新疆北部友谊峰一带喀纳斯群碎屑锆石U-Pb年龄及其对阿尔泰造山带构造演化的启示

新疆北部阿尔泰山西段友谊峰一带发育的喀纳斯群碎屑沉积岩中保留了大量的古陆缘演化及沉积、变质等地质信息。采集了2个层位的碎屑锆石进行同位素年龄研究, 结果显示:2套碎屑岩的锆石U-Pb年龄分布特征相近, 最年轻的岩浆锆石年龄分别为546±4 Ma和545±4 Ma, 代表了沉积时代的下限;较老的锆石年龄可分为太古宙的3063±16 Ma、2548±18 Ma和2541±18 Ma, 古—中元古代的2223~1463 Ma, 新元古代的985~781 Ma, 据此推断, 沉积物源存在前寒武纪结晶基底;较新的锆石变质年龄为421~429 Ma, 与阿尔泰地区强烈的岩浆活动时间相近, 可能与地层遭受后期的热液变质事件有关。结合地质构造演化, 表明新疆北部地区大致经历了太古宙陆核形成阶段、Columbia超大陆形成和演化阶段、Rodinia超大陆汇聚和裂解阶段、震旦纪—寒武纪复理石沉积阶段, 以及加里东期剧烈岩浆活动阶段。     

新疆阿尔泰山西段喀纳斯地区奥陶纪火山岩锆石UPb年龄和地球化学特征

喀纳斯地区发育一套火山-沉积地层东锡勒克组,因缺少可靠的年龄和地球化学数据,其形成时代及地球动力学背景长期存在争议。为探讨这一问题,文章选择区内东锡勒克组一套层状分布的糜棱岩化英安岩作为研究对象,对其进行锆石LA-ICPMS U-Pb同位素定年,得到2件样品的206Pb/238U年龄分别为(445.4±3.1)Ma和(445.7±3.7)Ma,代表火山岩结晶年龄为晚奥陶世。这表明东锡勒克组地层形成于晚奥陶世。糜棱岩化英安岩SiO_2含量为53.99%~71.04%,具有富铝(Al_2O_3=13.83%~16.27%),贫镁(MgO=1.09%~3.53%),K_2O介于1.11%~3.83%,平均为2.84%,属于高钾质火山岩系列的特征;轻稀土富集,Eu负异常(δEu=0.65~0.82);富集大离子亲石元素(Rb、Th、Ce)和亏损高场强元素(K、Nb、Ta),具有岛弧火山岩特征。结合区域地质特征,笔者认为该套火山岩形成于活动大陆边缘洋壳俯冲消减后期同碰撞的环境。晚奥陶世末古亚洲洋由南向北向西伯利亚板块之下俯冲形成具有活动大陆边缘弧性质的喀纳斯地区晚奥陶世火山岩。     

阿尔泰构造带喀纳斯群时代的厘定及其意义

喀纳斯群分布于阿尔泰构造带西北部阿勒泰-青河韧性剪切带以北地区,是一套巨厚的浅变质陆源碎屑岩.由于喀纳斯群时代争议较大,该套地层所具有的大地构造意义一直存在不同的认识.本文通过对采自喀纳斯群的碎屑锆石及侵入到喀纳斯群的变质花岗岩体锆石U-Pb定年,获得了其沉积的下限和上限年龄,基本上限定了喀纳斯群的时代范围.喀纳斯群碎屑岩最年轻的碎屑锆石年龄为550±18Ma,而侵入喀纳斯群的变质花岗岩体的锆石岩浆结晶年龄为523±19Ma.因此,确定喀纳斯群沉积时代为晚震旦世-早寒武世(523～550Ma).喀纳斯群是一套形成于被动大陆边缘环境的复理石沉积,本文获得的喀纳斯群时代,暗示着阿尔泰构造带存在前寒武纪大陆地壳基底.     

