上扬子会泽地区晚三叠世须家河组砂岩物源特征:基于重矿物分析和碎屑锆石U-Pb测年

上扬子会泽地区晚三叠世须家河组主要由辫状河-浅湖的砂岩和泥岩组成,交错层理校正恢复的物源主要来自东南方向。碎屑重矿物钛铁矿、锐钛矿、铬尖晶石和磁铁矿组合表明物源主要来自岩浆岩,部分为基性岩,且重矿物中发现大量碎屑电气石和锆石。运用电子探针成分分析和碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年方法,分别对须家河组砂岩中电气石和碎屑锆石进行测试分析。电气石化学成分显示主要为镁电气石和黑电气石,来自变质板岩和变质砂岩以及贫锂花岗岩类、伟晶岩和细晶岩。砂岩碎屑锆石U-Pb年龄谱分析表明,须家河组的物源主要来自257~362 Ma、420~492 Ma、782~876 Ma和1 690~2 176 Ma岩石。物源方向、重矿物以及电气石和碎屑锆石综合分析表明,须家河组物源主要来自滇黔桂古陆。其中,257~362 Ma的物源岩石主要为峨眉山玄武岩同期侵入岩;420~492 Ma来自东南源岩为花岗岩和砂岩,782~876 Ma主要为研究区周缘同期的花岗岩和砂岩,1 690~2 176 Ma物源也是源岩为岩浆岩的砂岩。与飞仙关组物源对比,须家河组物源区明显不同,可能与区域构造运动有关。同时,碎屑锆石指示古元古代发育岩浆作用,且存在古老的新太古代结晶基底。这些资料为上扬子构造演化提供了沉积学证据。     

扬子西缘荥经地区三叠纪碎屑物源分析

扬子西缘早三叠世处于伸展环境,而晚三叠世为前陆盆地.扬子西缘三叠系保存较好,是研究三叠纪构造转换物源响应方面的理想场所.本文根据重矿物电子探针和碎屑锆石测年,分析三叠系的物质来源,进而探讨与构造环境的对应关系.电气石探针结果显示,下三叠统主要源自贫锂花岗岩类伴生伟晶岩和细晶岩、变质板岩、变质砂岩、钙质硅酸盐岩和电气石石...     

扬子西缘荥经地区三叠纪碎屑物源分析

扬子西缘早三叠世处于伸展环境,而晚三叠世为前陆盆地。扬子西缘三叠系保存较好,是研究三叠纪构造转换物源响应方面的理想场所。本文根据重矿物电子探针和碎屑锆石测年,分析三叠系的物质来源,进而探讨与构造环境的对应关系。电气石探针结果显示,下三叠统主要源自贫锂花岗岩类伴生伟晶岩和细晶岩、变质板岩、变质砂岩、钙质硅酸盐岩和电气石石英岩,上三叠统主要来自贫锂花岗岩类伴生伟晶岩和细晶岩、贫钙变质板岩、变质砂岩和电气石石英岩,且自下三叠统至上三叠统变板岩和变砂岩的物源区比重逐渐增加;尖晶石显示,下三叠统砂岩主要来自大火成岩省、洋岛玄武岩和岛弧玄武岩类,上三叠统主要来自岛弧玄武岩类。碎屑锆石U-Pb测年结果表明,早三叠世碎屑锆石峰值为251~265 Ma、460~535 Ma和544~987 Ma,晚三叠世碎屑锆石峰值为228~251 Ma、255~387 Ma、429~523 Ma、573~954 Ma、1720~2004 Ma和和2453~2494 Ma。综合分析表明,下三叠统沉积物主要来自峨眉山玄武岩、康滇古陆,少量来自南秦岭造山带,而上三叠统的物源区主要为峨眉山玄武岩、康滇古陆、秦岭造山带和华北板块。三叠系物源的差异,主要与晚三叠世秦岭造山带与扬子板块碰撞有关。     

