赣南-粤北地区晚白垩世早期长英质火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

中国东南部晚白垩世早期广泛发育红色沉积岩系,沉积岩系底部常见玄武岩夹层,但赣南-粤北的长塘、仁居、寻乌盆地以长英质火山岩为主体,底部也夹有玄武岩层,构成“大量流纹岩-少量玄武岩”的双峰式组合。SHRIMP锆石U-Pb年龄表明,长塘、仁居盆地流纹岩和寻乌盆地碎斑熔岩的锆石206Pb/238U年龄分别为96.8Ma±1.4Ma、95.5Ma±1.3Ma、96.7Ma±1.1Ma,属晚白垩世早期。鉴于版石盆地火山岩系为长英质火山岩组合,且中部凝灰岩和上部流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为142.5Ma±1.3Ma和131.4Ma±1.3Ma,地质时代属早白垩世早期,长塘、仁居和寻乌盆地的火山岩系不能与版石盆地的火山岩系对比。赣南-粤北长塘、仁居和寻乌盆地长英质火山岩地质时代的确认,证实余姚-丽水-政和-大浦-莲花山断裂以东和以西“大量流纹岩-少量玄武岩”构成的不对称双峰式组合具有不同的地质时代,显示出东早西晚的特征,这对于研究中国东南部中生代岩浆活动和构造演化具有重要意义。     

江西南部版石盆地火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

应用SHRIMP锆石U-Pb定年方法,对江西南部三南-寻乌火山岩带版石盆地原鸡笼嶂组凝灰岩和原版石组流纹岩开展年代学研究.结果表明,凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(142.5±1.3)Ma,流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(131.4±1.3)Ma.根据新的国际地层表,晚侏罗世与早白垩世的界线划在(145.5±4.0)Ma,版石盆地原鸡笼嶂组和原版石组均形成于早白垩世早期.版石盆地火山岩系属同一个火山旋回的产物,且岩石组合与江西北部峡江-广丰火山岩带武夷群一致,其中原鸡笼嶂组可归入鹅湖岭组,原版石组可归入石溪组.     

赣南龙南地区余田群玄武岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

江西南部余田群由双峰式火山岩组成,分布在近EW向展布的三南-寻乌断裂带的临江、东坑、白面石、菖蒲等火山盆地之中。SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示：东坑盆地余田群最下部玄武岩的年龄为194.4Ma±2.0Ma,菖蒲盆地余田群最上部玄武岩的年龄为191.9Ma±2.2Ma。这2个年龄结果,一方面指示余田群的地质时代属早侏罗世早期,另一方面说明玄武岩和长英质火山岩的年龄一致,且与剖面层序吻合,属典型的双峰式火山岩组合。余田群双峰式火山岩地质时代的厘定,为江西南部早侏罗世早期处于拉张构造环境提供了年代学证据。同时,菖蒲盆地玄武岩中存在2571~2225Ma残留锆石或捕获锆石,为江西南部可能存在新太古代晚期—古元古代的基底提供了旁证。     

赣南龙南地区余田群玄武岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

江西南部余田群由双峰式火山岩组成,分布在近EW向展布的三南-寻乌断裂带的临江、东坑、白面石、菖蒲等火山盆地之中。SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示:东坑盆地余田群最下部玄武岩的年龄为194.4Ma±2.0Ma,菖蒲盆地余田群最上部玄武岩的年龄为191.9Ma±2.2Ma。这2个年龄结果,一方面指示余田群的地质时代属早侏罗世早期,另一方面说明玄武岩和长英质火山岩的年龄一致,且与剖面层序吻合,属典型的双峰式火山岩组合。余田群双峰式火山岩地质时代的厘定,为江西南部早侏罗世早期处于拉张构造环境提供了年代学证据。同时,菖蒲盆地玄武岩中存在2571~2225Ma残留锆石或捕获锆石,为江西南部可能存在新太古代晚期—古元古代的基底提供了旁证。     

