延吉地区晚中生代火山岩的Ar-Ar年代学格架及其大地构造意义

延吉地区晚中生代-新生代火山岩的高精度Ar-Ar年代学研究表明,前人划分为三叠-侏罗系火山岩(包括三仙岭组、屯田营组、天桥岭组、金沟岭组和火山岩组)的喷发时期为早白垩世(118～106 Ma),略晚于中亚造山带东段及邻区的大规模岩浆活动的主体形成时代;而与古太平洋板块(Izanagi-Farallon板块)俯冲作用有成因联系的泉水村组adakite岩石的喷发时间为55 Ma左右.根据新的火山岩年代学资料,重建了区域晚中生代-新生代的火山-沉积地层格架:托盘沟组、三仙岭组/屯田营组(118～115Ma)、马鹿沟组/天桥岭组(K1)、金沟岭组/火山岩组(108～106 Ma)、长财组(K2)、泉水村组(约55 Ma)和大拉子组.这些新的火山岩Ar-Ar年代学结果暗示Izanagi-Farallon板块向延吉地区的俯冲时间发生在晚白垩世-古新世之间,与前人通过古地磁资料观察到的太平洋和欧亚板块的运动轨迹基本吻合.     

激光~(40)Ar/~(39)Ar定年数据高斯数学模型分析与腾冲火山喷发的分期

确定火山岩的喷发期次是重建火山喷发相关的第四纪环境、研究晚新生代地球动力学和预测火山喷发危险性的前提.激光~(40)Ar/~(39)Ar年代学方法对年轻火山岩样品的定年有明显的优势,具有自动化测试稳定、本底低、高灵敏度等特点,适用于年轻火山岩样品的定年工作.文章采用激光~(40)Ar/~(39)Ar年代学方法对腾冲火山岩区主要岩石单元进行了精细的年代学研究,通过常规的数据处理得到了腾冲火山喷发的时限为0.025～5.1Ma.但年轻火山岩定年因放射成因的~(40)Ar含量极少,偶然因素较多,数据的稳定性较差,甚至得出偏差很大的年龄结果,其分期结果值得商榷.另外,传统分期方法缺乏统一的时间尺度标准,无法对腾冲火山喷发进行严格的时间限定,导致对期次划分认识的分歧.文章尝试引入新的数学模型,对13件样品一共378个年龄测试值进行了重新分期,得到了包含3个波形曲线、彼此独立的表观年龄概率分布图,利用高斯数学模型对波形进行分析,分别对确认的3个正态波形涵盖的年龄数据进行等时线年代学计算,很好地限定了腾冲火山的3期喷发,分别为上新世((3.78±0.04)Ma)、中更新世早期((0.63±0.03)Ma)和中更新末期到晚更新世早期((0.1~(39)±0.005)Ma).这3期喷发时限具有相同的实验精度和时间尺度,降低了年龄数据的误差和偶然性,能准确地限定和代表腾冲火山的整体喷发分期.     

鲁东中生代标准剖面青山群火山岩锆石U-Pb年龄及其构造意义

报道了鲁东胶州盆地青山群分组定名剖面火山岩的锆石U-Pb同位素年代学研究成果.锆石定年采用了193 nm激光剥蚀系统与新型高精度ICP-MS联机的原位分析技术, 获得了青山群后夼组底部火山岩的形成年龄为106±2 Ma(95%置信度, 下同), 而石前庄底部和顶部火山岩的形成年龄分别为105±4和98±1 Ma.对比前人对鲁西和沂沭断裂带青山群火山岩的定年结果, 显示出山东省境内青山群富钾火山岩系具有空间上由西向东年龄逐渐变轻的趋势.结合前人对中国东部中生代"橄榄粗安岩省"不同区域富钾火山岩的定年成果, 显示鲁东地区中生代富钾火山岩的形成时代明显晚于中国东部其他地区, 但该地区形成具软流圈地幔源岩性质的碱性玄武岩的时间却明显早于北淮阳、北大别造山带和沿江带的宁芜、溧水、庐枞等盆地.两类不同性质中生代-新生代火山岩的时间和空间分布特征对建立中国东部大陆岩石圈动力学演化模型提供了重要的同位素年代学约束.     

