扬子板块西北缘碧口微地块南华系碎屑锆石U-Pb年龄及其物源示踪

扬子板块西北缘碧口微地块红岩沟地区碧口群火山岩系之上发育有南华—震旦纪沉积盖层,但南华系的沉积时代尚缺乏依据,其物源及构造背景也仍无定论。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,对南华系上部含砾岩系中的长石砂岩进行了碎屑锆石测年研究,结果表明碎屑锆石的年龄可以分为两组:(1)新元古代晚期年龄组(750~800Ma),峰值年龄为795Ma;(2)新元古代早中期年龄组(820~920Ma),该组有明显峰值,峰值年龄为850Ma。碎屑锆石最小年龄组平均年龄为750Ma,即南华系上部含砾岩系沉积时代不老于750Ma,结合地层序列中的层位关系,认为该地层的沉积时代可能为晚南华世。综合研究认为,南华系上部含砾岩系物源具多源性,主要来自扬子板块西北缘碧口微地块内部和南侧后龙门山构造带、汉南-米仓山微地块的新元古代中酸性岩浆岩,北侧勉略构造带出露的岩浆岩可能也为该地层提供了少量的物源,其沉积事件对应于新元古代中晚期(~810Ma)碧口微地块及扬子板块西北缘后碰撞-裂解阶段。     

南秦岭勉略构造带略阳三岔子地区金家河千枚岩沉积物源分析：碎屑锆石U-Pb年代学证据

南秦岭勉略构造带略阳三岔子地区发育一套灰灰黑色含碳绢云石英千枚岩和灰白色绢云石英千枚岩夹灰黑色含砾绢云千枚岩、白云质灰岩、硅质岩以及碳硅质板岩的岩石组合。为探讨其形成时代及沉积物源,笔者对其中的含砾绢云白云质石英千枚岩、绢云白云质石英千枚岩进行岩石学及LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学研究。所获得的碎屑锆石年龄可以分为3组:新元古代年龄组(678～966Ma),该段有明显峰值,峰值年龄分别为781Ma、865Ma;中元古代年龄组(1 122～1 432Ma);古元古代-太古代年龄组(1 944～2 824Ma)。2件变质碎屑岩的碎屑锆石最小年龄组分别为678～736Ma(平均年龄为725Ma)、771～775Ma(平均年龄为773Ma)。综合研究认为该沉积地层沉积时代不早于南华纪,其沉积物源主要为勉略构造带内、碧口微地块、扬子地块西北缘汉南米仓山杂岩新元古代岩浆岩,其沉积事件对应于新元古带中晚期(800 Ma～)勉略构造带及扬子地块西北缘后碰撞裂解阶段。     

对湖北大洪山地区一套紫红色砂-砾岩系沉积年代的再认识——碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

湖北大洪山地区花山群六房咀组之上不整合覆盖了一套紫红色砂-砾岩。这套岩石的沉积时代存在争议,一种观点认为是南华纪早期;另一种观点认为是晚侏罗世。利用LA-ICP-MS分析技术,对这套碎屑沉积岩进行了碎屑锆石U-Pb测年,获得有效年龄数据125组,年龄值变化范围较大(3223~771Ma),主要集中于新太古代末—古元古代早期(约2500Ma)、古元古代(约2000Ma)和新元古代(约800Ma)3个时间段。对比鄂东南地区和三峡地区莲沱组岩石学特征和碎屑锆石年龄分布特征,认为其具有相似的物源,这套岩系沉积时代应该为南华纪早期而非晚侏罗世。综合分析扬子地块的前寒武纪年龄,认为扬子地块可能存在大量未岀露的新太古代末—古元古代早期(约2500Ma)基底,约2500Ma的岩石应该是扬子地块深部基底的重要组成部分。扬子地块存在广泛的古元古代(约2000Ma)岩浆活动,这期岩浆活动可能是Columbia超大陆聚合在扬子地块的响应。新元古代(约800Ma)扬子地块北缘存在Rodinia超大陆裂解同期裂谷,裂谷内基性岩可能为大洪山地区南华纪地层中基性岩砾石的物源。     

