碎屑锆石对班公湖地区晚侏罗世-早白垩世沉积物源的制约

本文对班公湖地区中生代沙木罗组（J3—K1s）和日松组（J3r）地层的碎屑锆石进行了形态学及U-Pb年代学的研究。结果表明：锆石颗粒粒径约为100～150 μm,内部结构清晰,晶体为长柱状,自形程度较高,多数锆石不含暗色包体及浑圆形内核; 有些锆石颗粒有扇型分带结构。Th/U比值较大,多数大于0.1,均值约为0.86,说明岩浆的成因以锆石为主体,部分颗粒或晶体可能为变质成因; 锆石年龄主要分布在6个区间范围内： 1）180～100 Ma, 2）350～180 Ma, 3）600～450 Ma, 4）1100～600 Ma, 5）1800～1400 Ma, 6）2200～1800 Ma。锆石U-Pb年龄谱对应了羌塘地块经历的几次构造热事件,验证了晚侏罗世—早白垩世班公湖地区的物源主要来自其北部的羌塘地块。     

西藏洞错地区多尼组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

对洞错地区早白垩世多尼组砂岩的碎屑锆石进行了U-Pb测年研究。结果表明,锆石颗粒粒径为50～180μm,Th/U值大,约51颗锆石的比值大于0.4,平均值约为0.64,说明锆石大部分为岩浆成因,部分可能为变质成因;锆石年龄主要分布在7个区间范围(或峰值):3261Ma、2739～2335Ma、1880～1750Ma、1006～657Ma、577～510Ma、456～409Ma和252～202Ma。3261Ma的最老碎屑锆石颗粒说明,其物源区存在古太古代古老地壳的残留。锆石U-Pb年龄谱对应羌塘地块经历的几次构造热事件,验证了洞错地区早白垩世沉积物的物源可能来自北部的南羌塘地块。     

惠州凹陷HZ21钻孔珠江组地球化学特征及其物源指示意义

过对珠江口盆地惠州凹陷HZ21井珠江组碎屑岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行综合分析,发现研究区碎屑岩中MnO、Na2O、P2O5和TiO2含量与PAAS中这几种组分的含量相近,但是,与PAAS相比,研究区碎屑岩富集SiO2,贫Al2O3、Fe2O3、K2O和MgO。泥岩中亲石元素Ba的含量略低于上地壳丰度,而远高于下地壳丰度;过渡元素Cr的含量略高于上地壳丰度,而远低于下地壳丰度;不相容元素Th的含量略高于上地壳丰度值,远远高于下地壳丰度。砂岩中亲石元素Ba的含量与上地壳丰度相近,但远高于下地壳丰度;不相容元素Th在NSQ1、NSQ2层序略低于上地壳丰度值,在NSQ3、NSQ4层序中则高于上地壳丰度值。REE分布模式与上地壳相似,轻稀土元素富集,重稀土元素均一,Eu负异常,且在NSQ1、NSQ2中,Eu异常值大于PAAS的Eu异常值,而NSQ3、NSQ4的Eu异常值小于PAAS的Eu异常值。主量元素比值和非迁移性微量元素图解显示源岩以长英质岩石为主,NSQ1、NSQ2层序以沉积岩钙质泥岩物源为主,而NSQ3、NSQ4层序为花岗岩、碱性玄武岩和沉积岩钙质泥岩混合物源的特点。从SiO2-K2O/Na2O、La-Th-Sc判别图及Ce异常值的分析认为,源区的构造背景具有被动大陆边缘的特征。Al2O3/Na2O比值及化学蚀变指数（CIA）反映了该地区整体处于湿热气候条件,但NSQ1、NSQ2层序湿热程度较高,风化程度较强,而NSQ3、NSQ4层序湿热程度较低,风化程度较弱。
      

