论西准噶尔石炭系希贝库拉斯组与包古图组的新老关系

新疆西准噶尔达尔布特断裂南的石炭系希贝库拉斯组与包古图组新老关系争议已久.1∶5万区域地质矿产调查新发现,包古图组呈角度不整合伏于希贝库拉斯组之下,于包古图组获LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(345.6±6.2)Ma,与本组化石时代基本一致,确认包古图组时代为早石炭世.希贝库拉斯组灰岩砾石中发现的化石组合与包古图组中化石组合相同,且含化石的灰岩砾石之岩性与包古图组中相同,证明砾石来自包古图组,因而不能指示希贝库拉斯组的沉积时代.包古图组褶皱的强烈程度与样式复杂程度明显强于希贝库拉斯组,可肯定希贝库拉斯组新于包古图组.这一结论为正确确立本区地层层序,建立区域地层格架和大区地层对比提供了重要佐证.     

西准噶尔希贝库拉斯组凝灰质砂砾岩岩石学和锆石U- Pb年代学及对沉积层序的指示意义

新疆西准噶尔包古图地区主要出露下石炭统火山-沉积地层,由希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组组成,对于三套地层的时代归属以及地层层序长期存在争议。本文对希贝库拉斯组凝灰质砂砾岩进行了岩相学和锆石U- Pb年代学研究,为探讨以上争议提供资料。岩相学研究发现凝灰质砂砾岩中的砾石为硅质岩、晶屑凝灰岩、凝灰质砂岩、安山岩和少量灰岩,中等磨圆-次棱角状,粒径变化大(2~15mm),含量为~45%;细碎屑主要为岩屑、长石和少量石英,呈棱角状-次棱角状,粒径0. 05~0. 5mm;填隙物主要为火山灰;锆石U- Pb年代学分析结果显示,锆石的Pb206/U238表观年龄集中在327~382Ma,最年轻的峰值为330~335Ma,代表了凝灰质砂砾岩沉积同期火山活动的年龄;最大峰值为345~360Ma,指示了凝灰质砂砾岩中大部分火山岩砾石对应火山活动的时限;另有几组年龄集中在411~428Ma、~455Ma和482~504Ma,对应克拉玛依、达拉布特和唐巴勒蛇绿岩的年龄。综合以上研究,认为希贝库拉斯组的沉积时代为早石炭世维宪期,并结合前人研究成果推断本区三套地层的沉积层序自下而上依次为希贝库拉斯组、包古图组、太勒古拉组。     

西准噶尔包古图地区地层火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究

包古图地区位于西准噶尔东南部,区内出露地层主要为石炭系太勒古拉组、包古图组和希贝库拉斯组,为一套巨厚的半深海相-大陆坡相火山-火山碎屑沉积建造。这套地层的时代归属和地层层序长期以来一直存在争议。本文报导了包古图地区实测地层剖面,并从太勒古拉组玄武岩和包古图组及希贝库拉斯组凝灰岩中分别选出锆石,进行了LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为357.5±5.4Ma、332.1±3.0Ma和336.3±2.5Ma。由此确定这套地层属于早石炭世的杜内阶到维宪阶,由下到上依次为太勒古拉组、包古图组和希贝库拉斯组。     

新疆西准噶尔包古图组凝灰岩锆石SHRIMP年龄及其地质意义

西准噶尔地区出露巨厚层的下石炭统火山-沉积岩,包括太勒古拉组、包古图组和希贝库拉斯组,前人主要通过生物化石来确定各组之间的层位关系,并存在争论。本文对包古图金矿区包古图组中3个蚀变凝灰岩样品开展的锆石SHRIMP年代学研究表明,凝灰岩的年龄分别为328.4Ma（MSWD=0.72）、342.6Ma（MSWD=0.76）和336.5Ma（MSWD=1.6）。结合太勒古拉组年代学数据和下石炭统火山-沉积地层的分布关系,确定西准噶尔下石炭统火山-沉积地层从下到上依次为：希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组。     

