海南岛变碎屑沉积岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及地质意义

CL成像制约下的锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,海南岛北西部中新元古代石碌群的源区岩可能主要为同区的古中元古代抱板群和中元古代花岗质岩,推测其沉积上限约960Ma、下限约1300Ma;而岛中东部早古生代变沉积岩物源较为复杂,可能与新太古宙—古元古代或更老的洋壳基底、同期的基性火成岩及岛北西部的抱板群和中元古代花岗质岩有关,推测其沉积上限约470Ma、下限约514Ma或稍早。锆石SHRIMP年龄谱及Nd模式年龄,虽揭示海南岛东南部与北西部可能具不同的地壳增长历史,但两者约在1000~1200Ma同时经历格林威尔造山事件,并组成Rodinia超大陆一部分。由于晚元古代-寒武纪洋内弧残余在岛中东部可能出现,并于440~509Ma普遍经历一次变质事件,而岛北西则出现中元古代花岗质岩,因而我们认为Rodinia超大陆聚合前,海南岛北西部最可能是劳伧大陆南缘西延部分,而岛东南部更可能位于澳大利亚大陆东部边缘。研究结果还暗示,中新元古代石碌群可能产于陆-陆碰撞有关的前陆盆地,而早古生代火山-碎屑沉积岩可能产于洋内弧相关的环境,因而晚前寒武纪以来海南岛大地构造环境具有由被动大陆边缘经裂谷向活动大陆边缘演化的特点。     

库布齐沙漠碎屑锆石U-Pb年龄组成及其物源分析

库布齐沙漠的物源一直存在很大的争议,并存在周缘山脉侵蚀、就地起沙、黄河补给等诸多观点。碎屑锆石U-Pb年龄谱是物源示踪的有效手段。本研究在野外考察的基础上,通过对比沙漠不同地区地表沙及其潜在物源碎屑锆石的U-Pb年龄谱解析库布齐沙漠的物源。本研究采集了包括河套古湖的滨湖相细砂、沙漠底部基岩、黄河及其二级支流河道砂、沙丘表面沙等在内的9个样品,测试了其中900粒碎屑锆石的U-Pb年龄;同时还测定了2个古滨湖相样品的光释光年代。结果显示,库布齐沙漠碎屑锆石U-Pb年龄主要有5个谱峰,分别为2.5Ga、1.9Ga、960Ma、450Ma和280Ma,且在沙漠内部显示一定的空间分带性。其中3个沙漠沙样品显示了>1.4Ga的古老锆石组分从自西向东逐渐增加的现象（KD-1：34.4%;KD-3：42.4%;KD-8：56.8%）;同时, < 450Ma的年轻锆石存在自西向东逐渐减少的现象（KD-1：41.6%;KD-3：40.2%;KD-8：28.4%）,这可能反映了库布齐沙漠东部地区本地物质的贡献大,而库布齐沙漠西部地区黄河沉积物的贡献较大。湖盆干枯后经风化剥蚀产生的沙粒,以及黄河携带的泥沙为库布齐沙漠提供了主要物质,湖泊、河流和风力活动在沙漠形成过程中可能各自扮演了重要的角色。

     

南黄海陆架区CSDP-1孔沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源判别

南黄海作为东部陆架海的一部分,其沉积物记录了源区、气候及古环境演变等多方面的信息。本文利用激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICPMS）的方法,对南黄海西部CSDP-1孔沉积物进行了碎屑锆石U-Pb年龄测定。结果表明,CSDP-1孔沉积物碎屑锆石主要表现出300~100,500~300,1 000~700,2 100~1 700和2 600~2 300 Ma 5组年龄区间。由底部到顶部,钻孔沉积物中除了1 000~700和2 100~1 700 Ma的锆石质量分数变化较大,其他年龄组的锆石质量分数没有明显的变化趋势;长江、黄河、废黄河和淮河作为钻孔区域可能的物质来源,其沉积物碎屑锆石U-Pb年龄分布存在显著差异,其中长江沉积物以1 000~700 Ma的锆石为特征,黄河沉积物中2 100~1 700 Ma的锆石质量分数最高,废黄河与淮河沉积物中500~300 Ma的锆石质量分数均比黄河和长江沉积物高。通过对CSDP-1钻孔及河流沉积物进行物源判别并结合相关性分析可认为：钻孔沉积物3.20 Ma以来存在多源物质贡献,长江源物质占优势,淮河源次之;淮河从2.16 Ma开始对钻孔区域有影响;0.78 Ma该区开始有黄河源的物质,且以黄河沉积物为主要物质来源;废黄河对钻孔区域几乎没有影响。     

