鄂尔多斯盆地南部二叠系砂岩碎屑锆石年代学特征及地质意义

陆源碎屑岩物质来源及变化与沉积盆地及构造演化密切相关。通过对鄂尔多斯盆地南部铜川地区晚古生代二叠系山西组、石盒子组及石千峰组砂岩样品岩石薄片鉴定、定量矿物学分析以及碎屑锆石U-Pb年代学分析,结合古流向特征,对物源进行了追溯,并讨论了盆地南部二叠系的构造—沉积过程。研究结果表明,早二叠世山西组碎屑锆石年龄具364 Ma、450 Ma、946Ma和2 446 Ma四个主要峰值;中二叠世下石盒子组碎屑锆石年龄具294 Ma、1 963.4 Ma和2 499 Ma三个主要峰值;晚二叠世石千峰组碎屑锆石年龄主要峰值出现在1 876.5 Ma,缺乏北秦岭造山带的新元古代和早古生代碎屑锆石记录。分析认为山西组主要物源区为北秦岭造山带,次要物源区为华北南缘构造带;石盒子组物源由北秦岭造山带、华北板块南缘构造带和内蒙古隆起西段共同提供;石千峰组物源区为华北南缘构造带。早二叠世山西期,华北南缘隆起幅度较低,不影响北秦岭造山带供源。石盒子期,勉略洋由被动拉张转换为主动挤压,秦岭造山带处于持续隆升状态,并造成了华北南缘构造带的不断抬升。石千峰期华北南缘强烈隆升,在为铜川地区提供物源的同时也阻挡了北秦岭造山带...     

太原西山上古生界含煤地层最大沉积年龄的碎屑锆石U Pb定年约束及地层意义

太原西山是华北地区上古生界含煤地层标准层型剖面所在地,自1882年以来,已广泛进行了古生物学、地层学、沉积学等方面的工作,取得了大量的研究成果。但是,由于缺乏绝对年代学数据,年代地层界线多次变更,从而影响了地层划分与对比。为了确定太原西山晚古生代含煤地层的沉积时间,应用LA-MC-ICPMS对该剖面太原组、山西组及下石盒子组作为标志层的8个砂岩样品进行了碎屑锆石U-Pb定年,确定了它们的最大沉积年龄,为地层形成时限的确定提供了依据。太原组底部晋祠砂岩及上部的七里沟砂岩的YC1σ(2+)年龄分别为296±4Ma和277±2 Ma,且在七里沟砂岩-A中,62颗锆石构成了271~301Ma年龄谱,其单颗粒最年轻年龄(YSG)271±7Ma代表了其最大沉积年龄。山西组底部北岔沟砂岩及其上覆下石盒子组底部的骆驼脖子砂岩所获得的U-Pb年龄均大于七里沟砂岩,不能用来限定山西组的最大沉积年龄。与太原组牙形石生物地层的比较表明,太原组沉积于早二叠世是确定无疑的,但是,碎屑锆石U-Pb定年结果表明太原组包含Asselian、Sakmarian、Artinskian和Kungurian 4个时期的沉积,甚至进入了中二叠世,而非牙形石确定的只为Asselian期沉积,石炭-二叠系界线可能位于晋祠砂岩底界或其以下。结合前人对太原西山地区及华北晚古生代盆地的沉积学、岩石学、事件地层学等的结果,认为不能排除在晚石炭世-早二叠世存在盆内岩浆与火山活动的可能性。     

