滇西哀牢山岩群变沉积岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

出露于扬子板块与印支板块之间的哀牢山岩群中包含大量副片麻岩、大理岩、云母片岩和石英岩等变沉积岩,这些岩石对研究扬子板块西南缘构造演化具有重要意义。但有关哀牢山岩群的沉积时代、物质来源以及形成的构造背景等一系列问题长期以来存在着较大争议。本文选取哀牢山岩群内石榴黑云斜长片麻岩、石榴夕线黑云斜长/二长片麻岩和大理岩4件变沉积岩进行了锆石阴极发光和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。哀牢山岩群碎屑锆石具有明显或弱的振荡环带和较高的Th/U比值,指示其岩浆成因。年代学分析结果表明石榴黑云斜长片麻岩记录始新世末-渐新世(36.3~25.0Ma)哀牢山岩群部分熔融-岩浆活动,其余3件变沉积岩碎屑锆石均得到550~450Ma与900~700Ma两组峰值,其中片麻岩与大理岩中最年轻的碎屑锆石峰值分别为452Ma、461Ma和458Ma,指示哀牢山岩群沉积时代应不早于中奥陶世,而非原先认为的古元古代。碎屑锆石年龄分布特征表明哀牢山岩群物源区包含扬子板块西缘新元古代花岗岩和印支板块内泛非期花岗岩,支持前人提出的哀牢山岩群沉积于古特提斯分支洋盆——金沙江-哀牢山-马江洋拉张过程中沉积的观点。     

南辽河群盖县组的重新厘定:来自辽南地区黄花甸-苏子沟一带变质砂岩碎屑锆石U-Pb年代学证据

传统认为辽河群顶部的盖县组广泛分布于辽南地区。本文对岫岩县黄花甸-苏子沟一带的南辽河群盖县组变质长石石英砂岩和变质石英砂岩进行了LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学研究。其中变质长石石英砂岩中碎屑锆石普遍发育核-边结构,核部具有清晰的振荡环带;变质石英砂岩中碎屑锆石基本无核-边结构,具有清晰或者略模糊的振荡环带。锆石微量元素分析结果显示,具有振荡环带锆石微区具有轻稀土元素(LREE)亏损、重稀土元素(HREE)相对富集的配分曲线特征,Ce正异常和Eu负异常明显,Th/U和Zr/Hf比值较高,表明其岩浆成因。变质长石石英砂岩岩浆成因锆石微区~(207)Pb/~(206)Pb谐和年龄集中于2506～1748Ma之间,且呈现～2178Ma和～1863Ma两个年龄主峰,表明主要物质来源为同时期花岗质岩石(条痕状花岗岩和斑状花岗岩);变质石英砂岩岩浆成因锆石微区~(207)Pb/~(206)Pb谐和年龄集中于3546～1950Ma之间,呈现～2149Ma年龄主峰值,表明主要物质来源为条痕状花岗岩,另有少量太古宙基底物质的加入。研究区变质长石石英砂岩～1.86Ga的年龄峰值与辽河群其它变沉积岩明显不同,表明沉积时代一定晚于～1.86Ga,即形成于辽河群古元古代变质作用之后。综合研究区盖县组变质长石石英砂岩与辽河群其它变沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄的差异,我们建议将盖县组部分变沉积岩从辽河群中解体出来。     

浙江浦江新元古界平水群沉积特征、碎屑锆石年龄及构造古地理格局探讨

本文应用LA-ICP-MS对浙江浦江地区平水群陈塘坞组砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年,获得最年轻锆石峰值年龄为828±3.8 Ma,代表了该套地层沉积时代的下限,结合陈塘坞组凝灰岩中获得的SHRIMP锆石UPb年龄825.3±8.1 Ma和830±6 Ma,将浦江地区平水群地层时代限定于新元古代中期,并置于富阳地区的双溪坞群和绍兴地区的平水组之上。浦江地区平水群主体为一套浅变质、弱变形的海相火山熔岩、火山碎屑岩和沉积火山碎屑岩,陈塘坞组沉积岩骨架颗粒统计结果表明,火山岩屑含量在60%~80%,沉积岩屑含量在10%~30%之间,长石含量一般在15%~20%之间,石英含量很少,呈次棱角状,无分选,磨圆差,显示了近源特征。其物源为岩浆弧,沉积岩碎屑锆石年龄集中在850~800Ma之间,缺少1000Ma左右及更老的的碎屑锆石,表明陈塘坞组火山碎屑源于沉积同期的火山岩,同时也说明平水群形成于一个新岩浆弧邻近地区。浦江地区平水群与双桥山群无论在时空上还是构造属性上都显示出配套的弧盆体系特征,表明两者存在一定的成因联系。     

