黔西北普宜地区下三叠统嘉陵江组沉凝灰岩锆石LA- ICP- MS U- Pb年龄、微量元素特征

早三叠世时期频繁的火山事件是导致全球性气候和海洋环境异常的主要原因,前人对早三叠世重要界线时期的火山事件地层开展了大量研究,但对典型界线时期以外的其他火山事件地层却鲜有报道。本文以上扬子西南普宜地区嘉陵江组两件沉凝灰岩为研究对象开展了岩石学、岩相学、锆石年代学及微量元素组合特征等方面的研究。沉凝灰岩样品具有典型岩浆锆石的内部结构和微量元素组合特征,两组沉凝灰岩锆石谐和年龄分别为250. 6±0. 6 Ma和249. 1±0. 8 Ma,代表了母岩岩浆中新生锆石的结晶年龄。沉凝灰岩母岩主要以酸性花岗岩类为主,次为中性正长岩类和少量基性岩类。嘉陵江组沉凝灰岩与二叠系—三叠系界线(PTB)凝灰岩及Olenekian—Anisian界线(OAB)绿豆岩具有同源性,形成于活动大陆边缘的碰撞造山环境,源区很可能位于中越边境地区长山构造岩浆带—十万大山火山带,且在陆壳碰撞过程中源区地壳处于持续的增厚阶段,下地壳增厚部位的部分熔融形成补给岩浆上涌并使早期结晶矿物发生了部分熔蚀。本文嘉陵江组沉凝灰岩样品250. 6±0. 6 Ma年龄对应着Smithian—Spathian界线时期的全球性降温及短期生物复苏事件;249. 1±0. 8 Ma年龄的样品对应Spathian亚阶中期极端高温气候和生物再次灭绝事件,再次证明了早三叠世时期频繁的火山活动是导致气候改变和生物周而复始新生和灭绝的重要因素。其原因可能是阳伞效应和温室效应等因素综合反馈的结果,但具体证据仍需要将来更多学科综合研究成果的约束。     

黔西北普宜地区下三叠统嘉陵江组沉凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、微量元素特征及其地质意义

早三叠世时期频繁的火山事件是导致全球性气候和海洋环境异常的主要原因,前人对早三叠世重要界线时期的火山事件地层开展了大量研究,但对典型界线时期以外的其他火山事件地层却鲜有报道。本文以上扬子西南普宜地区嘉陵江组两件沉凝灰岩为研究对象开展了岩石学、岩相学、锆石年代学及微量元素组合特征等方面的研究。沉凝灰岩样品具有典型岩浆锆石的内部结构和微量元素组合特征,两组沉凝灰岩锆石谐和年龄分别为250.6±0.6 Ma和249.1±0.8 Ma,代表了母岩岩浆中新生锆石的结晶年龄。沉凝灰岩母岩主要以酸性花岗岩类为主,次为中性正长岩类和少量基性岩类。嘉陵江组沉凝灰岩与二叠系—三叠系界线(PTB)凝灰岩及Olenekian—Anisian界线(OAB)绿豆岩具有同源性,形成于活动大陆边缘的碰撞造山环境,源区很可能位于中越边境地区长山构造岩浆带—十万大山火山带,且在陆壳碰撞过程中源区地壳处于持续的增厚阶段,下地壳增厚部位的部分熔融形成补给岩浆上涌并使早期结晶矿物发生了部分熔蚀。本文嘉陵江组沉凝灰岩样品250.6±0.6 Ma年龄对应着Smithian—Spathian界线时期的全球性降温及短期生物复苏事件;249.1±0.8 Ma年龄的样品对应Spathian亚阶中期极端高温气候和生物再次灭绝事件,再次证明了早三叠世时期频繁的火山活动是导致气候改变和生物周而复始新生和灭绝的重要因素。其原因可能是阳伞效应和温室效应等因素综合反馈的结果,但具体证据仍需要将来更多学科综合研究成果的约束。     

内蒙古巴林右旗下三叠统幸福之路组凝灰岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄及其地质意义

下三叠统幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,时代为早三叠世。笔者重新实测了幸福之路组三段建组剖面——巴林右旗幸福之路苏木哈拉山东剖面,除采集到早三叠世早期的孢粉、叶肢介等化石外,在剖面下部首次发现了凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS技术,对2个凝灰岩中的锆石进行了U-Pb年龄测定,获得的年龄值为252.6±1.7Ma（MSWD=0.64）和249.9±1.6Ma（MSWD=0.22）,即火山岩大约在250Ma前形成。结合地层古生物及区域岩浆岩资料,认为幸福之路组三段的形成时代为早三叠世早期,大兴安岭南部存在约250Ma与板块闭合相关的岩浆事件,以红层为特色的幸福之路组含有华夏和安加拉两大植物群混生的孢粉化石组合,反映华北板块与西伯利亚板块在250Ma时已经完成碰撞拼贴,幸福之路组形成于碰撞之后。     

