发育辉绿岩床。分别利用高灵敏度、高精度的离子探针质谱法和同位素稀释热电离质谱法,测定了辉绿岩中锆石和斜锆石的U-Pb同位素年龄,获得了辉绿岩的侵位年龄1320Ma±6Ma。该年龄数据的获得制约了下马岭组的上限年龄不老于1320Ma。将下马岭组置于1400~1350Ma的区间内。综合已有的测年成果,对华北克拉通燕辽裂陷槽内中元古界的划分方案进行了厘定,提出了一个新的中元古界划分方案。建议方案中长城系包括常州沟组、串岭沟组、团山子组和大红峪组,时限为1800~1600Ma;蓟县系包括高于庄组、杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和铁岭组,时限为1600~1400Ma;蓟县系之上1400~1000Ma期间的地层为待建系,亟需进一步研究。     

华北串岭沟组凝灰岩锆石SHRIMP年龄及其地层学意义

华北克拉通燕辽地区是中国中新元古代沉积地层的标准剖面区。蓟县群和青白口群已经取得了很多重要的高精度定年数据,但是长城群除了顶部大红峪组有了高精度定年以外,其他组还缺乏可靠的高精度定年数据。为了准确标定华北克拉通中元古界长城群串岭沟组的年龄,对采自河北宽城地区神仙岭剖面串岭沟组顶部火山岩凝灰岩锆石进行了SHRIMP U-Pb定年。结果表明所测锆石207Pb/206Pb表面年龄加权平均值为(1 634.8±6.9) Ma(95% 置信度,MSWD=1.2,n=23)。可见长城群串岭沟组顶部的准确年龄为(1 634.8±6.9) Ma,表明长城群串岭沟组到大红峪组整体上属于中元古代地层。     

深圳大鹏半岛火山和香港火山活动特征对比研究北大核心CSCD

深圳大鹏半岛和香港地区古火山活动带,分布于广东省东部火山活动亚带莲花山火山喷发带上,属于浙闽粤港火山活动带,也是环太平洋火山活动带的一部分。为研究两地火山岩的成因机制、构造演化过程以及两地火山活动的异同点,本文采用实地考察、同位素测年等方法,从火山地层、构造和火山活动性等方面,对大鹏半岛与香港火山活动特征异同点进行对比研究。研究发现两地火山具有相似的沉积环境、相同区域地质构造背景,经历了相似的地质演化过程,火山活动时期也基本相同。二者的不同之处是地貌特征和地质景观不同,各具特色。香港的火山机构存在超级破火山口,六边形柱状节理普遍发育。大鹏半岛火山以火山穹丘为特征,典型火山地质现象是球粒、石泡、流纹、火山碎屑较为发育。根据同位素测年分析,大鹏半岛火山岩同位素年龄值为137~161 Ma,为侏罗纪晚期至白垩纪早期的产物。     

青藏高原冈底斯北缘卡穷岩群形成时代的确定

冈底斯北缘的卡穷岩群为一套中高级变质岩系,其形成时代至今未得到有效限定。通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得西藏八宿县同卡乡北卡穷岩群条带状斜长角闪岩(正变质岩)上交点年龄为(1082±18)Ma,将该岩群原岩形成时代厘定为中元古代末,即晚蓟县世。同时,获得卡穷岩群中片麻状二长花岗岩的上交点年龄为(549±18)Ma,属于泛非期构造-热事件的岩浆作用记录;结合野外地质和岩相学特征,认为该岩体为卡穷岩群变质火山-沉积岩系部分熔融的产物,岩浆未发生远距离运移侵位。泛非运动之后,卡穷岩群还经历一次(416±23)Ma强烈的构造作用,这次构造作用的地质意义值得进一步研究。