内蒙古林西地区上二叠统林西组砂岩碎屑锆石的年龄及其大地构造意义

林西地区林西组的主体岩性以碎屑岩为主,对其中代表性岩石组合——长石石英砂岩进行了年代学研究。 50粒碎屑锆石样品的LA-ICP-MS U-Pb年代学测试结果显示2个主要年龄区间：(256±2～322±3)Ma,峰值年龄为279Ma±2Ma;(357±7～497±4)Ma,峰值年龄为441Ma±3Ma。另有3颗锆石的年龄分别为797Ma±6Ma、1413Ma±38Ma、1661Ma±24Ma。其中256 Ma±2Ma的年龄限定了林西组原岩年龄应为晚二叠世;第二组年龄(357±7～497±4)Ma,峰期年龄441Ma±3Ma,与东北地区的主要泛非期事件年龄一致,表明主要的物源区为东北地块(佳蒙地块)。而797Ma±6Ma、1413Ma±38Ma、1661Ma±24Ma等年龄反映了东北地块基底年龄的信息。这些年龄数据表明, 林西组应为东北地块的一部分,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林西组发育地区的南部,即西拉木伦河断裂,而拼合时代应晚于晚二叠世,可能为早三叠世。     

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。     

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。     

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.     

内蒙古林西地区上二叠统林西组砂岩碎屑锆石的年龄及其大地构造意义

林西地区林西组的主体岩性以碎屑岩为主,对其中代表性岩石组合--长石石英砂岩进行了年代学研究.50粒碎屑锆石样品的LA-ICP-MS U-Pb年代学测试结果显示2个主要年龄区间:(256±2～322±3)Ma,峰值年龄为279Ma±2Ma;(357±7～497±4)Ma,峰值年龄为441Ma±3Ma.另有3颗锆石的年龄分别为797Ma±6Ma、1413Ma±38Ma、1661Ma±24Ma.其中256 Ma±2Ma的年龄限定了林西组原岩年龄应为晚二叠世;第二组年龄(357±7～497±4)Ma,峰期年龄441Ma±3Ma,与东北地区的主要泛非期事件年龄一致.表明主要的物源区为东北地块(佳蒙地块).而797Ma±6Ma、1413Ma±38Ma、1661Ma±24Ma等年龄反映了东北地块基底年龄的信息.这些年龄数据表明,林西组应为东北地块的一部分,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林西组发育地区的南部,即西拉木伦河断裂,而拼合时代应晚于晚二叠世,可能为早三叠世.     

内蒙古白云鄂博上石炭—下二叠统阿木山组碎屑锆石年代学特征及其地质意义

内蒙古白云鄂博地区阿木山组砂岩的碎屑锆石LA—ICP—MS U—Pb同位素年代学分析结果显示,早二叠世阿木山组的碎屑锆石主要由古生代(354~479 Ma)和元古宙(934~1 941 Ma)及少量的古元古—新太古代(2 330~2 688 Ma)碎屑锆石组成。结合该组模式剖面的实测和?蜓化石再研究,笔者认为,阿木山组含934~1 941 Ma碎屑锆石的砂岩物源来自于佳蒙地块,而非华北板块;含有Sphaeroschwagerina化石带的阿木山组应当属于佳蒙地块的大陆边缘沉积。这一认识对于研究西拉木伦河缝合带和古亚洲洋的构造演化、以及将内蒙古草原—松花江地层区划归佳蒙地层大区等具有重要意义。     