内蒙古巴林右旗下三叠统幸福之路组凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

下三叠统幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,时代为早三叠世。笔者重新实测了幸福之路组三段建组剖面——巴林右旗幸福之路苏木哈拉山东剖面,除采集到早三叠世早期的孢粉、叶肢介等化石外,在剖面下部首次发现了凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS技术,对2个凝灰岩中的锆石进行了U-Pb年龄测定,获得的年龄值为252.6±1.7Ma(MSWD=0.64)和249.9±1.6Ma(MSWD=0.22),即火山岩大约在250Ma前形成。结合地层古生物及区域岩浆岩资料,认为幸福之路组三段的形成时代为早三叠世早期,大兴安岭南部存在约250Ma与板块闭合相关的岩浆事件,以红层为特色的幸福之路组含有华夏和安加拉两大植物群混生的孢粉化石组合,反映华北板块与西伯利亚板块在250Ma时已经完成碰撞拼贴,幸福之路组形成于碰撞之后。     

黔东南地区平略组凝灰岩锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

为了约束黔东南地区下江群平略组沉积年龄及厘定其地层对比关系,本次研究对采自黔东南地区下江群平略组中部的凝灰岩夹层开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年研究,结果表明其结晶年龄为752.2±4.2 Ma(N=18,MSWD=0.13),指示平略组中部凝灰岩夹层形成时间。结合相关研究资料,认为平略组最大沉积年龄可能为760 Ma,而不是745 Ma。结合区域相关研究资料,认为平略组可与丹洲群拱洞组中上部、板溪群五强溪组中下部、休宁组中上部进行对比。平略组普遍发育的重力流沉积构造,可能是新元古代沉积盆地构造转换的沉积响应,暗示华南裂谷沉积盆地演化可能与幕式岩浆活动密切相关。     

内蒙古东乌旗泥盆纪塔尔巴格特组凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

内蒙古东乌珠穆沁旗地区是中国北方造山带内泥盆系最为发育地区之一。前人运用古生物化石确定了该区泥盆纪地层的相对年代,但缺少精确的同位素年龄。本文采用LA-ICP-MS测年技术,对发育在泥盆纪塔尔巴格特组上部的凝灰岩夹层进行了锆石U-Pb同位素测年,获得~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为380.8±1.6 Ma(MSWD=2.7),确定其时代为晚泥盆世早期,为本区泥盆系提供了精确的年代学数据。结合古生物化石组合资料,将塔尔巴格特组时代确定为中泥盆世吉维特期—晚泥盆世弗拉期。     

滇中易门地区新元古代澄江组凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

扬子西缘广泛出露的新元古代澄江组是一套与晋宁运动密切相关的沉积岩夹火山岩系,其形成时限对华南新元古代区域地层格架、地层划分对比及古大陆再造具有重要意义。出露于滇中易门地区的新元古代澄江组底部发育有厚数米的凝灰岩夹层,本次采集凝灰岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,结果表明,锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为812±5.5Ma （n=17,MSWD=0.46）,可以代表滇中澄江组的底界年龄,从而进一步确定澄江组底界年龄为812Ma左右。此外,凝灰岩中捕获的锆石年龄信息指示扬子西缘可能存在2.5Ga、1.8～1.6Ga、1.5Ga、1.3Ga及1.0Ga等数期重要的区域构造-热事件。     

川西新元古界开建桥组底部沉凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

从凉红-苏雄剖面开建桥组底部沉凝灰岩中获得了801.3 Ma±7.2 Ma锆石SHRIMP U-Pb年龄,与前人获得的苏雄组803 Ma±12 Ma年龄高度一致,不仅有效地约束了开建桥组的沉积时代,还从地质年代学上进一步证实了两者之间的同时异相关系,为华南新元古界地层格架的建立提供了新的年龄证据。结合前人研究成果,本文认为开建桥组的沉积时限为800 Ma~725 Ma,与康滇地区澄江组、扬子东南缘莲沱组和上墅组可以对比。同位素年代学、岩石地球化学及沉积学等研究表明,800 Ma左右是整个华南地区裂谷盆地沉积充填序列第二个旋回的开启时间。     