华北陆块南部平顶山砂岩的最大沉积年龄和物源区:来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

平顶山砂岩是华北陆块晚古生代地层上部的一个显著的标志层,以其广泛的分布、特殊的岩性,以及对晚古生代地层的分划性而著称,暗示了平顶山砂岩可能是一次地质事件的记录,但有关平顶山砂岩的沉积时代和沉积环境一直是争论的焦点。本项研究选取华北陆块南部平顶山砂岩的创名地点———平顶山地区,及其北部巩义地区和宜阳地区的平顶山砂岩样品,进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,并辅以Hf同位素测定,分析平顶山砂岩的最大沉积年龄和沉积物源区,在此基础上,进一步分析平顶山砂岩的沉积时代和沉积环境。研究表明,华北陆块南部平顶山、巩义和宜阳地区平顶山砂岩4个样品的碎屑锆石主要为古生代岩浆锆石和前寒武纪变质锆石。其中,古生代锆石占13%,具有～259Ma、～318Ma和～435Ma的峰值年龄;前寒武纪锆石占87%,具有显著的～1871Ma和～2459Ma峰值年龄,还有两个仅由3颗锆石组成的不明显的峰值～812Ma和～976Ma。采用最年轻单颗粒年龄(YSG)限定地层最大沉积年龄的方法,确定出三个地区4个样品YSG年龄分别为249±8Ma、260±7Ma、252±7Ma和248±7Ma,与二叠系-三叠系沉积界线年龄251.0±0.4Ma相接近,推测平顶山砂岩的底界可能是二叠纪与三叠纪的接触界线,即华北陆块南部平顶山砂岩的地质时代应归属于早三叠世。根据平顶山砂岩的沉积和构造背景分析,以及与潜在物源区年龄图谱和值的对比,平顶山砂岩的主要物源区为华北陆块北部内蒙古隆起上的晚古生代侵入岩体和华北陆块的变质基底,次要物源区为北秦岭造山带加里东期的中-酸性花岗质侵入岩和～1000Ma花岗岩或被侵入的该地区的主要变质地层(秦岭群、二郎坪群和宽坪群)。根据平顶山砂岩最大沉积年龄和沉积物源区分析,结合平顶山砂岩下伏地层(山西组、下石盒子组和上石盒子组)沉积物几乎全部来源于华北陆块北部的内蒙古隆起,平顶山砂岩上覆的石千峰组(除平顶山砂岩之外)的物源主要来源于北秦岭造山带的认识,推测平顶山砂岩可能是二叠纪与三叠纪之交沉积和构造环境变化在华北陆块南部的物质表现。     

大兴安岭南部二叠系—三叠系界线及沉积环境演化

北方陆相二叠系—三叠系界线研究是界线地层研究的重要问题之一,对采自内蒙古巴林右旗幸福之路组二段建组剖面的安山质岩屑晶屑凝灰岩开展锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,结果为(255.5±1.1)Ma,火山岩上部多个层位粉砂质泥岩中发现孢粉化石,计17属20种,时代为晚二叠世—早三叠世,推断幸福之路组的时代为晚二叠世—早三叠世,大兴安岭地区二叠系—三叠系界线在幸福之路组内部,二者为整合接触。幸福之路组以红层做为划分标志,岩性为正常沉积碎屑岩夹火山岩,见大量泥灰岩夹层、钙质结核及干裂现象,反映了炎热、干燥及强氧化条件的气候环境,大兴安岭地区晚二叠世晚期(幸福之路组二段下部)就已出现反映干旱气候的红层沉积,与相邻的华北及新疆准噶尔盆地相似。     

华北二叠系划分与对比的讨论

华北二叠系研究已有近百年历史,其中,研究最早、研究程度最高、最典型的是太原西山剖面。二叠系共建立了山西组、下石盒子组、上石盒子组、石千峰组4个组。60年代初,与4个组相对应,李星学等建立了4个植物化石组合带:山西组的Emplectopteris triangularis—Emplectopteridum alatum组合,下石盒子组的Emplectopteris triangularis—Cathaysiopteriswhitei组合,上石盒子组的Gigantopteris nicotianaefolia—Lobatannularia heianensis组合,石千峰组的Ullmannia aff.bronnii—Rhipidopsis lobata组合。其地质时代依次为早二叠世早期,早二叠世晚期,晚二叠世早期,晚二叠世晚期。30年来,这一认识在指导煤田勘探的地层工作上起了极重要的作用。然而,随着生产与科研的深入,也出现了某些新问题,值得提出来讨论。     

