黔西北普宜地区下三叠统嘉陵江组沉凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、微量元素特征及其地质意义

早三叠世时期频繁的火山事件是导致全球性气候和海洋环境异常的主要原因,前人对早三叠世重要界线时期的火山事件地层开展了大量研究,但对典型界线时期以外的其他火山事件地层却鲜有报道.本文以上扬子西南普宜地区嘉陵江组两件沉凝灰岩为研究对象开展了岩石学、岩相学、锆石年代学及微量元素组合特征等方面的研究.沉凝灰岩样品具有典型岩浆锆石...     

黔西北普宜地区下三叠统嘉陵江组沉凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、微量元素特征及其地质意义

早三叠世时期频繁的火山事件是导致全球性气候和海洋环境异常的主要原因,前人对早三叠世重要界线时期的火山事件地层开展了大量研究,但对典型界线时期以外的其他火山事件地层却鲜有报道。本文以上扬子西南普宜地区嘉陵江组两件沉凝灰岩为研究对象开展了岩石学、岩相学、锆石年代学及微量元素组合特征等方面的研究。沉凝灰岩样品具有典型岩浆锆石的内部结构和微量元素组合特征,两组沉凝灰岩锆石谐和年龄分别为250.6±0.6 Ma和249.1±0.8 Ma,代表了母岩岩浆中新生锆石的结晶年龄。沉凝灰岩母岩主要以酸性花岗岩类为主,次为中性正长岩类和少量基性岩类。嘉陵江组沉凝灰岩与二叠系—三叠系界线(PTB)凝灰岩及Olenekian—Anisian界线(OAB)绿豆岩具有同源性,形成于活动大陆边缘的碰撞造山环境,源区很可能位于中越边境地区长山构造岩浆带—十万大山火山带,且在陆壳碰撞过程中源区地壳处于持续的增厚阶段,下地壳增厚部位的部分熔融形成补给岩浆上涌并使早期结晶矿物发生了部分熔蚀。本文嘉陵江组沉凝灰岩样品250.6±0.6 Ma年龄对应着Smithian—Spathian界线时期的全球性降温及短期生物复苏事件;249.1±0.8 Ma年龄的样品对应Spathian亚阶中期极端高温气候和生物再次灭绝事件,再次证明了早三叠世时期频繁的火山活动是导致气候改变和生物周而复始新生和灭绝的重要因素。其原因可能是阳伞效应和温室效应等因素综合反馈的结果,但具体证据仍需要将来更多学科综合研究成果的约束。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组凝灰岩锆石SHRIMP U- Pb 年龄、Hf同位素特征及地质意义

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段 (以下简称马五段) 上部发育两层凝灰岩, 通常作为地层划分的区域标志层, 研究凝灰岩锆石年龄能厘定马家沟组年代地层格架并确定其沉积期的构造背景。对盆地S148井和T56井马五段凝灰岩进行锆石SHRIMP U- Pb 定年及Hf同位素特征分析, 得到两组锆石年龄458.4±2.4 Ma和460.9±2.9 Ma, 将马家沟组沉积期厘定为中奥陶统达瑞威尔阶—上奥陶统桑比阶。锆石微区原位Hf同位素测试点n(176Hf)/n(177Hf)值变化范围为0.282687~0.280820, εHf(t)值在6.67~11.32之间, 二阶段模式年龄变化范围为720~1024 Ma。对比盆地周缘凝灰岩锆石U- Pb年龄及Hf同位素特征, 认为马家沟组凝灰岩可能来自于盆地西南方向的北秦岭和/或北祁连造山带, 凝灰岩就位前北秦岭洋和/或北祁连洋开始向北俯冲消减进入洋陆转换阶段, 中奥陶世晚期盆地西南缘开始转化为活动大陆边缘。     

中祁连地块西段青白口系其它大坂组英安质凝灰岩LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄及其地质意义

