太原西山上二叠统—下三叠统地层最大沉积年龄的碎屑锆石U Pb定年约束

二叠纪—三叠纪之交是古生界向中生界过渡的重要地质历史转折时期,发生了地史时期规模最大的生物灭绝事件。石千峰组作为华北地台二叠系—三叠系过渡阶段沉积,其时代归属对二叠系—三叠系界线的准确划分至关重要。本文应用LA-MC-ICPMS对华北中部太原西山晚二叠世—早三叠世上石盒子组、石千峰组、刘家沟组中4件砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年,4件砂岩样品(SNF、XM、K8、LJG)分别给出了最年轻锆石峰值年龄270Ma、296Ma、250Ma、262Ma,表明太原西山上石盒子组师脑峰砂岩(SNF)的沉积时间不早于270Ma,石千峰组底部K8砂岩(K8)沉积时间不早于250Ma。因此,太原西山地区石千峰组应归属于早三叠世,二叠系—三叠系的界线应位于石千峰组K8砂岩之下。     

鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过LA-ICP-MS碎屑锆石的U-Pb测年和U、Th元素含量分析,结合邻区年龄数据和岩性特征,对鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段砂岩进行了同位素定年物源示踪研究。研究揭示,盒8段和山1段源区母岩形成年龄属于太古代、古元古代、中元古代、晚古生代,分别与华北块体的形成、增生和克拉通化相关,是华北克拉通演化多阶段地质事件作用下的产物。沉积物源区主要为华北克拉通内部或盆地北缘,物源主要来自华北地台东部的早太古代基底古老变质岩系和新太古代的变质岩系、乌拉山和东部集宁地区的新太古代晚期的片麻状花岗岩、早元古代早期的古老的TTG片麻岩及麻粒岩和早元古代晚期的孔兹岩带,此外,阴山地块390～310 Ma岩浆岩也是重要物源之一。该项成果不仅查明了乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石年龄与华北克拉通地质事件在时间上的对应关系,指明了年龄区间碎屑物质成分来源的归属性,而且对研究区可能存在的华北克拉通地质事件首次从岩性上提供了重要信息。     

滇西澜沧岩群碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

虽然前人对澜沧岩群做了大量的研究,但缺乏同位素年代学方面的研究。此次研究针对澜沧江南段菖蒲塘-大田山地区澜沧岩群绢白云母石英片岩进行碎屑锆石U-Pb定年,为澜沧岩群的形成时代增添年代学证据。极大多数(129粒)锆石阴极发光(CL)图像显示其有明显的结晶振荡环带,指示其为岩浆成因的碎屑锆石,129粒碎屑锆石具有多组峰值年龄,最年轻一组年龄加权平均值为452±26Ma,表明澜沧岩群最早沉积时限不早于452±26Ma;极少数(1粒)锆石具弱阴极发光,缺乏内部结构特点,认为其为变质重结晶锆石,变质结晶锆石U-Pb年龄为255±3Ma,与前人研究所得澜沧岩群变质时代基本吻合。综合分析,澜沧岩群的沉积时限不早于452±26Ma,在二叠纪末期可能发生变质作用。     

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。     

广西大明山地块寒武系碎屑锆石U Pb年龄及其构造意义

大明山地区位处扬子地块与华夏地块结合带的西南段,对该区寒武系碎屑锆石开展U-Pb年龄谱研究可为新元古代—早古生代扬子地块与华夏地块结合带构造属性的进一步确定和对华南大地构造演化的深入研究提供新的依据。本次研究对该区2件寒武纪砂岩样品分选出的碎屑锆石进行了LA-ICPMS U-Pb年代测定和分析。锆石的透射光及阴极发光图像、Th/U比值、稀土元素特征说明其主要为岩浆岩锆石。222个谐和年龄数据显示出5个主要年龄区间:550~560Ma、750~780 Ma、950~1020 Ma、1560~1740Ma和2390~2450Ma,其中以950~1020Ma区间表现为最突出的峰值。对比大明山与大瑶山地区的寒武系碎屑锆石年龄谱系,两者表现出相似的分布特征。最明显的年龄峰值(980Ma)揭示物源区曾是Grenville期造山带的一部分。与扬子地块和华夏地块碎屑锆石年龄谱系进行比较,结合古水流及相关地质证据,认为所研究样品的碎屑锆石主要来自华夏地块。根据现有的资料,我们更倾向于认为寒武纪时扬子—华夏之间可能没有大洋的分割,而是一陆间海(intercontinental sea)格局。本次研究还在大明山寒武系中测得8颗具有太古宙年龄的古老锆石(≥2500Ma,其中1颗≥3200Ma)。这些锆石具振荡环带结构,Th/U比值均≥0.4,稀土分布多具有明显的Ce正异常与Eu负异常,指示其来自岩浆岩,反映物源区在太古宙发生过岩浆作用。结合前人研究获得的华夏地块太古宙锆石年龄信息,认为华夏地块可能存在太古宙地壳基底或接受过古老陆块的物源供给。     

