武当地块与扬子陆核区新元古代早期沉积岩碎屑锆石U-Pb年代学对比及其地质意义

系统收集并总结了武当地块与扬子陆核区(崆岭地区)已发表的新元古代沉积岩中碎屑锆石的U-Pb年代学数据,对二者的相互关系进行分析,并讨论了扬子克拉通北缘新元古代时期的构造演化过程及特征。对前人发表的年代学数据进行的统计和对比结果表明,武当地块沉积岩中碎屑锆石年龄谱记录了~710Ma和~2.5Ga的年龄峰值,同时缺乏3.0Ga年龄的锆石,表明其沉积物质来源可能并非扬子陆核区,其在新元古代之前可能作为一个独立的微陆块与扬子陆核区(崆岭地区)分离开来,二者于新元古代中期发生碰撞拼合而成为一个整体。     

扬子地台西缘康滇克拉通中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

对扬子地台西缘康滇克拉通望厂组沉积砾岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年,结果发现年龄的分布范围较大,最年轻一组碎屑锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄为(1 838士10)Ma,为望厂组最大的沉积时限.相对集中分布的锆石测试点207Pb/206Pb加权平均年龄为(2 855士14)Ma,指示着扬子地台西缘存在着28×108年左右的陆壳.最老锆石测试点207Pb/206Pb年龄可达37.8×108年左右,是迄今为止在扬子地台西缘发现的最古老单颗粒锆石,表明在东川地区可能还存在更古老的陆壳.     

湘中长安组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

我国南方扬子板块是国际上新元古代冰期地层最具代表性的地区之一,冰期地层出露广泛,为国内外学者所关注.对扬子地块东南缘湘中大乘山地区长安组二段底部的凝灰质板岩中所获得的碎屑锆石的U-Pb LA-ICP-MS同位素年代分析研究结果显示,长安组碎屑锆石年龄主要为831 ～ 720 Ma,少数为新元古早期1005 ～ 842Ma,含有少量古元古—中元古的2500 ～ 1933 Ma的锆石.长安组较年轻的两组锆石加权年龄为769 Ma(2σ,n=9,MSWD=11.3)和828 Ma(2σ,n=16,MSWD=7.9),最小年龄720.2±12 Ma(206Pb/238U表面年龄).长安组碎屑锆石的U-Pb年代学表明,该地层最早形成时代＜770 Ma,那么长安冰期的启动年龄应不大于770 Ma.组成碎屑锆石年龄谱中最大碎屑锆石群体的年龄组构750～830Ma为华南在新元古代时期的生长和再造时代,可能与Rodinia超大陆的裂解有关.古元古代2500 ～ 1933 Ma年龄信息在长安组碎屑锆石的出现,则暗示了湘中大乘山地区或扬子东南缘的一次地壳再造事件.     

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。     

扬子板块西北缘碧口微地块南华系碎屑锆石U-Pb年龄及其物源示踪

扬子板块西北缘碧口微地块红岩沟地区碧口群火山岩系之上发育有南华—震旦纪沉积盖层,但南华系的沉积时代尚缺乏依据,其物源及构造背景也仍无定论。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,对南华系上部含砾岩系中的长石砂岩进行了碎屑锆石测年研究,结果表明碎屑锆石的年龄可以分为两组：（1）新元古代晚期年龄组（750~800Ma）,峰值年龄为795Ma;（2）新元古代早中期年龄组（820~920Ma）,该组有明显峰值,峰值年龄为850Ma。碎屑锆石最小年龄组平均年龄为750Ma,即南华系上部含砾岩系沉积时代不老于750Ma,结合地层序列中的层位关系,认为该地层的沉积时代可能为晚南华世。综合研究认为,南华系上部含砾岩系物源具多源性,主要来自扬子板块西北缘碧口微地块内部和南侧后龙门山构造带、汉南-米仓山微地块的新元古代中酸性岩浆岩,北侧勉略构造带出露的岩浆岩可能也为该地层提供了少量的物源,其沉积事件对应于新元古代中晚期（~810Ma）碧口微地块及扬子板块西北缘后碰撞-裂解阶段。     