吕梁山隆升时限与演化过程研究

对吕梁山地区中-新生代隆升时限及其演化的认识,是恢复鄂尔多斯盆地沉积东界的基础,也是探讨华北克拉通演化和破坏等科学问题的有机组成部分.本文以盆山耦合的研究思路为指导,通过较系统的裂变径迹热年代学采样分析,认为吕梁山地区显生宙的隆升活动主要发生在早白垩世晚期以来,可进一步分为缓慢抬升(120~65 Ma)、加速抬升(65~23 Ma)及强烈抬升(23 Ma以来)3个隆升演化阶段,新生代以来是其最主要的隆升时期.抬升作用在空间上具非均衡性,中、北部抬升早,南部晚.晚新生代以来吕梁山地区的快速隆升作用,与东部相邻断陷的沉降具有成因耦合联系.吕梁山地区晚中生代-新生代以来的隆升演化,可能主要与青藏高原挤压造山作用和太平洋板块俯冲的远程效应有关.     

鲁东中生代标准剖面青山群火山岩锆石U-Pb

报道了鲁东胶州盆地青山群分组定名剖面火山岩的锆石U-Pb同位素年代学研究成果. 锆石定年采用了193 nm激光剥蚀系统与新型高精度ICP-MS联机的原位分析技术, 获得了青山群后夼组底部火山岩的形成年龄为106±2 Ma(95%置信度, 下同), 而石前庄底部和顶部火山岩的形成年龄分别为105±4和98±1 Ma. 对比前人对鲁西和沂沭断裂带青山群火山岩的定年结果, 显示出山东省境内青山群富钾火山岩系具有空间上由西向东年龄逐渐变轻的趋势. 结合前人对中国东部中生代“橄榄粗安岩省”不同区域富钾火山岩的定年成果, 显示鲁东地区中生代富钾火山岩的形成时代明显晚于中国东部其他地区, 但该地区形成具软流圈地幔源岩性质的碱性玄武岩的时间却明显早于北淮阳、北大别造山带和沿江带的宁芜、溧水、庐枞等盆地. 两类不同性质中生代-新生代火山岩的时间和空间分布特征对建立中国东部大陆岩石圈动力学演化模型提供了重要的同位素年代学约束.     

宁芜（南京-芜湖）盆地火山岩的年代学及其意义

宁芜盆地是长江中下游地区最重要的火山岩盆地之一,发育有龙王山、大王山、姑山和娘娘山4组以安山质火山岩为主的地层.通过对4组火山岩中熔岩的锆石LA-ICP MS同位素定年,得到各组火山岩形成的时间分别为：龙王山组（134.8±1.3）Ma、大王山组（132.2±1.6）Ma、姑山组（129.5±0.8）Ma和娘娘山组（126.6±1.1）Ma.宁芜盆地内火山岩皆形成于早白垩世,火山岩浆活动发生的起止时间约为135~127Ma,持续时间在8~10Ma左右.包括宁芜盆地在内的长江中下游地区各火山岩盆地均不存在侏罗纪火山岩浆活动.研究结果为进一步探讨和认识长江中下游及中国东部中生代构造-岩浆-成矿作用提供了新的年代学成果.     