中扬子地区江汉盆地古新统沙市组物源——来自碎屑锆石U-Pb年代学及地球化学证据

文章利用LA_ICP_MS分析技术,对江汉盆地西南缘古新统沙市组碎屑岩进行了碎屑锆石的U_Pb年代学研究,获得该区沙市组时期碎屑物源的重要信息。97组协和年龄数据产生了12个年龄峰值,分别为2500 Ma、1870 Ma、995 Ma、850 Ma、708~775 Ma、603~640 Ma、505~553 Ma、408~458 Ma、356 Ma、300 Ma、235 Ma和172 Ma。锆石的年龄峰值主要集中于古元古代、新元古代和早古生代,这些年龄峰值与黄陵隆起和江南造山带中的锆石年龄相同。早中生代年龄峰值也较明显,该年龄通常和大别山的高压和超高压变质岩有关,江南造山带也发育印支期花岗岩。结合该时期岩相古地理特征,认为沙市组主要物源来自黄陵隆起以及扬子板块与大别造山带之间的碰撞带,而南部江南造山带的贡献是次要的。黄陵隆起花岗岩含钾量高,其风化可以给盆地带来丰富的成钾物源。     

新疆蒙其古尔地区八道湾组沉积岩碎屑锆石年代学特征及地质意义

在详细观察描述含砾砂岩宏观特征基础上,利用偏光显微镜和LA-ICP-MS对蒙其古尔地区八道湾组出露的含砾砂岩开展碎屑骨架组分及碎屑锆石U-Pb定年分析,初步解析岩石学、年代学及物源特征等信息.结果表明:碎屑锆石多具良好的振荡韵律环带,Th/U值大于0.1,为岩浆成因锆石;样品中最年轻的碎屑锆石年龄为(289±4)Ma,...     

大兴安岭扎兰屯地区格根敖包组碎屑锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

格根敖包组广泛分布在大兴安岭中段扎兰屯地区,为一套偏中性的火山岩及碎屑岩组合,主要为安山岩、安山质火山碎屑岩、英安岩及细-粉砂岩,夹薄层泥岩。笔者对格根敖包组中细碎屑岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及古生物地层学研究,结果表明:格根敖包组细碎屑岩形成于晚石炭世至早二叠世,锆石U-Pb年龄集中于348.9,385.8,428.0和507.3 Ma 4个峰值;粉砂岩中存在Artisia sp., Eusigillaris sp.等化石。格根敖包组碎屑岩主要以细粒杂砂岩和细粒长石(岩屑)砂岩为主,主量元素平均质量分数w(SiO₂)=69.04%,w(Al₂O₃)=14.76%,w(MgO)=1.05%,w(CaO)=0.66%,w(Na₂O)=2.34%,w(K₂O)=2.65%;镁铝比值M为3.05~9.98,平均值7.18;稀土元素总量∑REE平均184.46×10^-6((124.06~261.96)×10^-6),δEu平均值0.71,δCe平均值0.99,LREE富集,HREE亏损。上述结果表明,格根敖包组地层形成于大陆岛弧-活动陆缘附近,古地理显示为温暖潮湿气候下的海陆交互相沉积环境。     

赞比亚伊索卡南部Kachinga长石砂岩碎屑锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

赞比亚东北部伊鲁米德带是一个北东向延伸的中元古代构造活动带,起自赞比亚中部,向北东一直延伸至赞比亚-坦桑尼亚边境,并进入马拉维北部;其东北部以古元古代乌本迪构造带为界;西北部以班韦乌卢地块为界;西部和西南部受新元古代的达马拉-卢菲利安弧-赞比西构造事件的影响。Kachinga长石砂岩位于伊鲁米德带的东北部伊索卡南部。本文获得Kachinga长石砂岩的416颗碎屑锆石U-Pb年龄多集中在1749±25～1920±23Ma之间,Kachinga长石砂岩的形成时代可能晚于1331±26Ma,属于中元古代。Kachinga长石砂岩碎屑锆石CL图像表明,大部分锆石为岩浆结晶锆石,少部分锆石颗粒为增生-混合型锆石,表明其经历了多期构造-热事件的改造。锆石中存在有一部分磨圆度较好的颗粒,表明其经历了多次搬运和沉积过程,从而指示了古老沉积岩为Kachinga长石砂岩提供了物源。主量元素、微量元素和稀土元素构造环境判别及物源分析表明了Kachinga长石砂岩物源主要为上地壳大陆长英质源区,并且可能混有古老沉积物成分,物源区构造背景为大陆岛弧环境。     