秦昆结合部塔秀地区隆务河组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学及其地质意义

秦昆结合部独特的地质组成与复杂的造山带结构受到广泛关注。前人对该地区沉积物质来源进行了初步分析,但存在较大争议。选取隆务河组碎屑岩为研究对象,运用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学方法,探讨隆务河组物源特征。U-Pb测年结果表明,隆务河组碎屑锆石年龄谱明显分为4组:2 746~2 084 Ma,1 094~775 Ma,492~411 Ma,372~237 Ma。其中,372~237 Ma年龄组约占总体的56.79%,所占比例最大,年龄相对集中,且呈现出强烈的峰值,代表了阿尼玛卿洋向北俯冲碰撞产生的一系列构造岩浆事件,其余年龄段所占比例则较少。综合分析显示,隆务河组碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在祁连造山带、柴北缘构造带和东昆仑造山带3个物源区,其中东昆仑造山带提供了大部分物源,为隆务河组贡献最大的物源区。     

大兴安岭北段扎兰屯地区林西组碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

内蒙古扎兰屯地区林西组以砂板岩组合为重要特征,形成时代为晚二叠世.对扎兰屯地区林西组粉砂质泥质板岩、粉砂岩2个样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年.结果显示,150个谐和-近谐和年龄主要分布于6个年龄区间：259.7~281.9 Ma （n=18）,加权平均年龄为273.3 Ma;291.3~311.5 Ma （n=110）,加权平均年龄为298.1 Ma;319.2~334.5 Ma （n=10）,加权平均年龄为327.0 Ma;340.3~375.2 Ma （n=9）,加权平均年龄为356 Ma;399.7~400.7 Ma （n=2）,加权平均年龄为400.2 Ma;728.5~765.4 Ma （n=2）,加权平均年龄为750.0 Ma,上述6组年龄峰值与区域上的岩浆事件基本吻和.林西组主要物质供给区为研究区内早二叠世侵入岩及大石寨组火山岩,占碎屑物总含量的85%,少部分来自于晚石炭世之前的古生代侵入岩及扎兰屯群等地质体.林西组与宝力高庙组分别记录了晚古生代250~270 Ma及310~325 Ma之间发生的两次重要的区域隆升事件.     

新疆东部博格达山北侧石炭系碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

本文应用LA-ICPMS锆石U-Pb定年方法,对博格达山北侧原石炭系沙雷赛尔克组及沙玛尔沙依组开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。测年结果显示沙雷赛尔克组碎屑锆石表面年龄值分布较宽(298～2215Ma),主要集中在298～344Ma,主峰值年龄为305Ma,次要峰值为501～538Ma,并见有一粒1331Ma及两粒2146Ma、2215Ma的碎屑锆石;沙玛尔沙依组碎屑锆石表面年龄分布较窄(280～523Ma)且相对集中(299～358Ma),主峰值年龄为345Ma,次要峰值年龄为428～450Ma及507～523Ma。通过样品岩石学特征、碎屑锆石Th、U含量、CL组构特征及区域地质资料分析,初步获得以下认识:①博格达山北侧原定义为石炭纪地层的沉积时代应为早石炭世—早二叠世,其中奇尔古斯套群时代为早石炭世晚期—晚石炭世早期,居里得能组—扬布拉克组时代为晚石炭世中期及晚期,沙玛尔沙依组时代为早二叠世早期,缪林托凯陶山组沉积时代及其与沙玛尔沙依组的关系尚有待于进一步研究;②沙雷赛尔克组及沙玛尔沙依组砂岩主要来自于准噶尔盆地,主要物质供给区为区内略早于或与其同时代沉积的石炭纪地层;③博格达晚古生代大陆裂谷在早石炭世已形成,晚石炭世开始衰退,并发生两次弱造山作用,中二叠世夏子街期最终闭合。     