黄河中新世未进入渤海湾盆地：来自碎屑锆石U-Pb年龄的约束

黄河是中国北方最大河流,其发育和形成对中国北部三大地势阶梯的建立具有重要指示意义。但到目前为止,有关黄河的形成时代存在较大争议。基于此,本文对鲁中山区的河流进行碎屑锆石U-Pb年龄分析(n=240),与流入渤海湾盆地的辽河、滦河、永定河、滹沱河、漳河和黄河的锆石U-Pb年龄进行对比,从而确定黄河因具有显著的新元古代峰值年龄(1000～700 Ma)成为渤海湾盆地的特征河流。本文将黄河下游的碎屑锆石U-Pb峰值年龄与渤海湾盆地中新统钻孔的锆石U-Pb峰值年龄进行对比,结合多维判别图(MDS),结果表明黄河在中新世未进入渤海湾盆地。     

浑善达克沙地的碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其源区意义

通过对浑善达克沙地末次冰盛期（LGM）以来沙样的碎屑锆石原位U-Pb年龄和Hf同位素组成的分析,并与周围可能源区的岩石年龄和Hf同位素组成进行对比,发现浑善达克沙样的U-Pb年龄主要可以分为3组（2.6～2.3 Ga,2.2～1.6 Ga和显生宙100～500 Ma）.其中较老的两组和具有负εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于华北克拉通北部的燕山褶皱带,而具有正εHf（T）值的显生宙锆石可能来源于中亚造山带东部.现代沙和LGM沙具有相同的锆石U-Pb年龄谱和εHf（T）组成特征.同时,与蒙古中南部和塔里木中部沙样进行对比,发现蒙古中南部沙样主要来源于中亚造山带的显生宙高山,而塔克拉玛干沙漠在锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成上与浑善达克沙地存在较大的差异,表明西部的大沙漠对东部沙地的贡献很小.     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对鄂尔多斯盆地西南部晚古生代山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结合周缘地层年龄结构和地质历史事件,进而追寻盆地沉积物物源,推断盆地与造山带的盆山耦合过程。研究表明105个岩浆成因的碎屑锆石可分为4个年龄组段:(1)260~340 Ma,占总数的21.9%,推断物源主要来自北秦岭和西秦岭构造带;(2)370~470 Ma,占总数的24.8%,反映物源主要来自北秦岭、西秦岭构造带和北祁连造山带;(3)1600~2000 Ma,占总数的32.4%,指示物源来自北秦岭造山带、北祁造山带和华北板块;(4)2300~2600 Ma,占总数的15.2%,物源分别来自华北板块基底结晶岩系、北祁连构造带、北秦岭构造带和西秦岭构造带。研究区总体上具有来自北秦岭造山带、西秦岭造山带、北祁连造山带、兴蒙造山带及华北板块基底五个物源区,其中兴蒙造山带、北秦岭造山带和北祁连造山带为主要物源区。古生代碎屑锆石年龄证实了鄂尔多斯盆地西南部奥陶纪被动大陆边缘形成,志留纪—泥盆纪转化为陆-陆碰撞造山带,石炭纪—二叠纪逐渐由造山带转化为沉积盆地。     

华北克拉通南缘五佛山群沉积时代和物源区分析:碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

河南嵩山地区位于华北克拉通南缘,其早前寒武纪结晶基底主要由新太古代登封群表壳岩、TTG质片麻岩和古元古代嵩山群石英岩,以及新太古代-古元古代的花岗质岩石组成。五佛山群角度不整合覆盖于登封群和嵩山群之上,主要由石英砂岩组成,夹少量的粉砂质页岩和薄层灰岩,为该地区太古宙-古元古代结晶基底之上分布广泛的第一沉积盖层。探讨其沉积时代和物质来源,对揭示华北克拉通南缘前寒武纪地壳演化过程具有重要意义,并可为华北南缘前寒武纪地层框架的建立和对比提供依据。本文对五佛山群底部马鞍山组两个石英砂岩样品的碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,获得最年轻的207Pb/206Pb年龄分别为(1732±11)Ma和(1655±22)Ma,说明五佛山群形成时代的下限为古元古代晚期,与华北克拉通南缘熊耳群火山-沉积岩系之后的其他沉积盖层年代相当。五佛山群碎屑锆石207Pb/206Pb年龄范围为2816~1655 Ma,主要集中于2100~1800 Ma之间(约占60%),年龄主峰值为(1.93±0.10)Ga,部分年龄分布于2500~2100 Ma之间(约占24%),说明其沉积物质主要来源于古元古代的地质体,相比华北克拉通其他地区同时代的沉积地层碎屑锆石年代学研究结果,本区来自太古宙的物源极少。五佛山群马鞍山组碎屑锆石的U-Pb年龄反映了嵩山地区在1.93 Ga左右发生过重要的构造-热事件,与华北克拉通古元古代中期发生的变质作用时间(约1.91 Ga)一致。碎屑锆石εHf(t)值为–14.3~4.6,Hf的两阶段模式年龄分布于2363~3672 Ma之间,明显大于其207Pb/206Pb年龄,大部分锆石的Hf同位素组成集中于2.50 Ga和2.80 Ga地壳演化线区域内,揭示了新太古代为华北克拉通南缘重要的陆壳生长期。     

