扬子克拉通拉伸系莲沱组年代框架与沉积过程

扬子克拉通保存的独特拉伸纪晚期碎屑岩建造为研究新元古代中期演化提供了绝佳素材,内部丰富的凝灰岩夹层和同位素年龄也为扬子克拉通新元古代中期演化提供有效的年代学约束。然而扬子克拉通拉伸系莲沱组内部演化缺少年代学约束,制约了拉伸纪晚期扬子克拉通的沉积演化研究。本研究通过野外地质调查,采用LA-ICP-MS技术获取莲沱组底界(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄为763.1±6.2 Ma,莲沱组下部陆相地层中获得(鹤峰)的凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄761.8±7.1 Ma,莲沱组中下部海陆过渡段获得通山(764.1±3.5 Ma)、长阳(751.5±6.3 Ma)、神农架(752.1±6.5 Ma)三组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄。莲沱组顶部海相地层获得729.6±9.2 Ma(皖南休宁组)、722.4±4.5 Ma(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄,以及城口龙潭河组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄(712.4±6.4 Ma)。这些凝灰岩锆石年龄数据和地层序列表明：820～770 Ma扬子克拉通普遍处于暴露剥蚀环境,770～750 Ma开始沉积陆相-海陆过渡相莲沱组,750 Ma之后扬子克拉通过渡到海...     

华北克拉通宣龙式铁矿锆石U-Pb年龄及其对矿床成因的制约

华北克拉通宣龙式铁矿是中国北方最重要的沉积型铁矿类型,形成于元古宙中期(1800~800Ma)。河北大岭堡地区鲕状赤铁矿石发育大量碎屑锆石,对这些碎屑锆石及庞家堡地区侵入串岭沟组的花岗岩脉进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分析。鲕状赤铁矿石碎屑锆石获得了2组主要的峰值年龄,分别为1873Ma和2530Ma,记录了华北克拉通约1850Ma和约2500Ma两次构造热事件,结合前人研究,表明其与围岩具有基本一致的碎屑锆石源区,与北京十三陵地区串岭沟组源区略有差异,推测宣龙式铁矿可能为华北克拉通响应Columbia超大陆裂解的产物。花岗岩脉锆石U-Pb年龄为202.3±1.4Ma(n=27,MSWD=0.96),表明区内发育印支期岩浆侵入活动,暗示磁铁矿石可能并非前人认为的燕山期的产物,其成因还需要进一步深入研究。     

贵州漾头陡山沱组与留茶坡组界线凝灰岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义

前寒武纪-寒武纪过渡时期是地质历史上最重要的转折期之一,对这一时期不同沉积相地层建立精确的对比标志,是理解寒武纪动物大爆发等一系列重大地质问题的关键.对贵州漾头剖面陡山沱组顶部和留茶坡组底部的两层凝灰岩中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分别获得了554.2±3.3 Ma和550.6±3.3 Ma的加权平均年龄,证明华南扬子地台深水相区留茶坡组开始沉积的时间约为550 Ma.扬子地台在埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期存在明显的台-盆沉积相分异,表明扬子地台在这一时期进入拉张的构造背景;因此,留茶坡组底部550.6±3.3 Ma的绝对年龄代表了扬子地台进入伸展构造背景和强烈海底热液活动开始的时间.另外,凝灰岩锆石微量元素特征显示,两层凝灰岩的源岩均属于花岗岩类,形成的大地构造背景属于岛弧环境或造山环境.      

川西新元古代苏雄组层型剖面底部豆状熔结凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

采用LA-ICP-MS方法,首次对四川西部新元古界苏雄组层型剖面底部豆状熔结凝灰岩进行了锆石U-Th-Pb同位素测定,获得了两组谐和度极高的年龄数据:805.9±4.4 Ma(N=11,MSWD=0.58)和849.4±6.2 Ma(N=6,MSWD=0.34)。其中,805.9±4.4 Ma代表凝灰岩沉积年龄,与前人报道的苏雄组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(803±12 Ma)高度一致,进一步约束了苏雄组底部火山喷发的起始年代。构造岩浆热事件分析表明,805.9±4.4Ma代表了华南扬子古大陆800 Ma左右的火山喷发事件;而849.4±6.2 Ma则与Rodinia超大陆初始裂解(~850Ma)的同裂谷岩浆活动相对应。     