滇东北昭通地区寒武系筇竹寺组碎屑锆石年代学和地球化学及其地质意义

锆石是一种高度稳定矿物,一旦形成,将会保留形成时源区的信息。即使再次受到部分熔融或变质作用影响,所携带的源区信息也不易全部丢失,还能再次记录地质变化的信息。因此,碎屑锆石在沉积地层年代学、沉积物源及源区构造属性研究方面发挥着重要作用,其具体实践不仅可以丰富其地质年代学理论,对于重塑盆—山格局及古地理演化也具有重要意义。康滇古陆周缘筇竹寺组已有的研究主要从传统沉积学角度开展了岩相古地理分析,尚未开展碎屑锆石年代学及锆石原位微量元素分析。在古地理研究基础上,笔者等首次开展了康滇古陆东缘滇东北昭通地区筇竹寺组碎屑锆石年代学及锆石微量元素研究。研究表明,筇竹寺组碎屑锆石最新年龄为521 Ma,与中国地层表一致,代表了筇竹寺组底部沉积年龄和中国南方古生代最大海侵时限。筇竹寺组底部黑色泥岩碎屑锆石年龄具有2462~2511 Ma、1700~2061 Ma、550~1200 Ma 3个集中区域,与康滇地区Kenorland古陆、Columbia古陆、Rodinia古陆的聚合、裂解有着密切的关系。筇竹寺组碎屑锆石富集重稀土,一般具正Ce和负Eu异常,Th/U值大多大于0. 4,具岩浆锆石特征。其中,格林威尔造山运动及Rodinia古陆裂解产物为筇竹寺组碎屑锆石主要物源。灯影组是筇竹寺组源区最新层位,但岩性为白云岩不能提供碎屑锆石,其上梅树村组地层则缺失。该组碎屑锆石具有花岗岩、基性岩主要来源,且有钾镁煌斑岩、正长岩物源,并反映出多期S型花岗岩作用的深刻影响。     

湘东新元古代沉积岩的地球化学和碎屑锆石年代学特征及其构造意义

本文对湘东湘乡-醴陵地区和湘东南桂阳地区的新元古代浅变质沉积岩进行了岩石地球化学研究和锆石U-Pb定年及锆石Lu-Hf同位素分析。研究显示两个地区的碎屑沉积岩具有相似的中等的成分成熟度,但大的K₂O/Na₂O变化指示不同沉积岩经历了不同程度的风化淋滤作用。两个地区多数样品的稀土分配模式与澳大利亚后太古代页岩(PAAS)的稀土分配模式相似,但总体具有更高的含量,尤其是重稀土。湘东地区板溪群沉积岩含有更高的相容元素(如Sc, Cr, Ni),说明源区具有更多的中基性组分,而湘东南震旦纪沉积岩主要由再循环物质组成。碎屑锆石U-Pb定年结果表明湘东新元古代沉积岩中含有大量850~800Ma的碎屑锆石,而缺少1000Ma左右的碎屑锆石,显示了与扬子地块的亲缘性。而湘东南新元古代沉积岩中含有丰富的Grenville期和一定数量的~2.5Ga的碎屑锆石,相似于华夏地块物质组成。表明扬子地块和华夏地块在西南地区的分界线很可能就从湘东的湘乡-醴陵地区和湘东南的桂阳地区之间通过。前人对华南早古生代沉积岩中碎屑锆石的年代学研究显示湘东和湘东南地区的早古生代沉积岩的物质组成均相似于华夏地块,指示它们的源区是东南的华夏地块。因此,从新元古代到早古生代,湘东地区的沉积物源区发生了重大改变,暗示在新元古代晚期(震旦纪)与早古生代(中寒武世)之间发生过一次构造运动,使华夏地块逐渐隆起或使湘东-湘西盆地进一步沉陷,从而使湘乡-醴陵地区从早古生代开始接受了来自华夏地块的碎屑物质。这期构造运动可能与泛非构造事件相关。     

西藏仲巴地块加达钾质火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

新生代青藏高原钾质火山岩发育,主要集中于藏北地区和拉萨地块内,仲巴地块中鲜见报道。对仲巴地块中发现的加达钾质火山岩进行研究,其岩石类型以粗面质为主,岩浆以溢流相-喷发相不间断喷发。样品普遍显示高钾高铝,低碱,偏酸性,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具弱负Eu异常,贫Y和Yb,Sr含量较高,类似于典型的埃达克质岩的地球化学特征。粗面玄武安山岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为17.03±0.32Ma,形成时代为中新世。加达钾质火山岩浆来源于挤压增厚的下地壳部分熔融,其产出的构造背景是后碰撞伸展环境。     

