本溪地区康家组石英砂岩中碎屑锆石U-Pb年龄及沉积物源时代限定

正1研究目的(Objective)辽宁本溪地区是胶辽地块中发育新元古代地层的典型地区之一,但是对该地区新元古代地层的年代学研究相对较少,缺少足够的年代学数据,导致了区域上前寒武纪地层年代学的研究存在争议。本文对本溪地区新元古界上部康家组石英砂岩中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,在对其沉积物源进行分析的同时,也为该地区新元古代地层的年代学研究提供了新的思路和     

江南造山带西段冷家溪群沉积地质特征及构造属性探讨

江南造山带西段的重要组成部分冷家溪群中可识别出浊积岩相、深海相两种类型沉积相,属活动类型沉积建造。临湘地区冷家溪群的沉积物扩散指向南,物源应来自北方的古老基底;而沅陵地区冷家溪群的沉积物扩散指向东或东北方向,物源应来自西或西南方向古老基底。沉积岩骨架颗粒统计结果表明,石英含量占44%~87%,且主要为单晶石英,而长石含量占5%~20%,岩屑含量占6%~42%,火山岩屑极少见,冷家溪群的物源为再旋回造山带。地球化学特征分析表明,冷家溪群形成的构造环境为活动大陆边缘。综合分析冷家溪群的物源、骨架颗粒特征及其构造环境,冷家溪群的原型盆地为周缘前陆盆地。     

滇中南中元古代撮科蛇绿混杂岩地质特征及构造背景

撮科蛇绿混杂岩出露于元江县撮科大寨及周边地区,受到后期构造作用影响发生一定的变质和变形。蛇岩性较为复杂,岩块与基质之间为断层接触。基质以硅质岩、熔结凝灰岩和花岗质砾岩为主,岩块的类型主要有辉石岩、辉长岩、辉绿岩、闪长岩、玄武岩、斜长花岗岩等。其中,撮科蛇绿混杂岩中熔结凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb龄为(1 170±7) Ma(MSWD=0.54,n=12),花岗质砾岩基质具有单一的年龄,为(1 151±5) Ma(MSWD=1.3,n=17);辉长岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1 168±8) Ma(MSWD=0.72,n=17),斜长花岗岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1 163±9) Ma(MSWD=1.83,n=15),花岗斑岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1 186±6) Ma(MSWD=0.92,n=17)。这些年龄指示该蛇绿混杂岩形成于中元古代晚期。撮科蛇绿混杂岩中辉长岩REE标准化曲线整体表现较为平坦的右倾趋势,具有与E-MORB相似的稀土元素特征。在MORB标准化图解中Nb、Ta没有出现明显的负异常,极低的Zr/Nb(8.65)、La/Nb(1.05)、Ba/Nb(10.72)、Th/Nb(0.10)、Th/La(0.09)、Ba/La(10.56)、Zr/Hf(43.4)平均值,且微量元素判别投点主要落入板内玄武岩范围,指示撮科蛇绿混杂岩应属于MORB型蛇绿岩,可能形成于板块伸展的构造环境。熔结凝灰岩锆石的ε_Hf(t)值为-8.7 ~-4.7,平均值为-6.6,所有ε_Hf(t)均为负,Hf同位素模式年龄(t_DMC)为2 534~2 296 Ma,平均为2 408 Ma,指示熔结凝灰岩来自古元古代结晶基底的重熔。撮科蛇绿混杂岩的厘定,对重新认识原大红山群老厂河组的属性,研究扬子陆块西南缘中—新元古代岩浆和构造事件,划分扬子陆块基底大地构造单元具有重要意义。     