秦岭南缘勉略构造带小碥河—长坝地区变质地层碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

南秦岭勉略构造带小碥河-长坝地区发育一套时代有争议的低角闪岩相变质沉积地层。由于该变质沉积地层受到了强烈变质和变形作用的改造,且缺少精确的年代学证据,在以往的地质研究和地质图中将其形成时代划归为古元古代、早古生代、志留纪-三叠纪、泥盆纪、泥盆纪-石炭纪等。笔者以该区的变质碎屑岩为研究对象,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,完成锆石测点一个样品共计80个,获得小碥河-长坝地区的变质地层主要碎屑锆石年龄为850~658 Ma,最小年龄加权平均值为（576.5±12.4）Ma。结合前人资料,认为小碥河-长坝地区变质地层的沉积时代主体应为早古生代;物源主要来自勉略构造带内部火山岩、碧口微地块及扬子地块西北缘新元古代岩浆岩;其沉积事件对应了勉略构造带及扬子地块西北缘地区早古生代伸展裂陷沉积过程。     

新疆东部博格达山北侧石炭系碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

本文应用LA-ICPMS锆石U-Pb定年方法,对博格达山北侧原石炭系沙雷赛尔克组及沙玛尔沙依组开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。测年结果显示沙雷赛尔克组碎屑锆石表面年龄值分布较宽(298～2215Ma),主要集中在298～344Ma,主峰值年龄为305Ma,次要峰值为501～538Ma,并见有一粒1331Ma及两粒2146Ma、2215Ma的碎屑锆石;沙玛尔沙依组碎屑锆石表面年龄分布较窄(280～523Ma)且相对集中(299～358Ma),主峰值年龄为345Ma,次要峰值年龄为428～450Ma及507～523Ma。通过样品岩石学特征、碎屑锆石Th、U含量、CL组构特征及区域地质资料分析,初步获得以下认识:①博格达山北侧原定义为石炭纪地层的沉积时代应为早石炭世—早二叠世,其中奇尔古斯套群时代为早石炭世晚期—晚石炭世早期,居里得能组—扬布拉克组时代为晚石炭世中期及晚期,沙玛尔沙依组时代为早二叠世早期,缪林托凯陶山组沉积时代及其与沙玛尔沙依组的关系尚有待于进一步研究;②沙雷赛尔克组及沙玛尔沙依组砂岩主要来自于准噶尔盆地,主要物质供给区为区内略早于或与其同时代沉积的石炭纪地层;③博格达晚古生代大陆裂谷在早石炭世已形成,晚石炭世开始衰退,并发生两次弱造山作用,中二叠世夏子街期最终闭合。     

青藏高原东北缘祁连山三叠系砂岩碎屑锆石U-Pb定年及其物源分析

三叠系沉积物广泛覆盖青藏高原东北缘,其中松潘—甘孜地区三叠系的沉积物得到了较系统的研究,但是青藏高原北缘的祁连山三叠系盆地的研究却较为缺乏。为了丰富相关研究和揭示区域构造演化的特点,通过古水流方向统计、砂岩中碎屑矿物统计和碎屑锆石U-Pb测年等方法对祁连山三叠纪盆地物源进行系统研究。结果表明,祁连山三叠系盆地的古流向主要有南东向、正南向、南西向,物源来自岩浆弧和大规模褶皱造山作用的混合区。祁连山三叠系砂岩中的碎屑锆石的年龄谱主要峰值集中在250~290 Ma、360~460 Ma、1 600~2 000 Ma和2 200~2 600 Ma这4个年龄段。通过对比分析华北板块、华南板块中和秦祁昆中央造山带中岩浆锆石年龄谱特征可知:1 600~2 000 Ma和2 200~2 600 Ma年龄段的锆石来自华北板块,360~460 Ma年龄段的锆石来自北祁连造山带,250~290 Ma年龄段的锆石来自东昆仑的火山岛弧。此外,600~1 000 Ma年龄段锆石很少,这些锆石来自扬子板块,表明在三叠纪扬子克拉通和华北克拉通发生碰撞形成了秦岭造山带,阻断了来自扬子克拉通的物源。     

