科尔沁沙地粗—细组分的碎屑锆石U- Pb年龄特征：对定量物源及区域构造- 岩浆演化事件的指示

追踪干旱—半干旱地区大型沙地的物源和风- 河流相互作用机制对于理解陆地景观格局演变、地表过程与地貌动态以及大气圈和岩石圈之间的联系至关重要。然而,目前科尔沁沙地的物源仍存在较大争议,且缺乏具有统计意义的锆石U- Pb年龄数据库。因此,本研究对科尔沁沙地地表风成沙进行多点取样,根据不同粒级(＜63 μm和＞63 μm)选取1500颗碎屑锆石进行U- Pb测年分析,并利用逆向蒙特卡罗模型对其物源进行定量约束。结果表明,从目视定性的角度看,科尔沁沙地的碎屑锆石U- Pb年龄谱特征非常相似。但定量重建结果显示沙地的物源整体上以中亚造山带的贡献为主(50. 5%~61. 3%),然而东南部体现出华北克拉通的绝对优势(~75. 8%)。科尔沁沙地的物源存在空间异质性,沙地西部和北部的锆石年龄谱极为相似,与南部锆石年龄特征显著不同。科尔沁沙地的碎屑锆石U- Pb年龄特征基本不受粒度分异的影响,但沙地东南部除外。本文认为,风与河流的协同作用及其由此导致的沉积分异和再循环作用解释了科尔沁沙地碎屑锆石的U- Pb年龄特征。结合区域构造演化历史,科尔沁沙地在~2. 5 Ga和~1. 85 Ga的U- Pb年龄峰值分别是前寒武纪华北克拉通的生长、拼合与碰撞过程中的两期构造事件的产物。此外,~1. 7 Ga的锆石年龄可能是对Columbia超大陆聚合与裂解的综合响应。古生代以来的锆石年龄峰值(500~400 Ma、300~250 Ma、130~110 Ma)记录了在古亚洲洋的俯冲闭合、蒙古- 鄂霍次克海俯冲碰撞和古太平洋的俯冲、回退的区域构造背景下多期区域构造- 岩浆事件。     

激光探针等离子体质谱法（LAM—ICPMS）用于年龄锆石U—Pb定年

利用激光探针等离子体普（ＬＡＭ－ＩＣＰＭＳ）技术对中生代锆石进行了详细的２０６Ｐｂ／＾２３８定年研究。采用线扫描（Ｌｉｎｅ ｓｃａｎ）进样法减小了传统的剥深（Ｄｅｐｔｈ ｐｒｏｆｉｌｅ）进样法所引起的激光熔蚀分异效应;优化仪器参数可三ＩＣＰ－ＭＳ对Ｐｂ和Ｕ的质量歧视效应。测得了精确的＾２０６Ｐｂ／＾２３８Ｕ比值及年龄。研究结果表明,均匀颗粒锆石的＾２０６Ｐｂ／＾２３８Ｕ比值测量精度为２％～１０％,     

滇东北昭通地区寒武系筇竹寺组碎屑锆石年代学和地球化学及其地质意义

锆石是一种高度稳定矿物,一旦形成,将会保留形成时源区的信息。即使再次受到部分熔融或变质作用影响,所携带的源区信息也不易全部丢失,还能再次记录地质变化的信息。因此,碎屑锆石在沉积地层年代学、沉积物源及源区构造属性研究方面发挥着重要作用,其具体实践不仅可以丰富其地质年代学理论,对于重塑盆—山格局及古地理演化也具有重要意义。康滇古陆周缘筇竹寺组已有的研究主要从传统沉积学角度开展了岩相古地理分析,尚未开展碎屑锆石年代学及锆石原位微量元素分析。在古地理研究基础上,笔者等首次开展了康滇古陆东缘滇东北昭通地区筇竹寺组碎屑锆石年代学及锆石微量元素研究。研究表明,筇竹寺组碎屑锆石最新年龄为521 Ma,与中国地层表一致,代表了筇竹寺组底部沉积年龄和中国南方古生代最大海侵时限。筇竹寺组底部黑色泥岩碎屑锆石年龄具有2462~2511 Ma、1700~2061 Ma、550~1200 Ma 3个集中区域,与康滇地区Kenorland古陆、Columbia古陆、Rodinia古陆的聚合、裂解有着密切的关系。筇竹寺组碎屑锆石富集重稀土,一般具正Ce和负Eu异常,Th/U值大多大于0. 4,具岩浆锆石特征。其中,格林威尔造山运动及Rodinia古陆裂解产物为筇竹寺组碎屑锆石主要物源。灯影组是筇竹寺组源区最新层位,但岩性为白云岩不能提供碎屑锆石,其上梅树村组地层则缺失。该组碎屑锆石具有花岗岩、基性岩主要来源,且有钾镁煌斑岩、正长岩物源,并反映出多期S型花岗岩作用的深刻影响。     

