晚中新世红河海底扇碎屑锆石SHRIMP U-Pb年龄：物源区制约及红河袭夺事件探讨

为确定晚中新世红河海底扇物源区以及“红河袭夺”事件,对钻遇红河海底扇的C2井中的53颗锆石颗粒进行了SHRIMP U-Pb年龄的测定。结果表明,该扇体碎屑锆石存在6个年龄段：230~300Ma,400~500Ma,700~1000Ma,1700~1900Ma,2400~2500Ma和~2700Ma。研究结果表明,红河海底扇碎屑锆石年龄频谱特征与红河最为相似,230~300Ma的锆石主要来自呵叻高原-昆嵩地块;400~500Ma、1700~1900Ma的锆石主要来自松潘甘孜地块;700~1000Ma的锆石来自扬子克拉通;2400~2500Ma和~2700Ma的锆石主要来自松潘甘孜地块古老的扬子克拉通的基底;年龄为400~500Ma、1700~1900Ma以及大于2.4Ga的锆石说明了古红河源头曾经延伸至松潘-甘孜地区,红河袭夺现象确实存在。红河物源的存在,为在琼东南盆地深水区中央峡谷水道实施油气勘探提供了重要的理论基础。     

松潘-甘孜地区三叠系碎屑沉积岩地球化学特征及其锆石年龄研究

松潘—甘孜地块地处中国西南部,是中国大陆构造中重要的基本构造单元,三叠系碎屑沉积岩广泛分布,本文对松潘—甘孜地块的三叠系碎屑沉积岩4个样品的稀土元素及锆石U_Pb地球化学特征进行了系统研究。4个样品的稀土元素分布型式特征非常接近,这表明松潘—甘孜地区的三叠系碎屑沉积岩具有相同的来源。明显的轻、重元素分馏和铕异常则表明碎屑岩源区地壳内有较的深熔作用。锆石Th/U比和阴极发光表明它们基本上来自岩浆岩物源区。SHRI MP结果显示206Pb/238U年龄集中在200~1000Ma和1600~2400Ma,其中1600~2400Ma的锆石年龄记录了扬子克拉通基底的形成事件;200~1000Ma的锆石年龄反映了青白口纪及东吴运动期间扬子克拉通强烈的岩浆活动。此外,中三叠世末期秦岭造山带全面隆升成山,也阻断了华北克拉通为该区提供碎屑沉积岩的可能,因此,松潘—甘孜地区的三叠系碎屑沉积岩来源于杨子克拉通。     

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组多物源体系: 来自矿物学及碎屑锆石U-Pb年代学的证据

鄂尔多斯盆地北部上古生界砂岩碎屑组分、岩屑类型和重矿物组合具有明显的东西分带性,但是其物源来源及差异性尚不明确.利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法,对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组碎屑锆石年龄分布及变化特征进行了研究,明确了不同年龄组分碎屑锆石的来源,并分析了不同物源体系及差异性.结果表明:不同地区下石盒子组碎屑矿物含量存在明显差异,由西向东岩屑含量逐渐增加,石英含量逐渐减小;下石盒子组锆石年龄主要呈现280~340 Ma、400~450 Ma、1 700~2 000 Ma和2 200~2 500 Ma 4个峰值区间段,从东部地区到西部地区,锆石显生宙年龄组分所占比例逐渐增加,且中部、西部地区新出现400~450 Ma的年龄段;对比周源岩体同位素年龄,西部地区物源主要来自于阿拉善地块,东部和中部地区物源主要来自于大青山-乌拉山、阴山和集宁地区,同时中部地区还受到阿拉善地块物源输入的影响;结合下石盒子组砂岩锆石定年结果和碎屑矿物含量、岩屑类型分布特征,认为杭锦旗地区发育多物源体系,并据此将研究区分为西部物源区、中部混合物源区及东北部物源区.      

北秦岭柳叶河盆地石炭系—二叠系含砾砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

通过北秦岭黑河地区柳叶河盆地碎屑锆石年龄研究,探讨盆地沉积物年龄结构,并进一步推断其物源及与秦岭造山带的盆山耦合过程。采自柳叶河盆地石炭系—二叠系含砾砂岩样品中的82颗碎屑锆石年龄可分为6组:260~542Ma、800~1100Ma、1320~1560Ma、1640~2250Ma、2300~2660Ma和2720~2870Ma。其中260~542Ma年龄段所占测点比例最大,占锆石总数的31%,其次为1640~2250Ma、2300~2660Ma和800~1100Ma年龄段。最老年龄值为2834±40Ma,最年轻者为264±5Ma。从碎屑锆石年龄结构对比及石炭纪地层交错层理推断,柳叶河盆地石炭系—二叠系物源区主要为当时的北秦岭山地。此外,碎屑锆石年龄结构对比表明,鄂尔多斯盆地南部与柳叶河原始盆地有相同的年龄谱特征,意味着它们具有同一物源区。北秦岭山地是在加里东造山作用后期影响下迅速隆升而形成的。其后,随着南侧勉略洋的打开,华北地台相对沉降及沿商丹带的走滑断陷使柳叶河盆地出现,仍旧处于隆升状态的北秦岭山地开始作为该盆地及其北侧鄂尔多斯盆地南部的主要物源区。     

