长江现代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成与物源示踪研究

为研究长江沉积物物质来源,对长江流域24个现代沉积物样品进行碎屑锆石U-Pb年龄测试,并对10个样品做Hf同位素分析,结果表明:长江河流沉积物的碎屑锆石多为岩浆成因。碎屑锆石U-Pb年龄主要有6组峰:2.4~2.6Ga,1.8~2.0Ga,700~1000Ma,400~550Ma,200~300Ma 和<65Ma,其中200~300Ma和700~1000Ma为主要的两组峰。锆石U-Pb年龄谱系可区分出长江4个区段,即金沙江段、川江段、长江中游段和下游段,与地理分段相吻合。结合Hf同位素研究,可认为长江流域沉积物中生代-新生代的锆石主要来自松潘-甘孜褶皱带和秦岭造山带; 古生代的锆石多来自秦岭造山带; 元古代-太古代的锆石则多来自扬子克拉通、华夏地块和大别造山带。     

新疆库鲁克塔格北部现代河流沉积物源分析：碎屑锆石U-Pb年代学的证据

古生代时期塔里木北缘是否为主动大陆边缘对于了解南天山洋俯冲方式及塔里木北缘地质演化具有极其重要的意义。本文对取自乌斯腾高勒河沟的69粒碎屑锆石进行阴极发光和LA-ICP-MSU-Pb定年,获得的50组U-Pb有效年龄数据表明:1)物源主要集中在库鲁克塔格北部379～466 Ma、651～817 Ma及1844～2122 Ma的岩石;2)碎屑锆石U-Pb有效年龄记录了至少3期构造热事件,其中,锆石年龄379～466 Ma的碎屑锆石表明,在古生代中期库鲁克塔格地区发育大规模岩浆作用,经对比研究发现,这些事件可能与该期南天山洋向南俯冲,塔里木北缘为主动大陆边缘有关,晚元古代的岩浆作用可能记录了罗迪尼亚超大陆裂解事件,早元古代变质锆石的存在可能与哥伦比亚超大陆有关。     

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。     

黄河口河流沙碎屑沉积物锆石U-Pb年龄及地质意义

陆缘碎屑沉积（物）岩是来自物源区物质的天然混合物,保存了源区不同地质作用过程形成产物的重要信息,可以为揭示盆地沉积、区域构造和地壳增长和演化以及古大陆再造等方面提供重要证据。对采集自山东东营黄河口河流沙的碎屑锆石进行了U Pb年龄分析,并结合河流沙碎屑矿物粒度分析及重砂矿物组成特征,确定黄河口河流沙主体粒度为10~280 μm,重砂矿物主要为角闪石、赤-褐铁矿、石榴子石、绿帘石、磁铁矿等。黄河口碎屑锆石以岩浆成因锆石为主,其U-Pb年龄呈多峰特征,最大U-Pb谐和年龄为3.65 Ga,意味着华北克拉通其他地区也有＞3.6 Ga的地壳物质存在;近2.7 Ga的碎屑锆石反映鲁西地区该期岩浆活动产物的贡献。锆石U-Pb年龄主体分布于206~440 Ma、843~1 239 Ma、1 476~2 714 Ma等几个阶段,并以~2.5 Ga、~1.8 Ga和400 Ma为峰期,其中~2.5 Ga与~1.8 Ga的峰期反映华北板块的物质贡献,而400 Ma峰期与1 000~800 Ma的年龄代表源自苏鲁造山带的物质。结合已有的研究资料,认为黄河流域2.5~1.8 Ga为主要的大陆地壳增生阶段,该阶段形成地壳应占当今流域地壳的60%以上。     