华北东部中生代构造体制转折的关键时限

华北东部中生代构造体制发生了以挤压为主到以伸展为主的转变, 形成北北东向的盆岭格局, 岩石圈快速减薄, 岩浆作用活跃, 引发了爆发式成矿. 确定中生代构造体制转折的时限是理解构造转折机制的核心问题之一. 报道了多方面研究的最新成果. 重点对包括华北陆块南北缘、燕山、胶东等典型地区的构造分析确定了由挤压构造到伸展构造的峰期; 东部沉积盆地热史恢复结果判明华北东部中、新生代岩石圈厚度的变化和热体制的变更转换的时代; 盆地分析揭示了中生代-新生代时期华北东部盆地由挤压挠曲型到伸展断陷型的转变期; 通过火山岩喷发、与伸展构造有关的花岗岩类的形成, 克拉通内部和边缘的金矿爆发成矿期, 以及通过火山岩中的下地壳包体研究等限定了岩石圈减薄和壳幔置换的峰期. 以上研究结论一致, 即华北东部构造体制转折的峰期时限起于约150~140 Ma, 结束于约110~100 Ma, 峰值是120 Ma.     

渤海湾盆地晚中生代构造地层划分及对比:对燕山运动的启示

通过对渤海湾盆地中生代地层同位素年代学研究、地震资料解释和测井、录井资料分析,将渤海湾盆地中生代地层划分为下-中三叠统、下-中侏罗统、上侏罗统、下白垩统、上白垩统等五个构造层.通过碎屑锆石的分析,渤海湾盆地碎屑岩记录了两期侏罗纪的岩浆活动,分别为180～175Ma、160～152Ma,可分别与燕山地区南大岭组和髫髻山组对应.但是,由于在渤海湾盆地没有直接发现侏罗纪火山岩,推测这两期活动可能主要集中在华北克拉通周缘而不是内部.通过火山岩和火山碎屑岩锆石的分析,渤海湾盆地早白垩世的岩浆活动主要有两期,分别为120～125Ma、110～100Ma,可以和华北克拉通东部岩浆活动对应.这些锆石年龄唯独缺乏了在华北克拉通北缘极其常见的土城子后期和张家口期火山活动,这可能与渤海湾盆地在晚侏罗世后期抬升有关.通过对比渤海湾盆地与燕山构造带中东段造山带中生代盆地构造和沉积地层发育过程,发现两者总体可以对比,但是也存在明显的差异.燕山构造带中东段缺少早-中三叠世的地层,渤海湾盆地缺失晚侏罗世晚期-早白垩世早期的地层.结合燕山构造带中东段晚中生代沉积构造相关研究成果,本文认为渤海湾盆地及其周缘燕山运动A幕表现微弱,而燕山运动B幕对渤海湾盆地及其周缘均产生了强烈的影响.目前的资料表明其表现方式存在差异,渤海湾盆地表现为垂直隆升,华北克拉通北缘表现为水平挤压隆升.     

安徽庐枞（庐江-枞阳）盆地火山岩的年代学及其意义

庐枞盆地是长江中下游地区最重要的火山岩盆地之一,发育有龙门院、砖桥、双庙和浮山4组以橄榄安粗岩系为特征的火山岩地层．通过对4组火山岩中熔岩的锆石LA-ICP MS同位素定年,得到各组火山岩形成的时间分别为：龙门院组（134．8±1．8）Ma、砖桥组（134．1±1．6）Ma、双庙组（130．5±0．8）Ma和浮山组（127．1±1．2）Ma．庐枞盆地内火山岩皆形成于早白垩世,火山岩浆活动发生的起止时间约为135～127Ma,持续时间在8～10Ma左右．包括庐枞盆地在内的长江中下游地区各火山岩盆地均不存在侏罗纪火山岩浆活动．研究结果为进一步探讨和认识长江中下游及中国东部中生代构造-岩浆-成矿作用提供了新的年代学成果．     

