扬子地块西缘中元古界登相营群年代学及地质意义

扬子板块西缘中元古界登相营群为一套与裂谷相关的沉积- 火山岩序列,其年代学和构造背景对理解扬子板块前寒武纪构造演化具有重要意义。本文获得登相营群松林坪组、则姑组和朝王坪组火山岩LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄分别为1166±6 Ma、1040±4 Ma和1020±4 Ma,精确限制了登相营群时代为1166~1020 Ma。松林坪组砂岩碎屑锆石年龄具有多峰值特征,地球化学特征表明砂岩物源主要来自酸性火山岩以及花岗岩。则姑组英安岩具有较高的Ga/Al比值和Zr、Hf、Ga和HREE含量以及高的锆石饱和温度,属于A型花岗岩系列,锆石εHf(t)值为~15. 1~9. 1,说明来自花岗质地壳物质的部分熔融。构造背景判别图解显示登相营群砂岩和英安岩形成于大陆裂谷盆地。结合前人的研究成果,笔者认为扬子地块西缘中元古代晚期构造属性为被动大陆边缘裂谷,新元古代早期构造动力学背景转为活动大陆边缘洋- 陆俯冲,扬子板块应位于超大陆的边缘位置。     

赣西北新元古代修水组和马涧桥组SHRIMP锆石U-Pb年龄

依据精确地测得的修水组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(824Ma±5Ma,MSWD=1.3),将修水组明确定位于双桥山群的最上部。结合"江南造山带"锆石U-Pb年龄:东部变质基底双桥山群,西部变质基底梵净山群、似盖层下江群和中部变质基底冷家溪群、似盖层板溪群的锆石SHRIMP U-Pb年龄,将双桥山群上部修水组明确地定位于"武陵运动"之下的新元古代地层。同时,首次在上覆地层马涧桥组火山凝灰碎屑岩中获得3组锆石U-Pb年龄,其中一组继承锆石(824Ma±5Ma,MSWD=1.9),反映了修水组被隆起和剥蚀的证据;而最年轻的一组锆石反映了沉积同时代的凝灰岩年龄为(769Ma±8Ma,MSWD=0.55)。依据该年龄数据,将马涧桥组明确定位于板溪期沉积地层。该年龄对限定区域地层对比和构造演化都有重要意义。上述锆石U-Pb年龄标示了赣西北地区同样存在820Ma界面上下的新元古代地层,为江南古陆变质地层的对比提供了新的年代学数据。     

昌宁-孟连构造带牛井山地区大勐龙岩群碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

西南"三江"大勐龙岩群一直被认为是元古宙的基底岩石,但迄今无可靠的年代学数据约束。针对昌宁-孟连构造带牛井山地区大勐龙岩群云母石英片岩进行碎屑锆石U-Pb定年,为其增添年代学证据。锆石阴极发光(CL)图像显示碎屑锆石有明显的生长振荡环带,指示它们为岩浆成因。D0003-4样品81颗碎屑锆石年龄谐和度高,分布在342Ma~2 928 Ma的宽广范围,形成多个群组,最年轻一组加权平均年龄为349 Ma±3 Ma(MSWD=1.1,n=8)。碎屑锆石U-Pb年代学特征表明,牛井山地区原定"大勐龙岩群"最大沉积时限不早于349 Ma±3 Ma。野外地质特征和年代学数据共同表明牛井山地区大勐龙岩群很可能是由泥盆-石炭系南段组(349 Ma±3 Ma)或更年轻的二叠系拉巴组受后期变质形成。根据已有可靠同位素数据与综合分析,认为三江地区现今所定义的大勐龙岩群是不同时代、不同岩性的地层/岩体经后期变质作用形成的变质杂岩,不全是古老基底岩石出露。     

扬子克拉通拉伸系莲沱组年代框架与沉积过程

扬子克拉通保存的独特拉伸纪晚期碎屑岩建造为研究新元古代中期演化提供了绝佳素材,内部丰富的凝灰岩夹层和同位素年龄也为扬子克拉通新元古代中期演化提供有效的年代学约束。然而扬子克拉通拉伸系莲沱组内部演化缺少年代学约束,制约了拉伸纪晚期扬子克拉通的沉积演化研究。本研究通过野外地质调查,采用LA-ICP-MS技术获取莲沱组底界(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄为763.1±6.2 Ma,莲沱组下部陆相地层中获得(鹤峰)的凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄761.8±7.1 Ma,莲沱组中下部海陆过渡段获得通山(764.1±3.5 Ma)、长阳(751.5±6.3 Ma)、神农架(752.1±6.5 Ma)三组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄。莲沱组顶部海相地层获得729.6±9.2 Ma(皖南休宁组)、722.4±4.5 Ma(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄,以及城口龙潭河组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄(712.4±6.4 Ma)。这些凝灰岩锆石年龄数据和地层序列表明：820～770 Ma扬子克拉通普遍处于暴露剥蚀环境,770～750 Ma开始沉积陆相-海陆过渡相莲沱组,750 Ma之后扬子克拉通过渡到海...     