新疆东部博格达山北侧石炭系砂岩碎屑锆石U_Pb定年及其地质意义

本文应用LA-ICPMS锆石U-Pb定年方法,对博格达山北侧原石炭纪沙雷赛尔克组及沙玛尔沙依组开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。测年结果显示沙雷赛尔克组碎屑锆石表面年龄值分布较宽（298～2215Ma）,主要集中在298～344Ma,主峰值年龄为305Ma,次要峰值为501～538Ma,并见有一粒1331Ma及两粒2146、2215Ma的碎屑锆石;沙玛尔沙依组碎屑锆石表面年龄分布较窄（280～523Ma）且相对集中（299～358Ma）,主峰值年龄为345Ma,次要峰值年龄为428～450Ma及507～523Ma。通过样品岩石学特征、碎屑锆石Th、U含量、CL组构特征及区域地质资料分析,初步获得以下认识：（1）博格达山北侧原定义为石炭纪地层的沉积时代应为早石炭世～早二叠世,其中奇尔古斯套群时代为早石炭世晚期～晚石炭世早期,居里得能组～扬布拉克组时代为晚石炭世中期及晚期,沙玛尔沙依组时代为早二叠世早期,缪林托凯陶山组沉积时代及其与沙玛尔沙依组的关系尚有待于进一步研究;（2）沙雷赛尔克组及沙玛尔沙依组砂岩主要来自于准噶尔盆地,主要物质供给区为区内略早于或与其同时代沉积的石炭纪地层;（3）博格达晚古生代大陆裂谷在早石炭世已形成,晚石炭世开始衰退,并发生两次弱造山作用,中二叠世夏子街期最终闭合。     

内蒙古狼山地区侏罗系LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年及其物源意义

运用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年和地球化学方法,对内蒙古狼山东升庙和义和久地区侏罗系石拐群物源进行了探讨。通过对111颗有效锆石年龄统计分析可知,年龄峰值以晚古生代(259~308Ma)为主,其次为古元古代(1.74~2.18Ga)和早古元古代—新太古代(2.39~2.58Ga)。晚古生代年龄与狼山大规模出露的海西期岩浆岩年龄一致,古元古代—新太古代年龄与狼山地区古元古代岩浆岩、孔兹岩带年龄分布特征相近。侏罗系砂岩稀土元素配分特征与海西期岩浆岩、乌拉山群、孔兹岩系相似。结合石拐群样品薄片和砾岩分析,认为侏罗系为近源沉积,其物源主要为狼山地区大规模海西期岩浆岩,其次来自河套地区孔兹岩带,狼山地区太古宙乌拉山群、古元古代岩浆岩和早—中三叠世岩浆岩可能提供了部分物源。另外,根据碎屑锆石最年轻年龄为243Ma(中三叠世),结合前人植物化石组合研究及狼山地区整体缺失三叠纪地层的特点,认为该套地层的时代应为早—中侏罗世。狼山地区侏罗系沉积物源模式为南北两侧为隆起物源区,主要物源为北侧狼山隆起,南侧河套隆起向北提供部分物源,不同地区物源存在一定差异。     

内蒙古巴林左旗二叠系碎屑锆石LA ICP MS U Pb年龄及构造意义

内蒙古巴林左旗碧流台地区分布一套碎屑岩,以砂板岩组合为特征,时代原为早二叠世。对该套地层所取砂岩样品进行LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,对取自长石岩屑砂岩样品中100颗碎屑锆石进行测试分析,结果显示,100颗锆石的谐和年龄主要集中分布在4个年龄区间,分别为253~298Ma,309~362Ma,428~595Ma,851~1526Ma,最年轻的一组锆石年龄为253~298Ma,存在266Ma的锆石峰值年龄。266Ma的年龄限定了地层的沉积时限,即地层应在晚二叠世沉积,且砂岩的碎屑锆石年龄特征和地层岩性组合与区域上发育的林西组可以对比,故将该套地层划为林西组。年龄数据普值特征反映出,该地层具有多物源供给的特点,但物源主体来自东北各地块,未见华北板块的物源区年龄信息,表明华北板块与西伯利亚板块在晚二叠世并未完全碰撞闭合,253~298Ma的锆石年龄与西拉木伦缝合带附近与板块俯冲、碰撞相关的岩浆事件相吻合,表明两大板块的最终碰撞拼合时间应晚于266Ma。     