南黄海陆架区CSDP-1孔沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源判别

南黄海作为东部陆架海的一部分,其沉积物记录了源区、气候及古环境演变等多方面的信息。本文利用激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICPMS）的方法,对南黄海西部CSDP-1孔沉积物进行了碎屑锆石U-Pb年龄测定。结果表明,CSDP-1孔沉积物碎屑锆石主要表现出300~100,500~300,1 000~700,2 100~1 700和2 600~2 300 Ma 5组年龄区间。由底部到顶部,钻孔沉积物中除了1 000~700和2 100~1 700 Ma的锆石质量分数变化较大,其他年龄组的锆石质量分数没有明显的变化趋势;长江、黄河、废黄河和淮河作为钻孔区域可能的物质来源,其沉积物碎屑锆石U-Pb年龄分布存在显著差异,其中长江沉积物以1 000~700 Ma的锆石为特征,黄河沉积物中2 100~1 700 Ma的锆石质量分数最高,废黄河与淮河沉积物中500~300 Ma的锆石质量分数均比黄河和长江沉积物高。通过对CSDP-1钻孔及河流沉积物进行物源判别并结合相关性分析可认为：钻孔沉积物3.20 Ma以来存在多源物质贡献,长江源物质占优势,淮河源次之;淮河从2.16 Ma开始对钻孔区域有影响;0.78 Ma该区开始有黄河源的物质,且以黄河沉积物为主要物质来源;废黄河对钻孔区域几乎没有影响。     

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘—甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地幔模式年龄类似于扬子克拉通年龄,主要分布于1.55~1.98Ga,峰值为1.81Ga,而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930~730Ma的U-Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930~730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系—三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系—三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系—三叠系碎屑沉积岩含有高达50%的华北克拉通南缘的基底岩石。     

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。     

鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组碎屑岩锆石U-Pb年龄及物源分析

运用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析方法,探讨分析了鄂尔多斯地块西南缘奥陶系平凉组沉积期的物源环境。结果表明:①平凉组凝灰质砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄大致包含3组:第一组为早古生代的407~477Ma,峰值为454Ma,占总体的72.5%;第二组为中—新元古代的588~1548Ma,峰值为962Ma,占总体的22.5%;第三组为古元古代的1612~2496Ma,占总体的5%。②集中在407~477Ma年龄组分指示其物源主要来自于祁连—北秦岭岛弧杂岩带,588~1548Ma和1612~2496Ma的年龄组分反映的物源主要来自于北秦岭造山带,祁连造山带和华北板块基底。③锆石年龄谱综合分析,平凉组碎屑沉积物质来源复杂,具有明显的多源性,指示晚奥陶世平凉期的沉积环境应属于祁连—北秦岭岛弧杂岩带与鄂尔多斯地块西南缘之间的局限残留边缘海盆地。     

阿尔泰递增变质带中夹层石英岩的LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄:对沉积时限及物源的限定

阿尔泰造山带广泛分布各种变质沉积岩并发育典型递增变质带,变质沉积岩变质之前的沉积时代与物源特征对于限定成岩历史以及造山带演化具有重要意义。文章对采自阿勒泰组变质带中石英岩夹层样品进行了岩相学分析并采用LA-ICP-MS方法对其碎屑锆石进行了U-Pb年代学分析。共获得100个谐和或近于谐和的碎屑锆石年龄,表面年龄分布范围为(443±5)Ma至(2682±19)Ma。碎屑锆石年龄主要集中在寒武纪(486~540 Ma)并具有527~535 Ma的年龄峰值,可能源于区域内同时代的岩浆活动。新元古代年龄约占1/4,少量锆石具有古中元古代甚至太古宙年龄。结合年轻碎屑锆石年龄以及直接侵入该变质带中的英云闪长岩年龄可确定石英岩原岩的沉积时限为早志留世—早泥盆世,其后发生变质作用。古老碎屑锆石在该地区缺乏对应的岩石,可能源于区内隐伏的古老基底岩石或邻区古老陆块。     

北秦岭二郎坪群抱树坪组碎屑锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年及物源特征

北秦岭造山带中二郎坪群构造属性及形成时代一直存在争议,其中的抱树坪组更是缺少年代学数据报道.为了进一步厘定抱树坪组时代及形成的构造环境,对其碎屑锆石开展LA-MC-ICP-MS定年及物源研究.结果表明,取自原划分为抱树坪组中的斜长黑云石英岩(18P3TW2)和含透辉黑云阳起斜长变粒岩(18P3TW3)具有完全不同的锆石...     