新元古界青白口系其它大坂组是中祁连地块西段基底岩系之一,对研究中祁连地块元古宙地质构造演化具有重要意义。笔者等通过1∶5万区调工作在其它大坂组中发现了英安质晶屑岩屑凝灰岩夹层,并对凝灰岩进行了锆石U- Pb年代学、岩石地球化学研究。测年结果表明样品中锆石年龄主要分3组。结合区域地质资料,笔者等认为第一组锆石（1456～1524 Ma）和第二组锆石（1018～1021 M）为外来锆石或/碎屑锆石,分别为物源区中元古代早期Columbia超大陆裂解事件和Rodinia大陆聚合事件（格林威尔造山作用）在中祁连地块中的响应;第三组锆石（946～964 Ma）的n（206Pb）/n（238U） 加权年龄为958±3 Ma（MSWD=1.4）,代表英安质凝灰岩的形成时代。岩石地球化学分析表明,其它大坂组英安质晶屑岩屑凝灰岩样品属于过铝质（A/CNK=1.37～1.75）、高钾（K2O>Na2O,K2O=4. 48%～4. 86%）、钙碱性（σ=0. 89～1. 26）火山岩,稀土总量为（149. 7～156. 4）×10-6,（La/Yb）N为10. 15～10. 61,具负Eu异常（δEu=0. 62～0. 63）,富集K、Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti等高场强元素,显示出与岛弧钙碱性火山岩相似的特点,形成于活动大陆边缘环境,是中祁连地块中—新元古代早期Rodinia超大陆形成地质事件的响应。     

辽宁阜新北部地区早侏罗世花岗岩LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄、地球化学特征及铷矿化

辽宁阜新北部地区的稀有金属铷资源较为丰富,与铷成矿相关的岩体岩性主要为中细粒二长花岗岩,LA- ICP- MS锆石206Pb/238U年龄加权平均值为175. 6±2. 8 Ma,时代为早侏罗世。岩体富碱、过铝质、分异程度高,富集HREE、Th、U、Hf,亏损Sr、P、Ti。较低的K/Rb值（70. 92~82. 93）、负铕异常（δEu=0. 20~0. 40）、稀土总量（ΣREE=56. 35~122. 23）和轻重稀土比值（LREE/ HREE =3. 10~4. 73）,Nb/Ta值（7. 90~10. 18）低于上地壳Nb/Ta值（13. 4）,Rb —（Y+Nb）图解与Rb/10—Hf—3Ta图解反映出岩体形成于板内拉张的构造环境。结合区域上对稀有金属铷的研究,认为该地区早侏罗世中细粒二长花岗岩为重要的稀有金属铷矿的找矿标志之一。     

黔西北及邻区安尼阶底界锆石U- Pb定年及对生物复苏的启示

我国西南地区广泛分布着中-下三叠统海相(包括盆地相、斜坡相及台地相)沉积地层和多层凝灰岩。通过采用锆石LA-ICP-MS U-Pb测年方法,对黔西地区沙窝剖面和彝良柳溪剖面中/下三叠统界线上凝灰岩首次进行了锆石微区同位素定年,分别获得界线年龄为247.2±2.4Ma (2σ, MSWD=0.85)和247.4±1.4Ma (2σ,MSWD=0.51),界定了"黔中隆起"及北部坳陷区中/下三叠统界线时限,此年龄结果与国际地层年代表(2018版)建议的奥伦尼克阶/安尼阶(Olenekian-Anisian)界线年龄247.2Ma以及贵州关刀剖面Olenekian-Anisian界线附近凝灰岩锆石TIMS年龄247.2±0.1Ma高度吻合。凝灰岩岩石地球化学特征显示出富集K_2O、MgO,具明显负铕异常的特征,其物源可能来自古特提斯洋俯冲作用形成的大陆岩浆弧。幕式的火山活动可能是导致早-中三叠世生态环境间歇性恶化和生物迟滞复苏的重要原因,而深化对三叠纪幕式岩浆活动的认识,为我国西南地区三叠纪地层划分对比、构造演化以及探索三叠纪生物复苏-辐射与生态系统协同演化等提供依据。     

内蒙古阿巴嘎旗阿德拉嘎碱长花岗岩锆石LA- ICP- MS U- Pb年龄、地球化学特征及构造意义

阿巴嘎旗阿德拉嘎碱长花岗岩位于贺根山蛇绿岩带北侧。为了确定该碱长花岗岩体的岩石成因类型,探讨其构造环境,对该岩体进行了野外地质、岩石学、地球化学和LA- ICP- MS锆石U- Pb年代学研究。锆石LA- ICP- MS U- Pb测年表明,阿德拉嘎碱长花岗岩体的侵位年龄为310. 7±2. 6Ma,形成时代为晚石炭世。岩石地球化学研究表明,阿德拉嘎碱长花岗岩具有较高的SiO2、Na2O+K2O含量和较高的Ga/Al、（Na2O+K2O）/CaO值,相对贫CaO、MgO、Sr、Ba、Eu、Ti和P。稀土元素总量较低,轻重稀土分馏不明显,稀土配分曲线呈海鸥性,负铕异常明显（δEu=0. 15~0. 37）。岩石学和岩石地球化学特征表明,该碱长花岗岩为A型花岗岩,形成于弧后伸展构造环境,为晚石炭世古亚洲洋向西伯利亚俯冲作用的产物。     

