莺歌海盆地东侧物源年龄标志的建立:来自琼西6条主要河流碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的研究

利用阴极发光和LA-ICP-MS微区定年分析方法,对海南岛西部6条主要河流入海口现代沉积物700粒碎屑锆石进行了U-Pb年龄分析,获得644个有效数据。研究表明:(1)6条河流具有两组明显不同频谱特征,北部4条河流(珠碧江、昌化江、北黎河和感恩河)主要显示海西—印支期年龄峰(236~257Ma),而南部两条河流(望楼河和宁远河)主要显示燕山晚期年龄峰(约99Ma),这些年龄频谱的特征差异与各河流所流经区域出露的岩浆岩一致,反映了源区对河流碎屑沉积的控制和影响。(2)6条河流年龄变化范围为86~1 600 Ma,主要集中在80~300 Ma,并具有254、238和99 Ma 3个主要年龄峰以及159、1 400~1 600 Ma两个次要峰。254 Ma是源区海南岛不同于华南内陆的一次重要的二叠纪岩浆事件,与古特提斯洋的闭合、俯冲以及碰撞有关;238 Ma也是海南岛一次重要的岩浆事件。海南岛自245 Ma左右进入造山后的伸展环境,从南到北形成一系列三叠纪Ⅰ型和A型花岗岩,三叠纪和二叠纪花岗岩可能是一个事件的连续演化过程。99 Ma碎屑锆石与海南岛同安岭—牛腊岭玄武质安山岩流纹岩、屯昌埃达克岩以及昌江石碌花岗闪长斑岩年龄相匹配,反映了海南岛在燕山期可能受到古太平洋板块西向俯冲的影响。(3)琼西主要河流年龄特征与越南红河存在很大区别,琼西具有燕山晚期(约99 Ma)碎屑锆石年龄,并缺失与红河剪切带构造岩浆变质事件相匹配的喜山期年龄值(22~55 Ma)以及古老锆石年龄。     

云开地块印支期变质-深熔作用:混合岩、片麻岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

云开地块中生代构造演化是华南地区的研究热点之一.通过对云开地块变质基底中的混合岩、片麻岩（5个样品）和花岗岩（1个样品）开展锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得440.3±3.3 Ma、230.2±2.9 Ma、230.7±1.3 Ma、459.5±2.7 Ma、431.5±4.3 Ma、229.2±5.4 Ma、229.7±2.7 Ma 7组变质（深熔）或岩浆年龄和2组（样品1432-1和ID7-3）碎屑锆石年龄,碎屑锆石年龄范围均为太古代-新元古代,且具有~1.0 Ga年龄主峰,与天堂山岩群和云开群碎屑锆石年龄谱相似.区域资料表明云开地块天堂山岩群和云开群具有相似的物质组成,均形成于早古生代-新元古代,存在变质程度和物质面貌的差异;在加里东期构造-热事件的基础上,广泛叠加了印支期区域变质（深熔）-构造-流体作用影响.4个样品中（1431-1、1432-1、D116-3和ID7-3）锆石原位Lu-Hf同位素组成显示,加里东期变质和深熔锆石Lu/Hf同位素组成基本一致,应继承了原岩的同位素组成特征.印支期变质和深熔锆石Lu/Hf同位素组成不同,可能主要由变质作用和深熔作用的差异所致.以古-中元古代为主的地壳物质参与了加里东期和印支期变质-深熔作用,在加里东期和印支期深熔作用过程中,均有少量幔源物质的加入,印支期幔源物质的贡献相对显著.      

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。     

桂东早古生代地层碎屑锆石U-Pb同位素年代学及其对华夏陆块加里东期构造事件性质的约束

对广西东部大瑶山-大明山地区分别位于早古生代不整合面之下和之上的寒武纪和泥盆纪地层进行了系统的碎屑锆石U-Pb同位素年代学研究.除少数为早太古宙锆石外, 寒武纪地层碎屑锆石的年龄主要有2.7~2.6、~1.8、1.4~1.1和~1.0Ga四组峰值及分别为250Ma和105Ma的热液改造年龄记录; 泥盆纪地层碎屑锆石除少数具有古太古代年龄外, 其余主要形成于~1.7和~1.0Ga, 并记录了强烈的~100Ma的热改造事件.这些特征表明, 研究区具有华夏陆块的属性, 扬子与华夏陆块的边界应位于该区西北以远; 经加里东构造事件后, 研究区沉积盆地的物源区发生了改变, 因而加里东期岩浆作用在本区并没有显示.结合前人研究成果分析, 加里东事件可能指示了已裂开古陆块与华夏陆块间发生的斜向碰撞, 而大瑶山-大明山地区为沿垂直于该碰撞方向挤压形成的被动盆地.区域地层中部分碎屑锆石U-Pb同位素组成的重置和热液锆石的形成, 反映了研究区在印支期和燕山期存在大规模流体参与的热改造事件, 这些热液对流作用应是导致本地区乃至整个华南褶皱带陆缘Au-Cu多金属矿带形成的重要原因之一.      

