西沙岛礁基底花岗质岩石的锆石U-Pb年龄及其地质意义北大核心CSCD

西沙地块作为南海中散布的微地块之一,迄今尚缺乏有关中生代构造-岩浆活动的岩石学资料或证据。在2012—2013年,中海石油(中国)有限公司湛江分公司在西沙岛礁上设计实施了"西科1井"科学钻探,成功钻取了长达1 268.02m的岩心,并在井深1 257.52m处钻遇由变质岩和侵入岩组成的结晶基底。利用LA-ICP-MS分析测试技术,对取自岛礁基底的花岗质岩石进行了锆石U-Pb年龄测定,结合邻区和华南地区花岗质岩石的形成年代,探讨了与岩浆作用相关的大地构造环境。结果表明:西沙花岗质岩石在岩性上属碱长花岗岩和二长花岗岩,与南沙地块的花岗质岩石同为I型花岗岩,形成于活动陆缘构造环境下,其岩浆源区可能在一定程度上受到了幔源组分的影响;西沙岛礁基底花岗质岩石形成年龄在144~158 Ma之间,是晚侏罗世构造-岩浆作用的产物,在成岩时代上可与华南燕山期花岗岩进行对比,反映出由古太平洋板块俯冲机制诱发的燕山期岩浆活动对华南大陆和南海地区产生了广泛的影响;岩石学证据表明,西沙-中沙和南沙地块经历了燕山期多期次岩浆活动的改造,在基底构造上属华南大陆的延伸部分。     

东海丽水凹陷新生代基底岩体锆石 U-Pb年龄及其构造意义

丽水凹陷东部边界 W Z27-1井为东海陆架盆地钻穿新生代的少数钻井之一,依据录井资料显示其前新生代钻遇花岗 岩。通过对其底部岩屑样品岩石薄片研究发现,矿物成分主要为石英和长石,呈半自形或它形粒状分布,具有典型的花岗岩 结构;结合对样品的肉眼观察,以及地震剖面和测井解释资料,进一步确认该井底部所钻遇地层为浅层中酸性花岗岩,或具 有一定规模的分布。同时运用锆石 U-Pb定年方法,厘定该花岗岩的形成时代,结果显示该岩体主体形成于晚三叠世-早侏 罗世 （ 194~243 Ma依 ） ,大致可分为 205 Ma依和 220 Ma依两期。上述结果,首次揭示在东海陆架盆地丽水凹陷内发育有印支期 基底花岗岩体,具有重要的构造指示意义。结合我国东南陆域及琉球岛弧同期岩体发育特征及中生代沉积岩分布特点,认为 东南陆域与东海陆架盆地在中生代处于同一基底之上,经历三期相同构造背景的转换。     

渤海海域黄河口凹陷渤中29-6构造火山岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

为了厘定渤海海域黄河口凹陷北部渤中29-6构造钻遇的90.5 m火山岩系地层层位,对该套火山岩进行了系统的岩石学、锆石U-Pb定年分析。薄片结果表明,该套火山岩可分为3段,自上而下分别是顶部玄武岩(2 880.5~2 910.5 m)、中部煌斑岩(2 910.5~2 959.5 m)和底部凝灰岩(2 959.5~2 971 m)。锆石U-Pb年龄结果显示,中部煌斑岩和底部凝灰岩均形成于早白垩世时期,地层年龄晚于124 Ma,而顶部玄武岩形成于新生代岩浆活动,地层年龄晚于45.2 Ma,结合玄武岩上部和玄武岩中泥岩的古生物分析结果,认为该套玄武岩指示了沙河街组三段沉积期的岩浆喷出事件。本研究落实了渤中29-6构造底部连续钻遇的火山岩系地层实为中生界、新生界2套不同时期的火山岩系,对进一步理解、认识黄河口凹陷的中生代、新生代火山活动及相应的火山岩油气勘探具有重要意义。     

