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。     

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.     

内蒙东部晚古生代构造格局:来自中、晚二叠-早三叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年代学的证据

内蒙东部的克旗-林西-阿鲁科尔沁-扎鲁特-索伦-蘑菇气地区位于华北板块与西伯利亚板块所夹持的中亚造山带东段,西拉木伦缝合带与贺根山-黑河缝合带之间,是古亚洲洋晚古生代残余海盆最后消失的地区,保存了上述两缝合带构造演化过程的相关信息。本文针对中、晚二叠-早三叠世砂岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。测试的上二叠统林西组与下三叠统陶海营子组、老龙头组砂岩均具有成分成熟度低,近源快速沉积的特点,碎屑骨架成分显示多为火山岩区物源供给。锆石CL图和Th/U值也指示了绝大多数锆石为岩浆成因锆石。结合前人研究成果,区域内已获得的2533粒碎屑锆石U-Pb年龄主要分为3组:约230~570Ma(峰值年龄为270~315Ma、430Ma和500Ma)、700~1100Ma(峰值970Ma)及1500Ma(峰值1800Ma和2500Ma)。较古老的峰值年龄1800Ma和2500Ma,暗示了华北克拉通基底的物源信息。其余两组年龄则与西拉木伦缝合带北侧的额尔古纳-兴安-锡林浩特地块内部岩浆事件的时间相吻合。对比分析内蒙东部不同区域(克旗-林西地区、阿鲁科尔沁-扎鲁特地区和索伦-蘑菇气地区)、不同时代(中、晚二叠世-早三叠世)沉积物碎屑组分变化趋势,推测古亚洲洋最终沿西拉木伦缝合带自西向东呈"剪刀"式闭合,时间持续至早三叠世。此外,索伦-蘑菇气地区中、晚二叠-早三叠世相对稳定的物源供给,证实了额尔古纳-兴安地块与松辽-锡林浩特地块至少在中二叠世沉积以前就已经沿贺根山-黑河缝合带完成拼贴,应为前人提出的早石炭世末。     

内蒙古克什克腾旗林西组碎屑锆石LA-ICP-MS年代学及其地质意义

内蒙古克什克腾旗位于西拉木伦河以北,属锡林浩特地块南缘。本文对出露于克什克腾旗北东约5 km的一套变质粉砂岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,其年龄结果主要分为4个区间:258~298 Ma(峰值为285 Ma)、377~474 Ma(峰值为430 Ma)、1261~1727 Ma、1853~2513 Ma,此外还含有321 Ma和937 Ma的锆石各一颗。锆石CL图像显示:258~298 Ma的锆石以岩浆锆石为主,响应兴蒙造山带的晚古生代岩浆活动;377~474 Ma的锆石中既有岩浆锆石又有变质锆石,表明其源区既有奥陶纪-泥盆纪岩浆岩,又有古生代的变质岩;1261~1727 Ma的锆石以岩浆锆石为主,少数为变质锆石,暗示中元古代的岩浆岩和变质岩也为该组提供物源;1853~2513 Ma的锆石以岩浆锆石为主,反映了华北板块基底的年龄信息。该变质粉砂岩中碎屑锆石的最小谐和年龄是258 Ma,限定了其沉积时代的下限为晚二叠世,应属于林西组。年龄峰值既对应华北板块的重要构造热事件,又有与兴蒙造山带地质事件相关的年龄信息,表明林西组具有南北两个物源区,同时也暗示在其形成时华北板块与西伯利亚板块已经拼合。     

内蒙古林西上二叠统林西组碎屑锆石LA-ICP-MS年代学及其构造意义

为厘清内蒙古林西县会长地一带出露的一套生物化石匮乏的砂砾岩组合的地质时代、地层归属及其碎屑物质来源,进而探讨西拉木伦河缝合带的形成演化,对研究区砂岩样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。测试结果主要分布在6个年龄区间：（285±4）~（246±4） Ma （峰值为264 Ma）、（317±5）~（293±4） Ma （峰值为310 Ma）、（610±10）~（344±6） Ma （主峰值为423 Ma）、（992±14）~（907±13） Ma、（1 467±18）~（1 424±22） Ma、（1 948±14）~（1 768±16） Ma,另具3颗年龄分别为（1 171±17）、（1 238±17）和（2 443±31） Ma的锆石。锆石CL图像与Th/U值共同指示绝大多数锆石为岩浆结晶锆石。264 Ma的峰值年龄限定了地层的沉积下限为晚二叠世,应属林西组;沉积物源区示踪显示砂岩沉积时具佳蒙板块（北方地块群）与华北板块两个物源区,指示佳蒙板块（北方地块群）与华北板块于晚二叠世时已拼合,拼合位置为西拉木伦河一线。     