扬子东南缘两界河组碎屑锆石U-Pb年龄及其对Sturtian冰川作用的启示

扬子东南缘两界河组的岩性以岩屑砂岩和石英砂岩为主,代表了长安冰期和古城冰期之间的间冰期沉积,其沉积时限的厘定对认识华南Sturtian冰期地层的时空分布特征具有重要意义.对黔东地区两界河组碎屑锆石进行了系统的形态学和U-Pb年代学研究,大多数锆石为典型的岩浆锆石,锆石U-Pb年龄主要分布于740~900 Ma,另有少量古元古代和太古宙年龄,主要峰值为~760 Ma、~780 Ma、~800 Ma、~820 Ma和880~900 Ma.在两界河组底部获得最年轻的单颗粒锆石年龄为708±15 Ma,在上部获得最年轻的单颗粒锆石年龄为703±22 Ma,结合区域上相当地层渫水河组的顶部年龄（~690 Ma）,认为黔东地区两界河组的沉积时代应在708~690 Ma之间.两界河组碎屑锆石U-Pb年龄谱记录了扬子陆块新元古代幕式岩浆事件及早期地壳演化的信息,结合锆石形态认为其物质来源可能包括下伏新元古代岩浆岩及沉积地层、扬子西北缘和西南缘的基底岩石.研究区两界河组底部碎屑锆石年龄约束了江口间冰期沉积晚于~708 Ma,考虑到南华纪早期地层分布在一定程度上受控于盆地构造活动,不排除长安冰期沉积物在黔东地区局部存在的可能性.      

黔中地区新元古代清水江组沉积时代厘定及古地理格局

【研究目的】黔中开阳地区清水江组是新元古代在扬子地块边缘形成的一套浅变质陆源碎屑岩夹火山碎屑岩组合,本文通过对陆源碎屑岩沉积特征和火山碎屑岩年代学的研究,旨在准确厘定其沉积时限、物源及其古地理格局。【研究方法】本次在详实的野外地质调查基础上,采用LA-ICP-MS分析方法对其顶部沉凝灰岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,并进行区域地层对比。【研究结果】测得锆石U-Pb年龄主要分为两组,即古元古代2488～1821 Ma和新元古代838～779 Ma,最小年龄组的加权平均值为（802±24）Ma,火山碎屑含量的统计结果显示该时期的岩浆活动存在明显的幕式分布特征和周期性;区域地层对比结果显示黔中开阳地区出露的清水江组与铜仁江口、印江地区所出露的相似,可能相当于黔东南地区清水江组的底部。【结论】黔中地区清水江组最晚的沉积时限为800 Ma左右,物源主要来自扬子陆块西缘的川滇黔地区,其丰富的火山碎屑可能来自新元古代中期超大陆裂解过程中构造-岩浆活动的第二幕至第三幕,并在随后的雪峰运动中发生海陆转换,形成了南高北低、呈北东向延伸的古陆,奠定了新元古代中期南华纪的古地理格局。     

秦岭南缘勉略构造带小碥河—长坝地区变质地层碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

南秦岭勉略构造带小碥河—长坝地区发育一套时代有争议的低角闪岩相变质沉积地层。由于该变质沉积地层受到了强烈变质和变形作用的改造,且缺少精确的年代学证据,在以往的地质研究和地质图中将其形成时代划归为古元古代、早古生代、志留纪—三叠纪、泥盆纪、泥盆纪—石炭纪等。笔者以该区的变质碎屑岩为研究对象,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,完成锆石测点一个样品共计80个,获得小碥河—长坝地区的变质地层主要碎屑锆石年龄为850～658Ma,最小年龄加权平均值为(576.5±12.4)Ma。结合前人资料,认为小碥河—长坝地区变质地层的沉积时代主体应为早古生代;物源主要来自勉略构造带内部火山岩、碧口微地块及扬子地块西北缘新元古代岩浆岩;其沉积事件对应了勉略构造带及扬子地块西北缘地区早古生代伸展裂陷沉积过程。     

浙北富阳地区新元古代骆家门组沉积时限的厘定SCIEI北大核心CSCD

中-新元古代四堡造山运动将扬子地块和华夏地块拼合成一个完整的华南板块。四堡造山运动结束后,位于华南板块东北部的浙北分区沉积了一套新元古代骆家门组地层,其底部以砾岩和砂质砾岩为特色,且以角度不整合直接覆盖于四堡造山单元双溪坞群之上。骆家门组地层的精确沉积时限对了解四堡造山结束后华南板块新一轮沉积盆地的形成和发展具有重要意义。本文对采自浙北富阳地区骆家门组底和顶部的两件沉凝灰岩样品进行SIMS锆石U-Pb定年工作,并据此分析骆家门组的起始沉积时间略早于845Ma,终止沉积时间略晚于830Ma。综合前人研究,我们认为浙北分区保存了华南板块新一轮沉积盆地(南华盆地)的早期沉积活动信息,骆家门组的初始沉积时限指示了南华盆地的开启时间略早于845Ma。     