粤中三水盆地构造-岩浆事件与矿集区形成

粤中三水盆地喜山期银矿化粗面质凝灰岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄90～3175 Ma.火山岩中锆石主要为其在形成及上升过程中捕获围岩中的碎屑锆石.火山岩中锆石U-Pb年龄表明粤中三水盆地基底含太古宙的残余错石(2489 Ma±30 Ma,3175 Ma±38 Ma),华夏陆块元古宙基底存在与Grenville造山运动相对比的构造岩浆事件(955～1148 Ma)及在新元古代(798 Ma±12 Ma,883 Ma±10 Ma)发生了较强烈的岩浆活动.粤中三水盆地经历了加里东期构造岩浆事件(438.0 Ma±6.8 Ma),之后至少经历了燕山早期(-160 Ma)、燕出境期(98.2Ma±1.1Ma)及喜山期3次构造岩浆事件.三水盆地多期次构造岩浆活动与成矿事件有一定的耦合关系,是控制矿床形成的主要因素.华南褶皱带岩浆活动强烈,经历新生代成矿作用,中新生代盆地边缘是找矿有利靶区.     

江西武功山地区老虎塘组碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素: 沉积时代厘定及其源区特征

江西宜春武功山地区出露的震旦纪老虎塘组由薄层状的砂岩、粉砂岩和泥岩组成,岩石普遍经历了强烈的变形和变质作用。由于缺乏古生物化石和年龄值,其沉积时代和源区存在着争议。本文运用LA-ICP-MS技术,对老虎塘组两件变砂岩中的碎屑锆石进行了U-Pb和Hf同位素测定,共获得187个U-Pb年龄值,主要位于423~537 Ma和660~1 280 Ma两段。两个样品中最年轻的碎屑锆石年龄为(432.7±1.8)Ma,结合区域地质资料限定老虎塘组形成时代为志留纪。锆石U-Pb年龄和Hf同位素表明,年龄为423~537 Ma的碎屑锆石主要来源于华夏板块北缘加里东期的花岗岩,而年龄为660~1 280 Ma碎屑锆石显示物源主要来自钦—杭结合带,而其它少量的古元古代和太古代物质可能主要来源于华夏板块基底或者再循环的物质。因此,碎屑锆石年龄显示老虎塘组物源主要来源于华夏板块北緣加里东期岩浆岩和钦—杭结合带。大量的早古生代碎屑锆石数据反映了华夏板块北緣加里东期的造山事件,这次造山事件为早古生代晚期沉积盆地提供了大量的物质来源。     