青藏高原东北缘祁连山三叠系砂岩碎屑锆石U-Pb定年及其物源分析

三叠系沉积物广泛覆盖青藏高原东北缘,其中松潘—甘孜地区三叠系的沉积物得到了较系统的研究,但是青藏高原北缘的祁连山三叠系盆地的研究却较为缺乏。为了丰富相关研究和揭示区域构造演化的特点,通过古水流方向统计、砂岩中碎屑矿物统计和碎屑锆石U-Pb测年等方法对祁连山三叠纪盆地物源进行系统研究。结果表明,祁连山三叠系盆地的古流向主要有南东向、正南向、南西向,物源来自岩浆弧和大规模褶皱造山作用的混合区。祁连山三叠系砂岩中的碎屑锆石的年龄谱主要峰值集中在250~290 Ma、360~460 Ma、1 600~2 000 Ma和2 200~2 600 Ma这4个年龄段。通过对比分析华北板块、华南板块中和秦祁昆中央造山带中岩浆锆石年龄谱特征可知:1 600~2 000 Ma和2 200~2 600 Ma年龄段的锆石来自华北板块,360~460 Ma年龄段的锆石来自北祁连造山带,250~290 Ma年龄段的锆石来自东昆仑的火山岛弧。此外,600~1 000 Ma年龄段锆石很少,这些锆石来自扬子板块,表明在三叠纪扬子克拉通和华北克拉通发生碰撞形成了秦岭造山带,阻断了来自扬子克拉通的物源。     

上扬子会泽地区晚三叠世须家河组砂岩物源特征:基于重矿物分析和碎屑锆石U-Pb测年

上扬子会泽地区晚三叠世须家河组主要由辫状河-浅湖的砂岩和泥岩组成,交错层理校正恢复的物源主要来自东南方向。碎屑重矿物钛铁矿、锐钛矿、铬尖晶石和磁铁矿组合表明物源主要来自岩浆岩,部分为基性岩,且重矿物中发现大量碎屑电气石和锆石。运用电子探针成分分析和碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年方法,分别对须家河组砂岩中电气石和碎屑锆石进行测试分析。电气石化学成分显示主要为镁电气石和黑电气石,来自变质板岩和变质砂岩以及贫锂花岗岩类、伟晶岩和细晶岩。砂岩碎屑锆石U-Pb年龄谱分析表明,须家河组的物源主要来自257~362 Ma、420~492 Ma、782~876 Ma和1 690~2 176 Ma岩石。物源方向、重矿物以及电气石和碎屑锆石综合分析表明,须家河组物源主要来自滇黔桂古陆。其中,257~362 Ma的物源岩石主要为峨眉山玄武岩同期侵入岩;420~492 Ma来自东南源岩为花岗岩和砂岩,782~876 Ma主要为研究区周缘同期的花岗岩和砂岩,1 690~2 176 Ma物源也是源岩为岩浆岩的砂岩。与飞仙关组物源对比,须家河组物源区明显不同,可能与区域构造运动有关。同时,碎屑锆石指示古元古代发育岩浆作用,且存在古老的新太古代结晶基底。这些资料为上扬子构造演化提供了沉积学证据。     

大兴安岭北部中侏罗统漠河组砂岩LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄:对漠河盆地源区的制约

对大兴安岭北部漠河盆地中侏罗统漠河组砂岩进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测试,获得的碎屑锆石U-Pb年龄为1425~170 Ma,反映了中侏罗时期漠河盆地源区的复杂性。该时期漠河盆地物源主要有:中元古代变质火山岩,碎屑锆石年龄1425~1064 Ma;新元古代变质侵入岩,碎屑锆石年龄888~550 Ma;寒武—奥陶纪变质表壳岩与深成侵入岩,碎屑锆石年龄517~441 Ma;石炭—二叠纪侵入岩,碎屑锆石年龄327~252 Ma;三叠纪—中侏罗世侵入岩,碎屑锆石年龄250~170 Ma。这一测试数据与盆地现在南缘分布的地质体的时代基本对应,说明盆地的物源主要来自南部的中元古代—中侏罗世地质体,碎屑锆石中最小年龄为170 Ma,反映漠河组沉积下限不早于中侏罗世早期。这一成果对研究漠河盆地源区的物质组成、盆地沉积年代和油气成藏条件提供了新的素材。     

