碎屑锆石U-Pb定年在准噶尔盆地南缘物源研究中的应用

伊连哈比尔尕山山前断褶带是准噶尔南缘前陆盆地和北天山造山带的重要结合部位,从该区采集了4件中生界中的砂岩样品,用LA-ICP-MS方法对其中的250个锆石颗粒进行了U-Pb年龄测定.根据锆石的矿物学特征、CL图像特点以及碎屑锆石年龄分布特征,结合古水流条件的约束,对其沉积物源和构造环境进行了分析.结果表明,锆石形成年龄的范围在170~2 886 Ma间.最年轻的碎屑锆石年龄是(170±1)Ma,说明这套地层不老于中侏罗世;最古老锆石的年龄峰值为2 200~2 900 Ma和1 000~1 600 Ma,源区应为天山在燕山期造山后已有古老基岩的剥露区;290~310 Ma和400~410 Ma的锆石,物源可能包括两部分:伊山为主和部分来自南部的中天山地区;碎屑锆石中出现170~200 Ma的年龄峰值,表明晚侏罗世北天山及盆地南缘发生了较明显的隆升和剥蚀作用,判断其物源为天山北坡.     

四川盆地西部上三叠统须家河组物质来源：碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究

对四川盆地西部晚三叠世须三期须家河组碎屑长石石英砂岩和须四期砂岩中碎屑锆石进行了U-Pb定年。分析研究表明:1川西西部都江堰地区沉积物样品具四个主要年龄峰分别为245 Ma、460 Ma、773 Ma和1 836 Ma;川西北部广元地区样品具四个主要年龄峰分别为245 Ma、452 Ma、834 Ma和1 850 Ma;2结合碎屑锆石U-Pb测年特征,表明川西盆地北段广元地区和中段都江堰地区须家河组上部和下部年代学以及地球化学信息一致,主要显示吕梁期(峰值1 836 Ma、1 950 Ma和1 850 Ma),晋宁末期(峰值为865 Ma和834 Ma),加里东期(峰值为460 Ma和452 Ma)和海西-印支期年龄峰(峰值为245Ma),反映两个地区具有相似物源;3结合碎屑锆石U-Pb年龄与周源造山带对比分析,海西-印支期碎屑物质来源于秦岭造山带;加里东期是秦岭造山带的主要造山阶段,秦岭造山带为该阶段提供物源;晋宁末期是扬子克拉通岩浆活动最活跃时期,扬子克拉通为该阶段碎屑物质主要源区;吕梁期碎屑锆石,主要来自其北缘的华北克拉通。     

沁水盆地中晚三叠世地层沉积学、年代学研究及其对恢复鄂尔多斯原型盆地的意义

为研究鄂尔多斯盆地中晚三叠世东缘的沉积范围,对其东部的沁水盆地榆社地区中晚三叠世沉积地层进行实测,运用沉积学原理判断沉积环境,划分沉积旋回,同时运用LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨地层物质来源。研究结果表明,沁水盆地榆社地区中晚三叠世地层以长石砂岩和泥岩沉积为主,砂岩粒度较粗,颜色变化较大,泥岩以紫红色为主,地层厚度较薄,上部剥蚀,保存不全,沉积相以三角洲相为主,展现了一个较为完整的水进水退旋回,并与鄂尔多斯盆地本部为连续沉积。碎屑锆石年龄范围为220～2 600 Ma,大致可分为3个年龄段(2 300～2 600,1 600～2 100,220～400 Ma)。与周缘地体年龄数据进行对比认为,其物源主要来自华北板块北缘阴山—大青山—乌拉山一带出露的变质结晶基底、孔兹岩带与海西—印支期花岗岩,也可能有华北克拉通沉积盖层再旋回物源,与现今鄂尔多斯盆地东部三叠系延长组碎屑物源一致,因此推测中晚三叠世沁水盆地与鄂尔多斯盆地可能属于同一沉积盆地。     