内蒙古苏尼特右旗白乃庙地区徐尼乌苏组的形成时代及其地质意义

本文对白乃庙地区徐尼乌苏组沉积特征、原岩建造、变质火山岩及变质碎屑岩的年代学和地球化学进行了研究,探讨了白乃庙地区早古生代构造演化。本次研究采集了徐尼乌苏组中具有代表性的变质含砾粗粒杂砂岩、变质英安质晶屑凝灰岩和变质长石石英细砂岩样品,进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学分析。结果显示,2个变质英安质晶屑凝灰岩锆石的加权平均年龄分别为440.9±1.8Ma(MSWD=0.10)和440.9±1.7Ma(MSWD=0.15),锆石Th/U比值为0.46~1.59,自形程度较好,发育有典型的岩浆锆石振荡环带结构,显示为岩浆成因锆石的特点,表明徐尼乌苏组的形成时代为早志留世。变质含砾粗粒杂砂岩的碎屑锆石年龄在452.0±1.3Ma~535.0±1.0Ma之间,最高峰值年龄为490Ma左右;变质长石石英细砂岩碎屑锆石年龄则在440.1±5.7Ma~3268.9±57.7Ma之间,最小谐和年龄为440.1±5.7Ma,峰值年龄为490Ma左右,另有1.0Ga、1.6Ga、1.8Ga和2.5Ga四个明显的峰值年龄。根据研究区徐尼乌苏组岩性组合与结构构造,可将该组划分为3个不同的沉积旋回。结合白乃庙地区徐尼乌苏组测年结果、岩石地球化学特征、原岩建造及区域岩浆岩资料,白乃庙弧后盆地沉积可划分为三个演化阶段:早期快速堆积阶段(452.3~440.9Ma),形成了一套成熟度较低的粗碎屑岩建造,物源主要来源于白乃庙岩浆弧中的岩浆岩;中期火山喷发阶段(440.9~440.1Ma),以火山沉积作用为主,为火山碎屑岩建造夹有碳酸盐建造和少量碎屑岩建造,碎屑物质主要来源于该时期的火山活动;晚期稳定沉积阶段(440.1Ma),形成一套细碎屑岩建造和碳酸盐建造,为浅海相稳定沉积,此时物源广泛,分别来源于华北克拉通基底、兴蒙造山带和白乃庙早古生代火山弧。根据徐尼乌苏组的沉积建造和火山建造特征,结合白乃庙火山弧岩浆活动特征,认为徐尼乌苏组形成于早古生代弧后盆地中,此时华北板块北缘属于安第斯型活动大陆边缘。     

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。     

扬子北缘大洪山地区中元古代打鼓石群碎屑锆石年代学及其地质意义

扬子陆块出露了较多前南华纪地层和岩浆岩,碎屑沉积岩中保存的碎屑锆石对限定地层沉积时代、示踪沉积物源和反演早期大陆构造演化具有重要意义.通过对扬子北缘大洪山地区中元古代打鼓石群碎屑锆石年代学的研究,结果显示李家咀组最年轻的锆石年龄为1 250±64 Ma,主要峰值为2 078 Ma、2 437 Ma、2 659 Ma和3 084 Ma附近;罗汉岭组最年轻锆石年龄为1 077±51 Ma,主要峰值为1 126 Ma、2 044 Ma、2 458 Ma和2 635 Ma附近.根据结果认为:李家咀组的沉积时代在1 250±64 Ma与1 126 Ma之间,罗汉岭组沉积时代晚于1 077±51 Ma,可以确定打鼓石群的沉积时代为中元古代.另外,通过对打鼓石群、神农架群、会理群和东川群的碎屑锆石统计频谱特征的对比分析,发现在扬子陆块不同地区出露的中元古代地层,具有明显不同的锆石年谱特征,反映了各地层单元的物源差异很大,在中元古时期应分属不同的地块,经历了中-新元古代构造演化,才逐渐拼合成统一的扬子陆块基底.      

