华北克拉通南缘官道口群和洛峪群的年代学研究新进展——来自凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄的新证据

华北克拉通南缘结晶基底之上广泛发育中-新元古代(1800～542Ma)盖层岩系,但由于缺少精确的同位素年龄数据,其地层划分和对比方案一直存在较大的争议。本次工作在河南省栾川县龙家园组底部和下部各发现了一套凝灰岩,进而获得了1594±12Ma和1541±8Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,首次精确标定了该地区龙家园组的形成时限,该组底界的时代接近1600Ma。龙家园组沉积时代为中元古代蓟县纪最早期;在河南省汝阳、汝州、鲁山地区的洛峪口组凝灰岩中获得了1596±7Ma、1596±15Ma、1608±17Ma和1620±16Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,进一步精确标定了洛峪口组的形成时代,洛峪口组形成于长城纪的末期。结合汝阳群云梦山组碎屑锆石U-Pb年龄结果,汝阳群-洛峪群的形成时限约为1700～1600Ma。官道口群应是汝阳群之后的地层系统,而不是早前认为的与之同期的地层。     

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。     

华北克拉通南缘南召县郭庄岩体锆石U-Pb年龄报道

1 研究目的(Objective) 华北克拉通南缘广泛出露燕山期侵入岩,众多学者长期重点关注的研究对象以花山、合峪、太山庙等岩基和文峪、娘娘山、斑竹寺等岩株以及与成矿作用相关的中—酸性小岩体(如卢氏南部小岩体群、崤山北部小岩体群、栾川南部小岩体群)为典型代表.然而,华北克拉通南缘还出露一系列中等规模且"不成矿"的中—酸...     

三峡地区新元古代莲沱组底部凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其地质意义

湖北三峡地区发育一套新元古代地层,其可能记录了地球系统的一系列剧变,如莲沱组可能记录了与Rodinia超大陆的裂解以及南华冰期起始时间等相关的地质信息。然而,莲沱组的沉积年龄及区域地层对比却仍存在较大争议,限制了我们对这些地质信息的理解。本文从花鸡坡剖面莲沱组底部凝灰岩层获得两组SHRIMP U-Pb锆石年龄（810±7）、（763±10）Ma,前者可能为莲沱组下伏黄陵花岗岩剥蚀后再沉积的结果,而后者应代表莲沱组底部沉积开始的年龄。结合前人在三峡地区对莲沱组地层年代学的研究,认为莲沱组沉积年龄为780~714 Ma,区域上可与滇中、川西澄江组/开建桥组及湘北的板溪群、黔东南的下江群及桂北的丹洲群进行对比,但其缺失下江系早期—中早期（820~790 Ma）沉积地层,因此只相当于下江群、丹洲群的中上部地层。     

华北克拉通南缘方城县吴沟花岗岩锆石U-Pb年龄报道

1 研究目的(Objective) 前人对华北克拉通南缘燕山期花岗岩的研究主要集中于鲁山以西地区,且重点关注对象为岩基、面积较大的岩株以及与成矿作用相关中—酸性小岩体.鲁山以东地区也广泛出露燕山期花岗岩,但其岩石成因研究成果报道较少,特别是那些"不具成矿效应"的花岗岩小岩体.吴沟花岗岩位于华北克拉通南缘(图1a),北东...     

阿拉套山南缘岩浆岩锆石SHRIMP年代学研究

位于中国与哈萨克什坦国边境的阿拉套山南缘,火山岩及花岗岩十分发育。其中流纹岩分布广泛,仅研究区内面积达370.8km~2,与下伏早石炭世阿克沙克组及晚石炭世东图津河组呈角度不整合或假整合,SHRIMP 锆石 U-Pb 年龄300±5Ma。乌拉斯台花岗岩体是研究区内规模最大的岩体,出露面积约82km~2,侵入于早石炭统阿克沙克组及至晚石炭统东图津河组以及早二叠统乌郎组火山岩内,与围岩界线清楚。岩体形态不规则,由4个侵入次岩体组成。第4次侵入的花岗闪长岩体 HRIMP 锆石 U-Pb 年龄为294±4Ma。夏尔敖腊岩体为由4个侵入次组成的岩体,侵入于早石炭统内,平面上呈不规则椭圆形,出露面积近10km~2,主要岩性为二长花岗岩。出露规模较大的第6次侵入岩体的 SHRIMP 锆石 U-Pb 年龄为299±6Ma。研究表明,新疆阿拉套山南缘岩浆岩,SHRIMP 锆石 U-Pb 同位素年龄300Ma 左右,主要形成于晚石炭世末至早二叠世初,为同一构造-岩浆作用下的产物。     