鄂尔多斯盆地中生代构造事件及其沉积响应特点

以鄂尔多斯盆地中新生代构造演化的区域动力学环境分析为基础,重点通过锆石和磷灰石裂变径迹年龄数据的统计分析,提供了鄂尔多斯盆地中新生代构造事件的年代学约束,并结合地层不整合关系和沉积建造特征讨论了中生代构造事件的沉积响应特点.讨论结果表明:印支期构造事件主要发生在230~190Ma,在盆地西南缘发育晚三叠世粗碎屑类磨拉石建造.燕山期构造事件主要发生在燕山中晚期的150~85Ma,包含145Ma±、120Ma±和95Ma±三个峰值年龄组,锆石和磷灰石裂变径迹年龄叠合分布的峰值年龄(140~150Ma±,平均145Ma±),指示了鄂尔多斯盆地中新生代构造演化过程中最为关键的一次构造变革事件,并在盆地西南缘发育上侏罗统芬芳河组和下白垩统志丹群等多套粗碎屑类磨拉石建造.     

吉林省石头口门地区早二叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过对吉林省石头口门地区早二叠世砂岩进行野外地质考察、薄片镜下观察和碎屑锆石U-Pb年代学研究,探讨其形成时代、物源及构造环境。长石岩屑杂砂岩的碎屑颗粒具有分选和磨圆度差以及成分复杂的特征,表明为近源快速堆积的产物。获得114颗碎屑锆石U-Pb年龄介于480～276 Ma,可划分出晚石炭世—早二叠世(322～276 Ma)和早石炭世(349～323 Ma) 2个主要年龄组,另有4个早古生代和中泥盆世年龄。通过区域岩浆事件对比,推测石头口门地区早二叠世砂岩的物源主要来自华北板块北缘晚石炭世—早二叠世活动陆缘型岩浆岩,少量来自研究区附近的早石炭世岩浆岩、早古生代岩浆弧、晚志留世—中泥盆世弧-陆碰撞岩浆岩以及华北板块前寒武纪变质基底。综合碎屑锆石年龄频谱、沉积以及构造背景资料分析,认为石头口门早二叠世砂岩应是活动大陆边缘环境下海底扇沉积序列的组成部分,并在古亚洲洋闭合过程中作为基质与一系列成分、规模和时代复杂的构造岩块或岩片共同构成了蛇绿混杂岩。     

柴北缘马北地区下干柴沟组下段碎屑锆石U-Pb年代学分析

通过对柴北缘马北地区古近系下干柴沟组下段(E31)岩芯的观测分析,挑选出3个样品,进行了碎屑锆石U-Pb年代学研究.发现碎屑锆石U-Pb年龄区间明显可以划分为早古生代和晚古生代-早中生代2个主年龄区间以及古、中、新元古代3个次级年龄区间.主年龄区间分别为380-480和200-320 Ma,峰值年龄分别为432和249 Ma;次级年龄区间分别为2000-2500、1400-1800、800-1000 Ma,峰值年龄不明显. 5个年龄区间分别代表了柴北缘造山带5次不同的构造事件:古元古代岩浆事件;中元古代非造山岩浆活动;新元古代Rodinia超大陆汇聚事件;古生代柴达木板块的俯冲-碰撞-折返过程;晚古生代-早中生代构造热事件.碎屑锆石年龄特征及对比结果证明了马北地区古近纪以来的沉积物源主要来自于嗷唠山和吐尔根达坂山,水动力条件稳定,沉积物源具有很好的继承性.     