高邮凹陷戴南组稀土元素和锆石U- Pb年代特征及构造意义

通过对苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组一段35件泥岩样品的稀土元素和4件碎屑岩的锆石U- Pb年代学分析,对苏北戴南组地层的物源及苏北盆地基底构造演化进行了深入探讨,恢复了沉积盆地与源区之间的耦合关系。全岩稀土元素特征表明苏北盆地古近系戴南组沉积物主要来自大别—苏鲁造山带广泛分布的新元古代浅变质酸性火成岩,具体母岩可能为高钾I型花岗片麻岩。376组协和年龄数据主要集中在2450~2600Ma、1700~2000Ma、750~850Ma、100~300Ma四个区间,其中2450~2600Ma这个年龄峰与全球新太古代晚期古陆核生长事件基本一致;1700~1900Ma这组年龄指示下扬子陆块东北部存在古元古代变质和岩浆事件,说明下扬子地块存在古元古代统一变质基底;750~850Ma这组年龄为指示扬子与华夏板块最终聚合的年龄;在100~300Ma这个年龄段中,250~300 Ma年龄锆石指示扬子地块发生裂解导致玄武岩喷发及后期伴生酸性岩浆侵入;200~250Ma为三叠纪华南陆块俯冲进入华北陆块之下形成大陆碰撞型造山带构造事件在本区的记录;100~200Ma 对应于侏罗纪-白垩纪（燕山期）,指示苏北盆地及周围有晚白垩纪侵入岩物源的存在,大别山-苏鲁造山带侵入岩的侵位时间可能要推迟到晚白垩世。本次测试最小年龄为94±2Ma,早于仪征运动的时间（83.5Ma）,说明高邮凹陷南部陡坡带戴南组沉积物多为再旋回沉积物,沉积物来自扬子地块基底的古老岩石和大别—苏鲁造山带的新元古代浅变质岩基底,并受张八岭隆起区南段的中生代火成岩影响。     

安哥拉东北部地区Inkisi组碎屑锆石U- Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

Inkisi组是刚果盆地西南缘最古老的沉积地层之一,岩性主要为一套紫红色、红褐色细粒、细中粒长石砂岩、杂砂岩。通过对安哥拉东北部Inkisi组长石砂岩开展碎屑锆石测年、岩石地球化学研究,探讨其沉积时代、物质来源、沉积环境和大地构造背景,为研究刚果盆地演化提供科学依据。结果表明,碎屑锆石206Pb/238U年龄主要集中于3个年龄峰值区间2350~1900 Ma、1150~850 Ma、850~500 Ma,最年轻的锆石峰值年龄为531±9 Ma,据此,笔者等认为Inkisi组的沉积时代上限应厘定为早寒武世。Inkisi组砂岩地球化学特征显示,物源具有长英质物源近源搬运特征,沉积时期的水体为陆相开阔的淡水环境。通过碎屑锆石年龄谱特征、主微量元素物源判别及构造判别图解,本文认为,West Congo构造带为安哥拉东北部地区Inkisi组主要物源区,Lufilian构造带、Angola 地盾等是其次要物质来源,物源区构造环境主要为活动大陆边缘和被动大陆边缘构造环境背景。     

安哥拉东北部地区Inkisi组碎屑锆石U- Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

Inkisi组是刚果盆地西南缘最古老的沉积地层之一,岩性主要为一套紫红色、红褐色细粒、细中粒长石砂岩、杂砂岩。通过对安哥拉东北部Inkisi组长石砂岩开展碎屑锆石测年、岩石地球化学研究,探讨其沉积时代、物质来源、沉积环境和大地构造背景,为研究刚果盆地演化提供科学依据。结果表明,碎屑锆石206Pb/238U年龄主要集中于3个年龄峰值区间2350~1900 Ma、1150~850 Ma、850~500 Ma,最年轻的锆石峰值年龄为531±9 Ma,据此,本文认为Inkisi组的沉积时代上限应厘定为早寒武世。Inkisi组砂岩地球化学特征显示,物源具有长英质物源近源搬运特征,沉积时期的水体为陆相开阔的淡水环境。通过碎屑锆石年龄谱特征、主微量元素物源判别及构造判别图解,本文认为,West Congo构造带为安哥拉东北部地区Inkisi组主要物源区,Lufilian构造带、Angola 地盾等是其次要物质来源,物源区构造环境主要为活动大陆边缘和被动大陆边缘构造环境背景。     

