华北克拉通西南缘高山河组凝灰岩锆石U- Pb年龄及其地质意义

华北克拉通西南缘高山河组是中元古代重要的地层单元之一,但其沉积时限和地层对比关系长期存在争论。本文对采自甘肃省华亭县马峡镇高山河组下部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定,获得凝灰岩样品的高精度年龄为1759±17Ma。结合区域资料和前人研究成果,初步将该地区高山河组的形成年代限定在1770～1600Ma之间,并进一步限定高山河组下部熊耳群火山岩系的形成时代介于1800～1770Ma之间。此为首次在华北克拉通西南缘高山河组获得高精度年龄,不仅确定了高山河组沉积时代应为长城纪,也为整个华北克拉通西南缘中元古代地层划分对比和地质演化及其进一步进行微古生物研究等地质问题奠定了重要的年代学基础。     

华北青白口系下马岭组凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb定年

华北中、新元古代地层一直是建立中国晚前寒武纪地层标准剖面的主要目标,其年代地层位置一直是地学界关注的基础地质问题。然而,许多关键层位仍缺乏高质量同位素年龄的约束。首次在华北青白口系下马岭组凝灰岩中获得大量岩浆型锆石,利用SHRIMPII技术进行了高精度定年,测得凝灰岩层锆石206Pb/238U加权平均年龄为1368Ma±12Ma。进而结合区域资料讨论了锆石年龄的地质意义。该同位素年代学资料为华北青白口系下马岭组最新的资料,不仅准确地确定了地层的形成时代,而且对整个华北地台中、新元古代地层地质演化史的认识有着重要的意义。     

鄂尔多斯盆地西北缘奥陶纪凝灰岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

鄂尔多斯盆地西缘北段奥陶纪剖面中出露有火山凝灰岩夹层,它们是火山喷发的凝灰物质沉积的产物,其研究对于鄂尔多斯盆地奥陶纪年代地层格架的厘定和构造背景的确定有重要意义。本文报道了鄂尔多斯盆地西缘北段乌海地区哈图克沟剖面乌拉力克组顶部火山凝灰岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征。锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为454.9±3.4Ma,SHRIMP U-Pb年龄为456.4±4.2Ma,结合古生物地层学,将乌拉力克组的沉积时代厘定为中奥陶世达瑞威尔阶晚期—晚奥陶世桑比阶。锆石原位微区Hf同位素εHf(t)=+4.02~+10.98,n(176Hf)/n(177Hf)值变化范围为0.282 619~0.282 963之间,二阶段模式年龄变化范围为729~1178Ma。根据凝灰岩与研究区周缘造山带的锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征对比判断火山凝灰岩物质应主要来自于其西南方向的北祁连造山带和/或北秦岭造山带。鄂尔多斯盆地西缘和南缘广泛分布的火山凝灰岩具有一致的就位时间和物源,表明盆地西缘和南缘都受到了中—晚奥陶世北祁连和/或北秦岭洋壳俯冲引起的火山弧喷发的影响。     

黑龙江黑宝山-罕达气盆地早白垩世九峰山组年代地层划分

为了确定黑龙江黑宝山-罕达气盆地九峰山组形成的气候环境及时代,对九峰山组生物地层特征进行了系统的总结与对比.植物及其孢粉化石反映了典型的亚热带潮湿气候环境,时代为早白垩世.对九峰山组下部所夹流纹质凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得了119±0.89 Ma成岩年龄.综合古生物和同位素年龄确定九峰山组形成于早白垩世阿普特阶中晚期,这一研究成果可为东北地区晚中生代区域性地层、成煤时代、含煤盆地对比提供精确的年代依据.     

扬子克拉通北缘大洪山地区打鼓石群与神农架地区神农架群的对比:锆石SHRIMP U-Pb年龄及Hf同位素证据

出露于扬子克拉通北缘大洪山地区的打鼓石群一直被认为是一套中元古代沉积地层,其上被花山群不整合覆盖。但是由于缺少可靠的年龄依据,打鼓石群与同属扬子克拉通北缘的神农架群以及其他相关地层的对比关系一直存有争议。本文作者利用高精度高分辨率离子探针质谱仪(SHRIMP)测定了打鼓石群中凝灰岩的锆石U-Pb年龄,并利用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)测定了打鼓石群凝灰岩和基本同时代的神农架地区神农架群上亚群凝灰岩的锆石Lu-Hf同位素。这是迄今为止第一次测得了打鼓石群罗汉岭组凝灰岩年龄(1 225±19) Ma和(1 239±23) Ma;锆石Lu-Hf同位素结果显示打鼓石群罗汉岭组凝灰岩与神农架群上亚群野马河组凝灰岩具有相似的Lu-Hf同位素特征：176Hf/177Hf初始值介于0.282 172~0.282 397,εHf(t)值为4.9~12.0, TCDM=1 150~1 943 Ma。结合现有区域地质资料,我们认为打鼓石群与神农架群上亚群属于同时期沉积物,形成于超级地幔柱主导的哥伦比亚超大陆裂解背景。     

