唐王陵昭陵组砾岩碎屑锆石U-Pb年代学分析

唐王陵砾岩的时代归属及其沉积物源环境一直是鄂尔多斯盆地南缘新元古界-下古生界沉积地层学研究和油气地质勘探备受关注且长期存有争议的问题。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,定量分析探讨了唐王陵昭陵组砾岩的时代归属和物质来源。结果表明:昭陵组砾岩的碎屑锆石U-Pb测年数据主要分布在744~943 Ma(n=6)、1 005~1 412 Ma (n=15)、1 449~2 209 Ma(n=255)和2 274~2 696 Ma (n=49)四个年龄区间,相应的峰值年龄集中在815 Ma、1 182 Ma、1 811 Ma、2 454 Ma,最年轻的单颗粒锆石年龄为744 Ma。它与盆地西缘贺兰山地区震旦纪正目观组的碎屑锆石U-Pb年龄谱非常相似,但明显有别于盆地南缘晚奥陶世平凉组,尤其是缺少平凉组碎屑锆石主要集中在454 Ma的峰值年龄,由此限定昭陵组砾岩的沉积时代主要发生在晚前寒武纪或震旦纪。锆石U-Pb年龄谱的区域对比揭示,昭陵组砾岩的沉积物源主要来自于华北(鄂尔多斯)地块的古元古代变质基底岩系和其南缘北秦岭构造带的晚前寒武纪岩浆岩-变质杂岩,呈现稳定地块与活动带双向混合物源特征。     

鄂尔多斯盆地南缘南曹德组与庄河沟组碎屑锆石年代学及其地质意义

运用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,分析探讨了鄂尔多斯盆地南缘南曹德组和庄河沟组的沉积时代、物源特征及其所处的华北(鄂尔多斯地块)与北秦岭地体之间的构造演化关系。结果表明:两件砂岩样品的碎屑锆石年龄谱基本一致,测年数据集中分布在820~995 Ma(n=13)、1041~1203 Ma(n=23)、1223~1451 Ma(n=36)、1458~1650 Ma(n=24)、1659~1935 Ma(n=39)、2017~2445 Ma(n=7)6个区间,对应的峰值年龄分别接近832Ma、1120 Ma、1330 Ma、1590 Ma、1856 Ma和2090 Ma。这与邻区经典的震旦系正目观组和罗圈组具有相似的碎屑锆石年龄谱特征,年轻主峰年龄832Ma,包含有4个820~834Ma的年轻单颗粒锆石年龄,显著有别于以往认为与之可比的研究区近邻剖面锆石U-Pb高频主峰年龄主要集中在454Ma的奥陶系平凉组,由此认为南曹德组和庄河沟组应属于新元古代晚期832Ma之后或震旦纪的沉积岩石单元。锆石U-Pb年龄谱的区域对比进一步揭示,南曹德组和庄河沟组的滨浅海沉积碎屑物源明显具有来自华北(鄂尔多斯)陆块与北秦岭(杂岩)地体的双向混合物源特征,表明华北陆块与北秦岭地体至少在832Ma之前的格林威尔晚期已经碰撞拼合为一体,随后在新元古代晚期拼合大陆边缘接受了大致与Rodinia超大陆裂解事件相当的陆缘海相碎屑岩沉积。     

北秦岭柳叶河盆地上三叠统物源区及其与鄂尔多斯盆地的关系——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

对陕西省周至地区北秦岭晚古生代—中生代柳叶河盆地上三叠统石英砂岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析。以岩浆锆石为主的77个测试点给出的年龄值形成7个年龄组:256~475Ma、1500~1680Ma、1750~2190Ma、2190~2310Ma、2400~2650Ma、2700~2800Ma和2850~2960Ma。其中最年轻的锆石年龄为256±4Ma,最老的锆石年龄是2954±25Ma。峰值年龄以1750~2190Ma古元古代年龄组为代表(占总测点的64%)。将柳叶河盆地上三叠统与石炭系碎屑锆石年龄结构进行对比,前者新元古代年龄结构缺失,表明晚古生代介于柳叶河与鄂尔多斯盆地间的北秦岭北部具新元古代年龄结构的古陆,晚三叠世相对沉降,成为盆地次要物源区。结合与周缘地体年龄结构对比,北秦岭南部二郎坪群、秦岭群、丹凤群、南缘的沉积楔形体刘岭群及北秦岭与加里东期活动陆缘沟-弧-盆体系相关的岩浆作用产物此时则成为盆地主要物源区。北秦岭内部北降南升。柳叶河盆地上三叠统碎屑锆石与鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组砂岩碎屑锆石较好的可对比性,以及柳叶河盆地北侧源区(北秦岭北部)的构造变动、化石等证据表明,柳叶河盆地与鄂尔多斯盆地在晚三叠世很有可能连通,柳叶河盆地可能代表鄂尔多斯盆地的南部边缘。     

