伊犁果子沟地区新元古代冰成沉积的碎屑锆石 LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

为了对新疆果子沟地区塔里萨依组冰成沉积进行时代限定及前寒武纪地质演化讨论,开展了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年工作。碎屑锆石最年轻年龄介于620~610 Ma和580~572 Ma之间,表明塔里萨依组冰成杂砾岩代表了埃迪卡拉纪时期的产物,而且在一次大冰期中发生了2次的小冰期旋回,同库鲁克塔格地区的汉格尔乔克组冰碛砾岩对应。碎屑锆石年龄谱没有反映出1000~700 Ma的年龄分布,但这个年龄段相关的岩浆活动在伊犁以北至温泉地区被广泛发现。而在年龄谱中大量存在的650~600 Ma年龄,本区附近却没有相关岩浆活动记录的报道,结合本区同库鲁克塔格地区新元古代冰期沉积存在的相似性,说明塔里萨依组冰期沉积物可能接收了更远的"伊犁块体"以南地区的物源。同时探讨了650~600 Ma岩浆活动可能与"伊犁块体"同塔里木板块分离,向哈萨克斯坦板块聚合有关。     

湘中长安组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

我国南方扬子板块是国际上新元古代冰期地层最具代表性的地区之一,冰期地层出露广泛,为国内外学者所关注.对扬子地块东南缘湘中大乘山地区长安组二段底部的凝灰质板岩中所获得的碎屑锆石的U-Pb LA-ICP-MS同位素年代分析研究结果显示,长安组碎屑锆石年龄主要为831 ～ 720 Ma,少数为新元古早期1005 ～ 842Ma,含有少量古元古—中元古的2500 ～ 1933 Ma的锆石.长安组较年轻的两组锆石加权年龄为769 Ma(2σ,n=9,MSWD=11.3)和828 Ma(2σ,n=16,MSWD=7.9),最小年龄720.2±12 Ma(206Pb/238U表面年龄).长安组碎屑锆石的U-Pb年代学表明,该地层最早形成时代＜770 Ma,那么长安冰期的启动年龄应不大于770 Ma.组成碎屑锆石年龄谱中最大碎屑锆石群体的年龄组构750～830Ma为华南在新元古代时期的生长和再造时代,可能与Rodinia超大陆的裂解有关.古元古代2500 ～ 1933 Ma年龄信息在长安组碎屑锆石的出现,则暗示了湘中大乘山地区或扬子东南缘的一次地壳再造事件.     

庐山地区星子群碎屑锆石SIMS U-Pb年龄及其地质意义

江西庐山地区出露的星子群为一套遭受角闪岩相变质的中深变质岩系,前人将其划分为古元古代地层,并将其与华南早期地壳的形成与演化和中生代变质核杂岩构造相联系。本文通过对星子群浅粒岩中碎屑锆石U-Pb SIMS年代学研究,获得了(834±4)Ma碎屑锆石年龄,代表了该套地层沉积时代的下限;再结合其上覆筲箕洼组(830±5)Ma的火山岩年龄,将星子群的地层时代限定于新元古代。这一研究结果表明庐山地区并未出露古元古代的变质基底;而且野外也并未找到典型大规模拆离断层的存在,因此前人厘定的中生代变质核杂岩构造也值得商榷。根据碎屑锆石U-Pb不一致线下交点年龄为(133±20)Ma,推断星子群的变质作用发生在中生代。另外,由星子群单一的碎屑锆石年龄、锆石形态特征及矿物组成特征推断,星子群是源区花岗质岩石快速抬升、风化剥蚀和搬运沉积的产物,暗示着强烈的地壳运动过程,可能与Rodinia超大陆的裂解有关。     