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。     

大兴安岭南段陆相二叠系-三叠系界线地层序列及其意义:来自锆石U-Pb年代学和生物地层学的证据

陆相二叠纪-三叠纪地层划分与对比研究对认识该时期全球性重大生物和环境事件具有重要意义.以大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗坤都地区新发现的下三叠统老龙头组为研究对象, 重点对二叠系-三叠系接触关系开展详细调查研究, 系统采集了界线上下的古生物化石, 对老龙头组火山岩进行了锆石U-Pb同位素测试分析, 并确定了老龙头组与下伏林西组呈平行不整合接触关系, 两者之间存在短暂沉积间断.生物地层显示林西组时代为晚二叠世晚期, 老龙头组古生物匮乏, 可能与二叠系-三叠系之交的生物灭绝事件有关.而老龙头组中3个同位素年龄值分别为251.5±2.2 Ma、249.7±2.5 Ma和249.5±1.8 Ma, 时代指示为早三叠世, 然而二叠系-三叠系界线的准确位置还需进一步研究.大兴安岭南段普遍存在可能与古亚洲洋闭合有关的早三叠世岩浆事件, 古亚洲洋沿着西拉木伦河缝合带发生碰撞闭合, 其闭合时限至少持续至早三叠世, 老龙头组是两大板块拼贴碰撞作用的产物.      

大兴安岭中段乐平统-中三叠统沉积物源分析:来自重矿物组合及碎屑锆石年代学证据

黑龙江西部龙江地区位于中亚造山带东段,黑河-贺根山缝合带与西拉木伦缝合带之间,地层记录了两大古板块之间古亚洲洋闭合过程的信息。本文对龙江地区乐平统林西组和下-中三叠统老龙头组的砂岩样品进行碎屑重矿物和碎屑锆石U-Pb同位素年代学研究。碎屑重矿物组合以锆石+磷灰石+金红石+角闪石+绿帘石+重晶石的组合为特征,表明物源主要来自于中酸性岩浆岩,并有少量变质岩及沉积岩组分。林西组样品最年轻的锆石年龄为278±3Ma,老龙头组样品最年轻的锆石年龄为247±3Ma、243±4Ma及237±3Ma,结合前人的研究,限定了林西组沉积于乐平世,老龙头组沉积于早三叠世-中三叠世。碎屑锆石年龄谱明显分为五组:237～258Ma、270～329Ma、357～558Ma、680～1633Ma及1893～1966Ma。其中237～258Ma的碎屑锆石主要来自与古亚洲洋洋壳消亡前的俯冲增生过程相关的火山活动,270～329Ma的碎屑锆石主要来自大石寨组火山岩及其同期侵入岩,357～558Ma的碎屑锆石来自早古生代-晚古生代早期岩浆弧,680～1633Ma的碎屑锆石可能来自兴安及额尔古纳地块的变质基底,而较古老的～1800Ma的锆石年龄暗示了华北克拉通基底的物源信息。通过研究发现林西组及老龙头组样品前30%年轻的碎屑锆石年龄与地层沉积年龄之差都小于100Ma,结合对砂岩碎屑组成、重矿物组合及盆地与火山弧位置关系的研究,认为研究区乐平世-中三叠世沉积盆地具有汇聚背景,为弧前盆地。     

黔西北普宜地区下三叠统嘉陵江组沉凝灰岩锆石LA- ICP- MS U- Pb年龄、微量元素特征

早三叠世时期频繁的火山事件是导致全球性气候和海洋环境异常的主要原因,前人对早三叠世重要界线时期的火山事件地层开展了大量研究,但对典型界线时期以外的其他火山事件地层却鲜有报道。本文以上扬子西南普宜地区嘉陵江组两件沉凝灰岩为研究对象开展了岩石学、岩相学、锆石年代学及微量元素组合特征等方面的研究。沉凝灰岩样品具有典型岩浆锆石的内部结构和微量元素组合特征,两组沉凝灰岩锆石谐和年龄分别为250. 6±0. 6 Ma和249. 1±0. 8 Ma,代表了母岩岩浆中新生锆石的结晶年龄。沉凝灰岩母岩主要以酸性花岗岩类为主,次为中性正长岩类和少量基性岩类。嘉陵江组沉凝灰岩与二叠系—三叠系界线(PTB)凝灰岩及Olenekian—Anisian界线(OAB)绿豆岩具有同源性,形成于活动大陆边缘的碰撞造山环境,源区很可能位于中越边境地区长山构造岩浆带—十万大山火山带,且在陆壳碰撞过程中源区地壳处于持续的增厚阶段,下地壳增厚部位的部分熔融形成补给岩浆上涌并使早期结晶矿物发生了部分熔蚀。本文嘉陵江组沉凝灰岩样品250. 6±0. 6 Ma年龄对应着Smithian—Spathian界线时期的全球性降温及短期生物复苏事件;249. 1±0. 8 Ma年龄的样品对应Spathian亚阶中期极端高温气候和生物再次灭绝事件,再次证明了早三叠世时期频繁的火山活动是导致气候改变和生物周而复始新生和灭绝的重要因素。其原因可能是阳伞效应和温室效应等因素综合反馈的结果,但具体证据仍需要将来更多学科综合研究成果的约束。     

