塔里木柯坪地区下志留统碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

柯坪地区物源及演化与塔里木盆地的古地理位置密切相关。通过对下志留统碎屑锆石的形态特征和U-Pb年龄分布特征进行分析,系统研究了柯坪地区下志留统的物源及其演化。结果表明:柯坪地区下志留统锆石均为岩浆锆石,锆石U-Pb年龄反映的是成岩年龄或结晶年龄,可有效指示物源区;下志留统柯坪塔格组的物源区主要为沙雅隆起西部、塔中隆起及塔西南前缘隆起,之后受海侵的影响,塔中隆起被海水淹没,下志留统塔塔埃尔塔格组的物源区演变为沙雅隆起西部、塔西南前缘隆起及塔中隆起的南部于田、康西瓦地区;满加尔凹陷的存在使得柯坪地区与塔中、塔东地区的物源具有很大的差异;900～700Ma的锆石年龄谱表明,塔里木地块与冈瓦纳大陆具有一定的亲缘关系。     

祁连-秦岭造山带交接部位25亿年碎屑锆石的发现及其地质意义

对来自祁连与秦岭造山带交接部位秦安地区葫芦河流域的“葫芦河群”浅变质砂岩中大量碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb测年结果发现,其中含有年龄为2 302~2 578 Ma的锆石颗粒。这些锆石年龄均十分谐和,且阴极发光图象上显示具有典型岩浆型振荡环带结构和岩浆成因锆石的w(Th)/w(U)为0.11~1.42,表明这些锆石为新太古代末期构造岩浆作用的产物。这些锆石是该区域迄今发现的最古老的锆石,表明祁连与秦岭造山带交接部位可能存在比陇山岩群和秦岭岩群更古老的陆壳。     

西秦岭吴家山群地层时代及物源特征:来自碎屑锆石U-Pb年龄证据

对西秦岭吴家山群4件样品碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年研究,限定地层沉积时代并示踪沉积物源。锆石U-Pb年龄介于(399±3)~(2 858±43)Ma,主要集中分布在0.40~0.50、0.70~1.05Ga两个年龄段,少量分布在1.10~1.40、1.45~1.85、2.35~2.65Ga等年龄区间。其中两粒锆石的最小年龄为399 Ma和401 Ma,限定了吴家山群地层沉积的最大年龄约为400Ma,由此推断沉积地层形成于早—中泥盆世。吴家山群碎屑锆石U-Pb年龄谱与北秦岭地体、华北地块、南秦岭地体、华南(扬子)地块岩浆活动U-Pb年龄对比结果表明:0.40~0.50Ga锆石碎屑源区应主要为北秦岭地体;0.70~1.05Ga锆石主体应来自北秦岭地体,有少量南秦岭地体或扬子地块物质的加入;1.10~1.85Ga锆石应来自北秦岭地体;而2.35~2.65Ga锆石来自南秦岭地体或扬子地块,也可能来自华北地块。总体来看,吴家山群源区主要为北秦岭地体,少量来自南秦岭地体或扬子地块。结合吴家山群地层时代及陆源物质源区的示踪结果,秦岭早古生代洋盆在西秦岭地区闭合时间应不晚于泥盆纪。     

大别造山带宿松地体中—基性脉岩锆石年龄及其地质意义

大别造山带宿松地体大量早白垩世中—基性脉岩侵位于宿松群高压变质岩石中,它们是认识大陆板块深俯冲过程的壳-幔相互作用和折返过程中岩石圈构造响应的重要载体之一。报道了这些中—基性岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,并讨论了其隐含的地质意义。单颗粒锆石的年龄范围分布较广,主要可分为太古代(2 500 Ma)、古元古代(1 850~2 500、1 650~1 800 Ma)、新元古代(720~850Ma)、早古生代(420~450Ma)、早中生代(190~230 Ma)和早白垩世(120~140 Ma)。具有岩浆成因的早白垩世锆石U-Pb加权平均年龄约为132 Ma,应代表中—基性岩浆的侵位时代,证明其为大别地区碰撞后岩浆作用的重要组成部分。综合锆石形貌、内部结构和微量元素特征,这些年龄群落与扬子板块记录的典型构造-岩浆事件具有对应关系。早中生代之前的继承性锆石年龄分布与扬子板块的锆石年龄特征有明显的相似性,暗示着宿松地体可能具有扬子板块属性。因此,推测宿松地体中—基性脉岩成因与早白垩世中国东部强烈岩石圈伸展背景下大别造山带增厚的岩石圈拆沉作用密切相关。     