黔东松桃地区大塘坡组LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

南华裂谷盆地在南华纪出现地垒区与地堑区的明显沉积分异。在对黔东松桃地区将军山剖面南华系地层进行实测的基础上,与地堑区南华系地层进行了对比。发现地垒区与地堑区的沉积分异主要表现在铁丝坳组与大塘坡组的岩性与厚度变化上。在此基础之上,对将军山剖面大塘坡组底部凝灰层进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,得到年龄值为664.2±2.4 Ma。通过该年龄与前人在地堑区所获得的对应地层年龄进行对比,可将南华裂谷盆地地垒区Sturtian冰期结束时间限定在不晚于663~667 Ma范围内,这证明Sturtian冰期消退事件在黔东地区范围内具有等时性,整个Sturtian—Marinoan间冰期持续时间约为10 Ma。与此同时,通过与世界范围内各古板块上Sturtian冰后期沉积的最新定年结果进行对比工作,得出全球Sturtian冰期结束时间同样具有等时性的结论。     

冀北承德盆地九龙山组凝灰岩夹层LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

冀北承德盆地中生代侏罗纪地层序列较齐全,但作为关键层位之一的九龙山组一直缺乏高精度年代学的约束。笔者首次对九龙山组凝灰岩夹层进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb高精度定年,获得凝灰岩中岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄164.1±1.3 Ma。综合研究及对比表明,九龙山组的时限为158~164Ma,属中侏罗世晚期至晚侏罗世早期,对应于国际地层表的牛津期至卡洛维期,其沉积时间相对短暂。在此基础上,更新了研究区侏罗系年代地层柱状图,该认识对于深入研究燕山地区中生代侏罗纪地层格架及构造岩浆演化过程具有重要意义。     

江西永平Cu-W矿床成矿岩体的锆石U-Pb年龄、Hf同位素、微量元素特征及其意义

江西永平矿床位于钦杭成矿带东段,是该成矿带内矽卡岩型Cu-W共生成矿的典型代表.为查明永平似斑状黑云母花岗岩的源区特征及其与Cu-W矿化的关系,文章对该花岗岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、微量元素地球化学及Hf同位素研究.结果表明,似斑状黑云母花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为160 Ma,与空间上密切相关的矽卡岩Cu-W矿床(辉钼矿Re-Os年龄为156 Ma)具有密切的时间联系,表明永平Cu-W矿床成岩成矿作用均发生于中晚侏罗世.锆石的Ce4+/Ce3+平均值为283,表明其具有高的氧逸度,指示出很好的Cu成矿潜力.锆石的εHf(t)值为-9.60～-2.27,并且有高w(MgO)(0.84％～1.33％)和Mg#(44～49)值,表明该区花岗质岩浆来源于古老地壳物质的部分熔融,并有地幔物质的加入.通过与区内同期Cu矿化和W-Sn矿化花岗岩对比,成Cu和成Cu-W矿花岗岩的氧逸度高于成W-Sn花岗岩,成Cu-W花岗岩εHf(t)值介于成Cu和成W-Sn花岗岩之间.因此,岩浆高氧逸度和一定比例的壳幔混合可能是形成Cu-W矿的重要条件.     

黔北普宜地区晚三叠世二桥组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄、重矿物分析及地质意义

普宜地区位于上扬子腹地——四川盆地东南缘,区内晚三叠世碎屑岩记录了上扬子前陆盆地演化信息,是研究盆地东缘盆山耦合的理想对象.二桥组主要由三角洲平原-三角洲前缘相砂岩组成,交错层理恢复的物源主要来自东侧,砂岩岩屑主要由岩浆岩岩屑和变质岩岩屑组成,碎屑重矿物主要由锆石、电气石、金红石、白钛石、黄铁矿、锐钛矿、石榴子石、铬铁...     

