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.     

内蒙古科右中旗—突泉地区晚二叠世林西组碎屑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

内蒙古科右中旗—突泉地区出露一套缺少化石、遭受接触变质作用的巨厚层碎屑岩,其先后被划归为早二叠世索伦组、晚二叠世林西组、下寒武统。取自该套地层砂岩样品的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年数据表现为2个主要年龄区间:255~354Ma,峰值年龄为263Ma和283Ma;413~529Ma,峰值年龄为485Ma。另有5颗锆石的年龄值分别为625Ma、965Ma、1372Ma、1707Ma、1727Ma。263Ma的峰值年龄限定了该套地层的沉积下限应为晚二叠世,结合区域地层对比,认为是晚二叠世林西组。该地层年代为突泉盆地下伏第二低阻层为林西组的推断提供了年代学证据。     

内蒙古林西上二叠统林西组碎屑锆石LA-ICP-MS年代学及其构造意义

为厘清内蒙古林西县会长地一带出露的一套生物化石匮乏的砂砾岩组合的地质时代、地层归属及其碎屑物质来源,进而探讨西拉木伦河缝合带的形成演化,对研究区砂岩样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。测试结果主要分布在6个年龄区间：（285±4）~（246±4） Ma （峰值为264 Ma）、（317±5）~（293±4） Ma （峰值为310 Ma）、（610±10）~（344±6） Ma （主峰值为423 Ma）、（992±14）~（907±13） Ma、（1 467±18）~（1 424±22） Ma、（1 948±14）~（1 768±16） Ma,另具3颗年龄分别为（1 171±17）、（1 238±17）和（2 443±31） Ma的锆石。锆石CL图像与Th/U值共同指示绝大多数锆石为岩浆结晶锆石。264 Ma的峰值年龄限定了地层的沉积下限为晚二叠世,应属林西组;沉积物源区示踪显示砂岩沉积时具佳蒙板块（北方地块群）与华北板块两个物源区,指示佳蒙板块（北方地块群）与华北板块于晚二叠世时已拼合,拼合位置为西拉木伦河一线。     

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.     

大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗坤都地区林西组碎屑锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗坤都地区乔洛吐山林西组剖面,岩性为一套黄绿色岩屑长石细砂岩、黄绿色岩屑粉砂岩、灰黑色泥质粉砂岩等细碎屑岩组合,含丰富的双壳类、植物化石,指示时代为晚二叠世。用LA-ICP-MS测得乔洛吐山林西组下部黄绿色岩屑长石细砂岩样品中的碎屑锆石~(206)Pb/~(238)U年龄主要集中于267Ma、299Ma、484Ma、726Ma和933Ma五个峰值,最年轻的~(206)Pb/~(238)U锆石年龄为256Ma,最年轻的峰值年龄为267±2Ma,表明该地区林西组的最大沉积年龄不早于晚二叠世吴家坪期。林西组砂岩地球化学特征显示,乔洛吐山林西组物源具有长英质物源特性,沉积时期的水体为陆相开阔的淡水环境。结合古生物学、岩石学、地球化学和同位素年代学研究,推测研究区内古亚洲洋在晚二叠世已经闭合,林西组沉积环境为陆相湖盆,沉积物源显示出复杂性和多样性特点,反映物源区主要来自于兴蒙造山带,少量可能来自于华北板块。     

大兴安岭中段上二叠统-下三叠统接触关系研究——来自碎屑锆石年代学的证据

华北板块北缘与其北部地块之间古亚洲洋闭合的时限,涉及到大陆形成过程中的古洋陆格局及演化过程的重建。晚二叠世-早三叠世大兴安岭地区的构造演化过程是承上启下的转折时期,即是古亚洲洋向古太平洋构造体系转变的关键时期。本文通过对大兴安岭中段龙江地区上二叠统林西组和下三叠统老龙头组砂岩样品进行系统的碎屑锆石U-Pb同位素年代学研究,证实林西组和老龙头组存在280 Ma、370 Ma和500 Ma的三组峰值年龄,分别代表物源区存在早二叠世大石寨组火山岩、晚泥盆世-早石炭世岩浆弧以及北侧地块的统一基底,林西组和老龙头组碎屑锆石最小年龄分别为254Ma和247 Ma,结合野外实测剖面研究结果,认为上二叠统林西组和下三叠统老龙头组连续沉积,整合接触。1∶20万地质图显示内蒙古东部大兴安岭大部分地区缺失三叠系,笔者发现研究区晚侏罗世满克头鄂博组、白音高老组与下伏晚二叠世林西组呈角度不整合接触,结合大兴安岭中部零星出露的早三叠世地层、二连盆地参1井中也存在早三叠世地层,综合分析认为研究区应存在早三叠世地层,上二叠统与下三叠统应为连续沉积,现今多数地区早三叠世地层的缺失是由于后期构造抬升剥蚀造成的。根据上二叠统林西组和下三叠统老龙头组中碎屑锆石存在1800 Ma左右的典型华北板块基底年龄和两者的整合接触关系,结合内蒙古贺根山缝合带中花岗闪长岩244 Ma的年龄以及双井子岩体、哈拉图岩体、吉林中部大玉山岩体均为后碰撞的地球化学特征,认为华北板块北缘与其北侧地块群最终闭合时间应为P3-T1。     

