年轻火山岩的K-Ar年龄与过剩氩--二元混合模式及过剩氩影响的定量研究

提出过剩氩的二元混合模式,结合实验数据定量研究过剩氩对年轻火山岩真实K-Ar年龄的影响. 结果表明:样品中含5%过剩氩组分对2 Ma以上的K-Ar年龄影响<7.36%,对0.5 Ma的样品可使K-Ar年龄升高约32.4%; 而1%的过剩氩组分则使0.5 Ma样品的K-Ar年龄升高6.26%. 因此,经过预处理后过剩氩成分≤1%时,老于0.5 Ma样品的K-Ar年龄应是可信的. 利用基质测定年轻火山岩的K-Ar年龄时,对小于0.2 Ma的样品,在过剩氩含量很高的情况下,即便基质中只含有1%过剩氩组分也会对K-Ar年龄产生很大影响.     

新生代全球变冷背景下北部青藏高原变冷和干旱化事件:西宁盆地早第三纪沉积物中正构烷烃和孢粉的记录

位于青藏高原西北部的西宁盆地沉积了年代序列跨度非常长的连续的新生代地层. 这些地层序列记录了有关青藏高原隆升历史及其相关气候变化的丰富信息. 本研究获得了西宁盆地谢家剖面较高分辨率的正构烷烃生物标志化合物和孢粉记录. 整合正构烷烃和古孢粉记录揭示: 在50.2~28.2 Ma 之间, 西宁盆地经历了长期的降温过程, 明显的生态事件发生在 37.5~32.7 Ma 之间. 自此盆地中的植被呈现显著的垂直地带性变化: 较低海拔处生长旱生灌草类植物, 中海拔地带生长亚热带阔叶树, 高海拔带生长针叶林. 这些植被和气候的变化有可能是对始新世早期气候最适宜期之后长期的全球降温事件和早新生代北部青藏高原周围山地隆升事件的共同响应.     

青藏高原昆仑山垭口盆地晚新生代高精度磁性地层及其意义

位于青藏高原北部的昆仑山垭口盆地发育较完整的晚新生代地层, 在青藏高原北部具有很好的代表性, 确定盆地形成和消亡的年代对高原隆升过程具有重要的科学意义. 过去依据盆地的构造沉积特征提出了“昆仑-黄河运动”, 因其与这一时期的许多全球和高原重大气候环境事件同期而引起了人们的更多关注, 但上述构造运动时代的界定是建立在不明确的年代学基础之上. 文中对昆仑山垭口盆地剖面晚新生代沉积物进行了详细磁性地层学研究, 高密度古地磁采样和测年表明剖面年龄约为3.6~0.5 Ma BP, 地层的沉积演化记录了垭口盆地形成发展及构造经历了五个阶段, 揭示晚上新世以来高原北部~3.6, 2.69~2.58, 1.77, 1.20, 0.87和~0.78 Ma构造隆升的历史, 确定昆仑组砾石层和“昆仑-黄河运动”的年代分别为3.6~2.69 Ma和1.20~0.78 Ma, 为高原隆升过程和全球变化研究提供可靠年代数据.     

青藏高原北部的早期隆升

青藏高原北部边界构造变形的研究是认识高原变形隆升时间及机制和印度-欧亚板块碰撞远程效应的重要途径.阿尔金断裂和祁连山北缘断裂控制的河西走廊盆地是位于高原最北端的新生代前陆盆地, 其中巨厚的沉积物和沉积演化较完整地记录了高原北部的变形隆升历史.盆地中最老新生代地层火烧沟组为山麓-河湖相沉积, 与上下地层均为不整合接触.高精度古地磁学与岩石磁学测年表明它们的年龄分别约为40.2和33.4 Ma, 前者揭示新生代青藏高原北部早期隆升的最晚时间, 推断导致高原北部隆升的印度-欧亚板块碰撞变形的前缘最迟在那时就已到达高原最北部, 阿尔金断裂和祁连山北缘断裂最晚也在那时形成和连通.后者揭示高原发生了第二次强烈变形和隆升, 并导致了盆地自此以来顺时针旋转了17°, 并使火烧沟组顶部代表的晚始新世高原最早期夷平面瓦解.     