崂山花岗岩锆石U-Pb年龄测定及其意义

采用锆石Ｕ—Ｐｂ稀释法对崂山花岗岩中石英二长岩，黑云二长花岗岩，正长花岗岩及碱性花岗岩４个单元的代表性岩体进行年龄测定。结果表明：其淡黄色透明状锆石的２０６Ｐｂ／２３８Ｕ表面年龄分别为１４６．８±０．８，１２６．２±０．８，１１３．０±０．９和１１０．８±０．９Ｍａ，代表岩石各自的结晶年龄；而正长花岗岩和碱性花岗岩中的红褐色半透明—不透明锆石，因曾遭受严重的晶格破坏和放射性成因铅丢失，表面年龄偏新，不具年代学意义     

东海陆架新生代砂岩锆石U-P年龄及其地球动力学意义

东海陆架西部凹陷带古新统砂岩锆石的U-P年龄表明,陆架西部古新世物源以中生代母岩为主,其次为元古代变质岩及少量古生代母岩。东海陆架东部凹陷带渐新统砂岩锆石的U-P年龄表明陆架东部渐新世物源以元古代变质岩为主,其次为中生代母岩及少量太古代变质岩与古生代母岩。陆架西部古新统砂岩锆石的U-P年龄与闽浙隆起带露头及钻孔揭示的基岩一致,而陆架东部渐新统砂岩锆石的U-P年龄比西部老。根据上述砂岩锆石U-P年龄,可以推测古近纪东海陆架盆地发育过程中,东海陆架东部地势较高。单颗粒锆石REE配分模式表明元古代锆石轻稀土(LREE)明显比其他样品高且含量相近,Ce正异常不明显;中生代锆石Ce正异常明显,但同时Eu负异常也很明显,与中生代基岩锆石相似;古生代锆石稀土元素含量偏低,La含量明显超过其他轻稀土元素。根据上述特征可以清晰指示砂岩的母岩类型与年代,推断古新世东海大陆架的基底性质与构造背景。     

环渤海湾盆地主要河流碎屑锆石U-Pb年龄特征及其物源示踪意义

在环渤海湾盆地的汇入河流碎屑沉积中寻找理想的物源示踪指标,对理解和认识渤海湾盆地以及中国东部陆架海的物质扩散均具有重要意义。利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪（LA-ICP-MS）对渤海湾盆地周缘主要河流的碎屑锆石进行微区原位U-Pb年龄分析,对比前人已经报道的研究结果,发现辽河和滦河同时接受中亚造山带和燕山山脉的物质供给,永定河、滹沱河和漳河的物质分别来自燕山和太行山。黄河汇集了上游的祁连山、秦岭和黄土高原以及华北克拉通南部的物质信号。渤海湾盆地南部的鲁中山区和胶东半岛的碎屑锆石峰值年龄组成与燕山、太行山、黄河流域存在显著差异。因而,利用碎屑锆石U-Pb年龄特征能很好地区分近源的滦河、永定河、滹沱河、漳河、大清河、胶莱河和远源黄河的物质信号。     

长江流域岩体锆石U-Pb年龄与Hf同位素特征及沉积物源示踪意义

物源精细示踪是当前单矿物颗粒微区分析技术运用的重要领域。长江流域因面积巨大、源岩构成与分布非常复杂,充分掌握流域内岩体锆石U-Pb年龄等微区分析信息成为精细物源示踪的关键。在系统搜集与分析近十年来发表的长江流域内岩体锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成的数据资料,结合区域地质各类岩体岩性、年龄和面积调查的新成果,认为只有少量锆石可直接根据特定年龄峰值进行物源判别,如3 000 Ma的3组锆石分别源自长江上游的昌都地块与金沙江缝合带、扬子地块北缘的峨眉山玄武岩省和三峡地区的崆岭群;联用锆石U-Pb年龄与εHf (t)值可进一步提高物源判别精度;但需注意再旋回的沉积锆石对沉积物源判别的影响。     

