华南晚中生代陆相地层年代及关系研究

华南晚中生代陆相岩石地层单元的精确时代和对比一直存在争议。通过总结新近发表火山岩锆石U-Pb同位素年龄,在本次工作补充基础上,修订并厘定了华南赣杭带晚中生代陆相火山-沉积盆地中岩石地层单元的时代和关系,取得了5个方面的基本认识。(1)浙西磨石山群、建德群和永康群时代分别为早白垩世早-中期(~145~120 Ma、~140~115 Ma)和晚期(~125~105 Ma),显示形成有先后,有共存时段;建德群的劳村组、黄尖组、寿昌组之间,永康群的馆头组与朝川组之间存在同时异相的侧向叠加关系;中戴组下部年龄98 Ma指示衢江群始于晚白垩世初期;建德盆地经典寿昌剖面和丽水盆地经典老竹剖面均由两个相似的地层层序重复组成。(2)闽西永安盆地发育赣杭带晚中生代最老地层,兜岭群形成于晚侏罗世-早白垩世早期(~162~125 Ma),石帽山群主体构建于早白垩世中晚期(~135~95 Ma),赤石群的沙县组时限为Aptian晚期-Cenomanian早期(~115~93 Ma),白牙山组存在时限甚短(~100~97 Ma),崇安组可能晚于~100 Ma;坂头组与下渡组之间,寨下组与黄坑组之间,沙县组、均口组、崇安组及白牙山组之间并非单一上下关系,大多存在侧向叠加的同时异相现象。(3)赣东武夷群建造于早白垩世早期(~145~125 Ma),火把山群沉积晚于Aptian早期(~122 Ma),赣州群初始沉积时间可能晚于Albian早期(~110 Ma),圭峰群可能始于晚白垩世初期(~100 Ma之后);打鼓顶组、鹅湖岭组、石溪组之间,河口组与塘边组之间主体为同时异相建造,侧向叠加可能性甚大;罗塘组、冷水坞组和周家店组,河口组与莲荷组分别可能为同物异名。(4)赣杭带晚中生代地层演化可分为3个阶段:Ⅰ-早白垩世早期火山地层阶段,Ⅱ-早白垩世晚期火山-沉积地层阶段,Ⅲ-晚白垩世沉积地层阶段,相应时期的地层记录或许可以各自用一个超群统名,这3个地层演化阶段一定程度上反映了3个构造演化阶段。(5)赣杭带火山-沉积盆地"组"岩石地层单元广泛的侧向叠加同时异相关系表明,有必要对华南晚中生代陆相地层上下和侧向关系进行重新审视。     

浙江西部建德群锆石LA-ICP-MS之U-Pb同位素年龄及其地层学意义

利用LA-ICP-MS测试技术对浙西地区中生代晚期寿昌盆地典型剖面建德群9件凝灰岩和安山岩样品的锆石进行了同位素测年分析。结果显示:建德群锆石206Pb/238U年龄加权平均值范围在134～115Ma之间,属于早白垩世中—晚期;其所属的劳村组、黄尖组、寿昌组和横山组的锆石年龄分别是134～125Ma、125～118Ma、125～121Ma和121～115Ma,各自对应于欧特里夫期—巴雷姆期、阿普特期早—中期、阿普特期早期、阿普特期中期。由此认为,黄尖组的时代与寿昌组+横山组大致相当,前者与后两者横向可能为同时异相,并非上下关系;在寿昌和丽水两个盆地的寿昌组近乎同时,其上为时代大致相当的横山组与馆头组。     

