山东长岛地区蓬莱群辅子夼组碎屑锆石年龄谱研究

山东烟台长岛地区出露的蓬莱群辅子夼组浅变质沉积岩主要为变质石英砂岩夹变质粉砂岩和变质粘土岩。前人对蓬莱群的沉积时代存在较大争议,本文根据长岛地区蓬莱群辅子夼组碎屑锆石年龄谱资料,将辅子夼组的地层时代置于新元古代。碎屑锆石中出现1600Ma和1200～1100Ma左右两个年龄峰值,后者表明辅子夼组曾接受来自具有格林威尔期构造热事件物源区的碎屑物质。这一物源区所反映的地质演化特点既不同于华北陆块,也不同于扬子陆块,应引起高度重视和进行深入的探索。

豫西崤山白石崖岩株的深部过程——锆石年龄谱和稀土元素证据

崤山北部早白垩世侵入岩的简单年龄结果中包含了复杂地质信息,6个岩株的侵位年龄集中于~130 Ma和~145 Ma两期,复杂的单颗粒锆石年龄谱为反演区域构造背景提供了新途径。白石崖岩株锆石的U-Pb年龄和微量元素特征不仅对探讨其岩石成因和深部过程具有重要作用,而且为建立崤山北部燕山期侵入岩的精细的年代学框架和整合的成因模型提供新限定。白石崖岩株定年样品BSY03为斑状黑云母二长花岗岩,3次LA-ICP-MS锆石U-Pb测试中分析了77个测点,其中73个有效测点的年龄值分成~132 Ma(15个)、~145 Ma(49个)和~158 Ma(9个)3个年龄组,形成了锆石年龄谱,最晚一组加权平均年龄132.1±1.0 Ma为白石崖岩株的形成时代。3组年龄锆石均显示了轻稀土亏损和重稀土富集的特征,整体为Ce正异常及Pr、Nd负异常,~145 Ma和~158 Ma两组锆石的稀土总量分别为694×10^(-6)~2213×10^(-6)(平均值1309×10^(-6))和950×10^(-6)~1849×10^(-6)(平均值1360×10^(-6)),~132 Ma组锆石的稀土总量变化范围介于429×10^(-6)~2210×10^(-6),平均值为1495×10^(-6)。3组锆石总体的形成温度为539~748℃;~158 Ma组锆石的温度较高,为601~748℃(平均值662℃);~145 Ma组和~132 Ma组锆石的温度分别介于539~717℃(平均值629℃)和553~701℃(平均值633℃)。锆石测点的Er、Yb、Lu和Y含量随年龄由早及晚的整体变化趋势均为升高,~132 Ma和~145 Ma组锆石的Ce^(4+)/Ce^(3+)值分别介于13.2~121(平均值69.7)和27.6~107(平均值70.3),~158 Ma组锆石的Ce^(4+)/Ce^(3+)值介于3.53~81.4,其由早及晚的整体趋势均为先升高后降低。白石崖岩株的形成受控于崤山北部岩石圈拆沉作用,深部岩浆/流体因此得以释放,促成上部处于未完全固结晶粥状态的岩浆/流体库发生混合再活化作用,重获上侵能力的岩浆/流体卷携多期锆石(如~158 Ma和~145 Ma的锆石)在浅部构造有利部位固结成岩,并晶出~132 Ma锆石。

金沙江南流入红河的锆石U-Pb年龄谱物源示踪研究的质疑

Ping Kong等近期发表二篇文章,采用锆石U-Pb年龄谱物源示踪方法,研究得出古金沙江曾经石鼓南流入红河的结论,论文对此提出了质疑。测定U-Pb年龄谱的锆石粒度> 0. 25 mm,比重4. 5 g/cm^3左右,为推移质,该技术只适用于较短距离的无湖泊河流的物源示踪研究。将第四纪沉积物和现代河流泥沙的锆石U-Pb年龄谱与大区域岩层的进行对比,分析泥沙来源,研究金沙江河流演化的技术路线存在根本性的缺陷。