江西南部蔡坊盆地火山岩系层序与地质时代

江西中生代晚期火山岩系发育,形成了北部的峡江-广丰火山岩带和南部的三南-寻乌火山岩带.峡江-广丰火山岩带的火山岩系为一个火山旋回的产物,称为武夷群,并进一步划分为双峰岭、鹅湖岭和石溪组三个组.三南一寻乌火山岩带蔡坊盆地火山岩系也为一个火山旋回的产物,包括上、下两个岩性岩相单元:下单元以沉积岩为主夹火山岩,属火山喷发-沉积相,代表火山活动初始期的产物;上单元以火山岩为主,属火山喷发相,代表火山喷发期的产物.上单元顶部流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(130.79±0.73)Ma,根据新的国际地层表,晚侏罗世与早白垩世之间的界线限定为(145.5±4)Ma,蔡坊盆地火山岩系的地质时代属早白垩世早期.通过岩性岩相对比,结合地层层位,蔡坊盆地火山岩系可归入峡江-广丰火山岩带的武夷群,其中下单元可归入双峰岭组、上单元可归入鹅湖岭组.蔡坊盆地火山岩系层序和地质时代的确定,可为三南-寻乌火山岩带火山系的研究提供参照标准.     

赣南—粤北版石群及其地质时代

赣南—粤北中生代晚期存在上、中、下3个不同时代的火山岩系,其中上火山岩系称为版石群。根据岩性岩相特征,版石群可进一步划分为两个岩组:下岩组称为合水组,以砾岩、砂岩、页岩等沉积岩为主、夹火山岩,代表火山活动初始期的产物;上岩组称为优胜组,岩性为流纹岩、流纹质凝灰岩、熔结凝灰岩,代表火山活动喷发期的产物。长塘盆地优胜组熔结凝灰岩全岩RbSr等时线年龄为89.5Ma;仁差盆地优胜组流纹岩全岩RbSr等时线年龄为91.9～94Ma,熔结凝灰岩锆石UPb法年龄为86.5Ma,次流纹斑岩锆石UPb法年龄为93.5Ma;菖蒲盆地优胜组流纹岩全岩RbSr等时线年龄为104Ma;版石盆地优胜组流纹岩全岩RbSr等时线年龄为72.2Ma,全岩KAr法年龄为77.6Ma,可见版石群优胜组的地质时代为早白垩世晚期—晚白垩世早期。另外,合水组的生物化石反映出早白垩世的特征,因此,将版石群置于早白垩世—晚白垩世早期是可信的。     

满洲里达石莫盆地流纹岩、花岗斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

满洲里达石莫盆地火山岩系由下部的铁镁质火山岩组合、中部的高钾钙碱性流纹岩-碱性粗面岩组合和上部的铁镁质火山岩组合所构成,并有花岗斑岩侵入。SHRIMP锆石U-Pb年龄表明,流纹岩和花岗斑岩锆石的206Pb/238 U年龄分别为143.3±1.3Ma和143.0±1.8Ma,两者在误差范围内一致,同为早白垩世早期岩浆活动的产物。通过区域地层对比,结合已有的高精度锆石U-Pb年龄数据,可将达石莫盆地及大兴安岭北部原塔木兰沟组、原上库力组、原梅勒图组火山岩中的铁镁质火山岩组合(年龄大于145Ma的部分)归入塔木兰沟组,高钾钙碱性流纹岩-碱性粗面岩组合(年龄为145~130Ma的部分)归入上库力组,年龄小于127Ma的部分铁镁质火山岩组合归入梅勒图组。依照中国东部、俄罗斯东部和蒙古东部与火山岩有关的热液型铀矿主要赋存在早白垩世早期火山岩与次火山岩接触带附近的事实,推测达石莫盆地流纹岩与花岗斑岩的接触带是铀矿勘查值得关注的部位。     