滇西哀牢山岩群变沉积岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

出露于扬子板块与印支板块之间的哀牢山岩群中包含大量副片麻岩、大理岩、云母片岩和石英岩等变沉积岩,这些岩石对研究扬子板块西南缘构造演化具有重要意义。但有关哀牢山岩群的沉积时代、物质来源以及形成的构造背景等一系列问题长期以来存在着较大争议。本文选取哀牢山岩群内石榴黑云斜长片麻岩、石榴夕线黑云斜长/二长片麻岩和大理岩4件变沉积岩进行了锆石阴极发光和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。哀牢山岩群碎屑锆石具有明显或弱的振荡环带和较高的Th/U比值,指示其岩浆成因。年代学分析结果表明石榴黑云斜长片麻岩记录始新世末-渐新世(36.3~25.0Ma)哀牢山岩群部分熔融-岩浆活动,其余3件变沉积岩碎屑锆石均得到550~450Ma与900~700Ma两组峰值,其中片麻岩与大理岩中最年轻的碎屑锆石峰值分别为452Ma、461Ma和458Ma,指示哀牢山岩群沉积时代应不早于中奥陶世,而非原先认为的古元古代。碎屑锆石年龄分布特征表明哀牢山岩群物源区包含扬子板块西缘新元古代花岗岩和印支板块内泛非期花岗岩,支持前人提出的哀牢山岩群沉积于古特提斯分支洋盆——金沙江-哀牢山-马江洋拉张过程中沉积的观点。     

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。     

大兴安岭北部红水泉组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其地质意义

红水泉组广泛出露于大兴安岭北部地区,主要由杂砂岩、砂板岩、碳酸盐岩和凝灰岩组成,含腕足、珊瑚和苔藓虫化石,时代为早石炭世。对额尔古纳右旗和扎兰屯地区的红水泉组砂岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。结果显示,87个谐和-近谐和年龄主要分布在4个年龄区间：353~379 Ma,峰值年龄约为366 Ma;428~473 Ma,峰值年龄约为441 Ma和464 Ma;487~521 Ma,峰值年龄约为502 Ma;1 790~1 943 Ma,峰值年龄约为1 848 Ma。其中:约366、441、464和502 Ma的峰值年龄与额尔古纳、兴安地块的岩浆事件基本吻合,1 848 Ma的峰值年龄普遍存在于2个地块,说明红水泉组的沉积物主要来自额尔古纳－兴安地块;约366 Ma的峰值年龄反映沉积物部分来自大兴安岭北部晚泥盆世火山弧,物源区具有双向性（古老陆壳和火山弧）。结合区域早石炭世沉积特征认为红水泉组为一套弧后盆地沉积。     

东特提斯喜马拉雅下白垩统碎屑锆石U-Pb年代学及其古地理

东特提斯喜马拉雅在中生代位于东冈瓦纳大陆的结合部位,其古地理对于了解东冈瓦纳大陆裂解至关重要.对东特提斯喜马拉雅塔嘎地区沉积地层进行了详细的碎屑锆石U-Pb年代学研究.结果表明,东特提斯喜马拉雅塔嘎地区采样剖面沉积下限为126.6±2.7 Ma.碎屑锆石年龄谱显示东特提斯喜马拉雅塔嘎地区采样地层主要包含～520 Ma、...     

广西大明山地块寒武系碎屑锆石U Pb年龄及其构造意义

大明山地区位处扬子地块与华夏地块结合带的西南段,对该区寒武系碎屑锆石开展U-Pb年龄谱研究可为新元古代—早古生代扬子地块与华夏地块结合带构造属性的进一步确定和对华南大地构造演化的深入研究提供新的依据。本次研究对该区2件寒武纪砂岩样品分选出的碎屑锆石进行了LA-ICPMS U-Pb年代测定和分析。锆石的透射光及阴极发光图像、Th/U比值、稀土元素特征说明其主要为岩浆岩锆石。222个谐和年龄数据显示出5个主要年龄区间:550~560Ma、750~780 Ma、950~1020 Ma、1560~1740Ma和2390~2450Ma,其中以950~1020Ma区间表现为最突出的峰值。对比大明山与大瑶山地区的寒武系碎屑锆石年龄谱系,两者表现出相似的分布特征。最明显的年龄峰值(980Ma)揭示物源区曾是Grenville期造山带的一部分。与扬子地块和华夏地块碎屑锆石年龄谱系进行比较,结合古水流及相关地质证据,认为所研究样品的碎屑锆石主要来自华夏地块。根据现有的资料,我们更倾向于认为寒武纪时扬子—华夏之间可能没有大洋的分割,而是一陆间海(intercontinental sea)格局。本次研究还在大明山寒武系中测得8颗具有太古宙年龄的古老锆石(≥2500Ma,其中1颗≥3200Ma)。这些锆石具振荡环带结构,Th/U比值均≥0.4,稀土分布多具有明显的Ce正异常与Eu负异常,指示其来自岩浆岩,反映物源区在太古宙发生过岩浆作用。结合前人研究获得的华夏地块太古宙锆石年龄信息,认为华夏地块可能存在太古宙地壳基底或接受过古老陆块的物源供给。     