华北克拉通北缘的中元古代多旋回复合盆地及其地质意义:来自碎屑锆石U-Pb年龄的统计学证据

华北克拉通是划分我国中元古代地层序列的标准地区,查明华北地区各中元古代盆地的发育与演化机制、寻找长城系下部1. 80～1. 65Ga的沉积盖层、完善1. 4～1. 0Ga待建系标准剖面,是我国中元古代综合地层学研究亟待解答的三个主要问题。现有资料显示,华北北部的燕辽盆地缺失长城系底部地层,南部熊耳盆地各地层小区的蓟县纪-待建纪盆地演化过程差异较大。与之相比,北缘盆地的中元古界相对完整且较连续出露,是系统开展中元古代年代地层学和盆地动力学研究的理想对象。鉴于狼山地区的"中、新元古界"已被重新厘定为新元古界狼山群,中元古代的华北北缘盆地应以渣尔泰群、白云鄂博群、腮林忽洞群和化德群为代表。由于缺乏火山岩夹层年龄的有效约束,与这些地层单元的时代划分、区域对比和盆地类型有关的认识分歧,普遍发端于对碎屑锆石年代学数据的不同理解。因此,本文对渣尔泰群和白云鄂博群的部分层位进行了碎屑锆石年代学研究,并全面收集了北缘盆地碎屑锆石年代学研究的相关数据,参考新近提出的两种统计学分析方法,对渣尔泰群、白云鄂博群(含腮林忽洞群)和化德群的碎屑锆石年龄数据进行了真实沉积时代和盆地构造属性的统计分析。通过设置单点精度高、但样本库计算总量降低的对照组进行方法可信性的对照分析,结果显示样本库总量对统计结果的影响更大,因此利用相关方法解析前寒武纪哑地层的沉积时代和盆地属性,应当遵从"合理降低单点精度限制以谋求更大样本库"的原则。结合前人建立的中元古代沉积-岩浆事件序列,本文分析结果显示中元古代的北缘盆地是在长城纪造山后伸展盆地之上、叠加了蓟县-待建纪裂谷事件而成的多旋回复合盆地。通过北缘和燕辽地区沉积、岩浆事件的综合对比,提出华北克拉通北部的中元古代盆山耦合过程,可分为:由造山后向陆内伸展转换的构造反转期阶段(1. 82～1. 60Ga)、被动裂谷早期的陆内伸展阶段(1. 6～1. 4Ga)、裂谷作用阶段(1. 4～1. 3Ga)和成因机制不明的长期沉积间断阶段(1. 3～1. 0Ga)。     

四川会理地区古近纪雷打树组碎屑锆石LA-ICP-MS U-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。     

滇西哀牢山岩群变沉积岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

出露于扬子板块与印支板块之间的哀牢山岩群中包含大量副片麻岩、大理岩、云母片岩和石英岩等变沉积岩,这些岩石对研究扬子板块西南缘构造演化具有重要意义。但有关哀牢山岩群的沉积时代、物质来源以及形成的构造背景等一系列问题长期以来存在着较大争议。本文选取哀牢山岩群内石榴黑云斜长片麻岩、石榴夕线黑云斜长/二长片麻岩和大理岩4件变沉积岩进行了锆石阴极发光和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。哀牢山岩群碎屑锆石具有明显或弱的振荡环带和较高的Th/U比值,指示其岩浆成因。年代学分析结果表明石榴黑云斜长片麻岩记录始新世末-渐新世(36.3~25.0Ma)哀牢山岩群部分熔融-岩浆活动,其余3件变沉积岩碎屑锆石均得到550~450Ma与900~700Ma两组峰值,其中片麻岩与大理岩中最年轻的碎屑锆石峰值分别为452Ma、461Ma和458Ma,指示哀牢山岩群沉积时代应不早于中奥陶世,而非原先认为的古元古代。碎屑锆石年龄分布特征表明哀牢山岩群物源区包含扬子板块西缘新元古代花岗岩和印支板块内泛非期花岗岩,支持前人提出的哀牢山岩群沉积于古特提斯分支洋盆——金沙江-哀牢山-马江洋拉张过程中沉积的观点。     