上扬子西南缘早三叠世嘉陵江组物源分析和构造环境:沉积学、重矿物电子探针和U- Pb年龄的限定

上扬子西南缘地区广泛分布峨眉山玄武岩,受其影响在中带金阳和外带荥经地区嘉陵江组发育滨岸和潮坪环境沉积物。本文在交错层理恢复的物源方向基础上,根据重矿物组成、重矿物电子探针和碎屑锆石测年结果,综合分析不同区域嘉陵江组物源区,进而探讨嘉陵江组形成的构造环境。嘉陵江组砂岩碎屑重矿物锆石、磷灰石、铬尖晶石等指示物源主要来自于岩浆岩,且自中带至外带基性岩浆岩所占比重逐渐减少。电气石电子探针分析显示,二者物源主要来自于贫锂花岗岩和变质砂岩、板岩。铬尖晶石显示,金阳地区物源来自峨眉山玄武岩和洋岛岩浆岩类岩石,荥经物源主要来自洋岛岩浆岩类岩石,个别为峨眉山玄武岩。碎屑锆石表明,嘉陵江组物源主要来自于新元古代岩浆岩和晚二叠世峨眉山玄武岩,前者经历再搬运。综合物源分析表明,嘉陵江组物源主要来自康滇古陆,岩石类型主要为峨眉山玄武岩和砂岩等。沉积序列和物源分析表明,嘉陵江组反映了沉积物蚀顶过程。结合地震资料、大火成岩省的分析成果表明,嘉陵江组形成于火山型裂谷边缘。     

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。     

黔北普宜地区晚三叠世二桥组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄、重矿物分析及地质意义

普宜地区位于上扬子腹地——四川盆地东南缘,区内晚三叠世碎屑岩记录了上扬子前陆盆地演化信息,是研究盆地东缘盆山耦合的理想对象.二桥组主要由三角洲平原-三角洲前缘相砂岩组成,交错层理恢复的物源主要来自东侧,砂岩岩屑主要由岩浆岩岩屑和变质岩岩屑组成,碎屑重矿物主要由锆石、电气石、金红石、白钛石、黄铁矿、锐钛矿、石榴子石、铬铁...     

鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组碎屑锆石U-Pb定年及其物源意义

由于构造位置的特殊性和勘探开发工作的局限性,鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组6段的物源分析一直存在较大的分歧。本文选取鄂尔多斯盆地西南部里78井、庄33井、演40井以及汭水河地区上三叠统长6段砂岩为研究对象,运用LA-ICP-MS U-Pb方法对样品中的碎屑锆石进行了年代学研究。结果表明,4个样品都存在250~350 Ma、400~660 Ma、920~1200 Ma、1750~1950 Ma和2200~2600 Ma 5个基本相近的年龄区间,与之对应的峰值年龄主要集中在284~330 Ma、430~460 Ma、950~1000 Ma、1850~1915 Ma以及2250~2450Ma。通过与邻区碎屑锆石年龄分布特征对比并结合重矿物资料,对研究区长6段物源的方向、母岩时代及岩性进行了系统全面的分析,认为研究区物源具有多方向、多时期、多岩石类型的特点,主要来自于盆地西南缘、南缘分布的北秦岭西段、北祁连东段及西秦岭的加里东期岩浆岩、晋宁期岩体和位于盆地东北部的古元古代孔兹岩系,盆地西北缘阿拉善地块的华力西期岩浆岩、鄂尔多斯地块东南部的变质基底也提供了部分物源。这一研究结果将有助于进行原盆沉积环境的恢复和指导下一步油气勘探的部署。     

南海西部表层沉积物碎屑矿物分布特征及其物源

南海西部海域的物源研究程度相对较低,尤其对中段的物源有较大的争议。通常认为中部没有大河注入,其物源主要来自其南北的湄公河和红河。笔者通过对该区表层沉积物的系统取样及碎屑矿物分析鉴定认为,碎屑矿物主要分布于南部陆架区和中部陆坡区域。根据因子分析,南海西部碎屑矿物可以明显分为南部、中部、北部三区。南区陆架碎屑矿物主要由重矿物金红石、锐钛矿、白钛矿、锆石、透闪石、十字石及轻矿物石英、长石等组成,原岩应以岩浆岩类为主,包括部分变质岩;中区陆坡以十字石、透闪石、电气石、褐铁矿及黑云母、白云母为主,原岩可能主要为变质岩类;北区陆坡碎屑矿物少,组合特征不明显。各区不仅组合特征明显不同,且各区分界明显,表明其物质来源明显不同,南区物源主要来自红河和加里曼丹岛;中部海域的碎屑矿物组合与中南半岛大量出露的变质岩基本吻合,表明其物源主要来自中南半岛,而不是来自其南北的湄公河和红河。     