上扬子会泽地区晚三叠世须家河组砂岩物源特征:基于重矿物分析和碎屑锆石U-Pb测年

上扬子会泽地区晚三叠世须家河组主要由辫状河-浅湖的砂岩和泥岩组成,交错层理校正恢复的物源主要来自东南方向。碎屑重矿物钛铁矿、锐钛矿、铬尖晶石和磁铁矿组合表明物源主要来自岩浆岩,部分为基性岩,且重矿物中发现大量碎屑电气石和锆石。运用电子探针成分分析和碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年方法,分别对须家河组砂岩中电气石和碎屑锆石进行测试分析。电气石化学成分显示主要为镁电气石和黑电气石,来自变质板岩和变质砂岩以及贫锂花岗岩类、伟晶岩和细晶岩。砂岩碎屑锆石U-Pb年龄谱分析表明,须家河组的物源主要来自257~362 Ma、420~492 Ma、782~876 Ma和1 690~2 176 Ma岩石。物源方向、重矿物以及电气石和碎屑锆石综合分析表明,须家河组物源主要来自滇黔桂古陆。其中,257~362 Ma的物源岩石主要为峨眉山玄武岩同期侵入岩;420~492 Ma来自东南源岩为花岗岩和砂岩,782~876 Ma主要为研究区周缘同期的花岗岩和砂岩,1 690~2 176 Ma物源也是源岩为岩浆岩的砂岩。与飞仙关组物源对比,须家河组物源区明显不同,可能与区域构造运动有关。同时,碎屑锆石指示古元古代发育岩浆作用,且存在古老的新太古代结晶基底。这些资料为上扬子构造演化提供了沉积学证据。     

塔里木盆地北部志留系碎屑锆石测年及其地质意义

志留系是塔里木盆地第一套砂岩储层广泛分布的沉积盖层,其沉积来源与成因对志留纪构造演化及周边造山带的研究具有重要意义。塔里木盆地北部地区2个志留系代表性样品的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究表明,志留系具有比较集中的三期物源年龄:中元古代早期1500～1600Ma、新元古代早期750～900Ma、奥陶纪450～500Ma。碎屑锆石定龄表明东部地区志留系物源主要来自阿尔金地区奥陶纪火成岩,而西部塔北地区志留系物源主要来自北部古隆起前寒武纪基底。前寒武纪锆石年龄揭示塔里木板块在新元古代时期与Rodinia超大陆具有相似的聚合与裂解演化史,塔里木北部地区在中元古代存在与Columbia超大陆裂解时间一致的构造-热事件。     

基于碎屑锆石定年的饶阳凹陷蠡县斜坡沙河街组物源分析

为明确饶阳凹陷蠡县斜坡沙河街组沙一段物源组合与沉积体系配置关系,针对饶阳凹陷蠡县斜坡沉积缓坡带多物源供给的特征,结合传统物源研究方法,通过碎屑锆石年龄谱与物源区基岩年龄对比,精细刻画沙河街组沙一段物源体系.依据沙一段古地貌差异及钻井分布特征,将斜坡划分为A、B、C 3个区,对应3个物源体系,研究表明,西北部物源体系母岩为华北北缘及兴-蒙造山带晚古生代（Pz）火成岩,由古大清河水系自西北向斜坡A区供源;西部物源体系母岩为涞源地区中生代（Mz）火成岩、中-新元古界（Pt₂₊₃）侵入岩、中-新太古代（Ar₂₊₃）变质岩,由古唐河水系自西向斜坡B区供源;西南部物源体系母岩为五台地区古元古代（Pt₁）滹沱系变质岩、中基性火成岩,由古大沙河水系自西南向斜坡C区供源.且碎屑锆石含量与流域面积成正相关关系.      

