内蒙古扎鲁特旗上二叠统林西组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb测年及意义

研究区位于西拉木伦河-长春-延吉断裂以北,区内发育有巨厚的上二叠统林西组,岩性为灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合.研究其年代学特征对确定该区大地构造背景具有重要的指示意义.对采自林西组的砂岩样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年.结果显示,其年龄分布在5个年龄区间：252-300 Ma、305-423 Ma、431-555 Ma、600-999 Ma、1037-2460 Ma.最年轻的年龄为252Ma,指示林西组沉积时间下限为252Ma.上述碎屑锆石的年代学研究表明,扎鲁特旗地区晚二叠世林西组物源既有东北地区的变质基底以及其后的构造岩浆事件信息,也包含有南侧华北板块北缘信息,说明在晚二叠世晚期沿西拉木伦河缝合带华北板块北缘与其北侧地块群完成最终碰撞拼贴.

新疆阿尔泰山西段喀纳斯群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb测年及地质意义

喀纳斯群分布于阿尔泰山西段,下部为片麻岩-结晶片岩建造,上部为一套巨厚的浅变质碎屑岩建造,其沉积时限一直争议较大。通过对禾木乡南侧喀纳斯群哲理开特组变质砂岩碎屑锆石年代学研究,获得碎屑锆石年龄集中分布在（509.1±8.5）Ma,代表其沉积下限,最古老锆石年龄约为18.98亿年,反映喀纳斯群具古元古代沉积物。结合侵入喀纳斯群的410~475 Ma的中酸性岩体,认为喀纳斯群沉积时代应为中晚寒武世（475~509 Ma）。

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094～2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95～2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。

西藏比如盆地碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及其地质意义

对比如盆地中上侏罗统和下白垩统地层中采集的4个砂岩样品的碎屑锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb测年,并将其结果与前人对盆地两侧地质体的测试年龄信息进行对比,据此得出样品405-3物源为盆地北侧喀喇昆仑—南羌塘陆块,其他3个样品物源均来自于盆地南侧的冈底斯—拉萨陆块。通过对比分析认为样品405-3中几组较老的锆石年龄是对羌塘盆地存在结晶基底并遭受后期多期变质变形的肯定。样品417-7,424-1及429-1的年龄既反映了600～500Ma的泛非期活动年龄数据,又显示了拉萨地块存在的中新元古代基底的年龄信息。

准噶尔盆地东北部DB1井中生界碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

对准噶尔盆地东北部Db1井中生界晚三叠世-中晚侏罗世三组砂岩样品,共计199颗锆石进行了显微结构和LA-ICP-MSU-Pb定年分析.根据锆石矿物特征,阴极发光图像和年龄分布特征,结合区域沉积古流体系的地质约束,对研究区晚三叠世-中晚侏罗世的沉积物源环境及其地质构造意义进行了讨论.结果表明:碎屑锆石主要物源可能包括准噶尔盆地内部、准北周缘造山带,碎屑锆石U-Pb年龄以较宽的时域分布在150～1 224 Ma,并在统计分布上存在4个主要的538～360 Ma,354～271 Ma,267～208 Ma,185～150 Ma年龄区间及对应的510,490,410,330,290,250,162 Ma7个峰值年龄.碎屑锆石出现162 Ma的峰值年龄,反映了燕山运动对准噶尔地区的影响.

闽西南下古生界东坑口组与魏坊组地层层序与物源区特征——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年的约束

闽西南地区下古生界魏坊组与东坑口组地层层序长期以来一直存在争议。应用LA-ICP-MS U-Pb测年,对闽西南地区下古生界魏坊组与东坑口组进行了120颗碎屑锆石的U-Pb测年,获得锆石年龄范围为506~3431Ma,主要分布于511~2796Ma之间,主要峰值年龄为964Ma,次要峰值年龄为514Ma,并存在813Ma、1231Ma、2483Ma的次级峰。年龄谱特征显示,魏坊组沉积早于东坑口组,东坑口组时代不属于中上寒武世。下古生界物源以964Ma峰值为代表,反映Grenville构造热事件的物源最显著。还获得了较丰富的峰值年龄为514Ma的泛非期构造热事件年龄,以及古太古代锆石年龄记录,为闽西南地区下古生界地层层序的确立和物源研究提供了重要新资料。