庐山筲箕洼组与星子岩群年代地层关系及SHRIMP锆石U-Pb年龄的制约

本文报道在庐山筲箕洼组中获得细碧岩SHIRMP锆石U-Pb年龄(840±6) Ma,MSWD=1.3,流纹岩锆石U-Pb年龄(833±4) Ma,MSWD=1.4,和流纹岩锆石U-Pb年龄(831±3) Ma,对应的MSWD=1.47.而在星子群流纹岩中获得206pb/238U年龄为(825±5)Ma,对应的MSWD=0.46.笔者依据上述精确锆石年龄,首次提出将筲箕洼组明确定位于星子岩群之下.本文结合“江南造山带”锆石U-Pb年龄:东部变质基底的双桥山群,西部变质基底梵净山群和似盖层下江群以及中部变质基底冷家溪群和似盖层板溪群的锆石SHRIMP U-Pb年龄,将筲箕洼组定位于“武陵运动”之下的新元古代地层.依据星子岩群年龄数据,首次将星子岩群明确定位于筲箕洼组之上与双桥山群为同期的深变质岩.该年龄对限定区域地层对比和构造演化都有着重要意义.上述锆石U-Pb年龄标示了赣西北地区同样存在820 Ma界面上下的新元古代地层,为江南古陆变质地层的对比提供了新的年代学数据.     

延边地区五道沟群变质英安岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

延边地区五道沟群变质英安岩中的锆石呈自形-半自形晶,具有较高的Th/U比值(0.28～0.81),表明为岩浆成因。定年结果表明,变质英安岩中锆石具有两组年龄。其中,10个测点的206Pb/238U年龄为(265±5)～(291±5)Ma,其加权平均年龄为(274±7)Ma(MSWD=3.4);另一组3颗锆石的206Pb/238U的加权平均年龄为(323±37)Ma(MSWD=3.6)。前者应代表变质英安岩原岩的形成时代,即早二叠世;后者应代表捕获锆石的年龄。结合最新定年结果,可以认为延边地区五道沟群的形成时代为早二叠世,它们与青龙村群一起,共同构成了晚古生代大陆边缘火山-沉积建造。     

南华冰期的底界讨论:来自沉积学与同位素年代学证据

目前国内对于我国新元古代南华系划分的分歧很大,主要原因之一在于对板溪群及其相当层位地层的构造属性及其上限年龄的认识存在较大差异,为此,在详细的沉积学调查的基础上,对湘黔桂地区典型丹州群和下江群(与板溪群相当)有关剖面上顶部地层沉凝灰岩开展了锆石年代学研究.沉积学调查表明,板溪期沉积地层与上覆南华冰期沉积地层之间的转换界面清晰,界面上下岩性、结构、构造、沉积相特征迥异,显示板溪群和上覆南华纪冰期沉积期间存在明显的沉积—构造转换过程.而板溪晚期沉凝灰岩的锆石U-Pb同位素年代学研究则表明,板溪群及其相当层位的上限年龄均趋向于720 Ma,这与Sturtian冰期的启动年龄718 Ma接近.因此,基于沉积盆地演化的阶段性、全球性重要古气候演化的区域可对比性以及同位素年代学分析,将南华冰期启动年龄设定为720 Ma是恰当的,将我国南华系底界置于江口冰期沉积层系之底也是合理的,这为我国南华系底界GSSP的选定提供了重要的年代学和沉积学约束.     

福建龙海深澳变质岩锆石U-Pb同位素年代学及地质意义

通过研究福建龙海深澳变质岩岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学特征,探讨研究区变质岩的源岩、原岩和构造动力变质的年代学特征及其地质意义。结果表明该区变质岩属副变质岩,原岩为火山—沉积岩类。锆石U-Pb同位素定年的结果主要有:(1)1572±39 Ma及2149±39 Ma,为中元古代和古元古代基底的区域变质年龄;(2)248.1±8.1Ma及250.4±2.4Ma,为早、晚三叠世火山—岩浆年龄;(3)186.4±6.6 Ma,为早侏罗世火山—沉积岩形成年龄;(4)156.7±2.0Ma,为晚侏罗世韧性剪切变形、变质形成二云石英糜棱岩或片岩的峰期年龄。     

滇西澜沧岩群碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

虽然前人对澜沧岩群做了大量的研究,但缺乏同位素年代学方面的研究。此次研究针对澜沧江南段菖蒲塘-大田山地区澜沧岩群绢白云母石英片岩进行碎屑锆石U-Pb定年,为澜沧岩群的形成时代增添年代学证据。极大多数(129粒)锆石阴极发光(CL)图像显示其有明显的结晶振荡环带,指示其为岩浆成因的碎屑锆石,129粒碎屑锆石具有多组峰值年龄,最年轻一组年龄加权平均值为452±26Ma,表明澜沧岩群最早沉积时限不早于452±26Ma;极少数(1粒)锆石具弱阴极发光,缺乏内部结构特点,认为其为变质重结晶锆石,变质结晶锆石U-Pb年龄为255±3Ma,与前人研究所得澜沧岩群变质时代基本吻合。综合分析,澜沧岩群的沉积时限不早于452±26Ma,在二叠纪末期可能发生变质作用。     