中央碰撞造山带中两期超高压变质作用：来自含柯石英锆石的定年证据

沿中央造山带存在一条巨大的超高压变质带,其西起阿尔金-祁连,往东经秦岭,延至大别苏鲁,全长超过4000 km.柴北缘片麻岩中含柯石英锆石的SIMS离子探针原位微区U-Pb定年获得超高压变质年龄452±1 3.8 Ma,锆石的退变质年龄419±6.7 Ma.SHRIMP U-Pb定年获得秦岭含金刚石片麻岩中锆石的下交点年龄502±45 Ma,上交点年龄1545±100Ma,认为前者代表超高压变质年龄,后者为原岩岩浆锆石年龄;获得榴辉岩锆石的上交点年龄1381±82 Ma和下交点493±170 Ma,认为上交点代表榴辉岩原岩年龄,下交点代表超高压变质年龄;获得江苏东海县青龙山榴辉岩含柯石英等超高压矿物锆石的年龄为441±9 Ma,449±9 Ma,和442±9Ma,平均444±9 Ma,核部含斜长石+磷灰石锆石年龄为761±13 Ma,认为前者代表超高压变质年龄,后者代表榴辉岩原岩结晶年龄.认为中国中部沿中央造山带中存在两期超高压变质作用,第一期为加里东期,第二期为印支期,两期超高压变质事件在时空分布方面是不同的,加里东期超高压变质事件由西部阿尔金-柴北缘延至东部大别-苏鲁,印支期超高压变质事件没有在大别以西发现.认为中央造山带应是一个多期活动的造山带,较早形成罗德尼亚大陆的格林威尔造山运动可能留下了10亿年左右的构造岩浆事件记录,如中央造山带中大量10亿年左右的花岗岩及基性超基性岩类;罗德尼亚大陆之后第一次裂解作用可能发生在8亿年左右;其后早古生代加里东期的洋盆裂开,蛇绿岩和超高压变质岩石的大量出现是一次十分强烈的板块构造事件,从东到西,沿中央造山带均有分布;加里东期造山事件之后印支期沿该造山带又有一次大的板块裂解和俯冲碰撞作用,表现在勉略蛇绿岩洋壳及大别-苏鲁印支期超高压变质带的存在.中央造山带保留和记录了多期裂解、会聚事件,通过对其解剖,不仅可以认识中国大地构造格局和演化,并由此理解全球的大陆漂移、一系列大裂解和大会聚等重大地质事件.     

浙西南八都群古元古代和三叠纪变质和岩浆事件的年代学证据

本文对华夏地块浙西南八都群片麻岩和侵入其中的花岗岩进行了系统的岩石学、地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学以及Lu-Hf同位素研究。结果表明,八都群片麻岩中的碎屑锆石普遍发育~1882 Ma的(变质)增生边,而侵入八都群花岗岩的结晶时代集中在1861~1841 Ma。综合本文及前人获得的岩石学和同位素年代学数据可知,华夏地块在古元古代晚期(1890~1850Ma)发生了一次强烈的造山事件,该期造山很可能与Columbia超大陆的聚合作用密切相关,华夏地块可能为Columbia超大陆的一个陆块。除此之外,本研究还在八都杂岩中获得了三叠纪变质锆石年龄(235±1)Ma,综合前人发表资料可知,这些古元古代基底岩石遭受了强烈的印支期改造,可能与华南大陆印支期造山作用相关。然而,关于古元古代基底的三叠纪变形变质、抬升和出露过程及其与印支期构造演化的内在联系,仍有待进一步研究。     

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。      

内蒙古羊蹄子山-磨石山锐钛矿矿床富矿层和花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

在详细地质勘查和岩石学研究的基础上,选取了矿区北部磨石山矿带元古宙沉积变质型富锐钛矿矿层和南部羊蹄子山矿带西段与热液改造型富矿体接触的花岗岩体中的锆石,分别进行了较系统的SHRIMP锆石U-Pb定年研究。结果显示,富矿层的火山-沉积变质岩系中锆石存在2540～1158Ma(207Pb/206Pb年龄)的年龄谱范围,具有1751Ma、1859Ma和2525Ma3个主要年龄峰,其中以1751Ma左右的岩浆事件最为强烈,可能代表了海底火山热液喷气或喷流作用形成的锆石年龄或与之有关的成矿年龄;1158Ma的数据点为锆石增生事件年龄,可能记录了含矿岩系遭受低角闪岩相或绿片岩相的变质事件或与之有关的变质成矿作用年龄,由此确定火山-沉积岩的沉积作用应发生于1751Ma,时代为中元古代,是华北地台北缘结晶基底最早的沉积盖层,而非前人认为的古元古界上部二道凹群;其他几组较老年龄的碎屑锆石是沉积物源区的或由强烈的海底火山喷发作用从深部结晶基底带来的,它们主要表现为岩浆事件。花岗岩体的侵位(或结晶)年龄为118Ma,属燕山晚期产物,代表了羊蹄子山矿带西段局部遭受后期热液改造的成矿期年龄。     

The U–Pb ages and Hf isotopes of detrital zircons from Hainan Island,South China: implications for sediment provenance and the crustal evolution

