闽西南晚三叠世文宾山组碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

日益增多的资料表明中国东南沿海并不是后加里东地台,而是由不同地块拼贴而成。闽西南晚三叠世文宾山组具有类磨拉石沉积特征,其盆地沉积物碎屑锆石U-Pb年龄信息,可以为了解盆地源区组成及其变化及区域构造演变过程研究提供约束。闽西南晚三叠世文宾山组碎屑锆石形态学及U-Pb测年分析表明：(1)晚三叠世文宾山组物源复杂,其主要源区是闽西北隆起带;(2)闽西南晚三叠世具有大于2 500 Ma的太古宙的源区,华夏古陆可能存在太古宙陆核或东南沿海还存在另一古老基底;(3)980~1 190 Ma的碎屑锆石说明晚三叠世闽西南具有Grenville期物质来源,它们可能来自另外一个陆块,由于印支期古特提斯洋关闭与华夏地块拼接,并为晚三叠世盆地提供物源;(4)区内印支期岩浆岩带也是晚三叠世沉积的重要物源区。      

华北板块中部晚二叠世-早三叠世砂岩碎屑锆石U-Pb定年及物源判别

华北板块陆内盆地晚二叠世-早三叠世地层沉积物的物源一直存在较大争议.对华北板块中部鄂尔多斯盆地东缘（山西柳林县）上二叠统孙家沟组（2个）和下三叠统刘家沟组（2个）以及沁水盆地（山西沁水县）上二叠统孙家沟组（1个）地层砂岩样品进行了全岩地球化学分析和碎屑锆石LA-MC-ICPMS U-Pb年龄测定.364个单颗粒锆石中,古生代碎屑锆石约占21%,具有～275 Ma(218～333 Ma,65颗)和～431 Ma的两个峰值年龄（368～442 Ma,10颗）;前寒武纪碎屑锆石约占79%,具有明显的～1 888 Ma(1 562～2 222 Ma,178颗)和～2 529 Ma(2 253～3 167 Ma,111颗)两个峰值年龄.在前人研究基础上,采用最年轻单颗粒年龄（YSG）和最年轻的碎屑锆石加权平均年龄（TuffZirc）限定地层最大沉积年龄的方法,确定刘家沟组的2个样品沉积下限年龄为253±7 Ma和250±7 Ma,孙家沟组3个样品沉积下限分别为256±7 Ma(MSWD=1.1,n=31)、264±11 Ma(MSWD=4.3,n=7)、250±6 Ma(MSWD=3.6,n=6...     

北秦岭柳叶河盆地上三叠统物源区及其与鄂尔多斯盆地的关系——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb 年龄的证据

对陕西省周至地区北秦岭晚古生代—中生代柳叶河盆地上三叠统石英砂岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析。以岩浆锆石为主的77个测试点给出的年龄值形成7个年龄组：256~475Ma、1500~1680Ma、1750~2190Ma、2190~2310Ma、2400~2650Ma、2700~2800Ma和2850~2960Ma。其中最年轻的锆石年龄为256±4Ma,最老的锆石年龄是2954±25Ma。峰值年龄以1750~2190Ma古元古代年龄组为代表 （占总测点的64%）。将柳叶河盆地上三叠统与石炭系碎屑锆石年龄结构进行对比,前者新元古代年龄结构缺失,表明晚古生代介于柳叶河与鄂尔多斯盆地间的北秦岭北部具新元古代年龄结构的古陆,晚三叠世相对沉降,成为盆地次要物源区。结合与周缘地体年龄结构对比,北秦岭南部二郎坪群、秦岭群、丹凤群、南缘的沉积楔形体刘岭群及北秦岭与加里东期活动陆缘沟-弧-盆体系相关的岩浆作用产物此时则成为盆地主要物源区。北秦岭内部北降南升。柳叶河盆地上三叠统碎屑锆石与鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组砂岩碎屑锆石较好的可对比性,以及柳叶河盆地北侧源区（北秦岭北部）的构造变动、化石等证据表明,柳叶河盆地与鄂尔多斯盆地在晚三叠世很有可能连通,柳叶河盆地可能代表鄂尔多斯盆地的南部边缘。     