黄河流域现代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源探讨

在系统搜集与分析前人发表的现代黄河碎屑锆石U-Pb年龄及黄河流域内岩体锆石U-Pb年龄的基础上,对黄河上游到入海口6个站位及黄河支流2个站位现代沉积物样品碎屑锆石U-Pb年龄进行对比,结果发现200~350、350~500、700~1 000、1 000~1 800、1 800~2 000和2 000~2 600 Ma这6个年龄组是黄河流域沉积物U-Pb年龄的主要组成,其中又以200~350、350~500、1 800~2 000和2 000~2 600 Ma占主体,与黄河流域各可能物源区的U-Pb年龄对比,认为黄河上游物质主要来自松潘-甘孜造山带和很多近缘河水侵蚀的黄土,其可能源区包括华北板块、扬子板块、秦岭造山带、东昆仑造山带、柴达木板块北缘及祁连造山带,由于松潘-甘孜造山带和黄土高原黄土来源的复杂性其源区判别还需要借助其他指标加以确定,黄河中下游则有大量华北板块和大别-苏鲁造山带物质的加入。鉴于当前综合运用多种物源分析方法,对长江三角洲盆地若干钻孔地层研究取得的进展及黄河三角洲钻孔研究现状,提出对黄河三角洲钻孔沉积物开展精细物源示踪对黄河时空演化研究的重要性。     

黄河流域现代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源探讨北大核心CSCD

在系统搜集与分析前人发表的现代黄河碎屑锆石U-Pb年龄及黄河流域内岩体锆石U-Pb年龄的基础上,对黄河上游到入海口6个站位及黄河支流2个站位现代沉积物样品碎屑锆石U-Pb年龄进行对比,结果发现200～350、350～500、700～1 000、1 000～1 800、1 800～2 000和2 000～2 600Ma这6个年龄组是黄河流域沉积物U-Pb年龄的主要组成,其中又以200～350、350～500、1 800～2 000和2 000～2 600 Ma占主体,与黄河流域各可能物源区的U-Pb年龄对比,认为黄河上游物质主要来自松潘-甘孜造山带和很多近缘河水侵蚀的黄土,其可能源区包括华北板块、扬子板块、秦岭造山带、东昆仑造山带、柴达木板块北缘及祁连造山带,由于松潘-甘孜造山带和黄土高原黄土来源的复杂性其源区判别还需要借助其他指标加以确定,黄河中下游则有大量华北板块和大别-苏鲁造山带物质的加入。鉴于当前综合运用多种物源分析方法,对长江三角洲盆地若干钻孔地层研究取得的进展及黄河三角洲钻孔研究现状,提出对黄河三角洲钻孔沉积物开展精细物源示踪对黄河时空演化研究的重要性。     

基于碎屑锆石U-Pb年龄对黄土高原黄土的空间物源差异分析

黄土高原地处我国中部,面积广阔。虽然前人使用多种研究方法对黄土高原的黄土物源进行了研究,但目前仍然缺乏对黄土高原黄土空间物源差异的系统研究和分析,分析黄土高原黄土的空间物源差异也对阐释粉尘的运输机制有重要意义。通过对黄土高原及周边不同区域的17个黄土样品进行了碎屑锆石U-Pb年龄测试,其年龄组成主要有7个年龄区间：0~100 Ma,100~350 Ma,350~600 Ma,600~1 100 Ma,1 100~1 500 Ma,1 500~2 300 Ma和2 300~2 800 Ma。通过对17个样品点锆石U-Pb年龄谱的对比发现,黄土高原黄土因多种因素呈现了一定的相似性,促使黄土高原不同空间位置的黄土中碎屑锆石的U-Pb年龄谱总体上呈现相似性的原因主要为多次沉积和充分混合。但仍然在局部存在差异,主要表现为：黄土高原北部黄土与南部黄土相比,北部黄土缺少年龄小于100 Ma的锆石,这组年龄的锆石可能来自鄂尔多斯盆地南缘。而最西部的西宁黄土和最东部的邙山黄土相比缺少年龄为1 500~2 300 Ma、峰值为2 000 Ma左右的锆石,而邙山黄土被证明主要来自黄河河漫滩,这可以证明黄河在黄土高原形成中起了重要的作用。黄土高原是多源区、多成因的,而不同区域的黄土物源组成与其最近源区的相关性最大,因此,在进行黄土高原物源分析时应充分考虑区域沉积环境。     