长江中下游溧水盆地中基性次火山岩-侵入岩的锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素

对溧水盆地8件典型的中生代次火山岩-侵入岩进行了详细的锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.结果显示,老虎头角闪闪长玢岩年龄为130.5±1.6 Ma,大铜山角闪闪长玢岩年龄为136.0±3.4 Ma,大魏庄角闪闪长玢岩年龄为132.7±2.7 Ma,野山凹粗安斑岩年龄为127.0±1.9 Ma,砚瓦桥石英闪长玢岩年龄为129.4±1.7 Ma,西北山辉石闪长玢岩年龄为133.2±2.1 Ma,长山头黑云母安山玢岩年龄为131.1±2.3 Ma,尖山黑云母粗安斑岩年龄为127.4±1.8 Ma.所有岩浆岩均为早白垩世产物,指示了溧水盆地岩浆活动的峰期时代.岩浆岩的锆石?Hf(t)值变化于-3.54~-9.11,其中大多数变化于-3.54~-5.93,与长江中下游其他火山岩盆地中同时代火山岩和侵入岩的锆石Hf同位素组成相似,表明它们具有相似的源区组成.在分析长江中下游地区以及邻区同时代岩浆特征的基础上,提出俯冲太平洋板块后撤模式来解释中国东部晚中生代岩浆活动.侏罗纪中晚期-白垩纪早期(170~135 Ma),太平洋板块向欧亚大陆俯冲,总体处于挤压背景,岩浆活动呈现出由沿海向内陆年轻化的趋势,且多具壳源特征;白垩纪早期(~135 Ma)之后,太平洋板块的俯冲作用减弱,俯冲板片发生后撤,研究区总体转变为拉张背景,从而形成了一系列火山盆地,造成大量富集地幔和较少量古老地壳物质的熔融,形成大量中基性岩浆岩.     

西藏林周盆地林子宗火山岩40Ar/39Ar年代格架

在详细的地质填图和地层层序研究基础上, 系统采集西藏林周盆地林子宗火山岩底部、近顶部以及各组不同层位的样品, 测定了其阶段升温⁴⁰Ar/³⁹Ar同位素年龄. 由此建立了林子宗火山岩各组的年代学框架, 确定林子宗火山岩活动时期为古新世~始新世中期(64.43~43.93 Ma). 其中, 帕那组: 48.73~43.93 Ma; 年波组: 54.07 Ma; 典中组: 64.43~60 Ma. 通过火山岩地球化学特征及西藏南部地层综合研究对比, 认为不整合于晚白垩世设兴组之上的林子宗火山岩典中组最底部火山岩的形成年龄可能最接近西藏南部印度-亚洲大陆碰撞开始的时间.     

探测盆地深层火山岩的磁法勘探技术

赋存在火山岩中的油气已经成为油气储量的重要增长点。我国赋存深层火山岩的盆地很多,在盆地火山岩油气藏勘探中,其首要的任务就是要通过各种勘探手段来找到盆地深层的火山岩。磁法勘探就是探寻盆地深层火山岩的勘探技术之一。     

青藏高原东北边缘晚新生代哺乳动物化石的磁性地层学

青藏高原东北边缘的贵德盆地发育巨厚的新生代地层，其中含较丰富的哺乳动物化石，在青藏高原北部很具有代表性，较精确地确定其地层年代对我国北方尤其西部哺乳动物演化进程和生态环境变化的研究，以及对高原隆升过程的研究具有重要的科学意义。古地磁测年表明含化石层位的贺尔加剖面年龄约为6．5－3．1MaBP，每一、二和三化石层的年代分别约为5．25，5．1和4．4MaBP。较精确地测定了贵德羚羊和中国互棱齿象的生存时代，它们分别出现于距今5．25和4．4Ma。它们的演化与岩性和沉积速率变化共同指示青藏高原东北部此时处于强烈隆升的开始阶段，高原东部及其邻近山地的高度可能还不足以明显阻碍高原南北动物的交往。     