新疆阿尔泰大东沟乌雷库-克朗岩体LAICPMS锆石UPb年龄、地球化学特征及其地质意义

乌雷库-克朗岩体正长花岗岩和花岗闪长岩中锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为（404±2.7）Ma（MSWD=0.24）和（410.5±2.1）Ma（MSWD=0.3）,属早泥盆世早期岩浆活动的产物,为阿尔泰造山带在400Ma有一次强烈的岩浆侵入活动提供了新依据,限定了康布铁堡组时代早于410Ma。岩石具高硅（72.22%~78.33%）、高碱（5.76%~9.24%）、高Al2O3（12.07%~14.30%）、低P2O5（0.02%~0.1%）和FeO+MgO（0.33%~3.50%）,高A/NCK值（1.04~1.47）,低CaO/Na2O值（均值<0.3）特点,属过铝质花岗岩。富Rb、Th、U、K,贫Ba、Sr、P、Ti,高场强元素Nb、Ta的含量偏低。亲Fe元素（V、Co）的含量低,也指示岩体分异演化程度高。岩石的轻稀土富集,并具有Eu（δEu=0.05~0.67）的显著负异常,显示了岛弧花岗岩的地球化学特征。结合阿尔泰的区域地质背景综合分析,推测岩体形成于活动大陆边缘环境,由泥质沉积物和少量变质杂砂岩组成的地壳物质部分熔融形成,源区残留有富钙的斜长石、钛铁矿和磷灰石等。     

朝鲜半岛古元古代摩天岭群的碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

克拉通内部活动带变质沉积建造蕴藏了早期超大陆形成中地体聚-散动力学过程的重要信息,碎屑锆石年代学则是揭示这种信息的最佳工具之一。针对华北(中-朝)克拉通最具代表性的古元古代活动带(辽-吉-朝活动带)中巨量沉积建造精细表征方面的空白区域,本文开展了朝鲜半岛检德地区摩天岭群的碎屑锆石年代学研究。SIMS U-Pb定年结果显示,北大川组变火山碎屑岩样品的锆石年龄谱记录了约2.53Ga的主要年龄峰值和约2.19Ga的最年轻峰值,说明北大川组开始沉积的时代应该晚于2.2Ga。南大川组变沉积岩样品碎屑锆石记录的最年轻峰值年龄为约2.02Ga,说明南大川组的沉积时代应该不早于2.02Ga;其锆石年龄谱记录了一个主要年龄峰值区域(2.02~2.18Ga)、一个次要年龄峰值(约2.46Ga)和一些2.78~3.30 Ga的古老年龄,指示其物质源区主要为同区古元古代地质体和邻近地体上的太古宙变质基底。区域对比表明,摩天岭群与中国境内辽吉活动带中的辽河群及集安群/老岭群具有基本一致的碎屑锆石年龄谱,说明它们不仅是同一时代的产物,而且分享类似的物质源区。这些时代一致、物源相近的沉积建造可以为甄别古元古代辽-吉-朝活动带的大地构造属性提供重要参考。与沉积年龄相近的碎屑锆石占据主导的碎屑锆石年龄谱反映了汇聚板块边缘各类盆地的典型特征,而相悖于大部分碎屑锆石年龄远大于地层沉积年龄的裂谷型盆地。     

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘—甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地幔模式年龄类似于扬子克拉通年龄,主要分布于1.55~1.98Ga,峰值为1.81Ga,而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930~730Ma的U-Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930~730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系—三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系—三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系—三叠系碎屑沉积岩含有高达50%的华北克拉通南缘的基底岩石。     

阿尔泰蒙库铁矿斜长角闪岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及地质意义

蒙库大型铁矿位于阿尔泰南缘麦兹盆地,赋存于康布铁堡组变质火山-沉积岩系中,容矿岩石为石榴石矽卡岩、变粒岩、浅粒岩、斜长角闪岩和大理岩.矿体总体顺层分布,空间上与矽卡岩密切相关.对9号矿体围岩斜长角闪岩锆石SHRIMP U-Pb年龄进行了测定,12颗锆石的206Pb/238U加权平均年龄为(403.9±4.8) Ma(MSDW=1.3).结合区域年代学资料,限定康布铁堡组形成时代为晚志留—早泥盆世,同时限定蒙库铁矿形成时代小于404 Ma.     