In situ U–Pb dating and Hf isotopic of detrital zircons from beach sediments of Yalong Bay were analyzed to trace sedimentary provenance and reveal the crustal evolution of Hainan Island in South China. The grain size distribution of the sediments displays a clear single-peak feature, indicating the sediments were formed under the same condition of hydrodynamic force. The detrital zircons had Th/U ratios of greater than 0.1, and REE pattern displayed a positive Ce anomaly and a negative Eu anomaly, indicating that these zircons are predominantly of magmatic origin. The U–Pb spectrum of detrital zircons mainly peaked at the Yanshanian (96–185 Ma), Hercynian–Indosinian (222–345 Ma) and Caledonian (421–477 Ma). A portion of the detrital zircons were of Neoproterozoic origin (728–1,003 Ma), which revealed that the basement in the eastern region of Hainan Island was mainly of Neoproterozoic, with rare Archean materials. The positive ε _Hf(t) values (0 to +10.1) of the Neoproterozoic detrital zircons indicated that the juvenile crust grew in the southeastern Hainan Island mainly during the Neoproterozoic period. The Neoproterozoic orogeny in the southeastern part of the island (0.7–1.0 Ga) occurred later than in the northwestern region of the island (1.0–1.4 Ga). Importantly, the Grenvillian orogeny in the southeastern area of Hainan Island shared the same timing with that of the western Cathaysia Block; i.e., both areas concurrently underwent this orogenic event, thereby forming a part of the Rodinia supercontinent. Afterwards, the crust experienced remelting and reworking during the Caledonian Hercynian–Indosinianand Yanshanian accompanied by the growth of a small amount of juvenile crust.     

华夏地块显生宙的变质作用期次和特征

华夏地块主要存在四期变质作用。加里东期变质作用呈北东向展布于华夏的大部分地区,变质作用可达麻粒岩相,且麻粒岩断续分布平行于造山带,此期变质作用是在挤压造山构造背景下发生,很可能与扬子地块向冈瓦那大陆北缘聚合–碰撞,造成大陆边缘沉积物变形–变质有关。根据粤东梅县片麻岩和兴宁混合岩的LA–ICPMS锆石U–Pb定年以及邻区独居石U–Pb年代学的研究,海西的变质作用主要发生在260~280 Ma,年轻于欧洲典型的海西期造山时代。华夏地块的海西期变质作用分布局限,它们可能形成于拉张构造背景。印支期变质岩在华夏有较广泛的分布,西南端大容山—十万大山的印支期变质作用可达麻粒岩相,其他地区的变质作用具有中低压相系的特征,记录了造山后期伸展构造背景。LA–ICPMS锆石U–Pb定年指示华夏中部粤中地区的印支期变质作用发生在231~232 Ma。燕山期变质岩主要分布于东南沿海和台湾中央山脉,显示了双变质带的特点,表明与太平洋板块向东南沿海俯冲作用密切相关。从印支期到燕山期,变质带的方向发生了转变,说明影响华夏地块变质作用的构造域发生了改变。     

前中生代海南岛与华夏、扬子陆块的关系——来自海南岛下二叠统峨查组碎屑锆石年龄的信息

海南地块的亲缘性质归属一直存在分歧。选择海南东方市江边乡白查村峨查组进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,获得年龄为635～1814Ma,具4个年龄峰值,分别为1700Ma、1580Ma、1073Ma和680Ma,记录了哥伦比亚(1700Ma和1580Ma)、罗迪尼亚(1073Ma)和泛非(680Ma)三大地质事件。1700 Ma、1580Ma和1073Ma三个峰值可与南极洲、越南Song Hien、华夏造山带和扬子陆块东南缘同期的碎屑锆石U-Pb年龄峰值对比,说明海南地块在中元古代与南极洲、越南、华夏和扬子陆块东南缘共同经历了哥伦比亚和格林威尔(罗迪尼亚)造山事件。1700Ma和1580Ma的峰值虽然在扬子陆块东南缘有弱的显示,但在扬子陆块内部基本没有该年龄峰值的报道,680Ma峰值在扬子陆块未出现,说明中—新元古代海南地块与扬子陆块之间相距较远,而与华夏、越南和南极洲较近。     