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。     

塔里木盆地塔中志留系柯坪塔格组物源示踪:碎屑锆石U-Pb年代学证据

目前对塔中志留系物源的认识仍存在不确定性.利用LA-ICP-MS分析技术对塔里木盆地塔中地区志留系柯坪塔格组2件样品开展碎屑锆石U-Pb年代学研究.结果表明塔中志留系碎屑锆石主要为岩浆结晶成因,锆石年龄主要分布在早古生代460~490 Ma、新元古代760~1 000 Ma、古元古代1 600~2 200 Ma及新太古代晚期-古元古代早期2 400~2 600 Ma四个时期,其中新元古代760~1 000 Ma碎屑锆石年龄占绝对优势（56.8%）,峰值~850 Ma.结合志留纪时期塔里木板块南北缘的板块动力学背景,通过盆内构造演化及地貌特征的分析以及和潜在源区锆石年龄的详细对比,确定塔中志留系碎屑锆石主要来源于塔里木盆地西南缘的铁克里克隆起构造带.      

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。     

罗布泊第四纪湖盆物源与盆地构造演化特征：来自LDK01孔碎屑锆石U-Pb年龄证据

为揭示罗布泊盐湖第四系潜在物源区及凹陷阶段性演化过程,本文对罗布泊第一口钾盐科探深钻LDK01孔更新统不同深度样品进行碎屑锆石U-Pb微区定年分析。Th/U比值显示,钻孔碎屑锆石类型主要为岩浆锆石,少量为变质成因锆石。锆石年龄主要集中在209~240Ma、265~304Ma、320~385Ma、406~446Ma、705~880Ma及2376~2405Ma几个区间。综合分析潜在物源区的岩石属性和年龄构成,初步认为罗布泊地区前寒武纪年龄来自北部山前库鲁克塔格地区,加里东期碎屑锆石可能来源于阿尔金造山带和(或)南天山构造带。276Ma的峰值记录了塔里木盆地二叠纪大火成岩省事件,南天山最有可能为主导物源区。印支期和新生代碎屑锆石年龄暗示了北山地块和东天山,甚至较远的帕米尔-西昆仑山等地可能也提供了物源。凹陷周缘富钾岩体广泛出露,经风化、淋滤搬运至罗布泊,为凹陷第四纪成钾提供了有利的物质来源。塔里木盆地内部流域带来的碎屑组分是主要的物质来源,近源地区造山带岩体提供的物源有限。碎屑锆石年龄纵向变化特征显示,罗布泊北部地区在中更新世发生一次明显的构造抬升,可能是导致罗北凹地形成的重要原因。     

柴西北地区碎屑锆石裂变径迹年龄记录的阿尔金山早新生代隆升事件

阿尔金山新生代隆升历史一直倍受关注,大量热年代学数据显示,渐新世(40~30 Ma)以来发生阶段性隆升,而新生代初期隆升的热年代学记录极少。柴达木盆地西北地区(柴西北地区)新生界碎屑锆石裂变径迹年龄研究表明,其物源区单一且在新生代早期古新世中晚始新世(65~50 Ma)发生快速隆升剥露,为该区提供陆源碎屑。前人通过物源分析发现,柴西北时期的碎屑物主要来源于阿尔金山。同时,该区路乐河组下干柴沟组沉积地层残余厚度及沉积相特征表明,此时(65~50 Ma)阿尔金山存在一次短暂抬升,但幅度较小,与盆地高差不大,使柴西地区地形东高西低、北高南低。结合前人研究成果,本研究锆石裂变径迹热年代学数据以及沉积学指标所记录的阿尔金山东段65~50 Ma构造隆升事件,是对新生代印度欧亚板块碰撞的最初响应,也为青藏高原新生代隆升具有南北同步性提供了新的证据。     

塔里木盆地腹地玛扎塔格地区新近纪砂岩组分和重矿物组合特征及物源分析

发育于塔里木盆地腹地——玛扎塔格地区的新近纪沉积地层出露良好,保存了其物源区造山带的隆升剥蚀信息。利用古水流、砂岩碎屑组构和重矿物组合特征等研究方法,结合研究区的区域构造演化,探讨玛扎塔格地区晚新生代以来古地貌格局及沉积物源区隆升剥蚀的沉积响应关系。结果表明该研究区的古地貌总体格局为西高东低,沉积物源在上新世早期之前主要来自于西昆仑造山带和帕米尔造山带,而到了上新世以来其沉积物源主要来自于帕米尔造山带,并且在上新世早期,物源区发生明显的构造隆升运动,更新世期间物源区出现快速隆升剥蚀构造事件。     