庐山地区星子群碎屑锆石SIMS U-Pb年龄及其地质意义

江西庐山地区出露的星子群为一套遭受角闪岩相变质的中深变质岩系,前人将其划分为古元古代地层,并将其与华南早期地壳的形成与演化和中生代变质核杂岩构造相联系。本文通过对星子群浅粒岩中碎屑锆石U-Pb SIMS年代学研究,获得了(834±4)Ma碎屑锆石年龄,代表了该套地层沉积时代的下限;再结合其上覆筲箕洼组(830±5)Ma的火山岩年龄,将星子群的地层时代限定于新元古代。这一研究结果表明庐山地区并未出露古元古代的变质基底;而且野外也并未找到典型大规模拆离断层的存在,因此前人厘定的中生代变质核杂岩构造也值得商榷。根据碎屑锆石U-Pb不一致线下交点年龄为(133±20)Ma,推断星子群的变质作用发生在中生代。另外,由星子群单一的碎屑锆石年龄、锆石形态特征及矿物组成特征推断,星子群是源区花岗质岩石快速抬升、风化剥蚀和搬运沉积的产物,暗示着强烈的地壳运动过程,可能与Rodinia超大陆的裂解有关。     

滇西哀牢山岩群变沉积岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

出露于扬子板块与印支板块之间的哀牢山岩群中包含大量副片麻岩、大理岩、云母片岩和石英岩等变沉积岩,这些岩石对研究扬子板块西南缘构造演化具有重要意义。但有关哀牢山岩群的沉积时代、物质来源以及形成的构造背景等一系列问题长期以来存在着较大争议。本文选取哀牢山岩群内石榴黑云斜长片麻岩、石榴夕线黑云斜长/二长片麻岩和大理岩4件变沉积岩进行了锆石阴极发光和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。哀牢山岩群碎屑锆石具有明显或弱的振荡环带和较高的Th/U比值,指示其岩浆成因。年代学分析结果表明石榴黑云斜长片麻岩记录始新世末-渐新世(36.3~25.0Ma)哀牢山岩群部分熔融-岩浆活动,其余3件变沉积岩碎屑锆石均得到550~450Ma与900~700Ma两组峰值,其中片麻岩与大理岩中最年轻的碎屑锆石峰值分别为452Ma、461Ma和458Ma,指示哀牢山岩群沉积时代应不早于中奥陶世,而非原先认为的古元古代。碎屑锆石年龄分布特征表明哀牢山岩群物源区包含扬子板块西缘新元古代花岗岩和印支板块内泛非期花岗岩,支持前人提出的哀牢山岩群沉积于古特提斯分支洋盆——金沙江-哀牢山-马江洋拉张过程中沉积的观点。     

西藏罗布莎群中火山岩夹层LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其意义

针对泽当西郊贡巴日北坡剖面罗布莎群砾岩下部厚约15m的火山岩夹层进行锆石定年,测试结果表明,该火山岩LAICP-MS锆石U-Pb年龄为18.7±0.2Ma,罗布莎群下伏花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为29.9±0.4Ma。据此认为,罗布莎群砾岩初始沉积时代约为20Ma前。火山岩的出现表明,中新世布尔迪加尔期罗布莎群发育一期火山活动,结合前人研究认为,沿雅鲁藏布江结合带的狭长范围内自西向东发育一期火山活动,代表雅鲁藏布江缝合带的一次活化,其时空分布特征与冈底斯带中新世钾质—超钾质火山活动具有显著的相似性。     

西藏罗布莎群中火山岩夹层LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄及其意义

针对泽当西郊贡巴日北坡剖面罗布莎群砾岩下部厚约15m的火山岩夹层进行锆石定年,测试结果表明,该火山岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄为18.7±0.2Ma,罗布莎群下伏花岗岩LA-ICP-MS锆石 U-Pb年龄为29.9±0.4Ma。据此认为,罗布莎群砾岩初始沉积时代约为20Ma前。火山岩的出现表明,中新世布尔迪加尔期罗布莎群发育一期火山活动,结合前人研究认为,沿雅鲁藏布江结合带的狭长范围内自西向东发育一期火山活动,代表雅鲁藏布江缝合带的一次活化,其时空分布特征与冈底斯带中新世钾质—超钾质火山活动具有显著的相似性。     

