南海北部盆地新生代物源对周边主要河流演化的响应

源汇系统（Source- to- sink system）是将物源区的构造剥蚀、沉积物输送区的沉积物搬运和沉积区的沉积物堆积等视为一个完整系统。沉积物的源区恢复和附近水系重建是源汇研究的热点问题,沉积物碎屑锆石U- Pb定年是源汇系统研究的有效方法之一。南海北部与其周边地区构成了一个完整的源汇系统,通过源汇分析可获得南海北部各盆地沉积物来源及周边主要河流的演化历史。本文通过总结前人在南海北部主要盆地新生代沉积物碎屑锆石U- Pb研究成果,探讨珠江、红河和昆莺琼古河的新生代演化历史。珠江最早的支流北江和东江形成于早渐新世,晚渐新世溯源到西江上游的红水河、左江和右江,中新世溯源到西江中游柳江、桂江和上游的北盘江、南盘江。在晚白垩世—古近纪红河属于青藏高原东缘大型向东南或向南流河流的一部分,之后由于地貌变化形成现今红河。昆莺琼古河在早渐新世开始发育影响到珠江口盆地,在晚渐新世昆莺琼古河雏形已经基本形成,中新世起昆莺琼古河可能向西有一定程度的退缩。     

河北秦皇岛石门寨中生代火山岩的地球化学特征和锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄

中国东部中生代火山岩比较发育,在冀北—辽西、山东、北淮阳、太行山等地区均有分布。在冀北的秦皇岛石门寨地区存在着一套分布广泛的中生代蓝旗组与孙家梁组火山岩,不整合在侏罗系北票组砾岩之上。蓝旗组与孙家梁组之间为整合关系,蓝旗组主体为碱玄岩和玄武粗安岩,孙家梁组主体为英安岩和流纹岩,前人研究认为其时代为晚侏罗世。本研究对该地区火山岩样品进行了全岩地球化学分析和锆石U- Pb定年。蓝旗组火山岩样品总体上以富K、Na和Al为特征,部分样品有较高的Mg和Fe含量,在微量元素组成上,粗面岩和玄武粗安岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素和重稀土元素,碱玄岩轻微亏损高场强元素,轻重稀土元素分馏较为明显,玄武岩无明显高场强元素异常,轻稀土无明显富集,重稀土不亏损。孙家梁组火山岩样品均为流纹岩,也以富K、Na和Al为特征,Mg和Fe含量较低,在微量元素组成上,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具有强烈的Eu负异常。蓝旗组火山岩主要为钾玄岩系列,孙家梁组火山岩为高钾钙碱性系列,蓝旗组粗面岩和玄武粗安岩地球化学特征类似岛弧,可能与受上地壳俯冲脱水交代作用有关,碱玄岩地球化学特征类似HIMU型OIB,源区可能为受俯冲洋壳交代所形成的富集型软流圈地幔,玄武岩地球化学特征类似N- MORB,源区可能为亏损的软流圈地幔。孙家梁组流纹岩可能由早白垩世华北克拉通强烈的伸展作用导致幔源岩浆底侵下地壳,使其部分熔融或古太平洋板块俯冲后撤所导致俯冲洋壳岩石发生部分熔融产生。孙家梁组流纹岩中锆石的LA- ICP- MS U- Pb定年获得了23个颗粒的加权平均年龄1180±11 Ma,为早白垩世,可以与辽西地区义县组相对比。河北秦皇岛石门寨地区蓝旗组和孙家梁组火山岩的成因及形成时代对于探讨中生代华北克拉通减薄的机制与时限具有重要意义。     

北祁连干沙鄂博矿区碱性岩锆石U- Pb年龄、Hf同位素及岩石地球化学特征

干沙鄂博稀土矿床位于北祁连造山带中段,是祁连成矿带内最大的稀土矿床。矿体产于早泥盆世碱性岩体及其围岩接触带内。为了查明含矿碱性岩体侵位时代、岩石成因和源区性质,本文开展了岩石学、锆石U- Pb定年、锆石Hf同位素及岩石地球化学研究。结果表明碱性岩体由霓辉正长岩、霓辉正长斑岩、石英正长斑岩和花岗斑岩组成,侵入于毛藏寺花岗闪长岩中。该岩体LA- ICPMS锆石U- Pb年龄为409.7±5.8Ma,εHf(t)值变化于-0.15~+2.34之间,平均1.03,tDM2(Hf)为1.2~1.1 Ga。岩石主量元素SiO2介于59.1%~68.5%之间,具高钾（Na2O/K2O =0.35~0.85）,富碱质（K2O+Na2O=7.91%~11.09%）、贫CaO（2.90%~8.17%）、MgO（0.21%~1.30%）的特征,属钾玄质系列碱性岩;岩石强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素（如Rb、Ba、Sr、U 和Pb等）,亏损重稀土元素和高场强元素（如Nb、Ta和Ti）,弱负Eu异常（δEu为0.7 ~ 0.8）,以及轻稀土富集的右倾型稀土元素配分模式,具A型花岗岩岩石地球化学特征。结合区域构造演化,认为干沙鄂博矿区碱性岩形成于造山后伸展环境,为晚奥陶世北祁连洋闭合后,于早泥盆世发生区域性拉张作用,诱发碱性岩浆侵入和与其共生稀土矿体的形成。     