呼伦贝尔盟和昭乌达盟晚侏罗世-白垩纪火山岩同位素年龄

本文研究了内蒙古呼伦贝尔盟和昭乌达盟中生代陆相火山岩的年代。共测定了14个火山岩同位素年龄数值,其中8个是用全岩K-Ar法,6个用黑云母K-Ar法。呼伦贝尔盟火山岩前人自下而上分为龙江组和甘河组,根据本文测定结果,甘河组年龄(162-165Ma)老于龙江组(139-155Ma),两组火山岩均属晚侏罗世。昭乌达盟火山岩原定为晚侏罗世,根据6个同位素年龄数据(92-122Ma),以及侵入这些火山岩的花岗岩类岩石年龄(113-117Ma、128-130Ma),作者认为将其划为白垩纪较为合适。     

河北地区中生代标准地层剖面侏罗系/白垩系界线——SHRIMP锆石U-Pb年龄标定

在全国地层委员会组织的滦平盆地中生代地层野外考察中,采集了大北沟组凝灰岩样品,其锆石年龄测定结果引发对陆相侏罗系/白垩系界线的思考。冀北滦平地区陆相侏罗系—白垩系发育,各类陆相生物化石极丰富,地层产出大量火山凝灰岩层,是通过岩石地层、生物地层、同位素测年和磁性年代地层综合研究侏罗系/白垩系界线的理想地区。根据生物地层研究,冀北滦平盆地侏罗系/白垩系界线附近的地层为大北沟组和大店子组。根据冀北—辽西地区同位素测年数据,侏罗系/白垩系界线年龄倾向于130Ma。获得榆树下标准剖面大北沟组顶部凝灰岩(斑脱岩)SHRIMP锆石U-Pb同位素年龄为129.9±1.1Ma。     

浙江中生代晚期火山—沉积岩系层序和时代

浙江中生代晚期火山—沉积地层由上、下两个岩系组成,上岩系包括横山组、永康群、衢江群及天台群,下岩系包括建德群和磨石山群。这两个岩系的同位素年龄范围分别在１１０～９０Ｍａ和１３５～１２０Ｍａ。根据同位素地质年代结合该区火山—沉积地层的古地磁和古生物研究资料,我们提出上岩系的形成时代为早白垩世晚期至晚白垩世早期,下岩系为早白垩世早期     

雁荡山世界地质公园火山岩年代学研究

雁荡山是中国第一个以中生代火山为主题的世界地质公园.长期以来,关于雁荡山火山岩时代及其层位归属存在争议.为了配合世界地质公园的申报、建设并提高其科学研究程度,笔者等对雁荡山火山岩开展了系统的同位素年代学研究.自下而上3个火山地层单元的锆石SHRIMPU-Pb年龄测定表明,雁荡山火山岩的形成时代为97.2~105.6Ma,属于早白垩世晚期;经区域地层对比,确定其层位应归属永康群小平田组,这为整个浙东、乃至与闽东之间的晚中生代火山-沉积地层系统划分与对比,提供了重要地质依据.     

大兴安岭地区Nestoria动物群分布、时限及晚中生代火山-沉积地层的厘定

为了提高大兴安岭地区晚中生代火山-沉积地层的区域对比性,通过大兴安岭地区1∶100万地质编图工作,对大兴安岭地区晚中生代火山-沉积地层进行了重新厘定划分。依据岩石组合、地层关系、古生物化石组合,结合同位素测年数据,将大兴安岭地区晚中生代含Nestoria动物群的火山-沉积地层分别归属为白音高老组和梅勒图组,确认大兴安岭地区Nestoria动物群主要演化时代在127.6～141 Ma之间,与冀北大北沟组时代(137～133 Ma)相当,进一步细化了白音高老组(133～142 Ma)和梅勒图组(131～138 Ma)的形成时代。根据Nestoria动物群赋存层位和同位素测年数据,将原满克头鄂博组、木瑞组、上库力组、光华组中含Nestoria动物群的酸性火山-沉积地层厘定为白音高老组,原玛尼吐组含Nestoria动物群的中基酸性火山-沉积地层厘定为梅勒图组,依据地层上下关系对原填图单位进行了重新厘定,为进一步研究大兴安岭地区晚中生代火山活动提供了重要的证据。     