阿尔泰稀有金属矿床成矿时代—来自锆石U-Pb年龄的证据

阿尔泰稀有金属成矿带位于西伯利亚板块西南缘阿尔泰古生代陆缘活动带内,受阿尔泰早古生代岩浆弧和卡尔巴-锡伯渡岩浆弧及震旦纪-早古生代变质岩控制,主体长500 km,宽40~80 km,已发现伟晶岩脉10余万条,是我国重要的稀有金属、宝石、工业白云母成矿带。阿尔泰稀有金属伟晶岩的形成时代争议颇多。前人认为稀有金属矿化类型越复杂,则形成时代越晚。本文在充分总结阿尔泰稀有金属成矿带地质特征的基础上,利用锆石U-Pb定年技术,系统对区内稀有金属矿床（含无矿伟晶岩）成矿年龄进行测定,探讨其成矿年代,并结合区域成矿作用探讨伟晶岩与稀有金属矿床关系。     

滇中北部昆阳群凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地层学意义

滇中昆阳群一直是华南前寒武纪地质研究的热点之一,其地层序列、时代与区域对比长期存在争议。通过对滇中易门县小街乡普家村-岔河水库剖面禄表组2个凝灰岩样品进行SHRIMP锆石U-Pb定年,获得禄表组凝灰岩的锆石206Pb/238U年龄为878.5±4.7Ma和878.0±4.0Ma,首次证实禄表组的形成时代为新元古代中期。禄表组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄的获得,有利于正确认识昆阳群的划属关系,并为西南地区青白口纪地层格架的建立和对比提供可靠的年代学依据。     

嫩江河漫滩沉积物碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

利用LA-(MC)-ICP-MS技术,对嫩江河漫滩沉积物碎屑锆石进行了U-Pb定年和Hf同位素组成分析研究。结果显示,293颗碎屑锆石多为岩浆成因锆石,其U-Pb年龄主要分为4组：2300～1746 Ma、363～331 Ma、316～260 Ma和252～86 Ma。中生代碎屑锆石占到全部数量的80.9%,说明该时期源区岩浆活动强烈。嫩江流域不同时代地层的相对出露面积不同：侏罗系—白垩系约占72%,石炭系—二叠系约占13%,三叠系约占8%,前寒武系约占5%,寒武系—志留系约占1%。结合Lu-Hf同位素分析结果进一步分析嫩江流域大陆地壳的形成与演化历史。嫩江流域大陆地壳主要以新生地壳的产生为主,1200～400 Ma时期是嫩江流域地壳强烈增生阶段,构成了现今地壳的98.8%,可能与古亚洲洋的发展与关闭等过程有关;400～100 Ma时期嫩江流域发生了壳内再循环的岩浆作用。依据前人公式计算了嫩江河漫滩沉积物源区不同时期大陆地壳的重熔/增生比例。中生代锆石重熔比例较低,含有约70%的新生物质。该现象与蒙古—鄂霍次克洋和古太平洋俯冲引起地幔物质的部分熔融有关。     

华北克拉通甘陶河群南寺组碎屑岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及构造意义

甘陶河群是华北克拉通前寒武纪典型地层之一,主要出露在河北省西北部。本文报道了甘陶河群南寺组碎屑岩地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征,主要认识如下:样品均属长石砂岩或石英砂屑岩,具有Nb、Ta、Zr、Hf亏损特征和负Sr异常;碎屑锆石U-Pb年龄主要分为三组:1800~2400Ma、2400~2600Ma和2600~3100Ma;甘陶河群南寺组最年轻的碎屑锆石年龄为1861 Ma,结合甘陶河群上覆地层东焦群形成于约1.83Ga之后的地质事实,制约甘陶河群南寺组沉积上限范围1861~1830Ma。所有样品均具有约2.5Ga年龄峰值,记录了华北克拉通前寒武纪基底强烈构造岩浆热事件的时代,证明了华北克拉通前寒武纪基底主要由约2.5Ga岩石组成;中部带大陆地壳增生主要发生在约2.5Ga。     