冀北赤城地区古生代变质作用年代学研究及地质意义

赤城地区退变榴辉岩的围岩以黑云斜长片麻岩为主,其原岩是元古代红旗营子群和古生代的表壳岩;退变榴辉岩原岩则为其中的基性侵入体。本文通过赤城地区退变质榴辉岩及围岩的锆石U-Pb年代学研究,对华北北缘古生代以来的地质演化提出了新的认识。峰期榴辉岩相变质作用发生于355Ma,代表俯冲作用发生的年龄,在320~300Ma的抬升过程中发生角闪岩相退变质,随后在280~290Ma期间存在一期大规模强烈的热事件,影响范围大,流体丰富,锆石发生了强烈的重结晶,因此使得之前记录的年代学信息难以保存。西四道沟的变质闪长岩记录了240Ma左右的一次变质事件。由此反映了赤城地区在古亚洲洋闭合的过程中陆壳发生俯冲,并遭受榴辉岩相变质作用,之后整个华北北缘处于伸展环境,并遭受大规模热事件影响,一直到晚古生代—早中生代转为挤压环境,在晚古生代—早中生代最终完成闭合。     

Quartzite development in early Palaeozoic nearshore marine environments

Quartzites are especially characteristic of Proterozoic and Cambro‐Ordovician shallow marine strata, whereas equivalent age fluvial deposits are commonly arkosic. The absence of land vegetation in the pre‐Silurian influenced weathering processes and styles of fluvial deposition. It may also have had an impact on shallow marine sedimentation. Two field studies from the English Channel region are presented to investigate the processes leading to quartzite formation. On Alderney, nearshore marine and fluvial facies occur interbedded on a metre scale and are interpreted to represent deposition on the lower reaches of an alluvial plain, and in beach and upper shoreface environments. The marine and fluvial sandstones display marked differences in textural and mineralogical maturity, pointing to a process of sediment maturation by the destruction of feldspar and labile grains at the shoreline. At Erquy, fully mature, marine quartzites occur bounded above and below by alluvial deposits via sharp or erosional surfaces, and are interpreted to represent high energy, storm and tidally influenced lower shoreface and inner shelf deposits. A model for quartzite development is proposed where, under a cool climate, frequent storms in un‐vegetated, tectonically rejuvenated uplands provided an abundance of arkosic sand to fluvial basins and clastic shorelines. The model proposes that the marine basins were subject to high wave energies, frequent storm events and tidal currents. These were conditions conducive to transforming arkosic sand to quartz‐rich sand by the attrition of feldspar at the shoreline and in the shallow marine environment. On sediment burial, further feldspar destruction occurred during diagenesis. The proposed model highlights the potential for a step change in sediment maturity to occur at the shoreline in early Palaeozoic depositional systems tracts.     

Upper Campanian–Maastrichtian holostratigraphy of the eastern Danish Basin

One of the most expanded upper Campanian–Maastrichtian successions worldwide has been cored in a series of boreholes in eastern Denmark. A high-resolution holostratigraphic analysis of this part of the Chalk Group has been undertaken on these cores, notably Stevns-1, in order to provide a record of changes in chalk facies, water depths and sea-water temperatures. Combined lithological data, a suite of petrophysical logs including gamma ray (GR) logs, nannofossil and dinoflagellate palaeontology, stable carbon isotopes, seismic reflection and refraction sections form the basis for the definition of two new formations and six members, three of which are new, and for recognition of Boreal nannofossil subzones UC15e^BP to UC20d^BP. The upper Campanian–lowermost Maastrichtian Mandehoved Formation is subdivided into the Flagbanke and Boesdal Members and the Maastrichtian Møns Klint Formation is subdivided into the Hvidskud, Rørdal, Sigerslev, Kjølby Gaard Marl and Højerup Members. The Boesdal and Rørdal Members show high GR values and a pronounced chalk-marl cyclicity. The Rørdal and the thin Kjølby Gaard Marl Members have a regional distribution and can be traced over most of the Danish Basin, whereas the Højerup Member is restricted to the easternmost part of Sjælland. The other members consist of rather featureless white chalk.     

江山—绍兴断裂带构造格局的新元古代SHRIMP锆石U-Pb年龄证据

报道采自双溪坞群不同岩组岩石样品的锆石年龄,其中,平水组英安质凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为908.2±6.8Ma,双溪坞群北坞组安山岩年龄为901.6±5.5Ma,双溪坞群章村组火山角砾岩安山质角砾岩年龄为899±8Ma,上覆河上镇群骆家门组底砾岩(花岗闪长岩)SHRIMP锆石U-Pb年龄为878.96±4.5Ma。通过年龄数据探讨位于该断裂带的构造背景,依据该年龄数据限定区域地层对比和构造演化序列。锆石U-Pb年龄和地球化学标示了江山—绍兴断裂带北侧双溪坞群的沉积地层,地球化学分析表明该群代表了新元古代早期华南洋的中间岛弧。上述年龄为江山—绍兴断裂带变质地层的对比增添了可靠的年龄依据。     

