南秦岭勉略构造带横现河地区变质沉积岩形成时代及物源——来自LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄的证据

朱家山岩组、乔子沟岩片位于南秦岭勉略构造带横现河以北,是勉略构造带中强烈韧性变形的沉积岩系,是勉略构造混杂岩带的基质岩系,研究其形成时代、沉积物源,对于深入了解勉略构造带的形成时代与构造演化具有重要意义。笔者以横现河以北地区朱家山岩组、乔子沟岩片中的变质沉积岩(绢英千枚岩)为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,探讨其形成时代及沉积物源。所获得的碎屑锆石年龄可以分为3组:古生代年龄组(375～542 Ma),可以划分为晚古生代早期—早古生代晚期年龄组(375～424Ma),主要峰值为390Ma、394Ma,早古生代早期年龄组(530～542Ma);新元古代年龄组(552～977 Ma),可以划分为新元古代晚期年龄组(552～797Ma),主要峰值为758Ma、787Ma,新元古代早中期年龄组(800～977Ma),主要峰值为855Ma、951Ma;中元古代晚期年龄组(1 008～1 124Ma)。朱家山岩组、乔子沟岩片碎屑锆石最小年龄组分别为375～385Ma(平均年龄为380.3Ma)、377～389 Ma(平均年龄为383 Ma),说明朱家山岩组、乔子沟岩片浅变质沉积岩系的沉积时代不早于中—晚泥盆世。综合研究认为2件样品物源主要都来自勉略构造带、碧口微地块和扬子板块北缘地区的岩浆岩,沉积环境为裂陷盆地且由伸展裂陷过渡为稳定的台盆-台地沉积。     

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。     

秦岭南缘勉略带构造属性及晚古生代地质背景:来自碎屑锆石U-Pb年代学的制约

勉略构造带作为秦岭造山带内重要的构造边界,关于其构造属性及晚古生代以来的地质背景,一直是学术界争论的焦点。碎屑锆石U-Pb年代学在限定地层单元的最大沉积年龄、研究区域构造岩浆事件及约束构造地质背景等方面行之有效。基于此,通过对勉略带内五郎坪北侧两河口变沉积地层和侵入其中的变形花岗岩脉体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。获得2件变形花岗岩脉的结晶年龄均为406±1Ma。碎屑锆石主年龄谱分别为422～456Ma和558～826Ma,峰值年龄为441Ma和771Ma、813Ma,次级年龄谱分别为942～1495Ma和1658～2981Ma,峰值年龄不明显。依据最小一组碎屑锆石的峰值年龄(441Ma),和侵入其中的变形花岗岩脉(406±0.6Ma),限定该变沉积地层形成时代为406～441Ma(S_1-D_1)。碎屑锆石年龄谱显示该套变沉积地层物质来源较为复杂,其中秦岭造山带及扬子板块北缘早古生代、新元古代岩浆岩为其提供了74%±的物源,古老变质基底为其提供了26%±的物源。通过与区域上已有资料对比,认为勉略构造带内晚古生代沉积地层形成环境与邻区大致相同,且本次所获得的变沉积岩碎屑锆石年龄谱也与邻区泥盆系相似。综合认为,勉略构造带与邻区在晚古生代应属同一构造环境,晚古生代"勉略海盆"应当包括整个南秦岭。     

勉略构造带南侧略阳地区踏坡组物源分析：来自碎屑锆石U-Pb年龄的证据

踏坡组位于勉略构造带南侧,是晚古生代略阳盆地的主要沉积地层,主要发育一套陆源碎屑岩,以砾岩、含砾砂岩、砂岩和粉砂岩(粉砂质板岩)为主。笔者以踏坡组碎屑岩为研究对象,对其进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析,结合砾石组分特征,探讨其形成环境和物源特征。踏坡组岩性组合、沉积构造以及高度集中的年龄谱,指示踏坡组为近源堆积。踏坡组内大量灰岩、白云岩砾石可能来自震旦系陡山沱组和灯影组;所获得的碎屑锆石年龄可划分为2 089～1 967 Ma和2 706～2 413 Ma 2组,其中2 089～1 967 Ma年龄组锆石占总数52%,峰值年龄约2.0 Ga; 2 706～2 413 Ma年龄组锆石占总数32%,峰值年龄约2.46 Ga,该2组年龄与鱼洞子杂岩和扬子板块基底构造演化相吻合。结合勉略构造带及扬子板块西北缘构造演化过程和相关年龄信息,认为踏坡组邻区的震旦系陡山沱组和灯影组、鱼洞子杂岩以及未出露的古元古代结晶基底为踏坡组主要物源区,且勉略构造带伸展裂陷可能持续到早—中泥盆世。     

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.      

勉略构造带新元古代中期构造演化特征:来自略阳关天门变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年代学和地球化学的证据

秦岭南缘勉略构造带略阳关天门地区发育有一套绿片岩相-低角闪岩相岩石组合,是勉略构造带内强烈韧性变形的变质沉积岩系,其形成时代和构造属性长期存在争议,制约区域大地构造演化的研究。为查明其形成时代与构造背景,对其中的变质细碎屑岩进行系统的岩石学、碎屑锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。2件碎屑锆石U-Pb年龄样品的年龄分布特征相似,主要年龄区间为新元古代早中期(ca.880~800 Ma),并且显示出ca.830 Ma的显著峰值;最年轻的一组碎屑锆石年龄为747~736 Ma(平均年龄742±6 Ma)。地球化学研究结果表明,关天门变沉积岩原岩应为一套细碎屑岩偶夹碳酸盐岩的沉积组合,原岩经历了较低程度的化学风化和沉积物再旋回,其物源主要为大陆岛弧背景下的中-酸性岩浆岩。结合区域已有研究成果,认为关天门变沉积岩的物源主要为碧口微地块、汉南—米仓山微地块的新元古代早中期岩浆弧。通过野外地质调查,并与已有的区域碎屑锆石年龄谱系进行对比,认为关天门变沉积岩岩片的沉积时代应晚于碧口微地块横丹群形成的时间(720 Ma),即关天门变沉积岩岩片的沉积时限应晚于720 Ma,形成于新元古代中期伸展裂陷体制,是Rodinia超大陆裂解过程的响应。     