西准噶尔石炭系哈拉阿拉特组新知

哈拉阿拉特组是西准噶尔地区重要的石炭纪海相地层,岩性组合二分性明显:灰绿色为主的火山岩、火山碎屑岩夹灰岩透镜体与灰黑色为主的正常碎屑岩、火山碎屑岩夹少量生物碎屑灰岩。长期以来均认为前者在上,后者在下。根据该组层型剖面中的地层产状、层劈关系、冲刷构造和粒序层理,认为该剖面并未发生倒转,应是火山岩、火山碎屑岩夹灰岩透镜体在下,正常碎屑岩、火山碎屑岩夹生物碎屑灰岩整合覆在其上。根据`哈拉阿拉特组内所发现的化石材料,认为该组是西准噶尔地区一跨早—晚石炭世的岩石地层单位,下石炭统-上石炭统的界线位于该组下段上部。在克拉玛依西北部达尔布特蛇绿混杂岩带与达尔布特断裂之间新识别出的哈拉阿拉特组地层,其中含有早石炭世晚期至晚石炭世的化石,前人用这些材料来确定包古图组和太勒古拉组的时代是错误的,目前包古图组和太勒古拉组尚无可延续到晚石炭世的古生物依据。     

新疆东部博格达山北侧石炭系砂岩碎屑锆石U_Pb定年及其地质意义

本文应用LA-ICPMS锆石U-Pb定年方法,对博格达山北侧原石炭纪沙雷赛尔克组及沙玛尔沙依组开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。测年结果显示沙雷赛尔克组碎屑锆石表面年龄值分布较宽（298～2215Ma）,主要集中在298～344Ma,主峰值年龄为305Ma,次要峰值为501～538Ma,并见有一粒1331Ma及两粒2146、2215Ma的碎屑锆石;沙玛尔沙依组碎屑锆石表面年龄分布较窄（280～523Ma）且相对集中（299～358Ma）,主峰值年龄为345Ma,次要峰值年龄为428～450Ma及507～523Ma。通过样品岩石学特征、碎屑锆石Th、U含量、CL组构特征及区域地质资料分析,初步获得以下认识：（1）博格达山北侧原定义为石炭纪地层的沉积时代应为早石炭世～早二叠世,其中奇尔古斯套群时代为早石炭世晚期～晚石炭世早期,居里得能组～扬布拉克组时代为晚石炭世中期及晚期,沙玛尔沙依组时代为早二叠世早期,缪林托凯陶山组沉积时代及其与沙玛尔沙依组的关系尚有待于进一步研究;（2）沙雷赛尔克组及沙玛尔沙依组砂岩主要来自于准噶尔盆地,主要物质供给区为区内略早于或与其同时代沉积的石炭纪地层;（3）博格达晚古生代大陆裂谷在早石炭世已形成,晚石炭世开始衰退,并发生两次弱造山作用,中二叠世夏子街期最终闭合。     

四川会理地区古近纪雷打树组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义

采用LA-ICP-MS方法,对四川盆地南部会理地区古近纪雷打树组碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得了72组单颗粒锆石的U-Pb年龄,建立了碎屑锆石的U-Pb年龄谱。结果表明,雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄区间为2465~204Ma,地质时代为古元古代最早期成铁纪至晚三叠世最晚期瑞替阶,年龄分布具有清晰的幕式分布特征,集中分布于5个区间,出现了5个明显的峰值,物源区主要为扬子陆块西缘及其西侧的"三江"造山带。雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱显示,扬子陆块西缘经历了古元古代陆壳增生、中元古代Rodinia超大陆汇聚、新元古代晚期Rodinia超大陆裂解、二叠纪玄武岩喷溢及中—晚三叠世印支运动5次重要的构造热事件,与扬子陆块西缘形成演化进程完全吻合。与四川盆地古近纪柳嘉组碎屑锆石的U-Pb年龄谱相比,雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱缺失侏罗纪、白垩纪信号,增加了早奥陶世和早泥盆世信号,说明四川盆地北部与南部的物源存在一定的区别。碎屑锆石U-Pb年龄谱对比结果显示,雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱具有较高的精确度,扬子陆块与华夏陆块自1000Ma汇聚以来具有很好的亲缘性,而与华北克拉通之间直至400Ma才开始建立亲缘关系。     

