西秦岭造山带北缘大草滩群物源研究——LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄证据

选取甘肃东部西秦岭造山带北缘晚泥盆世大草滩群碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨大草滩群的物质来源。结果表明,大草滩群碎屑锆石年龄谱明显分为4组：422～518Ma、756～887Ma、1100～1231Ma和2417～2736Ma。其中,422～518Ma的年龄数据约占总体的67%,所占比例最大,年龄相对集中,且呈现出最强烈的峰值,其余年龄段所占比例则较少。422～518Ma年龄组分指示其物源可能以邻近地区的西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主,该组分年龄是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应。碎屑锆石同位素年龄中756～887Ma年龄组分反映其物源可能来自祁连造山带和西秦岭北缘构造带。1100～1231Ma年龄组分反映其物源可能主要来自祁连造山带。2417～2736Ma年龄组分反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底。综合分析显示,大草滩群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在西秦岭北缘构造带、祁连造山带和华北板块基底3个物源区,祁连造山带和西秦岭北缘构造带对大草滩群的沉积有重大的物源贡献。两者相比较,祁连造山带应为大草滩群最主要的物源区。     

西秦岭造山带北缘大草滩群物源研究——LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄证据

选取甘肃东部西秦岭造山带北缘晚泥盆世大草滩群碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨大草滩群的物质来源。结果表明,大草滩群碎屑锆石年龄谱明显分为4组:422～518Ma、756～887Ma、1100～1231Ma和2417～2736Ma。其中,422～518Ma的年龄数据约占总体的67%,所占比例最大,年龄相对集中,且呈现出最强烈的峰值,其余年龄段所占比例则较少。422～518Ma年龄组分指示其物源可能以邻近地区的西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主,该组分年龄是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应。碎屑锆石同位素年龄中756～887Ma年龄组分反映其物源可能来自祁连造山带和西秦岭北缘构造带。1100～1231Ma年龄组分反映其物源可能主要来自祁连造山带。2417～2736Ma年龄组分反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底。综合分析显示,大草滩群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在西秦岭北缘构造带、祁连造山带和华北板块基底3个物源区,祁连造山带和西秦岭北缘构造带对大草滩群的沉积有重大的物源贡献。两者相比较,祁连造山带应为大草滩群最主要的物源区。     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426～420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500～420Ma、955～550Ma、1866～1227Ma和3039～2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426~420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500~420Ma、955~550Ma、1866~1227Ma和3039~2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426~420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500~420Ma、955~550Ma、1866~1227Ma和3039~2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄：源区特征与形成时代

以西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑岩为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究,探讨其形成时代、物源组成和构造背景。所测样品最小锆石年龄组的年龄加权平均值为413Ma,代表了舒家坝群的沉积下限,结合前人研究的古生物资料将其形成时代限定为中泥盆世。所获碎屑锆石年龄可划分为4个谱段：震旦纪—古生代年龄谱段619～409Ma,峰值为445Ma;新元古代年龄谱段930～735Ma,峰值为849Ma;中元古代年龄谱段1760～1033Ma;新太古代—古元古代年龄谱段3095～2478Ma。综合研究认为,舒家坝群的物源具多元性,包括西秦岭北缘构造带、北祁连造山带东段和华北板块基底,其中北祁连造山带东段和西秦岭北缘构造带是舒家坝群沉积的主要物源区,且后者占主导地位。结合区域地质资料,根据其物源组成特征判断,舒家坝群形成于陆—陆或弧—陆碰撞后由挤压转换为伸展环境的局部裂陷盆地。     

西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：源区特征与形成时代

以西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑岩为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究,探讨其形成时代、物源组成和构造背景。所测样品最小锆石年龄组的年龄加权平均值为413Ma,代表了舒家坝群的沉积下限,结合前人研究的古生物资料将其形成时代限定为中泥盆世。所获碎屑锆石年龄可划分为4个谱段：震旦纪—古生代年龄谱段619~409Ma,峰值为445Ma;新元古代年龄谱段930~735Ma,峰值为849Ma;中元古代年龄谱段1760~1033Ma;新太古代—古元古代年龄谱段3095~2478Ma。综合研究认为,舒家坝群的物源具多元性,包括西秦岭北缘构造带、北祁连造山带东段和华北板块基底,其中北祁连造山带东段和西秦岭北缘构造带是舒家坝群沉积的主要物源区,且后者占主导地位。结合区域地质资料,根据其物源组成特征判断,舒家坝群形成于陆—陆或弧—陆碰撞后由挤压转换为伸展环境的局部裂陷盆地。     