额尔古纳地块新元古代花岗岩榍石原位微区LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

本文首次报道了额尔古纳地块新元古代花岗岩榍石原位微区LA-ICP-MS U-Pb定年数据,以明确其形成时代,进而为准确厘定额尔古纳地块新元古代岩浆作用期次提供新的证据,并进一步揭示其地质意义。研究区内分别采自满归岩体和莫尔道嘎岩体的2个代表性样品中的榍石呈菱形自形—半自形晶,不具有变质榍石特有的杏仁孔或孔洞特征,暗示其为岩浆成因。对原生榍石的定年结果显示,满归岩体和莫尔道嘎岩体数据点的线性拟合性均较好,拟合线下交点年龄分别为873±22 Ma和783±31 Ma,均与²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄(872±18Ma和789±17 Ma)相一致。同时结合已有研究成果表明,原定为额尔古纳地块新元古代最早期岩浆作用产物的满归岩体实际形成于～850 Ma,而非前人认为的957～927 Ma;莫尔道嘎岩体形成于～790 Ma,也并非前人认为的～762 Ma。综合校正后的岩体年龄以及近年来前人研究成果,现阶段额尔古纳地块新元古代岩浆作用期次可大致分为五个阶段,即915～905 Ma、～847 Ma、818～808 Ma、～792 Ma和～738 Ma。     

胶东唐家沟金矿床独居石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学及其地质意义

唐家沟金矿床是胶东地区牟平-乳山金矿带内一典型石英脉型金矿床。矿体产出于昆嵛山岩体与古元古代荆山群变质岩接触带附近的昆嵛山岩体中,受唐家沟断裂及其次级北东向断裂控制。矿体呈串珠状等间距分布,沿走向分支复合、膨胀夹缩现象明显。围岩昆嵛山二长花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果为157.57±0.82Ma,含金石英脉中热液独居石LA-ICP-MS U-Pb测年结果为122.1±2.8Ma,代表了金矿的成矿时代。结合近年来已有成果,认为昆嵛山岩体是陆陆挤压碰撞环境下,地壳部分熔融形成的,与金成矿无直接关系,为成矿前构造-岩浆活动的产物;早白垩世,古太平洋板块向欧亚板块俯冲,构造体制由挤压向伸展转换,形成一套壳幔混合型花岗岩,成矿作用发生于岩浆作用晚期,时代集中于117～122Ma,为牟平-乳山成矿带成矿期构造-岩浆活动的代表;110～120Ma,胶东地区岩石圈强烈减薄,在伸展的构造环境下发育的三佛山岩体,与成矿无直接关系。     

河北秦皇岛石门寨中生代火山岩的地球化学特征和锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄

中国东部中生代火山岩比较发育,在冀北—辽西、山东、北淮阳、太行山等地区均有分布。在冀北的秦皇岛石门寨地区存在着一套分布广泛的中生代蓝旗组与孙家梁组火山岩,不整合在侏罗系北票组砾岩之上。蓝旗组与孙家梁组之间为整合关系,蓝旗组主体为碱玄岩和玄武粗安岩,孙家梁组主体为英安岩和流纹岩,前人研究认为其时代为晚侏罗世。本研究对该地区火山岩样品进行了全岩地球化学分析和锆石U- Pb定年。蓝旗组火山岩样品总体上以富K、Na和Al为特征,部分样品有较高的Mg和Fe含量,在微量元素组成上,粗面岩和玄武粗安岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素和重稀土元素,碱玄岩轻微亏损高场强元素,轻重稀土元素分馏较为明显,玄武岩无明显高场强元素异常,轻稀土无明显富集,重稀土不亏损。孙家梁组火山岩样品均为流纹岩,也以富K、Na和Al为特征,Mg和Fe含量较低,在微量元素组成上,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具有强烈的Eu负异常。蓝旗组火山岩主要为钾玄岩系列,孙家梁组火山岩为高钾钙碱性系列,蓝旗组粗面岩和玄武粗安岩地球化学特征类似岛弧,可能与受上地壳俯冲脱水交代作用有关,碱玄岩地球化学特征类似HIMU型OIB,源区可能为受俯冲洋壳交代所形成的富集型软流圈地幔,玄武岩地球化学特征类似N- MORB,源区可能为亏损的软流圈地幔。孙家梁组流纹岩可能由早白垩世华北克拉通强烈的伸展作用导致幔源岩浆底侵下地壳,使其部分熔融或古太平洋板块俯冲后撤所导致俯冲洋壳岩石发生部分熔融产生。孙家梁组流纹岩中锆石的LA- ICP- MS U- Pb定年获得了23个颗粒的加权平均年龄1180±11 Ma,为早白垩世,可以与辽西地区义县组相对比。河北秦皇岛石门寨地区蓝旗组和孙家梁组火山岩的成因及形成时代对于探讨中生代华北克拉通减薄的机制与时限具有重要意义。     

