华南深水区埃迪卡拉系-寒武系界线制约:来自留茶坡组顶部锆石CA-ID-TIMS U-Pb年龄证据

华南埃迪卡拉系-寒武系界线位置的确定及埃迪卡拉系-寒武系过渡地层高精度时间框架的构建是迄今尚未完好解决的科学问题.于贵州江口平引剖面留茶坡组顶部发现的两层钾质斑脱岩对于构建华南扬子地台埃迪卡拉系-寒武系过渡地层时间框架及确定该区埃迪卡拉系-寒武系的界线位置具有重要价值.本研究对这两层钾质斑脱岩锆石进行CA-ID-TIMS U-Pb定年,结果将两层钾质斑脱岩的年龄分别精确地限定为(536.40±0.47/1.1/1.2)Ma(2σ, n=7, MSWD=0.92)和(541.48±0.46/1.1/1.2)Ma(2σ, n=8, MSWD=1.3).基于这一CA-ID-TIMS U-Pb年代学结果,结合该剖面硅质岩有机碳同位素分析数据,将华南扬子地台深水区埃迪卡拉系-寒武系界线位置制约在留茶坡组顶部两层钾质斑脱岩之间具有显著有机碳同位素负漂移的层位.华南深水区埃迪卡拉系-寒武系界线的确定对于揭示埃迪卡拉纪末期-早寒武世早期海洋环境信息具有重要对比意义.     

贵州江口平引老堡组顶部的锆石SHRIMP年龄与对比意义

华南扬子地台下寒武统(相当于寒武系新划分方案的纽芬兰统和第二统)对于揭示早期生命演化、全球生物地球化学循环以及古海洋环境变化等一系列全球性的重大科学问题具有重要研究价值.其中,对该区下寒武统进行精确的绝对年龄标定是多学科交叉研究中至关重要的一个方面.对最近于贵州江口平引剖面老堡组顶部发现的钾质斑脱岩中锆石进行SHRIMPU-Pb年代学研究,其年龄结果为(536±5)Ma(MSWD=0.75),初步认为该钾质斑脱岩可以与前人集中研究的云南梅树村剖面朱家菁组中谊村段中部(第5层)钾质斑脱岩进行区域对比,这一对比结果显示过去仅发现于内部台地浅水环境的第5层钾质斑脱岩在扬子地台较深水环境亦存在沉积记录.平引剖面老堡组顶部钾质斑脱岩的年龄结果直接约束了该剖面牛蹄塘组底部Ni-Mo多金属层的绝对年龄应年轻于(536±5)Ma,表明将Ni-Mo多金属层作为前寒武系-寒武系界线是不适宜的.结合区域对比及碳同位素化学地层学全球对比研究成果,认为朱家菁组中谊村段中部(第5层)及其相当层位的钾质斑脱岩、石岩头组底部及其可对比层位的钾质斑脱岩以及Ni-Mo多金属层可作为扬子地台区域地层对比的三个重要标志层,它们相互一致的绝对年龄初步构建了华南下寒武统的时间框架.     

塔里木盆地柯坪地区寒武-奥陶系界线附近的碳同位素组成与对比

在生物地层控制下,对塔里木盆地柯坪地区乌什鹰山剖面和柯坪水泥厂剖面的寒武．奥陶系界线附近地层进行了连续的、密集的同位素采样．样品碳同位素测定结果表明,这两条剖面寒武-奥陶系界线附近碳同位素组成以负δ^13C值为主．其中,乌什鹰山剖面碳同位素的演化趋势表现为交替出现的4次负漂移和4次正漂移,柯坪水泥厂剖面表现为交替出现的5次负漂移和5次正漂移．在生物地层框架下,可以将这两条剖面的碳同位素演化趋势与国际上重要的寒武．奥陶系界线剖面（1）中国大阳岔剖面、（2）加拿大Green Point剖面、（3）澳大利亚Black mountain剖面以及（4）美国Lawson Cove剖面进行良好的比对．基于碳同位素演化趋势的对比结果,确定了乌什鹰山剖面和柯坪水泥厂剖面的寒武-奥陶系界线,对界线附近的地层进行了细分和对比．     

