西藏林周盆地中侏罗统却桑温泉组碎屑锆石U-Pb年代学及地质意义

林周盆地位于冈底斯板块中部,对其进行盆地分析将为理解冈底斯板块构造演化过程提供重要的沉积学证据。本文以林周盆地中侏罗统却桑温泉组为研究对象,开展岩石学和碎屑锆石U-Pb年代学研究,结果显示却桑温泉组岩屑石英砂岩最年轻碎屑锆石年龄为169 Ma,存在620~540 Ma,1220~1055 Ma等年龄峰值,其中最年轻碎屑锆石年龄是对特提斯洋壳俯冲引发的岩浆事件的响应。碎屑锆石区域对比研究表明却桑温泉组物源主要来自冈底斯中部唐加－松多造山带,为特提斯洋向北俯冲、向南增生过程的沉积记录。

     

鄂尔多斯盆地西南缘崆峒山组砾岩中的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其构造意义

甘肃省平凉崆峒山地区是崆峒山组地层命名所在地,该套地层主要由大套红色砾岩层组成,通常称为崆峒山组砾岩。长期以来,对崆峒山组砾岩的成因、形成时代和物源存在争议。本文选取崆峒山组砾岩层中的3块砾石为研究对象,运用LA-ICP-MS方法对砾石样品中的碎屑锆石进行了年代学研究。结果表明,崆峒山组砾岩碎屑锆石年龄谱可分为380~479Ma、561~1198Ma、1285~1982Ma、2319~2612Ma和2714~2764Ma共5个年龄区间。依据崆峒山组砾岩碎屑锆石年龄谱分布特征,以及前人研究成果,认为崆峒山组砾岩的主要物源来源于秦祁造山带,少量来源于阿拉善地块和鄂尔多斯地块。崆峒山组砾岩的沉积时代为中三叠世至晚三叠世,崆峒山组砾岩是秦祁造山带造山过程的沉积响应,而非板内造山带的产物。     

鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组沉积物源:来自古流向与碎屑锆石U-Pb年代学的证据

采用LA-ICP-MS碎屑锆石原位微区测年方法,对鄂尔多斯盆地南部黄陵地区及彬县地区中侏罗统直罗组砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年龄分布特征研究,统计和对比盆地周缘岩体的同位素年代学结果,结合盆地南部直罗组地层典型露头实测古水流数据,综合研究了盆地南部直罗组沉积物源。结果表明:(1)黄陵地区直罗组样品总体呈169~438 Ma、1 435~2 083 Ma、2 300~2 767 Ma三个年龄组,对应峰值分别为274 Ma、1 851 Ma和2 366 Ma。彬县地区直罗组样品总体呈213~485 Ma、802~974 Ma、1 633~1 894 Ma和2 143~2 739 Ma 4个年龄组,对应峰值分别为430Ma、450Ma、1 720Ma和2 254Ma。(2)黄陵地区直罗组地层物源主体来自西北部阿拉善地块的中酸性侵入岩及变质岩。彬县地区直罗组地层物源主体来自西部的北、中祁连造山带,源岩为中酸性侵入岩、基性侵入岩及变质岩,同时存在火山岩、碎屑岩及变质碎屑岩的部分贡献。(3)盆地南部直罗组下段地层各典型露头古水流优势方向集中于110°~140°,表明古流向以向东和东南为主,即该时期物源主要来自盆地西、西北方向,这与碎屑锆石年代学对比所指示的物源区相一致,这些物源分析结果对于进一步认识侏罗纪时期盆地原型及古地理格局具有较重要的参考价值。     

鄂尔多斯盆地西南缘二叠系上石盒子组碎屑锆石U-Pb年龄与地质意义

运用碎屑锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,结合碎屑锆石矿物特征、阴极发光图像和年龄谱分布特征,对鄂尔多斯盆地西南缘麟游地区二叠系上石盒子砂岩进行了碎屑物源分析。结果表明:碎屑锆石U-Pb年龄分布主要包含3组峰值年龄:1864 Ma、2500 Ma和441 Ma,另外具有一颗3.3 Ga古老的碎屑锆石年龄及一组次级年轻年龄组299~363 Ma。1864 Ma和2500 Ma两组峰值的锆石颗粒约占总体的82.2%,表明二叠纪末上石盒子期华北克拉通为鄂尔多斯盆地西南缘提供主要物源,3.3 Ga年龄的存在也指示其来源于华北克拉通;441 Ma峰值的锆石颗粒约占总数的10.4%,指示其可能来自秦岭-祁连造山带,由于缺少800~1000 Ma的新元古代年龄,表明秦-祁造山带在上石盒子期抬升及剥蚀程度较低;299~363 Ma年龄组指示其可能来源于华北克拉通北缘的兴-蒙造山带岩浆弧。     