新疆阿尔泰克兰河中游泥盆纪花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地球化学特征

克兰河中游英云闪长岩和二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为400±2.3Ma(MSDW=1.1)和401±3.3 Ma(MSDW=1.2),表明岩体侵位于早泥盆世早期,同时也暗示了岩体围岩康布铁堡组地层的形成时代早于401 Ma.所有花岗质岩石具有高的SiO2(67.80%~76.54%)和Al2O3(12.39%~16.07%)含量,低P2O5(0.02%~0.17%)和MgO+FeO(2.22%~5.12%)含量,富碱(K2O+Na2O=5.8%~8.25%),具有低的CaO/Na2O(0.3)比值和高的A/CNK值(0.96~1.39);富集LREE和Th、U,贫Ba、P、Sr、Ti、Nb,呈现明显的Eu负异常(δEu=0.22~0.73).以上特征表明该岩体属钙碱性准铝质-过铝质岩类,具有岛弧花岗岩的典型特征.结合阿尔泰南缘的区域地质背景综合分析,推测岩体形成于活动大陆边缘环境,是在俯冲作用过程中由变泥质岩和变质杂砂岩脱水熔融的产物,在部分熔融过程中有磷灰石、斜长石、钛铁矿等矿物的残留.     

新疆阿尔泰成矿带可可塔勒花岗岩体锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义

新疆阿尔泰成矿带花岗岩发育,其中很多花岗岩与成矿作用有着密切的联系,特别是400Ma左右的岩浆活动是阿尔泰地区一次重要的岩浆成矿活动,阿尔泰许多金属矿床与这一时期的岩浆构造作用有关。本次研究的出露于可可塔勒铅锌矿区的黑云母花岗岩体,其锆石LA-ICPMSU-Pb年龄为(401.8士1.5)Ma,表明可可塔勒花岗岩是阿尔泰成矿带400Ma左右发生的一次重要岩浆构造作用的产物,该黑云母花岗岩体侵入于矿区下泥盆统康布铁堡组火山岩地层中,岩体与围岩接触带附近的围岩蚀变明显,该黑云母花岗岩的侵入以及其后期的岩浆热液活动可能对区内成矿物质的活化、迁移、富集、成矿具有一定的贡献。     

吉林东部大蒲柴河adakites锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义

地球化学研究表明,大蒲柴河岩体具有典型的埃达克岩特征,来自加厚下地壳的部分熔融作用.本文采用激光等离子质谱对该岩体进行了U-Pb同位素定年,结果表明该岩体为晚侏罗世(165Ma)岩浆活动的产物.锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究结果显示,ε_(Hf)(165Ma)范围为-5.02～5.43,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))范围为965～1622Ma,暗示原始母岩浆为两种不同源区岩浆的混合.另外,Hf同位素研究表明,研究区在中-新元古代时(965～1304Ma)曾经历了一次重要的地壳增生事件.     

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。     

东昆中构造带清水泉地区变沉积岩碎屑锆石UPb年龄及其地质意义

东昆中构造混杂岩带主要由构造混杂岩块、古老基底岩系及原地沉积岩系组成,前人对其做了大量的研究。都兰县清水泉地区的东昆中构造混杂岩带中出露了一套变质沉积地层,作为清水泉蛇绿构造混杂岩的基质岩系,研究其形成时代、构造归属以及沉积物源,对于了解东昆中构造混杂岩带的时代归属及构造演化具有重要的意义。通过对变质沉积岩的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学研究,获得碎屑锆石年龄范围为1 847~437Ma,可进一步划分为1 847~1 729Ma、1 558~1 400Ma、1 295~1 112Ma、965~749Ma、552~437Ma 5个年龄段。通过年代学、岩相学和区域对比研究,将浅变质沉积岩的形成时代限定为（490±2.6）~（427±4）Ma,为早古生代,归属于下古生界纳赤台群,同时进一步限定东昆中构造混杂岩带的基本构造格架形成于早古生代末期。