华北克拉通北缘化德群中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄及其构造意义

化德群出露地区位于华北克拉通北缘中部,紧邻中亚造山带南缘,呈近东西向展布。在它的西边是早-中元古代的白云鄂博裂谷和渣尔泰—狼山裂谷,东南面是由长城系、蓟县系和青白口系组成的早-新元古代的燕辽裂陷槽,南边分布着1.9~1.8Ga麻粒岩相变质的丰镇群（孔兹岩系）,北边出露有代表中亚造山带的古生代岩石。化德群由一套浅变质和未变质的沉积岩组成,无火山岩夹层。地层序列包含多个沉积旋回,每个旋回自下而上为含砾砂岩、砂岩、碳酸盐岩和泥质岩。岩石组合反映了从河流—滨海—浅海相的沉积环境。化德群的地层序列可以和白云鄂博群及渣尔泰群相对比。本文对化德群四个变质砂岩样品中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,年龄主要集中在1800±50Ma和1850±50Ma,另外还有~2500Ma和~2000Ma的次要峰值。化德群底部变质含砾云母长石石英砂岩中碎屑锆石的最小谐和年龄是1758±7Ma,限定了化德群沉积时代的下限。碎屑锆石的CL图像显示,1800±50Ma和1850±50Ma的锆石主要是变质成因,少量岩浆成因,说明化德群的源区主要是古元古代的变质岩,少量岩浆岩。~2500Ma和~2000Ma的碎屑锆石代表了更为古老的源区。碎屑锆石的U-Pb年龄限制了化德群的沉积时代为古元古代晚期—中元古代,年龄峰值对应华北克拉通的重要构造热事件,而无与中亚造山带地质事件相关的年龄信息。沉积组合特征表明化德群属于稳定的浅水—半深水沉积盆地。化德盆地、渣尔泰—狼山盆地和白云鄂博盆地共同构成华北克拉通北缘的被动陆缘裂谷系,该裂谷系的形成可能与燕辽及熊耳裂陷槽的打开是同时期的。因此,华北克拉通的北界应该置于化德群出露区域以北。基于锆石特征的详细分析及对比,我们认为化德群以南的孔兹岩系可能是化德群的主要源区。     

鲁西地区寒武系李官组LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄谱特征及其地质意义

近年来,鲁西地区拉伸系土门群中报道了大量与Rodinia大陆汇聚时间相一致的碎屑锆石,而与Rodinia大陆裂解相关的碎屑锆石非常少见。为此本文对鲁西地区寒武系底部李官组进行了LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb同位素测年。测试结果显示李官组碎屑锆石以古元古代碎屑锆石为主体,新元古代碎屑锆石次之,含三个峰值,分别为～756 Ma、～1872 Ma、～2532 Ma。依据地层接触关系以及化石特征,李官组被限定为都匀阶(～514—509 Ma)早期或稍早时期沉积,并可与辽南地区大林子组和淮北地区猴家山组下部进行对比,均为华北克拉通在寒武纪海侵初期最早沉积的一套碎屑岩地层。除～756Ma年龄峰值外,李官组碎屑锆石的年龄均可在华北克拉通找到对应的岩浆事件。依据李官组沉积时间、多数碎屑锆石对应的岩浆事件以及最新的古地理模型,华北克拉通很可能是李官组碎屑锆石的源区。～756 Ma碎屑锆石与Rodinia大陆裂解的时间一致,被解释为与裂解相关的岩浆活动在鲁西地区的记录。     

南祁连化隆岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

侵入于化隆岩群中的基性-超基性岩中因产有拉水峡、裕龙沟小型铜镍矿床和一大批铜镍矿点,而备受关注。其化隆岩群形成时代的确定直接影响着祁连山地区铜镍矿找矿方向和找矿工作布署。近年来,随着同位素年代测试技术的不断发展,高精度数据出现,对化隆岩群形成时代的认识逐步明朗化。通过高精度的LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得青海省化隆县拉水峡铜镍矿区含矿基性-超基性岩体围岩化隆岩群黑云斜长片麻岩的形成时代为(910±7)Ma,代表着化隆岩群形成时代的下限,结合前人研究成果,进一步确定化隆岩群的形成时代为新元古代。并认为该区有与金川铜镍矿相似的成矿地质背景,含矿基性-超基性岩均为Rodinia超大陆裂解的产物,具有良好的找矿前景。     

安徽洪镇地区董岭群碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

安徽洪镇地区的董岭群为一套以二长片麻岩为主的中深变质岩系,长期以来被认为是长江中下游地区古元古代的变质结晶基底,因作为洪镇变质核杂岩的"变质核"而受到广泛关注。为了能够更好地揭示华南前寒武纪的大地构造演化和洪镇"变质核杂岩"的成因,本文对洪镇地区董岭群主体的二长片麻岩进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得了760~830 Ma、1930~2060 Ma和2360~2530 Ma 3个主要年龄区间。这一年龄谱与扬子克拉通前寒武纪的碎屑锆石年龄分布特征类似,暗示董岭群的物质源于其附近克拉通物质的剥蚀及搬运;其中最年轻的锆石年龄为768±16 Ma,这一年龄限定了董岭群地层时代下限,结合其上覆盖层为震旦系(底界小于635 Ma),将董岭群的地层时代限定于新元古代,这一结论否定了其为古元古代古老变质结晶基底的说法。综合近年来的研究,扬子板块西缘及东南缘目前并未发现太古宙-古元古代的结晶基底。另外,由于董岭群地层时代的重新厘定,得知这一地区并不存在大规模地层缺失和大规模剥离断层,因此前人提出的洪镇"变质核杂岩"的构造模型值得商榷。     