江山—绍兴断裂带构造格局的新元古代SHRIMP锆石U-Pb年龄证据

报道采自双溪坞群不同岩组岩石样品的锆石年龄,其中,平水组英安质凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为908.2±6.8Ma,双溪坞群北坞组安山岩年龄为901.6±5.5Ma,双溪坞群章村组火山角砾岩安山质角砾岩年龄为899±8Ma,上覆河上镇群骆家门组底砾岩(花岗闪长岩)SHRIMP锆石U-Pb年龄为878.96±4.5Ma。通过年龄数据探讨位于该断裂带的构造背景,依据该年龄数据限定区域地层对比和构造演化序列。锆石U-Pb年龄和地球化学标示了江山—绍兴断裂带北侧双溪坞群的沉积地层,地球化学分析表明该群代表了新元古代早期华南洋的中间岛弧。上述年龄为江山—绍兴断裂带变质地层的对比增添了可靠的年龄依据。     

赞皇杂岩翁城地区长城系常州沟组砂岩碎屑锆石U-Pb-Hf同位素研究

常州沟组是华北克拉通太古宙-古元古代变质基底上最早的沉积盖层之一,其碎屑锆石U-Pb年代学与Hf同位素特征分析对探讨长城系形成时代、源区特征以及基底演化均具有重要的研究意义。本文对华北克拉通中部赞皇杂岩瓮城地区长城系常州沟组底部砂岩样品进行了LA-ICP-MS碎屑锆石 U-Pb定年和LA-MC-ICP-MS碎屑锆石Lu-Hf同位素分析。砂岩样品中碎屑锆石主要年龄峰值约为2500 Ma,推断其碎屑物质主要来自于华北克拉通新太古代晚期变质基底,而最年轻的碎屑锆石年龄为1822 Ma,结合赞皇杂岩变质基底普遍经历了1850~1800 Ma变质作用以及区域上上覆大红峪组火山岩中1635 Ma结晶锆石年龄,限定瓮城地区长城系常州沟组沉积时代为1 800~1 635 Ma。砂岩样品中碎屑锆石的εHf(t)值变化于-6.8~+5.2之间,相应的两阶段模式年龄峰值约为2820 Ma,结合赞皇杂岩已发表的2900~2700 Ma岩浆锆石和碎屑锆石Hf同位素结果,进一步表明2900~2700 Ma为赞皇杂岩地壳生长最主要的时期。综合太行山中南部地区已发表的长城系常州沟组的沉积学与新的年代学数据,推测赞皇杂岩瓮城地区长城系常州沟组沉积于陆内裂谷盆地。     

秦岭南缘勉略构造带小碥河—长坝地区变质地层碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

南秦岭勉略构造带小碥河—长坝地区发育一套时代有争议的低角闪岩相变质沉积地层。由于该变质沉积地层受到了强烈变质和变形作用的改造,且缺少精确的年代学证据,在以往的地质研究和地质图中将其形成时代划归为古元古代、早古生代、志留纪—三叠纪、泥盆纪、泥盆纪—石炭纪等。笔者以该区的变质碎屑岩为研究对象,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,完成锆石测点一个样品共计80个,获得小碥河—长坝地区的变质地层主要碎屑锆石年龄为850～658Ma,最小年龄加权平均值为(576.5±12.4)Ma。结合前人资料,认为小碥河—长坝地区变质地层的沉积时代主体应为早古生代;物源主要来自勉略构造带内部火山岩、碧口微地块及扬子地块西北缘新元古代岩浆岩;其沉积事件对应了勉略构造带及扬子地块西北缘地区早古生代伸展裂陷沉积过程。     

黔东地区下江群凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地层意义

本文报道黔桂地区晚前寒武纪下江群沉积地层凝灰岩(斑脱岩)获得高精度的锆石年龄,结合侵位四堡群花岗岩锆石年龄和四堡群斑脱岩锆石SHRIMP U-Pb年龄,将下江群明确定位于新元古代晚期沉积。该年龄对为重新界定下江群时代及同期地层的区域对比和构造演化都有着重要意义。江南古陆普遍发育的晚元古代低变质绿片岩系四堡群(梵净山群、冷家溪群、双桥山群)及上覆地层丹州群(下江群、板溪群、河上镇群),两者之间的构造界面,是人们争论的主题,其时代的定位一直影响着整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,同时制约着中国地质学家对江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。本文通过下江群甲路组地层中斑脱岩的锆石研究,精确地测定了甲路组斑脱岩锆石年龄(814.0±6.3)Ma和清水江组斑脱岩锆石年龄(773.6±7.9)Ma。上述锆石年龄解决了黔桂地区新元古代晚期沉积时代问题。     