珠江沉积物碎屑锆石UPb年龄

通过对珠江流域主要支流和干流河流砂进行碎屑锆石U-Pb定年分析,建立了珠江流域的碎屑锆石年龄谱,发现主要分为8组峰值,分别为2 800—2 300 Ma,2 000—1 800Ma,1 800—1 300 Ma,1 100—700 Ma,600—400 Ma,380—230 Ma,200—80 Ma,<65 Ma,分别对应陆壳增长期、吕梁期、晋宁期、加里东期、印支期、燕山期及喜山期等构造活动.各支流碎屑锆石年龄谱特征不同,且具有分带性:上游北盘江、南盘江、红水河、右江、左江及西江干流样品具有明显的380—230Ma主峰,碎屑锆石主要来自右江造山带.右江和左江具有独特的2 000—1 800 Ma峰值,碎屑锆石可能来自更老的基底.中游柳江样品具有1 000—800Ma峰值,碎屑锆石来自扬子地块.桂江样品除1 000—800 Ma峰值外,还具有660—400 Ma和2 800—2 300 Ma峰值,碎屑锆石来自江南造山带和华夏地块.下游北江、东江及珠江三角洲样品碎屑锆石主要来自东南沿海花岗岩带,具有明显的200—90 Ma峰值.西江干流样品以印支期380—230 Ma峰值为主,同时也受到燕山期岩浆活动影响而含较多中生代锆石.研究结果显示,利用碎屑锆石年龄的不同峰值可以示踪珠江不同支流沉积物,对进一步研究南海北部沉积物源汇对比和揭示珠江流域演变过程具有重要意义.     

准东原中元古代变质碎屑岩锆石U-Pb年代学及其意义

准噶尔盆地东部的红柳峡地区位于卡拉麦里断裂以南,是探讨准噶尔盆地是否存在前寒武纪基底问题的代表性地区之一,因此针对该区中元古代札曼苏岩群中的浅变质碎屑岩,进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究。研究结果表明,测定的110颗碎屑锆石的年龄分布范围为409±8 Ma至1 387±54 Ma,具有多峰的分布特征,其中碎屑锆石的年龄主要集中在409～516 Ma,其主峰为462～488 Ma,次要的峰为433～460 Ma、490～516 Ma和409～425 Ma,并有4粒碎屑锆石年龄介于742～1 387 Ma之间。研究认为,该沉积岩的形成时代不是中元古代而是泥盆纪;综合该区的变质玄武岩和辉长岩锆石同位素定年数据,认为札曼苏岩群形成时期的下限不早于早泥盆世。其古老锆石年龄数据结合区域综合对比分析得出,沉积物源区——准噶尔盆地东部可能存在前寒武纪结晶基底的重要信息。     

珠江沉积物碎屑锆石U-Pb年龄特征及其物源示踪意义

通过对珠江流域主要支流和干流河流砂进行碎屑锆石U-Pb定年分析,建立了珠江流域的碎屑锆石年龄谱,发现主要分为8组峰值,分别为2 800—2 300 Ma,2 000—1 800Ma,1 800—1 300 Ma,1 100—700 Ma,600—400 Ma,380—230 Ma,200—80 Ma,65 Ma,分别对应陆壳增长期、吕梁期、晋宁期、加里东期、印支期、燕山期及喜山期等构造活动.各支流碎屑锆石年龄谱特征不同,且具有分带性:上游北盘江、南盘江、红水河、右江、左江及西江干流样品具有明显的380—230Ma主峰,碎屑锆石主要来自右江造山带.右江和左江具有独特的2 000—1 800 Ma峰值,碎屑锆石可能来自更老的基底.中游柳江样品具有1 000—800Ma峰值,碎屑锆石来自扬子地块.桂江样品除1 000—800 Ma峰值外,还具有660—400 Ma和2 800—2 300 Ma峰值,碎屑锆石来自江南造山带和华夏地块.下游北江、东江及珠江三角洲样品碎屑锆石主要来自东南沿海花岗岩带,具有明显的200—90 Ma峰值.西江干流样品以印支期380—230 Ma峰值为主,同时也受到燕山期岩浆活动影响而含较多中生代锆石.研究结果显示,利用碎屑锆石年龄的不同峰值可以示踪珠江不同支流沉积物,对进一步研究南海北部沉积物源汇对比和揭示珠江流域演变过程具有重要意义.     

