黑龙江省东部早古生代地层的确定:地质与碎屑锆石U-Pb年代学证据

通过研究黑龙江省东部早古生代地层晨明组和宝泉组碎屑锆石的U-Pb定年结果,讨论了晨明组和宝泉组的所属时代和物源.大多数锆石呈自形-半自形晶,显示出典型的岩浆生长环带或条痕状吸收,暗示其岩浆成因,极少数的锆石具有经变质作用形成的暗色增生边.定年结果表明:采自晨明组上部长石石英砂岩中碎屑锆石59个分析点产生了以下年龄组:561 Ma、621 Ma、683 Ma、752 Ma、803 Ma、822 Ma、851 Ma、900 Ma、922 Ma、954 Ma、1 781 Ma、1 865 Ma和1 933 Ma,这表明晨明组沉积于561 Ma之后.而以不整合接触关系覆盖于晨明组之上的宝泉组底部泥质板岩中碎屑锆石60个分析法点产生了425 Ma、450 Ma、485 Ma、900 Ma和1 750 Ma年龄众数.由上述地质关系和年代学测定结果,结合晚古生代地层中碎屑锆石的年龄组合,可以判定位于黑龙江省东部地区晨明组的形成时代介于561~510 Ma之间,这是首次在黑龙江省东部确定的具有确切年代学证据的早古生代地层.上述年龄组碎屑锆石的存在,表明其物源主要为该区新元古代和古元古代的地质体,这进一步揭示在早古生代期间,松嫩-张广才岭地块东缘可能存在前寒武纪残片.      

金沙江河谷巧家段地下水化学特征

金沙江河谷巧家段地形切割强烈,最大相对高差可达2 719 m,水文地质条件差异大,河谷区内泉水出露众多。对河谷区内38组泉水水化学组分进行分析的结果表明:地下水化学类型较简单,主要为HCO3- Ca、HCO3- Ca?Mg、HCO3- Mg?Ca型;地下水溶解性总固体(TDS)浓度变化较大,总体上TDS浓度自河谷斜坡补给-径流区至谷底排泄区,具有逐步增高的趋势;孔隙水TDS浓度明显高于岩溶水;地下水宏量组分HCO3-、Ca2+、Mg2+、SO42-与TDS具有正相关关系。据水化学组分变化分析谷底第四系地层中出露大泉的形成条件,其为孔隙水与岩溶水相混合形成。      

张广才岭帽儿山组双峰式火山岩成因: 年代学与地球化学证据

对张广才岭中生代帽儿山组火山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb 年代学和岩石地球化学研究,确定其时代及形成的构造背景。研究区内两个代表性火山岩中的锆石均呈自形-半自形晶,显示出典型的岩浆生长环带或条痕状吸收,结合其高的Th /U 比值( 0. 40 ～ 2. 08) ,暗示其岩浆成因。测年结果表明,研究区内所讨论的火山岩为早侏罗世( 179 ～ 184 Ma) 岩浆喷发的产物,而非前人认为的晚侏罗世; 此外,帽儿山组火山岩具双峰式组合的特点,粗面岩与粗面安山岩以富碱、高钾、高度富集大离子亲石元素和轻稀土元素为特征,而流纹岩显示A 型流纹岩特点。小兴安岭-张广才岭早侏罗世双峰式火成岩的存在,揭示该区早侏罗世处于一种强烈的伸展环境。结合区域该时期火成岩的空间展布特征,帽儿山组双峰式火山岩的形成应与太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系,形成于类似弧后盆地的伸展环境。     