六盘山地区中生代煤系地层时代归属重新厘定

为正确划分六盘山地区具"上三叠统或下-中侏罗统"之争的中生代煤系地层,通过野外沉积现象观察、镜下矿物学研究并结合砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年,重新厘定了该套煤系地层的时代。六盘山地区争议地层普遍发育铁质结核,砂岩差异风化严重,这与邻区下-中侏罗统延安组地层相似,而与邻区上三叠统延长组差异较大;争议地层砂岩样品中含13颗中生代年轻碎屑锆石((188±3)~(254±8)Ma)(占总数17%),其中3颗碎屑锆石U-Pb年龄小于200 Ma,最年轻的碎屑锆石年龄限制了争议地层最大沉积年龄小于(188±3)Ma。争议地层中发育的晚三叠世孢粉组合,是三叠系孢粉化石再旋回的结果,鄂尔多斯盆地西南缘强烈的印支运动导致三叠系很快抬升至地表遭受剥蚀,为近区早—中侏罗世地层提供物源,古生物化石亦随之混入近区沉积地层中。根据上述证据和讨论,将六盘山地区中生代煤系地层时代重新归为早—中侏罗世,这一结论具有重要科学研究和油气勘探价值。     

大兴安岭南部扎赉特旗团发村晚古生代沉积岩源区和时代限定

大兴安岭南部扎赉特旗地区分布着一套晚古生代地层,由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,由于缺乏古生物化石和年代学证据,前人依据地层对比将其定为晚二叠世林西组。本次工作在详细地野外地质调查基础上,运用锆石LA-ICP-MS U-Pb测年技术,对三个砂岩样品(样品号:18TF-01、18YSL-04和18XBL-01)中的碎屑锆石进行了测定,共获得219颗碎屑锆石U-Pb年龄值,其主要分布在243~269Ma,273~298Ma,305~339Ma,350~377 Ma,445~507 Ma和754~1053 Ma六个年龄区间。其中获得最年轻的一组锆石的谐和年龄为245 Ma,并结合区域上侵入该地层花岗岩的年龄,限定其沉积时代可能为中三叠世。根据碎屑锆石的年龄值特征反映出该地层具有多物源供给的特点,其中年龄为243~269Ma的碎屑物质源区主要来自于古亚洲洋闭合及碰撞造山相关的岛弧花岗岩类;年龄为273~298 Ma主要来自于大石寨组火山岩;年龄为305~339 Ma可能主要来自于格根敖包组火山岩;350~377 Ma的碎屑锆石可能源于北部大民山组火山岩;年龄为754~1053 Ma的碎屑锆石与漠河杂岩、兴华渡口群及佳木斯微陆块中元古代的岩浆事件有关;较古老~1800 Ma的碎屑锆石可能来自于古亚洲洋中微陆块或结晶基底。砂岩中锆石的形成年龄与地层沉积年龄较为相近,显示出汇聚背景下的特征。因此,综合砂岩物质组成、锆石年龄特征及弧-盆之间时空关系,显示中三叠世该地区可能形成于汇聚背景下的弧前盆地。     

Sedimentary response to the paleogeographic and tectonic evolution of the southern North China Craton during the late Paleozoic and Mesozoic