鄂尔多斯盆地南部下白垩统宜君组碎屑锆石U-Pb年龄及物源意义

早白垩世为中生代鄂尔多斯盆地演化的最晚阶段,构造环境与沉积物源体系发生了明显的改变,对盆地演化及多能源矿藏（产）赋存具有重要影响。以鄂尔多斯盆地南部下白垩统宜君组为主要研究对象,利用碎屑锆石定年方法,结合周邻地质体锆石U-Pb年龄谱峰及构造演化特征,示踪了宜君组沉积物质来源并探讨了其地质意义。结果表明,宜君组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要集中分布于早中生代（195～250 Ma）和早古生代（400～500 Ma）时期,峰值年龄分别为218 Ma和450 Ma,与今北秦岭地区广泛出露岩体的时代具明显的时空一致性,而元古宙—太古宙锆石年龄不但数量少且较为分散。经区域对比,指出宜君组物源主要来自秦岭造山带,秦岭造山带早中生代岩体侵位后,最晚在早白垩世初已抬升剥露至地表,并开始向盆地南部提供大量物源。本研究在一定程度上间接约束了秦岭晚中生代隆升剥露及渭北隆起发育的时限,对明确盆地南部中生代砂岩型铀矿铀源及成矿分布具有一定的指示意义。     

鄂尔多斯盆地南部二叠系砂岩碎屑锆石年代学特征及地质意义

陆源碎屑岩物质来源及变化与沉积盆地及构造演化密切相关。通过对鄂尔多斯盆地南部铜川地区晚古生代二叠系山西组、石盒子组及石千峰组砂岩样品岩石薄片鉴定、定量矿物学分析以及碎屑锆石U-Pb年代学分析,结合古流向特征,对物源进行了追溯,并讨论了盆地南部二叠系的构造—沉积过程。研究结果表明,早二叠世山西组碎屑锆石年龄具364 Ma、450 Ma、946Ma和2 446 Ma四个主要峰值;中二叠世下石盒子组碎屑锆石年龄具294 Ma、1 963.4 Ma和2 499 Ma三个主要峰值;晚二叠世石千峰组碎屑锆石年龄主要峰值出现在1 876.5 Ma,缺乏北秦岭造山带的新元古代和早古生代碎屑锆石记录。分析认为山西组主要物源区为北秦岭造山带,次要物源区为华北南缘构造带;石盒子组物源由北秦岭造山带、华北板块南缘构造带和内蒙古隆起西段共同提供;石千峰组物源区为华北南缘构造带。早二叠世山西期,华北南缘隆起幅度较低,不影响北秦岭造山带供源。石盒子期,勉略洋由被动拉张转换为主动挤压,秦岭造山带处于持续隆升状态,并造成了华北南缘构造带的不断抬升。石千峰期华北南缘强烈隆升,在为铜川地区提供物源的同时也阻挡了北秦岭造山带...     

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。     

鄂尔多斯盆地北部中生代中晚期地层碎屑锆石U-Pb定年与物源示踪

本文采用LA-ICP-MS碎屑锆石原位微区测年方法,对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区中侏罗统直罗组和下白垩统志丹群进行了砂岩碎屑锆石U-Pb年龄分布及其变化特征研究,统计和对比了前人对该区周缘岩体的同位素年代学结果,结合区域构造背景,系统地研究了盆地北部直罗组及志丹群地层物源及其演变。结果表明:(1)4个直罗组样品和2个志丹群样品锆石年龄总体呈现出270~280Ma、320~340Ma、1800~2000Ma、2300~2500Ma 4个峰值年龄段,在志丹群样品中出现有少量230~240Ma锆石年龄;(2)杭锦旗地区上述砂岩的物源主要来自阴山、大青山—乌拉山的片麻岩、麻粒岩、孔兹岩以及形成于海西期的中酸性侵入岩,同时也有狼山地区岩体、集宁地区孔兹岩的一部分贡献;(3)1800~2000Ma、2300~2500Ma峰值年龄均为华北克拉通基底构造热事件的反映,270~280Ma、320~340Ma两个峰值年龄可能记录了早石炭世—中二叠世古亚洲洋向华北板块北缘的两次快速俯冲事件;(4)下白垩统志丹群样品中出现的230~240Ma的锆石,指示晚侏罗世的燕山运动在盆地北缘引起的强烈逆冲推覆造山作用使得印支期侵入岩被抬升至地表并遭受剥蚀,从而为研究区地层进一步增加了来自蚀源区印支期侵入岩的物源;(5)与中侏罗统直罗组样品相比,下白垩统志丹群样品在2300~2500Ma峰值测点所占比例明显增加,这可能是由于早白垩世时期盆地北部沉积边界较中侏罗世相对扩展,使来自阴山的物源比例增加。     

