赞比亚东北部卡萨马群形成环境:碎屑锆石U-Pb年龄与Hf同位素的限定

赞比亚东北部班韦乌卢地块受到其东北部的古元古代乌本迪构造带、西北部的中元古代基巴拉构造带、东南部的中元古代伊鲁米德构造带及西南部泛非期卢弗里安构造带的影响。班韦乌卢地块主要由基底和沉积盖层两部分组成。其中,基底主要由片岩带、安山质-流纹质变质火山岩、花岗岩类岩基及其他侵入体组成。沉积盖层从老至新依次为姆波罗科索群、卡萨马群、加丹加超群及新生代的河流相和湖泊相沉积。本文对卡萨马地区的卡萨马群地质特征、碎屑锆石U-Pb-Hf同位素及地球化学特征进行了系统研究,获得卡萨马群中紫红色粉砂岩的32颗碎屑锆石U-Pb年龄多集中在(1849±23)～(1993±21)Ma,卡萨马群的形成时代可能晚于(1434±14)Ma,属于中元古代,其中22颗锆石(176Hf/177Hf)i为0.281049～0.281618,εHf(t)为-12.8～-1.6,二阶段模式年龄变化范围为2406～3487 Ma。对卡萨马群的砂岩进行了稀土元素分析和微量元素分析,结果显示卡萨马群砂岩δEu负异常明显,投点主要落在沉积岩区;微量元素显示砂岩形成于被动大陆边缘环境。     

班韦乌卢地块中部变质表壳岩碎屑锆石U-Pb年代学、Hf同位素研究及其构造意义

通过LA-MC-ICP-MS碎屑锆石微区U-Pb定年和Hf同位素分析,对班韦乌卢地块中部地区基底变质表壳岩进行了同位素定年及物源示踪研究.结果显示,两件样品的碎屑锆石峰值年龄分布表现出较好的一致性,总体呈现出2490～2059 Ma、2044～1954 Ma、1942～1887 Ma、1865～1817 Ma以及1641～1522 Ma五个年龄组,分别与班韦乌卢地块内的构造岩浆事件相吻合.综合区域地质特征与碎屑锆石年龄谱特征分析认为:原岩蚀源区比较复杂,近源区古元古代花岗岩、花岗片麻岩及火山岩是主要的蚀源区.根据碎屑锆石最小年龄1522±23 Ma,推测表壳岩原岩形成时代上限可能为中元古代,而不是之前认为的形成于古元古代.碎屑锆石的εHf(t)值介于-6.26～7.37之间(平均1.37),由负到正变化范围较大,表明它们除来自古老地壳的再循环物质外,还存在新生地壳的物质来源.tDM2峰值年龄出现在2.40～2.50 Ga,说明班韦乌卢地块地壳增生事件主要发生于古元古代,可能与凯诺兰超大陆的聚合过程有关,其晚于全球大陆地壳主增长期,说明了地壳增生的长期性和在地质历史时期增长速度的不稳定性.     

赞比亚东北部班韦乌卢地块泛非期以来构造演化的裂变径迹约束

本文利用锆石和磷灰石裂变径迹方法探讨了班韦乌卢地块泛非期以来的主要构造演化时间.为研究班韦乌卢地块的构造活动,本文从班韦乌卢地块中部卡帕图地区的沉积盖层姆波罗科索群的姆巴拉组、萨马组和卡布韦卢马组中采集多件新鲜的岩石样品,并获得5件锆石和2件磷灰石样品裂变径迹分析结果.5件锆石裂变径迹年龄介于575±35～380±22 Ma之间,其峰值年龄组为600～572 Ma和420～390 Ma.2件磷灰石裂变径迹年龄介于59±6～27±4 Ma之间,其峰值年龄组为99～80 Ma和19～11 Ma.它们的峰值年龄组分别对应的主要时代为新元古代的埃迪卡拉纪、早泥盆世、晚白垩世和中新世.对比区域上已有的年龄数据可知,南部非洲地区新元古代的埃迪卡拉纪、早泥盆世和晚白垩世的构造活动是一个区域性的构造事件,仅中新世(19～11 Ma)的构造活动在区域上的表现尚不明确.综合前人成果资料,自泛非构造运动以来,班韦乌卢地块至少经历600～572 Ma、488～441 Ma、420～390 Ma、375～293 Ma、99～80 Ma及19～11 Ma六个构造事件.班韦乌卢地块泛非期以来的构造演化研究程度很低,此次研究成果可为今后在该地区的深入研究提供重要参考.     