滇东成冰纪南沱组碎屑锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

针对滇东峨山和澄江新元古代晚期成冰纪南沱组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究的测试结果显示:峨山小街南沱组下段底部冰川杂砾岩最年轻碎屑锆石~(206)Pb/238 U年龄为725 Ma±4 Ma(Th/U=1.4,谐和度=98%);峨山小街南沱组上段底部泻湖相泥质粉砂岩最年轻碎屑锆石206Pb/238 U年龄为665 Ma±4 Ma(Th/U=1.9,谐和度=98%);澄江大飞田南沱组下段底部冰川杂砾岩最年轻碎屑锆石206Pb/238 U年龄为728Ma±4 Ma(Th/U=1.7,谐和度=98%)。采用单颗最年轻碎屑锆石U-Pb年龄定年法(YSG)定年可知,南沱组下段底部沉积时间可能晚于或等于725 Ma±4 Ma,上段底部沉积时间可能晚于或等于665Ma±4Ma,与扬子东南缘长安冰期(Sturtian)和富禄间冰期启动时间相近。沉积年龄下限和沉积特征分析表明,滇东南沱组下段可能与扬子东南缘早冰期长安组对比,而滇东南沱组上段则可能与扬子东南缘间冰期富禄组、大塘坡组对比。碎屑锆石U-Pb年龄谱显示,滇东南沱组碎屑锆石U-Pb年龄谱清晰记录了Rodinia超大陆裂解过程的构造—岩浆热事件,其中ca.850 Ma代表超级地幔柱上涌,ca.820 Ma代表裂谷盆地开启,ca.800 Ma代表裂谷盆地强烈扩张。     

桂东南水汶盆地白垩系大坡组碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

为讨论桂东南地区水汶盆地大坡组的物质来源和盆地属性,对大坡组红色砂岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。大坡组红色砂岩(样品NPM30)的碎屑颗粒呈棱角状、次棱角状,磨圆度较差,分选性中等,显示近源沉积的特征。碎屑锆石亦呈现自形程度较好的CL图像,其U-Pb年龄介于2781～105 Ma之间。碎屑锆石U-Pb年龄集中分布于180～145 Ma、270～200 Ma、480～390 Ma,少数介于570～540 Ma、780～720 Ma、1000～820 Ma、1300～1000 Ma、2000～1400 Ma和2800～2300 Ma。物源分析表明大坡组碎屑物质主体来自于云开地区燕山早期、华力西—印支期和加里东期岩浆岩,少量来自于扬子东南缘新元古代岩浆事件和华夏陆块格林威尔期和新太古代物质。大坡组碎屑锆石主体来自于沉积成岩之前的岩浆活动,与地层沉积时代一致的碎屑锆石含量极少;结合区域构造演化历史,判定水汶盆地为白垩纪伸展构造背景下的断陷拉分盆地。     

鄂尔多斯盆地西南缘崆峒山砾岩碎屑锆石U-Pb

鄂尔多斯盆地西南缘平凉崆峒山砾岩的地层时代和沉积物源环境一直存在争议。本文选取崆峒山主峰南、北两侧的 崆峒山组和三桥组碎屑岩样品,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析方法,探讨崆峒山砾岩的物质来源及其地质构造意 义。结果表明,上三叠统崆峒山组碎屑锆石U-Pb年龄主要包含438~778Ma(n=16)、827~1269Ma(n=40)、1354~1706Ma(n= 16)、1826~2080Ma(n=15)和2410~2809Ma(n=17),相应的峰值年龄为540Ma、995Ma、1660Ma、1930Ma和2480Ma;下 白垩统三桥组碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在281~413Ma(n=6)、445~643Ma(n=12)、712~1386Ma(n=45)、1563~1808Ma (n=14)、1888～2039Ma(n=10)和2150～2633Ma(n=23)六个年龄区间,相应的峰值年龄为335Ma、488Ma、980Ma、1676Ma、 1805Ma、1970Ma和2488Ma。锆石U-Pb年龄谱对比分析认为,崆峒山组和三桥组的沉积物源分别主要来自于祁连山东 段-北秦岭西段的前志留纪和前二叠纪岩石地层单元,少量来自（华北）鄂尔多斯古陆的沉积岩和变质基底岩系。崆峒山 组砾岩的沉积物源以北秦岭西段的秦岭群、宽坪群、大草滩群和加里东期岩浆岩贡献相对较大,且主要受控于印支期秦祁碰撞造山带的构造作用;三桥组砾岩的沉积物源则以祁连山东段的马衔山群、葫芦河群和祁连-北秦岭地区加里东中晚 期岩浆岩等为主,且主要受控于（华北）鄂尔多斯地块西南缘燕山中期的秦-祁陆内造山作用。     