北京密云地区放马峪条带状铁建造的形成与变质时代:锆石SHRIMP U-Pb定年

通过对北京密云地区放马峪条带状铁矿矿石围岩中含磁铁矿石榴子石斜长片麻岩进行SHRIMP锆石U-Pb测年研究,主要获得3组锆石207Pb/206Pb年龄,分别为(1 817±13)Ma、(2 456±6)Ma和(2 529±8)Ma。结合其岩相学、阴极发光图像分析,其中具有变质成因的锆石年龄分别为(1 817±13)Ma和(2 456±6)Ma,代表了该区条带状铁建造的两期变质时代;而另外1组年龄为(2 529±8)Ma的锆石,具岩浆锆石韵律环带特征,代表了该含磁铁矿石榴子石斜长片麻岩中碎屑锆石的年龄,从而间接限定了该区条带状铁建造的形成时代为(2 456±6)Ma到(2 529±8)Ma之间。结合前人研究资料,认为其可能形成于新太古代晚期。这些成果为该区乃至整个华北地区前寒武纪BIF型铁矿以及晚太古代至古元古代的构造演化提供了进一步详实的年代学资料。     

赣西北地区中元古界双桥山群沉积学特征

滩间山群是指出露于青藏高原北部柴达木盆地北缘的一套早古生代的浅变质火山岩-沉积岩地层。变质火山岩主要由玄武岩、玄武安山岩组成,夹少量变质英安岩。变质沉积岩主要由绢云片岩、含炭绢云片岩、大理岩以及砂岩、砾岩组成。前人认为这套地层的时代为晚奥陶世。野外地质研究发现,这套地层遭受多期强烈构造变形和低绿片岩相变质作用的改造。同位素年代测试显示,其中变质英安岩的单颗粒锆石U-Pb测年的上交点年龄为(953±27)Ma,下交点年龄为(486±13)Ma,结合锆石形态特征以及区域地质资料分析,认为滩间山群的时代应为早奥陶世。     

川北九寨沟地区隆康熔结凝灰岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄——勉略古缝合带西延的证据

康县-琵琶寺-南坪构造带内出露的一套变质沉积-火山岩系与勉略洋的构造演化具有密切的关系。在该构造带西段九寨沟塔藏-隆康地质剖面东端出露近百米厚的安山质熔结凝灰岩、层凝灰岩,在隆康、牙扎沟附近采集了熔结凝灰岩样品（JZG—L）,选出百余颗锆石。锆石LA—ICP—MSU—Pb分析结果表明,锆石发育典型的岩浆锆石韵律环带,U和Th含量分别为35×10^6-750×10^-6和31×10^-6-717×10^-6 Th／U比值介于0．44～1．30之间．为典型的岩浆锆石,该样品获得的^206Pb／^238U加权平均年龄为246．2Ma±2．8Ma（MSWD=2．6,n=12,2σ）。此外,样品中还包括其他多种类型的碎屑锆石,其中最老的碎屑锆石的谐和年龄为（2481±33）Ma,表明九寨沟地区存在前寒武纪基底。结合区域地质及该区火山岩的发育特征,246Ma的锆石U-Pb年龄的获得为勉略缝合带西延至南坪一带提供了重要的同位素年代学证据。     

江山-绍兴断裂带构造格局的新元古代SHRIMP锆石U-Pb年龄证据

报道采自双溪坞群不同岩组岩石样品的锆石年龄,其中,平水组英安质凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为908.2±6.8Ma,双溪坞群北坞组安山岩年龄为901.6±5.5Ma,双溪坞群章村组火山角砾岩安山质角砾岩年龄为899±8Ma,上覆河上镇群骆家门组底砾岩（花岗闪长岩）SHRIMP锆石U-Pb年龄为878.96±4.5Ma。通过年龄数据探讨位于该断裂带的构造背景,依据该年龄数据限定区域地层对比和构造演化序列。锆石U-Pb年龄和地球化学标示了江山-绍兴断裂带北侧双溪坞群的沉积地层,地球化学分析表明该群代表了新元古代早期华南洋的中间岛弧。上述年龄为江山-绍兴断裂带变质地层的对比增添了可靠的年龄依据。