云开地区变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄、Lu-Hf同位素特征及其地质意义

华夏陆块西南部云开地块变质杂岩主要由天堂山岩群和云开群以及古生代花岗质岩石组成。天堂山岩群主要由片麻岩、变粒岩、石英岩等岩石组成,变质程度较深;云开群主要由片岩、板岩、千枚岩、变质砂岩等岩石组成。应用LA-ICP-MS U-Pb微区定年和Lu-Hf同位素分析以及全岩地球化学分析方法,本文对天堂山岩群和云开群变质沉积岩进行了研究。在阴极发光图像中,变质沉积岩的锆石显示岩浆震荡环带,但普遍遭受重结晶改造及存在变质增生边。由于变质增生边普遍较窄,U-Pb定年和Hf同位素分析几乎都在具岩浆环带和重结晶结构的成分域上完成的。具岩浆环带和重结晶结构的成分域的Th/U比值普遍大于0.1。年龄变化从3000~500Ma,但主要集中在600~1200Ma之间,主峰值为960Ma左右。碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值在-25.6~15.4之间,两阶段Hf模式年龄在972~4496Ma之间。全岩地球化学分析显示LREE富集,HREE亏损,具有较明显的负Eu异常(δEu=0.55~0.71),天堂山岩群与云开群REE配分模式一致,反映源区物质相似,主要来源于花岗质地壳物质。结合前人研究成果,可得出如下结论:天堂山岩群与云开群形成时代没有明显差别,虽然它们在变质变形方面存在较明显区别;天堂山岩群和云开群沉积时代为古生代早期-新元古代;格林威尔期岩浆岩为主要物源区,新元古代时期华夏陆块处于格林威尔造山带内与之相邻;华夏陆块存在太古宙古老陆壳。     

华南伊迪卡拉纪"庙河生物群"的属性分析

我国南方伊迪卡拉(震旦)系陡山沱组页岩中,保存了以"庙河生物群"为代表的宏体碳质压膜化石群,以大量底栖固着的多细胞藻类为主,还包含推测的后生动物和海绵动物、可疑的遗迹化石等多门类生物化石,化石类型多样、分异显著,代表着新元古代"雪球"冰期之后和寒武纪早期后生动物大爆发前夕地球早期多细胞生物的一次大规模的进化辐射事件。本文通过比较湖北秭归庙河和贵州江口翁会两个典型产地的宏体化石优势属种的形态特征,以及两地所处的沉积古环境,分析探讨了这些优势类别与现生多细胞生物(包括红藻、褐藻和绿藻三大高级藻类)的亲缘关系。研究表明,寒武纪之前大约35~10Ma间,各门类多细胞藻类广泛发育,与后生动物的先驱分子构成独特的古生态群落。     

峡东地区震旦系层型剖面的界定与层序划分

通过震旦系研究历史的回顾,在前人研究的基础上,结合近年来综合地层研究的成果,试图建立可供全球对比的中国末元古系层型剖面。我国震旦系研究历史悠久,典型剖面经历南北之争,数十年来存在多种界定意见。通过近十年的研究,笔者依然认为峡东地区震旦系剖面沉积最为连续,出露完整,具有生物演化特征明显和形态多样的特点,可与世界各地的末元古纪地层进行广泛对比。目前,其上界定位于峡东地区灯影组天柱山段小壳化石带之下(即相当云南晋宁梅树村剖面震旦—寒武系界线小壳化石带B点,年龄为539±34Ma),而底界的厘定在国内一直存在多种意见。本文通过对峡东地区震旦系剖面的综合地层研究,结合生物地层学、年代地层学、层序地层学、C/O同位素研究以及沉积相等方面的综合分析,认为震旦系底界应划定在南沱冰期之后的陡山沱期沉积的下界,重申应选定峡东地区剖面为震旦系的层型剖面。     

黔东地区下江群凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地层意义

本文报道黔桂地区晚前寒武纪下江群沉积地层凝灰岩(斑脱岩)获得高精度的锆石年龄,结合侵位四堡群花岗岩锆石年龄和四堡群斑脱岩锆石SHRIMP U-Pb年龄,将下江群明确定位于新元古代晚期沉积。该年龄对为重新界定下江群时代及同期地层的区域对比和构造演化都有着重要意义。江南古陆普遍发育的晚元古代低变质绿片岩系四堡群(梵净山群、冷家溪群、双桥山群)及上覆地层丹州群(下江群、板溪群、河上镇群),两者之间的构造界面,是人们争论的主题,其时代的定位一直影响着整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,同时制约着中国地质学家对江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。本文通过下江群甲路组地层中斑脱岩的锆石研究,精确地测定了甲路组斑脱岩锆石年龄(814.0±6.3)Ma和清水江组斑脱岩锆石年龄(773.6±7.9)Ma。上述锆石年龄解决了黔桂地区新元古代晚期沉积时代问题。     