LA-ICP-MS测年对辽西-冀北地区髫髻山组火山岩上限年龄的限定

在辽西-冀北地区, 髫髻山组火山岩发育, 同时它的测年数据也较多, 但是, 由于测年数据的差别较大, 因而影响了相关地质问题的认识和研究. 在野外, 髫髻山组火山岩与之上的土城子组常常同时出露, 两者是平行不整合接触. 通过对该地区典型的中生代盆地(即冀北的滦平盆地、承德盆地, 辽西的凌源三十家子盆地、金岭寺-羊山盆地)中髫髻山组火山岩的系统采样, 尤其对上部层位进行了系统的采样, 应用LA-ICP-MS方法进行了测年, 并结合前人的测年结果, 得出了髫髻山组火山岩的上限年龄在156~153 Ma之间, 并认为髫髻山组火山岩的下限年龄应该在165 Ma附近, 髫髻山组应该是中侏罗世晚期到晚侏罗世的产物.     

长江中下游繁昌-宁芜火山盆地火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

繁昌和宁芜火山盆地是长江中下游中段的两个重要的中生代火山盆地, 其中最晚期喷发的分别是蝌蚪山组双峰式火山岩和娘娘山组超钾质火山岩. 选择这两组火山岩为研究对 象, 应用LA-ICPMS锆石微区分析技术进行了精确定年. 结果表明, 火山岩含有大量的岩浆成因锆石, 以高的Th/U比为特征, 蝌蚪山组火山岩21点的加权平均年龄为(130.7±1.1) Ma, 娘娘山组火山岩20点的加权平均年龄为(130.6±1.1) Ma, 代表了火山岩的结晶年龄. 与目前长江中下游地区中生代火山盆地火山岩的高质量年龄数据对比表明, 金牛盆地、庐枞盆地、繁昌盆地和宁芜盆地的最晚期火山活动几乎都是在128~130 Ma结束, 庐枞和宁芜盆地早期火山岩的喷发年龄和晚期火山活动没有明显的时间间隔, 表明这两个盆地火山活动的持续时间较短, 暗示了130 Ma前后本地区处于拉张的峰期. 综合分析表明, 长江中下游地区燕山晚期岩浆岩的年代学格架与本地区由挤压转为拉张, 加厚的岩石圈下部发生重力拆沉、岩石圈减薄、软流圈上涌、壳幔相互作用等动力学过程是一致的.     

安徽女山早元古代下地壳: 新生代碱性玄武岩中麻粒岩包体锆石SHRIMP U-Pb年龄证据

女山新生代碱性玄武岩中的中性麻粒岩包体锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明, 该地区下地壳形成时代主要在约2400~2200 Ma之间, 经历麻粒岩相变质作用的时代为1915 ± 27 Ma. 较老的下地壳形成时代与女山麻粒岩包体地球化学资料所显示的古老物质成分特征相呼应, 但是其归属于华北克拉通还是扬子克拉通则难以明确. 锆石中强烈的Pb丢失现象暗示, 女山地区下地壳也受到了中国东部普遍存在的中-新生代时期岩浆底侵作用的影响.     

沧水铺火山岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及“南华系”底界新证据

湖南益阳地区沧水铺组陆相火山岩-火山碎屑沉积砾岩为一套高角度不整合于中元古界冷家溪群复理石浊积岩之上的楔状地层. 取自该组地层下部火山岩段底部的英安质火山集块岩样品(N3)的高精度离子探针(SHRIMP)锆石U-Pb同位素年龄为814±12 Ma, 这一年龄数据与已有的沧水铺组火山岩年龄数据(921~933 Ma)差距较大, 它代表了该地区新元古界新的底界年龄. 此项研究结果改变了沧水铺火山岩的时代归属, 并支持以下观点: (1) 研究区缺失了新元古代早期(814~1000 Ma之间)的沉积地层; (2)华南裂谷系始于约820 Ma左右; (3) 820 Ma可能是中国新元古界“南华系”的底界年龄.     