西拉木伦构造带克德河砂砾岩的时代及构造意义

西拉木伦构造带北部双井地区发育一套巨厚的、成熟度低的快速堆积的粗碎屑沉积建造,为同造山磨拉石沉积,前人称其为克德河砂砾岩带并将其时代分别划为中二叠世(哲斯组)、晚二叠世(林西组)。本次工作对该套地层进行了大比例尺剖面测量,对取自剖面第下、中、上(1、25、86层)三个部分的砂岩样品进行LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,结果显示：3个样品具有相似的主要年龄区间,依次为405-485Ma、401-463Ma、363-520Ma,其峰值年龄分别为427Ma、445Ma、440Ma,锆石数量分别占总量的48％、52.5％和38.75％;其次为大于1000Ma的年龄,锆石数量分别占30.7%、22.5%、45%,且均具有1800Ma和2500Ma左右的峰值年龄,明显具有华北板块基底年龄信息;自下而上3个测年样品最年轻峰值年龄分别为312Ma、376Ma,282Ma,最年轻的锆石年龄分别为304Ma、244Ma和245Ma。在第85层杂色复成分砾岩的灰岩砾石中发现晚石炭－早二叠世阿木山组的蜓和珊瑚化石,在41及43层发现中生代孢粉化石。综合碎屑锆石测年及生物化石研究结果,克德河砂砾岩带的时代应为中三叠世。推测西拉木伦构造带经历了一个较长的演化过程,中二叠世开始华北板块和西伯利亚板块进入碰撞造山阶段, 同造山磨拉石建造(克德河砂砾岩带)标志着中亚造山带演化的终止,华北板块和西伯利亚板块的碰撞拼合造山一直延续到中三叠世才结束。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区下二叠统原寿山沟组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

下二叠统寿山沟组在大兴安岭南部广泛分布,但缺少确切的时代依据.西乌旗塔宾庙林场寿山沟组以巨厚的中薄层泥岩与砂岩韵律层为标志,镜下特征显示,砂岩主体为长石岩屑砂岩.上部中粗粒长石岩屑砂岩中90颗碎屑锆石阴极发光图像显示它们多具有岩浆锆石的典型特点;锆石U-Pb定年结果显示,除8颗锆石(9％)具有元古宙和早古生代的年龄信息(2490～502Ma)外,其余样品年龄大致可分成3组:第1组3颗(3％),年龄为383Ma±3Ma;第2组6颗(7％),年龄为365Ma±4Ma;第3组73颗(81％),年龄介于280～337Ma之间,又进一步在289Ma、300Ma、309Ma、325Ma形成4个峰值,说明砂岩具有多时代物源混合的特征,但沉积下限应不老于289Ma.参考近年大石寨组测年资料推测,寿山沟组应作为大石寨组的同时异相沉积,大兴安岭南部下二叠统地层序列有待于重新认识.结合区域岩浆活动时间认为,原寿山沟组测年砂岩碎屑锆石主要来自于苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗一带早石炭世晚期—晚石炭世岩浆弧,部分来自乌兰浩特地区大石寨组火山岩.     