辽东半岛细河群沉积岩碎屑锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

对辽东半岛青白口系骆驼岭组和钓鱼台组沉积岩碎屑锆石进行了测试,根据沉积岩碎屑锆石年龄分布模式探讨了两地的沉积物源和沉积时代的上限。辽东半岛青白口系细河群钓鱼台组碎屑锆石分布模式中年龄主峰值为1.6Ga,最小年龄为1075Ma,说明钓鱼台组的沉积时代要晚于1000Ma,沉积岩碎屑锆石的年龄分布模式说明该组与华北古陆为不同物源,其时代有可能不一致。同时,根据2009年11月24日全国地层委员会前寒武纪分会扩大会议上形成的一个共识和最新的锆石SHRIMPU-Pb年龄对中国晚前寒武纪地层年表进行重新标定:即长城系(Ch,Pt21)限定为1.8～1.6Ga,蓟县系(Jx,Pt22)限定为1.6～1.4Ga,待建系(Pt23-4)限定为1.4～1.0Ga,青白口系(Qb,Pt31)限定为1000～780Ma,南华系(Nh,Pt32)限定为780～635Ma和震旦系(Z,Pt33)限定为635～542Ma。     

长江现代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成与物源示踪研究

为研究长江沉积物物质来源,对长江流域24个现代沉积物样品进行碎屑锆石U-Pb年龄测试,并对10个样品做Hf同位素分析,结果表明:长江河流沉积物的碎屑锆石多为岩浆成因。碎屑锆石U-Pb年龄主要有6组峰:2.4~2.6Ga,1.8~2.0Ga,700~1000Ma,400~550Ma,200~300Ma 和<65Ma,其中200~300Ma和700~1000Ma为主要的两组峰。锆石U-Pb年龄谱系可区分出长江4个区段,即金沙江段、川江段、长江中游段和下游段,与地理分段相吻合。结合Hf同位素研究,可认为长江流域沉积物中生代-新生代的锆石主要来自松潘-甘孜褶皱带和秦岭造山带; 古生代的锆石多来自秦岭造山带; 元古代-太古代的锆石则多来自扬子克拉通、华夏地块和大别造山带。     

滇黔桂“金三角”地区晚三叠世地层碎屑物源示踪

三叠系是滇黔桂分布最广泛的岩系,赋存卡林型金矿等各种低温矿产。在前人研究基础上,运用LA-ICP-MS分析技术,对滇黔桂"金三角"地区的碎屑锆石进行了U-Pb测年。结果显示,大部分锆石具岩浆环带,Th/U值大于0.4,锆石U-Pb年龄集中在308~396 Ma、440~680 Ma、727~930 Ma、1004~1266 Ma、1400~1880 Ma、2360~2724 Ma六个区段。通过对比研究区及周围地块的碎屑锆石年龄分布特征,结合研究区岩相古地理、古海流及古流向,综合分析认为,研究区物源以越北古陆为主,同时湘粤桂构造山系和云开地区也可能提供了部分物源。该物源印证了古特提斯洋在印支期逐渐闭合,华南陆块与印支地块沿松马缝合带发生碰撞。     

鸭绿江盆地鹰嘴砬子组和馒头组的沉积时限及物源:碎屑锆石U-Pb年代学证据

鸭绿江盆地中生界鹰嘴砬子组与古生界馒头组河口段碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb的年代学研究结果表明,采自鹰嘴砬子组的凝灰质粉砂岩(样品HD1-3),其碎屑锆石年龄分布区间为3 259~123Ma。主要年龄峰为2 500 Ma(33%)、1 807 Ma(11%)、282 Ma(11%)、235 Ma(5%)、150 Ma(7%)和126 Ma(5%),最年轻的一组锆石加权平均年龄(126 Ma)限定地层的沉积下限为早白垩世,其沉积物源来自于盆地内部及其邻区古元古代、古生代和中生代岩浆作用的产物。采自馒头组河口段的岩屑长石砂岩(样品SD2-1),其碎屑锆石年龄分布区间为2 350~503 Ma。形成的年龄峰值主要为1 553 Ma(13%)、1 396 Ma(13%)、1 086 Ma(17%)和787 Ma(30%)。最小的锆石年龄(503 Ma)限定地层沉积下限为晚寒武世,其沉积物源主要来自鸭绿江盆地内部及其邻区的中元古代和新元古代岩浆作用的产物。     