腾冲火山活动的时代和岩浆来源问题

47个腾冲火山岩样品的K-Ar年龄值域在0.09和17.84Ma之间。4条火山岩的⁴⁰Ar/³⁶Ar-⁴⁰K/³⁶Ar等时线年龄分别为2.93、0.81、0.31和0.13Ma。火山喷发的时代从中新世到更新世,喷发的高潮在晚更新世。腾冲火山目前还不是死火山,而腾冲及其邻区的热事件（侵入-热变质-喷发）又是连续发生的。20个样品的Rb和Sr含量、稳定Sr同位素初始比（0.70578-0.71437）以及其它地球化学资料还表明,这些火山岩是属于板块碰撞带生成的高钾钙碱性岩浆系列。火山岩的母岩浆来源于地幔的玄武岩浆,但在上升过程中受到过富含放射性成因Sr的地壳物质的强烈渐进混染。     

试论浙江建德群和磨石山群时代

根据80年代以来对浙江中生代晚期火山岩同位素年代学的研究资料，浙江省建德群和磨石山群火山岩年龄在135－117Ma之间，永康群、天台群和衢江群火山岩年龄在111－90Ma。结合近年来中国东部侏罗－白垩系界线研究的新成果，提出浙江建德群和磨石山群时代应为早白垩世。     

云南大平掌细碧-角斑岩建造的同位素年代学及其地质意义

在野外地质及同位素年代学研究的基础上 ,得到云南大平掌细碧 角斑岩建造的Sm Nd等时线年龄为 ( 5 1 3± 40 )Ma ,Rb Sr等时线年龄为 ( 5 1 1± 8)Ma ,K Ar年龄为 31 2～ 31 7Ma ,确定出这套火山岩形成于寒武纪 ,岩浆来源于亏损地幔 ,且受到地壳混染和 (或 )海水热液蚀变的影响 ,又在晚石炭世经历了较强的地质改造 .这一成果首次为“三江”地区存在寒武纪的火山岩提供了较为可靠的年代学证据 .     

台湾大地构造格局及其对油气的地质意义

中国台湾的大地构造格局和晚中生代以来的演化过程一直是地质研究的难点和热点,特别是对其构造单元的类型、性质和演化过程存在较多争论.本文系统综述了50多年来已有中国台湾大地构造格局和重建晚中生代以来构造演化史的主要认识,特别是近10年来新的研究成果,侧重探讨了板块运动和弧陆碰撞对中国台湾大地构造形成过程中起到的作用.研究认为中国台湾总体经历了4个关键期:(1)晚中生代太平洋活动大陆边缘时期(约80 Ma),在华南陆缘形成造山带和俯冲沟弧盆系统;(2)古近纪到早中新世被动大陆边缘时期(约80～16.5 Ma),形成新生代台西盆地和台西南盆地雏形;(3)中-晚新世板块汇聚初期(16.5～6 Ma),形成的马尼拉海沟北段俯冲增生楔为中央山脉、恒春半岛前身,向南连接恒春海脊,部分南海洋脊因碰撞挤压形成中国台湾东部蛇绿岩套;(4)晚中新世末以来活跃造山期(6 Ma至今),菲律宾海板块朝欧亚大陆向西碰撞和向北俯冲,分别形成西部麓山带、雪山山脉、高屏斜坡和大屯火山区—琉球火山弧、宜兰平原—冲绳海槽;北吕宋岛弧向欧亚大陆碰撞和逆冲,形成花东纵谷和利吉混杂岩体、海岸山脉.中国台湾地区在同裂谷(syn-rift)时期的晚白垩系到古近系、后裂谷(post-rift)时期的中新统、造山定型期的下中新统和第四系地层发育了三套主要含油气系统.从大地构造格局和演化来认识中国台湾独特的发生、发展规律,从而理解其独有油气和天然气水合物成藏规律,这对该区油气和天然气水合物的寻找和评价具有指导意义.     