辽东岫岩地区晚三叠世侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

辽东半岛一直是研究华北克拉通减薄的热点地区,前人对于晚三叠世时期辽东半岛的构造环境一直有不同的认识。本文选择辽东岫岩地区出露的后边沟岭黑云母二长花岗岩和大黑坑石英二长闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学的研究,并对上述两个岩体的岩浆来源及形成环境进行了讨论,得出以下认识:辽东岫岩地区后边沟岭黑云母二长花岗岩和大黑坑石英二长闪长岩均形成于晚三叠世(220.9±1.2 Ma和220.3±1 Ma);地球化学研究表明:后边沟岭黑云母二长花岗岩具高硅、富碱的特征,属A型花岗岩;大黑坑石英二长闪长岩具高镁的特征;后边沟岭黑云母二长花岗岩和大黑坑石英二长闪长岩具有相似的稀土元素和微量元素特征,二者均显示轻稀土分馏明显,重稀土分馏不明显的特征,均富集大离子亲石元素Rb、K,亏损Ba、Sr,富集高场强元素Th、La、Ce、Nd、Hf、Tb,而亏损P、Nb、Ta、Y等元素;二者具有相同的岩浆来源且均具有壳幔混源的特征;在220.9±1.2～220.3±1.0 Ma这一时期,辽东岫岩地区整体可能处于地壳伸展减薄的构造背景,后边沟岭黑云母二长花岗岩和大黑坑石英二长闪长岩均形成于这一构造背景中,上述两个岩体的形成可能与大陆深俯冲和扬子—华北之间发生陆陆碰撞造山作用后所引起的华北克拉通减薄有关。     

泰国清莱地区三叠纪南邦群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义

对于中国滇西和东南亚地区古特提斯缝合带对比一直存在诸多争议。在泰国清莱地区三叠纪南邦群中采集4件碎屑岩样品,进行岩石学、地球化学和锆石U-Pb测年研究。岩石学和地球化学研究表明,该套碎屑岩的源岩主要为基性—中基性岩石,卷入少量长英质岩石,物源区大地构造背景为岛弧带。所测得最古老锆石U-Pb同位素年龄为3269Ma±29Ma,绝大多数年龄集中形成3个峰值：280～250Ma、500～440Ma和1200～1100Ma,指示清莱地区三叠纪南邦群碎屑物源区主要为清莱岛弧火山岩带西部条带和前泥盆纪变质岩系。碎屑锆石年龄图谱的对比结果表明,原特提斯构造阶段之前,南邦地体与西澳大利亚发育类似构造—热事件;在原特提斯构造阶段之后,其构造—热事件特征与扬子构造域相类似,指示古特提斯洋的主洋盆应该在南邦地体以西,支持清迈构造带代表古特提斯主洋盆的观点。     

内蒙古阿尔哈达地区花岗岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄、稀土元素、Hf同位素组成及其地质意义

内蒙古阿尔哈达地区位于西伯利亚板块东南缘查干敖包-奥尤特-朝不楞岩浆岩带东段,该区发育大量晚古生代花岗岩,主要岩石类型为似斑状花岗岩和中细粒花岗岩。对该区1件似斑状花岗岩、2件中细粒花岗岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb同位素定年,获得成岩年龄分别为319.0±5.0 Ma(MSWD=4.9)、324.0±2.0 Ma(MSWD=1.3)和332.0±8.5 Ma(MSWD=5.7)。定年结果显示所有花岗岩的形成时代均为早石炭世,属于海西中期。锆石的原位微区稀土元素分析表明,所有花岗岩中的锆石具有轻稀土元素亏损、重稀土元素富集、强烈的正Ce异常和负Eu异常特征,与岩浆锆石的特点一致。Lu-Hf同位素测试结果显示,锆石的εHf(t)值为-0.71~+10.21,二阶段模式年龄为709~1 436 Ma,表明其主要起源于中新元古代增生的地壳。根据已获得的同位素年龄和锆石稀土元素数据,结合野外地质调查和区域构造演化,可以推测阿尔哈达地区可能存在时限为310~330 Ma的构造岩浆活动。     

黔西北及邻区安尼阶底界锆石U- Pb定年及对生物复苏的启示

我国西南地区广泛分布着中-下三叠统海相(包括盆地相、斜坡相及台地相)沉积地层和多层凝灰岩。通过采用锆石LA-ICP-MS U-Pb测年方法,对黔西地区沙窝剖面和彝良柳溪剖面中/下三叠统界线上凝灰岩首次进行了锆石微区同位素定年,分别获得界线年龄为247.2±2.4Ma (2σ, MSWD=0.85)和247.4±1.4Ma (2σ,MSWD=0.51),界定了"黔中隆起"及北部坳陷区中/下三叠统界线时限,此年龄结果与国际地层年代表(2018版)建议的奥伦尼克阶/安尼阶(Olenekian-Anisian)界线年龄247.2Ma以及贵州关刀剖面Olenekian-Anisian界线附近凝灰岩锆石TIMS年龄247.2±0.1Ma高度吻合。凝灰岩岩石地球化学特征显示出富集K_2O、MgO,具明显负铕异常的特征,其物源可能来自古特提斯洋俯冲作用形成的大陆岩浆弧。幕式的火山活动可能是导致早-中三叠世生态环境间歇性恶化和生物迟滞复苏的重要原因,而深化对三叠纪幕式岩浆活动的认识,为我国西南地区三叠纪地层划分对比、构造演化以及探索三叠纪生物复苏-辐射与生态系统协同演化等提供依据。     