青藏高原羌塘中部中—上奥陶统达瓦山组的建立及意义

首次在藏北羌塘中部达瓦山地区识别出一套复理石沉积,厚度大于3000m,未见顶底,岩石组合以变质砂岩、杂砂岩和千枚岩为主,夹双峰式火山岩,火山岩岩性为流纹岩和玄武岩。用LA-ICP-MS同位素测定技术对流纹岩夹层中的锆石进行了U-Pb同位素测定,获得锆石的年龄为454.0±2.0Ma和458.3±1.8Ma,时代为中晚奥陶世达瑞威尔—桑比期,代表了达瓦山组的主体形成时代。在剖面测制和区域对比的基础上建立了中—上奥陶统达瓦山组,代表冈瓦纳大陆北缘中—晚奥陶世裂谷型深水-半深水复理石沉积。中—上奥陶统达瓦山组的发现和建立完善了该区中晚奥陶世的地层系统,进一步确定该区中—晚奥陶世洋盆的存在,对冈瓦纳大陆北缘中—晚奥陶世岩相古地理研究具有重要意义。     

冀北三叠系二马营组凝灰岩夹层的发现及其地质意义

冀北三叠系二马营组分布于下板城—平泉一带,主要为一套河流相红色砂泥岩组合,时代原定为中三叠世。通过1∶5万区域地质调查,首次在二马营组上部发现凝灰岩夹层,并进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得其206Pb/238U年龄加权平均值为234.2±2.6Ma(MSWD=3.2),综合古生物化石、后期脉岩、地层接触关系等依据,将二马营组沉积时限重新厘定为中—晚三叠世。结合区域地质资料,认为冀北三叠系二马营组凝灰岩夹层的形成可能与西伯利亚板块与华北板块碰撞造山有关,该凝灰岩层作为有效的地质事件标志层,记录了当时构造背景下华北陆块北缘的一次火山活动。     

鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过LA-ICP-MS碎屑锆石的U-Pb测年和U、Th元素含量分析,结合邻区年龄数据和岩性特征,对鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段砂岩进行了同位素定年物源示踪研究。研究揭示,盒8段和山1段源区母岩形成年龄属于太古代、古元古代、中元古代、晚古生代,分别与华北块体的形成、增生和克拉通化相关,是华北克拉通演化多阶段地质事件作用下的产物。沉积物源区主要为华北克拉通内部或盆地北缘,物源主要来自华北地台东部的早太古代基底古老变质岩系和新太古代的变质岩系、乌拉山和东部集宁地区的新太古代晚期的片麻状花岗岩、早元古代早期的古老的TTG片麻岩及麻粒岩和早元古代晚期的孔兹岩带,此外,阴山地块390～310 Ma岩浆岩也是重要物源之一。该项成果不仅查明了乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石年龄与华北克拉通地质事件在时间上的对应关系,指明了年龄区间碎屑物质成分来源的归属性,而且对研究区可能存在的华北克拉通地质事件首次从岩性上提供了重要信息。     

华北克拉通奥陶纪岩浆活动——来自河南安阳岭头地区白垩纪闪长岩中继承锆石U- Pb年龄的证据

通过高精度的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,在太行山南段河南安阳县岭头一带白垩纪闪长质侵入岩中获得一批443.6±6.1 Ma(MSWD=6.3)的年龄数据,相当于晚奥陶世晚期,这是在华北克拉通内部发现的首例反映加里东期岩浆侵入活动的高精度锆石U-Pb定年数据,为揭示华北克拉通早古生代构造岩浆演化提供了依据。结合区域上同期构造岩浆事件的特点,认为443.6±6.1Ma的锆石可能为华北克拉通板内裂解拉张作用的产物,它是奥陶纪晚期(440 Ma前后)古劳亚大陆分裂,华北克拉通漂离加拿大地盾和北美内陆地台,同时形成北太平洋——这一影响全球的构造地质事件在华北克拉通内部的响应。鉴于稳定克拉通地区奥陶纪岩浆侵入活动与金刚石原生矿存在极高的关联度,本次发现也为在鹤壁地区寻找金刚石原生矿提供了重要参考。     