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。     

东北亚中生代火山岩的地球动力学意义

东北亚中生代火山岩可划分为陆内环状火山岩带、纬向火山岩带和陆缘北北东向火山岩带,本文通过对俄罗斯、蒙古、中国东北、日本和朝鲜半岛在内的东北亚中生代火山岩分布图的编制,以及火山岩地球化学对比研究,认为东北亚中生代火山岩是古亚洲洋构造域向太平洋构造域转换时期,深部地幔地球化学过程以及东亚大陆与古太平洋板块相互作用的产物。在晚古生代至早中生代古亚洲构造域的闭合和欧亚大陆形成过程中,古亚洲域冷板块向地幔深部潜入而引发的热地幔柱的上升,是东北亚中生代大地构造演化和岩浆作用的重要控制因素。     

华北克拉通破坏与岩浆-成矿的深部动力学过程

华北克拉通在中生代发生强烈的破坏作用,诱发强烈的岩浆、构造、热事件,同时形成金等金属矿床.然而,克拉通破坏如何控制巨量金等金属矿床的形成与分布尚不十分清楚.本文基于已发表大量资料和科技部重点研发专项项目研究成果,系统总结了华北东部中生代岩浆岩岩石组合、年代学、地球化学和岩石成因、金等金属矿床成矿年代学、中生代盆地演化等最新资料,恢复了华北东部中-新生代盆地伸展量和郯庐断裂的左行走滑位移距离,确定了不同地质历史时期古太平洋板块俯冲带的位置,重新构建了华北东部中生代金等金属矿床和岩浆活动的时空分布规律,并发现早中侏罗世期间,岩浆-成矿作用由东向西逐渐迁移,而160～140Ma之后则由西向东迁移,论证了华北东部中生代金等金属成矿与岩浆岩成岩之间的成因关系,岩浆为金属矿床的形成提供了部分物源和成矿流体,阐明克拉通破坏与巨量岩浆-成矿作用的深部动力学机制,提出侏罗纪期间华北受到古太平洋板块向西低角度俯冲,不仅在华北东部(乃至中国东部)形成了类似于南美安第斯型富含斑岩铜矿的大陆岩浆弧,而且俯冲带流体交代地幔楔为早白垩世热液成矿奠定了物质基础.在早白垩世时期,古太平洋板块俯冲角度由低变高,俯冲板块和俯冲带发生后撤,使华北克拉通东部发生强烈破坏,并形成巨量岩浆和金等金属矿床.     

博格达山链新生代抬升过程及意义

东天山的博格达-巴里坤山链是在晚古生代造山以及中生代伸展基础上于新生代强烈抬升而成,其新生代再造山和隆升是欧亚大陆地质史上的标志性重要事件,造就了东天山现今的盆山地貌格局.运用低温热年代学方法,通过系统批量采样,获得了博格达山链新生代抬升过程的3个明显阶段：5.6-19,20-30和42-47Ma,其中20-30Ma是最显著的一期隆升,而且是山链整体的统一隆升,这与西天山以及青藏高原北部同期的构造事件相似.因此,该期隆升意味着青藏高原向北扩展已经影响到了天山一线,同时获得隆升的起动时间为不晚于65Ma,其动力机制是否是印度-欧亚板块开始碰撞的响应目前还不清楚.裂变径迹结果表明,整个博格达-巴里坤山链在整个新生代的构造活动是分阶段的,各期之间具有整体抬升和差异抬升之分,而且沿山体的东西方向和南北方向上具有明显的差异性,表现为隆升由西向东和由北向南迁移,山体以向南的横向扩展为主要趋势.东天山新生代的3期构造事件与青藏高原尤其是高原北部构造事件都能比较好的对应,因此东天山新生代的构造事件很可能是青藏高原尤其是北部演化的响应.     