新疆柯坪地区上泥盆统克孜尔塔格组[KH*4D]砂岩物源分析及其大地构造意义

对柯坪地区克孜尔塔格组岩石地球化学特征的分析表明,其稳定元素（Al₂O₃,Fe₂O₃,MnO）明显多于不稳定元素（MgO,K₂O,Na₂O）,显示岩石经过了较远的搬运。轻稀土元素相对富集,重稀土元素亏损,具明显的Eu异常。主量、微量元素综合分析表明,其构造背景为被动大陆边缘,其物源主要来自成熟的大陆石英质物源区,少量来自花岗岩源区。碎屑锆石的U Pb年龄明显存在4个区间:550~400,1 050~750,1 800~1 550,2 550~2 400 Ma,反映了塔里木地区的4次构造热事件。基于地球化学特征及碎屑锆石测年结果的分析表明,克孜尔塔格组主要物源区为塔北隆起的前寒武纪基底和早古生代岩浆岩。      

南祁连造山带新元古代后碰撞岩浆作用:年代学和地球化学证据

南祁连造山带南缘乌北地体中的柯柯沙花岗岩岩浆作用记录了中国西北部响应全球Rodinia超大陆汇聚过程中长时间的后碰撞花岗岩岩浆作用历史。柯柯沙花岗闪长岩和二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得其锆石结晶年龄分别为(861±9)~(863±4)Ma和(827±6)~(830±8)Ma,变质锆石年龄为(463±3)Ma。结合先期获得的年龄数据,柯柯沙花岗岩体可能为约860 Ma和810~830 Ma的两阶段岩浆作用产物。花岗闪长岩和二长花岗岩分别呈弱过铝质和弱—强过铝质的高钾钙碱性S型花岗岩特征,其岩浆形成于后碰撞阶段的伸展构造环境,源区岩石主要为变质杂砂岩,岩浆部分熔融温度约为800℃,压力在0.9~1.4GPa之间。综上所述,乌北地体主碰撞阶段结束于860 Ma之前。     

鄂北红安群黄麦岭组变沉积岩碎屑锆石年代学及地质意义

鄂北红安群的层序与时代是一个长期存在争议的问题,而其中黄麦岭组含磷岩系形成时代问题则是这些争议中的焦点。通过对红安群黄麦岭组含磷岩系中变沉积岩中的LA-ICP-MS锆石U-Pb法测年,结果表明:①黄麦岭组变沉积岩中,介于874~709 Ma时间段的年龄点成为了黄麦岭组变沉积岩中主要的碎屑锆石年龄组成,峰值为807 Ma,表明新元古代形成的岩浆岩是黄麦岭组最重要的物源;②最年轻的岩浆锆石年龄为709 Ma,表明形成岩石的主要沉积作用应晚于该时间;③碎屑锆石年龄谱系对比分析发现,黄麦岭组形成时代应晚于随县群沉积时期;④剖面上岩石组合测年结果表明,以大磊山地区为代表的红安群,表现为总体无序的构造岩石单位叠置,并以包含了青白口纪(晋宁造山过程中)的物质记录而区别于随县群和武当群。      