扬子地台东南缘上奥陶统五峰组斑脱岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

扬子板块东南缘思南地区上奥陶统顶部—下志留统底部地层中普遍发育一层斑脱岩。选取思南县罗湾沱上奥陶统五峰组剖面进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得其年龄加权平均值为449±11Ma,限定了该区域奥陶系—志留系地层沉积年龄,为扬子板块东南缘思南地区奥陶系—志留系界线附近的火山喷发事件、地层年代学研究提供了较可靠的证据。449±11Ma的年龄与扬子板块北西大巴山一带的年龄数据高度吻合,但略晚于华北克拉通西南缘奥陶系顶部斑脱岩的年龄(449.0～465.8Ma)。其所代表的火山活动可能与华夏板块向扬子板块俯冲有关。晚奥陶世—早志留世晚期,多期次的火山喷发事件影响了当时的海洋化学条件、生态圈环境,造成中—晚奥陶世以来的生物灭绝事件及冰川启动。     

扬子陆块新元古代首次冰期前的区域沉降及其沉积响应研究

赣北及邻区休宁组(莲沱组)与湖北宜昌、通山地区的莲沱组是华南新元古代中期的重要地层单元,但对其沉积大地构造背景和时代归属一直存在不同认识。本文在详细的沉积学调查和区域对比研究基础上,对采自通山石门塘剖面莲沱组底部含砾砂岩、上部的沉凝灰岩和上饶华坛甘岭剖面的上墅组顶部英安岩、休宁组中部沉凝灰岩分别进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得通山莲沱组最大沉积年龄为784.0±11.0Ma,莲沱组中上部沉积年龄约为727.3±6.7Ma;获得华坛甘岭剖面上墅组顶部英安岩形成年龄为779.0±6.6Ma、休宁组中部沉积年龄为733.6±5.9Ma,因此,赣北及邻区的莲沱组或休宁组沉积时限与宜昌地区基本一致。沉积学调查显示,华坛甘岭休宁组沉积构造不发育,主体为冲积扇—滨浅海至深水陆棚相沉积;通山莲沱组沉积构造发育,斜层理、交错层理、沙纹层理及波痕等牵引流沉积构造发育,为河流—三角洲沉积序列。研究认为,在扬子陆块内,浙皖赣邻区的莲沱组(休宁组)与宜昌莲沱组、滇中澄江组及湘黔桂地区的板溪群及其相当地层的上部沉积时限(780～体相当,为南华冰期开启前在区域热沉降背景下,南华裂谷系的第一套呈区域性展布的裂谷盖沉积。     

塔里木克拉通库鲁克塔格下寒武统底界年龄:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年

制约塔里木克拉通下寒武统的精确锆石U-Pb年龄稀少,最近笔者于库鲁克塔格北区下寒武统西山布拉克组底部硅质岩中发现一层10～20 cm厚的凝灰岩夹层,对其锆石斑晶进行LA-ICP-MS U-Pb测年,结果显示该凝灰岩的就位年龄为520.3±2.9 Ma(MSWD=0.11).首次获得塔里木克拉通下寒武统精确锆石U-Pb年龄数据,构建了该区下寒武统以精确锆石U-Pb年龄为基础的时间框架雏形.参考华南下寒武统黑色岩系沉积速率,库鲁克塔格北区且干布拉克达坂剖面下寒武统西山布拉克组可能于532.1±2.9 Ma开始沉积;结合区域地层对比,受西大山运动影响库鲁克塔格北区埃迪卡拉系—寒武系可能存在约50 Ma的沉积间断.     