西准噶尔萨尔托海花岗岩株锆石U-Pb年代学及地质意义

新疆西准噶尔萨尔托海蛇绿岩与下石炭统呈逆冲断层接触,后被达尔布特走滑断层所改造,是西准噶尔地区时代最新、规模最大的蛇绿混杂岩带。萨尔托海岩株侵入于萨尔托海蛇绿混杂岩带之中,岩体岩性为肉红色二长花岗岩。对花岗岩样品进行测年,新获得LA-ICPMS锆石U-Pb年龄(309±3)Ma(2σ),代表了花岗岩结晶时代,较区域花岗岩基如庙尔沟、加甫萨尔苏等岩体的形成时代略老。综合蛇绿岩及区域岩体时代和岩石学特征等,认为该年龄限定了蛇绿岩侵位时代上限,揭示其属区域伸展背景的产物,标志着区域俯冲作用已经结束。因此,西准噶尔地区至少在309 Ma以后不存在俯冲作用,该认识有助于理解新疆北部多期次岩浆活动的时限和性质。     

西准噶尔恰达地区哈尔加乌组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

恰达地区的二叠系哈尔加乌组火山岩分布于唐巴勒蛇绿岩带东侧、准噶尔盆地西南缘,主要岩性为灰绿色-紫红色(气孔)(杏仁)玄武岩-玄武安山岩-安山岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(296.6±8.1) Ma,MSWD=7.7(93%置信度),时代属早二叠世。地球化学研究表明:该火山岩属亚碱性系列,全碱含量较高(w(Na₂O+K₂O)=3.95%~6.39%)且相对富钠。轻稀土(LREE)相对富集((La/Yb)_N=3.49~14.66)且分馏较好((La/Sm)_N值均大于1.00(1.68~3.51)),重稀土分馏较差((Gd/Yb)_N=1.38~2.56)。仅部分样品有微弱的负铕异常(δEu=0.88~1.15)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损,Zr、Hf轻微富集的特征。综合火山岩的地球化学特征,结合相关构造判别图解及火山岩所处的区域地质背景,认为哈尔加乌组火山岩的形成背景以板内大陆环境为主,兼有部分弧火山岩的特征,形成于俯冲碰撞造山期后的区域伸展背景下,火山岩的岛弧特征是对碰撞前混染弧组分的继承。     

大兴安岭北部红水泉组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其地质意义

红水泉组广泛出露于大兴安岭北部地区,主要由杂砂岩、砂板岩、碳酸盐岩和凝灰岩组成,含腕足、珊瑚和苔藓虫化石,时代为早石炭世。对额尔古纳右旗和扎兰屯地区的红水泉组砂岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。结果显示,87个谐和-近谐和年龄主要分布在4个年龄区间：353~379 Ma,峰值年龄约为366 Ma;428~473 Ma,峰值年龄约为441 Ma和464 Ma;487~521 Ma,峰值年龄约为502 Ma;1 790~1 943 Ma,峰值年龄约为1 848 Ma。其中:约366、441、464和502 Ma的峰值年龄与额尔古纳、兴安地块的岩浆事件基本吻合,1 848 Ma的峰值年龄普遍存在于2个地块,说明红水泉组的沉积物主要来自额尔古纳－兴安地块;约366 Ma的峰值年龄反映沉积物部分来自大兴安岭北部晚泥盆世火山弧,物源区具有双向性（古老陆壳和火山弧）。结合区域早石炭世沉积特征认为红水泉组为一套弧后盆地沉积。     

东秦岭镇平县南湾组碎屑锆石U-Pb年代学及地质意义

东秦岭位于秦岭造山带与大别造山带的结合部位,其构造演化对于了解华北陆块与扬子陆块的碰撞拼合起着至关重要的作用;而南湾组是了解东秦岭构造过程的一个重要窗口,目前却少有关于其区域物质组成差异的研究.对东秦岭镇平县望火楼一带南湾组碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年代学研究.结果表明,锆石年龄峰值主要集中于2 757~2 500 Ma、2 500~2 400 Ma、2 150~1 800 Ma、1 800~1 700 Ma、1 520~1 165 Ma、1 100~1 000 Ma、1 000~880 Ma、840~630 Ma、550~471 Ma,原岩物质主要来源于华北陆块、北秦岭构造带和南秦岭构造带.对比镇平县南湾组、秦岭地区刘岭群、信阳地区南湾组及大别山造山带北侧佛子岭群的年龄峰值及物质组成,结果显示均存在一定的差异.因此,四者是否具有真正意义上的可对比性需要进一步研究.      