鲁西徂徕山地区傲来山序列二长花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

出露于鲁西徂徕山地区的傲来山序列二长花岗岩是鲁西新太古代岩浆作用的重要记录,在野外地质工作的基础上,通过对其进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学研究,得到了二长花岗岩的形成时代,并对鲁西地区新太古代的岩浆活动进行了讨论。研究得到,谐和度90%的锆石中存在岩浆锆石~2 520Ma和继承性岩浆锆石2611Ma~2 766Ma两个年龄区间。岩浆锆石的加权平均年龄为(2 525±18)Ma,认为这一年龄代表了二长花岗岩的形成年龄。2 611Ma~2 766Ma继承性岩浆锆石的存在反映了鲁西地区至少经历了2次壳源物质的重熔和加入。     

鲁西泰山岩群地层划分及形成时代——锆石SHRIMPUPb测年的证据

精确同位素地质测年结果表明,泰山岩群下部地层雁翎关岩组(含原柳杭组下亚组)岩浆结晶锆石SHRIMPU-Pb年龄(2 747±7)Ma,孟家屯岩组碎屑锆石内核SHRIMP U-Pb年龄(2 717±33)Ma、(2 742±23)Ma,均属新太古代早期,形成年龄为2 750～2 700Ma;泰山岩群上部地层山草峪岩组最年轻的碎屑锆石(2 544±6)Ma,被峄山岩套石英闪长岩和傲徕山岩套二长花岗岩侵入,它限制了地层形成时代不晚于2 530Ma,柳杭岩组(原柳杭组上亚组)最年轻的碎屑锆石(2 524±7)Ma,均属新太古代晚期,被峄山岩套石英闪长岩和傲徕山岩套二长花岗岩侵入,形成年龄为2 550～2 530Ma。     

黑龙江东部“新元古代”黄松群杨木组沉积时限和物源组成:来自锆石U-Pb年代学的制约

以出露于黑龙江东部地区前人原定为新元古代的黄松群底部杨木组为研究对象,对其中的二云母石英片岩和晚期片麻状二长花岗岩分别进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,旨在准确限定杨木组的沉积时限并揭示其物源组成。结果表明:采自黑龙江东宁地区黄松群杨木组标准剖面的二云母石英片岩中锆石多为岩浆成因,同位素年龄集中在古生代—早中生代,并且呈现出248、263、270、290、318、326、约360、426 Ma等多个显著的年龄峰值,而侵入到其中的晚期片麻状二长花岗岩的形成时代为(221±3)Ma;黄松群杨木组沉积于早—中三叠世(221~248 Ma),并非前人所厘定的新元古代。基于杨木组碎屑锆石年龄频数和区域地质年代学资料的对比分析,杨木组沉积物主要来源于周边的晚古生代—早中生代地质体以及次要的早古生代地质体。此外,新元古代岩浆锆石的出现证明研究区可能存在新元古代岩浆事件,而中—古元古代碎屑锆石的存在同时暗示早中生代期间该区地表或地表浅部应存在更为古老的前寒武纪残片。     

华北克拉通胶—辽—吉带古元古代条痕状花岗岩成因及其构造意义

华北克拉通胶—辽—吉带内发育大量古元古代条痕状花岗岩,岩性主要为含角闪石或磁铁矿的二长花岗岩,以暗色矿物定向排列为显著识别特征。基于系统的野外调查、岩石学、地质年代学和地球化学研究,对条痕状花岗岩成因和其形成的构造环境提出了不同的模式。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示这些条痕状花岗岩形成于2 173~2 205 Ma,基性岩脉侵位于2 159 Ma,后期的角闪岩相变质发生于约1 907Ma。条痕状花岗岩中发育基性暗色微粒包体,也发育钙质角闪石和镁铁质角闪石,副矿物为锆石、榍石和磁铁矿。主量和微量元素分析结果显示:条痕状花岗岩属于钙碱性岩浆系列,A/CNK值为0.9~1.2(多数小于1.1),A/NK值为0.9~1.4,SiO2质量分数为68.3%~76.9%,岩石具有低TiO2质量分数(小于0.3%);岩石富集大离子亲石元素(如K、Rb、Sr、Cs),亏损部分高场强元素(如Nb和Ti)。这些特征都指示条痕状花岗岩可能是形成于俯冲带环境下的I型花岗岩。部分岩体(如大房身岩体)具有类似A型花岗岩的特征,这是岩浆体系富硼而引起的高分异所致的,岩体高SiO2质量分数(76.7%~77.1%)也是高分异的表现。硼的加入会导致岩浆体系固相线温度降低,使得岩浆具有更为充分的时间进行演化。全岩εNd(t)值(-8.6~1.5)和锆石εHf(t)值(-1.3~5.6)都具有非常宽的变化范围,结合基性暗色微粒包体的岩相学特征以及斜长石的环带,说明条痕状花岗岩形成于下地壳熔融的酸性岩浆和富集地幔熔融的基性岩浆的混合。花岗岩的弧岩浆属性及其老于2 500Ma的太古代继承锆石指示胶—辽—吉带在古元古代可能发生了北向俯冲。     