西秦岭舒家坝地区太阳寺岩组碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

为了探讨西秦岭舒家坝地区太阳寺岩组的物源特征及形成时代,本文选取该套地层中碎屑锆石作为研究对象,采用LA—ICP—MS锆石U—Pb同位素年代学方法,界定舒家坝地区太阳寺岩组的形成时代,并探讨其物质来源。结果表明,太阳寺岩组的沉积下限为(437±4)Ma,结合前人对周边地质体研究情况,其主体形成时代为志留纪。舒家坝地区太阳寺岩组碎屑锆石年龄谱明显分为4个年龄组段:(1)437~526Ma,峰值为458Ma,年龄较为集中,呈现最为强烈峰值特征,指示其物源可能来自于西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;(2)601~978 Ma,可细分为601~651Ma、738~978Ma2个亚组,峰值分别为650Ma、814Ma,年龄也相对比较集中,这一时期受新元古代Rodinia超大陆汇聚和裂解的影响,在秦岭造山带和祁连造山带产生了一系列的构造岩浆活动,为研究区提供物源奠定了可能性;(3)1032~1245Ma,峰值为1092Ma,这组年龄反映其物源主要来自于北祁连造山带;(4)1668~2546Ma,该组可细分为1668~2019Ma、2304~2546Ma2个亚组,其峰值分别为1920Ma、2418Ma,反映了西秦岭北缘构造带和北祁连造山带二者的结晶基底以及华北板块结晶基底都存在为研究区提供物源的可能性。综合分析显示太阳寺岩组碎屑沉积物质来源比较复杂,具有明显的多元性,有西秦岭北缘构造带、北祁连造山带和华北板块基底3个物源区,其中西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主要物源区,二者相比,北祁连造山带应为最主要物源区。     

西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：源区特征与形成时代

以西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑岩为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究,探讨其形成时代、物源组成和构造背景。所测样品最小锆石年龄组的年龄加权平均值为413Ma,代表了舒家坝群的沉积下限,结合前人研究的古生物资料将其形成时代限定为中泥盆世。所获碎屑锆石年龄可划分为4个谱段：震旦纪—古生代年龄谱段619~409Ma,峰值为445Ma;新元古代年龄谱段930~735Ma,峰值为849Ma;中元古代年龄谱段1760~1033Ma;新太古代—古元古代年龄谱段3095~2478Ma。综合研究认为,舒家坝群的物源具多元性,包括西秦岭北缘构造带、北祁连造山带东段和华北板块基底,其中北祁连造山带东段和西秦岭北缘构造带是舒家坝群沉积的主要物源区,且后者占主导地位。结合区域地质资料,根据其物源组成特征判断,舒家坝群形成于陆—陆或弧—陆碰撞后由挤压转换为伸展环境的局部裂陷盆地。     

北祁连造山带嘉峪关北大草滩地区早志留世碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

以北祁连造山带嘉峪关北大草滩地区原划为中—下奥陶统的阴沟群碎屑岩为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS UPb测年,探讨其形成时代、物源组成和构造背景。结果表明,碎屑岩沉积时代早于432.5Ma,为早志留世,该套沉积地层并不属于早—中奥陶世阴沟群。碎屑锆石U-Pb同位素年龄可明显分为4组:早古生代年龄组,434～521Ma,峰值为447Ma;新元古代年龄组,791～992Ma,峰值年龄966Ma;中古元古代年龄组,1017～1755Ma,并出现1120Ma、1278Ma、1427Ma和1648Ma多个峰值;古元古代早期—新太古代晚期年龄组,1879～2663Ma,并出现2089Ma、2428Ma和2543Ma多个峰值。综合分析显示,碎屑岩沉积物质来源于祁连造山带和阿拉善地块,祁连造山带早古生代岛弧型岩浆岩和新元古代岩浆岩,以及造山带结晶基底岩系为该套碎屑岩沉积提供了更重要的物源。     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对鄂尔多斯盆地西南部晚古生代山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结合周缘地层年龄结构和地质历史事件,进而追寻盆地沉积物物源,推断盆地与造山带的盆山耦合过程。研究表明105个岩浆成因的碎屑锆石可分为4个年龄组段:(1)260~340 Ma,占总数的21.9%,推断物源主要来自北秦岭和西秦岭构造带;(2)370~470 Ma,占总数的24.8%,反映物源主要来自北秦岭、西秦岭构造带和北祁连造山带;(3)1600~2000 Ma,占总数的32.4%,指示物源来自北秦岭造山带、北祁造山带和华北板块;(4)2300~2600 Ma,占总数的15.2%,物源分别来自华北板块基底结晶岩系、北祁连构造带、北秦岭构造带和西秦岭构造带。研究区总体上具有来自北秦岭造山带、西秦岭造山带、北祁连造山带、兴蒙造山带及华北板块基底五个物源区,其中兴蒙造山带、北秦岭造山带和北祁连造山带为主要物源区。古生代碎屑锆石年龄证实了鄂尔多斯盆地西南部奥陶纪被动大陆边缘形成,志留纪—泥盆纪转化为陆-陆碰撞造山带,石炭纪—二叠纪逐渐由造山带转化为沉积盆地。     