华南板溪群五强溪组SHRIMP锆石U-Pb年代学新结果及其构造地层学意义

分布在湖南省北部的板溪群对了解新元古代晚期南华裂谷的发生和演化有重要意义,但板溪群与邻区地层的对比一直存在很大争议．报道了在古文地区板溪群五强溪组距该组底部约92m的凝灰岩层内获得的（809．3±8．4）Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄．结合芷江地区已发表的板溪群顶部（725±10）Ma的年龄,可将五强溪组下部对比到湘西北老山崖组,五强溪组中上部则与渫水河组-莲沱组相当．根据现有的年代学证据和对湖南芷江、古文、大庸地区地层剖面的对比研究推测,在-725Ma之后、长安冰碛岩沉积时或其沉积之前,古文地区的五强溪组上部遭受了-2000m厚的剥蚀,这一剥蚀事件可能与南华裂谷伸展断层的强烈活动有关．裂谷盆地伸展断层的活动大大地影响或控制了Sturtian期冰碛岩在华南的分布厚度和类型．     

中国奥陶纪综合地层和时间框架

简要回顾中国奥陶纪年代地层研究的历史和现状,从岩石地层、生物地层、地质年龄、化学地层和磁性地层等学科的角度,详细阐述和讨论了国际和中国奥陶系划分方案、各条界线的定义标准、识别特征和存在问题,初步建立了多学科的地层对比关系.目前,国际奥陶系采用"三统七阶"的标准划分方案,即自下而上:下奥陶统(特马豆克阶、弗洛阶)、中奥陶统(大坪阶、达瑞威尔阶)和上奥陶统(桑比阶、凯迪阶、赫南特阶).这7个阶的底界金钉子已于1997～2007年全部确立,其中有三个阶的"金钉子"确立在中国.中国的年代地层方案与国际标准方案基本一致(惟部分阶名有别),包括下奥陶统(新厂阶、益阳阶)、中奥陶统(大坪阶、达瑞威尔阶)、上奥陶统(艾家山阶、钱塘江阶、赫南特阶).在多数情况下中国可以直接采用国际标准划分,在特殊情况下,也可以结合使用中国地区性的上奥陶统艾家山阶和钱塘江阶.在详细总结中国各个块体奥陶系发育特征及其差异的基础上,根据近年来的最新研究成果,建立华南、华北(含塔里木、柴达木)和西藏-滇西等主要块体之间的最新奥陶系对比格架,提出特马豆克阶、大坪阶和凯迪阶底界存在的定义、识别和跨相区对比问题,认为特马豆克阶底界主要是牙形刺的分类学问题,而大坪阶和凯迪阶的底界则主要是跨相区对比问题.中国奥陶纪化学地层学研究显示,中奥陶统达瑞威尔阶和上奥陶统凯迪阶的无机碳同位素曲线与国际综合曲线存在较明显的不一致现象,值得高度重视.中国奥陶系的同位素年龄值匮乏,且仅有的3个可靠锆石年龄均集中在晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期,华南上奥陶统含有丰富斑脱岩层,亟待开展同位素测年进一步研究.中国奥陶纪磁性地层研究非常薄弱,迄今为止的研究主要局限于华北下奥陶统,结果可与国外其他地区进行对比.对奥陶系内"阶"的悬殊的时限差异进行了分析,建议对长时限的特马豆克阶、达瑞威尔阶和凯迪阶分别进一步细分为二个亚阶.     