英吉苏凹陷碎屑锆石测年及其对沉积物源的指示

首次应用碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年方法,研究塔里木盆地英吉苏凹陷中生界物源.单颗粒碎屑锆石测年结果表明,侏罗系物源年龄值有3组:350~500Ma、760~970Ma、1400~1600Ma;白垩系物源年龄值有2组:320~380Ma、1400~1800Ma.碎屑锆石测年数据分析表明,阿尔金山是本区侏罗系的主要物源区,奥陶纪末—志留纪的火成岩是侏罗系的主要物源;侏罗系上下层位测年数据有反序特征,是经历再搬运沉积的产物;白垩纪英吉苏凹陷物源区发生南北反转,物源来自北部库鲁克塔格山;中生界最古老的物源来自中元古代.碎屑锆石年龄的变化反映了本区中生界盆山耦合关系.     

西藏改则地区美苏组岩浆岩锆石U-Pb年龄及地质意义

西藏中部南羌塘改则盆地美苏组由砖红色砂砾岩和火山岩夹层组成,一些学者在美苏组建组剖面等地获得古新世-始新世的K-Ar年龄（34.0~69.1Ma）,目前对其形成时代还缺少可靠的年代学约束。应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪（LA-MC-ICP-MS）方法,对改则盆地美苏组沉积地层中的流纹岩、石英粗安岩和花岗斑岩中锆石进行了U-Pb同位素测定。结果表明,改则盆地美苏组红层中的三个火山岩样品及一个侵入岩样品岩浆锆石206Pb/238U年龄分别为38.3±0.5 Ma、39.0±0.3 Ma、37.4±0.4 Ma、38.8±0.6 Ma,从而限定了该地区美苏组沉积时代为始新世晚期。改则地区美苏组岩浆岩形成时代为班公湖-怒江缝合带调节印度-欧亚大陆碰撞之后高原内部刚性块体向东"逃逸"而重新活动提供了年代学证据。      

黔东南新元古代清水江组碎屑锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

采用LA-ICP-MS方法,对黔东南雷山地区新元古代清水江组郎德剖面碎屑锆石进行U-Pb同位素测定,以建立清水江组碎屑锆石U-Pb年龄谱。从获得的56组单颗锆石有效U-Pb年龄结果反映,清水江组碎屑锆石U-Pb年龄主要分布区间为934 Ma~931Ma,855 Ma~847 Ma,827 Ma~825 Ma,805 Ma~798 Ma,785 Ma~776 Ma和767 Ma~763 Ma,最小年龄加权平均值为766 Ma,幕式分布特征明显,峰值突出,充分反映扬子陆块与华夏陆块拼合以来的构造岩浆热事件。U-Pb年龄谱对比结果表明,其U-Pb年龄谱与扬子西缘、扬子北缘U-Pb年龄谱基本一致,代表了扬子陆块的U-Pb年龄谱基本特征。U-Pb年龄谱相似性分析显示,扬子陆块与塔里木陆块亲缘关系密切,而与华北陆块关系疏远,与华夏陆块自1 000 Ma汇聚以来才开始有很好的亲缘性。     

库米什地区二云母花岗岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及岩石地球化学特征

出露于南天山东段库米什地区的二云母花岗岩体侵入中元古界星星峡群,通过锆石LA-ICP-MS U-Pb法测得该岩体年龄为(293.3±1.3)Ma,侵位时代为早二叠世.岩石地球化学研究表明,岩石具高钾(K2O/Na2O=1.39～2.09)和强过铝(A/CNK=1.03～1.23)特征,为典型S型花岗岩.岩石普遍具较低稀土元素总量(TREE=89.99×10-6～105.11×10-6)和中等铕负异常(δEu=0.38～0.55),富集轻稀土和大离子亲石元素K,Rb,Th,U及亏损高场强元素Nb,Ta,Sr,Ba等特征.结合区域地质特征认为,库米什北二云母花岗岩源岩可能为中元古界星星峡群变质泥质岩,形成于碰撞晚期至后碰撞转换阶段,揭示了南天山东段库米什地区伊犁-中天山板块和塔里木板块于早二叠世碰撞造山结束,进入后碰撞演化阶段.     