南海北缘琼南缝合带的锆石U-Pb年龄制约

为了获得南海北缘琼南缝合带南北两侧地块的碰撞时间,对九所陵水东段采集的中高级变质石榴石石英片岩和花岗质片麻岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。实验结果发现:原岩为沉积岩的石榴石石英片岩形成于晚泥盆纪;3个锆石变质壳谐和/近谐和年龄表明碰撞事件发生在(233±4) Ma左右;花岗质片麻岩原岩为同构造侵位的花岗岩,其8个锆石增生年龄显示的是深熔作用的时间,为(206±3) Ma。这些研究成果对重建南海北缘琼南缝合带在研究区内的演变历史具有重要意义。     

台湾南部恒春半岛中新世增生楔碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

恒春半岛中新世增生楔沉积岩相、遗迹化石均表明其牡丹层主体部分和乐水层均为深海沉积环境,沉积相为中扇至下扇亚相。里龙山层属于大陆棚至大陆斜坡的浅海环境,沉积相为补给水道和上扇亚相。锆石U-Pb定年物源分析结果显示,里龙山层与牡丹层源自福建武夷山的闽江水系,而乐水层砂岩与九龙江河口砂质沉积物的锆石年谱相似,说明乐水层可能源自九龙江水系。结合野外沉积地层观察等,认为恒春半岛晚中新统是南海北坡深水扇的一部分,因晚中新世南极冰盖迅速扩张(12~5 Ma),导致全球海水面大降,海岸线往坡折带外移约200 m,有利于深水扇的发育,然后随着南海海洋地壳向东俯冲卷入恒春半岛-恒春海脊增生楔内。     

西沙群岛基底火山碎屑岩中单斜辉石的矿物化学特征及其地质意义

本文利用电子探针对南海西沙群岛琛航岛珊瑚礁底部火山碎屑岩中的单斜辉石矿物的化学特征进行了研究。结果表明,该单斜辉石属于富钙透辉石,部分有正环带结构,从核部到边部Ca、Fe、Ti的含量逐渐增加,是岩浆正常结晶顺序的反映,说明该区域的岩浆演化是向着富Ca、Fe、Ti方向发展的。主量元素数据显示,单斜辉石具有低Si高Al的特征(SiO₂=41.40%～48.44%,Al₂O₃=5.54%～10.20%),且AlⅣ含量较高,说明母岩浆为不饱和碱性岩浆系列;此外,单斜辉石Ca含量偏高,Ca/(Ca+Mg+Fe)值在46.1%～51.4%之间,推测是母岩浆的高Ca含量导致了大量高钙辉石的产出。结合西沙海域的地震和构造资料,推测琛航岛珊瑚礁的基底是玄武质火山碎屑岩组成的平顶状海山,系岩浆穿过断裂发育的岩石圈层在西沙群岛的海底喷发,随后火山碎屑物质经过堆积、固结作用而形成;该火山碎屑岩的原岩为板内碱性玄武岩。     

南海西南海盆南缘中生代花岗闪长岩的发现及其构造意义

利用在南海西南海盆南缘首次发现的花岗闪长岩样品,通过等离子质谱仪、岩相显微镜和电子探针等设备对其地球化学组成进行了分析;并对其组分中黑云母矿物进行了40Ar/39Ar年代学研究。40Ar/39Ar等时线年龄显示岩石的结晶年龄为(109.5±1.5)Ma,是早白垩世岩浆入侵的产物。地球化学测试表明:样品以富SiO2、K2O,高Al2O3、贫TiO2为特征。地球化学-构造判别图解显示,样品属于火山弧花岗岩,为造山类花岗岩。样品可能是海盆早期张裂阶段裂谷系组成的重要岩石类型,而裂谷拉张的过程可能与现代红海的演化相似,经历了裂谷沉陷过程,当裂谷宽度、深度达到一定规模时,洋壳随之而产生。该样品的发现,揭示其产出位置可能是南海西南海盆的南部边界,而且是洋盆扩张初期断裂系统的组成部分,为探讨南海的张裂、形成与演化历史提供了新的线索。