南秦岭东河群碎屑锆石U-Pb年龄及其板块构造意义

南秦岭微陆块是秦岭造山带的重要构造单元,其早白垩世沉积物是研究物源区及南秦岭微陆块构造演化的理想对象.南秦岭微陆块南缘观音坝盆地早白垩世砂砾岩中的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄给出了5个年龄峰,范围分别是2600～2300Ma、2050～1800Ma、1200～750Ma、650～400Ma和350～200Ma,对应于Kenor、Columbia、Rodinia、Gondwana和Pangaea等5次超大陆事件.碎屑锆石源区复杂,但主要源自华北克拉通和北秦岭增生带,表明晚古生代南秦岭微陆块是秦岭-华北联合大陆板块的一部分,而非独立的微陆块.最年轻的锆石年龄峰给出了勉略洋向秦岭-华北大陆俯冲的时限,即350～ 200Ma;扬子与秦岭-华北联合大陆板块的碰撞造山作用始于三叠纪-侏罗纪之交,强烈的挤压造山作用发生在侏罗纪,而非三叠纪或更早.     

赣东北地区双桥山群碎屑锆石U-Pb年代学研究

双桥山群是赣东北地区重要的岩石单元之一,其年代学研究一直备受关注。本文对赣东北地区双桥山群凝灰质板岩和粉砂质板岩中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb测年分析。碎屑锆石年代学测试结果显示4个主要年龄区间:591～634 Ma(峰值601 Ma)、803～837 Ma(峰值831 Ma)、866～1019 Ma(峰值910 Ma)和 1800 Ma。其中最年轻的碎屑锆石年龄组591～634 Ma峰期601 Ma的年龄,可能限定了双桥山群最大的沉积年龄;而803～837 Ma(峰值831 Ma)指示其物源可能源于江南造山带东段新元古代造山过程的岛弧火山岩; 866～1019 Ma峰期年龄为910 Ma的年龄与皖南-赣东北地区的基性火山岩、火山碎屑岩的形成时代基本一致; 1800 Ma的年龄组与扬子陆块1.8～1.9 Ga锆石年龄相一致。赣东北地区双桥山群碎屑锆石U-Pb测年结果中,出现828 Ma和1800 Ma的碎屑锆石特征年龄峰值,显示它们具有与扬子地块的亲缘性,同时又含有大量的～1.0 Ga碎屑锆石,这些特征年龄相似于格林威尔期的华夏地块,说明在新元古代晚期存在的沉积盆地具有来自扬子和华夏板块的双向物源。     

扬子陆块北缘花山群:弧后盆地火山-沉积岩系而非蛇绿混杂岩

扬子陆块北缘花山群曾被作为南秦岭古生代勉-略蛇绿岩的东延部分,后又被厘定为新元古代“俯冲增生杂岩”,至今争议甚多.为明确花山群的大地构造含义,了解扬子陆块参与新元古代Rodinia超大陆的演化过程,采用碎屑物源分析、沉积物氧化/还原指标、火成岩构造环境判别、锆石U-Pb定年等方法研究了花山群六房咀组的物质属性与时代.六房咀组的沉积盆地属于氧化条件的边缘海,其中沉积岩的碎屑物包含扬子大陆的稳定砂屑和玄武玻璃质岩屑两组来源,暗示该组火山岩与沉积岩为同期伴生的产物,而非后期构造楔入的岩块.该组玄武岩兼具洋中脊和岛弧的双重地球化学特征,属于弧后盆地玄武岩（BABB）.以锆石U-Pb法测得玄武岩的形成年龄为823.9±5.5 Ma和829.9±6.9 Ma,并获得1 637 Ma、2 670 Ma两组捕获锆石年龄,表明火山通道下部存在古老大陆基底,并非洋中脊环境.花山群六房咀组总体为一套新元古代弧后盆地沉积-火山岩建造,而非古生代或新元古代蛇绿岩混杂岩.新元古代晚期,扬子陆块北缘发生了板块汇聚和俯冲作用,相对于同期的Rodinia超大陆裂解事件存在一定的滞后.      