山东省前寒武纪地层形成时代—同位素地质测年的证据

精确同位素地质测年结果表明,沂水岩群形成时代为2 760～2 700Ma,泰山岩群雁翎关岩组、柳杭岩组下亚组和孟家屯岩组形成时代为2 750～2 700Ma,均属新太古代早期;泰山岩群柳杭岩组上亚组、山草峪岩组形成时代为2 600～2 540Ma(被峄山岩套石英闪长岩和傲徕山岩套二长花岗岩侵入),济宁岩群岩浆锆石年龄(2 561±24)Ma,均属新太古代晚期。荆山群和粉子山群的形成时代为古元古代晚期。芝罘群碎屑锆石U-Pb年龄(1 658±32)Ma、(1 792±43)Ma,形成时代为中元古代。云台岩群花果山组碎屑锆石U-Pb年龄800～740Ma,形成时代为新元古代。     

鲁西徂徕山南部花岗闪长斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

出露于鲁西徂徕山南部的花岗闪长斑岩是鲁西中生代岩浆活动的重要记录,在野外地质工作的基础上,通过对其进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学研究,得到了花岗闪长斑岩的形成时代,并对鲁西地区中生代的岩浆活动进行了讨论。研究得到,谐和度90%的锆石中存在~2.5Ga的继承性岩浆锆石和125~130Ma的岩浆锆石。经分析,得到其加权平均年龄为(127.3±1.2)Ma(MSWD=1.3),认为这一年龄代表了花岗闪长斑岩的形成年龄,而~2.5Ga的继承性岩浆锆石的存在说明了花岗闪长斑岩的源区可能来自于华北古老基底或在岩浆侵位过程中遭受了古老基底的混染作用。     

北秦岭孤山坪地区辉长岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成

北秦岭孤山坪地区辉长岩的研究程度较低,而辉长岩通常是下地壳或上地幔玄武质岩浆结晶的产物,可以在一定程度上反映特定地质时代壳幔演化格局。为了研究其成因和形成机制,对其锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及锆石Hf同位素进行了研究。结果表明:辉长岩的侵位结晶年龄为（457.4±1.4）Ma,即形成于晚奥陶世;总体上富集轻稀土元素和大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr,相对亏损高场强元素Nb、P、Ti、Zr,指示其可能形成于活动陆缘弧环境;锆石ε_Hf（t）=6.4~9.1,一阶段模式年龄（t_DM1=822~708 Ma）和二阶段模式年龄（t_DM2=1 268~1 025 Ma）均大于锆石结晶年龄。综合研究认为,孤山坪地区辉长岩原始岩浆应来源于受俯冲流体交代作用改造的富集型地幔,可能形成于二郎坪群早期岛弧与秦岭地块之间的弧陆碰撞所导致的增生造山作用过程,代表了晚奥陶世二郎坪群由岛弧向弧后盆地转化的初始岩浆记录。本研究可以为北秦岭早古生代构造演化的厘定提供进一步的约束资料。      

勉略缝合带三岔子辉绿岩墙锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成——古特提斯洋壳俯冲的年代学证据