赞比亚东北部正长花岗岩的锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素特征

本文采用LA-MC-ICP-MS方法获得班韦乌卢地块卡萨马北部正长花岗岩中锆石的~(207)Pb/~(206)Pb年龄加权平均值为2 011±20 Ma(N=17,MSWD=3.9),表明班韦乌卢地块基底中正长花岗岩主要形成于古元古代且可能与古元古代乌本迪构造带的活动有关。岩石中锆石Lu-Hf同位素的T_(DM2)年龄变化范围为3 018～2 184 Ma,明显大于锆石的形成年龄;具有不均一的ε_(Hf)(t)值(-7.1～6.6)显示形成正长花岗岩的原始岩浆具有壳幔混合的特点,可能为新太古代-古元古代地壳与幔源混染物质。     

赞比亚班韦乌卢变质克拉通东北部姆巴拉组碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

班韦乌卢变质克拉通活动时间和地壳增长问题一直是地质学家关注的焦点。本文通过对班韦乌卢地块中卡帕图地区姆波罗科索群姆巴拉组石英砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,结合变质克拉通已有成果获得认识如下：(1)姆巴拉组的形成时间可能介于(1833±22 Ma)～(1712±22 Ma)之间,属于古元古代。(2)姆巴拉组具有丰富的物质来源,其中2728～2602 Ma(峰值为2650 Ma)的物质可能来源于坦桑尼亚克拉通中的花岗岩类、粗面安山岩及流纹岩等岩石。2246～1833 Ma(峰值为1880 Ma)的物质主要来源于班韦乌卢地块中花岗岩类、石英闪长岩及火山岩类等岩石。(3)班韦乌卢变质克拉通的活动时间包括中太古代、新太古代、古元古代和中元古代四个时期,其中古元古代(1870 Ma)为活动的高峰期,涉及范围广泛,可能与哥伦比亚超大陆的演化密切相关。(4)班韦乌卢变质克拉通沉积岩的源区地壳增生除来自古老地壳的再循环物质外,还存在新生地壳的物质。同时,地壳在古太古代-古元古代均实现了增长,其中凯诺兰超大陆聚合时期(2550 Ma)增长最快。在古元古代之前的地壳主增长期与坦桑尼亚克拉通及全球大陆地壳主增长期基本一致。     

扬子陆块三峡地区莲沱组砂岩中碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

对扬子陆块三峡地区黄牛岩剖面莲沱组顶部砂岩中的120颗碎屑锆石进行了U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析.结果显示,黄牛岩剖面莲沱组中碎屑锆石的年龄谱具有~880~800 Ma、~2 000 Ma、~2 500 Ma及~2 700 Ma的峰值,其中最年轻的碎屑锆石年龄为724±8 Ma.结合前人对该地区莲沱组顶部凝灰岩开展的年代学工作,将莲沱组顶部砂岩沉积时代限定为724~714 Ma.莲沱组砂岩沉积时间与其中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄接近,反映了其源区地壳物质的快速再循环.碎屑锆石Hf同位素两阶段模式年龄(T_DM2)集中在~3.7~3.1 Ga、~2.5~2.0 Ga和~1.3~1.0 Ga,反映其物源区存在古-中太古代、古元古代以及中元古代末期的初生地壳生长.对比近年来三峡地区不同剖面莲沱组砂岩中已报道的碎屑锆石年龄和Hf同位素数据,黄牛岩剖面的莲沱组碎屑锆石年龄和Hf同位素组成与之以北的王丰岗剖面均存在明显差异,说明莲沱组沉积期两者的陆源物质供给区有较大差别.      