华北克拉通南缘栾川群的形成时代、物源及其对区域构造演化的意义：锆石U- Pb年代学和Hf同位素制约

栾川群沿秦岭造山带和华北克拉通两大构造单元的结合部分布,其时代归属和构造意义长期存在争议。本文从锆石U-Pb年代学和Hf同位素角度对栾川群进行物源分析和区域对比分析,为合理地理解华北克拉通南缘晚前寒武纪构造演化提供重要证据。栾川群上部大红口组浅变质粗面岩的结晶年龄为854±8Ma,成因以古元古代晚期陆壳物质的再循环或改造为主。栾川地区栾川群变碎屑岩中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄和大红口组浅变质粗面岩及相关侵入岩的结晶年龄限定栾川群沉积时代在917～844Ma,属于新元古代青白口纪。白术沟组中上部、煤窖沟组和鱼库组变碎屑岩的碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征一致,碎屑锆石U-Pb年龄集中在1.85～1.10Ga之间,北秦岭地体是最可能的物源区;Hf两阶段模式年龄(T_(DM2))为1.33～2.92Ga,揭示源区经历了～1.45Ga、～1.8Ga、～2.1Ga和～2.5Ga四期元古代陆壳增生。栾川群白术沟组下部和白术沟组中上部至鱼库组之间截然不同的碎屑锆石年龄谱图表明白术沟组沉积期间物源区由华北克拉通转变为北秦岭块体,沉积构造背景由被动大陆边缘转化为碰撞造山和后碰撞伸展环境。北秦岭地体原来应属于华北克拉通的一部分,至少在华北克拉通南缘至东缘地区曾存在与北秦岭地体类似的中、新元古代构造带。该构造带强烈地参与了Columbia超大陆裂解和Rodinia超大陆汇聚及裂解过程,在新元古代早期与华北克拉通曾短暂的拼合并造山,转变为华北克拉通周缘沉积盆地的主要物源供给区。     

Subduction and collision processes between the North China and South China blocks constrained by the geochronology and geochemistry of the Wuguan Complex in the Qinling orogen,China

ABSTRACT

The Qinling orogen is a key area for understanding the processes of subduction and collision between the South China Block (SCB) and North China Block (NCB). The Wuguan Complex, distributed along the southern margin of the Shangdan suture zone, can provide important constraints on the age of collision between NCB and SCB and the tectonic evolution of the Qinling orogen in Late Paleozoic. Detrital zircons from meta-sedimentary rocks of the Wuguan Complex in the Danfeng-Shangnan area have an age spectrum with two main peaks at ~448 Ma and ~819 Ma, and two subordinate peaks at ~938 and ~1440 Ma, respectively, and are interpreted to have been derived from the North Qinling terrane (NQT). The petrographic and geochemical characteristics of the meta-sedimentary rocks indicate that they were deposited in a fore-arc basin along the southern margin of the NQT. The youngest detrital zircons yield a weighted mean age of 378 ± 3 Ma, indicating that the fore-arc deposition was continuing at least to this time, which implies that the Paleo-Qinling Ocean between the NCB and SCB was not finally closed until at least the late Devonian. In combination with regional data, we propose that sedimentary rocks of the Wuguan Complex might once have been a sequence of late Ordovician to late Devonian strata with intercalated mafic rocks, which has been dismembered by the later tectonic activity. It was metamorphosed during northward subduction of the Paleo-Qinling Ocean at ca. 320 Ma, and slowly cooled through ca. 350°C at ca. 247 Ma (muscovite ⁴⁰Ar/³⁹Ar age). It has recorded the detailed processes of subduction and collision between the NCB and SCB.     