赣西北狮子岭花岗岩型锂矿床成因：来自岩石地球化学和锆石U-Pb年代学的约束

赣西北矿集区是中国重要的花岗岩型锂矿资源基地,以发育多期次多阶段岩浆作用和大规模锂等稀有金属矿床著称。区内花岗质岩浆与稀有金属成矿关系密切,为进一步研究该地区花岗质岩浆演化特征及其与稀有金属成矿的联系,确定相关花岗岩成岩时代及成因类型,查明稀有金属成矿机制,笔者选择九岭地区狮子岭花岗岩作为研究对象,对其开展了岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学分析。结果显示,狮子岭花岗岩属高钾钙碱性系列,具有高Si,富P,贫Ca、Mg、Fe,富集U、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr等大离子亲石元素,稀土元素总量较低（ΣREE=2.12×10^-6~146.24×10^-6）,轻稀土元素相对富集（LREE/HREE=3.5~16.53）,弱Eu负异常（δEu=0.23~0.59）的特征。整体上具有S型花岗岩的地球化学特征。锆石U-Pb定年显示,黑云母二长花岗岩成岩年龄为（141.02±0.59）Ma,锂（白）云母碱长花岗岩成岩年龄为（113.96±0.72）Ma。锂（白）云母碱长花岗岩成岩过程中形成磷锂铝石及锂云母等含锂矿物,其成岩年龄可视为锂等稀有金属成矿年龄。该区稀有金属矿化受燕山晚期岩浆结晶分异作用及后期热液交代作用共同影响,岩浆结晶分异作用是Li、Nb、Ta成矿的决定性因素,后期热液交代作用为Li等成矿元素的二次富集提供条件。     

LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法在异剥钙榴岩和矽卡岩年代学研究中的应用

本文利用Coherent GeoLasHD型193 nm ArF准分子激光剥蚀系统和Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子体质谱仪, 建立了LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法。利用该方法, 对采自冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩和闽西南马坑式铁矿含矿石榴子石矽卡岩这两种岩石中的石榴子石开展U-Pb定年研究。在冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩中, 获得石榴子石下交点年龄为(387.6±5.4) Ma (D496-1, MSWD=1.1, N=30)和(409.3±7.8) Ma (D493-1, MSWD=2.0, N=60), 在马坑铁矿石榴子石矽卡岩中, 获得石榴子石下交点年龄为(128.6±2.1) Ma (ZK7921-b24, MSWD=2.0, N=60)和(128.7±3.2) Ma (ZK7922-b1, 用锆石91500校正, MSWD=1.8, N=42); 在潘田铁矿的石榴子石矽卡岩中, 获得石榴子石的下交点年龄为(128.7±1.7) Ma (PT-b1, MSWD=1.7, N=30)和(132.1±1.3) Ma (PT-b1样品, 用锆石91500校正, MSWD=1.6, N=30)(除了指明使用锆石标样91500校正石榴子石未知样品外, 其他皆用石榴子石标样Willsboro校正石榴子石未知样品的U/Pb分馏)。以上结果与Sm-Nd等时线年龄及前人报道的锆石U-Pb年龄在误差范围内一致。对马坑式铁矿石榴子石矽卡岩U-Pb定年结果表明, 利用石榴子石标样Willsboro和锆石标样91500作为外标样校正同一样品中石榴子石U/Pb同位素分馏, 获得的下交点年龄一致, 206Pb/238U年龄的加权平均值也一致, 说明石榴子石与锆石之间的基体效应较小, 在缺乏石榴子石标样时, 可用锆石标样91500代替。在上述研究基础上分析了石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床成矿时代研究及异剥钙榴岩年代学研究中的应用潜力, 认为石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床及异剥钙榴岩年代学研究中具有巨大的应用推广前景, 具有重要的理论指导和实际应用意义。     

右江盆地富宁地区石炮组化石及顶部凝灰岩年代学特征及意义

通过野外地质调查, 笔者在右江盆地富宁地区中三叠统板纳组与下伏下三叠统石炮组界面之下约100 m采获早三叠世双壳类和菊石等化石, 在T1/T2界面之间新发现一套厚约5 m凝灰岩层, 对其进行LA-ICP-MS U-Pb同位素定年, 自下而上分别获得(249.0±1.9) Ma、(247.9±3.4) Ma、(245.5±1.6) Ma同位素年龄, 在误差范围内一致, 首次获得石炮组顶界年龄为下三叠统奥伦尼克阶。本次新发现的凝灰岩层及化石可作为早—中三叠世等时地层标志进行区域对比, 丰富了右江盆地早三叠世火山岩分布范围, 认为右江盆地滇东南地区T1/T2的划分标志以该套凝灰岩作为标志较为合理。结合前人资料, 这套凝灰岩、生物化石为华南陆块T1/T2界线的划分提供了重要年代学及古生物证据, 认为安尼阶/奥伦尼克阶界线年龄应定为 245.5 Ma, 可能更为合理。     