湖南前寒武纪地层古地磁特征及地质意义

探讨了湖南前寒武纪地层的地磁学特征,利用其古磁极论证了湖南前寒武纪武陵运动、雪峰运动与冷家溪群、板溪群（高涧群）、震旦系之间的时空关系。古地磁极移轨迹曲线表明：湖南微陆块与扬子古陆有密切的亲缘性,它们都是在寒武纪之前就已漂移定位在现今的位置     

扬子地台西缘康滇克拉通中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

对扬子地台西缘康滇克拉通望厂组沉积砾岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年,结果发现年龄的分布范围较大,最年轻一组碎屑锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄为(1 838士10)Ma,为望厂组最大的沉积时限.相对集中分布的锆石测试点207Pb/206Pb加权平均年龄为(2 855士14)Ma,指示着扬子地台西缘存在着28×108年左右的陆壳.最老锆石测试点207Pb/206Pb年龄可达37.8×108年左右,是迄今为止在扬子地台西缘发现的最古老单颗粒锆石,表明在东川地区可能还存在更古老的陆壳.     

吉林四平孟家岭含钨花岗岩体锆石LA-ICP-MS年龄及其地质意义

孟家岭岩体是我国东北地区近年来发现的一个典型含钨花岗质岩体.为揭示该岩体成因及其与钨矿化关系,选取代表性岩石进行微量元素、稀土元素测试和定年研究.结果表明,该岩体富含W,Sn,Mo,Cu,Pb,As,Sb,Bi等热液成矿元素,具有典型Ⅰ型花岗岩的Rb/Sr比值;稀土元素组成特征表现为相时富集轻稀土元素和较弱δEu负异常,结合主量元素组成分析,认为该岩体具有深源特征,为区内W,Cu,Pb,Zn等成矿作用提供了丰富的物质基础.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,与钨矿化关系密切的似斑状黑云母二长花岗岩中锆石206Pb/238U年龄为(165±4)Ma～(181±4)Ma(n=18),其加权平均年龄为172.4 Ma±1.8 Ma(MSWD=3.2),相当于中侏罗世初期.结合区域构造演化分析,孟家岭岩体的成岩成矿作用发生于燕山运动早期,是太平洋板块(伊佐纳木板块)向北西方向俯冲的结果.钨矿应是该区燕山期内生金属成矿系列的重要组成部分.     

青海省亚马托侵入岩地球化学特征及其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年的构造意义

亚马托侵入岩位于柴达木盆地东北缘,为塔塔楞河大岩基的东段部分。岩性为似斑状正长花岗岩+斑状二长花岗岩组合,岩石中斑晶含量6%~25%,颗粒达1~5 cm,构成环斑结构。该侵入岩地球化学特征显示,Eu具明显的亏损特征,反映岩石经历了强烈的分离结晶作用,与壳源花岗岩(S型)很相似,表明这些花岗岩为地壳部分熔融的产物,属后碰撞环境的壳源岩浆岩组合。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明岩体形成于429.9±1.4 Ma,时代为早志留世,佐证了其是早古生代造山过程结束或近于结束的标志,这一成果为进一步研究柴北缘造山带的构造演化提供了重要的年代学约束。     

东昆仑希望沟橄榄辉石岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征

东昆仑古特提斯域镁铁-超镁铁质岩石的研究极为薄弱,对青海东昆仑东段希望沟镁铁-超镁铁质杂岩体中橄榄辉石岩进行岩相学、地球化学及年代学分析,以期为东昆仑晚古生代-早中生代构造岩浆演化提供新的约束。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得希望沟橄榄辉石岩加权平均年龄为（262.4±1.6）Ma,表明岩体侵位于中二叠世。岩石地球化学研究显示,希望沟橄榄辉石岩具有较高的Mg#值（85.31~86.27）,m/f比值介于5.50~6.18,属于铁质超基性岩类;具有低TiO₂（0.41%~0.52%）和低Al₂O₃（3.04%~4.57%）,属钙碱性系列。岩石富集大离子亲石元素（Rb、Th、U）和Pb,相对亏损高场强元素（Nb、Ta、P、Ti）,ΣREE为29.79×10-6~38.96×10-6,（La/Yb）_N为1.71~2.51,平均2.15,δEu=0.73~0.86,具有弱的Eu负异常。岩石成因分析表明,岩石源区为被俯冲改造的岩石圈地幔,岩浆在演化过程中遭受了上地壳物质的同化混染作用。结合东昆仑区域构造演化,认为希望沟橄榄辉石岩为阿尼玛卿古特提斯洋俯冲阶段的岩浆记录。