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。     

桂北地区南华系沉积物源分析——来自碎屑锆石U-Pb年龄的证据

江南造山带西南部是扬子克拉通新元古代地层发育较完整的地区之一。其中,桂北地区的南华系地层自下而上依次为:长安组、富禄组、大塘坡组和黎家坡组,沉积厚度从几十米到几千米不等,总体趋势是西厚东薄。本文对长安组、富禄组、黎家坡组的5个样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测试。其中长安组碎屑锆石U-Pb年龄存在一个峰值,峰值区间为724~972Ma之间,最年轻的年龄加权平均值为746±5Ma(n=19),指示南华系长安组沉积年龄可能介于746~780Ma之间;富禄组碎屑锆石U-Pb年龄有三个峰值,主峰为705~936Ma,两个次峰分别为1823~2163Ma和2241~2673Ma之间;黎家坡组下部121109-3样品的碎屑锆石主峰值为1966~2118Ma,两个次峰为724~921Ma和2221~2688Ma;中部121109-4样品碎屑锆石主峰值为1813~2192Ma,两个次峰为748~944Ma和2296~2726Ma;上部121109-5样品碎屑锆石主峰值为1984~2193Ma,两个次峰为653~1007Ma和2215~2675Ma。桂北地区南华系长安组、富禄组、黎家坡组5个样品的年龄峰值区间相近,但主峰和次峰有明显的区别,反映了三个组沉积地层主要物源可能来自不同的地区,并经历了不同的沉积环境。碎屑锆石年龄分布特征反映了在653~1007Ma之间扬子克拉通东南缘、江南造山带西南部的桂北地区有强烈的岩浆活动,可能与Rodinia超大陆的聚合和裂解事件有关,而1792~2261Ma的岩浆活动则与Columbia超大陆的聚合和裂解事件相对应,2298~2500Ma碎屑锆石年龄可能暗示在扬子克拉通南缘存在古元古代基底,少量大于2500Ma的锆石年龄表明在扬子克拉通南缘还存在太古宙基底物质。5个样品均缺少1100~1300Ma格林威尔造山时期的记录,说明江南造山带并非处在Rodinia超级大陆的中心。总之,扬子克拉通南缘及江南造山带西南部至少经历了三期强烈的构造-岩浆热事件,这三期事件在桂北地区的南华系沉积地层中均有非常清楚的记录。     

西湖凹陷平湖组时代新认识：来自火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄的证据

文中对西湖凹陷西部武云亭构造带一口钻井中的平湖组底部火山凝灰岩开展SHRIMP锆石U-Pb同位素定年和原位 Hf 同位素研究。锆石U-Pb 年龄结果显示,年龄分布在32~2 636 Ma,3 颗最年轻锆石年龄加权平均值为32.6±1.3 Ma （MSWD=0.29,n=3）,该年龄代表了平湖组时代的下限。42~44 Ma时太平洋板块运动方向由NNW转变为NWW,表明平湖 组沉积时期受到近E-W向挤压应力,具有拗陷沉积的区域应力场特征。此外,该火山岩中的继承锆石原位Hf同位素特征 与华夏地块同时代锆石具有相似特征,说明它们具有相似的起源。     

内蒙古西乌旗罕乌拉地区下二叠统寿山沟组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

中亚造山带南缘二叠纪的构造背景一直存在争议。以内蒙古西乌旗罕乌拉地区发育的寿山沟组为研究对象,开展了野外地质、岩石学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究。2个样品锆石阴极发光图像和Th/U值指示,锆石为岩浆成因锆石。103颗碎屑锆石年龄测试结果显示,年龄信息可划分为5组:285~328Ma,峰期年龄302Ma;338~361Ma;455~490Ma;757Ma;1278Ma、2380Ma。最年轻的年龄为285Ma,结合侵入其中的花岗岩同位素年龄,指示西乌旗罕乌拉地区寿山沟组沉积时限介于285~280Ma之间,主体沉积时代应为早二叠世Sakmarian期—Artinskian期。寿山沟组碎屑锆石反映出近源、快速沉积的特点,沉积物源中含有较多的火山碎屑物,可能代表弧后盆地沉积,为早二叠世古亚洲洋闭合前洋壳俯冲消减作用的沉积响应。结合区域资料,寿山沟组碎屑锆石的年龄对应于东北地区的变质基底及其后的构造岩浆事件,物源区物质主要来自于苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗一带早石炭世末—晚石炭世岩浆弧及贺根山—东乌旗一带,并进一步限制了华北与西伯利亚两大板块的缝合线应位于寿山沟组发育地区的南部,即索伦缝合带,拼合时代最可能为晚二叠世—早三叠世。