塔里木克拉通库鲁克塔格下寒武统底界年龄:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年

制约塔里木克拉通下寒武统的精确锆石U-Pb年龄稀少,最近笔者于库鲁克塔格北区下寒武统西山布拉克组底部硅质岩中发现一层10～20 cm厚的凝灰岩夹层,对其锆石斑晶进行LA-ICP-MS U-Pb测年,结果显示该凝灰岩的就位年龄为520.3±2.9 Ma(MSWD=0.11).首次获得塔里木克拉通下寒武统精确锆石U-Pb年龄数据,构建了该区下寒武统以精确锆石U-Pb年龄为基础的时间框架雏形.参考华南下寒武统黑色岩系沉积速率,库鲁克塔格北区且干布拉克达坂剖面下寒武统西山布拉克组可能于532.1±2.9 Ma开始沉积;结合区域地层对比,受西大山运动影响库鲁克塔格北区埃迪卡拉系—寒武系可能存在约50 Ma的沉积间断.     

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...     

延边和龙地区早侏罗世花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因意义

吉林省延边朝鲜族自治州和龙地区早侏罗世花岗岩广泛出露,LA- ICP- MS锆石U- Pb定年结果显示其形成于195. 2±1. 3 Ma。地球化学特征表明花岗岩具有高硅（SiO2=73. 83%~75. 55%）、富碱（Na2O+K2O=7. 63%~8. 37%）、富铝（Al2O3=13. 15%~14. 25%）、贫镁、贫钙（MgO=0. 22%~0. 43%,CaO=0. 87%~1. 41%）的特征,属于高钾钙碱性系列,岩石稀土总量不高(ΣREE=106. 60×10-6~127. 8×10-6),轻稀土分馏系数(La/Sm)N=5. 71~11. 25,重稀土分馏系数(Gd/Yb)N=1. 48~2. 37,Eu为中等负异常（δEu=0. 42~0. 76）,微量元素以富集LREE、Rb、Th、U、K,强烈亏损Sr、P、Ti为特征,指示为壳源岩浆,在构造图解几乎全部落入火山弧花岗岩区,显示可能形成于活动大陆边缘环境。结合延边太平岭地区出现的早侏罗世花岗岩组合到小兴安岭—张广才岭所报道早侏罗世花岗岩及双峰式火山岩组合,共同构成了平行洋壳的俯冲方向的成分极性,表明了俯冲方向,反映了在早侏罗世期间古太平洋板块对我国东北地区北北西方向俯冲的渐进过程。     

中祁连地块西段青白口系其它大坂组英安质凝灰岩LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄及其地质意义

新元古界青白口系其它大坂组是中祁连地块西段基底岩系之一,对研究中祁连地块元古宙地质构造演化具有重要意义。笔者等通过1∶5万区调工作在其它大坂组中发现了英安质晶屑岩屑凝灰岩夹层,并对凝灰岩进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学研究。测年结果表明样品中锆石年龄主要分3组。结合区域地质资料,笔者等认为第一组锆石(1456～1524 Ma)和第二组锆石(1018～1021 M)为外来锆石或/碎屑锆石,分别为物源区中元古代早期Columbia超大陆裂解事件和Rodinia大陆聚合事件(格林威尔造山作用)在中祁连地块中的响应;第三组锆石(946～964 Ma)的n(²⁰⁶Pb)/n(²³⁸U)加权年龄为958±3 Ma(MSWD=1.4),代表英安质凝灰岩的形成时代。岩石地球化学分析表明,其它大坂组英安质晶屑岩屑凝灰岩样品属于过铝质(A/CNK=1.37～1.75)、高钾(K₂O>Na₂O,K₂O=4.48%～4.86%)、钙碱性(σ=0.89～1.26)火山岩,稀土总量为(149....