川西江浪岩组碎屑锆石U-Pb年代学研究

江浪穹窿位于扬子西缘松潘一甘孜造山带东南缘,本次研究对江浪穹窿南部江浪岩组黑云石英片岩进行LA-ICP-MS U-Pb碎屑锆石测年。结果显示,这些锆石的年龄主要介于2 925~537 Ma之间。对比分析揭示沉积物源应来自扬子板块西北缘的元古代地层,且多为岩浆事件的产物,活动时期主要集中于2 479 Ma、810 Ma和548 Ma左右,变质事件则可能发生于918 Ma、608 Ma和100 Ma左右。2925~2462 Ma的老年龄锆石暗示区内可能存在古元古代甚至太古代的老基底。6个年轻年龄集中于559~537 Ma,加权平均值(548±9)Ma(MSWD=1.4,2σ),因而本文将该年龄(新元古代)作为江浪组最老的沉积时限。     

扬子地块新元古代裂谷盆地莲沱组沉积分异及其物源分析

扬子地块莲沱组及相当地层单元的划分和对比,一直是我国南华系（即Cryogenian）研究关键难题之一.新元古代裂谷盆地开启早期,构造-沉积分异作用,同裂谷相变很大,使得盆地边缘区地层序列不完整.过分依赖岩石地层单元对比,历存分歧,典型的就是关于莲沱组与板溪群地层对比、时代归属以及莲沱组的沉积环境问题.本文通过对扬子地块东南缘莲沱组沉积古环境分析和锆石U-Pb精确定年,认为莲沱组沉积时限为790~720 Ma,相当于板溪群中上部,是华南新元古代裂谷盆地沉积充填序列的第Ⅱ旋回.莲沱组顶部U-Pb最小年龄约720 Ma,制约了扬子地块Sturtian冰期的启动年龄≤720 Ma.通过对中扬子地块从北向南展布的莲沱组陆相-海陆过渡相-海相不同的沉积单元岩相组合的沉积特征观察研究,分析沉积环境并建立了沉积模式;莲沱组及休宁组碎屑锆石记录了莲沱组沉积时该盆地在780~760 Ma经历了持续热隆升与地层剥蚀,揭示了中国南方扬子和华夏地块聚合与裂解事件的重要信息.      

南祁连党河南山地区新元古代拐杖山岩群碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

传统认为志留系巴龙贡噶尔组广泛分布于南祁连地区,近年来在其中解体出了新元古代拐杖山岩群,对其开展锆石年龄研究对了解该地层的沉积时代、物源性质以及与邻近板块的亲缘性具有重要意义。本文选取党河南山地区拐杖山组岩群中的黑云斜长石英片岩和石英片岩,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年并讨论其地质意义。实验结果表明:由下及上碎屑锆石样品的U-Pb测年的最大沉积年龄分别为-794Ma、-746Ma和-713Ma,表明该变质地层至少沉积于-794Ma之后,在-740Ma时期伴有火山活动,并且部分地层可能沉积于-713Ma以后,时代应划归为新元古代。样品碎屑锆石以867-700Ma年龄区间最为集中,表明全吉地块与中祁连地块的基底岩系可能作为源区为拐杖山岩群提供了碎屑物质,同时响应了Rodinia超大陆裂解事件。通过与全吉地块、中祁连地块、柴达木地块、华北板块、澳大利亚板块以及扬子板块的碎屑锆石频谱对比,南祁连地区与其周缘地块以及扬子板块在元古宙时期显示了较好的亲缘关系,但其物源主要来自全吉地块与中祁连地块,而与扬子地块关联较小。     

南秦岭勉略构造带火神庙地区关家沟组变质沉积岩系碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

南秦岭勉略构造带南缘的略阳火神庙地区发育一套灰绿色绢云绿泥石英千枚岩、灰白色绢云钠长石英千枚岩和灰色黑云石英千枚岩的岩石组合.该套变质沉积岩系被前人划归关家沟组,但其原岩成岩时代和形成的构造环境都存在争议.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法对从略阳火神庙地区关家沟组变质沉积岩中获得的碎屑锆石进行了研究,结果表明碎屑锆石的年龄介于932~723 Ma,主要年龄谱分别为727~723 Ma、760~758 Ma、897~809 Ma和932 Ma,主要峰值年龄为848 Ma,次要峰值年龄为725 Ma、758 Ma和932 Ma,最年轻的一组年龄为723~727 Ma（平均年龄为725 Ma）,表明该地层的沉积时代应不早于南华纪.结合区域地质资料认为其碎屑物质的来源比较明确,主要来自勉略构造带和南侧碧口微地块内的岩浆岩,扬子板块北缘汉南地区出露的岩浆岩也为该地层提供了有限的物质.此次获得的碎屑锆石年龄较为集中,反映的皆为青白口纪到南华纪的年龄信息,结合前人对该区沉积地层的研究资料,认为其可能为一套裂谷环境的沉积地层.      