藏北革吉北部竟柱山组地球化学与碎屑锆石U-Pb年代学特征及构造意义

沿班公湖-怒江缝合带近东西向不连续分布的上白垩统竟柱山组(K₂j),是洋-陆转换后的陆相沉积。因其东西向空间跨度较大,其准确的形成时限和砂岩源区的构造环境存在争议。本文采集西藏革吉县北部竟柱山组粗砂岩,对其碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年和主微量元素分析。样品碎屑锆石U-Pb谐和年龄值范围集中于100～130Ma和150～170Ma;在碎屑锆石年龄频谱图上,主要出现111.7Ma和160.1Ma两个峰值。最新的碎屑锆石年龄加权平均值为105.3Ma,表明竟柱山组应在早白垩世末期之后沉积。SiO₂含量为52.92%～69.47%,Al₂O₃含量为5.22%～14.34%。高场强元素Ta、Nb、Ti亏损,Hf、Th及REE富集;大离子亲石元素Ba亏损,Rb、K富集。主微量元素特征及判别图解表明,研究区竟柱山组砂岩源区构造背景为大陆岛弧环境,物源为中酸性火成岩。     

宜昌上奥陶统钾质斑脱岩锆石U- Pb年龄、Lu- Hf同位素特征及其源区示踪意义

中扬子宜昌黄花场地区上奥陶统五峰组内出露多层钾质斑脱岩,斑脱岩以伊蒙混层黏土矿物为主,同时含六方双锥石英、锆石、磷灰石及铁质微球粒等,地球化学成分具有高钾、岛弧火山岩的特征。五峰组底部第一层斑脱岩ε_(Nd)(t)为-3.83,锆石U-Pb年龄445.4±2.0Ma,锆石ε_(Hf)(t)介于2.7～7.3之间,加权平均值为4.67±0.89,t_(DM2)值965～1249Ma,加权平均为1127±55Ma。五峰组中第八层斑脱岩ε_(Nd)(t)为-7.92,锆石U-Pb年龄444.1±2.2Ma,锆石ε_(Hf)(t)介于-6.6～-11.2之间,加权平均值为-8.74±0.88,t_(DM2)值1840～2130Ma,加权平均为1973±55Ma。斑脱岩的矿物成分、地球化学元素特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征表明其可能来自于早古生代扬子北缘秦岭地区的火山爆发,同时也限定了临湘组和五峰组界限年龄为(445.4±2.0)Ma,这些斑脱岩的频繁出现预示着晚奥陶世生物灭绝更替等重大地质事件的开端。     

华北陆块北缘尚义地区下井-厂汉营韧性剪切带变形特征及年代学研究

华北陆块北缘晚古生代经历了多期构造事件,构造活动复杂多样,位于其中段的下井-厂汉营韧性剪切带构造变形强烈,研究其变形特征以及形成时代,对进一步探讨华北陆块北缘晚古生代构造演化特别是古亚洲洋晚阶段洋壳俯冲的时间和机制有重要意义.鉴于此,对该韧性剪切带进行了运动学和几何学实测剖面、显微构造解析及锆石LA-ICP-MS U-...     