西准噶尔萨吾尔山一带吉木乃组流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地质意义

吉木乃组是西准萨吾尔山地区地质时代久存争议的地层,也是火山岩占地层总厚度比例最高的火山-沉积地层。采用同位素年龄标定火山岩准确的地质时代,是解决本组时代分歧的有效手段。吉木乃组顶部新发现的流纹岩中获得(304.1±2.5)Ma(n=15,MSWD=1.07)的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,确认成岩时代为晚石炭世晚期(大致相当于卡西莫夫期)。结合前人在本组下部层位采集的植物化石,限定吉木乃组时代为晚石炭世(大致为巴什基尔期卡西莫夫期)。流纹岩同位素定年准确约束了吉木乃组地质时代上限,为区域地层格架的建立和地层对比提供了可靠的时代依据。     

新疆西准噶尔达尔布特断裂带南包古图组安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地质时代

对达尔布断裂带南包古图组安山岩中锆石进行LA-ICP-MS测年,获得锆石U-Pb年龄(345.6±6.2)Ma,MSWD=1.14.据此确定该安山岩形成于早石炭世,为包古图组时限约束提供了科学依据,并为包古图组与上覆希贝库拉斯组新老关系确认等提供佐证.     

四川会理地区古近纪雷打树组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义

采用LA-ICP-MS方法,对四川盆地南部会理地区古近纪雷打树组碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得了72组单颗粒锆石的U-Pb年龄,建立了碎屑锆石的U-Pb年龄谱。结果表明,雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄区间为2465~204Ma,地质时代为古元古代最早期成铁纪至晚三叠世最晚期瑞替阶,年龄分布具有清晰的幕式分布特征,集中分布于5个区间,出现了5个明显的峰值,物源区主要为扬子陆块西缘及其西侧的“三江”造山带。雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱显示,扬子陆块西缘经历了古元古代陆壳增生、中元古代Rodinia超大陆汇聚、新元古代晚期Rodinia超大陆裂解、二叠纪玄武岩喷溢及中—晚三叠世印支运动5次重要的构造热事件,与扬子陆块西缘形成演化进程完全吻合。与四川盆地古近纪柳嘉组碎屑锆石的U-Pb年龄谱相比,雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱缺失侏罗纪、白垩纪信号,增加了早奥陶世和早泥盆世信号,说明四川盆地北部与南部的物源存在一定的区别。碎屑锆石U-Pb年龄谱对比结果显示, 雷打树组碎屑锆石U-Pb年龄谱具有较高的精确度, 扬子陆块与华夏陆块自1000Ma汇聚以来具有很好的亲缘性, 而与华北克拉通之间直至400Ma才开始建立亲缘关系。     

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘—甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地幔模式年龄类似于扬子克拉通年龄,主要分布于1.55~1.98Ga,峰值为1.81Ga,而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930~730Ma的U-Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930~730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系—三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系—三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系—三叠系碎屑沉积岩含有高达50%的华北克拉通南缘的基底岩石。     

西秦岭西成铅锌矿田赋矿安家岔组碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

西秦岭西城铅锌矿田秦岭型铅锌矿床产于中泥盆统碳酸盐岩和细碎屑岩系中,经热液沉积或热液沉积改造而成.厂坝—李家沟特大型铅锌矿床附近安家岔组地层受区域变质和接触热变质作用的影响,变质程度较高的黑云母石英片岩分布广泛.对厂坝—李家沟特大型铅锌矿床赋矿安家岔组黑云母石英片岩开展碎屑锆石U-Pb定年,查明安家岔组地层时代应晚于(...