华北陆块东北缘张三沟岩组SHRIMP锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

出露于华北陆块东北缘的张三沟岩组为一套变质火山－沉积岩系,前人根据变质程度和地层对比将其划归古元古代。本文通过SHRIMP锆石U-Pb年代学研究,获得2517±9 Ma 、2518±7 Ma 和2534±26Ma原岩年龄,2439±24Ma、2464±73Ma和2433±71Ma变质年龄。这表明该套变质岩层形成于新太古代晚期,变质时代在新太古代末－古元古代初。结合区域资料,其变质年龄可能代表了古龙岗陆块与位于其北东侧的其它陆块（如佳木斯陆块）碰撞造山的时代,表明华北克拉通在新太古代末－古元古代初期经历过一次重要的克拉通化。     

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。     

贵州松桃南华系大塘坡组凝灰岩锆石SHRIMPⅡU-Pb年龄

新元古代冰期和冰期发生的确切时代一直是全球前寒武纪地质学家关注的话题之一.本文应用高分辨率、高精度离子微探针(SHRIMPⅡ)锆石U-Pb定年方法,测定采自贵州松桃黑水溪锰矿大塘坡组底部凝灰岩锆石U-Pb年龄为667.3±9.9 Ma(MSWD=1.6).这一年龄结果与前不久Zhou等(2004)在"Geology"上报道的贵州松桃寨郎沟剖面大塘坡组下部凝灰质层的锆石U-Pb年龄662.9±4.3 Ma (MSWD=1.24) 完全一致,进一步限定了我国南华系大塘坡组间冰期的下限年龄.综合近年来同位素年代学新资料,认为南华系南沱冰期与新元古代马利诺(Marinoan)冰期相当,时限大致在660～630 Ma之间.南华系的下冰期与斯图特(Sturtian) 冰期相当,时限大致在750～670 Ma之间.     

燕山地区团山子组层凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

燕辽地区长城群年代学工作一直是华北克拉通中元古代地质学研究的重点之一。由于团山子组与下伏串岭沟组界限年龄不明确, 且此前的年龄都是来自于其中的火山熔岩锆石的年龄, 亟待新的测年工作加以验证和完善。本文作者在北京市密云区、平谷区的团山子组下部发现了层凝灰岩, 并对其开展了系统的SHRIMP锆石U-Pb测年, 获得两个高精度年龄1634±9Ma和1637±8Ma, 进一步精确限定了该组的形成年代。结合前人研究, 燕辽地区团山子组的底界、也即下伏串岭沟组顶界年龄, 可进一步限定为1638Ma。由此可对燕辽地区长城群地层格架进行更准确的年代学厘定, 并进一步确认其整体处于持续拉张的裂谷-被动陆缘背景下的快速沉积特征、以及长城群团山子组-大红峪组与华北克拉通南缘汝阳群洛峪口组等相关沉积更为精确的对比关系。结合其他资料还可推断, 在团山子组-大红峪组及洛峪口组等形成时, 华北克拉通南北两侧都开始被碳酸盐岩浅海覆盖, 且最终还可能在其中部出现了南北联通的碳酸盐岩浅海通道。这显示出华北克拉通与早先所拼合克拉通之间已产生明显的拉张性疏离及新生海洋, 应标志着华北克拉通从哥伦比亚超大陆裂解的新阶段。

     

鄂尔多斯盆地南缘赵老峪剖面奥陶系凝灰岩 锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系赵老峪组的时代一直是依据古生物化石组合确定的,但基于笔石带其时代为晚奥陶世,而依据牙形石组合则为中奥陶世或者中奥陶世晚期,存在明显的差异,缺少高质量同位素年龄的约束。本文选择富平赵老峪剖面赵老峪组凝灰岩夹层进行精确的SHRIMP锆石U-Pb同位素测年,获得了453.2±6.9 Ma年龄结果,将此前认为的中、晚奥陶世沉积严格地确定为晚奥陶世。结合区域地质资料讨论,认为鄂尔多斯南缘上奥陶统凝灰岩层的形成与古秦岭洋壳向北的俯冲有关,可能记录了与这个过程伴生的火山喷发事件。该同位素年龄表明这里的奥陶纪地层在华北克拉通是最年轻的,故它不仅准确地确定了地层的形成时代,而且对华北克拉通早古生代地质演化史的认识有着重要的意义。     