西秦岭临潭地区十里墩组上段形成时代及物源:来自LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄的证据

从前人的研究来看,十里墩组缺少限定其形成时代的标准化石,这导致其沉积时限尚有诸多争议,并且对于该套地层物源的相关研究甚少.以西秦岭临潭地区十里墩组上段碎屑岩为研究对象,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,探讨其形成时代及物源.结果表明:十里墩组上部层位的2个样品中最小锆石年龄组加权平均年龄为265.7±6.5 Ma,即十里墩组上段沉积时代应不老于265.7±6.5 Ma,综合古生物化石信息将其形成年代厘定为中晚二叠世.所获得碎屑锆石年龄可划分为4组:①显生宙年龄组,265~467 Ma;②新元古代年龄组,564~996 Ma,该组有小段峰值,峰值年龄为955 Ma;③中元古代年龄组,1 099~1 539 Ma;④古元古代-太古代年龄组,1 622~3 153 Ma,该组年龄又可细分为古元古代中晚期年龄段:1 622~2 194 Ma,峰值为1 902 Ma;古元古代早期-太古代年龄段:2 343~3 153 Ma,峰值为2 516 Ma.综合研究认为,十里墩组上段的物源具多元性,包括华北板块南缘、祁连造山带东段以及西秦岭北缘构造带,且华北板块南缘古老基底为其主要物源.据沉积相、岩相古地理以及区域构造演化分析认为,十里墩组上段沉积于扬子板块俯冲伴随勉略洋收敛所形成的弧后盆地北缘斜坡地带.      

秦-祁构造结合部位陇山岩群中碎屑锆石年代学研究及其地质意义

秦-祁构造结合部位以新阳-元龙大型剪切带为界,北侧的北祁连造山带和南侧的西秦岭造山带的构造线呈斜截关系,致使两侧岩石单元的对比存在困难。陇山岩群位于秦-祁结合部位的北祁连构造单元东端,是一套岩性复杂的中深程度变质杂岩,其形成年代和构造属性一直存在较大的争论。本文重点以陇山岩群中黑云母石英片岩为研究对象,对其中的碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年。其测年结果明显分为4组,两个主要区间为1 097～795 Ma （49%,峰期年龄约为929 Ma）和2 713～2 265 Ma （21.5%,峰期年龄约为2 435 Ma）,另有两个次级年龄组为575～471 Ma （12%,峰期年龄约为541 Ma）与1 864～1 539 Ma （14%,峰期年龄约为1 717 Ma）。通过最小岩浆峰期年龄和陇山岩群内侵入体的最老年龄初步限定其形成时代介于寒武纪早期-早-中奥陶世（539～454 Ma）,与已报道的晚太古代-早元古代陇山岩群TTG片麻岩形成于不同时代,不属于华北板块南缘基底的沉积岩系。通过与周边构造单元年龄特征峰值的对比研究发现,其新太古代-古元古代（2 713～2 265 Ma）和中元古代（1 864～1 539 Ma）的碎屑物质主要来自华北板块南缘基底,新元古代（1 097～7 95 Ma）的碎屑物质主要来自于北秦岭造山带和中祁连陆块,早古生代（575～471 Ma）的碎屑物质来自于天水-武山构造带,与该洋盆形成过程有关。因此,陇山岩群中黑云母石英片岩的碎屑物源既包括北侧的华北板块南缘基底,又包括南侧的秦岭-祁连造山带,可能形成于早古生代红土堡弧后盆地的形成扩展阶段,与北秦岭东段宽坪岩群副变质岩和二郎坪岩群变沉积岩形成构造环境相似。