山东灵山岛莱阳群水下非构造裂缝特征及意义

收缩裂缝在前寒武纪到显生宙各个地质时代都有发现,其成因一直存在争议。作者在灵山岛莱阳群泥岩和砂岩中都发现了大量的非构造裂缝,除了收缩裂缝外还有应力脆性裂缝和混合裂缝。这些裂缝通常在单层内发育,极少量延伸到邻层,具有多形态、多尺度、多充填方式、多期次和多级别的特征,与干燥泥裂和后期构造裂缝区别明显,结合地层中无暴露标志,认为是在水下环境形成。总结水下裂缝的关键特征并对比Pratt提出的地震收缩裂缝特征,推测灵山岛裂缝亦是地震触发而形成。灵山岛已经识别出了大量地震成因的软沉积变形构造,证明当时本区域地震活动频繁,具有裂缝地震成因的要素。前人总结收缩裂缝特点发现裂陷盆地明显多于被动大陆边缘挤压盆地,作者认为收缩裂缝在裂陷盆地拉张环境下容易形成和保存。灵山岛裂缝解释为水下环境地震成因具有更多的地质意义:可以解决沉积时水体深度问题;记录了古地震能量与频次,有效反映古地震的节律;是灵山岛莱阳群属于裂陷盆地沉积的有利证据。     

华北克拉通中元古界底界年龄与盆地性质讨论

国际地层委员会将中元古界底界界线年龄定为1600Ma,1600~1400Ma为Calymmian(盖层系),表示全球地台盖层形成时期。华北地台基底固结时间为1800Ma,固结后即进入伸展裂解作用时期,首先是山西吕梁山区、晋南中条山、豫西熊耳山区裂解发展成三叉裂陷槽(Aulacogen)。吕梁山区小两岭组火山岩形成年龄有1778±20Ma(SHRIMP U-Pb锆石)及1779±20Ma(LA-ICP-MS U-Pb锆石)两个数值;豫西熊耳群顶部马家河组和中部鸡蛋坪组及下部许山组火山岩年龄分别为1776±20Ma、1791±20Ma和1783±13Ma(SHRIMP U-Pb锆石),1776~1800Ma为火山岩的形成年龄;将1800Ma作为小两岭组与熊耳群两个火山岩组的底界年龄应当是合理的。吕梁山区的汉高山群为碎屑岩夹火山岩,代表吕梁-陕豫三叉裂陷槽北支中的快速充填,与小两岭组为同时期沉积。汉高山群、大古石组(熊耳群底部沉积岩)为1800Ma裂解开始的盖层沉积,小两岭组火山岩、相关的辉绿岩墙及熊耳群火山岩均为裂解时期的岩浆作用产物。北京密云环斑花岗岩侵位时间为1700Ma,代表燕山-太行山裂陷槽裂解的起始时间也即燕山地区长城系常州沟组底界年龄。北京密云地区环斑花岗岩风化壳上覆常州沟组年龄可确定为1650Ma,它不应被看作常州沟组最低层位的年龄,而是裂陷槽裂解后密云地区开始接受沉积的年龄,1700Ma、1650Ma代表常州沟组在不同地区的底界年龄,但均不等于长城系或中元古界的底界年龄。1600Ma为高于庄组底界年龄,即长城系与蓟县系的界线年龄,也是国际地层委员会中元古界的底界年龄。1600Ma代表燕山-太行山裂陷槽闭合的年龄,也是华北地台始自1800Ma伸展裂解作用的最终结束时期。1600Ma是新的陆表海盆地发展的起始时间,是重要的华北地台构造转换的时期。因此,1800与1600Ma代表华北地台重大地质构造事件的年龄,具大区域构造意义,依据对前寒武系界线年龄确定的原则,两个年龄值均可被选择为中元古界底界的界线年龄。但本文赞同中国全国地层委员会采用1800Ma作为中元古界的底界年龄,因其更符合中国的地质构造实际:华北地台裂解-克拉通内裂陷槽中的盖层充填,底界为1800Ma。华北地台中元古界盆地在不同时期,它的构造性质完全不同:1800~1600Ma为裂陷槽;1600~1400Ma发展成陆表海;1400~1300Ma转化为弧后盆地;1800Ma、1600Ma及1400Ma代表中元古代三个重要的区域构造转换的时间点。     

西藏蒙亚啊铅锌矿区花岗斑岩年代学、地球化学及Hf同位素组成特征

蒙亚啊铅锌矿床位于冈底斯铅锌成矿带东段,矿区发育大量的花岗斑岩体.本文通过LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、主量元素、微量元素地球化学和锆石Hf同位素组成探讨了花岗斑岩体侵位时序、岩石成因、成岩物质源区及其与成矿之间的关系.锆石U-Pb年代学测试结果表明,花岗斑岩体侵位时代为13.18～13.57 Ma,系中新世岩浆作用的产物.花岗斑岩富硅,富碱,A/CNK为1.04～1.15;稀土元素呈轻稀土富集的配分模式,发育明显的Eu负异常;微量元素中富集Rb、Th、U、K、Pb等大离子亲石元素,而Ba、Sr及高场强元素Nb、Ta、Ce、P、Zr、Ti则有不同程度的亏损.主量、微量元素综合研究结果显示花岗斑岩为高分异的S型花岗岩.花岗斑岩εHf(t)值为-9.0～1.6之间,平均值为-2.0;两阶段模式年龄为996～1673Ma,平均值为1225Ma.花岗斑岩亏损高场强元素及锆石Hf同位素组成特征指示岩浆物质源区为念青唐古拉群结晶基底.