北秦岭柳叶河盆地上三叠统物源区及其与鄂尔多斯盆地的关系——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

对陕西省周至地区北秦岭晚古生代—中生代柳叶河盆地上三叠统石英砂岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析。以岩浆锆石为主的77个测试点给出的年龄值形成7个年龄组:256~475Ma、1500~1680Ma、1750~2190Ma、2190~2310Ma、2400~2650Ma、2700~2800Ma和2850~2960Ma。其中最年轻的锆石年龄为256±4Ma,最老的锆石年龄是2954±25Ma。峰值年龄以1750~2190Ma古元古代年龄组为代表(占总测点的64%)。将柳叶河盆地上三叠统与石炭系碎屑锆石年龄结构进行对比,前者新元古代年龄结构缺失,表明晚古生代介于柳叶河与鄂尔多斯盆地间的北秦岭北部具新元古代年龄结构的古陆,晚三叠世相对沉降,成为盆地次要物源区。结合与周缘地体年龄结构对比,北秦岭南部二郎坪群、秦岭群、丹凤群、南缘的沉积楔形体刘岭群及北秦岭与加里东期活动陆缘沟-弧-盆体系相关的岩浆作用产物此时则成为盆地主要物源区。北秦岭内部北降南升。柳叶河盆地上三叠统碎屑锆石与鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组砂岩碎屑锆石较好的可对比性,以及柳叶河盆地北侧源区(北秦岭北部)的构造变动、化石等证据表明,柳叶河盆地与鄂尔多斯盆地在晚三叠世很有可能连通,柳叶河盆地可能代表鄂尔多斯盆地的南部边缘。     

晚三叠世龙门山前陆盆地须家河组泥页岩沉积环境及有机质富集模式

晚三叠世龙门山前陆盆地形成早期的沉积环境长期存在争议。本文通过对须家河组中泥页岩的元素地球化学分析,并结合古生物、矿物组成和沉积特征对须家河组的沉积环境进行分析,探讨有机质富集模式。研究表明,龙门山前陆盆地须家河组沉积时期属于温暖潮湿的热带—亚热带气候。其中,须一段为海相沉积,泥页岩主要形成于还原环境,可见少量黄铁矿,有机质富集受氧化还原条件控制。须二段—须五段的地球化学特征、古生物特征和泥页岩有机质特征上具有相似性,与须一段的海相沉积有明显差别,在与里海进行分析对比后认为,从须二段开始,须家河组逐渐转为陆相沉积。研究表明,须二段—须五段为半咸水—淡水沉积,泥页岩中黄铁矿消失,菱铁矿出现,结合V/Cr、U/Th和dU等地化指标反映,泥页岩应沉积于弱氧化的水体。须二段—须五段泥页岩TOC含量与古生产力和沉积速率相关性好,有机质富集受古生产力和沉积速率共同控制。前陆盆地持续沉降的构造背景下形成的泥页岩具有较快的沉积速率,使得有机质在弱氧化条件下也能得到较好的保存,在沉积速率大于10 cm/kyr,古生产力充足的条件下,有机质富集和保存不再受氧化还原条件控制。     

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。     

鄂尔多斯盆地西北缘晚三叠世早期物源组成

利用碎屑锆石LA?ICP?MS U?Pb测年方法,对鄂尔多斯盆地西缘北部贺兰山炭井沟、插旗沟和中部磁窑堡3个地区晚三叠世早期的物源进行分析。结果表明:研究区部分碎屑锆石阴极发光（CL）图像具有环带结构,大部分锆石Th/U值大于0.4,极少部分小于0.1,表明锆石来源以岩浆为主,变质为次。3个地区锆石年龄分布均有三组年龄峰值:古元古代早期—新太古代（2 204.3~2 610.1 Ma）、古元古代（1 667~2 171.8 Ma）和晚古生代（245.1~322.6 Ma）,这3组年龄分别与新太古代末华北克拉通化的基本完成、古元古代晚期华北克拉通三大陆块（阴山陆块、鄂尔多斯陆块和东部陆块）之间的相互碰撞拼合以及晚古生代古亚洲洋向华北板块俯冲而形成的构造岩浆事件相对应。结合锆石年龄对比和岩相古地理分析得知,鄂尔多斯盆地西北缘晚三叠世早期物源来自北部和西北部地区,主要为古元古代孔兹岩带和阿拉善地块的变质岩和岩浆岩,其次为华北板块西部基底的岩浆岩和阿拉善地块海西期的岩浆岩。     