With the aim of constraining the influence of the surrounding plates on the Late Paleozoic–Mesozoic paleogeographic and tectonic evolution of the southern North China Craton (NCC), we undertook new U–Pb and Hf isotope data for detrital zircons obtained from ten samples of upper Paleozoic to Mesozoic sediments in the Luoyang Basin and Dengfeng area. Samples of upper Paleozoic to Mesozoic strata were obtained from the Taiyuan, Xiashihezi, Shangshihezi, Shiqianfeng, Ermaying, Shangyoufangzhuang, Upper Jurassic unnamed, and Lower Cretaceous unnamed formations (from oldest to youngest). On the basis of the youngest zircon ages, combined with the age-diagnostic fossils, and volcanic interlayer, we propose that the Taiyuan Formation (youngest zircon age of 439 Ma) formed during the Late Carboniferous and Early Permian, the Xiashihezi Formation (276 Ma) during the Early Permian, the Shangshihezi (376 Ma) and Shiqianfeng (279 Ma) formations during the Middle–Late Permian, the Ermaying Group (232 Ma) and Shangyoufangzhuang Formation (230 and 210 Ma) during the Late Triassic, the Jurassic unnamed formation (154 Ma) during the Late Jurassic, and the Cretaceous unnamed formation (158 Ma) during the Early Cretaceous. These results, together with previously published data, indicate that: (1) Upper Carboniferous–Lower Permian sandstones were sourced from the Northern Qinling Orogen (NQO); (2) Lower Permian sandstones were formed mainly from material derived from the Yinshan–Yanshan Orogenic Belt (YYOB) on the northern margin of the NCC with only minor material from the NQO; (3) Middle–Upper Permian sandstones were derived primarily from the NQO, with only a small contribution from the YYOB; (4) Upper Triassic sandstones were sourced mainly from the YYOB and contain only minor amounts of material from the NQO; (5) Upper Jurassic sandstones were derived from material sourced from the NQO; and (6) Lower Cretaceous conglomerate was formed mainly from recycled earlier detritus.The provenance shift in the Upper Carboniferous–Mesozoic sediments within the study area indicates that the YYOB was strongly uplifted twice, first in relation to subduction of the Paleo-Asian Ocean Plate beneath the northern margin of the NCC during the Early Permian, and subsequently in relation to collision between the southern Mongolian Plate and the northern margin of the NCC during the Late Triassic. The three episodes of tectonic uplift of the NQO were probably related to collision between the North and South Qinling terranes, northward subduction of the Mianlue Ocean Plate, and collision between the Yangtze Craton and the southern margin of the NCC during the Late Carboniferous–Early Permian, Middle–Late Permian, and Late Jurassic, respectively. The southern margin of the central NCC was rapidly uplifted and eroded during the Early Cretaceous.     

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。     

Origin of dispersed Permian–Triassic fore-arc basin terranes in New Zealand: Insights from zircon petrochronology

Permian–Triassic fore-arc basin terranes are exposed in New Zealand, but their original positions and tectonic configurations along the eastern Gondwanan margin are not fully understood. To better constrain late Paleozoic and Mesozoic reconstructions, we investigated the provenance of Permian–Triassic marine sandstone units from the Dun Mountain-Maitai Terrane (Maitai Group) and the Kaka Point Structural Belt (Willsher Group). The recognition of abundant volcanic lithic fragments in the sandstone samples, combined with the pattern of detrital zircon ages (unimodal to bimodal 280–240 Ma age distribution), demonstrate that the upper Permian to Middle Triassic volcaniclastic successions were derived from a proximal arc source. The detrital zircon age spectra match magmatic pulses in the adjacent Tuhua Intrusives (Median Batholith), a conclusion similar to that recently proposed for the Brook Street Terrane (Grampian Formation) and Murihiku Terrane (Murihiku Supergroup). Trace-element data from the dated zircon grains provide further evidence for a Median Batholith source and cross-terrane provenance links. The data indicate that 275–230 Ma zircon grains from the Maitai Group, Willsher Group, and Murihiku Supergroup were derived from a common magmatic source, and that the late Permian Longwood Suite (261–252 Ma) in the Median Batholith was a source region for these terranes. Based on the cross-terrane provenance links, we suggest that the Brook Street and Murihiku terranes were deposited in the proximal part of a fore-arc basin, whereas the Dun Mountain-Maitai Terrane represents the distal part of the same basin. Sedimentation in the Maitai Group ceased during the Middle Triassic (∼238 Ma), likely in response to a period of orogenesis at 235–230 Ma (Gondwanide Orogeny) that is widely recognized throughout the southwest Pacific.     