华北克拉通桑干地区高压麻粒岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质含义

为了揭示华北克拉通桑干地区古元古代高压麻粒岩变质峰期时限,对选自该区的两个高压麻粒岩样品(DST02,XYS01)进行了锆石SHRIMP U-Pb测年。锆石样品的阴极发光图像显示为球形和无内部结构,Th/U比值变化为0.01~0.93。这些特征表明两样品的锆石应属于变质成因锆石。两样品的SHRIMP测年结果分别给出(1 792±12)Ma和(1 891±46)Ma。根据前人的年代学方面的研究成果,特别是未变质强过铝花岗岩中获得的1 900~1 850 Ma的锆石U-Pb年龄(郭敬辉等,2002)结果来看,本区高压麻粒岩峰期变质时代不会晚于此。因此本文获得的1 850~1 800 Ma的锆石SHRIMP U-Pb年龄应代表退变年龄。而(1 891±46)Ma的年龄限定了峰期高压变质年龄上限。     

滇东南八布蛇绿岩的SHRIMP锆石U-Pb年代学研究

滇东南地区是扬子、华夏、印支地块的汇聚部位。本区的八布蛇绿岩被认为是古特提斯洋分支右江洋盆的残留洋壳。对八布蛇绿岩进行的地质填图、岩石组合、地球化学和年代学的综合研究表明,八布蛇绿岩具有较完整的组合包括地幔橄榄岩、堆晶辉长岩、辉绿岩墙群、枕状玄武岩和放射虫硅质岩,但其是外来系统推覆在原地系统三叠系兰木组浊流沉积之上。其中地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,熔岩和辉绿岩为低钾拉斑系列。稀土元素和微量元素具有类似N-MORB的特征,Ti/V比值为20-50之间,Nb/Yb-Th/Yb比值落在亏损地幔源区,应为MOR型蛇绿岩。斜长角闪岩SHRIMP 锆石U-Pb年龄为272±8Ma（n=11, MSWD = 0.54）,表明其时代为早二叠世晚期。综合扬子西南缘晚古生代火山岩分布和沉积演化特征,我们认为八布蛇绿岩代表了二叠纪早期右江洋盆剧烈扩张期的残留洋壳。     

新疆准噶尔盆地侏罗系齐古组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄

报道了准噶尔盆地获得侏罗纪齐古组凝灰岩精确的SHRIMP锆石 U-Pb年龄164.6 Ma ± 1.4 Ma(MSWD=1.3)。该年龄值几乎相当于国际地质年表中Callovian阶的底界年龄(164.7Ma±4.0Ma)。根据地层沉积速率推算,齐古组上界年龄值应为161.8Ma,接近Callovian阶的上界(161.2Ma±4.0Ma);其上的喀拉扎组上界年龄大致在160.0 Ma左右,此年龄值应位于牛津阶(Oxfordian)的下部。另外,下白垩统下部清水河组的时代为早白垩世早期(Berriasian)。由此得出：齐古组的主体时代为中侏罗世卡洛期(Callovian), 其下部跨入了巴通期最晚期(late Late Bathonian);喀拉扎组的时代可能仅为牛津期最早期(early Early Oxfordian),反映白垩系与侏罗系之间的不整合几乎缺失了整个上侏罗统,由此推断晚侏罗世曾发生过一次较强烈的构造运动。     

华北克拉通东南缘约1.8 Ga高压麻粒岩相变质作用:岩石学和锆石U-Pb年代学证据

华北克拉通北邻中亚造山带,南接秦岭-大别-苏鲁造山带.它通常被认为是约18亿年固结形成的陆块.其基底的形成与演化,一直受到广泛关注(Zhao et al.,1998,2000,2005;Zhai et al.,2000,2005;Wilde et al.,2002,2005;Guo et al.,2005;Kroner et al.,2005,2006;Lu et al.,2008).大多数研究者都注重于华北克拉通内部、北部和东西陆块结合带(中间带),较少关注东南缘基底的形成与演化研究.     