内蒙东部晚古生代构造格局:来自中、晚二叠-早三叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年代学的证据

内蒙东部的克旗-林西-阿鲁科尔沁-扎鲁特-索伦-蘑菇气地区位于华北板块与西伯利亚板块所夹持的中亚造山带东段,西拉木伦缝合带与贺根山-黑河缝合带之间,是古亚洲洋晚古生代残余海盆最后消失的地区,保存了上述两缝合带构造演化过程的相关信息。本文针对中、晚二叠-早三叠世砂岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。测试的上二叠统林西组与下三叠统陶海营子组、老龙头组砂岩均具有成分成熟度低,近源快速沉积的特点,碎屑骨架成分显示多为火山岩区物源供给。锆石CL图和Th/U值也指示了绝大多数锆石为岩浆成因锆石。结合前人研究成果,区域内已获得的2533粒碎屑锆石U-Pb年龄主要分为3组:约230~570Ma(峰值年龄为270~315Ma、430Ma和500Ma)、700~1100Ma(峰值970Ma)及1500Ma(峰值1800Ma和2500Ma)。较古老的峰值年龄1800Ma和2500Ma,暗示了华北克拉通基底的物源信息。其余两组年龄则与西拉木伦缝合带北侧的额尔古纳-兴安-锡林浩特地块内部岩浆事件的时间相吻合。对比分析内蒙东部不同区域(克旗-林西地区、阿鲁科尔沁-扎鲁特地区和索伦-蘑菇气地区)、不同时代(中、晚二叠世-早三叠世)沉积物碎屑组分变化趋势,推测古亚洲洋最终沿西拉木伦缝合带自西向东呈"剪刀"式闭合,时间持续至早三叠世。此外,索伦-蘑菇气地区中、晚二叠-早三叠世相对稳定的物源供给,证实了额尔古纳-兴安地块与松辽-锡林浩特地块至少在中二叠世沉积以前就已经沿贺根山-黑河缝合带完成拼贴,应为前人提出的早石炭世末。     

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。     

内蒙古巴林右旗林西组粉砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及其对古亚洲洋最终闭合的制约

为探究出露于内蒙古巴林右旗西拉木伦河以北地区的碎屑岩的形成时代和构造背景,对碎屑岩组合中的粉砂岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,结果显示,98颗锆石的谐和年龄主要集中分布在5个年龄区间,分别为252～315 Ma、376～523 Ma、752～1097 Ma、1465～1694 Ma、1833～2563Ma。最年轻的一组锆石年龄为252Ma,该年龄值限定了该组地层的沉积下限年龄为晚二叠世。锆石年龄频谱图可以反映出该地层具有多物源供给的特点,既有中亚造山带南缘的年龄信息,又具有华北克拉通北缘老基底的年龄信息,表明本地区的林西组沉积物源主要来自中亚造山带南缘,也有少部分物源来自华北克拉通北缘。根据该样品的谱值特征并结合古生物地层学及古地磁学成果,研究区林西组的沉积下限时代主要为中二叠世末,林西组的沉积时代主体应为晚二叠世,并可延至早三叠世初。结合区域地层对比和中亚造山带东段构造演化,认为古亚洲洋可能在晚二叠世最终闭合。     

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。     

内蒙古林西地区上二叠统林西组沉积环境与演变

内蒙古东部林西地区上二叠统林西组沉积环境存在争议。鉴于此,笔者在前人研究基础上,通过详实的野外观测与室内鉴定,依据古生物、沉积构造与岩相、地球化学等资料,对林西组沉积环境进行研究;从钙藻、苔藓虫、海绵等海相生物化石、B/Ga值、碳氧同位素和沉积结构构造等方面,认为林西组主体为海相,存在海陆过渡相。林西组沉积环境可划分为三角洲前缘、滨海、浅海和半深海。生物礁主要为蓝绿藻粘结礁和藻粘结骨架礁,指示滨海—浅海环境。林西组沉积环境主要经历了滨海、半深海、三角洲前缘、浅海和滨海的演变,沉积盆地演化分为抬升—断陷—快速充填—稳定沉陷—稳定充填5个阶段。     