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。     

大兴安岭中段晚石炭世-早二叠世砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

位于中亚造山带东段的中国东北地区由众多微地块拼合而成,但各地块间的拼贴时间、位置和演化过程一直是地学界争议的关键科学问题.针对大兴安岭中段蘑菇气地区晚石炭世-早二叠世宝力高庙组砂岩开展了详细的岩相学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分析了砂岩母岩区大地构造背景,进而约束兴安地块与松辽地块的汇聚过程.研究结果表明,砂岩具有成分成熟度低、近源快速沉积特点,碎屑骨架成分显示了火成岩区物源供给.锆石颗粒CL图像、Th/U值及REE特征均指示了锆石为岩浆成因.测试样品中锆石U-Pb年龄主要集中在282~360 Ma（n=134）,峰值年龄约为290 Ma、305 Ma、325 Ma和350 Ma.结合区域内前人的研究成果,暗示了其物源可能来自蘑菇气-嫩江-黑河一线的晚古生代俯冲-同碰撞期岩浆弧;样品中最年轻的锆石U-Pb年龄分别为282±4 Ma（样品15MG10）和287±4 Ma（样品15MG11）,可以限定砂岩的沉积下限为早二叠世.对比索伦-蘑菇气地区晚石炭世-早三叠世砂岩的碎屑锆石年龄组成,发现兴安地块内晚石炭世-早二叠世碎屑组分与松辽地块内中二叠世-早三叠世碎屑组分基本相同,说明兴安地块与松辽地块已于晚石炭世前沿贺根山-黑河缝合带完成拼合.      

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。     

内蒙古西拉木伦河两岸志留-泥盆系碎屑锆石年龄及其构造意义

为了通过碎屑岩的物源对比讨论古亚洲洋的闭合过程,笔者选择西拉木伦河北侧林西双井子地区和南侧奈曼旗下石碑地区的志留纪地层进行碎屑岩锆石U-Pb年代学研究。北侧样品LX0831-11为粉砂质板岩,采于西拉木伦河北岸上志留统杏树洼组。碎屑锆石年龄分为三组:385~531Ma(N=52)、872~1097Ma(N=11)、1344~1901Ma(N=11),碎屑锆石的最小年龄限定地层沉积下限为中-晚泥盆世。南侧样品130417-06为石英岩屑砂岩,采于奈曼旗下石碑组顶部砂岩中。碎屑锆石年龄分为四组:370~523Ma(N=34)、884~1481Ma(N=21)、1573~1900Ma(N=6)、2369~2588Ma(N=8),碎屑锆石的最小年龄限定地层沉积下限为晚泥盆世。这两个分别来自西拉木伦河南、北两侧原志留纪样品,显示一致的志留-泥盆纪及晚元古代碎屑锆石年龄谱,表明两者从泥盆纪开始即具有相同的沉积物源;而代表兴蒙造山带的元古代碎屑锆石在奈曼旗地区的出现,说明泥盆纪以来兴蒙造山带的剥蚀物已到达华北板块北缘。因此,本次碎屑锆石年代学研究暗示华北板块与其北部松辽地块在中-晚泥盆世之前已经完成拼合过程,即此时两者间已不存在古亚洲洋。     

西拉木伦河缝合带北侧二叠纪砂岩碎屑锆石 LA-ICP-MS U-Pb年代学及其构造意义

研究区位于西拉木伦河缝合带北侧,地理位置位于内蒙古东部草原区、大兴安岭南段,构造部位介于苏尼特左旗—锡林浩特—西乌珠穆沁旗南缝合线和西拉木伦河缝合带之间,是讨论华北地块北缘与其北侧地块拼贴过程的关键地区.通过对西拉木伦河缝合带北侧克什克腾旗(简称克旗)和林西地区二叠纪砂岩进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研...     

内蒙古克什克腾旗哲斯组沉积学和年代学研究及其古地理意义

为了重建西拉木伦河北部晚古生代沉积古地理格局并探讨古亚洲洋的闭合过程,本研究对克什克腾旗西部的哲斯组地层进行了详细的沉积环境与沉积相分析、锆石U-Pb年代学研究。来自哲斯组的凝灰质砂岩与安山岩样品的最年轻锆石组的谐和年龄为262±1Ma和258±17Ma,限定研究区内地层沉积下限为中晚二叠世。前人认为哲斯组地层为深海环境下的浊流沉积,本文研究表明哲斯组以近源快速堆积、快速沉降为特征,沉积环境为三角洲前缘相与前三角洲相的多次交替,同时受到火山活动的影响。通过详细的沉积岩野外剖面观察,区内地层并没有发现以单调的递变层理为特征的连续鲍马序列层序,而是出现从砂岩到粉砂岩或泥岩的不规则截然互层层序,并与巨厚层的滑塌堆积交替发育,表明研究区中二叠世古地理格局并不具备深海浊积扇的发育条件,也暗示中二叠世不存在向南发育的广阔大陆边缘;另一方面,结合古流向恢复和物源分析,哲斯组的沉积物应主要来自于南部的华北克拉通以及南造山带陆缘弧,说明研究区在中二叠世已与华北板块连通,并没有类似大洋俯冲带的阻隔作用。因此,研究区中二叠世古地理格局并不具备深海远源浊积扇的发育条件,而是处于近源快速堆积的伸展环境,中二叠世既不存在向南发育的广阔大陆边缘,也不存在代表板块边界的俯冲带。     