中扬子地区江汉盆地古新统沙市组物源——来自碎屑锆石U-Pb年代学及地球化学证据

文章利用LA_ICP_MS分析技术,对江汉盆地西南缘古新统沙市组碎屑岩进行了碎屑锆石的U_Pb年代学研究,获得该区沙市组时期碎屑物源的重要信息。97组协和年龄数据产生了12个年龄峰值,分别为2500 Ma、1870 Ma、995 Ma、850 Ma、708~775 Ma、603~640 Ma、505~553 Ma、408~458 Ma、356 Ma、300 Ma、235 Ma和172 Ma。锆石的年龄峰值主要集中于古元古代、新元古代和早古生代,这些年龄峰值与黄陵隆起和江南造山带中的锆石年龄相同。早中生代年龄峰值也较明显,该年龄通常和大别山的高压和超高压变质岩有关,江南造山带也发育印支期花岗岩。结合该时期岩相古地理特征,认为沙市组主要物源来自黄陵隆起以及扬子板块与大别造山带之间的碰撞带,而南部江南造山带的贡献是次要的。黄陵隆起花岗岩含钾量高,其风化可以给盆地带来丰富的成钾物源。     

中扬子地区南华纪早期碎屑锆石U Pb年龄及其对物源特征和古地理格局的约束

南华纪早期中扬子地区以鄂中古陆为主体,在其周缘发育以莲沱组为代表、以河流相为主的沉积。本文通过对湖北通山、长阳以及湖南杨家坪3个地区代表性剖面的莲沱组及相应层位碎屑锆石年龄谱的研究,结合研究区已发表的相关成果,对中扬子地区不同地理位置南华纪早期物源特征及其对古地理格局的约束进行探讨。根据研究区碎屑锆石年龄谱~810Ma、~860Ma、~2000Ma及~2500Ma的年龄峰值,认为其物源为典型的亲扬子型,主要物源区为鄂中古陆的隆起剥蚀区;3000Ma的崆岭杂岩物源只分布于宜昌莲沱、长阳以及随州大洪山地区,在该线南东方向应存在一个地势较低的区域。     

Provenance of the Late Permian Xuanwei Formation in the Upper Yangtze Block: Constraints from the Sedimentary Record and Tectonic Implications

Xuanwei Formation is composed of mudstone, siltstone, and sandstone, with local conglomerate. However, its provenance and tectonic setting have been scarcely studied. In this paper, we use sedimentology, electron probe microanalysis(EPMA), and detrital zircon dating to investigate its source area and depositional tectonic setting. The facies assemblages indicate that it formed in alluvial fan and fluvial river sedimentary environments. The strata thicknesses and facies distribution indicate that the sediment supply was from the west. The results of EPMA show that chromian spinels within the sediments are characterized by high Cr# and varying Mg#. Discrimination plots suggest that these spinels were sourced from large igneous province(LIP) magmatic rocks. The laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry(LA-ICP-MS) U–Pb chronology of detrital zircons suggests that the sediments were derived from intermediate–acid igneous rocks dating back to 251–260? Ma. We could, therefore, conclude that the provenance of the Xuanwei Formation is from Emeishan basalt and synchronous felsic igneous rocks, which is consistent with the composition of the detrital framework. The detrital zircon dates also suggest that felsic magmatism occurred during the Late Permian, not after the eruption of the Emeishan basalt. Based on the sedimentary successions and provenance analysis, the tectonic setting for Xuanwei Formation deposition was a volcanic rifted margin.     