赣东北冷水坑铅锌银矿田流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及地质意义

冷水坑铅锌银矿田位于扬子地块与华夏地块的江山—绍兴结合带南侧、武夷隆起带西北部的天华山火山盆地内,是武夷山成矿带中生代火山岩带中独具特色的斑岩型矿床。矿田内的火山岩分布广泛,但是区内火山岩系的地质时代归属仍然存在分歧,存在晚侏罗世和早白垩世早期的不同认识,制约了区域地质找矿工作。笔者等在对矿田火山岩系的岩性和岩相特征调查的基础上,对冷水坑矿田内鹅湖岭组流纹岩样品进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,结果显示3件样品的锆石n(~(206)Pb)/n(~(238)U)年龄加权平均值分别为139.5±1.1 Ma、137.8±1.3 Ma和139.4±1.2 Ma,地质时代属早白垩世早期,指示流纹岩所在火山岩系地质时代为早白垩世早期。火山喷发有气爆和浆爆等喷发形式,分别表现为普利尼式和斯通博利式、乌尔卡诺式等不同喷发形式,所形成的火山碎屑岩中不同来源的晶屑、岩屑和浆屑各自所占比例不同,导致最小锆石U-Pb年龄的地质含义也不同,不一定都能代表火山碎屑岩的形成年龄。结合前人获得的凝灰岩和晚侏罗世花岗斑岩的锆石U-Pb年龄,推测冷水坑铅锌银矿田早白垩世早期发生了不同形式的火山喷发活动,是否存在晚侏罗世火山岩系仍值得探讨。     

江西南部余田群长英质火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

江西南部龙南、菖蒲盆地余田群＂流纹岩-玄武岩＂双峰式火山岩酸性端元的Rb-Sr等时线年龄为175～148Ma,不仅变化幅度较大,而且多与基性端元的Rb-Sr等时线年龄（179～173Ma）不匹配。笔者采用精度较高的SHIRMP锆石U-Pb定年法,获得菖蒲双峰式火山岩组合最下部的流纹岩和龙南盆地双峰式火山岩最上部的英安岩SHIRMP锆石U-Pb年龄分别为（195.2±2.8）Ma和（191±1.7）Ma,两者在误差范围内基本一致。这不仅说明两盆地的双峰式火山岩是同期岩浆活动的产物,而且它们是在喷发间隔很短的时间内形成的。根据国际地层表,菖蒲盆地和龙南盆地双峰式火山岩的地质时代属早侏罗世早期。SHRIMP锆石U-Pb年龄明显大于全岩Rb-Sr等时线年龄可能是全岩Rb-Sr等时线定年法存在误差造成的。江西南部双峰式火山岩195～191Ma的SHIRMP锆石年龄,说明江西南部在早侏罗世早期就进入了拉张构造环境;结合双峰式火山活动之后,长英质火山岩145～130Ma的SHIRMP锆石年龄的获得,说明江西南部在190～145Ma期间为长达45Ma的火山活动宁静期,这个现象难以用太平洋板块向欧亚板块俯冲的单一模式进行合理地解释。     

下扬子天目山盆地火山岩锆石LA-ICP-MS定年及地质意义

天目山盆地是下扬子江南隆起带保存较完整的中生代火山盆地,中生代火山岩系岩性自下而上主要为流纹岩-英安岩-安山岩。对盆地内黄尖组下段流纹岩和英安岩分别进行了锆石 LA-ICP MS定年,分别获得了133.6±1.5 Ma(MSWD=0.73)和135.0±2.1 Ma(MSWD=0.78)的锆石U-Pb年龄,指示天目山盆地黄尖组火山岩时代为早白垩世。天目山盆地火山活动起始时间和长江中下游地区晚中生代火山活动基本一致,说明江南隆起带和长江中下游地区在早白垩世均处于强烈拉张环境。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区中生代中酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和地球化学特征

西乌旗地区处于大兴安岭南部,广泛分布中生代火山岩。中生代火山岩中性岩组SHRIMP锆石U-Pb年龄为163Ma±2Ma,为岩浆上侵结晶的年龄;研究区南区下营子地区查干诺尔组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为144.2Ma±1.4Ma,表明西乌旗地区晚中生代火山岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世。在TAS图中,中性岩样品数据点落入粗面岩区,属碱性岩系列,REE分馏明显,LILE富集,Nb、Ta等元素亏损,Eu异常不明显,具有正高εNd(t)值,推断粗面岩是由地幔的碱性、过碱性岩浆经过分离结晶过程形成的;流纹岩属高钾钙碱性岩系列,REE分馏明显,部分LILE富集,Ba、Sr和HFSE强烈亏损,推测该岩石由相对较浅的中下地壳物质部分熔融形成并具有A2型花岗岩的特征。综合研究并结合前人的资料,认为从晚侏罗世(163Ma)开始,西乌旗所在大兴安岭地区已经处于伸展构造环境。     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。     