为了弄清楚勉略构造带中三岔子岛弧火山岩的形成时代及源区特征,对南秦岭勉略缝合带三岔子岛弧蛇绿混杂岩中的辉绿岩墙样品进行了锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素组成及微量元素组成研究。结果表明,三岔子辉绿岩中的锆石主要包括2个年龄区间:有8颗锆石记录古生代年龄信息,其n(206Pb)/n(238U)年龄为264~487 Ma,w(Th)/w(U)为0.4~0.8,其中有6颗锆石的N(176Hf)/N(177Hf)初始值为0.281 934~0.282 292,对应的εHf(t)值为-9.4~-16.4,为典型的壳源岩浆锆石,另外2个测点(BQG-014,BQG-021)的N(176Hf)/N(177Hf)为0.282 722~0.282 798,对应的εHf(t)值为4.5~6.3,为典型的幔源岩浆锆石;有15颗锆石记录了元古代—太古代的年龄信息,N(207Pb)/N(206Pb)年龄主要为1 713~2 559 Ma,N(176Hf)/N(177Hf)初始值为0.281 288~0.282 263,对应的εHf(t)值为-1.3~8.7,绝大部分锆石的εHf(t)值大于2,显示出幔源岩浆锆石的特征。根据锆石Hf同位素组成,BQG-014和BQG-021样品为典型的幔源岩浆锆石,因此,其形成年龄(264~295 Ma)应代表了勉略洋消减过程中一次重要的大陆弧岩浆作用时间。     

东北漠河盆地开库康组LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对漠河盆地东北部"上侏罗统"开库康组的研究,发现了其与下伏中侏罗统二十二站组之间的不整合面,同时对开库康组砂岩和火山岩夹层进行了LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得的2个样品中最年轻的碎屑锆石206Pb/238 U加权平均年龄均为159 Ma,反映了沉积下限不早于晚侏罗世;在其内的火山岩夹层中获得的岩浆锆石206Pb/238 U年龄分别为(136.6±1.9)、(137.5±2.5)Ma,该年龄与开库康组内发育的Coniopteris-Phoenicopsis植物群晚期化石组合和Ruffordia-Onychiopsis早期化石组合反映的时代吻合,表明开库康组形成于早白垩世早期,而非原划分的晚侏罗世。开库康组形成时代及其下伏地层锆石U-Pb年龄揭示了构造不整合面形成于137~145Ma,进一步约束了蒙古—鄂霍茨克洋闭合之后漠河逆冲推覆构造形成时间及从侏罗纪伸展盆地转化为白垩纪挤压山间盆地的时代。开库康组时代的重新厘定对进一步研究漠河盆地与蒙古—鄂霍茨克造山带的关系提供了新的资料。     

新疆额尔齐斯韧性剪切带新生锆石及其年代学意义

新疆额尔齐斯韧性剪切带片理化的花岗岩类岩体中,锆石有新生热液锆石和残留原生岩浆锆石两种。微区分析数据在U-Pb谐和曲线上显示有原生岩浆结晶年龄和韧性剪切变形事件年龄,后者呈下交点模式分布。原生岩浆结晶年龄为329~447 Ma,来自北阿尔泰带志留纪、泥盆纪岩体及南阿尔泰带石炭纪花岗岩体原生岩浆锆石;韧性剪切变形事件年龄是视年龄,为295~305、267~286 Ma。由于额尔齐斯韧性剪切带内切穿韧性剪切带的未变形区域性岩墙群岩石SHRIMP锆石U-Pb年龄为277~286 Ma,所以变形岩石锆石谐和曲线反映的谐和年龄(295~305 Ma)才是韧性剪切带变形事件的主期年龄,下交点模式视年龄偏低。韧性剪切带新生锆石特征为晶棱清楚的简单(110)+(101)聚形,呈细长柱状,锥顶角为120°钝角,震荡环带较宽,阴极发光强度较弱,与原生岩浆锆石有明显不同。这些特征在新疆各韧性剪切带中重复出现,新疆石炭纪末—二叠纪初和志留纪末两期规模巨大的韧性剪切带在各构造带广泛发育,正确识别韧性剪切带热液锆石是走出侵入岩年龄认识误区的重要环节。     