甘肃北山营毛沱地区花岗岩类LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

为揭示整个北山地区构造演化特征,对北山营毛沱地区分布的花岗岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、闪长岩等花岗岩类岩石进行了岩石化学研究。结果表现,这些花岗岩类具有偏铝质-过铝质、碱性-钙碱性特征,具有中等的Si O2(62.1%~72.92%)含量,较高的Na2O+K2O(5.4%~9.12%)含量;球粒陨石标准化分配模式图上,具有相对平缓的富集轻稀土元素配分模式,重稀土元素分馏不明显,弱Eu负异常;亏损Nb、Ba、P、Ti,富集Rb、Pb、K;主微量元素对比及图解分析认为花岗岩类具有Ⅰ型或Ⅰ-A型过渡花岗岩的特点。对其中的花岗闪长岩进行了LA-LCP-MS锆石U-Pb定年分析,得出其侵位时间为384.7±7.7Ma,为中泥盆世早期。结合区域地质分析,指出营毛沱地区的花岗岩类形成于北山早古生代洋盆碰撞造山后的拉伸环境,标志北山地区在中泥盆世已进入新的构造演化阶段,即板内伸展阶段。     

新疆西准噶尔塔斯阔腊岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义

新疆西准噶尔地区晚石炭世构造背景一直存在较大争议,很大程度上制约了对该区构造演化的深入探索。本文以庙尔沟南部塔斯阔腊岩体为研究对象,进行了详细的野外地质调查、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年及岩石地球化学研究,旨在查明其成岩时代、岩石成因及构造背景。结果表明,该岩体岩性主要为花岗闪长岩,其中广泛发育代表岩浆混合作用的暗色镁铁质微粒包体。锆石U-Pb年代学研究显示塔斯阔腊岩体花岗闪长岩的成岩年龄为314.9±1.9Ma,属晚石炭世早期。岩石地球化学特征显示其为钙碱性准铝质—弱过铝质Ⅰ型花岗岩,岩石具有中等硅(SiO2=64.41%~66.48%)、铝(Al2O3=15.66%~16.45%)及较低镁(MgO=1.61%~1.86%)和钙(CaO=3.04%~3.26%)的特征。富集Rb、K等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素,强烈亏损Nb、Ta、Ti、P和重稀土,负Eu异常较微弱(δEu=0.32~0.68,平均0.61),与区内夏尔莆、布尔克斯台等岩浆混合花岗岩体在成岩时代、地球化学特征及岩石成因等方面有着显著的相似性。综合区域地质背景及岩浆演化,认为塔斯阔腊岩体形成于晚石炭世早期与俯冲作用相关的岛弧环境,是受俯冲流体交代的上覆地幔楔熔融形成的基性岩浆底侵下地壳,诱发下地壳玄武质岩石发生部分熔融而成,同时存在一定程度的壳幔岩浆混合作用。     

唐王陵昭陵组砾岩碎屑锆石U-Pb年代学分析

唐王陵砾岩的时代归属及其沉积物源环境一直是鄂尔多斯盆地南缘新元古界-下古生界沉积地层学研究和油气地质勘探备受关注且长期存有争议的问题。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,定量分析探讨了唐王陵昭陵组砾岩的时代归属和物质来源。结果表明:昭陵组砾岩的碎屑锆石U-Pb测年数据主要分布在744~943 Ma(n=6)、1 005~1 412 Ma (n=15)、1 449~2 209 Ma(n=255)和2 274~2 696 Ma (n=49)四个年龄区间,相应的峰值年龄集中在815 Ma、1 182 Ma、1 811 Ma、2 454 Ma,最年轻的单颗粒锆石年龄为744 Ma。它与盆地西缘贺兰山地区震旦纪正目观组的碎屑锆石U-Pb年龄谱非常相似,但明显有别于盆地南缘晚奥陶世平凉组,尤其是缺少平凉组碎屑锆石主要集中在454 Ma的峰值年龄,由此限定昭陵组砾岩的沉积时代主要发生在晚前寒武纪或震旦纪。锆石U-Pb年龄谱的区域对比揭示,昭陵组砾岩的沉积物源主要来自于华北(鄂尔多斯)地块的古元古代变质基底岩系和其南缘北秦岭构造带的晚前寒武纪岩浆岩-变质杂岩,呈现稳定地块与活动带双向混合物源特征。     

碎屑锆石U-Pb年代学在地学应用中的现状

锆石U-Pb年代学作为地学研究中一种有效的定年方法,通过半个世纪的发展,已经形成了完善的理论体系和实验方法。随着其测试效率和精度不断提高,成本逐渐降低,其研究也朝更广的邻域延伸,近年来碎屑锆石U-Pb年代学在地学中得到了广泛的应用。本文重点介绍碎屑锆石U-Pb年代学在最大沉积年龄分析、物源分析、构造演化分析三方面的应用和扩展,以及碎屑锆石研究中需要注意的再循环锆石、锆石Pb丢失、锆石的滞后时间、锆石生产力差异以及分析结果存在误差导致的年龄偏差的问题。     