胶-辽-吉带构造属性与演化阶段新划分:胶北变质辉长岩的启示

祥山和于埠变质辉长岩是胶北地块上古元古代变质镁铁质岩石的典型代表,辉长岩侵入古元古代荆山群野头组,产有"祥山式"岩浆熔离型铁矿,成矿的专属性指示辉长岩属于层状侵入体类型,形成于大陆伸展构造背景.在祥山变质辉长岩中获得了1851 ±9Ma的变质年龄,在于埠变质辉长岩中获得了2052±23Ma的锆石U-Pb成岩年龄和183...     

胶北太古宙早期锆石U-Pb定年及Hf同位素研究：华北克拉通古老陆壳增生及再循环的证据

古老陆壳物质的发现与鉴别是探索地球早期陆壳形成与演化历史的重要内容之一,锆石U-Pb年龄结合Hf同位素研究是该研究的重要手段。本文通过对胶北地体内一个长英质副片麻岩中的锆石开展系统的原位U-Pb定年和微量、稀土元素分析,获得了多个太古宙早期的锆石。根据这些锆石的阴极发光图像、Th/U比值及稀土元素球粒陨石标准化配分模式,它们具有典型岩浆锆石的特征,其中2个分析点给出了3413Ma和3400Ma(~3.4Ga)的锆石U-Pb年龄,7个分析点给出3547±19Ma(MSWD=1.16)的锆石U-Pb年龄,指示太古宙早期的陆壳岩浆事件;结合华北克拉通其它地区的类似研究结果,暗示华北克拉通可能曾经存在比现今出露面积更大的太古宙早期的古老陆壳。这些古老锆石的Hf同位素分析显示,它们的εHf(t)值在-6.19~0.95之间,平均为-2.54,两阶段Hf模式年龄在3737~4353Ma之间,平均值为~4.1Ga,远大于锆石的U-Pb年龄,指示华北克拉通存在~4.1Ga的地壳增生作用及古老陆壳(3.55Ga)的再循环。     

Initial accretion of the North Qinling Terrane to the North China Craton before the Grenville orogeny: constraints from detrital zircons

Whether the North Qinling Terrane (NQT) was accreted to the North China Craton (NCC) in the Proterozoic is still a matter of debate. We report the first detrital zircon study from the Baishugou Formation, which forms the uppermost part of the Mesoproterozoic Guandaokou Group, at the southernmost NCC margin. Detrital zircons from carbonaceous silty phyllite in the lower part of the Baishugou Formation yield U–Pb ages peaking at ca. 2500 Ma, with minor peaks at ca. 2300–2000, 1800, and 1600 Ma, and εHf(t) values ranging from ?10.8 to +9.1. These zircons are considered to have been sourced from the NCC. In contrast, the middle-to-upper part of the formation contains detrital zircons which yield an age group ranging from 1800 to 1000 Ma, with peaks at 1800, 1500, 1300, and 1100 Ma; the zircons with ages of 1500–1300 Ma dominantly have εHf(t) values greater than +5 and the majority plot along the depleted mantle evolution curve. The striking difference between the U–Pb ages of the detrital zircons from the upper and lower parts of the formation suggests a shift in provenance. Magmatism at 1500–1300 Ma has not been reported from the southern margin of the NCC but has been discovered in the NQT. Hence, we deduce that the zircons from the upper part of the formation were primarily derived from the NQT, where an episode of crustal growth and magmatism is recorded between 1500 and 1100 million years. The variable sediment provenances imply that the NCC and NQT could be connected during the late Mesoproterozoic to early Neoproterozoic. The pattern of detrital zircon ages in the new sediments from the Baishugou Formation is distinct from those in the Kuanping Group and the Palaeozoic Erlangping Complex, which are at present sandwiched between the NCC and the NQT. The detrital zircons from these two groups are dominated by an age peak at ca. 1000 Ma, which is formed as the result of amalgamation of the NQT and the Rodinia Supercontinent during the Grenville orogeny. It is possible that the new sediments of the Baishugou Formation were deposited before Grenville orogeny.     