内蒙古巴林左旗谭家湾剖面中三叠统幸福之路组厘定及其物源分析——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年的证据

内蒙古巴林左旗谭家湾剖面位于大兴安岭南部,岩性上表现为一套复成分砾岩及其上覆的以紫灰、灰紫色砂岩为主的红层沉积。通过区域地层对比认为,该剖面地层相当于幸福之路组建组剖面的中、下段。本文对采自该剖面幸福之路组中段下部的砂岩样品开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年分析,测年结果显示出最年轻的锆石年龄为244 Ma,最年轻的峰值年龄为268 Ma,可知该剖面幸福之路组中段沉积时代应晚于244 Ma;结合同层位粉砂岩中孢粉化石鉴定结果,推测该剖面幸福之路组中段沉积时代为中三叠世中期。砂岩样品碎屑锆石谐和年龄的组成和分布特征说明该剖面幸福之路组沉积物来源多样,结合相关区域构造和前人锆石U-Pb测年资料,推测主要物源为苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗一带古生代岩浆岩、林西地区中二叠世—中三叠世花岗岩(花岗质片麻岩)、华北板块北缘早古生代岩浆岩。

扬子地块北缘镇巴穿心店地区南华系碎屑锆石U-Pb年龄及其物源示踪

扬子地块北缘镇巴穿心店地区发育有完整的南华系—震旦系沉积地层,记录了研究区及邻区南华纪沉积特征,对于研究扬子地块北缘新元古代晚期构造演化历史和Rodinia超大陆演化过程具有重要的地质意义。研究区南华系由下至上可划分为4套岩石地层单位,分别为长安组、古城组、大塘坡组和南沱组。南华系砂岩地球化学特征表明,研究区南华系化学风化作用较弱,经历了较低程度的沉积物再旋回作用。砂岩的CIA、CIW、PIA、Rb/Sr等古气候指标显示,研究区南华系具有由寒冷干燥—有波动的寒冷干燥—趋于稳定的温暖湿润—寒冷干燥的古气候演化趋势。在Dickinson三角图解中清晰地反映了南华系各组砂岩具有再旋回造山带和切割岩浆弧物源的特征,同时砂岩岩石地球化学特征也指示南华系的物源区主体应由中酸性岩浆岩组成。南华系长安组、古城组和南沱组3件碎屑锆石U-Pb年龄样品的年龄分布特征类似,主要年龄区间为新元古代晚期(约780~约641 Ma),并显示出约750~约740 Ma的显著峰值。结合区域地质资料,研究区南华系沉积时代应为约720~约635 Ma,物源应主要来自位于现今研究区西侧的扬子地块北缘汉南—米仓山微地块的新元古代岩浆岩,其沉积事件对应于新元古代中晚期扬子地块北缘伸展-裂解阶段,为Rodinia超大陆裂解过程的沉积响应。

四川盆地西北部中侏罗统沙溪庙组物源:碎屑锆石U-Pb年代学的证据

通过对沙溪庙组三个砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年,结果显示,其年龄区间呈现为五个年龄组,分别为2660~2300 Ma,1905~1738 Ma,1690~1442 Ma,866~811 Ma和298~160 Ma。通过与周边区域不同地块(体)锆石年龄对比并综合区域相关地质资料,发现2660~2300 Ma和1905~1738 Ma两个年龄组的碎屑锆石主要来自南秦岭造山带与扬子板块北缘,少量来自碧口地体和松潘-甘孜地体;1690~1442 Ma,该年龄组碎屑锆石来源于武关岩群、武当岩群及碧口杂岩;866~811 Ma,该组碎屑锆石主要来源于扬子克拉通北缘、碧口岩群及南秦岭造山带;298~160 Ma,碎屑锆石主要来自南秦岭造山带和晚三叠世的松潘-甘孜地体。以上证据表明,沙溪庙组物源主要来自南秦岭造山带及松潘-甘孜褶皱带,扬子克拉通则贡献较少,且南秦岭已于沙溪庙组之前隆升结束,阻挡了来自北秦岭及华北板块南缘的物质输入。