吉林通化地区中元古代辉绿岩墙的发现及其地质意义

报道了吉林通化地区中元古代辉绿岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果及地球化学特征,进而探讨了华北板块东北部中元古代辉绿岩墙形成的构造背景及其与哥伦比亚超大陆裂解事件的关系。辉绿岩中锆石呈自形,具有较高的Th/U值（0.21～1.45）,其稀土配分型式显示轻稀土(LREEs)亏损、重稀土(HREEs)富集以及正Ce异常和负Eu异常,上述特征暗示所测锆石为岩浆锆石。锆石U-Pb定年结果显示: 7个分析点构成一条不一致线,上交点年龄为(1 244±28) Ma,该年龄代表了辉绿岩的形成时代,即中元古代。辉绿岩的SiO₂质量分数为49.3%～49.5%,Mg^#值为42.2～42.6,TFe₂O₃为13.6%～14.1%,属于拉斑玄武岩系列。微量元素特征显示: LREEs及大离子亲石元素(LILEs)相对富集,HREEs相对亏损,具有弱的Nb、Ta的亏损和Ti的富集,无明显Eu异常,Ba/Nb和La/Nb值分别为15.8～17.3和1.15～1.20,上述特征暗示通化地区中元古代辉绿岩来源于岩石圈地幔的部分熔融,并有软流圈组分的涉入。结合前人对华北板块北缘前寒武纪地质事件的研究成果,认为通化地区中元古代辉绿岩墙形成于强烈伸展环境,其形成与哥伦比亚超大陆的裂解有关。     

内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为2期,分别是早白垩世早期（约144Ma）吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期（约125Ma）上库力组流纹岩类与梅勒图组玄武岩类。早白垩世早期吉祥峰组流纹岩富硅、富碱、富钾（K2O/Na2O〉1）,富集轻稀土元素和Rb、Th、U等元素,亏损重稀土元素、高场强元素（Nb、Ta、Ti）及Sr、P,具有A型流纹岩的特征,暗示其形成于伸展环境。早白垩世晚期火山岩显示双峰式岩石组合特征,基性端元富碱、高钾,富含轻稀土元素和Rb、Ba,亏损重稀土元素和高场强元素（Nb、Ta、Ti、Y）,类似于钾玄质玄武岩,酸性端元显示A型流纹岩的特征。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间分布规律,认为早白垩世早期火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带的演化有关,早白垩世晚期双峰式火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系。     

华北克拉通中生代拆沉陆壳物质对岩石圈地幔的改造:来自橄榄岩捕虏体中角闪石的成分制约

对鲁西和太行山南段早白垩世高镁闪长岩中橄榄岩捕虏体中的角闪石进行了主量元素和痕量元素分析,并讨论了角闪石成分与改造岩石圈地幔熔体的性质与来源之间的关系。研究结果表明,橄榄岩类捕虏体中的角闪石主要为交代成因。在化学上,它们属于钙质角闪石。太行山南段符山橄榄岩捕虏体中的角闪石属于镁质普通角闪石和浅闪石或浅闪石质普通角闪石;鲁西铁铜沟橄榄岩捕虏体中的角闪石为韭闪石质普通角闪石、浅闪石质普通角闪石和镁绿钙闪石质普通角闪石。与板内橄榄岩捕虏体中的角闪石相比,鲁西和太行山南段早白垩世高镁闪长岩橄榄岩捕虏体中的角闪石具有相对高的Mg#(鲁西:86.0~90.8;太行山:90.7~94.2)和SiO2(鲁西:44.04%~46.98%;太行山:47.09%~49.79%)以及相对低的Na2O(1.92%~2.51%)、TiO2(0.01%~1.46%)、Nb(0.29×10-6~1.98×10-6)和Zr(1.61×10-6~5.34×10-6),这与来自俯冲带之上地幔楔橄榄岩捕虏体中的角闪石相类似。综合橄榄岩捕虏体的地球化学特征,可以判定华北克拉通早白垩世岩石圈地幔遭受了起源于拆沉陆壳物质熔融熔体的改造。     