藏北南羌塘盆地二叠纪曲地组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义

南羌塘盆地是特提斯大洋俯冲削减而产生的一套构造增生地质体,也是研究青藏高原早期构造演化的关键地区,盆地内出露的石炭纪地层极少。对晚古生代曲地组2个砂岩样品进行全岩主量、微量、稀土元素的研究,并采用LA-ICP-MS同位素测定技术对其中的碎屑锆石进行U-Pb同位素测定,结果表明,碎屑锆石年龄具有6个峰值:330~270Ma、560~480Ma、880~720Ma、1750~1650Ma、2400~2000Ma和2800Ma;地球化学特征表明,曲地组源区的大地构造环境主要为被动大陆边缘及大陆岛弧环境;沉积物物源具有多源性,但仍需进一步研究。推测其物源主要为晚古生代二叠纪之前的冈瓦纳大陆北缘相关地体。     

大兴安岭中部乌兰浩特地区林西组碎屑岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

内蒙古乌兰浩特地区出露一套缺少化石、遭受接触变质作用的厚层碎屑岩。在该套地层采集碎屑锆石样品,进行碎屑锆石U-Pb测年研究。80个锆石分析点的年龄可分为3个主要年龄区间:242～294Ma,年龄加权平均值为263.6±3.3Ma(n=50,MSWD=4.9),峰值年龄为261Ma;301～381Ma,峰值年龄为348Ma;454～530Ma,峰值年龄为487Ma。另有7个锆石分析点的年龄分别为824Ma、836Ma、859Ma、867Ma、1279Ma、1556Ma、2447Ma。261Ma的峰值年龄限定了该地层的沉积下限,即属晚二叠世林西组。主量元素SiO2含量为67.81%,Al_2O_3为18.22%,MgO为1.44%,CaO为0.41%,Na_2O为1.54%,K_2O为3.90%,K_2O/Na_2O为1.15～10.21;A_(12)O_3/(CaO+Na_2O)为4.87～26.38;稀土元素总量介于162.39×10-6～223.46×10-6之间,平均值为200.88×10-6,负Eu异常,Ce为1.00～1.05,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。以上分析表明,林西组形成于活动大陆边缘构造背景。依据碎屑锆石年龄谱值信息,林西组沉积物源具多样性和复杂性,除东北各地块,同时存在华北板块和西伯利亚板块的物源信息,说明林西组沉积时期华北板块与西伯利亚板块可能已经开始俯冲碰撞过程。     

内蒙古西乌珠穆沁旗本巴图组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其意义

在前人研究的基础上,对本巴图组的野外地质特征、岩石类型、岩石组合、锆石年代学等进行了研究。镜下特征显示本巴图组砂岩主体为岩屑晶屑含砾砂岩;碎屑锆石阴极发光图像显示,它们多具有震荡生长环带或条痕状吸收,Th/U比值为0.06~1.03(平均0.55),具有岩浆锆石的典型特点。应用LA-ICP-MS测年技术对本巴图组进行了碎屑锆石分析,其206Pb/238U年龄可以分为5组：①319~451Ma,峰期年龄为363Ma;②457~543Ma,峰期年龄为513Ma;③724~996Ma,峰期年龄为945Ma;④1031~1836Ma,峰期年龄为1572Ma;⑤2469~2505Ma,峰期年龄为2487Ma。年龄分布的意义：研究区本巴图组沉积的时间下限应为319Ma之后;457~543Ma发生泛非期构造热事件,沉积物源主要来源于佳-蒙地块;另外几组峰值年龄945Ma、1572Ma和2487Ma主要反映了佳-蒙地块基底的年龄信息。     

闽西南下古生界东坑口组与魏坊组地层层序与物源区特征——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年的约束

闽西南地区下古生界魏坊组与东坑口组地层层序长期以来一直存在争议。应用LA-ICP-MS U-Pb测年,对闽西南地区下古生界魏坊组与东坑口组进行了120颗碎屑锆石的U-Pb测年,获得锆石年龄范围为506~3431Ma,主要分布于511~2796Ma之间,主要峰值年龄为964Ma,次要峰值年龄为514Ma,并存在813Ma、1231Ma、2483Ma的次级峰。年龄谱特征显示,魏坊组沉积早于东坑口组,东坑口组时代不属于中上寒武世。下古生界物源以964Ma峰值为代表,反映Grenville构造热事件的物源最显著。还获得了较丰富的峰值年龄为514Ma的泛非期构造热事件年龄,以及古太古代锆石年龄记录,为闽西南地区下古生界地层层序的确立和物源研究提供了重要新资料。     