鄂尔多斯盆地西南部汭水河地区上三叠统碎屑锆石U Pb年代学特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地西南部延长组物源及其演化是进行区域原盆恢复和认识区域构造演化及华北克拉通西部破坏的关键。本文以鄂尔多斯盆地西南部汭水河地区晚三叠世延长组砂岩为研究对象,采用锆石LA-ICP-MS测年方法,通过砂岩样品中碎屑锆石U-Pb年龄及其变化,结合区域背景及古水流资料,系统地研究了盆地西南部延长组物源及其演化。研究认为,晚三叠世早期(231～225Ma),盆地西南部延长组沉积物源主要为盆地东北部阜平杂岩及盆地北部的海西期岩浆岩,部分搬运来的物质与来自秦祁造山带的剥蚀物质一起经宝鸡—武都裂陷槽流入松潘—甘孜地区;晚三叠世中期(225～218Ma),来自秦岭造山带的挤压开始增强,盆地西南部延长组地层中来自南缘秦岭造山带的物源开始增加,盆地西南部沉积物源开始与松潘—甘孜地区出现明显差别,宝鸡—武都裂陷槽开始关闭;至晚三叠世晚期(218～210Ma),秦岭与祁连造山带完成拼贴,宝鸡—武都裂陷槽最终完全关闭。     

鄂尔多斯盆地延河剖面延长组碎屑锆石U-Pb年龄分布特征及地质意义

通过鄂尔多斯盆地东部延河剖面上三叠统延长组中下部地层中碎屑锆石U-Pb同位素年龄测定显示：锆石年龄以2 271-2 567Ma和1 599-1 937 Ma最为突出,还有少量的261-285 Ma年轻岩浆锆石。研究表明,分布在2 271-2 567 Ma、以2 500 Ma为峰值的碎屑锆石年龄是华北克拉通晚太古代与地幔添加有关的玄武质岩浆活动的证据。1 599-1 937 Ma、以1 800 Ma为峰值的年龄为华北克拉通早元古代哥伦比亚超大陆陆-陆碰撞构造热事件以及中元古代构造运动的证据。出现的5颗261-285 Ma的岩浆锆石,主要为华力西期岩浆侵入活动的证据。笔者从碎屑锆石年龄的角度确定了延河剖面碎屑沉积物来自以约2 500 Ma为主的华北克拉通物源区,即来源于阴山地区的晚太古代、早元古代的深变质闪长岩、片麻岩和变粒岩。     

鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组碎屑锆石U-Pb定年及其物源意义

由于构造位置的特殊性和勘探开发工作的局限性,鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组6段的物源分析一直存在较大的分歧。本文选取鄂尔多斯盆地西南部里78井、庄33井、演40井以及汭水河地区上三叠统长6段砂岩为研究对象,运用LA-ICP-MS U-Pb方法对样品中的碎屑锆石进行了年代学研究。结果表明,4个样品都存在250~350 Ma、400~660 Ma、920~1200 Ma、1750~1950 Ma和2200~2600 Ma 5个基本相近的年龄区间,与之对应的峰值年龄主要集中在284~330 Ma、430~460 Ma、950~1000 Ma、1850~1915 Ma以及2250~2450Ma。通过与邻区碎屑锆石年龄分布特征对比并结合重矿物资料,对研究区长6段物源的方向、母岩时代及岩性进行了系统全面的分析,认为研究区物源具有多方向、多时期、多岩石类型的特点,主要来自于盆地西南缘、南缘分布的北秦岭西段、北祁连东段及西秦岭的加里东期岩浆岩、晋宁期岩体和位于盆地东北部的古元古代孔兹岩系,盆地西北缘阿拉善地块的华力西期岩浆岩、鄂尔多斯地块东南部的变质基底也提供了部分物源。这一研究结果将有助于进行原盆沉积环境的恢复和指导下一步油气勘探的部署。     