Linking continental deep subduction with destruction of a cratonic margin: strongly reworked North China SCLM intruded in the Triassic Sulu UHP belt

The collision between the North and South China cratons in Middle Triassic time (240–225 Ma) created the world’s largest belt of ultrahigh-pressure (UHP) metamorphism. U–Pb ages, Hf isotope systematics and trace element compositions of zircons from the Xugou, Yangkou and Hujialing peridotites in the Sulu UHP terrane mainly record a ~470 Ma tectonothermal event, coeval with the Early Paleozoic kimberlite eruptions within the North China craton. This event is interpreted as the result of metasomatism by fluids/melts derived from multiple sources including a subducting continental slab. The peridotites also contain zircons with ages of ~3.1 Ga, and Hf isotope data imply a component ≥3.2 Ga old. Most zircon Hf depleted mantle model ages are ~1.3 Ga, suggesting that the deep subcontinental lithospheric mantle beneath the southeastern margin of the North China craton experienced a intense mid-Mesoproterozoic metasomatism by asthenospheric components, similar to the case for the eastern part of this craton. Integrating data from peridotites along the southern margin of the craton, we argue that the deep lithosphere of the cratonic margin (≥3.2 Ga old), from which the Xugou, Yangkou and Hujialing peridotites were derived, experienced Proterozoic metasomatic modification, followed by a strong Early Paleozoic (~470 Ma) tectonothermal event and the Early Mesozoic (~230 Ma) collision and northward subduction of the Yangtze craton. The Phanerozoic decratonization of the eastern North China craton, especially along its southern margin, was not earlier than the Triassic continental collision. This work also demonstrates that although zircons are rare in peridotitic rocks, they can be used to unravel the history of specific lithospheric domains and thus contribute to our understanding of the evolution of continental cratons and their margins.     

鄂尔多斯盆地周缘地壳形成与演化历史:来自锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成的证据

锆石U-Pb定年及Hf同位素测定结果表明,鄂尔多斯盆地周缘的华北板块北缘、兴蒙造山系及扬子板块-秦岭-大别-苏鲁造山带等构造单元系统具有明显不同的形成与演化历史。华北板块北缘锆石年龄平均值为1 837 Ma,最强烈的岩浆活动出现于2 200~1 800 Ma,该期锆石约占全部的40%;次为强烈的岩浆活动在2 800~2 200 Ma,其众数在全部锆石中约占30%;1 500~1 200 Ma、500~100 Ma这两个阶段形成的锆石在全区所占比例各约为15%。华北板块北缘最突出的特征是基本不含1 000~700 Ma期间形成的锆石,>3 000 Ma的锆石在全区分布极为有限。锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄表明华北板块北缘平均值为2.55 Ga,较U-Pb平均年龄老,说明2 200~1 800 Ma期间形成的锆石含有较多的古老地壳再循环组分。Hf亏损地幔模式年龄最强峰值约为2.8 Ga,与全岩Nd亏损地幔模式年龄的峰值相一致,Hf模式年龄为3.0~2.25 Ga的颗粒占全部的近95%,证明华北板块北缘的地壳增生主要在太古宙至古元古代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄>3.0 Ga的锆石颗粒所占比例不到0.1%,另外近5%锆石的模式年龄分布于中元古代。晚古生代-中生代所形成的锆石均是先存地壳组分,尤其是中元古代增生地壳的熔融作用形成。兴蒙造山系中锆石U-Pb年龄平均值为497 Ma,最强峰分布于石炭纪(约320 Ma),石炭纪-二叠纪末(350~250 Ma)形成的锆石所占比例达30%以上。新元古代至早古生代(600~440 Ma)形成的锆石占全部锆石的55%以上,而中元古代末-新元古代期间(1 200~600 Ma)形成的锆石在全区仅占4%。中元古代以前形成的锆石非常有限,说明该区最早形成的地壳组分在兴蒙造山系的形成过程中较充分地参与到后期的岩浆作用过程中。兴蒙造山系中锆石相应的Hf同位素亏损地幔模式年龄平均为1.13 Ga,明显较相应的U-Pb年龄老,最强峰值出现于约0.6 Ga。Hf亏损地幔模式年龄为0.7~0.28 Ga的颗粒在兴蒙造山系所占比例达57%,证明该区最强烈的地壳增生发生于新元古代至古生代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄分布于1.5~0.7 Ga的锆石在全区约占38%,说明此期间也是该区地壳较强烈的增生期。Hf亏损地幔模式年龄大于1.5 Ga的锆石所占比例不到5%,古生代以后兴蒙造山系也基本没有明显的地壳增生。扬子与秦岭-大别-苏鲁造山带构造单元中的锆石U-Pb年龄平均为799 Ma,年龄为1 300~750 Ma的锆石在全部锆石中约占70%。晚古生代-燕山期形成的锆石约占20%。年龄在3 500~2 650 Ma、2 118~1 680 Ma的锆石在该区各约占5%。结合扬子与秦岭-大别-苏鲁造山带平均为1.56 Ga的Nd亏损地幔模式年龄特征,说明1 300~750 Ma期间该区较强烈的岩浆作用事件中有较多的古老地壳组分加入其中。锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成均说明鄂尔多斯盆地周缘各构造单元具有不同的形成演化历史。地壳是幕式增长的,但各构造单元每幕发生的时间、强度存在明显差别。因此,由盆地中不同时代地层中碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成及全岩Nd同位素特征的系统研究可反演盆地物源供给与周围构造单元之间的关系。     