华北克拉通古老物质记录——焦作地区太古宙变质岩的锆石SHRIMP U-Pb定年和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析

本文报道了华北克拉通中部焦作地区太古宙变质岩的锆石U-Pb定年和Hf同位素分析结果。二云钾长片麻岩的碎屑锆石和变质锆石年龄分别为3.3~3.4 Ga和2.47±0.02 Ga,碎屑锆石的ε_(Hf)(3.40Ga)和t_(DM2(CC))。值分别为-2.4~+13.9和2.89~3.84 Ga,变质锆石的ε_(Hf)(2.47Ga)和t_(DM2(CC))值分别为-18.8~-6.4和3.38~4.13 Ma。黑云角闪片麻岩中只存在变质锆石,年龄为2.49±0.01 Ga,变质锆石的ε_(Hf)(2.49Ga)和t_(DM2(CC))值分别为~15.0~-3.8和3.23~3.91 Ga。结合地球化学和前人研究成果,可得出如下结论:①碎屑物质来自以3.4 Ga花岗质岩浆岩为主的物源区,物源区岩石具有相当的规模,是壳幔混合作用的产物,形成过程中有更古老(始太古代)陆壳物质参与;②岩石遭受约2.5 Ga强烈构造热事件作用,深熔作用导致花岗质脉体形成;③可把变质碎屑沉积岩形成(沉积)时代限制在2.5~3.3 Ga之间;④变质锆石的Hf同位索组成与核部锆石的十分类似,变质增生边主要形成于核部锆石的溶解—再沉淀作用。     

华北—江南地区中、新元古代地层格架的再认识

近年来, 在华北古陆中、新元古代地层中不断获得新的锆石U-Pb年龄, 为华北中、新元古代高精度年代地层框架的建立提供了重要的数据。当前国际前寒武纪地层精确对比的依据主要是高精度的同位素测年数据, 因此, 系统的锆石定年研究仍然是目前国际前寒武纪地层学研究的热点问题之一。本文报道蓟县剖面中元古代地层的基底迁西杂岩(群)锆石SHRIMP U-Pb年龄2534?9 Ma和串岭沟组中的辉绿岩(床)1638?14 Ma新的数据, 结合大红峪组火山岩锆石U-Pb年龄1625.9?8.9 Ma和侵入到太古代地层中密云环斑花岗岩锆石U-Pb年龄1685?15 Ma, 认为华北中、新元古代年代地层框架的优化和长城系盖层沉积的起始时间在1.75~1.70 Ga。在中国地层格架中, 扬子板块和华夏板块之间有一明显呈带状分布的元古代轻微变质的沉积地层和一系列岩浆岩单元, 被称之为“江南造山带”, 这套地层的定位对于确定中国古大陆晚寒武纪地层构造格局极为重要, 本文结合双桥山群的最新年龄和邻区的SHRIMP U-Pb年龄数据探讨其构造地层意义。     

扬子板块西南部古元古代岩浆及变质事件——兼论扬子板块对Nuna超大陆事件的响应

寻找扬子板块西南地区古老结晶基底一直是众多地质学者追寻的目标,其涉及扬子板块在Nuna超大陆重建中的位置和演化过程,也是前寒武纪研究的重要课题。继在扬子板块西南部中国云南石屏撮科村首次报道2.35Ga花岗片麻岩结晶基底后,又在撮科村—高家坡一带3个花岗岩样品中分别获得了2347.3±4.9Ma、2324.3±8.6Ma和2329.4±5.9Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,进一步确认扬子板块西南部中国境内存在2.32～2.35Ga的岩浆事件,其应为Nuna超大陆汇聚期Arrowsmith造山事件在扬子板块的响应。另在1件糜棱岩化花岗闪长岩样品中获得了1909.8±5.7Ma和1843.1±7.6Ma两组年龄,在扬子板块西南部中国境内首次发现1.90Ga和1.84Ga的构造或变质事件。结合前人研究成果,确定扬子板块西南部存在2.91～2.84Ga,2.36～2.32Ga,2.28～2.19Ga的岩浆事件,以及1.97～1.95Ga,1.90Ga,1.84～1.83Ga的变质事件,为确定扬子板块在Nuna超大陆重建中的位置提供了更多证据。