西南天山前陆盆地侏罗纪-白垩纪盆山格局——来自碎屑锆石年代学的证据

目前对天山地区,特别是天山南缘中生代盆山格局认识尚存分歧。本文着眼于侏罗纪-白垩纪这一盆山演化关键阶段,利用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年法对西南天山前陆盆地康苏剖面中侏罗统杨叶组、下白垩统克孜勒苏群沉积开展物源分析。发现中侏罗统杨叶组碎屑锆石U-Pb年龄分布于369~2687 Ma间,基本分布在369~404 Ma(约占4%)、418~501 Ma(约占19%)和544~2687 Ma(约占77%)3个范围;下白垩统克孜勒苏群碎屑锆石U-Pb年龄分布于243~2820 Ma间,集中于253~414 Ma(约占35%)、423~489 Ma(约占27%)和668~2820 Ma(约占37%)3个范围。中侏罗统碎屑锆石年龄分布范围广,各年龄组分均较突显,反映中侏罗世西南天山前缘流域体系宽广,天山内各主要源区均得到沟通,物源范围广阔。下白垩统克孜勒苏群锆石年龄分布明显集中,反映早白垩世西南天山前缘源区范围有所缩小。西南天山前缘与库车前陆盆地的物源构成在中侏罗世存在一定差异,而在早白垩世呈现相似特征。包括西南天山前陆盆地在内的天山南缘或于早白垩世经历一期小规模构造反转,导致山-盆构造分异与抬升-剥蚀增强。     

西藏比如盆地碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及其地质意义

对比如盆地中上侏罗统和下白垩统地层中采集的4个砂岩样品的碎屑锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb测年,并将其结果与前人对盆地两侧地质体的测试年龄信息进行对比,据此得出样品405-3物源为盆地北侧喀喇昆仑—南羌塘陆块,其他3个样品物源均来自于盆地南侧的冈底斯—拉萨陆块。通过对比分析认为样品405-3中几组较老的锆石年龄是对羌塘盆地存在结晶基底并遭受后期多期变质变形的肯定。样品417-7,424-1及429-1的年龄既反映了600～500Ma的泛非期活动年龄数据,又显示了拉萨地块存在的中新元古代基底的年龄信息。     

碎屑锆石U-Pb年代学在地学应用中的现状

锆石U-Pb年代学作为地学研究中一种有效的定年方法,通过半个世纪的发展,已经形成了完善的理论体系和实验方法。随着其测试效率和精度不断提高,成本逐渐降低,其研究也朝更广的邻域延伸,近年来碎屑锆石U-Pb年代学在地学中得到了广泛的应用。本文重点介绍碎屑锆石U-Pb年代学在最大沉积年龄分析、物源分析、构造演化分析三方面的应用和扩展,以及碎屑锆石研究中需要注意的再循环锆石、锆石Pb丢失、锆石的滞后时间、锆石生产力差异以及分析结果存在误差导致的年龄偏差的问题。     

南岭东段早侏罗世沉积岩碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义——以东坑盆地为例

印支造山运动是华南早中生代最重要的构造-岩浆事件,它在很大程度上影响了华南现今的地形和地貌特点。本文研究了南岭东段赣南早侏罗世东坑火山岩盆地沉积岩的碎屑锆石U-Pb年代,获得最显著的年龄峰值为196Ma、238Ma、364Ma和427Ma,表明该沉积岩并不是外来的震旦纪-寒武纪变质岩,而是早侏罗世裂谷火山盆地的沉积物。缺乏260～290Ma的锆石年龄,很可能反映物质为近源来源。通过与闽西南晚三叠世和华南内陆中-晚二叠世沉积砂岩中碎屑锆石年龄谱对比,反映华南印支早期(290～260Ma)岩浆活动主体在东南沿海地区,晚期(240～200Ma)主体发育在内陆地区。大量印支期侵入岩锆石的出现也很可能表明华南内陆印支造山带在～190Ma已经经历了相当程度的垮塌。     

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组多物源体系:来自矿物学及碎屑锆石U-Pb年代学的证据

鄂尔多斯盆地北部上古生界砂岩碎屑组分、岩屑类型和重矿物组合具有明显的东西分带性,但是其物源来源及差异性尚不明确.利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法,对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组碎屑锆石年龄分布及变化特征进行了研究,明确了不同年龄组分碎屑锆石的来源,并分析了不同物源体系及差异性.结果表明:不同地区下石...