延边开山屯地区二叠纪地质体的构造属性：侵入岩及碎屑锆石证据

本文对延边开山屯地区二叠纪侵入岩和地层中的(碎屑)锆石进行了LA-ICP-MS和SIMS U-Pb年代学及Hf同位素的研究,同时对侵入岩进行了全岩地球化学特征的研究,以便制约开山屯地区的构造属性以及延边地区晚古生代-早中生代演化历史。延边开山屯地区大蒜沟组复成分砾岩和岩屑杂砂岩中锆石最年轻峰值年龄为298Ma和293Ma,此外还存在330Ma、366Ma、438Ma、454Ma、479Ma峰值年龄。这些古生代碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值介于-1.14～+15.17之间;开山屯组长石杂砂岩和长石砂岩中的锆石最年轻年龄峰值分别为259Ma和253Ma,此外还存在279Ma、456Ma、476Ma、500Ma、529Ma以及新元古代-古元古代(891～1765Ma)的峰值年龄。其中古生代碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值介于-5.22～+10.15之间。开山屯地区中二叠世闪长岩和晚二叠世辉长闪长岩的形成时代分别为261Ma和256Ma,属于低钾拉斑-中钾钙碱性系列,相对富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,主要来源于受俯冲流体/熔体交代的亏损地幔楔的部分熔融。综合研究认为,开山屯地区与兴凯地块具有亲缘性;大蒜沟组的沉积时限为早-中二叠世,形成于兴凯地块西部活动大陆边缘的弧前盆地或增生楔环境;开山屯组形成于早-中三叠世,具有双向物源的特点(华北板块和兴凯地块)。早-中二叠世延边地区处于活动大陆边缘的构造背景。延边地区的古亚洲洋于早-中三叠世最终闭合。     

Detrital zircon U–Pb geochronology of Permian strata in the Galilee Basin,Queensland, Australia

The late Carboniferous to Triassic tectonic history of eastern Australia includes important periods of regional-scale crustal extension and contraction. Evidence for these periods of tectonism is recorded by the extensive Pennsylvanian (late Carboniferous) to Triassic basin system of eastern Australia. In this study, we investigate the use of U–Pb dating of detrital zircons in reconstructing the tectonic development of one of these basins, the eastern Galilee Basin of Queensland. U–Pb detrital zircon ages were obtained from samples of stratigraphically well-constrained Cisuralian and Lopingian (early and late Permian, respectively) sandstone in the Galilee Basin. Detrital zircons in these sandstones are dominated by a population with ages in the range of 300–250 Ma, and ages from the youngest detrital zircons closely approximate depositional ages. We attribute these two fundamental findings to (1) appreciable derivation of detrital zircons in the Galilee Basin from the New England Orogen of easternmost Australia and (2) syndepositional magmatism. Furthermore, Cisuralian sandstone of the Galilee Basin contains significantly more >300 Ma detrital zircons than Lopingian sandstone. The transition in detrital zircon population, which is bracketed between 296 and 252 Ma based on previous high-precision U–Pb zircon ages from Permian ash beds in the Galilee Basin, corresponds with the Hunter–Bowen Orogeny and reflects a change in the Galilee Basin from an earlier extensional setting to a later foreland basin environment. During the Lopingian foreland basin phase, the individual depocentres of the Galilee and Bowen basins were linked to form a single and enormous foreland basin that covered >300 000 km² in central and eastern Queensland.     