华南奥陶-志留系五峰组及龙马溪组底部斑脱岩与高分辨综合地层

在贵州桐梓和湖北宜昌两条相距近500 km的剖面上, 在奥陶系五峰组~志留系龙马溪组底部均发现了20余层钾质斑脱岩, 表明在奥陶纪-志留纪之交至少在上扬子地台东南缘附近, 曾经发生过多次较大规模的火山喷发活动. 综合生物地层、层序地层等资料可以进一步确认, 相隔甚远的这些斑脱岩层几乎完全一一对应. 这是第一次在中国主要地台区同期地层中确认系列的、具有良好对比潜力的火山活动沉积记录. 这些斑脱岩层可望作为极为难得的时限精确、特征明显的事件标志层, 运用于扬子地台奥陶纪-志留纪之交的高精度地层学研究, 最终建立华南奥陶系-志留系界线附近高分辨的综合年代地层格架.     

贵州威宁岔河陆相二叠系-三叠系界线地层研究

贵州威宁岔河陆相二叠系-三叠系界线剖面出露良好, 发育齐全, 对此剖面进行了综合研究. 已建立5个孢粉组合带, 1个植物化石群; 二叠系与三叠系界线确定在67b④层底; 在界线上(68层)、下(66f层)有火山成因的粘土岩, 在粘土岩中有锆石、双锥六方石英等特殊矿物; 68a层的锆石测得同位素年龄为252.6 ± 2.8 Ma. 同时还进行了有机碳同位素测定和分子地层研究. 贵州威宁岔河陆相二叠系-三叠系界线位置总体上可与浙江长兴海相二叠系-三叠系界线(金钉子)相比较.     

鲁东中生代标准剖面青山群火山岩锆石U-Pb年龄及其构造意义

报道了鲁东胶州盆地青山群分组定名剖面火山岩的锆石U-Pb同位素年代学研究成果.锆石定年采用了193 nm激光剥蚀系统与新型高精度ICP-MS联机的原位分析技术, 获得了青山群后夼组底部火山岩的形成年龄为106±2 Ma(95%置信度, 下同), 而石前庄底部和顶部火山岩的形成年龄分别为105±4和98±1 Ma.对比前人对鲁西和沂沭断裂带青山群火山岩的定年结果, 显示出山东省境内青山群富钾火山岩系具有空间上由西向东年龄逐渐变轻的趋势.结合前人对中国东部中生代"橄榄粗安岩省"不同区域富钾火山岩的定年成果, 显示鲁东地区中生代富钾火山岩的形成时代明显晚于中国东部其他地区, 但该地区形成具软流圈地幔源岩性质的碱性玄武岩的时间却明显早于北淮阳、北大别造山带和沿江带的宁芜、溧水、庐枞等盆地.两类不同性质中生代-新生代火山岩的时间和空间分布特征对建立中国东部大陆岩石圈动力学演化模型提供了重要的同位素年代学约束.     

梅树村剖面离子探针锆石U-Pb年代学：对前寒武纪-寒武纪界线的年代制约

前寒武纪-寒武纪之交是地球演化历史上最重大的变革时期之一.前寒武纪-寒武纪界线年龄的准确确定对理解超大陆裂解、早期生命辐射、全球生物地球化学循环以及环境变化等一系列全球性的重大科学问题至关重要.云南梅树村剖面曾经是前寒武纪-寒武纪界线全球标准层型剖面和点位的三个候选剖面之一.对梅树村剖面的凝灰岩层（即第5层）进行了高精度SIMS锆石U-Pb定年,对本文13个谐和SIMS数据和Sawaki等人（2008）所测的4个nano-SIMS数据进行加权平均可以得到206Pb/238U年龄为（535.2±1.7）Ma（MSWD=0.53）,这很可能是目前对梅树村第5层凝灰岩年龄的最佳估计值.这个新的年龄结果说明梅树村剖面的前寒武纪-寒武纪界线应该更接近小歪头山段底部的A点而不是中谊村段上部的B点,并为华南前寒武纪-寒武纪地层对比提供了一个可靠的年龄控制点.     