内蒙古林西地区二叠系林西组泥质岩石动力变质

内蒙古中部林西地区发育有北东向构造带,该构造带靠近西拉木伦河缝合带,使该区林西组地层部分经受了动力变质作用改造,构造带以外林西组地层未遭受动力变质。此动力变质带内劈理发育,变质的泥岩和泥质粉砂岩构造置换现象强烈。动力变质带内部变形变质强度极不均匀,其间有石英细脉贯入,有的部位变形变质程度高,形成二云母构造片岩,出现了黑云母+ 白云母+ 绿泥石+ 斜长石+ 石英等变质矿物组合,其中黑云母化学组成为Fe2 + ( 1. 38% ～ 2. 63%) ,Mg2 + ( 1. 93% ～ 2. 47%) 、K + ( 0. 96% ～ 1. 38%) ; 白云母为Si4 + ( 6. 13% ～ 6. 78%) 、Al［Ⅳ］ ( 1. 22% ～ 1. 87%) 、K + ( 0. 93% ～ 1. 46%) 。根据二云母地质温度计估算的动力变质作用PT 条件为0. 3 GPa,480℃,有的部位只有脆性变形,没有新生变质矿物出现,只有变形没有变质。其动力变质作用研究为松辽盆地及外围上古生界油气资源评价提供了地质依据。     

内蒙古林西地区上二叠统林西组叶肢介化石的发现及意义

前人对林西县上二叠统林西组和扎鲁特旗陶海营子组进行过长期研究,发现较多淡水双壳类和植物化石,而叶肢介化石仅在陶海营子组有所发现。本次研究在内蒙古林西县官地剖面林西组的中上部首次发现叶肢介化石,经初步鉴定为林西黄河叶肢介(新种)等3个属种。叶肢介化石的发现为林西组时代的进一步确定、地层对比和古地理重建提供了可靠的化石依据,具有重要的地层学和古地理古构造学意义。     

内蒙古林西地区上二叠统林西组叶肢介化石的发现及意义

前人对林西县上二叠统林西组和扎鲁特旗陶海营子组进行过长期研究,发现较多淡水双壳类和植物化石,而叶肢介化石仅在陶海营子组有所发现。本次研究在内蒙古林西县官地剖面林西组的中上部首次发现叶肢介化石,经初步鉴定为林西黄河叶肢介（新种）等3个属种。叶肢介化石的发现为林西组时代的进一步确定、地层对比和古地理重建提供了可靠的化石依据,具有重要的地层学和古地理古构造学意义。     

内蒙古林西地区萤石矿床流体包裹体研究

内蒙古林西地区是我国东部重要的萤石矿集区之一,对该区四个萤石矿床的流体包裹体研究发现,主要发育液相包裹体,还发育少量气相包裹体、含子矿物多相包裹体。显微测温结果显示成矿流体均一温度集中在140～270℃之间,盐度变化范围为0.18%～4.65%NaCleqv,密度变化范围为0.61～0.95 g/cm3,属中低温、低盐度、低密度的NaCl-H2O体系流体;激光拉曼结果表明包裹体成分以H2O为主,含有H2和C3H6。根据显微测温结果,认为水/岩反应很可能是该区萤石沉淀的主要机制。结合地质特征以及普遍低的均一温度和盐度,认为该区萤石矿具有大气降水热液成因特征,成因类型属于中低温热液裂隙充填型萤石矿床。     

内蒙古乌兰浩特沙巴尔吐地区上二叠统林西组重新划分

本文作者在内蒙古乌兰浩特北沙巴尔吐一带开展1∶5万区调时,根据岩石组合、古生物特征、沉积环境等对出露于该地区扎格斯台一带的一套黑色砂板岩进行了重新厘定。重新厘定后的林西组为一套黑色板岩、粉砂岩夹细砂岩地层组合,具陆相沉积特征。该套地层在原1∶20万区调工作中被划归索伦组(P_(1~s)),原1∶25万区调又将其划归哲斯组(P_(2~(zs))),本次将上部陆相碎屑岩部分重新厘定为上二叠统林西组。该地层的重新厘定对本区寻找烃源岩有重要的指导意义。     

内蒙古林西地区晚二叠世-早三叠世孢粉组合及三叠系的发现

内蒙古林西县官地剖面二叠系林西组第五段灰色、深灰色板岩中发现了大量孢粉化石,经鉴定计有54属90种,以蕨类植物孢子和裸子植物花粉为主,见有较多晚二叠世的常见分子,根据其与邻区的孢粉生物地层对比,确定林西组第五段时代为晚二叠世晚期.该剖面林西组第六段中发现有孢粉化石9属9种,其孢粉组成成分呈现出早三叠世孢粉组合特征,其时代应为早三叠世.由于林西组第六段岩性特征也发生变化,出现了紫灰色的粉砂质板岩夹层,且见有少量火山角砾.与下伏典型的林西组在岩性上有较大的差别,而与区域上下三叠统老龙头组相似.综合岩性特征、古生物化石特征、古气候特征及与邻区对比,将原划为林西组第六段的地层改划为下三叠统老龙头组.三叠系/二叠系界线划在林西组第五段与老龙头组之间.