松潘-甘孜褶皱带南部上三叠统物源及构造抬升:碎屑锆石年代学和Hf同位素证据

碎屑锆石年代学不但能够限定地层沉积开始的最大时限,还能为示踪沉积物源区提供关键信息。中国西南部的松潘-甘孜褶皱带广泛出露一套巨厚的三叠纪复理石沉积,其物源区和可能存在的同期抬升与剥蚀历史并未得到很好约束。本文获得的松潘-甘孜褶皱带南部雅江地区上三叠统四套地层（由老至新分别为侏倭组、新都桥组、两河口组和雅江组）5件砂岩样品的碎屑锆石U-Pb年龄和锆石Hf同位素数据表明,最年轻锆石年龄指示侏倭组从~229Ma后开始沉积,新都桥组则从~223Ma后开始沉积。碎屑锆石年龄频谱图显示四套地层都具有中奥陶世-早泥盆世（465~398Ma）和中二叠世-晚三叠世（271~225Ma）的年龄峰。除两河口组外的其他三套地层还具有较强的古元古代（1.90~1.86Ga）和新元古代（872~712Ma）的年龄峰。锆石Hf同位素显示松潘-甘孜褶皱带南部上三叠统小于300Ma的锆石颗粒主要来自峨眉山大火成岩省和义敦岩浆弧。本文物源区示踪结果表明,华南板块和义敦地体可能为松潘-甘孜褶皱带南部地层的主要物源区。晚三叠世由于周缘地体的强烈汇聚,松潘-甘孜褶皱带在小于~18Myr的时间内经历了快速的隆升和剥蚀作用,剥蚀产生的碎屑物质被搬运至四川盆地的西缘再沉积。     

祁连山西段玉石沟地区上二叠统砂岩碎屑锆石年代学及其地质意义

玉石沟地区位于青藏高原东北缘,大地构造属于北祁连造山带南缘,其石炭纪—三叠纪是上叠盆地发育时期,表现为浅海相、海陆交互相至陆相稳定型沉积建造。对玉石沟北部紫红色粗砂岩样品进行LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年,其年龄结果主要分布在4个区间:260～350 Ma(峰值314 Ma)、400～500 Ma(峰值445 Ma)、1 700～2 000 Ma、2 200～2 600 Ma,800～1 000 Ma锆石数仅有2颗,另有1颗锆石为2 056 Ma。锆石CL图像显示:260～350 Ma锆石中既有变质锆石也有岩浆锆石,可能响应南祁连地区石炭纪—早二叠世的热事件。400～500 Ma锆石以岩浆锆石为主,表明北祁连造山带和中祁连地块广泛发育的弧岩浆岩和同碰撞花岗岩提供了物源。1 700～2 000 Ma和2 200～2 600 Ma锆石主要为变质锆石,反映了祁连地块基底变质岩的年龄信息,推测来源于基底变质岩的剥露。800～1 000 Ma年龄区间的锆石数量稀少,可能反映新元古代侵入体在该组沉积时期尚未大规模剥露。砂岩中最年轻的锆石年龄为(289±2)Ma,限定了其沉积时代的下限为早二叠世,结合实测地层剖面上的岩石组合和层序变化,将之归属于上二叠统红泉组。碎屑锆石年龄结构表明玉石沟地区红泉组兼具北祁连造山带和中—南祁连地块的年龄信息,红泉组沉积物可能具有南、北两个物源区。     

内蒙古苏尼特左旗卓仑音诺尔地区中二叠统哲斯组沉积环境、形成时代及意义

内蒙古苏尼特左旗卓仑音诺尔地区哲斯组可以分为下部的粉砂岩、页岩段和上部的砾岩-砂岩段,分别代表扇中亚相的漫流沉积和扇根亚相的近源快速沉积,反映研究区二叠纪以陆相盆地干旱型冲积扇为特征的岩相古地理面貌。碎屑岩年代学研究揭示,哲斯组的物源为兴安-艾力格庙地块、早古生代的岛弧岩浆岩带及晚石炭世和早二叠世的岩浆岩体,表明盆地具有复杂源区。测年样品中最年轻一组锆石年龄的峰值为281Ma,侵入该组的石英闪长玢岩年龄为248±3Ma,限定陆相盆地的形成时代为中二叠世—三叠纪初。区域地质分析表明,中—晚二叠世兴蒙造山带中西部的不同地区均发育陆源碎屑沉积盆地,但层序特征各不相同,可能属于互不连通的小型盆地,代表二叠纪的盆岭构造,揭示兴蒙造山带在二叠纪整体处于陆内伸展的构造环境。