碎屑锆石微量元素对物源区的指示:以辽东半岛辽河群为例

碎屑锆石U Pb年代学方法已被广泛用于物源分析,但其微量元素数据很少被利用。系统地总结了不同成因锆石的微量元素特征,并对碎屑锆石微量元素数据的应用做了详细介绍,进而探讨了碎屑锆石微量元素对物源区的指示意义。以碎屑锆石微量元素综合研究为基础,结合碎屑锆石年代学的解释,系统分析了辽东半岛辽河群物源区的特征。辽河群沉积岩中2.2~2.1 Ga的碎屑锆石主要来自于花岗岩类,与区域上胶-辽-吉活动带内出露的花岗岩类和同时期的酸性火山岩相吻合;而2.1~2.0 Ga岩浆事件虽并未在地表大量出露,但碎屑锆石微量元素显示该期年龄的碎屑锆石主要来自于花岗岩类,其次是基性岩。辽河群沉积岩的碎屑锆石微量元素研究不仅验证了碎屑锆石微量元素用于物源分析的可行性,而且对2.1~2.0 Ga岩浆事件的性质提供了制约,为胶-辽-吉活动带的形成演化提供了新的依据。      

湖南道县虎子岩地区二长花岗岩的锆石U-Pb年代学特征、地球化学特征及其地质意义

三叠纪及早古生代花岗岩是华南花岗岩中研究相对薄弱的部分,其构造背景也是众多学者们讨论的热点。本文通过对湖南道县虎子岩地区二长花岗岩的岩石学、全岩主量元素和微量元素地球化学、U-Pb锆石定年进行研究,得出虎子岩地区二长花岗岩存在三组年龄的锆石(437~441 Ma及359~374 Ma,属于加里东期;229~232 Ma,属于印支期),说明二长花岗岩所经历的最后一次岩浆活动时间为三叠纪,在研究区有同时期的虎子岩基性岩的产出,且在该地区未发现中性岩,推测该地区二长花岗岩岩浆很可能是虎子岩基性岩岩浆底侵到下地壳使其发生部分熔融的产物;同时二长花岗岩的微量元素表现出岛弧花岗岩的特征,表明其源岩可能为元古代扬子地块和华夏地块拼合时形成的岛弧岩浆岩。二长花岗岩中的继承锆石U-Pb年龄显示,在该区加里东期也存在岩浆活动。     

大别山造山带宿松岩群锆石U-Pb年龄和Nd同位素特征:宿松地体物源和属性

大别超高压变质造山带南部的宿松地体主要由高压变质宿松岩群或杂岩组成,其岩性和物源构成复杂,历来的研究颇具争议。报道了宿松岩群的片麻岩、片岩和变质基性岩石等主要岩石类型的锆石U-Pb年龄和Nd同位素组成,限定了岩石地球化学特征,探讨了宿松地体的属性及地壳演化。两个片麻岩样品的锆石U-Pb同位素年龄为750 Ma至约770 Ma,初始εNd值为-7.3~-1.6,可以推测原岩为新元古代岩浆岩;两个片岩样品的碎屑锆石U-Pb年龄值分布范围较大,并主要集中于晚太古代(2 700Ma至约2 800 Ma)、早元古代(2 000 Ma至约2 500 Ma)、中元古代(1 100 Ma至约1 500Ma)和新元古代(700Ma至约800Ma),推测原岩为新元古代沉积岩。片岩的Nd同位素组成变化较大,初始εNd值(回扣至750 Ma)为-20.2~-1.4,暗示剥蚀区的物质组成复杂。相似的碎屑锆石U-Pb年龄分布特征也普遍地记录在扬子陆块的基底岩石或沉积盖层中。新元古代岩浆岩广泛分布于宿松岩群、大别—苏鲁造山带超高压变质地体乃至扬子陆块边缘,指示宿松高压变质地体具有扬子陆块属性和相似的地壳演化历史。