豫西熊耳山斑竹寺花岗斑岩岩体锆石U-Pb定年及地质意义

豫西熊耳山内121个内生金属矿床(点)分布于经线112°E以西,而其内经线112°E以东尚未发现内生金属矿化,它是否为熊耳山内生金属成矿作用的界线对该地区的找矿思路转变具有重要意义。笔者对熊耳山地区经线112°E以东出露面积最大的斑竹寺花岗斑岩岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,样品BZS01的29个锆石测点的测定值均位于207Pb/235 U-206Pb/238 U一致线上,其206 Pb/238 U年龄为124~138Ma,28个测点的加权平均206Pb/238 U年龄为129±1Ma(MSWD=1.7),属于早白垩世。斑竹寺岩体是岩石圈拆沉作用的产物,其形成时代位于东秦岭地区广泛而强烈的成岩成矿作用时限内,且斑竹寺岩体显示了Au、Ag、Pb、Zn等成矿元素的异常富集,这表明熊耳山内经线112°E以东的斑竹寺岩体具有成矿潜力。     

滇西三江造山带中段马登盆地两个富碱火山岩的锆石U-Pb定年及地质意义

运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年的方法测定了滇西三江造山带中段马登盆地内的2件富碱火山岩的年龄。结果表明马登盆地内粗安质火山岩形成年龄约在35Ma。富碱火山岩的形成时间与滇西三江造山带南段中东带内的新生代富碱斑岩岩浆作用高峰期一致,同样属于青藏高原后碰撞岩浆作用的时间范围内,这些富碱岩浆岩的岩浆活动是对印度-欧亚大陆巨大碰撞的一种响应。     

扬子陆块西南缘3.8 Ga碎屑锆石及其地质意义

古老锆石和岩石的发现,是探索地球早期地质演化的关键.为进一步揭示扬子陆块基底物质组成和早期地壳形成演化,采用LA-ICP-MS锆石微区U-Pb测年,对扬子陆块西南缘禄丰地区东川群变质砂岩进行了年代学研究,发现3 822±21 Ma的古老碎屑锆石.这是目前在扬子陆块获得的第2颗>3.8 Ga的古老锆石,也是目前在该地区发现的最老锆石.变质砂岩碎屑物质主要包括4个峰值年龄（~2 320 Ma、~2 162 Ma、~2 036 Ma和~1 915 Ma）,2颗最年轻的锆石年龄基本限定了东川群早期最大沉积时限,与区域上火山岩时代相吻合.另外还包含少量中-晚太古代（2.6~2.9 Ga）和始太古代（3.7~3.8 Ga）的碎屑物质.Hf同位素组成显示这些碎屑锆石具有不同成因,其中2 674~3 822 Ma的碎屑锆石总体具有正的ε_Hf（t）值和2.9~3.9 Ga的两阶段模式年龄,暗示扬子陆块在冥古宙-古太古代时期就有一定规模的新生陆壳分布.古元古代（1.9~2.4 Ga）的岩浆活动除有少量古元古代（2.3~2.4 Ga）新生地壳组分熔融外,大多为太古宙（2.5~3.7 Ga）古老地壳部分熔融.中元古代更多表现为古老地壳的熔融和物质再循环.研究结果为深化扬子陆块早前寒武纪地质演化认识提供了新资料.      

老挝西北部二叠纪砂岩碎屑锆石U-b年代学、地球化学特征及其构造意义

老挝西北部的沉积演化历史一直未能很好地界定.因此,在老挝西北部地区出露较好的二叠纪地层中采集了4个砂岩样品,并系统开展了岩石学、地球化学和碎屑锆石U-Pb年代学的研究.岩相学表明该套样品主要包括了长石石英砂岩、岩屑砂岩和杂砂岩.全岩地球化学结果显示这些砂岩样品以高SiO₂（64.9%~91.2%）、高Al₂O₃（5.0%~17.4%）和高CIA（59.6~89.9）为特征,说明它们经历了中等至强的风化作用.另外,样品的微量元素地球化学特征也暗示其物源主要为来自岛弧环境和活动大陆边缘的长英质岩石,并伴有少量再循环沉积物.碎屑锆石U-Pb年代学结果显示出这4个样品具有1 880~1 870 Ma、1 470~1 450 Ma、890~860 Ma、450~415 Ma和275~252 Ma的5个主要年龄峰,其中275~252 Ma为最大的沉积年龄,因此,可以将研究区地层时代限定在不早于晚二叠世.综合前人研究及与邻近盆地碎屑锆石U-Pb年龄谱系的对比,认为前志留纪的锆石大多来自于扬子板块古老基底的再循环沉积物,志留纪至二叠纪的碎屑锆石主要来源于长山带、昌宁-孟连带、临沧-素可泰岩浆岩带和邻近金三角地区,证明了印支板块北缘与思茅地块在古特提斯演化时期为一个整体,在二叠纪时期具有扬子板块的亲缘性.