辽西新台门白垩纪火山岩~(40)Ar/~(39)Ar定年及其对蝾螈化石层时代的约束

富含热河生物群鸟类和恐龙化石的辽西白垩纪地层属于中生代陆相火山沉积,其不同区域之间的地层对比和时代归属一直存有较大争议。本文采用激光40Ar/39Ar年代学方法,对葫芦岛新台门地区一个实测剖面中蝾螈化石点下伏的两层火山岩夹层进行了年代学研究。通过地层中火山岩夹层及火山岩颈的年代学测定,获得6组激光40Ar/39Ar年代结果。其中,下部层位中的流纹岩和安山质玄武岩样品XTM-3、XTM-5年龄结果分别为94.2±1.3Ma、93.7±1.3Ma;作为这一期喷发晚期就位的火山岩颈样品XTM-7的年龄结果为92.8±0.4Ma;而上部层位的安山岩和安山玄武岩火山岩夹层样品XTM-6、XTM-8、XTM-9年龄分别为110.1±1.0Ma、110.9±0.5Ma、93.7±1.2Ma。随后我们又从XTM-9位置的化石点下部采集样品XTM-9-2,进行实验验证。得到的结果表明,新台门地区早白垩世地层记录了至少两期火山喷发事件,喷发时间分别为110Ma和93Ma。根据测年结果,新台门白垩系的蝾螈化石层应代表中国北方中生代地层中迄今所发现的有尾两栖类化石纪录的最高层位,可能与辽西地区的九佛堂组或甚至与阜新组相当。     

浙东南地区晚中生代“祝村组”的解体:相关火山岩形成时代及岩石成因

浙东南沿海小雄盆地中"祝村组"火山岩的年代学研究表明,其形成时代(128Ma)不仅老于其上覆的上火山岩系(110~88Ma),还老于本应在其下伏的九里坪组(122~120Ma)而与区域内西山头组时代相同(130~128Ma)。"祝村组"火山岩的锆石Hf同位素组成表现出富集的特征并具有古元古代的地壳模式年龄(εHf(t)=-16.4~-13.6,tDM2=2.01~2.09Ga),同样与磨石山群下部地层如西山头组相似。结合火山碎屑岩-流纹岩的岩石组合以及区域地质特征,本研究认为"祝村组"的建组理由不充分,建议将其解体。同时,"祝村组"火山岩富集的Hf同位素组成表明其源区为较为纯粹的古元古代地壳基底物质,进一步暗示相对内陆地区的下岩系早期火山岩形成过程中已有较明显的亏损幔源物质参与,这是以往研究中未明确识别出的。浙东南地区晚中生代火山岩岩石成因中底侵幔源物质贡献比例的升高和火山碎屑岩-流纹岩-双峰式火山岩岩石组合均暗示了逐渐增强的岩石圈伸展应力环境,这可能与古太平洋俯冲板片的后撤作用密切相关。     

东北地区中生代岩石圈减薄时间上限的厘定:来自松辽盆地营城组火山岩年代学约束

松辽盆地是我国东北地区一个大型的晚中生代含油气沉积盆地。在盆地发育早期阶段受强烈伸展作用影响形成了大规模的断陷和大量的火山活动。本文以松辽盆地北部徐家围子断陷区火山岩的年代学研究为切入点,通过对徐家围子断陷升深更2井和徐深9-2井营城组(K_1y)火山岩的岩芯样品进行SHRIMP U-Pb定年,获得了营城组火山岩年龄为114～112 Ma,并认为该年龄结果代表了松辽盆地区域晚中生代岩浆作用的上限时间。通过对松辽盆地及邻区的火山年代学的对比发现:中国东北地区晚中生代曾发生过多期的岩浆事件,时间分别为:166～150 Ma;140～130 Ma;130～120 Ma;114～109 Ma。松辽盆地内早白垩世营城组火山岩年龄与我国东北地区中生代最后一期岩浆作用时间一致,指示了东北地区中生代最后一期岩浆事件年龄。松辽盆地营城组火山岩年龄的厘定将为本区中生代岩石圈减薄的上限时间提供进一步可靠的年代学约束。     

