基于U Pb定年和单颗粒锆石粒径分析示踪 中国黄土高原黄土和红粘土物源

中国黄土高原的风成沉积蕴含着丰富的大陆古气候和大气环流变化信息,但关于黄土和红粘土物源是否有变化目前仍存在着争论。近些年,锆石的LA-ICP-MS定年被广泛用于追踪沉积物来源,本文把碎屑锆石的UPb定年运用到红粘土中,并结合前人的数据和碎屑锆石粒径分析对黄土和红粘土物源进行了重新的讨论,认为黄土高原黄土碎屑锆石主要来源于黄土高原北部戈壁沙漠和附近的沙漠,极少量锆石来源于青藏高原北部,而不是主要来源于青藏高原北部和柴达木盆地,红粘土的锆石物源受近缘的基岩影响较大,朝那6.2~3.6Ma红粘土锆石碎屑部分来源于附近的六盘山。而且在0.12 Ma、0.86 Ma、1.25 Ma之间,黄土碎屑锆石物源较稳定,存在少量变化,在2.6 Ma和3.6 Ma前后,黄土、红粘土碎屑锆石物源存在明显变化,这可能和全球变冷导致近地面冬季风增强有关。     

南秦岭沙河湾、曹坪和柞水岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

沙河湾、曹坪和柞水花岗岩体位于商丹与勉略缝合带之间的南秦岭中部地区,三个岩体Al₂O₃含量在14.08%~15.85%之间,相对富硅、富镁、富碱,K₂O与Na₂O含量相近,属于钾玄-高钾钙碱性系列准铝质I型花岗岩。它们均富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素和轻稀土,亏损Nb、Ta等高场强元素和重稀土以及Y,铕负异常不明显(δEu＝0.62~0.91),显示同源岩浆演化特征。沙河湾、曹坪、柞水岩体的锆石LA-MC-ICPMS铀铅年龄分别为212±0.93 Ma、224.1±1.1 Ma和224.8±1.1 Ma;锆石ε_Hf (t)u值的变化范围分别是-1.7 ~ +5.0 (212Ma)、-6.0 ~ +3.3(224Ma)和-5.8 ~ +4.4(224Ma),前者高于后两者;三者的Hf同位素二阶段模式年龄（t_DM2）在791~1366Ma之间,平均值为1075Ma。这些特征表明这些花岗岩是源于亏损地幔的岩浆与源于中-新元古代或更老下地壳的岩浆发生混合作用的产物。沙河湾、曹坪和柞水岩体形成在华北与华南板块碰撞后,是秦岭造山带从挤压向伸展转变的地球动力学背景下岩石圈拆沉的结果,而秦岭造山带印支晚期岩石圈构造体制应以挤压向伸展转变为主,岩石圈构造属性从挤压向伸展转变事件可能发生在224~210Ma之间。     

14kaB.P.以来巴里坤湖区有机碳同位素记录及古气候变化研究

通过有机碳同位素(δ~(13)C_(crg)),磁化率和粒度的测定和分析,结合光释光年龄标定,对新疆巴里坤湖区滨湖相沉积物14ka B.P.以来δ~(13)C_(crg)值变化的影响因素及其反映的气候特征进行了研究。结果表明:在巴里坤湖区植被类型主要以C_3植被为主,干湿变化是导致δ~(13)C_(crg)值波动的主要因素,在末次冰消期至早全新世阶段(14.0~8.4ka B.P.),巴里坤湖区周围冰川尚未融化,剖面δ~(13)C_(crg)值最为偏正,在-22‰到-21‰之间变化,暗示剖面处在干-旱的气候条件下;进入全新世后,随着巴里坤山冰川的融化,湖区湿度增加,同位素值持续偏负,达到23.5‰,同时中值粒径和磁化率同步降低;在中全新世阶段(7.2~5.0ka B.P.)出现高湖面,同位素值达到-24‰左右,为剖面同位素值最低阶段;中晚全新世阶段(5.0~1.5ka B.P.)δ~(13)C_(crg)值开始逐渐偏正,表明气候开始变干;1.5ka B.P.至今的δ~(13)C_(crg)值则是在-24‰~-23‰间频繁波动,反映了该时段气候的不稳定性。     

南秦岭地体东江口花岗岩及其基性包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

东江口花岗岩体位于商丹与勉略缝合带之间的南秦岭中部,其中存在大量基性暗色微粒包体.锆石的LA-MCICPMS联机U-Pb年代学分析表明,东江口岩体的形成年龄为223Ma,其包体锆石的结晶年龄为222Ma,与寄主岩体大致同时形成,指示秦岭造山带印支晚期岩石圈构造体制属性从挤压.伸展转变发生在220Ma左右.锆石的Lu-Hf同位素原位分析结果表明,南秦岭晚三叠纪花岗岩是壳幔混合作用的产物,亏损的幔源岩浆与南秦岭(或扬子)的基底地壳物质可能为南秦岭地区晚三叠纪花岗岩的源区物质,它们的形成起因于秦岭造山带在主造山期后发生的岩石圈拆沉作用.大约220Ma开始,南秦岭岩石圈构造应力性质从挤压向伸展构造体制转变,岩石圈发生拆沉作用,地幔软流圈物质上涌并底侵于下地壳,诱发下地壳物质的部分熔融,当岩浆沿构造薄弱带上升过程中,幔源岩浆与寄主岩浆发生成份的交换,两种岩浆混合过程中不完全混溶,最终形成寄主岩体和暗色基性微粒包体.