泰国清莱地区三叠纪南邦群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

对于中国滇西和东南亚地区古特提斯缝合带对比一直存在诸多争议。在泰国清莱地区三叠纪南邦群中采集4件碎屑岩样品,进行岩石学、地球化学和锆石U-Pb测年研究。岩石学和地球化学研究表明,该套碎屑岩的源岩主要为基性—中基性岩石,卷入少量长英质岩石,物源区大地构造背景为岛弧带。所测得最古老锆石U-Pb同位素年龄为3269Ma±29Ma,绝大多数年龄集中形成3个峰值：280~250Ma、500~440Ma和1200~1100Ma,指示清莱地区三叠纪南邦群碎屑物源区主要为清莱岛弧火山岩带西部条带和前泥盆纪变质岩系。碎屑锆石年龄图谱的对比结果表明,原特提斯构造阶段之前,南邦地体与西澳大利亚发育类似构造—热事件;在原特提斯构造阶段之后,其构造—热事件特征与扬子构造域相类似,指示古特提斯洋的主洋盆应该在南邦地体以西,支持清迈构造带代表古特提斯主洋盆的观点。     

四川会理地区古近纪雷打树组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义

采用LA-ICP-MS方法,对四川盆地南部会理地区古近纪雷打树组碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得了72组单颗粒锆石的U-Pb年龄,建立了碎屑锆石的U-Pb年龄谱。结果表明,雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄区间为2465~204Ma,地质时代为古元古代最早期成铁纪至晚三叠世最晚期瑞替阶,年龄分布具有清晰的幕式分布特征,集中分布于5个区间,出现了5个明显的峰值,物源区主要为扬子陆块西缘及其西侧的“三江”造山带。雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱显示,扬子陆块西缘经历了古元古代陆壳增生、中元古代Rodinia超大陆汇聚、新元古代晚期Rodinia超大陆裂解、二叠纪玄武岩喷溢及中—晚三叠世印支运动5次重要的构造热事件,与扬子陆块西缘形成演化进程完全吻合。与四川盆地古近纪柳嘉组碎屑锆石的U-Pb年龄谱相比,雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱缺失侏罗纪、白垩纪信号,增加了早奥陶世和早泥盆世信号,说明四川盆地北部与南部的物源存在一定的区别。碎屑锆石U-Pb年龄谱对比结果显示, 雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱具有较高的精确度, 扬子陆块与华夏陆块自1000Ma汇聚以来具有很好的亲缘性, 而与华北克拉通之间直至400Ma才开始建立亲缘关系。     

四川会理地区古近纪雷打树组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义

采用LA-ICP-MS方法,对四川盆地南部会理地区古近纪雷打树组碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得了72组单颗粒锆石的U-Pb年龄,建立了碎屑锆石的U-Pb年龄谱。结果表明,雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄区间为2465~204Ma,地质时代为古元古代最早期成铁纪至晚三叠世最晚期瑞替阶,年龄分布具有清晰的幕式分布特征,集中分布于5个区间,出现了5个明显的峰值,物源区主要为扬子陆块西缘及其西侧的"三江"造山带。雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱显示,扬子陆块西缘经历了古元古代陆壳增生、中元古代Rodinia超大陆汇聚、新元古代晚期Rodinia超大陆裂解、二叠纪玄武岩喷溢及中—晚三叠世印支运动5次重要的构造热事件,与扬子陆块西缘形成演化进程完全吻合。与四川盆地古近纪柳嘉组碎屑锆石的U-Pb年龄谱相比,雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱缺失侏罗纪、白垩纪信号,增加了早奥陶世和早泥盆世信号,说明四川盆地北部与南部的物源存在一定的区别。碎屑锆石U-Pb年龄谱对比结果显示,雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱具有较高的精确度,扬子陆块与华夏陆块自1000Ma汇聚以来具有很好的亲缘性,而与华北克拉通之间直至400Ma才开始建立亲缘关系。