华北北部土城子组时代及中国陆相侏罗-白垩系界线探讨

文中简要介绍了华北北部土城子组区域分布、沉积特征和垂向充填序列。针对目前土城子组时代不定的现状,结合近些年来已发表的土城子组的同位素年代学数据,将土城子组年龄限定在154~137Ma。以往对土城子组进行的相关生物地层研究成果与土城子组时代一致。国际地层委员会(ICS)2013年提出将145Ma定为侏罗-白垩系界线年龄,这得到了特提斯喜马拉雅和安第斯地区最新侏罗-白垩系界线研究成果的支持,虽然最终确定这一界线还需更多高精度年代学的研究。再结合土城子组同位素年龄,提出土城子组时代为晚侏罗世—早白垩世,中国陆相侏罗-白垩系界线存在于土城子组内部。国际地层界线及对比,特别是国际J/K界线应通过研究海相生物地层来完成,中国陆相J/K界线的确立应优先服从海相地层及其生物演化所划分的标志与结果。     

西准噶尔加依尔山晚石炭世角度不整合的厘定及其对准噶尔-巴尔喀什洋闭合时限的制约

准噶尔-巴尔喀什洋的闭合时限对中亚造山带西南部构造演化具有重要意义,前人对此问题的研究多基于西准噶尔中部晚古生代岩浆岩,很少从同期火山-沉积地层的角度进行约束。本文试图从西准噶尔中部加依尔山新识别出的晚石炭世角度不整合入手,为准噶尔-巴尔喀什洋的闭合时限提供火山-沉积地层方面的新证据。锆石U-Pb年代学结果显示,不整合界面下部太勒古拉组粉砂岩的最大沉积年龄为360±7 Ma,上部哈尔加乌组火山角砾岩的喷发年龄为292±2 Ma。结合已有资料,限定两组的形成时代分别为早石炭世杜内期和早二叠世阿瑟尔期-萨克马尔期。在西准噶尔中-南部地区,哈尔加乌组发育植物化石和火山岩柱状节理,为典型的陆相火山-沉积建造,多角度不整合超覆在早期海相火山-沉积地层之上。这一区域性角度不整合记录了西准噶尔中部晚石炭世遭受的抬升剥蚀以及沉积环境由海相到陆相的转变,表明准噶尔-巴尔喀什洋可能在早二叠世已经闭合。除此之外,全岩主量、微量元素地球化学和锆石Hf同位素分析表明,研究区侵入不整合界面的花岗斑岩(286±4Ma)和钾长花岗岩(287±4Ma)分别属于A型和I型花岗岩,二者具有一致的高正ε_Hf     

海拉尔盆地西北部火山岩地层划分的锆石U-Pb年代学证据

海拉尔盆地是中国东北地区的中生代断陷盆地,其中的火山岩地层是大兴安岭晚中生代火山岩的重要组成部分。本文对秃1井和红2井8个火山岩岩芯样品进行的LA-ICP-MS锆石U-Pb 定年结果表明,所研究的火山岩时代明显分为145~151Ma和117~119Ma两期,分别与海拉尔盆地及大兴安岭地区的塔木兰沟组和上库力组火山岩的形成时间相当。根据本文测年结果,辅以前人近几年对邻区中生代火山岩测年数据的统计,认为海拉尔盆地晚中生代火山作用至少分为三期：117~125Ma、140~151Ma和~160Ma。根据火山岩的岩石学特征及锆石的U-Pb同位素年龄新资料,认为红2井原定为盆地基底布达特群的一套火山岩地层至少有一段实际是晚中生代火山岩。     