黑龙江佳木斯地块兴东群大盘道组碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

兴东群是佳木斯地块的结晶基底和多个铁、金、钨矿床(点)的含矿地层。为厘定其形成时代,揭示其地质和成矿意义,选取黑龙江省林口地区的兴东群大盘道组,在剖面实测、岩相学研究基础上,开展了代表性岩石的碎屑锆石U-Pb年代学研究。结果表明,所测大盘道组的主要岩石类型为大理岩与石英片岩,其原岩为灰岩及泥岩,变质程度可达角闪岩相,沉积于浅海陆棚相环境;石英片岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄为(2338±20)Ma^751±18Ma,存在952 Ma、898 Ma、820 Ma及761 Ma 4个年龄峰值。结合羊鼻山地区大盘道组地层内有~520 Ma的花岗岩侵入以及该区域经历了~500 Ma的泛非期变质作用,确定大盘道组原岩沉积于新元古代—早古生代。本文测年结果显示有4个年龄峰值,其中898 Ma和761 Ma与前人报道的峰期年龄为898~891 Ma和757~751 Ma的两期岩浆事件相对应,另两组所测锆石也均为岩浆成因锆石,反映该区兴东群的物源复杂,且以岩浆岩为主。多期次岩浆作用使大盘道组富集Au、Cu、Pb、Zn、Fe等金属成矿元素,为羊鼻山铁钨矿床、孟家岗铁矿床和七星河金矿床等金属矿床形成提供了丰富的成矿物质基础。     

临沧地体亲缘性及南段组物源——来自泥盆纪—石炭纪南段组碎屑锆石U-Pb年龄的证据

对临沧地体泥盆纪—石炭纪南段组的沉积岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究结果表明,所有样品的U-Pb年龄谱存在3个主要峰值:泛非期(530~680Ma)、晚格林威尔期(900~980Ma)和早格林威尔期(1100~1300Ma)。次要峰值年龄为1550~1730Ma和2350~2630Ma,反映了物源区构造-岩浆事件的复杂性。南段组碎屑岩锆石年龄图谱明显区别于思茅地块泥盆纪—石炭纪碎屑锆石年龄图谱,临沧地块南段组碎屑锆石的年龄表明其物源来自东冈瓦纳超大陆,临沧地体应该是来自东冈瓦纳北缘的微地块,这也与其生物特征相吻合。     

胶北地体荆山群禄格庄组沉积时代与物源 ——来自山东沐浴店地区长石石英岩碎屑锆石U-Pb年龄与稀土元素的新证据

荆山群禄格庄组是胶北地体古元古代变沉积岩系最重要的组成部分之一,准确测定其原岩沉积时代与物质源区,对进一步探讨荆山群与粉子山群之间的成因关系具有重要的地质意义.以山东莱阳沐浴店地区出露的禄格庄组长石石英岩为研究对象,通过对长石石英岩中碎屑锆石内部矿物包体、阴极发光图像、LA-ICP-MS U-Pb定年与稀土元素组成的综...     

库鲁克塔格下古生界土什布拉克组形成时代及源区：碎屑锆石U-Pb年代学证据

库鲁克塔格地区是土什布拉克组的命名地和典型剖面分布区,主要由灰绿色砂岩及粉砂岩组成。运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对土什布拉克组3件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,共获得了183组U-Pb有效年龄,既限定了地层的最早形成时代,同时又获取研究区早古生代的演化资料。获得14个较年轻锆石年龄表明,土什布拉克组形成于中—晚志留世。碎屑锆石的谐和年龄表明,物源主要集中在422～537 Ma、559～999 Ma、1018～1574Ma和1604～2498Ma。碎屑锆石年龄394～537Ma和CL图像揭示,在早古生代时期发育大量岩浆岩,但目前地表仅有少量的岩浆岩记录。研究区新元古代的岩浆锆石年龄值,可能与罗迪尼亚超大陆的聚合-裂解有关。碎屑锆石也表明研究区发育区域变质作用,部分与哥伦比亚超大陆有关。