西昆仑苦子干新生代透辉石正长岩和透辉石花岗岩地球化学特征及年代学研究

苦子干钾质碱性杂岩体主要由正长岩类和花岗岩类组成,其中透辉石正长岩主要造岩矿物为钾长石和透辉石,透辉石花岗岩主要造岩矿物为钾长石、斜长石、石英和透辉石。杂岩体中赋存的透辉石和钙铁辉石,均属于钙质辉石。两种岩石均属于钾质碱性岩,具有富碱、高钾、富钙的特征;富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和Pb,贫Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素;稀土元素含量高(ΣREE=372. 37×10 -6~1218. 07×10 -6),富集轻稀土(LREE/HREE=21~37),具有轻微的铕负异常(Eu/Eu*=0. 66~0. 84)。锆石U Pb定年显示,透辉石正长岩成岩年龄为11. 7±0. 1 Ma,透辉石花岗岩成岩年龄为11. 0±0. 3 Ma,均属于喜马拉雅期,相当于中新世末。两类岩石锆石εHf(t)范围在-9. 4~-5. 5之间,介于球粒陨石与下地壳之间。研究表明,印度大陆与欧亚大陆碰撞,导致西昆仑 喀喇昆仑地区岩石圈大幅度缩短并加厚,引发加厚岩石圈拆沉引起软流圈物质上涌底侵,使得加厚下地壳物质的重熔,伴随地壳的拉张和抬升,最终形成苦子干钾质碱性杂岩体。     

柴达木盆地北缘小赛什腾山二叠纪花岗岩的发现及其构造意义

赛什腾山位于柴达木地块北缘构造带(柴北缘构造带)与阿尔金走滑断裂带斜交部位,属于柴北缘残山带的一部分,带内零星出露的花岗岩体一直被认为形成于早古生代,属于早古生代洋陆碰撞期的花岗岩。我们对小赛什腾山两个花岗岩体重新进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和微量元素分析,结果表明,两个岩体三个花岗岩样品的锆石U-Pb年龄分别为260±3Ma, 268±8Ma和263±8Ma,表明其形成于中二叠世,而非原先认为的早古生代。所有锆石的~(176)Hf/~(177)Hf比值分布在0.28294～0.28320之间,并具有极高的正ε_(Hf)(t)值(11～20),其平均二阶段Hf模式年龄为350Ma,稍高于其U-Pb年龄,反应其源区可能为具有亏损地幔特征的新生镁铁质物质。结合区域地质特征和已有研究成果的分析认为,宗务隆小洋盆向西可能延伸至小赛什腾山地区,中二叠世俯冲的洋壳发生部分熔融形成了具有极高的正ε_(Hf)值的花岗岩。该发现表明柴北缘地区存在二叠纪时期的洋壳俯冲,为深入理解柴北缘晚古生代-中生代的构造演化提供了新的佐证。     

Fish Canyon Tuff 榍石 He 扩散及(U-Th)/He年代学研究

榍石富含U和Th,是(U-Th)/He定年的理想矿物之一。本文以Fish Canyon Tuff榍石为例,开展了榍石He扩散行为和榍石(U-Th)/He定年实验方法研究。榍石分步加热扩散实验结果表明He扩散系数ln(D/a²)与温度倒数呈负相关,与期望的热活化扩散过程一致。测试Fish Canyon Tuff榍石(U-Th)/He年龄分布在28.3～24.6 Ma之间,平均值为26.7±1.2 Ma (1σ),Th/U分布在4.6～5.5之间,平均值为5.2±0.2,在误差范围内与国际上已出版数据一致,表明建立的榍石(U-Th)/He定年实验方法可靠。本次测试15粒榍石碎片外表层(～20μm)存在不同程度的磨蚀(即不完整晶体),且榍石表层磨蚀厚度随着等效半径的增加而增大。榍石碎片(U-Th)/He年龄介于完整晶体(U-Th)/He年龄和真实(U-Th)/He年龄之间,且随着榍石等效半径及表层磨蚀厚度(<20μm)的增大,(U-Th)/He年龄更接近真实年龄,这表明榍石(U-Th)/He年龄不确定度与等效半径大小和表层磨蚀厚度有关。     

扬子西缘中元古界黑山组MISS构造的发现及其古环境意义

通过1∶5万区域地质调查及剖面研究,在扬子西缘云南东川地区黑山组发现大套流纹质凝灰质板岩夹层,获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为1522±15 Ma,同时在中元古界黑山组泥质板岩中发现微生物成因沉积构造(MISS),通过对MISS及围岩进行电子探针、XRF分析及能谱分析,研究发现MISS主要成分为P、 S、 Fe、 Cr,明显是微生物沉积过程中形成的化合物特征;而围岩主要为Al、 Si、 K、 Mg、 Ti,为正常黏土质矿物组成元素,两者存在较大差别。笔者等发现的MISS是目前扬子西南缘已知发现的最古老的MISS;MISS在黑山组的出现表明了中元古代时期微生物群落的繁盛,反映了当时沉积环境为滨岸浅水潮上带,在凹陷的位置微生物参与形成了这样不规则的条带皱饰构造,为中元古代地层微生物区域对比、古环境研究提供重要的参考资料,对于恢复康滇裂谷盆地的生物—沉积作用和环境演化具有重要意义。