碎屑锆石U-Pb年龄谱物源示踪技术确定黄河贯通时间的质疑

黄河贯通时间一直是地学研究者关注的热点问题,但未能形成共识。本文在阐明新近纪以来黄河中游及邻区古湖消亡及水系贯通过程的基础上,剖析了运用碎屑锆石U-Pb年龄谱物源示踪技术约束黄河贯通时间4个案例研究所存在的问题。三门湖泥岩中的钙结核和钙质层表明,0.3 Ma前该湖为咸水-半咸水内流湖,三门峡一带的黄河沿岸阶地是古湖的湖滨或河流阶地,三门湖沉积物源于当地河流,黄河上游与中游贯通发生于1.3 Ma~1.5 Ma,和~5 Ma前的结论不能成立。华北平原现黄河入海口附近钻孔沉积物源于燕山和太行山的河流,根据碎屑锆石U-Pb年龄谱得出的1.5 Ma~1.6 Ma黄河贯通的结论不成立。黄土是黄河泥沙的主要来源,黄土中碎屑锆石U-Pb年龄谱比较复杂,增加了运用这一技术约束黄河贯通时间的不确定性。

长江三角洲地区TZK3孔碎屑锆石U-Pb年龄及其物源意义

以TZK3孔的磁性地层学为基础,结合沉积物的岩性、结构构造及锆石年龄谱系特征,探讨沉积物的物质来源及长江贯通的时限。古地磁结果表明:96.7 m、263.3 m、603.75 m分别对应B/M界线、M/G界线、晚上新世/早上新世的界线(3.58 Ma)。锆石年龄谱系数据显示,TZK3孔的U-Pb锆石年龄主要分为5组:100～300 Ma,400～500 Ma,700～850 Ma,1800～2000 Ma,2400～2600 Ma。其中3.7 Ma的锆石年龄谱相对简单,以白垩纪(100～150 Ma)为主,物质主要来自于长江中下游的火山盆地,为近源沉积。TZK3孔3.04 Ma以来,锆石年龄谱变得复杂且主峰相对较多,表明物源区更广且加入了远源的成分。3.04 Ma的锆石年龄谱中开始出现峨眉山玄武岩年龄段(251～260 Ma)的锆石,表明在此时期长江上游的物质就已到达了长江三角洲地区,即长江贯通的时限为3.04～3.7 Ma。

江西石城通天寨地质公园晚白垩世河口组碎屑锆石年龄及地质意义

江西石城通天寨地区位于南丰-会昌中—新生代盆地带内,区内出露的上白垩统河口组主要为一套陆相冲积扇红色碎屑岩系,自下向上分为3段,分别代表扇根→扇中→扇缘沉积相。通过岩相古地理分析,其物源分别来自北西方向和南东方向的2个隆起蚀源区。采用碎屑锆石LA-ICP-MS测年方法,获得河口组2件样品的111组和108组碎屑锆石有效U-Pb年龄,其年龄谱主要存在104~137Ma、400~418Ma、750~752Ma、1854~1895Ma四个年龄峰值,揭示出蚀源区曾存在4次主要的构造热事件。1854~1895Ma和750~752Ma热事件可能分别是对哥伦比亚和罗迪尼亚超大陆聚散的响应;400~418Ma是对华夏造山带洋陆转换的响应;104~137Ma是古太平板块西缘转化为活动陆缘对华南东缘的构造岩浆热事件的响应。

全吉群碎屑锆石的U-Pb年龄谱和微量元素:基底热事件信息和早期演化启示

本研究应用LA-ICP-MS测定了从塔里木陆块离解出来的一个大陆碎块(片),即全吉地块盖层全吉群下部南华纪石英砂岩中碎屑锆石的111个测点的U-Pb年龄和微量元素组成.87个谐和年龄构成的锆石年龄谱记录了强烈的古元古代～2.45、～2.32、～2.11和～1.95Ga热事件以及微弱的太古代热事件信息,指示南华纪石英砂岩的物源可能是来自全吉地块中、东部的由达肯大坂岩群和未剥露到古元古代末基性岩墙群的德令哈杂岩组成的基底岩系.碎屑锆石的CL图像和微量元素组成表明,～2.45、～2.32和～2.11Ga热事件的性质主体为岩浆侵入活动并可能伴随地壳生长;～1.95Ga热事件主要为变质-深熔作用,但不排除存在岩浆侵入的可能性.本研究结果表明,全吉地块和其塔里木母陆块基底主要由古元古代岩石组成,发育区域性古元古代早-中期(～2.32～2.45Ga)的岩浆侵入作用和地壳生长,与华北陆块具有相似的地质演化历史或可能发生过构造互动.