柴达木盆地北缘滩间山群新厘定

滩间山群是柴达木盆地北缘早古生代重要的火山-沉积建造,总体为一套绿片岩相和强烈变形岩石。基于野外地质特征、古生物组合、同位素年龄、构造-热事件和火山-沉积演化等的综合分析,笔者认为滩间山群形成于早—晚奥陶世,同位素年龄在496~440Ma。重新厘定的滩间山群从老到新岩石地层单位有:早—中奥陶世火山-碎屑岩组;晚奥陶世沉积岩组;晚奥陶世熔岩-次火山岩组。原滩间山群c岩组(紫色砂砾岩组)变质微弱,仅达千枚岩相,与晚奥陶世熔岩-次火山岩组间呈角度不整合接触。其中的泥质岩Rb-Sr等时线年龄为313±1.0Ma(代表其千枚岩相的变质年龄),将其从滩间山群中剥离,归属早志留世。新的层序总体反映柴北缘早古生代经历了大陆裂谷开合的演化过程。     

陕西富平地区中奥陶统等深流沉积的特征及其地质意义

陕西富平赵老峪地区中奥陶统赵老峪组发育一套与深水碳酸盐岩重力流沉积、放射虫硅质岩、火山凝灰岩伴生的等深流沉积。根据岩性特征可以将该等深流沉积划分为砾屑等深积岩、砂屑等深积岩、粉屑等深积岩和灰泥等深积岩4种类型,识别出较完整的、由单一灰泥或粉屑或砂屑等深积岩叠置组成的4种等深积岩层序。等深流的流向从东北向西南方向,说明中奥陶世富平地区可能是秦岭北侧弧后盆地伸进浅水台地的一个北东向的深海前槽。富平赵老峪地区下奥陶统马家沟组和华北地块其他地区一样都发育浅水台地相碳酸盐岩,中奥陶统突变为深水斜坡-盆地边缘相的碳酸盐岩重力流及等深流沉积,而同期华北地块主体隆升为陆,反映了在扬子板块向华北板块俯冲的背景下,秦岭北侧早古生代弧后盆地北测的陷落下沉作用。     

陕西富平上奥陶统赵老峪组硅质岩地化特征及地质意义

陕西富平上奥陶统赵老峪组发育了一套与深水碳酸盐岩伴生的硅质岩沉积,其地化特征对揭示硅质来源及构造背景等具有重要意义.在研究区地层野外剖面实测、硅质岩岩石地化分析基础上,研究了该区硅质岩硅质来源及构造环境.赵老峪组岩性以深灰色薄板状灰岩为主,夹层状放射虫硅质岩、砾屑灰岩、砂屑灰岩、含斑块灰岩和火山凝灰岩,其中硅质岩呈隐晶质－微晶质,含放射虫化石.样品Al/（Al+Fe+Mn）均值0.68,MnO/TiO₂均值0.18,ΣREE均值46.41,δCe均值0.95,δEu均值1.13,La_N/Yb_N均值1.15,La_N/Ce_N均值1.08,显示大陆边缘的构造环境,硅质来源主要为陆源来源.结果表明赵老峪组硅质岩发育于奥陶纪扬子板块向华北板块俯冲背景下,形成于华北地块南缘与北秦岭之间的二郎坪弧后前陆盆地北部大陆边缘.      

西藏冈底斯带叶巴组火山岩同位素地质年代

西藏达孜县附近的叶巴组主要为一套浅变质玄武岩、英安岩、酸性凝灰岩夹少量紫红色砂岩。对叶巴组英安岩的锆石SHRIMP的U-Pb测年,获得181.7±5.2Ma的年龄值,可代表达孜地区叶巴组的年龄。地质年代学研究和岩石组合特征显示,叶巴组应该分为上、下两部分。达孜县附近的一套火山岩时代为早侏罗世;工布江达县、桑日县和墨竹工卡县之间的叶巴组为一套酸性火山岩夹碎屑岩、碳酸盐岩,形成时代为中、晚侏罗世。叶巴组火山岩可能是班公湖-怒江特提斯洋向南的俯冲、消减的产物。本次SHRIMP测试获得变质年龄值131.9±5.5Ma,代表早白垩世的变质事件,反映燕山期冈底斯带强烈的岩浆活动对早期地质记录的叠加和改造。     

