关于辽西北票组地质时代及区域对比的再讨论

北票组是辽西侏罗纪主要含煤地层,大部分学者从植物化石角度论述其时代为早侏罗世,区域上与窑坡组、永定庄组、富县组、三工河组对比。本文从地层层序、岩性、构造演化、古气候演化等角度对北票组的地质时代和区域对比进行了讨论,认为该组为印支期后地壳伸展阶段早侏罗世早—中期兴隆沟组火山喷发之后和中侏罗世中晚期海房沟组、蓝旗组燕山期火山活动之前的含煤盆地沉积产物。前者火山活动在冀北、京西形成南大岭组,在北疆三工河组局部形成火山岩夹层;后者火山活动在冀北、京西形成九龙山组、髫髻山组,晋北形成云岗组、天池河组,北疆形成头屯河组。北票组底部杂色地层化石稀少,有机质含量低,气候应相对干热,北票组(杂色地层以上部分)、海房沟组、蓝旗组植物化石和孢粉证明古气候由温湿向干热逐渐演化,而该特征和中国北方以至全球早侏罗世晚期干热、中侏罗世从早期到晚期由温湿向干热的演化规律—致。从而,北票组底部杂色地层属于早侏罗世晚期并和三工河组、富县组、永定庄组、阳眷组、窑坡组底部对比;北票组杂色地层以上部分属于中侏罗世早期,与西山窑组、延安组、大同组、下花园组、窑坡组(K1砂岩以上部分)对比。     

内蒙古东部上二叠统林西组砂岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其构造意义

林西县官地—翟家沟剖面和阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面是二叠系上统林西组的典型剖面,岩性为灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合,时代为晚二叠世。砂岩主要由长石岩屑砂岩和粉砂岩组成。长期以来,林西组的沉积时限尚未准确限定,还存在争议;沉积物来源区也较复杂,还需进一步确认。这一问题的解决也将为解决华北与西伯利亚板块拼贴时限和拼贴位置提供年代学数据支撑。本文选取陶海营子地区的长石岩屑砂岩(TH01)和林西县官地—翟家沟地区的粉砂岩(2GD002)作为研究对象,选取锆石进行SHRIMP U-Pb测年。结果显示,碎屑锆石的206Pb/238U年龄分布区间为:256.2±2.5Ma~276.4±2.4Ma(N=20),327.2±2.6Ma~363.7±3.5Ma(N=2),415.0±3.5Ma~481.1±4.4Ma(N=8),531.4±3.8Ma~577.5±5.0Ma(N=2),598.9±6.0Ma~974.6±7.8Ma(N=6),1049±11Ma~2606±7Ma(N=4,207Pb/206Pb年龄);年轻锆石的206Pb/238U年龄加权平均值分别为260.7±1.2Ma(MSWD=1.13,N=13,TH01)和262.6±1.9Ma(MSWD=1.6,N=7,2GD002),最年轻的锆石年龄分别是256.0±2.5Ma(TH01)和257.9±2Ma(2GD002)。综合研究认为林西组的沉积下限为253~257Ma,沉积上限可能延伸至238~242Ma,年轻锆石的峰值年龄(260Ma、262Ma)与华北板块北缘和大兴安岭南部西拉木伦河缝合带附近与板块碰撞、拼合相关的岩浆事件相吻合;林西组物源主要来自西拉木伦河缝合带北部的东北地区,也有可能来自西拉木伦河缝合带南部,华北板块与西伯利亚板块在早三叠世之后拼合,古亚洲洋消失,并尝试对研究区林西组油气资源潜力进行初步评价。     

扬子西缘江浪穹窿核部里伍岩群的形成时代及构造背景

江浪穹窿位于扬子陆块西缘,核部地层里伍岩群为一套变质的火山-沉积岩系。为精确厘定里伍岩群的形成时代并探讨其成岩构造背景,本文进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学以及岩石地球化学研究。定年结果表明变沉积岩中碎屑锆石年龄介于2521~262 Ma,其中最年轻一组岩浆成因锆石的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为552.8±5.7 Ma(MSWD=2.1,n=6)。变沉积岩SiO_2含量变化很大(53.48%~96.08%),显示明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.50~0.67),相对富集大离子亲石元素(Rb、Ba和U等)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf和Ti等),其稀土、微量配分模式与大陆上地壳完全一致。变基性火山岩具有很低的SiO_2含量(39.92%~48.27%),其稀土、微量配分模式平坦,类似于E-MORB。结合变基性火山岩的锆石U-Pb定年结果(542±9.0 Ma),本文指出里伍岩群应当形成于新元古代晚期(553~542 Ma),而并非前人所认为的古元古代或中元古代。变沉积岩的物源区主要为扬子西缘新元古代地质体,与变基性火山岩均形成于Gondwana超大陆聚合之后的板片俯冲环境。此外,碎屑锆石的年龄谱反映江浪穹窿可能存在太古宙—古元古代变质基底,并且具有Rodinia超大陆的会聚-裂解事件以及加里东运动的地质年龄记录。     