东准噶尔卡拉麦里地区巴塔玛依内山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

巴塔玛依内山组是一套以火山岩为主的陆相火山-沉积地层,在东准噶尔地区广泛分布,规模巨大,且形成时代久存争议。通过对卡拉麦里地区巴塔玛依内山组层型剖面的重新实测,以及对该组中下部层位玄武岩进行LA-ICP-MS测年,获得锆石U-Pb年龄为(338.7±7.7) Ma(MSWD=0.24)。所测锆石的CL图像上可见明显的震荡环带结构,且锆石Th/U比值为0.11～0.95,均大于0.10,13颗锆石的Th/U平均值为0.56,Th/U呈正相关,说明属岩浆锆石,指示其代表了巴塔玛依内山组的形成时代。结合前人的年代学数据及化石资料,将巴塔玛依内山组时代确定为早石炭世中期—晚石炭世初期,认为其中下部层位时代不晚于338.7 Ma。该成果进一步约束了区内陆相火山地层的时代,并为研究东准噶尔构造带的火山岩浆作用及其构造演化提供了新的年代学依据。     

东北地区中生代岩石圈减薄时间上限的厘定： 来自松辽盆地营城组火山岩年代学约束

松辽盆地是我国东北地区一个大型的晚中生代含油气沉积盆地。在盆地发育早期阶段受强烈伸展作用影响形成了大规模的断陷和大量的火山活动。本文以松辽盆地北部徐家围子断陷区火山岩的年代学研究为切入点,通过对徐家围子断陷升深更2井和徐深9 2井营城组（K1y）火山岩的岩芯样品进行SHRIMP U Pb定年,获得了营城组火山岩年龄为114～112Ma,并认为该年龄结果代表了松辽盆地区域晚中生代岩浆作用的上限时间。通过对松辽盆地及邻区的火山年代学的对比发现：中国东北地区晚中生代曾发生过多期的岩浆事件,时间分别为： 166～150 Ma; 140～130 Ma; 130～120 Ma; 114～109 Ma。松辽盆地内早白垩世营城组火山岩年龄与我国东北地区中生代最后一期岩浆作用时间一致,指示了东北地区中生代最后一期岩浆事件年龄。松辽盆地营城组火山岩年龄的厘定将为本区中生代岩石圈减薄的上限时间提供进一步可靠的年代学约束。     

扬子克拉通北缘神农架地区矿石山组Pb-Pb等时线年龄及其地质意义

扬子克拉通北缘神农架地区出露了大量中元古代碳酸盐岩地层,但已有的同位素年代学资料有限,故对神农架群矿石山组白云岩开展了全岩Pb-Pb等时线测年.研究结果表明,矿石山组白云岩206Pb/204Pb变化范围相对较大,为18.753~23.106,而207Pb/204Pb和208Pb/204Pb则变化范围相对较小,分别为15.606~16.046和37.793~38.599.八件白云岩样品206Pb/204Pb和207Pb/204Pb之间呈良好的线性关系,构成Pb-Pb等时线年龄为1632±75Ma(MSWD=8.7),代表了矿石山组地层主体沉积时代,与已有的年代学结果可对应,表明Pb-Pb同位素体系可对古老的碳酸盐岩地层进行较为精确地定年.结合前人对于神农架群的年代学资料,确定神农架群的沉积时限应为1600~1100Ma的中元古代.      

吉林省金珠镇营城组火山机构特征及时代探讨

对吉中地区金珠镇营城组火山机构进行了描述和分析,展示了该套地层的岩石组合及地层序列,确定了研究区出露的营城组地层为一套陆相酸性火山岩,同时进行了区域地层对比.通过同位素年代学分析,采用LA-ICP-MS测试方法获得206 pb/238U加权平均年龄(104.5±1.5) Ma,揭示了取样点处的该套地层火山岩形成年龄,确...     