小兴安岭“晚古生代”地层的时代与物源：地质与碎屑锆石 U-Pb 年代学证据

本文对出露于小兴安岭的"晚古生代"红山组和黑龙宫组进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,旨在准确限定红山组和黑龙宫组的沉积时限,并揭示其物源组成。样品中大多数锆石呈自形—半自形,显示典型的岩浆生长环带或条痕状吸收,暗示其岩浆成因。研究结果显示,采自红山组标准剖面泥板岩中的碎屑锆石42个分析点产生以下年龄峰值:747、807、849、903、956、1 167和1 811 Ma,表明红山组沉积于747 Ma之后;采自伊春地区黑龙宫组泥板岩中的碎屑锆石97个分析点产生以下年龄峰值:700(发生Pb丢失)、805、902、1 764、2 446和2 467Ma,确定黑龙宫组沉积于805Ma之后。近年来在该地区"晚古生代"地层中碎屑锆石的定年结果显示普遍存在561 Ma年龄,鉴于红山组和黑龙宫组中缺乏上述锆石年龄组合,认为研究区的红山组和黑龙宫组的形成时代分别为747~561 Ma和805~561 Ma,时代置于新元古代。基于两组碎屑锆石的年龄频数和区域地质年代学资料的对比分析,两个地层单元中出现大量新元古代岩浆锆石,证明研究区可能存在新元古代岩浆事件,岩浆产物为两组地层提供物源;而中—古元古代碎屑锆石的存在,同时暗示该区沉积时地表或地表浅部应存在更为古老的前寒武纪残片。     

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...     

晚三叠世龙门山前陆盆地须家河组物源及构造背景分析

晚三叠世龙门山前陆盆地早期的沉积物源及构造演化长期存在争议,争论的焦点主要在晚三叠世诺利期及同期沉积的须家河组下部地层。通常认为龙门山前陆盆地的西侧边界为龙门山主断裂,北川-映秀断裂,须家河组地层的地表出露范围均位于该断裂以东区域。近期的汶川科学钻探首次在北川-映秀断裂以西发现了须家河组下部地层,为龙门山前陆盆地早期的演化过程提供了新的证据。上三叠统诺利阶须家河组下部的砂岩骨架颗粒中石英、长石、岩屑的平均含量分别为43%、4%和35%,岩屑颗粒呈次棱角状,岩屑主要为弱变质的粉砂岩、泥岩,具有锆石、金红石、电气石、重晶石的重矿物组合特征,表明物源来自再旋回沉积岩。据Dickinson的三角判别图解分析,其物源区构造背景为再旋回造山带。通过微量元素和稀土元素的地球化学分析,再次确定其物源为上地壳长英质岩。龙门山前缘须家河组下部地层与松潘甘孜中—上三叠统的REE球粒陨石标准化配分模式以及碎屑锆石U-Pb年龄分布特征相似。通过与须家河组潜在物源区的综合对比分析,本文认为诺利期的须家河组具有前陆盆地的双物源特征,其物源主要来自松潘甘孜褶皱带,并有少量来自扬子板块西缘。微量和稀土元素比值特征及构造背景判别图解分析表明,诺利期龙门山前缘须家河组的沉积构造背景为大陆岛弧,沉积盆地类型应为弧后前陆盆地。结合龙门山造山带-前陆盆地系统的构造事件研究,以及本文对于须家河组下部的物源和构造背景分析,表明在卡尼末期古特提斯洋东缘出现强烈挤压,松潘甘孜东缘发生褶皱并逆冲在扬子板块西缘之上形成古岛弧,逆冲断裂为茂汶断裂,须家河组的西侧沉积范围,即前陆盆地的西侧边界为茂汶断裂。到诺利期末和瑞替期初,龙门山造山带形成,须家河组沉积范围缩至北川-映秀断裂以东,龙门山前陆盆地的西侧边界为北川-映秀断裂。     