扬子北部三峡地区南沱组冰碛岩的物源特征:锆石年龄和地球化学证据

扬子陆块新元古代地层发育完整并广泛分布,三峡地区南沱组冰碛岩是扬子北部南华纪的冰成杂砾岩,不整合地覆盖在新元古代黄陵花岗岩之上.南沱组冰碛岩成分复杂,分选性差,缺乏可对比的标志,其沉积时代和物源组成研究较少且存在争议.对南沱组冰碛岩开展锆石U-Pb定年工作,得到最年轻的锆石年龄为706±7 Ma,印证了南沱组沉积时代应不早于700 Ma的说法,并可与Marinoan冰期对应.所获得锆石U-Pb年龄谱峰值主要分为~3.0 Ga,2.5~2.3 Ga,2.05~1.95 Ga和900~700 Ma,反映了扬子陆块4次地壳再造事件,其中古元古代和太古代年龄与崆岭杂岩相似,900~800 Ma和800~700 Ma的锆石年龄与附近黄陵花岗岩和扬子北缘岩体一致.冰碛砂岩的微量元素和同位素组成分异明显,可能是扬子北缘岩体、黄陵花岗岩和崆岭杂岩不同程度混合的结果.南沱组冰碛岩中包裹的花岗质砾石表现出不同的微量元素特征,具有偏低的稀土含量和亏损的重稀土组成,结合其锆石U-Pb年龄和Sr-Nd同位素特征,这些花岗质砾石主体可能来自于附近黄陵花岗岩和崆岭岩基.南沱组冰碛岩的物质组成特征反映了新元古时期,扬子地区强烈的裂谷岩浆作用所导致的北高南低的地势环境.      

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426~420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500~420Ma、955~550Ma、1866~1227Ma和3039~2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

滇东南震旦-寒武纪沉积岩的碎屑锆石组成和对扬子-华夏界线的限制

滇东南屏边地区的基底组成一直是个谜。该区域的构造属性对约束扬子地块和华夏地块的西段界线非常重要。本文 对出露于该地区的震旦-寒武纪沉积岩进行了碎屑锆石U-Pb-Hf同位素分析。二个样品的锆石U-Pb同位素分析显示这二个 地层中的碎屑物质组成相似,都是以新元古代（700~937 Ma）碎屑物质为主,构成了~815 Ma的主峰。岩石中都含有少量 古-中元古代碎屑物质。屏边群沉积岩样品六个最年轻谐和锆石年龄变化于696~761 Ma,指示屏边形成于新元古代晚期, 与震旦系相当。屏边地区基底变质沉积岩的碎屑锆石年龄谱为一明显富集新元古代年龄的单峰模式,不同于华夏地块和印 支地块的年龄谱,而与扬子地块南缘及扬子西缘的沉积岩相似。Hf同位素特征也显示了与扬子地块（尤其是西缘）的亲缘 关系。结合其他证据,本文认为滇东南屏边地区属于扬子地块,扬子地块与华夏地块分界线的西延部分应该在研究区以南 或东南,而不可能是研究区以北的师宗-弥勒-罗甸断裂。碎屑锆石年龄分布特征还指示屏边群这套浅变质碎屑岩沉积于弧 后盆地,暗示扬子地块西南缘的新元古代俯冲作用可能一直持续到~752 Ma之后。     