准噶尔盆地东北缘石炭系年代—地层格架：对卡拉麦里洋闭合时限的启示

卡拉麦里地区洋—陆转换是中亚增生造山演化的重要地质过程,其对准噶尔石炭纪盆地发育与演化以及油气地质条件具有重要的控制作用;厘定卡拉麦里洋的闭合时限是揭示洋—陆转换的关键。但卡拉麦里地区的石炭纪地层划分尚未统一,严重制约了对该洋盆演化过程的认识。本文在回顾总结卡拉麦里地区的石炭纪地层划分沿革的基础上,基于岩石地层、古生物地层以及同位素年代学资料,对卡拉麦里断裂南侧的石炭纪地层进行了重新梳理,建立了卡拉麦里地区石炭系年代—地层格架。研究结果显示卡拉麦里地区石炭纪地层层序在结构上具有东西分段差异。卡拉麦里东段（双井子地区）和西段（白碱沟地区）下石炭统底部均为滴水泉组碎屑沉积,时代为359～350 Ma;其上覆地层均为松喀尔苏组a段,是一套火山—沉积序列,其顶、底火山岩年龄将其形成时代限定为350～332 Ma;松喀尔苏组b段碎屑沉积仅发育在卡拉麦里西段,其时代为332～323 Ma;西段上石炭统为巴塔玛依内山组,是一套火山—沉积序列,其测得最老和最年轻的火山岩年龄将其时代限定为323～306.5 Ma;而东段上石炭统为石钱滩组碎屑沉积,在盆内偶见火山碎屑岩及火山岩,时代为308～299 Ma...     

江西庐山地区中生代飞来峰构造的厘定:同位素年代学和地质构造证据

通过对庐山地区前寒武纪地层系统的同位素年代学测定,建立庐山地区前寒武纪地层年代学框架,结合详细野外地质构造研究和显微构造分析,本文厘定了庐山地区中生代大型飞来峰构造。该飞来峰外来系统为汉阳峰一带出露的庐山垄群火山岩系, 2个火山岩样品的锆石年龄分别为840±4 Ma和828±4 Ma,大致限定了该火山岩系的形成年龄;原地系统为汉阳峰山下广泛分布的星子群和板溪群,6个变沉积岩样品的碎屑锆石年代学数据指示原地系统地层的最大沉积年龄小于810～790 Ma,显示飞来峰外来系统和原地系统的层位关系已经发生倒置。庐山飞来峰下伏构造推覆面在其东南侧为韧性剪切带,发育糜棱岩和构造片岩,其中的矿物拉伸线理和长石碎斑系等运动学标志显示其逆冲推覆方向为由SW往NE。该飞来峰现今的长约12～15 km,宽约3～6 km,面积约为50 km²,最小推覆距离为15 km。根据推覆构造韧性剪切带内单矿物年代学推测其推覆时间在140 Ma左右,这既为华南地区燕山运动B幕时间提供了关键证据,也佐证华北、华南地区燕山运动B幕的一致性。庐山中生代飞来峰构造的厘定对中国东部燕山运动性质和板内造山形成机...     

赣东北景德镇双桥山群火山碎屑凝灰岩锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

为探讨赣东北景德镇地区双桥山群的沉积时代与物质来源,对该区双桥山群安乐林组地层中发育的一套变火山碎屑凝灰岩夹层进行了年代学、地球化学及锆石Lu-Hf同位素研究。结果显示,该套火山碎屑凝灰岩的岩性主要为英安岩、安山岩,凝灰岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(809±2)Ma,表明该套岩石形成于新元古代。凝灰岩锆石的Hf同位素组成变化范围较广,其中二阶模式年龄为1426~2313 Ma,主要集中于1.7~2.3 Ga之间,其ε_(Hf)(t)均为负值-2.6~-16.5,t_(DM2)模式年龄远大于U-Pb年龄,表明该组岩石的岩浆来源于元古代地壳物质的再循环。