松潘-甘孜盆地中、晚三叠世沉积物来源及演化的锆石U-Pb年代学制约

从松潘-甘孜构造带东北部若尔盖盆地的红参一井内分别采取中三叠世晚期和晚三叠世早期的砂岩样品,用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)方法对其中的碎屑锆石颗粒进行了U-Pb年龄分析,结果显示锆石形成年龄的范围在2432 741 Ma间,主要峰值集中在240～290,400～480,1 800～2 000,2 200～2 500 Ma.通过对碎屑锆石年龄分布特征的研究,并结合古水流条件的约束,认为松潘-甘孜盆地东部中、晚三叠世沉积盖层内形成于240～290 Ma和400～480 Ma的锆石分别来自东昆仑南部和北秦岭,形成于1 800～2 000 Ma和2 200～2 500 Ma的锆石来自华北板块.由不同时期沉积物中碎屑锆石年龄分布特征的变化表明:晚三叠世中期以后有更多扬子板块的物质进入了松潘-甘孜盆地,使盆地内沉积物的组合发生了明显的改变,这样的变化反映了晚三叠世中期以后扬子板块西缘存在一个快速抬升的过程.     

中亚造山带中段南缘圆包山组碎屑锆石U-Pb年龄、物源及其构造演化意义

取自圆包山组砂岩样品中的碎屑锆石作LA-ICP-MS U-Pb定年,获得两个数据年龄区间:409~431Ma(峰值420Ma)和458~488Ma(峰值488Ma)。圆包山组底部发育的笔石化石和420Ma的锆石峰值年龄将圆包山组的时代限定为早志留世后,通过与兴蒙造山带的构造演化对比,认为圆包山组时代为早志留世至早泥盆世。对圆包山组中发育的沉积构造进行古流向分析,认为圆包山组物源区位于杭乌拉北西方向。结合区域岩浆演化资料分析,圆包山组物源区为呼和套尔盖地区。在圆包山组中还检测到继承锆石,新元古代分布于559~952Ma,中元古代分布于1011~1460Ma,古元古代分布于1629~2490Ma。从前人对西伯利亚板块南部、塔里木板块以及南蒙古微板块的相关锆石年龄结果总结发现,华北板块与周围板块最主要的区别在于没有或者很少有中元古代晚期至新元古代早期的锆石年龄记录,阿拉善地块也缺少1.0~1.2Ga锆石年龄记录。综上,认为研究区在古生代构造位置属于南蒙古微板块南部的一部分,元古代物源来自塔里木板块。另外由碎屑锆石年龄在地层中分布特征来看,研究区在早泥盆世后隆升作用明显,构造活动性增强,受到塔里木板块影响逐渐加强。     

塔里木盆地北部志留系碎屑锆石测年及其地质意义

志留系是塔里木盆地第一套砂岩储层广泛分布的沉积盖层,其沉积来源与成因对志留纪构造演化及周边造山带的研究具有重要意义。塔里木盆地北部地区2个志留系代表性样品的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究表明,志留系具有比较集中的三期物源年龄:中元古代早期1500～1600Ma、新元古代早期750～900Ma、奥陶纪450～500Ma。碎屑锆石定龄表明东部地区志留系物源主要来自阿尔金地区奥陶纪火成岩,而西部塔北地区志留系物源主要来自北部古隆起前寒武纪基底。前寒武纪锆石年龄揭示塔里木板块在新元古代时期与Rodinia超大陆具有相似的聚合与裂解演化史,塔里木北部地区在中元古代存在与Columbia超大陆裂解时间一致的构造-热事件。     

东昆仑造山带多期隆升历史的地质热年代学证据

对格尔木附近东昆仑山花岗岩类侵入岩体中锆石和磷灰石进行裂变径迹（FT）定年与热历史的模拟,得到了中、新生代东昆仑山多阶段冷却与隆升的构造热历史。锆石FT年龄反映了东昆仑山中生代2期冷却历史,分别为第1期侏罗纪（194.1~ 144.4Ma）和第2期早白垩世（115.7~100.2Ma）冷却历史。磷灰石FT年龄和热历史模拟给出新生代3期冷却历史,分别为第1期始新世早期（约52.9Ma）、第2期中新世中期（16.3~10.0Ma）和第3期上新世（5.1~0.9Ma）冷却历史。东昆仑山新生代3期冷却历史与逆冲断层系的发育紧密相关。新生代第1期（约52.9Ma）可能反映了柴达木盆地南缘一个夭折了的前陆盆地的存在。新生代第2期（16.3~10.0Ma）和第3期（5.1~0.9Ma）冷却年龄具有规律性的空间分布,反映了东昆仑山背驮式逆冲断层系的发育历史,表明柴达木盆地主要是作为东昆仑山的背驮式盆地而建立盆山耦合关系的。根据新生代第2期冷却历史的结束与昆仑断裂大规模左行走滑运动开始的年龄对比,推测东昆仑山区域变形作用由挤压向剪切转换的时间可能在10.0Ma左右。