赞比亚伊索卡南部Kachinga长石砂岩碎屑锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

赞比亚东北部伊鲁米德带是一个北东向延伸的中元古代构造活动带,起自赞比亚中部,向北东一直延伸至赞比亚-坦桑尼亚边境,并进入马拉维北部;其东北部以古元古代乌本迪构造带为界;西北部以班韦乌卢地块为界;西部和西南部受新元古代的达马拉-卢菲利安弧-赞比西构造事件的影响.Kachinga长石砂岩位于伊鲁米德带的东北部伊索卡南部.本文获得Kachinga长石砂岩的416颗碎屑锆石U-Pb年龄多集中在1749±25～1920±23Ma之间,Kachinga长石砂岩的形成时代可能晚于1331±26Ma,属于中元古代.Kachinga长石砂岩碎屑锆石CL图像表明,大部分锆石为岩浆结晶锆石,少部分锆石颗粒为增生-混合型锆石,表明其经历了多期构造-热事件的改造.锆石中存在有一部分磨圆度较好的颗粒,表明其经历了多次搬运和沉积过程,从而指示了古老沉积岩为Kachinga长石砂岩提供了物源.主量元素、微量元素和稀土元素构造环境判别及物源分析表明了Kachinga长石砂岩物源主要为上地壳大陆长英质源区,并且可能混有古老沉积物成分,物源区构造背景为大陆岛弧环境.     

华北克拉通南缘栾川群的形成时代、物源及其对区域构造演化的意义：锆石U- Pb年代学和Hf同位素制约

栾川群沿秦岭造山带和华北克拉通两大构造单元的结合部分布,其时代归属和构造意义长期存在争议。本文从锆石U-Pb年代学和Hf同位素角度对栾川群进行物源分析和区域对比分析,为合理地理解华北克拉通南缘晚前寒武纪构造演化提供重要证据。栾川群上部大红口组浅变质粗面岩的结晶年龄为854±8Ma,成因以古元古代晚期陆壳物质的再循环或改造为主。栾川地区栾川群变碎屑岩中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄和大红口组浅变质粗面岩及相关侵入岩的结晶年龄限定栾川群沉积时代在917～844Ma,属于新元古代青白口纪。白术沟组中上部、煤窖沟组和鱼库组变碎屑岩的碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征一致,碎屑锆石U-Pb年龄集中在1.85～1.10Ga之间,北秦岭地体是最可能的物源区;Hf两阶段模式年龄(T_(DM2))为1.33～2.92Ga,揭示源区经历了～1.45Ga、～1.8Ga、～2.1Ga和～2.5Ga四期元古代陆壳增生。栾川群白术沟组下部和白术沟组中上部至鱼库组之间截然不同的碎屑锆石年龄谱图表明白术沟组沉积期间物源区由华北克拉通转变为北秦岭块体,沉积构造背景由被动大陆边缘转化为碰撞造山和后碰撞伸展环境。北秦岭地体原来应属于华北克拉通的一部分,至少在华北克拉通南缘至东缘地区曾存在与北秦岭地体类似的中、新元古代构造带。该构造带强烈地参与了Columbia超大陆裂解和Rodinia超大陆汇聚及裂解过程,在新元古代早期与华北克拉通曾短暂的拼合并造山,转变为华北克拉通周缘沉积盆地的主要物源供给区。     