云南怒江河流沉积物碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

采用LA-MC-ICP-MS测定技术,对怒江河流沉积物中的碎屑锆石进行了U-Pb和Lu-Hf同位素测定。结果显示,碎屑锆石U-Pb年龄可分为6个组段:50~74Ma、84~235Ma、275~413Ma、451~569Ma、657~1429Ma和1602~3436Ma,其中最主要的年龄组段为50~74Ma和84~235Ma。50~74Ma的年龄段为新特提斯洋从俯冲到碰撞闭合的阶段,约65Ma的年龄峰值可能是印度大陆与欧亚大陆主体碰撞的远程地质记录。84~235Ma年龄段代表了中特提斯洋演化阶段,年龄峰值约为110Ma,可能指示羌塘地块与拉萨地块的碰撞拼接此时已经完成,通过U-Pb年龄分布对比,羌塘地块几乎没有给怒江河流沉积物提供物质。怒江河流沉积物中碎屑锆石的εHf(t)值介于-18.7~+11.7之间,模式年龄分布于0.65~4.05Ga之间,其中中生代碎屑锆石的εHf(t)值分布于-16.4~+2.9之间,与中拉萨地块有密切的亲缘性,同时含有少量北拉萨地块的特征。因此,怒江河流沉积物代表了中拉萨地块与北拉萨地块的特征。     

云南怒江河流沉积物碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

采用LA-MC-ICP-MS测定技术,对怒江河流沉积物中的碎屑锆石进行了U-Pb和Lu-Hf同位素测定。结果显示,碎屑锆石U-Pb年龄可分为6个组段：50~74Ma、84~235Ma、275~413Ma、451~569Ma、657~1429Ma和1602~3436Ma,其中最主要的年龄组段为50~74Ma 和84~235Ma。50~74Ma的年龄段为新特提斯洋从俯冲到碰撞闭合的阶段,约65Ma的年龄峰值可能是印度大陆与欧亚大陆主体碰撞的远程地质记录。84~235Ma年龄段代表了中特提斯洋演化阶段,年龄峰值约为110Ma,可能指示羌塘地块与拉萨地块的碰撞拼接此时已经完成,通过U-Pb年龄分布对比,羌塘地块几乎没有给怒江河流沉积物提供物质。怒江河流沉积物中碎屑锆石的εHf(t)值介于-18.7~+11.7之间,模式年龄分布于0.65~4.05Ga之间,其中中生代碎屑锆石的εHf(t)值分布于-16.4~+2.9之间,与中拉萨地块有密切的亲缘性,同时含有少量北拉萨地块的特征。因此,怒江河流沉积物代表了中拉萨地块与北拉萨地块的特征。     

浙西开岭脚和里陈家花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

浙江中生代侵入岩遍布全省,且绝大多数岩体与火山岩共生。其时代也随火山岩划分为燕山早期与燕山晚期。近年来,随着生物地层与年代地层的研究表明,浙江晚侏罗世—白垩纪火山沉积岩系时代改为白垩纪;中生代侵入岩同位素年龄为135～85 Ma,据此,侵入岩也由分燕山早、晚两期改为燕山晚期。通过对浙江西部与金属矿产有密切关系的开岭脚、里陈家花岗闪长岩体进行锆石SHRIMP U-Pb同位素测年,其加权平均年龄值分别为(151±3)Ma(MSWD=0.74),(148±2)Ma(MSWD=1.2),说明浙西存在晚侏罗世侵入岩,该时期也为重要的成矿期。     