胶莱盆地早白垩世瓦屋夼组砂岩中碎屑锆石U-Pb-Hf同位素组成及其构造意义

本文报道了胶莱盆地莱阳群最底部瓦屋夼组长石石英砂岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学和原位Hf同位素分析结果,进而约束了瓦屋夼组砂岩的沉积时代和物源及其构造意义。碎屑锆石多数呈自形–半自形晶,发育岩浆生长环带,暗示它们为岩浆成因;少数晚三叠世锆石呈均匀无结构的阴极发光特点,缺乏岩浆环带,暗示它们为变质锆石。82个谐和年龄的峰值分别为129 Ma、158 Ma、224 Ma、253 Ma、461 Ma、724 Ma、1851 Ma和2456 Ma。上述定年结果结合原位Hf同位素分析表明:(1)瓦屋夼组的沉积时代为早白垩世(129~106 Ma);(2)1851 Ma、2456 Ma年龄的锆石主要来源于华北克拉通前寒武纪基底岩石;新元古代(729~721 Ma)岩浆锆石和晚三叠世(226~216 Ma)变质锆石来源于苏鲁造山带;晚古生代锆石记录了华北克拉通北缘同时代的岩浆事件;晚三叠世(231~223 Ma)岩浆锆石和158~129 Ma锆石则与胶北、胶东同时期的岩浆事件相对应;(3)胶莱盆地与合肥盆地具有不同的沉积时代和物源属性;(4)瓦屋夼组中苏鲁造山带物源的存在,暗示苏鲁高压–超高压变质岩石至少在早白垩世时期已经出露地表。     

三江盆地绥滨断陷基底花岗岩的锆石U-Pb年代学及其构造意义

根据三江盆地绥滨断陷滨参1井基底花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果,探讨了盆地基底的性质。滨参1井基底花岗岩中的锆石呈自形-半自形晶,并具有典型的岩浆生长环带;锆石的Th/U值为0.22~0.82,表明其岩浆成因。花岗岩中锆石22个测点的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄值为427~502 Ma,其加权平均年龄分为2组,分别为（430±8） Ma和（496±6） Ma。（430±8） Ma的年龄代表了三江盆地绥滨断陷基底花岗岩的形成时代为早志留世晚期;而（496±6） Ma可能是花岗岩浆形成或侵位过程中的捕获锆石年龄,并且它与佳木斯地块麻山群和泛非期片麻状花岗岩的形成时间一致。上述结果表明：三江盆地绥滨断陷基底中存在加里东期花岗岩,三江盆地西部基底与佳木斯地块的属性相同。     

西太平洋俯冲带的演变:来自东北亚陆缘增生杂岩的制约

本文系统总结了东北亚陆缘晚古生代和中生代增生杂岩的构成与形成时代,并结合同时代火成岩组合及其时空变异以及沉积建造组合,重塑了西太平洋板块俯冲带的演变历史.结果表明:①位于佳木斯地块东缘的跃进山杂岩代表了二叠纪俯冲带,它是古亚洲洋构造体制的产物;②侏罗纪增生杂岩代表了侏罗纪俯冲带,与陆缘同期钙碱性火成岩组合以及含煤建造一...     

东北亚陆缘晚白垩世岩浆作用对古太平洋俯冲作用变化的制约及其气候效应

晚白垩世是古太平洋俯冲板块运动变化的关键时期。本文总结了东北亚陆缘晚白垩世火成岩的时空分布特征，结合火成岩地球化学数据，探讨该时期岩浆作用与古太平洋俯冲及气候变化之间的潜在联系。东北亚陆缘晚白垩世火成岩分布范围由陆内至陆缘明显收缩，指示古太平洋板块俯冲-后撤过程。火成岩展布方向发生小角度偏转，可能是俯冲板块在深部地幔流影响下发生变形以及不同位置后撤速率差异所致。该时期东北亚陆缘经历了地壳减薄和岩浆初始温度上升，暗示板块后撤诱发陆缘向地幔流，引起地壳减薄并形成具有较高初始温度的岩浆。晚白垩世东北亚陆缘地区经历了由升温到降温的过程，与岩浆作用变化相对应，暗示岩浆活动与区域古气候变化具有潜在协同性。