中太平洋Allison海山富Co结壳Os同位素组成及其生长间断与生长年代的确定

以中太平洋Allison海山的富钴结壳Al—1为研究对象,在其结构观察的基础上,平均按1．3mm间隔取样,测定各分层Os同位素组成,建立了^187Os／^188Os随深度演化曲线．通过与40Ma以来的大洋海水的Os同位素组成演化曲线对比,并结合^10Be年龄模式下的Os同位素曲线的变化特征,识别出了两次生长间断（H1和H2）．H1和H2分别发生于13．6～29．6和6．8～9．8Ma．在此基础上,确定了结壳A1—1生长年龄标定方案：对于小于6．8Ma的壳层,其年龄用旧Be年龄模式标定;对于大于6．8Ma的壳层,其年龄用Os同位素曲线标定．如此确定的该结壳最内层形成年龄（最老年龄）为39．5Ma．     

奥陶纪末期深水介壳动物群在湘西北的发现及其古生态意义

首次记述湘西北桃源和慈利县境奥陶系顶部新开岭层产三叶虫武宁尖盾虫(松溪虫)(Mucronaspis(Songxites)wuningensis)和腕足类平月贝-小埃吉尔月贝组合(Paromalomena-Aegiromenella Assemblage),并新建小埃吉尔月贝群集(Aegiromenella Association).群落生态分析表明,这是赫南特期华南深水介壳动物群,栖息在上扬子区东南缘外的湘西北斜坡上,与上扬子区北缘陕南斜坡、渝北凹地(新名)、下扬子区赣皖苏缓坡的同期产物一样,均属于凉深水、低分异度的赫南特贝动物群,宜归于BA4-5(水深约60～150m,最深可达200m)的生态位;与上扬子台地浅水三叶虫M.(S.)mucronata类群和典型赫南特贝动物群(Hirnantia Fauna)有重要差异,后者主要栖息在BA2-3(水深约5～60m)的生态位.首次绘制出华南赫南特期浅水和深水壳相动物群古地理分布型式.假设湘西北奥陶纪末期沉积速率均等,根据五峰组压实厚度和笔石带绝对年龄值,推算出新开岭层沉积时间只有1.2万年,这或许表明该时期全球重大环境变化在时间上比原先想象的要短很多,尤其是对深水域的影响,明显短于浅水域.     

新疆西准噶尔包古图斑岩铜矿年代学研究

西准噶尔包古图铜矿是近几年新疆发现的又一个中型斑岩铜矿,其成岩成矿年代学的研究可以对矿床成因、区域成矿规律的认识有更好的制约.包古图地区出露一系列中酸性小岩体,前人按照出露面积大小将这些岩体编号为Ⅰ-Ⅹ号.目前,Ⅴ号岩体已经进行了详勘,探明为中型铜矿,其他几个岩体也都程度不同的投入了勘探工作量,并且发现了较好的成矿迹象.本文利用锆石SHRIMP U-Pb法和单矿物K-Ar法对Ⅴ号岩体进行了成岩成矿年代学研究,其中锆石25个测点的^206Pb/%238USHRIMP年龄大致可以分为加权平均值（335.6±7.8）Ma和（311.4±3.3）Ma的两组,前者被解释为捕获锆石,可能来源于包古图组凝灰岩或者深部的花岗质岩基,有待于进一步研究;后者为含矿岩体侵位年龄.本次研究获得成矿期黑云母的K-Ar年龄为（296.0±3.7）Ma和（297.3±3.8）Ma,结合我们以前所获得的辉钼矿Re-Os年龄310Ma,确定成矿时代为310~296Ma.花岗斑岩和闪长玢岩脉的K-Ar年龄为278~240Ma,根据穿插关系可以判定它们为成矿后脉岩.据此基本建立了包古图斑岩铜矿成岩成矿年代学框架.     