北大巴山地区晚古生代滔河口组碎屑锆石年代学研究及对古生代岩浆事件的限定

长期以来,一直认为北大巴山地区仅分布着早古生代地层,实际并非如此。滔河口组主要为一套火山-沉积组合序列,保留相对完整的地层记录。本文运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对由灰绿色砂岩和玄武岩组成的滔河口组同一采样位置的2件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,获得了52组U-Pb有效年龄,重新限定了滔河口组的形成时代,且为北大巴山地区早古生代构造演化提供了详细资料。获得的11个较年轻的锆石年龄表明,滔河口组形成不早于早泥盆世。碎屑锆石的谐和年龄表明,物源主要集中在407~434Ma侵入岩、粗面岩和玄武岩等。研究区的岩浆成因碎屑锆石年龄值表明,古生代时期发育3期岩浆作用,分别对应431~439Ma侵入岩、426.9Ma斑鸠关组粗面岩和414.3Ma滔河口组玄武岩。     

皖南印支期石英斑岩的首次发现及其构造意义

印支时期,中国东南部地区构造运动活跃,岩浆活动较为发育。但是,皖南地区一直未发现该时期侵入岩。近期在安徽省黄山市徽州区东坑口村北约500m处x046县道旁,发现石英斑岩脉体。用LA-ICP-MS技术测得其中锆石的U-Pb年龄为245.2±2.4Ma,此年龄代表石英斑岩的结晶年龄,即形成于印支期中三叠世,而非前人一直认为的燕山期岩浆活动产物。岩石地球化学特征显示,东坑口石英斑岩富集Th、La、Ce等大离子亲石元素及轻稀土元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等高场强元素,具有高的10000×Ga/Al值及Zr、Nb、Ce、Y含量,岩石中可见半自形的石英和斜长石,具有A型花岗岩的特征。皖南印支期A型花岗岩的发现,为区域构造-岩浆演化研究提供了新的科学依据,对理解和构建中国东南部乃至华南地区早中生代构造演化具有重要意义。     

青海南祁连巴龙贡噶尔组变火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

广泛分布于南祁连的巴龙贡噶尔组一直缺少精确的化石和同位素测年依据,其地质时代备受关注。1∶5万区域地质调查在青海省天峻县织合玛乡南部的该套地层中新发现了英安质火山熔岩。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得1件英安岩样品的锆石U-Pb年龄为457.6±2.4Ma,表明该套火山岩形成于晚奥陶世。这是首次获得的有关巴龙贡噶尔组的高精度测年数据,为该组的解体及其时代归属提供了可靠的同位素年代学依据。这一新发现和成果对于研究南祁连的早古生代地层层序及构造演化具有重要意义。     

海南抱伦矿区构造变形、成矿时代与金矿化关系研究

抱伦金矿床位于海南岛西南部乐东县境内,是一个以石英脉型为主的大型金矿床。野外地质调查表明,矿区大致经历了三期构造变形:早期(D1)NE向褶皱,中期(D2)NNW向褶皱和剪切变形,晚期(D3)脆性断层和节理。其中,中期的NNW向右行剪切变形为金矿体的赋存提供了主要空间,金矿化主要发生于三个不同的阶段,以第一阶段(自然金-Q2石英阶段)最为重要,形成了大量自然金,为主要矿化阶段。对切割矿体的细晶岩脉中锆石的定年研究表明,抱伦金矿化主要与印支期尖峰岭花岗岩浆活动有关,而与燕山晚期岩浆活动关系不大。     