Eastward termination of the Solonker–Xar Moron River Suture determined by detrital zircon U–Pb isotopic dating and Permian floristics

The Permian Solonker–Xar Moron River Suture in South Mongolia and Inner Mongolia of China represents a major tectonic boundary in Asia. The position of its eastward continuation in northeastern China has been debated for many years. In order to resolve this debate, we measured detrital zircons of the Cisuralian (Early Permian) plant fossil-bearing Hesheng Formation in the Yanbian area, Jilin Province. The detrital zircons have ages of ca. 2541–2535 Ma, 1897–1832 Ma, 458–452 Ma, and 390–280 Ma. We therefore conclude that the depositional age of the Hesheng Formation is younger than ca. 280 Ma; this is consistent with paleontologic data that indicates an Artinskian–Early Kungurian age. The presence of Neoarchean and Paleoproterozoic zircons suggests that the Hesheng Formation may have a North-China affinity; the absence of Neoproterozoic and Pan-African zircons preclude detrital sources from the Jiamusi–Mongolia Block during the Cisuralian. This, combined with the Permian floristic and stratigraphic data, provides a clue that the Solonker–Xar Moron River Suture likely extends to the Wangqing–Hunchun region, in eastern Jilin Province.     

西藏拉萨地块过铝质花岗岩中继承锆石的物源区示踪及其古地理意义

富含继承锆石的过铝质花岗岩一般来源于富铝质岩石(如变泥质岩)的部分熔融,因而分析这些继承锆石的U-Pb年龄可以像分析沉积岩碎屑锆石的U-Pb年龄一样,提供过铝质花岗岩源区物质中碎屑沉积物物源区的丰富信息。本文报道了中部拉萨地块早侏罗世过铝质花岗岩的全岩地球化学和锆石U-Pb年代学数据,结合拉萨地块已有二叠纪和晚三叠世过铝质花岗岩的继承锆石年代学数据,总结了目前已有的拉萨地块过铝质花岗岩的继承锆石U-Pb年龄特征(共199个谐和测点)。这些过铝质花岗岩属强过铝质S型花岗岩,其中的继承锆石定义了1250~1100Ma(峰值1181±14Ma)和550~450Ma(峰值494±7Ma)2个最突出的年龄群,分别可比于拉萨地块古生代沉积岩的碎屑锆石年龄峰值(约1170Ma)和寒武纪火山岩的侵位时代,明显不同于西羌塘、安多和特提斯喜马拉雅新元古代-古生代沉积岩中的碎屑锆石年龄频谱。拉萨地块过铝质花岗岩中约1181Ma的继承锆石,可能与拉萨地块古生代沉积岩中的同期碎屑锆石一样,都来自澳大利亚南西部Albany-Fraser造山带和东南极Wilkes等地,而约494的继承锆石,既可能来自澳大利亚西部,也可能来自拉萨地块本地。本文提供了拉萨地块与澳大利亚大陆北缘具有古地理联系的过铝质花岗岩继承锆石U-Pb年龄证据。拉萨地块的研究实践表明,采用过铝质花岗岩继承锆石和古生代沉积岩碎屑锆石相结合的锆石U-Pb年代学方法,可为重建冈瓦纳大陆北缘其它微陆块的古地理和构造岩浆演化提供重要约束。