内蒙古东部索伦二叠纪哲斯组碎屑锆石U-Pb年龄及其大地构造意义

内蒙古索伦地区位于贺根山-黑河断裂和西拉木伦河-长春-延吉断裂之间,该区发育巨厚的二叠系哲斯组地层。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。哲斯组50颗碎屑锆石镜下具有典型岩浆锆石特征,年代学记录表现为4个峰值:(1)[(270±2)～(335±4)]Ma,峰期年龄为(272±2)Ma,与该区晚古生代岩浆活动一致;(2)[(363±3)～(429±3)]Ma,峰期年龄为(382±4)Ma,暗示其物源来自于松辽地块及其周边地区的加里东期岩浆事件;(3)[(507±5)～(555±6)]Ma,峰期年龄为(515±3)Ma,与东北地区各地块的泛非期变质基底年龄一致;(4)少量前寒武纪年龄分别为(847±7)Ma、(923±7)Ma、(1 342±14)Ma、(2 040±13)Ma,表明东北地区存在元古宙的结晶基底。上述碎屑锆石的年代学研究表明,以泛非期和新元古事件年龄为代表,说明研究区哲斯组的物源应来源于东北地区的变质基底,其中年轻一组谐和年龄(270±2)Ma限定了哲斯组的沉积下限为晚二叠世。由于哲斯组的物源均来自于东北地区的变质基底,推测华北和西伯利亚板块的缝合位置在西拉木伦河-长春-延吉一线。     

吉林中部地区小绥河组变质粉砂岩碎屑锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

对吉林省中部地区小绥河组变质粉砂岩进行了LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学、地球化学及锆石Hf同位素的研究,探讨了变质粉砂岩的形成时代、物源及构造背景。通过U-Pb定年分析,获得小绥河组变质粉砂岩碎屑锆石3组U-Pb年龄:459～474Ma、441～446Ma和417～426Ma,其形成时代应为晚志留世—早泥盆世。通过全岩地球化学和锆石Hf同位素分析,认为小绥河组变质粉砂岩原岩物源主要来自于兴蒙造山带东段中奥陶世至早泥盆世的火成岩。小绥河组变质粉砂岩可能形成于弧陆碰撞的造山环境。     

卡拉麦里东段下古生界的形成时代和演化

文章依据卡拉麦里构造带东段下古生界中砂岩的碎屑锆石U-Pb年代学分析,重新标定东准噶尔造山带下古生界的形成时代和物源区,并约束了早古生代构造演化模式,有助于理解中亚造山带的增生和拼贴过程。测年结果显示:卡拉麦里东段原奥陶纪—志留纪地层中荒草坡群第一亚群、第二亚群和红柳峡组砂岩的碎屑锆石表面年龄特征相似,以早古生代和新元古代年龄峰为主;最年轻碎屑锆石U-Pb年龄及侵入花岗岩年龄约束荒草坡群第一亚群、第二亚群和红柳峡组的形成时代介于426～413 Ma,应为志留纪罗德洛世—普利道利世,与阿尔泰造山带哈巴河群同期。物源分析表明早古生代和前寒武纪碎屑物质分别来源于野马泉早古生代岩浆弧和准噶尔微陆块,支持准噶尔盆地存在前寒武纪大陆地壳基底。东准噶尔早古生代构造演化分为3个阶段:寒武纪—早奥陶世(523～480 Ma)阿尔曼太洋发育阶段、中奥陶世—志留纪早期(480～432 Ma)阿尔曼太洋南北双向俯冲闭合阶段和志留纪中晚期(432～416 Ma)构造转折期弧后盆地发育阶段。     

西藏南部加查-曲松地区碰撞型混杂岩的厘定及其地质意义

根据野外地质调查、大比例尺地质填图、锆石U-Pb年代学和Ar-Ar云母热年代学分析,对西藏南部东特提斯喜马拉雅加查—曲松地区的晚三叠世复理石建造中混杂岩的物质组成和构造变形特征进行精细解剖,探讨这套混杂岩的属性。结果显示加查-曲松混杂岩带主要由晚侏罗世—早白垩世变质基性岩块和晚三叠世复理石基质组成,早期顺层剪切作用和晚期纵弯叠加改造作用对应的变形时间分别为～59.5 Ma B.P.和56～55 Ma B.P.。结合区域地质背景,确定加查-曲松混杂岩为碰撞型混杂岩,认为其代表中古新世—早始新世期间印度被动大陆北缘向欧亚大陆之下俯冲过程中伴随的早期陆-陆碰撞作用的产物。始新世初期,印度被动陆缘的持续俯冲引发了印度-欧亚大陆板块发生了同碰撞作用。     