秦岭造山带与鄂尔多斯盆地印支期构造事件年代学对比

秦岭和鄂尔多斯盆地相互毗邻,秦岭的造山作用和鄂尔多斯盆地内陆湖盆的发展演化之间存在有机的联系,构成了山—盆耦合体系。印支构造活动具有多旋回演化的特征,它是秦岭全面造山的关键时期,可划分230~238Ma、210~224 Ma和198~206 Ma三个重要构造演化阶段,其中中期构造活动留下的地质记录最丰富。本次研究采用LA-ICP-MS锆石原位U-Pb年龄分析技术,获得了延长组长7中上部和底部凝灰岩的年龄分别为221.8±2.0 Ma和228.2±2.0 Ma,通过对鄂尔多斯盆地三叠系延长组凝灰岩年龄的界定、分析,推算延长组顶底不整合面的年龄分别为199.6 Ma和237 Ma。长7中上部和长6厚层重力流砂体的形成时间为215~224 Ma。提出延长组底部和顶部的两个沉积间断面分别对应于秦岭造山带印支早期和晚期构造活动开始或结束阶段,并在盆地内识别出了中期构造事件,该事件造成盆地快速沉降,大面积分布的长7油层组底部凝灰岩和长7油层组中上部—长6油层组中下部的厚层深水重力流砂岩是该期构造活动的直接产物。因此印支构造活动在鄂尔多斯盆地形成了两个构造层序界面和两套沉积事件地层。此外,文章总结了中期事件在鄂尔多斯盆地的八大沉积耦合效应。     

川西新元古界苏雄组层型剖面底部豆状熔结凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

采用LA-ICP-MS方法,首次对四川西部新元古界苏雄组层型剖面底部豆状熔结凝灰岩进行了锆石U-Th-Pb同位素测定,获得了两组谐和度极高的年龄数据:805.9±4.4 Ma(N=11,MSWD=0.58)和849.4±6.2 Ma(N=6,MSWD=0.34)。其中,805.9±4.4 Ma代表凝灰岩沉积年龄,与前人报道的苏雄组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(803±12 Ma)高度一致,进一步约束了苏雄组底部火山喷发的起始年代。构造岩浆热事件分析表明,805.9±4.4Ma代表了华南扬子古大陆800 Ma左右的火山喷发事件;而849.4±6.2 Ma则与Rodinia超大陆初始裂解(~850Ma)的同裂谷岩浆活动相对应。     

扬子陆核元古宙早期钾长花岗岩的地球化学研究

<正>扬子陆核崆岭地区的圈椅埫钾长花岗岩岩体是目前崆岭构造穹窿区唯一已有相对可信同位素年代学研究基础的古元古代晚期酸性岩浆作用的产物,因此成为了解扬子克拉通核部元古宙早期岩浆事件的代表性地质单元之一。本文以其为研究对象,系统研究了其年代学和地球化学特征,并据此对岩石成因和扬子陆核古元古代构造演化过程进行了探讨。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,圈椅埫花岗岩形成年龄为1822±44 Ma,说明其为扬子陆核典型的元古宙早期岩浆活动产物。地球化学研究表明,该花     

贵州印江县铁厂村老堡组硅质岩地球化学特征及沉积环境探讨

通过岩性组合特征和岩石地球化学分析,认为贵州印江县铁厂村老堡组硅质岩的沉积环境为台地边缘斜坡至台盆。硅质主要来源于陆源碎屑,不具热水沉积的特征。岩石地球化学特征研究表明,V/（V+Ni）值指示老堡组硅质岩形成于静海环境,受陆源的影响较大。δCe值和（La/Ce）_N值表明老堡组硅质岩的沉积环境为开阔盆地和大陆边缘之间,构造背景为大陆边缘。     

滇中易门地区新元古代澄江组凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

扬子西缘广泛出露的新元古代澄江组是一套与晋宁运动密切相关的沉积岩夹火山岩系,其形成时限对华南新元古代区域地层格架、地层划分对比及古大陆再造具有重要意义。出露于滇中易门地区的新元古代澄江组底部发育有厚数米的凝灰岩夹层,本次采集凝灰岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,结果表明,锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为812±5.5Ma （n=17,MSWD=0.46）,可以代表滇中澄江组的底界年龄,从而进一步确定澄江组底界年龄为812Ma左右。此外,凝灰岩中捕获的锆石年龄信息指示扬子西缘可能存在2.5Ga、1.8～1.6Ga、1.5Ga、1.3Ga及1.0Ga等数期重要的区域构造-热事件。     