安徽庐枞（庐江-枞阳）盆地火山岩的年代学及其意义

庐枞盆地是长江中下游地区最重要的火山岩盆地之一,发育有龙门院、砖桥、双庙和浮山4组以橄榄安粗岩系为特征的火山岩地层．通过对4组火山岩中熔岩的锆石LA-ICP MS同位素定年,得到各组火山岩形成的时间分别为：龙门院组（134．8±1．8）Ma、砖桥组（134．1±1．6）Ma、双庙组（130．5±0．8）Ma和浮山组（127．1±1．2）Ma．庐枞盆地内火山岩皆形成于早白垩世,火山岩浆活动发生的起止时间约为135～127Ma,持续时间在8～10Ma左右．包括庐枞盆地在内的长江中下游地区各火山岩盆地均不存在侏罗纪火山岩浆活动．研究结果为进一步探讨和认识长江中下游及中国东部中生代构造-岩浆-成矿作用提供了新的年代学成果．     

新疆西天山乌孙山地区石英正长斑岩形成时代及其地质意义

新疆西天山乌孙山地区科库萨依系列石英正长斑岩呈岩瘤状、岩脉状产出,侵入于早石炭世大哈拉军山组地层中。其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为314.4±3.7 Ma（MSWD=0.51）,属石炭世晚期,为本区岩浆活动及构造环境探讨提供年代学依据。     

鲁东中生代标准剖面青山群火山岩锆石U-Pb

报道了鲁东胶州盆地青山群分组定名剖面火山岩的锆石U-Pb同位素年代学研究成果. 锆石定年采用了193 nm激光剥蚀系统与新型高精度ICP-MS联机的原位分析技术, 获得了青山群后夼组底部火山岩的形成年龄为106±2 Ma(95%置信度, 下同), 而石前庄底部和顶部火山岩的形成年龄分别为105±4和98±1 Ma. 对比前人对鲁西和沂沭断裂带青山群火山岩的定年结果, 显示出山东省境内青山群富钾火山岩系具有空间上由西向东年龄逐渐变轻的趋势. 结合前人对中国东部中生代“橄榄粗安岩省”不同区域富钾火山岩的定年成果, 显示鲁东地区中生代富钾火山岩的形成时代明显晚于中国东部其他地区, 但该地区形成具软流圈地幔源岩性质的碱性玄武岩的时间却明显早于北淮阳、北大别造山带和沿江带的宁芜、溧水、庐枞等盆地. 两类不同性质中生代-新生代火山岩的时间和空间分布特征对建立中国东部大陆岩石圈动力学演化模型提供了重要的同位素年代学约束.     

滇西哀牢山地区晚三叠世高εNd（t）-εHf（t）花岗岩的构造指示

高εNd（t）-εHf（t）花岗岩是研究陆壳生长的有力证据。哀牢山构造带中段滑石板花岗岩样品激光锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩主微量元素、Sr-Nd同位素分析结果表明其为高硅（SiO2=72.66wt%-73.70wt%）、低镁（Mg^#=0.28-0.34）、弱过铝质（A/CNK=1.01-1.05）的高钾钙碱性I型花岗岩, 具有正的εNd（t）值（3.28-3.55）。其中两个样品的锆石^206Pb/^238U加权平均年龄分别为（229.9±2.0）和（229.3±2.3） Ma, 对应的εHf（t）分别为9.8-12.6和8.4-13.1. 229 Ma代表了花岗岩结晶年龄, 结合对近年来国内外关于哀牢山深变质杂岩的年代学资料的统计分析, 可以认为哀牢山深变质岩并非前人所认为的是扬子地台前寒武纪结晶基底的一部分, 而是由中元古代、新元古代、海西早期、印支期和喜马拉雅期等不同时代岩石组成的变质杂岩。滑石板高εHf（t）花岗岩的形成经历了两个阶段： 二叠纪受到流体、熔体交代的地幔楔部分熔融底侵到下地壳形成岛弧下地壳; 晚三叠世碰撞后阶段上涌的软流圈地幔热导致新生下地壳重熔。滑石板高εNd（t）-εHf（t）花岗岩记录了哀牢山构造带经历过的一次地壳增生事件。     