东准造山带原泥盆系的形成时代及源区：碎屑锆石U-Pb年代学证据

新疆东准地区晚古生代地层出露广泛,其沉积时限的精确限定对理解中亚造山带的增生和拼贴过程、确立该地区构造框架及油气开发具有深远意义。然而,目前的研究主要集中于岩浆岩方面,对于晚古生代地层时代及其空间展布的研究则相对缺乏,特别是石炭系和泥盆系沉积地层标定较为模糊。为此,本文选取了3个原泥盆系砂岩进行了细致的野外剖面测制、岩石学观测和碎屑锆石U-Pb年代学分析。研究显示：原泥盆纪砂岩的最年轻碎屑锆石年龄为346～312 Ma,碎屑锆石年龄谱图分为：380～310 Ma（晚泥盆世-早石炭世,71.8%）、445～385 Ma（志留纪-早-中泥盆世,11.7%）、480～450 Ma（奥陶纪,3.9%）、540～485 Ma（寒武纪,4.5%）和前寒武纪年龄段（8.1%）,碎屑锆石年龄谱图区域上具有由南向北、由西向东呈简单化趋势且晚古生代年龄比重增加。结合该区岩浆岩年代学研究成果,将研究区原泥盆系沉积时代重新厘定到晚石炭系早-中期,认为东准地区的碰撞拼贴时间应发生于晚石炭世,并非是不同期次碰撞拼贴之产物。     

东昆中构造带沟里地区浅变质地层碎屑锆石UPb年龄及其地质意义

东昆中构造带具有复杂的物质组成与结构构造,其中沟里地区出露的原划石炭系浅变质沉积地层是东昆中蛇绿构造混杂岩基质岩系的重要组成部分,其形成时代和属性研究对东昆中构造带研究具有重要意义。运用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析方法,对浅变质沉积地层变砂岩碎屑锆石进行详细研究,结果显示,碎屑锆石年龄谱可分为4组：①加里东期（499~565Ma）。②新元古代中期至早期（693~969Ma）。③古元古代晚期-中元古代中期（1 254~1 967Ma）。④新太古代-古元古代早期（2 348~2 776Ma）。结合前人研究资料认为浅变质沉积地层形成时间在427~499Ma,应归属于早古生代纳赤台岩群变沉积岩。其沉积物源以新元古代早期至中期响应Rodinia超大陆汇聚、裂解的物质记录及新太古代-元古代结晶基底为主,少量东昆仑地区加里东期与原特提斯洋扩张俯冲相关岩浆岩。东昆中构造带沟里地区基质地层主要是早古生代纳赤台岩群变沉积岩,而不是前人认为的石炭纪地层。东昆中构造带主要构造活动在早古生代末期就已经基本完成。     

新疆蒙其古尔地区八道湾组沉积岩碎屑锆石年代学特征及地质意义

在详细观察描述含砾砂岩宏观特征基础上,利用偏光显微镜和LA-ICP-MS对蒙其古尔地区八道湾组出露的含砾砂岩开展碎屑骨架组分及碎屑锆石U-Pb定年分析,初步解析岩石学、年代学及物源特征等信息.结果表明:碎屑锆石多具良好的振荡韵律环带,Th/U值大于0.1,为岩浆成因锆石;样品中最年轻的碎屑锆石年龄为(289±4)Ma,...     

阿拉善地块北缘乌兰敖包上三叠统地层的厘定——来自激光ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄的制约

运用ICP-MS技术,在阿拉善地块北缘东部乌兰敖包剖面原阿木山组下段中采集砂岩样品,进行碎屑锆石U-Pb年代学研究。共获取70个有效数据,其表面年龄分布范围为258.8±5～2622.7±41Ma,具多峰值性,主要峰值为258～308Ma(47个数据),次要峰值为401～443Ma(12个数据)、1652～1749Ma(7个数据)及2601～2623Ma(2个数据),此外还有731Ma及1237Ma的数据各1个。根据样品岩石学特征、碎屑锆石CL组构及U-Pb年代学特征,结合沉积学及区域构造演化等分析,初步认为:①乌兰敖包处原阿木山组下段可能为晚三叠世沉积,与研究区西部及北山地区晚三叠世珊瑚井组相当,应从晚石炭—早二叠世阿木山组中解体出来;②乌兰敖包剖面阿木山组逆冲推覆于上三叠统之上的构造形式,应该是内蒙古中西部及甘肃北山地区早中侏罗世晚期大规模逆冲推覆构造的反映;③取样砂岩的物源主要为研究区东部海西期、加里东期侵入岩、早中二叠世火山岩与火山碎屑岩及太古宙与元古宙变质岩。     