内蒙古狼山西北缘乌兰敖包地区“阿木山组”沉积时限、物源特征及其地质意义

沉积盆地的研究对于理解造山带的构造演化具有重要意义.内蒙古狼山地区位于中亚造山带中段,构造演化历史复杂,晚古生代沉积盆地的大地构造背景存在争议.在对狼山西北缘乌兰敖包地区出露的"阿木山组"岩性特征、沉积构造及沉积环境的系统研究基础上,将该组分为3个岩性段.一段主要为粗碎屑岩,交错层理发育,沉积环境为辫状河三角洲;二段底部主要为粗碎屑岩,向上沉积物粒度变细,顶部出现生物碎屑灰岩,在岩屑石英砂岩中新发现芦木Calamites sp.,座延羊齿Alethopteris sp.,带科达Cordaites principalis Gein等植物化石,沉积环境由辫状河三角洲向滨海环境过渡;三段主要岩性为结晶灰岩,含生物碎屑,沉积环境为滨-浅海环境."阿木山组"一、二段砂岩碎屑锆石年龄可分为~2.5 Ga、~1.8~1.2 Ga、~826 Ma、461~440 Ma和313~273 Ma五个时间段,其中最小年龄为273 Ma,结合植物化石鉴定结果以及上覆火山岩地层年代,确定"阿木山组"沉积时代为265~273 Ma.研究区内同时代的岩浆岩指示该区在早中二叠世处于古亚洲洋向华北板块俯冲的岩浆弧环境,结合"阿木山组"的沉积特征、沉积时代及所处构造位置,对其地层划分与对比方案提出建议.      

扬子陆块西缘陆良地区牛头山组火山岩的厘定及对Rodinia超大陆演化规律的指示

滇中地区位于扬子陆块西缘, 发育有新元古代火山岩, 是开展Rodinia超大陆演化研究的重要窗口。其中牛头山组是滇中地区重要的新元古代地层, 由于缺乏精确的年代学依据, 严重影响了区域地层格架的划分, 并制约了对Rodinia超大陆构造演化时限的认识。本文对牛头山组的流纹质玻屑凝灰岩开展了岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石原位Hf同位素、锆石微量元素等方面的研究, 结果显示凝灰岩均由火山物质组成, 锆石具明显岩浆震荡环带和自形程度高等特征; 凝灰岩的锆石U-Pb年龄为817.9±7.7Ma、818.3±8.3Ma和822±13Ma, 锆石ε_Hf(t)值兼具正值和负值, 岩浆源区伴有地幔物质的混入, 及主要与古元古代(1523.9~2107Ma)陆壳物质的熔融有关; 锆石研究显示凝灰岩形成于岩浆弧, 属陆壳锆石类。岩石地球化学表明, 凝灰岩属硅质火山岩类, 具弧火山岩性质。综合研究认为, 牛头山组是华夏陆块向扬子陆块俯冲末期的沉积-岩浆响应, 形成于扬子陆块西缘的弧后盆地环境, 该弧后盆地可能是华南新元古代康滇裂谷的初期阶段。牛头山组沉积作用的结束, 指示了扬子陆块与华夏陆块已完成汇聚, Rodinia超大陆可能形成了统一板块, 同时Rodinia超大陆开始向裂解转换, 及转换时间约为820Ma。

     

内蒙古苏尼特右旗白乃庙地区徐尼乌苏组的形成时代及其地质意义

本文对白乃庙地区徐尼乌苏组沉积特征、原岩建造、变质火山岩及变质碎屑岩的年代学和地球化学进行了研究,探讨了白乃庙地区早古生代构造演化。本次研究采集了徐尼乌苏组中具有代表性的变质含砾粗粒杂砂岩、变质英安质晶屑凝灰岩和变质长石石英细砂岩样品,进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学分析。结果显示,2个变质英安质晶屑凝灰岩锆石的加权平均年龄分别为440.9±1.8Ma(MSWD=0.10)和440.9±1.7Ma(MSWD=0.15),锆石Th/U比值为0.46~1.59,自形程度较好,发育有典型的岩浆锆石振荡环带结构,显示为岩浆成因锆石的特点,表明徐尼乌苏组的形成时代为早志留世。变质含砾粗粒杂砂岩的碎屑锆石年龄在452.0±1.3Ma~535.0±1.0Ma之间,最高峰值年龄为490Ma左右;变质长石石英细砂岩碎屑锆石年龄则在440.1±5.7Ma~3268.9±57.7Ma之间,最小谐和年龄为440.1±5.7Ma,峰值年龄为490Ma左右,另有1.0Ga、1.6Ga、1.8Ga和2.5Ga四个明显的峰值年龄。根据研究区徐尼乌苏组岩性组合与结构构造,可将该组划分为3个不同的沉积旋回。结合白乃庙地区徐尼乌苏组测年结果、岩石地球化学特征、原岩建造及区域岩浆岩资料,白乃庙弧后盆地沉积可划分为三个演化阶段:早期快速堆积阶段(452.3~440.9Ma),形成了一套成熟度较低的粗碎屑岩建造,物源主要来源于白乃庙岩浆弧中的岩浆岩;中期火山喷发阶段(440.9~440.1Ma),以火山沉积作用为主,为火山碎屑岩建造夹有碳酸盐建造和少量碎屑岩建造,碎屑物质主要来源于该时期的火山活动;晚期稳定沉积阶段(440.1Ma),形成一套细碎屑岩建造和碳酸盐建造,为浅海相稳定沉积,此时物源广泛,分别来源于华北克拉通基底、兴蒙造山带和白乃庙早古生代火山弧。根据徐尼乌苏组的沉积建造和火山建造特征,结合白乃庙火山弧岩浆活动特征,认为徐尼乌苏组形成于早古生代弧后盆地中,此时华北板块北缘属于安第斯型活动大陆边缘。     