青藏高原东北缘祁连山三叠系砂岩碎屑锆石U-Pb定年及其物源分析

三叠系沉积物广泛覆盖青藏高原东北缘,其中松潘—甘孜地区三叠系的沉积物得到了较系统的研究,但是青藏高原北缘的祁连山三叠系盆地的研究却较为缺乏。为了丰富相关研究和揭示区域构造演化的特点,通过古水流方向统计、砂岩中碎屑矿物统计和碎屑锆石U-Pb测年等方法对祁连山三叠纪盆地物源进行系统研究。结果表明,祁连山三叠系盆地的古流向主要有南东向、正南向、南西向,物源来自岩浆弧和大规模褶皱造山作用的混合区。祁连山三叠系砂岩中的碎屑锆石的年龄谱主要峰值集中在250~290 Ma、360~460 Ma、1 600~2 000 Ma和2 200~2 600 Ma这4个年龄段。通过对比分析华北板块、华南板块中和秦祁昆中央造山带中岩浆锆石年龄谱特征可知:1 600~2 000 Ma和2 200~2 600 Ma年龄段的锆石来自华北板块,360~460 Ma年龄段的锆石来自北祁连造山带,250~290 Ma年龄段的锆石来自东昆仑的火山岛弧。此外,600~1 000 Ma年龄段锆石很少,这些锆石来自扬子板块,表明在三叠纪扬子克拉通和华北克拉通发生碰撞形成了秦岭造山带,阻断了来自扬子克拉通的物源。     

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。     

Detrital Zircon Ages of Hanjiang River： Constraints on Evolution of Northern Yangtze Craton, South China

Clastic sedimentary rocks are natural samples of the exposed continental crust over large areas. The Hanjiang (汉江) River drains the northern Yangtze craton,including the South Qinling (秦岭) belt and the northern parts of the Yangtze craton. Detrital zircons from this river thus provide an ideal sample for studying the formation and evolution of the northern Yangtze craton. Here we report laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometer U-Pb ages of 122 detrital zircons from one sand sample of the Hanjiang River. The 110 concordant zircons reveal four major age groups of 768,444,212,and 124 Ma,which well correlate with known magmatic events in the northern Yangtze craton. A minor group is present at 1 536 Ma,which is less known in the study area. Only seven zircons have ages of >1 750 Ma. Our results show that the Early Paleozoic,Late Triassic,and Early Cretaceous are important episodes of zircon growth and crustal growth/reworking in addition to the previously documented Neoproterozoic event. Our results suggest very limited exposures of Paleoproterozoic and Archean rocks in the northern parts of the Yangtze craton.     

Age and Provenance of the Lower Paleozoic Tushibulake Formation in the Quruqtagh Area: Evidence from Detrital Zircon U-Pb Dating

库鲁克塔格地区是土什布拉克组的命名地和典型剖面分布区,主要由灰绿色砂岩及粉砂岩组成.运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对土什布拉克组3件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,共获得了183组U-Pb有效年龄,既限定了地层的最早形成时代,同时又获取研究区早古生代的演化资料.获得14个较年轻锆石年龄表明,土什布拉克组形成于中—晚志留世.碎屑锫石的谐和年龄表明,物源主要集中在422～537 Ma、559～999 Ma、1018～1574 Ma和1604～2498Ma.碎屑锆石年龄394～537Ma和CL图像揭示,在早古生代时期发育大量岩浆岩,但目前地表仅有少量的岩浆岩记录.研究区新元古代的岩浆锆石年龄值,可能与罗迪尼亚超大陆的聚合-裂解有关.碎屑锆石也表明研究区发育区域变质作用,部分与哥伦比亚超大陆有关.     

Zircon U‐Pb Dating on Granitoids from the Northern South China Sea and its Geotectonic Relevance

Zircon U-Pb ages of 163.8–100.4 Ma and 146.6–134.5?Ma are obtained for the granitoids from the Pearl River mouth basin, and from southern Guangdong Province, respectively. These new dating data accord well with the crystallization ages of Yanshanian granitoids broadly in the Nanling. The active continental margin of South China, as revealed by a combination of zircon U-Pb data, underwent a key granitoid-dominated magmatism in 165–100?Ma. Its evolution varied temporally, and spatially, registering under control of the paleo-Pacific slab subduction. The granitoids that occurred in 165–150?Ma broadly from the South China Sea to the Nanling are preferably related to two settings from volcanic-arc to back-arc extension, respectively. The activities of Cretaceous granitoids migrated from the southeastern Guangdong (148–130?Ma) to the Pearl River Mouth basin (127–112?Ma), corresponding to the model of a retreating subduction. The subduction-related granitoid magmatism in South China continued until 108–97?Ma. A tectonic transformation from slab-subduction to extension should occur at ~100?Ma.