华北克拉通东南缘古元古代变质和岩浆事件的锆石SHRIMP U-Pb年龄

用锆石SHRIMP U—Pb法测定了徐宿地区中生代岩浆岩携带的深源石榴辉石角闪岩包体的变质年龄为（1918±56）Ma,蚌埠隆起区五河群大理岩层所夹的榴闪岩透镜体变质年龄为（1857±19）Ma,蚌埠隆起东端石门山变形花岗岩的岩浆结晶年龄为（2054±22）Ma．徐宿地区和蚌埠隆起都位于华北克拉通东南缘,因此这些年代学结果指出华北陆块东南缘也存在一古元古代活动带,它的变质和岩浆事件发生时代与华北克拉通其他3个古元古代活动带一致．考虑到郯庐断裂带中生代曾发生过大规模的左行走滑,将胶东地区（胶-辽-吉古元古代活动带的南段）恢复到断裂带活动以前的位置,恰可与徐宿-蚌埠地区对应,说明徐宿-蚌埠古元古代活动带很可能是胶-辽-吉古元古代活动带的西南延伸．     

东昆仑造山带中带的锆石U-Pb定年与构造演化启示

应用LA-ICPMS法和SHRIMP法测定产在东昆仑造山带东段昆中带的清水泉高级岩片的正片麻岩和斜长角闪岩的锆石U-Pb年龄．1件正片麻岩中变质重结晶锆石的加权平均^206 Pb/^238 U年龄为（517．0＋5．0/-6．0）Ma;另1件正片麻岩的继承性锆石给出其岩浆源区955,895和657Ma等3组^207 Pb／^206 Pb年龄,变质重结晶的岩浆成因锆石边给出的^206 Pb/^238 U年龄值为（559＋12／-17）和（516±13）Ma．斜长角闪岩的锆石3组加权平均^206 Pb/^238 U年龄值为（482．0＋10/-8．0）,（516．2±5．8）和（549±10）Ma．这些年龄结果分别记录了昆中带在前寒武纪和早寒武纪时期发生过的构造热事件．秦岭-阿尔金-柴北缘．昆仑造山带的地质体记录的寒武纪岩浆-变质事件表明它们在原特提斯构造演化早期可能曾发生过陆块汇聚．     

江西九岭南缘九仙汤侵入体的锆石U—Pb定年

九仙汤侵入体位于江西九岭复式岩基内,前人认为属燕山期花岗岩。笔者在该区进行1：25万上高县幅区域地质调查时,利用T／MS锆石u—Pb定年方法对九仙汤英云闪长岩进行了同位素年龄测定,结果表明九仙汤侵入体形成时代为（763±1）Ma,属新元古代花岗岩。     

西藏晚白垩世锶同位素曲线的全球对比及海相地层的定年

在样品成岩蚀变检测的基础上, 本文测试了西藏岗巴地区晚白垩世海相碳酸盐的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值. 样品对海水代表性的评估说明, 这些数据较好地反映了原始海水的锶同位素组成. 建立的晚白垩世锶同位素演化曲线与国际上已公布的同时代曲线有较好的可对比性, 说明全球事件是海水锶同位素组成最为重要的控制因素; 曲线的建立为该地区晚白垩世地层大范围洲际盆间对比提供了新的途径, 弥补了生物地层对比的不足. 在此基础上, 笔者尝试利用测试的锶同位素数据, 根据锶同位素地层学的原理确定了西藏南部岗巴地区白垩系剖面坎潘/三冬阶和马斯特里赫特/坎潘阶的界线, 按83.5 Ma和71.3 Ma分别作为这两个界线的年龄, 它们分别位于剖面的217 m和291 m处.