华夏地块中部震旦系区域对比及其大地构造意义:来自碎屑锆石年代学证据

华夏地块中部震旦纪沉积地层广泛分布,由于岩性较为单一、受后期构造及岩浆作用影响,缺乏顶、底齐全且具有标志层位的剖面,其区域地层对比一直存在争议。本文在粤北和粤东地区对震旦纪沉积地层开展路线剖面调查和碎屑物源研究,结果表明:该地区震旦纪沉积岩是以一套浅变质砂岩、粉砂岩为主,间夹硅质岩的深海-半深海沉积,顶、底以硅质较高的层位为标志;碎屑锆石U-Pb定年结果显示其物源具有~1000 Ma及650~600 Ma两个显著峰值,同时有较为复杂的组成,是典型的“华夏型”物源;根据岩性及碎屑物源特征,华夏地块中部震旦纪沉积地层可以与华夏地块其他地区及华南板块部分区域同时期沉积地层进行对比,指示震旦纪期间华南板块中部不存在宽阔的华南洋,属于统一的沉积盆地。

黑龙江黄松群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

对黑龙江省东部敦—密断裂以南的太平岭边缘隆起带上的黄松群杨木组石榴黑云片岩和阎王殿组黑云石英片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,结果表明:杨木组石榴黑云片岩中锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均峰值年龄分别为281.8 Ma、317.2 Ma、424.7 Ma、529.3 Ma;阎王殿组黑云石英片岩中锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均峰值年龄分别为310.4 Ma、384.4 Ma、484.7 Ma;两个组所获得的最年轻的锆石^(206)Pb/^(238)U年龄分别为280±4 Ma和285±8 Ma。此外,前人对黄松群研究结果表明其变质作用时代为晚二叠世—早三叠世。因此,黄松群时代为二叠纪,海西期和加里东期岩浆岩构成了黄松群沉积物源的主体。

帕米尔、南天山及其会聚带现代河流沉积物碎屑锆石U-Pb测年

现代河流沉积物携带了其物源区丰富的地质信息,通过对现代河流沉积物进行碎屑锆石U-Pb测年,可以了解其物源区地质体中锆石U-Pb年龄的组成。文中对帕米尔、南天山及其会聚带14条主干河流采集的现代河沙样品进行了碎屑锆石U-Pb测年,结合前人在该区域的锆石U-Pb测年结果,确定了帕米尔、南天山不同构造单元的碎屑锆石U-Pb年龄特征;结合区域地质图,揭示了不同年龄峰可能的物源地质体,并推测了一些新的地质体的存在。结果显示,该区域不同构造带具有明显不同的锆石U-Pb年龄峰:南天山构造带的主要年龄峰为270~289Ma和428~449Ma,北帕米尔构造带的主要年龄峰为205~224Ma和448~477Ma,中帕米尔构造带的主要年龄峰为36~40Ma,南帕米尔构造带的主要年龄峰为80~82Ma和102~106Ma。这些年龄峰可以作为识别上述构造单元的特征年龄峰,为利用前陆盆地沉积地层碎屑锆石U-Pb年龄来示踪帕米尔和南天山在新生代的会聚过程提供了基础数据。

东昆仑花石峡北部上二叠统格曲组砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑南缘上二叠统(乐平统)格曲组为一套由砾岩、砂岩、钙质泥岩构成的扇三角洲-浅海碳酸盐台地相沉积组合,在区域地质演化分析上具有重要的意义。经测定,格曲组砂岩的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的范围为412~2448Ma,包括1869~1602Ma、1396Ma^1270Ma、1197~877Ma和572~412Ma四个年龄区间,指示物源区先后经历了古元古代早期的构造-岩浆事件、古元古代晚期的汇聚事件、中元古代的裂解事件、中元古代晚期—新元古代早期的构造-岩浆-变质事件和新元古代晚期—早古生代的裂解-扩张-汇聚事件。其中,与新元古代—早古生代洋陆转化相关的产物是格曲组的主要物源。格曲组砂岩碎屑锆石年龄组成表明沉积盆地具有前陆盆地"冷盆地"的特征。相对于格曲组,下中二叠统存在大量大于2000Ma的年龄信息,而下三叠统开始出现了大量海西末期-印支期的年龄信息。碎屑锆石年龄组成出现两次明显的变化,分别为格曲组和洪水川组底部不整合所代表的构造运动的沉积响应,表现出较好的构造-沉积耦合关系。