滇东北待补地区碎屑锆石U-Pb年龄及其对新元古代康滇裂谷盆地沉积古地理演化的启示

扬子西缘新元古代康滇裂谷盆地是华南新元古代裂谷盆地系统的重要组成单元,其充填序列和演化模式研究对华南扬子古大陆的形成演化具有重要意义。报道了位于扬子西缘待补地区新元古代康滇裂谷盆地中“板溪-南华楔状地层”成熟期相当的澄江组顶部碎屑锆石(PM109-51)LA-ICP-MS U-Pb年龄,获得10组峰值年龄,认为最年轻的一组年龄加权平均值(723±9 Ma)代表了区域内华南长安冰期(Sturtian)的启动时间;通过与区内早寒武世沧浪铺组底部碎屑锆石(PM005-14)LA-ICP-MS U-Pb年龄值比较,发现两者在801 Ma峰值与816 Ma峰值区间的物源贡献率上存在较大的差别,结合前人资料数据的分析,认为在新元古代康滇裂谷盆地的发展期甚至物源无明显变化的震旦纪—早寒武世地层中,这些表现为裂谷盆地幼年期的物源贡献率突变现象,代表了康滇裂谷半地堑盆地系统对物源的约束控制作用：早期由裂谷肩老地层或岩浆岩提供物源,由于小型半地堑盆地群的存在,物源对远离主边界断裂的区域贡献率较低,随着小型半地堑盆地的连通性加强,后期物源辐射则更广泛。     

用碎屑锆石SHRIMP年代学方法恢复松辽盆地南部前中生代基底的源区特征

松辽盆地东南隆起区基底广泛发育副变质岩,3件样品的SHRIMP锆石U-Pb年龄范围为406~2208Ma,反映了松辽盆地基底源区的复杂性。根据目前有关年代学研究成果,推断1100~2200Ma碎屑锆石可能来源于华北克拉通,而样品中的520Ma的碎屑锆石则可能来源于佳木斯地块。另外,样品的岩石学特征和临近大黑山条垒下二台群具有一定的可比性,推测文中样品可能是大黑山条垒在盆地内的延伸。     

库鲁克塔格下古生界土什布拉克组形成时代及源区：碎屑锆石U-Pb年代学证据

库鲁克塔格地区是土什布拉克组的命名地和典型剖面分布区,主要由灰绿色砂岩及粉砂岩组成。运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对土什布拉克组3件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,共获得了183组U-Pb有效年龄,既限定了地层的最早形成时代,同时又获取研究区早古生代的演化资料。获得14个较年轻锆石年龄表明,土什布拉克组形成于中—晚志留世。碎屑锆石的谐和年龄表明,物源主要集中在422～537 Ma、559～999 Ma、1018～1574Ma和1604～2498Ma。碎屑锆石年龄394～537Ma和CL图像揭示,在早古生代时期发育大量岩浆岩,但目前地表仅有少量的岩浆岩记录。研究区新元古代的岩浆锆石年龄值,可能与罗迪尼亚超大陆的聚合-裂解有关。碎屑锆石也表明研究区发育区域变质作用,部分与哥伦比亚超大陆有关。     

北祁连肃南地区阴沟群形成时代及沉积源区讨论——碎屑锆石U-Pb年龄证据

北祁连造山带肃南地区是阴沟群的典型分布区,主要由中基性火山岩、火山碎屑岩夹硅质岩、变质泥岩及砂岩组成。本文对阴沟群上部2件粗砂岩碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年龄的测定,分别获得最小谐和年龄(425±2)Ma、(425±5)Ma,代表其形成时代可能为早—中志留世,说明肃南地区原划为早奥陶世的阴沟群可能存在不同时代的物质组成,其形成时代需要进一步的厘定。碎屑锆石谐和年龄分布特征表明,其物源主要来自南部的中祁连地块(800~1000 Ma、1600~1800 Ma),其次来自北祁连岛弧和同碰撞/碰撞后花岗岩(425~510 Ma),而源自北部华北板块的沉积物(老于1800 Ma的锆石)则极少。     

阿尔泰递增变质带中夹层石英岩的LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄:对沉积时限及物源的限定

阿尔泰造山带广泛分布各种变质沉积岩并发育典型递增变质带,变质沉积岩变质之前的沉积时代与物源特征对于限定成岩历史以及造山带演化具有重要意义。文章对采自阿勒泰组变质带中石英岩夹层样品进行了岩相学分析并采用LA-ICP-MS方法对其碎屑锆石进行了U-Pb年代学分析。共获得100个谐和或近于谐和的碎屑锆石年龄,表面年龄分布范围为(443±5)Ma至(2682±19)Ma。碎屑锆石年龄主要集中在寒武纪(486~540 Ma)并具有527~535 Ma的年龄峰值,可能源于区域内同时代的岩浆活动。新元古代年龄约占1/4,少量锆石具有古中元古代甚至太古宙年龄。结合年轻碎屑锆石年龄以及直接侵入该变质带中的英云闪长岩年龄可确定石英岩原岩的沉积时限为早志留世—早泥盆世,其后发生变质作用。古老碎屑锆石在该地区缺乏对应的岩石,可能源于区内隐伏的古老基底岩石或邻区古老陆块。