河北赞皇杂岩官都群碎屑沉积岩锆石SHRIMPU-Pb定年及其地质意义

新太古代—古元古代表壳岩系在华北克拉通广泛发育,在赞皇地区也出露有较典型的中低级变质的火山-沉积岩系,即从原赞皇群解体出来的官都群,其形成时代和成因目前仍有争议。官都群的主要岩石组合为变基性火山岩(包括角闪片岩和斜长角闪岩)、大理岩、石英片岩,以及一系列长英质副片麻岩等。对其中的长英质副片麻岩进行碎屑锆石定年研究,并结合前人已报道的碎屑锆石数据可知,碎屑锆石年龄主要峰值约为2.5Ga,部分样品出现2.0～2.2Ga的峰值。变质锆石记录主要有2个范围,分别为2.48Ga左右和1.85～1.9Ga,可能代表了2期不同的构造热事件记录。结合该地区近年来的研究,可以得到如下认识:(1)样品中存在形态完好的长柱状锆石,表明是近源沉积;(2)约2.48Ga的变质记录与核部岩浆锆石的年龄(约2.5Ga)非常接近,可能代表了物源区中酸性岩体侵位后遭受的一次构造热事件,而不代表沉积岩形成后遭受变质的记录,即沉积过程晚于2.48Ga;(3)官都群至少有一部分岩石组合形成于古元古代;(4)官都群可能是不同时代、不同岩性单元拼贴而成,需要进一步解体。     

东准噶尔卡姆斯特北海相火山-沉积岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

运用LA-ICP-MS U-Pb法,对位于东准噶尔卡姆斯特北部10 km处有争议的海相碎屑岩样品进行了U-Pb年龄测定,共测试碎屑锆石100颗,其中有效年龄数据点共90个。测试结果表明:(1)该套岩层的形成年龄可能为早石炭世。因为最年轻的谐和年龄为333.2 Ma,限定了该岩层的沉积下限。(2)该套岩层有多个物源区。碎屑锆石定年结果与区域岩浆热事件对比结果表明:早寒武世碎屑锆石(523.1 Ma、535.1 Ma)可能来自前人所述的准噶尔前寒武纪结晶基底,但有待进一步研究;中—晚奥陶世碎屑锆石(440.0 Ma、460.9 Ma)来自荒草坡群火山碎屑岩;早志留世碎屑锆石(429.3 Ma)可能来源于周边地区沉积的下志留统;中泥盆世碎屑锆石((371.5±2.5)Ma)来自卓木巴斯套组和乌鲁苏巴斯套组地层;早石炭世碎屑锆石((336.4±0.8)～(353.5±0.7)Ma)来自南明水组。(3)在测试的碎屑锆石中,有一颗锆石年龄为2 676.2 Ma,谐和度为99%,为可能存在前寒武纪古老结晶基底提供了一定的依据,但有待更进一步的证据。     

长江中下游地区铜地球化学块体时间属性——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年的证据

利用水系沉积物地球化学组合数据在长江中下游地区共圈定出6个铜地球化学块体,首次利用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年技术对地球化学块体的时间属性进行了研究.在铜矿床最为发育的Cu1、Cu2和Cu6三个块体内的碎屑锆石样品中清楚地识别出4个年龄峰值,分别对应古元古代、新元古代、早古生代和中生代.表明地球化学块体是跨时代存在的,物质来源于多期地质事件.新元古代和中生代地质体对研究区铜地球化学块体的形成也具有重要影响.研究还发现,成矿物质经后期的风化分散作用会进入到水系沉积物中,通过水系沉积物采样能够捕获成矿信息.     

闽西南下古生界东坑口组与魏坊组地层层序与物源区特征——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年的约束

闽西南地区下古生界魏坊组与东坑口组地层层序长期以来一直存在争议。应用LA-ICP-MS U-Pb测年,对闽西南地区下古生界魏坊组与东坑口组进行了120颗碎屑锆石的U-Pb测年,获得锆石年龄范围为506~3431Ma,主要分布于511~2796Ma之间,主要峰值年龄为964Ma,次要峰值年龄为514Ma,并存在813Ma、1231Ma、2483Ma的次级峰。年龄谱特征显示,魏坊组沉积早于东坑口组,东坑口组时代不属于中上寒武世。下古生界物源以964Ma峰值为代表,反映Grenville构造热事件的物源最显著。还获得了较丰富的峰值年龄为514Ma的泛非期构造热事件年龄,以及古太古代锆石年龄记录,为闽西南地区下古生界地层层序的确立和物源研究提供了重要新资料。     

松潘-甘孜与龙门山碎屑沉积岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及构造意义

甘孜-松潘地块、龙门山由于其构造上的重要性,长期以来受到中、外地学界的高度关注.众多的研究集中到构造演化、变形、变质作用、沉积物源区等关键问题.