龙江盆地西缘中侏罗统万宝组物源分析:来自碎屑锆石年代学和岩石地球化学的制约

龙江盆地是新厘定的松辽盆地外围中新生代盆地之一。有关该盆地中的沉积物特征及物源区大地构造背景是亟待解决的问题之一。通过对龙江盆地中侏罗统万宝组碎屑岩的砂岩碎屑组分、重矿物组合、岩石地球化学及锆石U-Pb年代学等进行研究,可以推测出物源的相关特征:(1)砂岩碎屑组分和重矿物组合反映了万宝组母岩以中酸性岩浆岩和中低级变质岩为主、含有少量中基性岩浆岩的特点;(2)地球化学特征显示,龙江盆地万宝组沉积物轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,配分曲线表现出平缓的右倾模式,微量元素呈规律性变化,富集高场强元素(HFSE)Cs、Th、U,亏损Nb、P和Ti,具有与上地壳相似的地球化学特征;(3)碎屑锆石显示4组年龄峰值,主要峰值为167 5Ma,次要峰值为236 4Ma、309 1Ma和363 2Ma,反映了万宝组沉积物具有多物源的特点,母岩主要来自于中侏罗世火山岩,其次来自于晚泥盆世三叠纪的岩浆活动产物。综合分析认为,龙江盆地万宝组的物源具有长英质和中性火山岩特征,大部分来自于上地壳,原岩形成于活动大陆边缘背景下的大陆岛弧环境,中侏罗世沉积演化可能受到与古太平洋板块俯冲作用和蒙古鄂霍茨克缝合带演化双重作用的影响。该研究成果可为龙江盆地沉积演化分析和古地理环境恢复提供重要依据。     

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组多物源体系:来自矿物学及碎屑锆石U-Pb年代学的证据

鄂尔多斯盆地北部上古生界砂岩碎屑组分、岩屑类型和重矿物组合具有明显的东西分带性,但是其物源来源及差异性尚不明确.利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法,对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组碎屑锆石年龄分布及变化特征进行了研究,明确了不同年龄组分碎屑锆石的来源,并分析了不同物源体系及差异性.结果表明:不同地区下石...     

上扬子西南待补地区飞仙关组年代学、岩石地球化学及其对Rodinia超大陆构造演化的指示

晚二叠世以来受印支造山运动及峨眉山玄武岩喷发事件的影响,上扬子西南缘地区沉积物源及沉积模式发生了重大改变,引发学术界热议。本文以上扬子西南待补地区下三叠统飞仙关组碎屑岩为例,从岩相学、岩石地球化学和碎屑锆石U-Pb年代学等方面对飞仙关组源岩属性、物源、沉积及构造环境进行约束。飞仙关组碎屑岩整体成熟度较低,岩石风化程度中等,源区曾经历过持续的构造抬升剥蚀,并于早三叠世扬子西南缘浅海-滨海相的氧化环境中沉积。其碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在257±2.9 Ma,与晚二叠世峨眉山玄武岩主喷发时限一致,岩石地球化学特征表现出与峨眉山高钛玄武岩高度一致,指示飞仙关组主要物源区为近源的峨眉山大火成岩省,源岩主要为板内拉张环境形成的峨眉山高钛玄武岩,并在玄武质岩浆上涌过程中混染了少量扬子陆块古老结晶基底成分。此外,康滇古陆及扬子克拉通也提供了部分物源,主要为Rodinia超大陆汇聚及裂解背景下产生的岩浆岩。年代学证据显示,Rodinia超大陆汇聚及裂解事件在区内具有较好的沉积物源响应,为全球性Rodinia超大陆汇聚及裂解事件的时限约束提供了重要参考依据。     

Provenance Variability of the Triassic Strata in the Turpan‐Hami Basin: Detrital Zircon Record of Indosinian Tectonic Reactivation in the Eastern Tianshan