滇东者海上二叠统宣威组下部地层碎屑锆石U-Pb测年及其地质意义

对滇东者海镇上二叠统宣威组下部砂岩样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,获得41个有效数据,年龄分布范围为252.4~2613.9 Ma.根据样品碎屑锆石晶体形态特征、Th/U值、稀土元素富集情况等,推测其物源区可能是川滇古陆。用样品中最年轻的碎屑锆石年龄来限定宣威组的最老沉积年龄,并约束峨眉山玄武岩喷发的结束时间为252.4±4.1 Ma,这为峨眉山大火成岩省活动过程的研究提供了重要信息。

巴颜喀拉北部上三叠统清水河组构造环境与物源分析——来自碎屑岩岩石地球化学、U-Pb锆石测年的约束

清水河组是巴颜喀拉山地区中生界沉积地层之一。本文在前人研究基础上,通过对清水河组碎屑岩岩石学、岩石地球化学、U-Pb锆石测年分析,对清水河组沉积时代、构造环境及物源进行了探讨。清水河组物源区大地构造背景为活动大陆边缘和大陆岛弧。昆仑地块—西秦岭地块大陆弧为清水河组主要物源之一,碎屑物质来自上地壳的长英质火山岩源区。清水河组碎屑锆石U-Pb锆石年龄主要集中在晚古生代260 Ma和288 Ma、早古生代444 Ma、新元古代850 Ma和960 Ma、中元古代1300 Ma。海西期—印支期以及加里东期岩浆岩是本区碎屑锆石的主要来源。

北京密云元古宙常州沟组之下环斑花岗岩古风化壳岩石的发现及其碎屑锆石年龄

在北京密云地区,最近发现环斑花岗岩(脉)上发育有古风化壳,并被长城系常州沟组砂岩覆盖。风化壳物质的组成主要为来自环斑花岗岩的原地风化残留物和粗碎屑岩,采用SHRIMP和LA-ICP-MS方法,分别获得环斑花岗岩古风化壳碎屑岩的碎屑锆石U-Pb年龄值为(1682±20)Ma、(1708±6)Ma等,与相邻的密云环斑花岗岩年龄相同。这套古风化壳碎屑岩的存在和测年结果显示,长城系常州沟组的底界年龄应小于1682Ma。

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘一甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS（激光剥蚀等离子体质谱）进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地慢模式年龄类似于扬子克拉通年龄，主要分布于1.55～1.98Ga，峰值为1.81Ga，而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930～730Ma的u—Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930～730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系～三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系-三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系-三叠系碎屑沉积岩含有高达50％的华北克拉通南缘的基氟岩石。

河南省巩义地区本溪组铝土矿成矿物质来源——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

巩义地区是河南省本溪组铝土矿发现最早的地区,也是豫西铝土矿成矿带的重要组成部分,但对其成矿物质来源尚不清晰。选取该区一个露天采坑内的豆鲕状铝土矿样品,进行岩石薄片观察、X衍射分析和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年。结果表明,该区铝土矿主要矿物成分为硬水铝石、锐钛矿和伊利石;碎屑锆石年龄可以分成2组,第一组介于393—484 Ma间,峰值约为442 Ma,占86%,主要为早古生代岩浆锆石,第二组介于555—2 714 Ma间,具有约901 Ma,约1 718 Ma,约2 440 Ma的峰值年龄,占14%,主要为前寒武纪岩浆锆石或为岩浆成因的变质增生锆石;早古生代碎屑锆石主要来自于北秦岭造山带加里东期中-酸性花岗质侵入岩,前寒武纪碎屑锆石可能主要来源于北秦岭地区的变质地层,它们与侵入其中的加里东期岩浆岩一同被剥蚀,共同为研究区提供物源;该区铝土矿中缺少晚古生代碎屑锆石的原因可能与远离内蒙古隆起,靠近北秦岭造山带有关。