龙江盆地中生代火山岩锆石U-Pb年代学及其对基底性质的制约

龙江盆地是松辽盆地外围西部重要的火山断陷盆地之一,盆地内自下而上依次发育龙江组、光华组和甘河组火山岩。本文对龙江盆地火山岩进行了详细的锆石U-Pb年代学研究,结果显示：龙江组流纹岩、辉石英安岩、安山岩锆石U-Pb年龄分别为（129.7±2.4）、（129.0±2.3）和（125.6±1.3）Ma;光华组3个流纹岩锆石U-Pb年龄分别为（122.5±1.4）、（119.9±1.1）和（116.7±1.5）Ma;甘河组最年轻的锆石年龄为（114.3±2.9）Ma;显示盆地内火山岩浆活动的时限为129.7~114.3 Ma,火山岩均为早白垩世岩浆活动的产物。同时在甘河组玄武质粗面安山岩中测到多组捕获锆石年龄,反映出晚二叠世（254 Ma）、晚石炭世（302 Ma）、晚泥盆世（367 Ma）、早志留世（433 Ma）、古元古代（2 395 Ma）、新太古代（2 523 Ma）岩浆事件记录,这在一定程度上为龙江盆地存在古老结晶基底提供了证据。     

西藏冈底斯带叶巴组火山岩同位素地质年代

西藏达孜县附近的叶巴组主要为一套浅变质玄武岩、英安岩、酸性凝灰岩夹少量紫红色砂岩。对叶巴组英安岩的锆石SHRIMP的U-Pb测年,获得181.7±5.2 Ma的年龄值,可代表达孜地区叶巴组的年龄。地质年代学研究和岩石组合特征显示,叶巴组应该分为上、下两部分。达孜县附近的一套火山岩时代为早侏罗世;工布江达县、桑日县和墨竹工卡县之间的叶巴组为一套酸性火山岩夹碎屑岩、碳酸盐岩,形成时代为中、晚侏罗世。叶巴组火山岩可能是班公湖-怒江特提斯洋向南的俯冲、消减的产物。本次SHRIMP测试获得变质年龄值131.9±5.5 Ma,代表早白垩世的变质事件,反映燕山期冈底斯带强烈的岩浆活动对早期地质记录的叠加和改造。     

羌塘地块南部晚白垩世火山岩离子探针测年及其对红层时代的约束

羌塘地块南部广泛出露陆相红层,1:25万区域地质调查将大部分红层划归为中新统康托组,但缺乏可靠的年代学依据。野外观测发现火山岩与红层之间存在喷发不整合接触关系,室内从火山岩选出很多岩浆锆石;应用离子探针U-Pb同位素测年方法精确测定岩浆锆石年龄,能够为研究火山喷发期次和红层形成时代提供重要依据。对羌塘地块南部红层内部粗面安山岩夹层—比洛错火山岩和扎加藏布北侧红层上覆安山岩,挑选岩浆锆石进行高精度的离子探针U-Pb同位素测年,发现比洛错粗面安山岩锆石206Pb/238U同位素年龄为(83.3±1.3)Ma,扎加藏布北侧安山岩锆石206Pb/238U同位素年龄为(75.65±0.82)Ma。这些年龄良好地揭示了晚白垩世不同期次的火山喷发时代,同时为红层形成时代和红层盆地演化提供了重要的年代学约束。根据比洛错和扎加藏布北侧火山岩的锆石U-Pb同位素测年资料,将羌塘盆地南部红层时代归属上白垩统阿布山组,这对分析羌塘地块南部油气地质构造保存条件和构造地貌演化具有重要意义。     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。