东海丽水凹陷晚古生代碎屑锆石的发现及其意义

通过对东海新生代陆架盆地丽水凹陷N6井月桂峰组和灵峰组下段地层碎屑锆石U-Pb定年,发现月桂峰组碎屑锆石主要为岩浆锆石,包括140—90 Ma和190—170 Ma两个年龄组分,并有零星的大于400 Ma的变质锆石;向上至灵峰组下段碎屑锆石中除上述锆石年龄组分外,新出现280—260 Ma的变质锆石组分,说明除140—90 Ma及190—170 Ma岩浆岩物源外,随着物源区持续剥蚀,至灵峰组下段物源区明显加入了280—260 Ma变质岩.这一与二叠纪相关的变质碎屑锆石和变质作用,可能与晚古生代古太平洋板块汇聚华南大陆有关.     

黄河源头区碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

利用LA-ICP-MS分析技术,对黄河源头区沉积物碎屑锆石进行U-Pb年代学研究,据此分析黄河源头区地壳物质的来源．结果显示,黄河沉积物碎屑锆石年龄主要分布于以下区间：200-230Ma、240-320Ma、350-490Ma、1700-2000Ma和2300-2650Ma,少量碎屑锆石年龄分布于700-900Ma．分析表明,1700-2000Ma和2300-2650Ma的碎屑锆石主要来自于华北块体;350-490Ma的碎屑锆石主要来自于东昆仑造山带、祁连造山带、柴达木板块和秦岭造山带;240-320Ma的碎屑锆石主要来自于东昆仑造山带和柴达木板块北缘;200-230Ma的碎屑锆石来自于区域内出露的印支期花岗岩．由于黄河源头区沉积物主体反映了松潘-甘孜造山带西部三叠系沉积物的组成,因此,碎屑锆石年龄结构指示该区三叠系沉积物主要来自于华北块体、东昆仑造山带、柴达木板块、祁连造山带和秦岭造山带,无明显扬子块体和大别造山带地壳物质的加入．松潘-甘孜造山带西部与东北部在沉积物源组成上具有较好的一致性,反映它们属于同一个沉积中心．     

准噶尔盆地中部钻井岩心凝灰质砂岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

对准噶尔盆地中央凹陷内部钻井岩心凝灰质细砂岩样品进行岩石学及LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,探讨研究区的地层沉积时代及基底构造属性。结果表明:(1)碎屑锆石的年龄分布范围为(270±2)Ma~(568±3)Ma,具有多峰的分布特征,表明其碎屑物质来源较为复杂。岩浆锆石样品最小年龄为270 Ma,代表该样品的沉积时代为中二叠世。(2)研究还获得(568±3)Ma新元古代和(1 790±14)Ma的古元古代锆石年龄,这可为准噶尔盆地存在前寒武纪古老结晶基底提供依据。同时研究还获得晚古生代363~401Ma,300~358 Ma,270~299 Ma的年龄纪录,反映准噶尔盆地基底经历了多阶段复杂陆壳演化过程。     

海南岛西部近岸海域碎屑锆石U-Pb同位素年代学物源示踪及其地质意义

海南岛西部近岸海域海砂资源丰富、经济价值巨大,对其物质来源却缺乏系统研究。为解决这一科学问题,对海南岛西部近岸海域和昌化江入海口1 471粒碎屑锆石开展了U-Pb同位素年代学和微区元素地球化学研究。海南岛西部近岸海域年龄范围在3.45 Ga~82 Ma,具有99 Ma、241 Ma和252 Ma三个主要年龄峰值,以及113 Ma、155 Ma、325 Ma和357 Ma四个次要年龄峰值;昌化江入海口具有2.3 Ga~96 Ma的年龄范围,存在101 Ma、244 Ma和254 Ma三个主要年龄峰值,以及122 Ma、266 Ma、281 Ma、307 Ma和342 Ma四个次要年龄峰值。研究表明:①海南岛西部近岸海域沉积物以具有~99 Ma的显著年龄峰,并缺乏晋宁期、加里东期和喜山期年龄峰为识别标志,海南岛应是其主要物源区;②海南岛西部近岸海域与昌化江沉积物年龄峰值的差异,指示了海南岛西部近岸海域沉积物并非单纯来源于昌化江输入,也接受了琼西南部河流的物源贡献;③本次新识别出的380~310 Ma年龄群,可作为昌化江流域物源识别标志;④本次碎屑锆石年龄频谱特征与海南岛经历的多次重要地质事件相吻合,有助于了解海南岛复杂的地质演化历史。     