华北克拉通对罗迪尼亚超大陆事件的响应——GOSEN连接假设

中元古代晚期—新元古代早期的华北克拉通与塔里木、扬子克拉通存在明显差异,那里没有十分强烈的与罗迪尼亚超大陆汇聚及裂解有关的热-构造事件的地质记录,因此对华北克拉通与罗迪尼亚超大陆的关联存在不同的推测。近年来,在郯庐断裂带两侧新元古代碎屑岩地层中,从辽宁的榆树砬子群,经山东烟台蓬莱群至土门群,陆续测得众多具经典格林威尔期的碎屑锆石年龄。这一信息与西伯利亚东南缘上里菲碎屑岩中的碎屑锆石年龄谱十分相似。这些碎屑锆石的时代均不是华北或西伯利亚本土所具有的特点,说明华北东缘、西伯利亚东南缘与劳伦大陆东南缘格林威尔造山带存在某种亲缘关系。根据这种推测,笔者等提出了劳伦大陆格林威尔造山带、西伯利亚东南缘和华北东部(GOSEN)连接的假设。

苏鲁造山带的构造格局与演化:来自苏鲁超高压带浅变质岩的制约

苏鲁超高压带内部及其北缘广泛发育以绿片岩相为代表的新元古界浅变质岩系,如超高压带内部石桥浅变质岩,超高压带南部的海州群和超高压带北部的五莲群、蓬莱群以及鲁西地区的土门群等.其中五莲群和海州群具有扬子型新元古界岩石组合特征,以发育含磷、冰碛砾岩和双峰式火山岩为特征,碎屑锆石在这些地层中也记录了丰富的新元古代年龄信息;而鲁西土门群和胶北蓬莱群华北型新元古界在苏鲁地区以碎屑岩-碳酸盐岩为代表,其碎屑锆石在这些地层中记录了与华北基底变质岩相似的年代学信息.根据这些浅变质岩系的地质学和同位素年代学特征,我们对苏鲁造山带的构造格局,板块缝合线位置和大陆碰撞过程中的构造推覆提出了新的认识.

南秦岭大巴山北缘山间盆地水系演化

河流袭夺对地貌发育以及人类迁徙等均有着重要的意义.在秦巴山地区域,一直以来存在嘉陵江袭夺汉江的观点,但有很大争议.本文通过地貌指数和碎屑锆石U-Pb年龄谱相结合,探讨了秦巴山间盆地水系格局的演化过程,认为伴随着古长江的演化,汉江自东向西逐步袭夺南北向嘉陵江流域.在地貌证据上,石泉-安康盆地内发育不适称宽阔谷地和一系列风口;河谷形态和河谷宽高比(Vf)显示可能存在两次快速下切过程.流域高程积分(HI)反映地貌自西向东逐渐由老年期转向幼年期阶段.χ值显示分水岭向月河一侧迁移,月河在逐渐萎缩.沉积记录上,锆石U-Pb年龄谱显示了物源的变化,盆地内高海拔河流阶地沉积物显示了3个锆石年龄峰值(200~250、400~505、700~900Ma),并以印支期峰值(200~250Ma)为主,而近代水系沉积物锆石年龄仅显示晋宁期(700~900Ma)的单峰值.综合研究表明,区域内水系发生了两次主要的河流袭夺:(1)古汉江切穿区域挤压脊自东向西袭夺汉中盆地水系(古嘉陵江水系);(2)随着石泉-安康盆地内分水岭隆起,南侧支流袭夺干流,形成现代汉江上游水系格局.在这一过程中,区域性走滑断裂及其伴生的挤压抬升起着控制作用,上游次级流域的演化滞后于主河道对构造和袭夺的响应.结合秦岭地区古人类研究,河流袭夺造成宽阔谷地的沟通,可能为古人类沿河谷深入秦巴山地提供了便利的地貌条件.