藏北中中新世淡色花岗岩及流纹岩的成因:对高原北部边界地壳加厚过程和隆升时代的制约

淡色花岗岩的研究对了解大陆碰撞造山带地壳增厚过程、陆壳深熔作用甚至高原隆升具有重要意义.野外调查表明,可可西里湖地区发育中中新世二云母淡色花岗岩和流纹岩.针对布喀达坂二云母淡色花岗岩和科考湖、马兰山、湖东梁流纹岩进行了锆石U-Pb、白云母和透长石40Ar/39Ar定年以及全岩地球化学分析.结果表明,布喀达坂淡色花岗岩的锆石U-Pb结晶年龄为9.7±0.2Ma,白云母40Ar/39Ar冷却年龄为6.88±0.19Ma.科考湖和马兰山流纹岩喷发年龄分别为14.5±0.8和9.37±0.30Ma.所有岩石富SiO2(70.99%～73.59%),Al2O3(14.39%～15.25%)和K2O(3.78%～5.50%),而贫Fe2O3(0.58%～1.56%),MgO(0.11%～0.44%)和CaO(0.59%～1.19%),属于强过铝质岩石(A/CNK=1.11～1.21),稀土元素呈现明显的负Eu异常(δEu=0.18～0.39),具有高87Sr/86Sri(0.7124～0.7143)和低εNd(9Ma)(-5.5～-7.1)的特征.可可西里湖地区中中新世二云母淡色花岗岩和流纹岩一致具有典型的S-型花岗岩特征.其岩石成因机制可能为:昆仑左行走滑断裂的活动引发断裂末端局部地区东西向伸展减压,导致增厚的中下地壳变泥质岩石白云母脱水部分熔融,形成可可西里湖地区壳源岩浆岩.可可西里湖地区淡色花岗岩的侵位或流纹岩的喷出表明,在15Ma之前,藏北地壳大规模的缩短加厚作用就已经完成.同时,暗示藏北至少在15Ma可能就已经达到或接近现今的海拔高度(～5000m).     

喀喇昆仑断裂的形成时代:锆石SHRIMP U-Pb年龄的制约

喀喇昆仑断裂的形成时代对青藏高原形成演化、变形过程的研究具有重要意义. 在断裂东南段阿伊拉日居山地区, 沿断裂出露具高温右旋剪切应变特征的糜棱岩和糜棱岩化片麻岩-花岗岩, 因此, 利用变形岩石中锆石的SHRIMP U-Pb年龄来制约断裂的形成时代和变形历史. 变形岩石中同构造结晶锆石的U-Pb同位素年龄, 暗示了喀喇昆仑断裂的形成时代至少为距今约27 Ma以前, 比前人观点至少早约10 Ma; 大规模的高温右旋剪切活动至少在距今27~20 Ma期间, 并且伴随同构造淡色花岗岩的产生; 剪切变形过程中伴随大量热液流体作用时限至少在距今25~13 Ma期间. 喀喇昆仑断裂的生长可能是由南东向北西扩展的过程, 是印度板块与欧亚大陆持续碰撞的结果.     

西天山独库公路花岗片麻岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义

采用颗粒级锆石U-Pb定年方法,精确测得西天山独库公路拉尔敦达坂处花岗片麻岩中的结晶锆石年龄为(882±33) Ma,它代表了花岗质岩浆的结晶时代. 其较高的ASI值(1.09)和LILE,LREE含量,明显的负Eu异常(δEu=0.42)和Ba,Sr,P,Ti,Nb的亏损,表明源岩为成熟度很高的陆壳物质. 花岗片麻岩具有较老的Nd模式年龄值(2.65 Ga)和低的εNd(t)值(-14.1)、高的初始Sr比值(0.717 0),表明熔融母岩具有很长的地壳存留时间. 地质解释认为花岗片麻岩是由古老的基底地壳物质重熔形成的.     

北秦岭西段奥陶纪火山岩中发现近4.1 Ga的捕虏锆石

通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱仪)锆石微区原位U-Pb同位素测年, 北秦岭西段奥陶纪草滩沟群火山岩中获得(4079±5) Ma的年龄信息. 北秦岭不仅成为继西澳Yilgarn克拉通(碎屑锆石, (4276±6), (4404±8) Ma)、加拿大Wopmay造山带(Acasta片麻岩, 4016 Ma)和中国西藏普兰(碎屑锆石, 4103 Ma)之后世界上为数不多的发现冥古宙(4.56～3.85 Ga)地质记录的地区, 而且成为世界上第一个在较年轻的火山岩中发现地球早期地质记录的地方. 本次近4.1 Ga的锆石年龄不仅改写了秦岭没有老于4.0 Ga地质记录的历史, 也为今后寻找固体地球初始阶段的地壳岩石提供了新的依据. 所获得的36个测点的年龄数据可划分为7个时段, 代表北秦岭造山带地壳演化过程中不同时期构造-岩浆事件的时代信息, 其中, 相对集中的时段为0.9～1.5和0.4～0.5 Ga, 分别与北秦岭地区表现强烈的晋宁运动和加里东运动的时限相吻合.     