内蒙古东乌旗瓦窑地区奥陶纪铜山组沉积时代及构造环境判别

铜山组作为内蒙古北疆兴安地层区早古生代的沉积记录,其沉积环境、成岩时代及构造环境的研究是认识兴蒙造山系早期构造演化的理想窗口。对出露于内蒙古东乌旗瓦窑地区的奥陶纪铜山组进行沉积序列、沉积相及沉积物特征研究,结果显示铜山组为一套陆源碎屑浊积岩。首次获得铜山组中夹层凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为458.5±2.6Ma,显示其沉积时代为中奥陶世—晚奥陶世早期。碎屑岩地球化学分析揭示,铜山组物源区主要具活动大陆边缘和大陆岛弧特征。结合区域地质资料,推测其为活动大陆边缘环境下浊积扇沉积的产物。     

大兴安岭东南部中侏罗统新民组研究新进展

通过野外地质调查、地质剖面测量、钻探岩心编录、古生物化石研究和同位素样品测年分析,并结合对前人资料的综合分析研究,认为：新民组为一套以酸性火山岩、火山碎屑岩为主夹含煤沉积的地层,产有Coniopteris-Phoenicopsis植物群中期组合、Ferganoconcha tomiensis-F.elongata双壳类化石组合和Osmundacidites-Lycopodiumsporites-Piceites孢粉组合,生物群时代为中侏罗世.新民组火山岩锆石U-Pb年龄为161.6 Ma,碎屑岩锆石U-Pb年龄为（175±2）~（2537±20） Ma之间,其中最年轻的碎屑岩锆石U-Pb年龄为175±2 Ma,代表了新民组的沉积下限.上述研究结果可为大兴安岭地区中侏罗世地层的划分对比、建立健全该区的中生代地层格架提供基础资料和科学依据.     

南岭东段龙头寨群南迳组的建立及其地质时代厘定

南岭带东段晚奥陶世广泛发育一套浅变质岩系,称为龙头寨群。以南迳乔子山剖面和中寨剖面为层型剖面建立南迳组,并置于龙头寨群顶部。用SHRIMP法测得南迳盆地南迳组安山岩样品14个锆石U-Pb年龄数据,其~(206)Pb/~(238)U年龄变化范围为460~425Ma,年龄加权平均值为442.1±3.9Ma(MSWD=0.75);英安岩15个锆石~(206)Pb/~(238)U年龄变化范围为450~420Ma,年龄加权平均值为439.9±3.7Ma(MSWD=0.50)。结合司前河口破火山口碎斑熔岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄(443.6±5.4Ma(MSWD=1.3)),可将南迳组的地质时代归于晚奥陶世末期—早志留世初期。龙头寨群南迳组的建立和地质时代的厘定,不仅为龙头寨群的地质时代归入晚奥陶世—早志留世初期提供了可靠的依据,而且为南岭带东段晚奥陶世—早志留世浅变质岩系属含有火山岩的优地槽型沉积提供了证据。     

鄂尔多斯盆地南缘奥陶纪沉积充填记录的关键时限及其构造意义

鄂尔多斯盆地南缘上、下古生界呈现明显的角度不整合,标志着该区卷入了加里东造山带变形。本文以盆地内奥陶纪沉积充填记录为线索,利用地层序列中沉积凝灰岩的锫石U-Pb同位素测年,结合秦岭造山带岩体年代学研究成果,探讨了秦岭加里东期构造事件的发生与发展过程。研究表明:1)奥陶系沉积时期,沉积序列经历了海侵至海退的完整旋回,中奥陶世马五期海退序列开始,晚奥陶世背锅山期海水自鄂尔多斯盆地西南缘完全退出;2)晚奥陶世平凉期至背锅山期,地层序列中凝灰岩、滑塌构造、滑塌角砾岩普遍发育,滑塌构造和滑塌角砾岩的直接触发因素是构造活动引发的地震,构造活动性明显加强;3)中奥陶世马五期海退序列的开始,孕育着秦岭洋壳板块开始向北俯冲,时限大约为475~463 Ma;4)晚奥陶世平凉期,沉积序列中重力流、滑塌构造和凝灰岩普遍发育,孕育着秦岭洋向北的俯冲碰撞进入了高峰阶段,其时限大约为454~450 Ma。     

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。     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。