赞比亚班韦乌卢地块花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成

赞比亚班韦乌卢地块广泛出露花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,黑云母花岗岩、二长花岗岩和正长花岗岩的形成时代为1934±27 Ma～1974±9 Ma。岩石地球化学分析结果表明,这些花岗岩SiO_2含量为69.4%～72.22%,K_2O含量为4.52%～5.08%,Na_2O含量为2.94%～3.11%,Al_2O_3含量为14.12%～14.65%,为高钾钙碱性过铝质I型花岗岩。花岗岩REE明显分异,铕负异常明显;大离子亲石元素Rb和K相对富集而Sr相对亏损;高场强元素Zr、Hf、U和Th相对富集,P、Ti、Nb和Ta相对亏损。锆石的ε_(Hf)(t)值变化范围为-2.7～3.9和-12.8～1.5,Hf同位素二阶段模式年龄(T_(DM2))为2.37 Ga～2.83 Ga和2.52 Ga～3.37 Ga,样品的年龄数据投点位于球粒陨石演化线两侧,说明原始岩浆是不均一的,班韦乌卢地块花岗岩原始岩浆可能为新太古代-古元古代壳幔混染物质。     

大兴安岭北段奥陶系砂岩碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

东北陆块群是中亚造山带的主要构造单元,关于其前寒武纪古老基底属性的判别、古生代构造单元划分及增生造山演化过程一直是地质学家研究热点。兴安增生地体被认为是东北陆块群的重要组成部分,由于其前寒武纪沉积-岩浆记录的大量缺失,使得奥陶纪沉积-岩浆事件成为研究其构造演化的关键。本文对出露于兴安增生地体奥陶系的多宝山组进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、锆石Hf同位素及地球化学分析,旨在准确限定多宝山组的沉积时限,揭示其沉积环境及物源区性质。研究结果表明,来自大扬气镇南、花朵山南部及伊尔施西北部三个地区的多宝山组变质砂岩的最年轻锆石年龄分别为481±5Ma (D9088)、462±5Ma (296NJ-1) and 473±11Ma (HDG06),类似于其对应加权平均年龄482±3Ma (n=12)、475±6Ma (n=10)和483±8Ma (n=7),由此限定多宝山组的沉积下限为早-中奥陶世。其中1.0Ga样品数量最多的锆石年龄为462～520Ma,峰值年龄为516Ma、497Ma和482Ma;次者在790～980Ma,该年龄区间出现969Ma、830Ma、788Ma、760Ma等峰值; 1.0Ga的具有较弱的峰值(1321～2410Ma),主要为1882Ma和2410Ma两个峰值,以上所有峰值与额尔古纳地块内部同期岩浆岩体完全吻合,说明所研究样品的物源区主要来自额尔古纳地块。对比分析不同区域多宝山组碎屑锆石Hf同位素特征,发现自东向西越靠近额尔古纳地块,多宝山组碎屑锆石ε_(Hf)(t)值越小,二阶段模式年龄t_(DM2)越老,暗示物源区基底古老物质逐渐增多。结合奥陶系砂岩的地球化学特征,我们推测这种变化趋势可能反映了由活动大陆边缘向额尔古纳地块内部过渡的构造环境。     

Définition d'une limite multicritère ; stratigraphie du passage Campanien–Maastrichtien du site géologique de Tercis (Landes,SW France)Definition of a multi-criteria boundary; stratigraphy of the Campanian–Maastrichtian interval of the geological site at Tercis (Landes,SW France)

Lithostratigraphy, physicochemical stratigraphy, biostratigraphy, and geochronology of the 77–70 Ma old series bracketing the Campanian–Maastrichtian boundary have been investigated by 70 experts. For the first time, direct relationships between macro- and microfossils have been established, as well as direct and indirect relationships between chemo-physical and biostratigraphical tools. A combination of criteria for selecting the boundary level, duration estimates, uncertainties on durations and on the location of biohorizons have been considered; new chronostratigraphic units are proposed. The geological site at Tercis is accepted by the Commission on Stratigraphy as the international reference for the stratigraphy of the studied interval. To cite this article: G.S. Odin, C. R. Geoscience 334 (2002) 409–414.     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)