青藏高原东南缘大凉山新生代隆升建造过程——多封闭系统低温热年代学与热模型限制

长波长、低起伏度大凉山构造带新生代隆升剥露与建造过程是解译青藏高原东向扩展过程的关键核心地区之一.本文基于大凉山构造带喜德剖面和沐川剖面9件样品的多封闭系统低温热年代学年龄(即磷灰石(U-Th)/He(AHe)、磷灰石裂变径迹(AFT)和锆石(U-Th)/He(ZHe))定年,揭示出多封闭系统热年代学年龄与古岩性柱深度具有明显的正相关性,即伴随古岩性柱深度增大,多封闭系统热年代学年龄明显减小.喜徳剖面多封闭系统低温热年代学AHe、AFT和ZHe年龄值分别为7-9 Ma、14-22 Ma和25-38 Ma;沐川剖面多封闭系统低温热年代学AHe和AFT年龄值分别为10-26 Ma、23-85 Ma, ZHe年龄值为未完全退火年龄.多封闭系统热年代学和QTQt热史模拟揭示,大凉山构造带喜徳和沐川剖面岩性柱所有样品都经历大致相似的三阶段热演化过程,尤其是晚新生代快速隆升剥露阶段(30-20 Ma以来),其平均剥露速率分别为~0.15 mm·a-1和~0.20 mm·a-1,抬升剥露量分别为~3.0 km和~1.5 km.结合区域低温热年代学特征的大凉山构造带地表隆升动力学模型,揭示出重力均衡作用下地壳缩短与剥露作用(即构造隆升剥露机制)控制形成了现今大凉山造山带长波长、低起伏和高海拔地貌建造过程.     

南海西沙隆起基底成因新认识

基底年龄对重建海洋区域的构造演化历史具有重要意义.南海西沙隆起盆地基底方面的研究主要局限在重磁和地震资料以及20世纪70年代西永一井的分析资料上,长期没有新的突破.本文针对新获取的西科一井两个基底样品开展了岩石学分析和锆石U-Pb同位素测年,来研究西沙群岛基底的形成时间及构造属性.结果表明,基底成分为晚侏罗世角闪斜长片麻岩,锆石~(206)Pb/~(238)U平均年龄为(152.9±1.7)Ma,但是最年轻年龄为(137±1)Ma,说明变质作用结束时间大致在早白垩世.变质岩底部与二长花岗岩突变接触,为早白垩世晚期((107.8±3.6)Ma)岩浆侵入的结果,与西永一井早期测得的前寒武纪基底年龄(全岩Rb-Sr法,627Ma)明显不同,西科一井的基底锆石都属于晚中生代岩浆活动的产物.晚侏罗世-早白垩世的区域变质作用和花岗质岩浆侵入不仅出现于西沙,在南海的珠江口盆地和南沙群岛等区域都有报道,与东亚陆缘受到古太平洋板块大规模、长时间的俯冲密切相关,其可能导致了中特提斯洋在南海的关闭.对于南海是否发育有统一的前寒武纪变质结晶基底仍存在争议,但是可以肯定的是,中生代板块俯冲挤压与新生代裂陷拉张已经显著改造了南海地区的原始基底     

攀西微古陆块的变质演化与地壳抬升史--中基性麻粒岩的Sm-Nd,40Ar/39Ar和FT年龄证据

攀枝花-西昌(攀西)微古陆块是扬子陆块西部最古老的地体. 代表其下地壳的岩石为中基性麻粒岩, 相应的麻粒岩相变质作用发生于1186～1128 Ma. 在地质年代方面, 麻粒岩的形成可能与Rodinia超大陆中各微古陆块汇聚的碰撞造山作用有关. 麻粒岩的角闪岩相退变质作用时代为877～825 Ma, 在时间上与Rodinia超大陆裂解的时代相吻合. 40Ar/39Ar和FT年代学研究表明, 自新元古代中至中生代, 古陆块的地壳垂直运动演化历史总体上表现为一种刚性地体的缓慢抬升过程. 新生代, 印度板块向欧亚板块的俯冲碰撞作用使青藏地块迅速隆起, 后者又向东作侧向挤压运动. 受此影响, 攀西微古陆块也快速抬升, 使得麻粒岩结晶基底最终出露地表.