新疆准噶尔盆地侏罗系齐古组凝灰岩SHRIMP 锆石U-Pb年龄

报道了准噶尔盆地获得侏罗纪齐古组凝灰岩精确的SHRIMP锆石 U-Pb年龄164.6 Ma ± 1.4 Ma(MSWD=1.3)。该年龄值几乎相当于国际地质年表中Callovian阶的底界年龄(164.7Ma±4.0Ma)。根据地层沉积速率推算,齐古组上界年龄值应为161.8Ma,接近Callovian阶的上界(161.2Ma±4.0Ma);其上的喀拉扎组上界年龄大致在160.0 Ma左右,此年龄值应位于牛津阶(Oxfordian)的下部。另外,下白垩统下部清水河组的时代为早白垩世早期(Berriasian)。由此得出：齐古组的主体时代为中侏罗世卡洛期(Callovian), 其下部跨入了巴通期最晚期(late Late Bathonian);喀拉扎组的时代可能仅为牛津期最早期(early Early Oxfordian),反映白垩系与侏罗系之间的不整合几乎缺失了整个上侏罗统,由此推断晚侏罗世曾发生过一次较强烈的构造运动。     

新疆准噶尔盆地侏罗系齐古组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄

报道了准噶尔盆地获得侏罗纪齐古组凝灰岩精确的SHRIMP锆石U-Pb年龄164.6 Ma±1.4 Ma（MSWD=1.3）。该年龄值几乎相当于国际地质年表中Callovian阶的底界年龄（164.7Ma±4.0Ma）。根据地层沉积速率推算,齐古组上界年龄值应为161.8Ma,接近Callovian阶的上界（161.2Ma±4.0Ma）;其上的喀拉扎组上界年龄大致在160.0 Ma左右,此年龄值应位于牛津阶（Oxfordian）的下部。另外,下白垩统下部清水河组的时代为早白垩世早期（Berriasian）。由此得出：齐古组的主体时代为中侏罗世卡洛期（Callovian）,其下部跨入了巴通期最晚期（late Late Bathonian）;喀拉扎组的时代可能仅为牛津期最早期（early Early Ox-fordian）,反映白垩系与侏罗系之间的不整合几乎缺失了整个上侏罗统,由此推断晚侏罗世曾发生过一次较强烈的构造运动。     

黔东南地区平略组凝灰岩锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

为了约束黔东南地区下江群平略组沉积年龄及厘定其地层对比关系,本次研究对采自黔东南地区下江群平略组中部的凝灰岩夹层开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年研究,结果表明其结晶年龄为752.2±4.2 Ma(N=18,MSWD=0.13),指示平略组中部凝灰岩夹层形成时间。结合相关研究资料,认为平略组最大沉积年龄可能为760 Ma,而不是745 Ma。结合区域相关研究资料,认为平略组可与丹洲群拱洞组中上部、板溪群五强溪组中下部、休宁组中上部进行对比。平略组普遍发育的重力流沉积构造,可能是新元古代沉积盆地构造转换的沉积响应,暗示华南裂谷沉积盆地演化可能与幕式岩浆活动密切相关。     

华北陆块南缘汝阳群次火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

华北陆块南缘汝阳群下部的次火山岩一直被看作是与汝阳群同时代的火山喷发夹层。通过研究测得玄武岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为213.5±2.4Ma,并在邻近该次火山岩层上部的紫红色泥岩中发现了褪色的角岩化现象,说明该火山岩是晚三叠世沿汝阳群下部顺层侵入的次火山岩岩床。通过对该次火山岩岩石及其地球化学特征的研究,认为该次火山岩起源于有早期俯冲洋壳或陆壳参与再循环的大陆富集型地幔的部分熔融,它与秦岭造山带几乎同时代形成的超高压榴辉岩、埃达克质岩石、高钾钙碱性花岗岩、环斑花岗岩等共同揭示了秦岭造山带自中三叠世全面碰撞造山之后,由碰撞挤压逐渐转变为伸展拉张的深部动力学过程。