苏里格地区下古生界储层流体包裹体特征及其成藏作用

为确定苏里格地区下古生界天然气充注时间和成藏期次,采用流体包裹体测试技术和分析方法,利用包裹体的均一温度,对该地区下古生界马家沟组储层流体包裹体样品进行了测试分析.苏里格地区下古生界储层中发育三类流体包裹体:盐水包裹体、含液态烃包裹体和液态烃包裹体.流体包裹体均一温度具有明显的双峰特征,两个峰值分别为95～110℃和145～155℃,这表明研究区下古生界天然气充注与成藏期次主要有两期.利用包裹体测试资料、结合埋藏史和热史综合分析表明苏里格地区下古生界天然气成藏时间为190～215 Ma和150～160 Ma,其中150～160 Ma(晚三叠世末-早侏罗世)是本区最重要的一次天然气成藏期.     

华北燕辽裂谷盆地中元古代构造古地理演化——来自蓟县地区下马岭组碎屑锆石年代学的证据

燕辽裂谷盆地位于华北克拉通北部，记录了华北克拉通古元古代碰撞拼合之后的陆内伸展、中元古代Nuna超大陆裂解和全球大气海洋增氧等重大地质事件，但燕辽裂谷盆地中元古代古地理与构造演化研究一直较为薄弱。对该盆地蓟县地区下马岭组标准剖面开展了沉积学与碎屑锆石U-Pb年代学研究，获取了下马岭组地层沉积特征与碎屑锆石的U-Pb年龄。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示下马岭组石英砂岩样品中的碎屑锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄范围为3 270～1 806 Ma,且展示2 530 Ma和1 880 Ma两个显著峰值，表明下马岭组碎屑岩地层主要由新太古代和古元古代晚期的碎屑物组成，而且这两个显著的年龄峰分别对应于华北克拉通新太古和古元古代两期重大地质事件。此外，另有少量～2 750 Ma和3 200 Ma的碎屑锆石，分别对应两期华北克拉通太古宙岩浆事件。碎屑锆石年龄分布特征显示下马岭组沉积于伸展背景。该文结合蓟县系和其下伏长城系沉积组合与盆地古地理分析，提出燕辽裂谷盆地的构造演化可大致分为4个阶段，分别是(1)碰撞后伸展转换阶段(1.85～1.60 Ga...     

鲁西隆起中-新生代伸展构造演化的模拟试验

通过野外地质调查对鲁西隆起伸展构造特征进行研究,并根据相似理论建立相关试验模型,对鲁西隆起晚中生代以来的伸展构造的发育演化进行构造物理模拟.结果表明:鲁西隆起晚中生代以来的伸展裂陷作用主要经历了晚侏罗-早白垩世、新生代两个阶段,新生代又分为古近纪古新世-始新世初期(65～53 Ma)、早始新世-晚始新世(53～39 Ma)和始新世末期-渐新世(39～23.5 Ma)3个时期,各个时期与研究区伸展构造的主要发育时期相符;物理模拟试验证实泰山在新生代有两次快速抬升,分别为始新世(45 Ma)和渐新世(23 Ma);伸展构造的形成归因于晚中生代和古近纪近南北向大规模的伸展作用,其深部背景主要为晚侏罗世以来太平洋板块俯冲方向及速度的改变、郯庐断裂带的走滑活动、新生代印欧板块的碰撞以及幔源岩浆活动.