The Triassic strata in the Turpan-Hami Basin potentially chronicled the missing sedimentary record of Indosinian tectonic evolution in the Eastern Tianshan. In this study, we conducted detrital zircon U-Pb geochronological analyses on subsurface Triassic samples collected from the Turpan-Hami Basin to unravel sedimentary response of Indosinian tectonic reactivation and its geodynamics. The detrital zircon age spectra of the Triassic samples are quite different, reflecting significant provenance variability. The zircon grains in the Lower Triassic sample were mainly from the Central Tianshan, while the Jueluotag acted as a minor provenance. By contrast, the Late Paleozoic rocks in Jueluotag act as the main provenance for the Middle-Upper Triassic samples, while the Central Tianshan acted as a minor provenance. Furthermore, zircon grains in the Middle Triassic sample were mainly from the Permian rocks in Jueluotag, while Indosinian strike-slip-driven rapid exhumation brought deeper Carboniferous rocks of Jueluotag as an important age population for the Upper Triassic sample. The inter-sample variability of age spectra of the Triassic samples provides sedimentary evidence for Indosinian tectonic reactivation in the Eastern Tianshan and its periphery, which could be attributed to differential exhumation of different sources driven by coeval strike-slip tectonics along deep faults. The Indosinian tectonic behavior in the Eastern Tianshan, which is characterized by partial melting of the pre-thickened crust and strike-slip deformation, acted as a far-field respond to the coeval continental accretion occurring along the southern Eurasian margin. Additionally, our new detrital zircon data, together with previously published data in the Turpan-Hami Basin, demonstrate that there are significant changes in source-to-sink system from the Permian to the Triassic, suggesting that the Permian-Triassic unconformity in the Eastern Tianshan and its periphery was generated by Late Permian-Early Triassic tectonic contraction and inversion rather than an increasingly arid climate.     

新疆库鲁克塔格早志留世地层沉积学、物源分析新认识

库鲁克塔格地区早志留世地层主要由灰绿色砂岩和粉砂岩组成,为浊流成因,沉积环境为海底扇。运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对早志留世2件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,共获得了89组U-Pb有效年龄,获得了地层的物源、研究区区域对比和早古生代的构造演化资料。碎屑锆石的谐和年龄表明,689~836Ma为早志留世地层的主要物源区,866~986Ma、1055~1463Ma和1708~2490Ma为次要物源区,部分为二次搬运。志留纪碎屑锆石的年龄概率图指出,早志留世可能为岩浆活动的安静期,早志留世之后,库鲁克塔格地区中—晚奥陶世岩石大规模隆升。碎屑锆石年龄和CL图像揭示,新元古代时期发育大量岩浆活动,可能与南天山洋向塔里木板块俯冲相关。区域变质作用同样在碎屑锆石中有所反映。     

内蒙古林西地区上二叠统-中三叠统沉积序列的碎屑锆石记录及对古亚洲洋（东段）闭合时间的制约

晚二叠世-中三叠世在中亚造山带东段构造演化过程中是重要的转折期,它涉及古亚洲洋的最终闭合、沉积环境剧变等重大地质问题,而上二叠统林西组和中-下三叠统幸福之路组沉积序列记录了相应的构造演化过程。笔者对内蒙古东南部林西地区出露良好的林西组与幸福之路组,采取砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究,解析年代学、沉积物源等信息。研究显示,被认为是三叠系标志层的陆相红色砂泥岩始现于晚二叠世。幸福之路组细砾岩样品最年轻碎屑锆石年龄为241Ma,从而将地层沉积时代上延至中三叠世后期。它与下伏林西组为整合接触关系,但在幸福之路组下部地层中发现微角度不整合,沉积时代存在间断(早、中三叠世之间)。林西组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄组成分为4组:254~336Ma、372~528Ma、669~1000Ma和1300~2534Ma,εHf(t)值变化范围较大(-25.6~+17.2)。幸福之路组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄集中于241~278Ma,εHf(t)值=+8.6~+16.5,其石炭纪和古元古代碎屑锆石少量。对比研究显示,林西组砂岩除兴蒙造山带物源外,还含有大量华北克拉通物源。与之相反,幸福之路组砂岩物源主要来自林西周边岩浆岩。结合区域地质特征,笔者认为古亚洲洋闭合于晚石炭世之前,晚古生代末是残余陆表浅海环境。内蒙古东南部地区在晚石炭世以来,表现为西伯利亚和华北克拉通联为一体后的陆内裂陷沉积活动及岩浆活动。