华北克拉通古元古代末-新元古代地质事件——来自北京西山地区寒武系和侏罗系碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学的证据

华北克拉通是否同华南克拉通一样保存有与Rodinia超大陆聚合和裂解有关的年龄记录是理解华北克拉通元古宙构造演化的重要科学问题.本文对位于华北克拉通燕辽裂陷槽的北京西山地区的寒武系和侏罗系碎屑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,目的是通过碎屑锆石年龄揭示华北克拉通前寒武纪尤其是古元古代末-新元古代重要地质事件.定年结果显示,北京西山寒武系徐庄组的钙质细砂岩中碎屑锆石年龄峰值主要集中在～1.38Ga和～1.14Ga.此外,还有～ 1.56Ga、～912Ma、～814Ma、～740Ma、～630Ma和～507Ma的年龄组.侏罗系窑坡组长石质岩屑细砂岩和粉砂质泥岩中碎屑锆石年龄峰值主要集中在～2.5Ga、1.88～1.8Ga、～1.74Ga、～1.6Ga和186Ma.此外,还有～2.77Ga、～2.0Ga、～1.2Ga、～488Ma、～256Ma和～233 Ma的年龄组.这三个岩石具有较低的成分和结构成熟度,指示较近的物源区,其碎屑物质可能大部分来自华北克拉通内部和北缘,因此其碎屑锆石的年龄组可记录华北克拉通前寒武纪重要地质事件.～2.77Ga、～2.5Ga、2.1～ 2.0Ga和1.88～1.8Ga的年龄组分别对应华北克拉通早前寒武纪发生地壳生长、克拉通化、裂谷和造山等重要地质事件;～ 1.74Ga、～ 1.6Ga、～ 1.56Ga、～1.38Ga、～912Ma和～814Ma的年龄组记录了华北克拉通最终克拉通化后开始的古元古代末-新元古代的多期裂谷事件.与1.3～ 1.0Ga、～740Ma和～630Ma的年龄组相对应的岩石在华北克拉通出现甚少,而该时期的岩浆岩和变质岩在华南克拉通广泛发育,且可能与Rodinia超大陆汇聚和裂解的不同阶段相对应.华北克拉通显生宙碎屑岩中碎屑锆石保存的古元古代末-新元古代地质事件的记录对探讨华北克拉通在元古宙的地质演化及华北克拉通与华南克拉通的关系可提供重要的依据.     

塔里木盆地西南缘铁克里克地区博查特塔格组的组成和时代:来自碎屑锆石U-Pb年龄的指示

博查特塔格组分布于塔里木地块西南缘的铁克里克地区,前人认为其主要由一套海相碳酸盐岩组成,底部为含砾粗砂岩,并将其时代划为蓟县纪。笔者对来自博查特塔格组中的条带状大理岩和含砾粗砂岩中的碎屑锆石样品进行了LA-ICP-MSU-Th-Pb同位素分析。分析结果显示,含砾粗砂岩中的碎屑锆石频谱图具有1953、2038、2163~2182、2225~2243、2281~2343Ma等多个年龄峰值,2281~2343Ma年龄值为主要峰值,其中最小谐和年龄1953Ma代表了该粗砂岩最早的沉积时代;条带状大理岩中的碎屑锆石年龄峰值主体介于772~856Ma之间,最小谐和年龄值为772Ma,代表了该大理岩最早的沉积时代。分析结果说明,原划为蓟县系的博查特塔格组由不同时代的物质组成,该地层单元需要解体。博查特塔格组的岩石组合应为中上部的碳酸盐岩夹细碎屑岩建造,该地层最早的沉积时代为772Ma,形成时代为南华纪。