黑龙江富饶组上段凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄:一个最接近白垩系/第三系界线的年龄

白垩系和第三系(K/T)界线时期发生了显生宙最后一次大规模的生物绝灭和劫后复苏．自Alvarez等人根据UT界线的Ir异常提出生物大绝灭的小行星撞击假说后,K/T界线的精确时代、重大地质事件和生物大灭绝及其内在联系一直受到国际学术界的极大关注．K／T界限时期(约65Ma)的冲击石英和微玻球粒的广泛分布以及在墨西哥尤卡坦半岛发现同时代的Chicxulub陨石坑,使得撞击说得到了学术界越来越广泛的赞同．然而,另一些研究人员则认为由地幔柱引发的大规模火山岩喷发、地幔去气,     

阿尔金断裂带构造活动的40Ar/39Ar年龄证据

通过对阿尔金山阿克塞和当金山地区出露的元古代、早古生代变质岩样品中云母、角闪石和钾长石单矿物的40Ar/39Ar同位素测年研究, 获得了4组年龄数据, 其中远离阿尔金中部剪切带的样品给出461～445.2和414.9～342.8 Ma的坪年龄, 这两组年龄分别代表了被阿尔金断裂错移的岩块在晚奥陶世～早志留世和泥盆纪发生构造热事件的记录, 应同南北祁连洋槽的闭合相关.在北部构造带中受变形作用改造的花岗片麻岩样品给出178.4～137.5 Ma的坪年龄, 可以解释为阿尔金断裂带在中晚侏罗世～早白垩世发生构造活动的年龄记录, 这一构造热事件与拉萨地块向北拼贴碰撞有关.在阿尔金中部剪切带中的样品给出了36.4和26.3 Ma的两个坪年龄, 说明阿尔金中部剪切带在始新世末发生明显的走滑活动, 并且伴有强烈的绿片岩相变质作用, 这一事件在青藏高原北部的大部分地区都有所表现, 与印度-欧亚板块碰撞后的陆内俯冲有关.该研究表明阿尔金断裂带在印度-欧亚板块汇聚的大陆构造背景下具有多次脉冲式活动的特征.     

辽东猫岭金矿中含金毒砂的Re-Os年龄及地质意义

猫岭金矿是辽东重要的大型金矿床之一, 其金储量为25 t, 平均品位为3.2 g/t．猫岭金矿为毒砂浸染型金矿, 毒砂与金矿化密切相关．猫岭金矿中6个毒砂样品的Re-Os等时线年龄为2316±140 Ma, 指示猫岭金矿化发生于古元古代, 不同于前人认为猫岭金矿成矿于印支期．等时线的初始¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值为1.32±0.48, 指示矿质来源是壳源的, 可能来源于辽河群盖县组．此结果同时表明矿区的辽河群盖县组沉积时代老于矿床年龄(2316±140 Ma)．     

武夷山洋坊霓辉石正长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其构造意义

武夷山地区是华南过铝质花岗岩的重要分布区. 近期的研究表明, 该区存在碱性或富碱侵入岩. 武夷山洋坊霓辉石正长岩的元素地球化学特征显示其为过碱性侵入岩, 强烈富轻稀土和K, Ba, Ga, Zr, Y等元素, 轻重稀土元素强烈分异, 具有A型花岗岩的一些特征; 锆石的SHRIMP U-Pb年龄研究显示, 15个分析点给出²⁰⁶Pb/238U年龄为233~249 Ma, 加权平均值为242 ± 4 Ma, 记录了霓辉石正长岩的结晶年龄. 这表明: (1) 华南存在早三叠世(242 ± 4 Ma)的过碱性侵入岩; (2) 在印支早期, 华南局部可能存在伸展作用. 武夷山早三叠世过碱性侵入岩的发现为进一步研究华南“印支运动”的特点提供了新的思路.