二叠纪东吴运动的沉积响应差异：来自扬子和华夏板块吴家坪组或龙潭组碎屑锆石LA-ICPMS U-Pb年龄研究

二叠纪所发生的东吴运动是华南非常重要的构造事件之一。但在构造运动方式、动力学机制以及岩浆-沉积-成矿等方面存在明显的地区差异性。在扬子板块,东吴运动主要发生在中、晚二叠世之间,由地幔柱活动引起,表现为地壳的大规模抬升和大火成岩省的形成;而在华夏板块,东吴运动发生时间相对较早,始于早二叠世晚期,可能由古特提斯洋的俯冲、闭合以及陆陆碰撞引起,主要体现造山作用和前陆盆地的形成以及大量二叠纪花岗岩的侵入。对晚二叠世吴家坪组碎屑锆石所进行的LA-ICPMS U-Pb年龄系统研究表明,扬子和华夏碎屑锆石所构成的年龄频谱和所反映的信息亦存在明显的地区差异。来自扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄主要集中在250~272Ma,峰值为259Ma,这与峨眉山玄武岩的喷发时间非常一致,说明碎屑物质主要来自峨眉山大火成岩省;来自华夏板块龙潭组(相当于吴家坪组)碎屑锆石年龄明显与扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄不一样,华夏龙潭组碎屑锆石年龄变化范围宽广,介于250~3652Ma之间,具有258Ma、290Ma、447Ma、988Ma和1880Ma 5个大的峰值以及360Ma、541Ma、823Ma和2500Ma 4个小的峰值。这些锆石年龄,除了2500Ma外,在华夏地块中都有同期岩浆岩出露。这说明华夏吴家坪组碎屑物源复杂,源区经历了复杂的地壳演化历史,包括晋宁、加里东和印支等造山作用。华夏板块晚二叠世早期碎屑物源可能通过造山作用和短距离搬运来自华夏本身。     

江南造山带湖南段金矿成矿事件及其构造背景

江南造山带湖南段为一重要的金成矿带,目前关于带内金矿形成的时代背景存在较大争议.本文基于区域成岩成矿年代学、矿床(区)地质特征、矿床成因和流体来源、区域构造演化背景等多方面资料,对带内各主要金矿区的成矿时代逐一进行详细解析,以此为基础重新厘定了区域金矿成矿地质事件及其时代,并探讨了各成矿事件的构造背景,初步形成以下认识...     

海南岛几个重大基础地质问题的探讨

海南岛有无泥盆纪地层？有无加里东运动？有无加里东期花岗岩？历来是大家关注和争论的焦点问题。在１：５万昌江县幅和邦溪幅地质调查研究中,笔者对上述问题进行了探讨,并取得了一些重要进展：首次在海南岛发现珊瑚化石Ｃｙｓｔｏｐｈｒｅｎｔｉｓ ｋａｌａｏｈｏｅｎｓｉｓ Ｙｕ,结合旋回地层学研究主为,在昌江县鸡心－鸡实一带南好组（Ｃ１ｎ）中下部可能存在中晚泥盆世地层;首次发现并圈定了加里东期花岗岩体,时代为３６     

Was Cathaysia part of Proterozoic Laurentia? – new data from Hainan Island,south China

We report here new field and analytical data from Precambrian rocks on Hainan Island of the Cathaysia Block, south China, and examine its probable connection to Laurentia. Granitoids and newly discovered felsic volcanic rocks dated at 1433 ± 6 Ma and 1439 ± 9 Ma (SHRIMP U‐Pb zircon) on Hainan Island are coeval with, and isotopically similar to the 1500–1350 Ma trans‐continental granite‐rhyolite province in southern Laurentia. Quartzites unconformably overlying the ca. 1430 Ma volcaniclastic rocks on Hainan Island are interpreted as locally‐sourced Grenvillian foreland basin deposits that can be correlated with the Deer Trail Group of south‐western Laurentia. The detrital provenance of the quartzites contains age populations comparable to the 1610–1490 Ma, westerly‐sourced non‐Laurentian detrital grains reported in the Belt Basin of south‐western Laurentia. Our new data thus make Cathaysia the most likely continental block next to western Laurentia before and during the late Mesoproterozoic assembly of Rodinia.     

浙江诸暨地区陈蔡群加里东期变质年龄的确认及其地质意义

陈蔡群是浙东南地区重要的岩石单位之一,一直被认为是华夏地块变质基底的重要组成部分,20世纪众多地质学家对其开展过研究工作。选取浙江省诸暨市孝四地区的陈蔡群为研究对象,对其开展了详细的LA-ICP-MS同位素定年工作。锆石CL图像和微量元素特征显示其锆石均为变质锆石,17个分析点获得206Pb/238U年龄加权平均值435Ma±4Ma,属于加里东期,此年龄代表了诸暨地区陈蔡群的主变质年龄。结合华南已报道的高精度加里东期年龄纪录,探讨了华南加里东运动发生的时限和运动性质。研究结果表明,华南加里东运动主要发生于420～445Ma之间,435Ma为其一个峰值。