桂北地区南华系沉积物源分析——来自碎屑锆石U-Pb年龄的证据

江南造山带西南部是扬子克拉通新元古代地层发育较完整的地区之一。其中,桂北地区的南华系地层自下而上依次为:长安组、富禄组、大塘坡组和黎家坡组,沉积厚度从几十米到几千米不等,总体趋势是西厚东薄。本文对长安组、富禄组、黎家坡组的5个样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测试。其中长安组碎屑锆石U-Pb年龄存在一个峰值,峰值区间为724~972Ma之间,最年轻的年龄加权平均值为746±5Ma(n=19),指示南华系长安组沉积年龄可能介于746~780Ma之间;富禄组碎屑锆石U-Pb年龄有三个峰值,主峰为705~936Ma,两个次峰分别为1823~2163Ma和2241~2673Ma之间;黎家坡组下部121109-3样品的碎屑锆石主峰值为1966~2118Ma,两个次峰为724~921Ma和2221~2688Ma;中部121109-4样品碎屑锆石主峰值为1813~2192Ma,两个次峰为748~944Ma和2296~2726Ma;上部121109-5样品碎屑锆石主峰值为1984~2193Ma,两个次峰为653~1007Ma和2215~2675Ma。桂北地区南华系长安组、富禄组、黎家坡组5个样品的年龄峰值区间相近,但主峰和次峰有明显的区别,反映了三个组沉积地层主要物源可能来自不同的地区,并经历了不同的沉积环境。碎屑锆石年龄分布特征反映了在653~1007Ma之间扬子克拉通东南缘、江南造山带西南部的桂北地区有强烈的岩浆活动,可能与Rodinia超大陆的聚合和裂解事件有关,而1792~2261Ma的岩浆活动则与Columbia超大陆的聚合和裂解事件相对应,2298~2500Ma碎屑锆石年龄可能暗示在扬子克拉通南缘存在古元古代基底,少量大于2500Ma的锆石年龄表明在扬子克拉通南缘还存在太古宙基底物质。5个样品均缺少1100~1300Ma格林威尔造山时期的记录,说明江南造山带并非处在Rodinia超级大陆的中心。总之,扬子克拉通南缘及江南造山带西南部至少经历了三期强烈的构造-岩浆热事件,这三期事件在桂北地区的南华系沉积地层中均有非常清楚的记录。     

塔里木西北缘阿克苏地区震旦系苏盖特布拉克组沉积物源分析：碎屑锆石年代学证据

阿克苏地区位于新疆塔里木克拉通西北缘,是研究塔里木克拉通前寒武纪演化的关键地区。该区出露有较好的前寒武系变质基底和沉积盖层,包括新元古界阿克苏群,南华系巧恩布拉克组和尤尔美那克组以及震旦系苏盖特布拉克组和奇格布拉克组。震旦系苏盖特布拉克组主要为一套红色河流相,湖相砂岩—粉砂岩序列,底部发育有砾岩和玄武岩夹层。本文对苏盖特布拉克组顶底两个沉积岩样品进行了LA-ICP-MS碎屑锆石UPb定年,旨在揭示苏盖特布拉克组的源区特征以及区域构造演化历史。碎屑锆石年龄谱指示出600~680Ma、730~900Ma、1800~2050Ma和2300~2600Ma四期构造-岩浆活动,与塔里木克拉通广泛发育的前寒武系岩体时代相匹配,说明塔里木克拉通可以为苏盖特布拉克组提供直接的物源。这四期构造-岩浆活动分别反映了塔里木克拉通对泛非造山、Rodinia超大陆、Columbia超大陆和新太古代—古元古代早期全球陆壳生长事件的响应。苏盖特布拉克组碎屑锆石记录落入碰撞背景盆地范围。结合区域地质资料,苏盖特布拉克组沉积可能代表了该区由会聚背景向伸展背景的转换。     

塔里木盆地西南缘铁克里克地区博查特塔格组的组成和时代:来自碎屑锆石U-Pb年龄的指示

博查特塔格组分布于塔里木地块西南缘的铁克里克地区,前人认为其主要由一套海相碳酸盐岩组成,底部为含砾粗砂岩,并将其时代划为蓟县纪。笔者对来自博查特塔格组中的条带状大理岩和含砾粗砂岩中的碎屑锆石样品进行了LA-ICP-MSU-Th-Pb同位素分析。分析结果显示,含砾粗砂岩中的碎屑锆石频谱图具有1953、2038、2163~2182、2225~2243、2281~2343Ma等多个年龄峰值,2281~2343Ma年龄值为主要峰值,其中最小谐和年龄1953Ma代表了该粗砂岩最早的沉积时代;条带状大理岩中的碎屑锆石年龄峰值主体介于772~856Ma之间,最小谐和年龄值为772Ma,代表了该大理岩最早的沉积时代。分析结果说明,原划为蓟县系的博查特塔格组由不同时代的物质组成,该地层单元需要解体。博查特塔格组的岩石组合应为中上部的碳酸盐岩夹细碎屑岩建造,该地层最早的沉积时代为772Ma,形成时代为南华纪。