右江盆地上二叠统-中三叠统凝灰岩年龄及其地质意义

右江盆地上二叠统-中三叠统地层中常含有多层凝灰岩, 对采自广西河池九圩及田林利周罗楼组和百逢组底部的4件凝灰岩样品进行锆石原位LA-ICPMS方法U-Pb同位素定年, 结果显示凝灰岩的形成年龄分别为252.8±1.8 Ma、253.0±2.4 Ma、247.2±1.5 Ma和239.3±2.7 Ma, 指示晚二叠世末期到中三叠世Bithynian期华南地块西南缘存在多期火山活动, 其可能与华南西南缘陆块的裂解与汇聚有关.凝灰岩中继承或捕虏锆石年龄(260~270 Ma)记录了中晚二叠世峨眉山大火成岩省岩浆活动或华南西南缘岛弧火山活动事件.凝灰岩的岩相学研究表明, 中三叠世特别是Bithynian期之后右江盆地由伸展型向挤压型转换, 盆地进入快速坳陷期.      

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。     

对湖北大洪山地区一套紫红色砂-砾岩系沉积年代的再认识——碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

湖北大洪山地区花山群六房咀组之上不整合覆盖了一套紫红色砂-砾岩。这套岩石的沉积时代存在争议,一种观点认为是南华纪早期;另一种观点认为是晚侏罗世。利用LA-ICP-MS分析技术,对这套碎屑沉积岩进行了碎屑锆石U-Pb测年,获得有效年龄数据125组,年龄值变化范围较大(3223~771Ma),主要集中于新太古代末—古元古代早期(约2500Ma)、古元古代(约2000Ma)和新元古代(约800Ma)3个时间段。对比鄂东南地区和三峡地区莲沱组岩石学特征和碎屑锆石年龄分布特征,认为其具有相似的物源,这套岩系沉积时代应该为南华纪早期而非晚侏罗世。综合分析扬子地块的前寒武纪年龄,认为扬子地块可能存在大量未岀露的新太古代末—古元古代早期(约2500Ma)基底,约2500Ma的岩石应该是扬子地块深部基底的重要组成部分。扬子地块存在广泛的古元古代(约2000Ma)岩浆活动,这期岩浆活动可能是Columbia超大陆聚合在扬子地块的响应。新元古代(约800Ma)扬子地块北缘存在Rodinia超大陆裂解同期裂谷,裂谷内基性岩可能为大洪山地区南华纪地层中基性岩砾石的物源。     

辽河群大石桥组形成时代——来自酸性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年的制约

大石桥组是辽河群中一个重要的含矿层位,其岩性主要由白云石大理岩、方解石大理岩、云母片岩组成.在本次研究中,在辽阳南部八会镇辽河群大石桥组地层大理岩中首次发现有一层酸性火山岩夹层,岩性为流纹质角砾凝灰岩.根据野外产状判断,酸性火山岩与大理岩为同时沉积.清晰的振荡环带及比较高的Th/U比值,显示流纹质角砾凝灰岩的锆石为岩浆锆石,对其进行LA-ICP-MS U-Pb测年,结果显示其成岩年龄为2171±11 Ma,首次精确地厘定了大石桥组的形成时代.此年龄也进限定了置于大石桥组之下的浪子山组、里尔峪组、高家峪组等3个地层的沉积时限为2171 Ma之前.