北秦岭二郎坪杂岩变沉积岩碎屑锆石年代学及其构造地质意义

碎屑锆石为沉积岩中最稳定的矿物,其年龄谱系不仅可限定沉积物的最大沉积年龄与物源性质,而且能够为探讨其形成构造环境提供关键约束。作为北秦岭构造带主要构造岩石地层单元之一,二郎坪杂岩由北、中、南三个构造岩片——北部碎屑岩片、中部蛇绿岩片和南部变碎屑岩片组成。本文对二郎坪杂岩南部变碎屑岩片中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测试研究,获得样品锆石谐和年龄值分布在500±7Ma^3894±5Ma之间,1个年龄高频集中区为0.9~1.0Ga,6个次要年龄集中区分别为500~600Ma、750~850Ma、1.35~1.48Ga、1.6~1.75Ga、2.6~2.7Ga和3.0~3.4Ga。研究结果表明:1)最小峰值年龄限定二郎坪杂岩南部碎屑岩片原岩的最大沉积时代为500Ma,结合西庄河花岗闪长岩侵入南部岩片的地质事实,南部岩片的形成时代应为早古生代寒武-奥陶纪(500~475Ma),明显早于中部蛇绿岩片中的火山岩的形成时代(463~475Ma);2)通过与邻区地质事件年龄谱峰及其锆石阴极发光图像特征的对比,二郎坪杂岩变碎屑岩原岩的物源分别主要来自南部秦岭杂岩中的早新元古代花岗岩和北部华北南缘熊耳群中元古代火山岩,其物源具有双源性,暗示其形成于与伸展作用相关的裂谷或弧后盆地构造背景,而二郎坪蛇绿岩片所代表的古洋盆可能正是在此基础上发育产生的;3)结合区域地质背景资料分析,二郎坪杂岩中的沉积碎屑岩片可能形成于商丹洋向北俯冲期间所产生的弧后伸展盆地构造环境;4)通过与宽坪岩群沉积岩中的碎屑锆石年龄数据的对比,揭示二者碎屑锆石具有相似的年龄谱峰,结合宽坪群变沉积岩中发现大量疑源类、几丁虫和虫颚等早-中奥陶世化石组合以及二郎坪杂岩蛇绿岩片中的火山岩夹层硅质岩中发现早-中奥陶世牙形石和放射虫的研究,分析认为二者沉积物的沉积时代相近,沉积物源几乎完全一致,暗示它们形成的构造环境可能具有一致性;5)二郎坪蛇绿岩片中的典型的与洋壳俯冲有成因联系的弧火山岩的形成时代(463~475Ma)明显迟后于区内高压-超高压岩石的峰期变质时代(514~484Ma)约20~30Myr,清楚地表明二郎坪洋壳拖曳秦岭杂岩发生陆壳俯冲-深俯冲作用的可能性不大;6)二郎坪杂岩南部碎屑岩片和宽坪岩群碎屑沉积物中碎屑锆石中最主要的年龄集中区(0.9~1.0Ga)的物源来自秦岭杂岩中的早新元古代花岗质岩石,而缺少秦岭杂岩中的早古生代岩浆岩和HP/UHP变质岩石锆石的年龄信息,明确指示二郎坪与宽坪盆地沉积时,秦岭杂岩重要组成的早新元古代花岗质岩石已出露于地表接受剥蚀,而秦岭杂岩中出露的HP/UHP岩石和早古生代岩浆岩未抬升出露地表,即秦岭杂岩现今出露的前早古生代陆壳物质不是整体而是部分经历了陆壳俯冲-深俯冲作用。

扬子地台西缘康滇克拉通中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

对扬子地台西缘康滇克拉通望厂组沉积砾岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年,结果发现年龄的分布范围较大,最年轻一组碎屑锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄为(1 838±10)Ma,为望厂组最大的沉积时限。相对集中分布的锆石测试点207Pb/206Pb加权平均年龄为(2 855±14)Ma,指示着扬子地台西缘存在着28×108年左右的陆壳。最老锆石测试点207Pb/206Pb年龄可达37.8×108年左右,是迄今为止在扬子地台西缘发现的最古老单颗粒锆石,表明在东川地区可能还存在更古老的陆壳。