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。     

勉略构造带南侧略阳地区踏坡组物源分析：来自碎屑锆石U-Pb年龄的证据

踏坡组位于勉略构造带南侧,是晚古生代略阳盆地的主要沉积地层,主要发育一套陆源碎屑岩,以砾岩、含砾砂岩、砂岩和粉砂岩（粉砂质板岩）为主。笔者以踏坡组碎屑岩为研究对象,对其进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析,结合砾石组分特征,探讨其形成环境和物源特征。踏坡组岩性组合、沉积构造以及高度集中的年龄谱,指示踏坡组为近源堆积。踏坡组内大量灰岩、白云岩砾石可能来自震旦系陡山沱组和灯影组;所获得的碎屑锆石年龄可划分为2 089~1 967 Ma和2 706~2 413 Ma 2组,其中2 089~1 967 Ma年龄组锆石占总数52%,峰值年龄约2.0 Ga;2 706~2 413 Ma年龄组锆石占总数32%,峰值年龄约2.46 Ga,该2组年龄与鱼洞子杂岩和扬子板块基底构造演化相吻合。结合勉略构造带及扬子板块西北缘构造演化过程和相关年龄信息,认为踏坡组邻区的震旦系陡山沱组和灯影组、鱼洞子杂岩以及未出露的古元古代结晶基底为踏坡组主要物源区,且勉略构造带伸展裂陷可能持续到早—中泥盆世。     

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。     

莺歌海盆地黄流组二段碎屑锆石年龄与储层物源分析

莺歌海盆地位于昆嵩隆起和海南隆起之间的南海西北部海域,是发育在南海北部大陆架西区的新生代含油气盆地。黄流组二段作为优质的天然气储层,其物源特征一直是当前研究的重要课题。本文利用LA-ICP-MS定年技术对莺歌海盆地四个不同局部构造区的上中新统黄流组二段沉积岩中碎屑锆石进行了U-Pb同位素分析。结果显示,东方构造区(DF13)和海口构造区(HK29)年龄频谱相似,有40~34 Ma、154~139 Ma、245~241 Ma、416~394 Ma和2191~1772 Ma几个主要年龄峰或年龄区间,与区域上的几次构造事件密切相关。结合盆地周边区域地质特征,应用地震沉积学、重矿物和Sr-Nd同位素等资料,发现这两个构造区均以红河物源为主,但后者受盆地东侧海南隆起的物源影响较大。莲花构造区(L1X)年龄频谱相对简单,有247 Ma一个主要年龄峰,431 Ma、935 Ma和1851 Ma三个次要峰,缺少喜山期和燕山期锆石年龄,物源可能主要来自盆地西侧的昆嵩隆起;岭头构造区(LT11)有99 Ma和234 Ma两个主要年龄峰,157 Ma和939 Ma两个次要峰,其物源以海南隆起为主,同时有部分红河物源的加入。通过碎屑锆石年代学分析,对莺歌海盆地黄流组二段储层物源特征有了更清楚的认识,为今后莺歌海盆地天然气勘探提供重要的理论依据。     

松潘-甘孜盆地中、晚三叠世沉积物来源及演化的锆石U-Pb年代学制约

从松潘-甘孜构造带东北部若尔盖盆地的红参一井内分别采取中三叠世晚期和晚三叠世早期的砂岩样品,用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)方法对其中的碎屑锆石颗粒进行了U-Pb年龄分析,结果显示锆石形成年龄的范围在2432 741 Ma间,主要峰值集中在240～290,400～480,1 800～2 000,2 200～2 500 Ma.通过对碎屑锆石年龄分布特征的研究,并结合古水流条件的约束,认为松潘-甘孜盆地东部中、晚三叠世沉积盖层内形成于240～290 Ma和400～480 Ma的锆石分别来自东昆仑南部和北秦岭,形成于1 800～2 000 Ma和2 200～2 500 Ma的锆石来自华北板块.由不同时期沉积物中碎屑锆石年龄分布特征的变化表明:晚三叠世中期以后有更多扬子板块的物质进入了松潘-甘孜盆地,使盆地内沉积物的组合发生了明显的改变,这样的变化反映了晚三叠世中期以后扬子板块西缘存在一个快速抬升的过程.