山西支家地银多金属矿区火山–次火山岩锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

本文在对山西支家地银多金属矿床地质特征研究的基础上,对矿区出露的火山-次火山岩(流纹斑岩、石英斑岩、花岗岩)中的锆石做了系统的LA-ICP-MS U-Pb年龄测定:石英斑岩成岩年龄为135.4±0.8 Ma,流纹斑岩成岩年龄为136.2±0.6 Ma,花岗岩成岩年龄为136.2±0.7 Ma,其时代均为早白垩世,表明该区出露的火山–次火山岩属于同一期岩浆活动的产物。石英斑岩与成矿关系密切,其成岩年龄135 Ma可以近似作为支家地矿床的成矿年龄。流纹岩和石英斑岩在化学成分上表现为富硅(SiO_2=72.43%~78.48%)、高钾(K_2O/Na_2O值平均为25.17)、强过铝质(A/CNK=1.24~1.95),二者稀土元素和微量元素特征非常类似,微量元素明显富Rb、Th、K、La、Nd、Zr等、相对亏损大离子亲石元素Ba、Sr、Eu等元素,Ti含量较低,属轻稀土元素富集型的钾玄岩系列过铝质花岗岩类,花岗岩仅在P和K元素化学成分上与前2者相差比较大(石英斑岩和流纹岩富K,亏损P,而花岗岩反之)。矿区三类岩石地球化学特征显示其具后碰撞花岗岩的特征,推测其可能形成于后碰撞伸展环境。本次所获锆石U-Pb年龄,不仅丰富了研究区火山-次火山岩类的同位素年龄资料,也为建立中生代构造–岩浆–成矿事件提供了重要信息。     

嫦娥三号着陆区月海玄武岩的年龄、成因及地质意义

月海玄武岩主要分布在月海中,由斜长石、辉石和橄榄石组成,与地球玄武岩相比,富铁而贫钠和钾。月海玄武岩的成因,年代和成分研究是理解月岩形成与演化的基础。月球返回的岩石样品数量和覆盖面积有限,并且CE-3号着陆区没有月球样品返回,所以地球上的实验室样品分析方法不能应用到CE-3号着陆区玄武岩研究。本文对CE-3号着陆区月表和下伏玄武岩的组分、来源、分布、年代和层序进行反演和分析。主要使用的研究方法主要包括:玄武岩单元的撞击坑频率-分布函数定年,基于撞击坑的月壤下伏玄武岩单元识别、划分及厚度反演,基于遥感数据的元素含量和矿物成分分析等。结果表明:(1)CE-3号着陆区至少出现了6次较大规模的岩浆充填事件,由新到老分别为EIm、EIm_1、EIm_2、Im、Im_1和Im_2,其中EIm单元年龄约为3.17Ga,Im单元年龄为3.48Ga;(2)研究区玄武岩单元铁元素成分变化不大,而钛元素含量有较大变化。并且玄武岩越年轻,铁和钛元素更加富集。对指示月表硅酸盐矿物的克里斯蒂安参数(CF)和弯曲指数(CI)进行计算,发现研究区没有高硅物质的分布;(3)研究区月海玄武岩充填活动具有多期次性,每期月海玄武岩的充填流动大体上保持由南向北方向,并且活动规模逐步减小;(4)下伏玄武岩单元EIm_1、EIm_2、Im、Im_1和Im_2的平均厚度分别为68.3m,68.6m,81.8m,59.1m和52.1m,其中EIm_1单元的厚度最大为150m,从西到东逐渐减小;Im_1最大深度为224m,位于研究区的北部,向东西两侧依次减小。     

长江中下游成矿带庐枞矿集区首例钨矿床成岩成矿时代及其意义

庐枞矿集区是长江中下游成矿带中重要的铁铜多金属成矿区之一。2014年在矿集区北部首次勘探发现了东顾山钨多金属矿床,其成矿与隐伏黑云母花岗岩体关系密切。东顾山矿床的矿床地质特征和成矿岩浆岩明显不同于该矿集区内已知的斑岩型铜金矿床和玢岩型铁矿床有关的岩浆岩。本次工作在详细野外地质工作的基础上,开展了东顾山钨多金属矿床地质特征、成矿岩体的岩石学和成岩成矿时代研究。研究表明,东顾山矿床为矽卡岩型钨多金属矿床,其锆石LA ICP-MS U-Pb定年结果为99.7±1.5Ma~99.9±1.7Ma,与钨矿化形成于同一期岩浆热液活动的辉钼矿的Re-Os定年结果为97.22±0.77Ma,成岩成矿时代相近,表明东顾山钨多金属矿床的成矿作用与东顾山岩体几乎同时形成,二者具有密切的成因联系。通过与区域成岩成矿时代的对比,本文首次提出庐枞矿集区内存在100Ma左右的成岩成矿事件,在成矿时代和矿床类型上明显区别于成矿带先存的140Ma的斑岩-矽卡岩型铜矿床和130Ma的玢岩型铁矿床,是长江中下游成矿带新的一期成矿作用产物,据此将成矿带的燕山期成矿时代范围重新确定在145~97Ma之间,说明长江中下游成矿带存在与华南中生代第三次大规模成矿作用对应的伸展地球动力背景下的成矿事件。东顾山钨多金属矿床为下一步在庐枞矿集区及区域上开展100Ma左右的钨多金属矿床找矿勘探提供了重要的线索,也为区域成岩成矿作用的动力学背景进一步深入研究提出了新的课题。