福贡地区石炭系地层可能属于拉萨地块:来自碎屑锆石年龄谱的指示

欧亚与印度大陆的碰撞使得印度大陆的北东角强烈挤入欧亚大陆内部,形成东构造结,其引发的强烈变形将南羌塘地块、北羌塘地块、拉萨地块、保山地块、兰坪-思茅地块以及地块之间的缝合带挤压于很窄的范围内,造成青藏高原腹地与其东南缘之间构造单元划分、对比困难。滇西福贡地区位于青藏高原东南缘,东构造结影响范围内,是三江造山带及青藏高原相关地块的汇聚处。福贡地区石炭系岩石组合表明其形成于较为稳定的浅海相沉积环境中,具有被动大陆边缘沉积特征。三件石炭系二云母石英片岩碎屑锆石表面年龄数据(194个有效分析点)形成五个主要年龄区间:2550~2400Ma、1800~1550Ma、1200~1080Ma、1000~850Ma和600~480Ma,峰值分别为~2502Ma、~1724Ma、~1120Ma、~886Ma和~512Ma。对比其他地块同时代地层的碎屑锆石年龄谱表明,福贡地区石炭系可能是拉萨地块的一部分,与腾冲地块一样,属于其南延部分。结合中新生代岩浆岩带的构造连续性,我们认为,印度板块东北角向北、北东方向的强烈挤压导致拉萨地块及冈底斯岩浆岩带弯曲、缩颈、并发生分离与旋转。     

四川盆地侏罗纪地层锆石年代学研究现状与展望

本文通过收集近十年以来盆地内部侏罗纪地层锆石研究资料进行分析讨论,最新的锆石研究资料表明部分侏罗纪地层同以往分布时代认知存在冲突,可能需要重新厘定。此外,四川盆地是重要的恐龙化石产地,对含恐龙化石层位的年代学研究可以为恐龙的演化提供有效的证据。需要补充地层相应的岩石学资料,加强对地层中同时代沉积的火山岩(如凝灰岩)的关注,以期获得更加可靠的资料。     

准噶尔盆地南缘头屯河地区砂岩型铀矿铀源区及其成矿构造背景分析——来自碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素的证据

准噶尔盆地是我国重要的多能源矿产产出盆地之一,而准噶尔盆地南缘头屯河地区也是我国砂岩型铀矿找矿的优选区段,为了厘定头屯河地区砂岩型铀矿赋矿层位沉积期的源区位置、母岩岩性及时代,本文在野外地质调查的基础上,对头屯河地区砂岩型铀矿赋矿层中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素分析,建立了碎屑锆石的U-Pb年龄及Hf模式年龄谱系。通过与周缘岩浆活动时代对比,并结合古流向数据进一步分析赋矿层位沉积期的源区位置及母岩岩性,讨论砂岩型铀矿的铀源条件。对采自侏罗系和下白垩统的4个砂岩样品进行碎屑锆石年龄分析表明:碎屑锆石U-Pb年龄存在140～180 Ma、240～320 Ma、340～420 Ma、440～480 Ma四个主峰值年龄段,年龄较平均的分布在210～480 Ma宽泛的区间内。研究表明头屯河地区早侏罗世物源来自北天山;中侏罗世物源来自中、南天山;中侏罗晚期开始转变为以北天山为主;早白垩世物源大部分来自中、北天山,少量来自博格达山地区。砂岩型铀矿化层铀源主要来自南侧天山地区的古生代中酸性火成岩,其成矿作用应该发生在盆地处于较稳定的构造环境中。     

安徽宿松志留系—泥盆系碎屑锆石物源分析及其大地构造意义*

安徽宿松志留系—泥盆系分布于下扬子地层区西部,大别造山带东南缘,郯庐断裂带南端东侧。为了获得宿松地区志留系—泥盆系的物源信息,对出露于宿松地区的坟头组、茅山组及五通组细砂岩及粉砂岩进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。结果显示,3个样品均获得了约970 Ma、820 Ma的主要峰值年龄和约450 Ma的次要峰值年龄。碎屑锆石主要来源于花岗质岩石。根据花岗岩中锆石的判别图,研究层段碎屑锆石大多属于I型和S型花岗岩锆石,而江南造山带内新元古代及华南地区加里东期的花岗质岩石大多为I型和S型。通过与华南碎屑锆石年龄谱的对比,认为研究地层物源主要来自华南板块内部。根据锆石结晶年龄与沉积年龄差异模式图,判别出安徽宿松志留系—泥盆系形成于碰撞背景。