南秦岭佛坪地区地层格架与物源分析:变质沉积岩中碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年提供的制约

南秦岭佛坪地区位于东西秦岭交汇部位,以前寒武纪基底穹状隆升为主要特征,因其特殊的构造位置和变质变形特征而受到广泛关注。为了更好地揭示南秦岭构造带的性质及其在秦岭造山带构造演化中的作用,本文对佛坪地区的前寒武纪基底和沉积盖层进行了系统的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。佛坪穹隆核部前寒武纪基底中碎屑锆石主要年龄峰值为600~820Ma、2021Ma和2467Ma,其中3个样品给出最年轻的年龄区间约为615~728Ma,沉积时代不早于新元古代,另外1个样品给出的最年轻的年龄峰值为1113Ma,沉积时代不早于中元古代,否定了关于认为其为太古代或古元古代的变质结晶基底的认识,其碎屑物质可能来源于南秦岭构造带和扬子陆块北缘。佛坪穹隆上覆盖层和外围南侧盖层给出了相似的年龄图谱,主要年龄峰值为410～450Ma、650～880Ma和910～950Ma,其中最年轻的年龄区间为344～416Ma,表明其沉积时代晚于泥盆纪,碎屑物质来源为北秦岭构造带和南秦岭构造带。上述研究结果表明,南秦岭构造带(前寒武纪基底)于新元古代已增生为扬子陆块北缘的重要组成部分,于晚古生代(泥盆纪)紧邻华北-北秦岭构造带南缘,并共同为南秦岭大面积的泥盆纪盆地提供碎屑物质。     

扬子西北缘碧口微地块南华系碎屑锆石物源示踪及其地质意义

扬子板块西北缘碧口微地块华严寺地区碧口群之上发育一套含砾沉积地层,其确切沉积时限对研究该区域的沉积—构造演化具有重要意义。本文对该套地层中的2件砂岩样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结果显示,锆石晶型较好,无色透明,磨圆度较差,具典型岩浆生长振荡环带和韵律结构,Th/U比值为0.28～3.6,锆石U-Pb年龄介于706～2 489Ma之间。存在3个主要的年龄组：新元古代年龄组（706～951 Ma）,占92.9%,显著峰值为850 Ma和843 Ma;中元古代年龄组（1 017～1 080 Ma）,占2.6%;古元古代年龄组（1 628～2 489 Ma）,占4.5%。最小年龄组为706～715 Ma（峰值为711 Ma）,结合区域地质和研究资料,华严寺地区沉积地层时代应属于南华纪,沉积时限约为720～635 Ma,物源区主要包括扬子板块西北缘碧口微地块以及南东侧的后龙门山构造带和汉南—米仓山微地块。新元古代晚期碧口微地块及扬子板块西北缘后碰撞—裂解阶段,华严寺地区南华纪沉积为碧口微地块及邻区新元古代岩浆岩在边缘裂谷环境中快速堆积形成。     

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.      

富锦隆起泥盆系与变质基底角度不整合关系的发现及构造意义

为了解富锦隆起的构造演化,研究了佳木斯地块东北部富锦隆起地区一套含砾粗砂岩-石英砂与花岗片麻岩不整合面。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学结果表明,花岗片麻岩的加权平均年龄为495±5 Ma,石英砂岩中的碎屑锆石年龄均480 Ma,其中以480~520 Ma的年龄组为主体,并含有少量年龄800 Ma的锆石。角度不整合及年代学证据充分表明,富锦隆起是佳木斯地块的组成部分。鉴于佳木斯地块缺失奥陶纪—志留纪沉积,推测这套含砾粗砂岩-石英砂岩的形成时代为泥盆纪。结合区域资料,认为佳木斯地块的变质结晶基底形成后,经历了长期的隆升剥蚀,到早泥盆世,其东部整体转为被动大陆边缘。     

Lower Paleozoic detrital zircon U-Pb geochronological characteristics of the Baoshan Block in western Yunnan and its constraints on the Proto-Tethys tectonic evolutionSCIEI北大核心CSCD

滇西保山地块是东特提斯构造域的主要微陆块之一,但对其物源和古地理位置仍存在较大争议。本文通过对保山地块西缘早古生代地层进行碎屑锆石U-Pb定年来约束其物源及古地理位置,并进一步探讨原特提斯洋早古生代构造演化模式。保山地块西缘早古生代地层具有相似的年龄分布模式,主年龄峰期为-0.95Ga、次级年龄峰期为-1.2Ga和-2.5Ga。寒武系公养河群最小锆石年龄为526Ma,结合其上部年龄为499.2Ma的火山岩夹层,约束其沉积时代为早寒武世早期。对比保山地块不同区域早古生代地层的碎屑锆石年龄数据,它们都具有相似的锆石年龄分布模式和年龄峰值。-0.95Ga主年龄峰期和-2.5Ga的次级年龄峰期指示保山地块早古生代的沉积物主要来自于印度大陆,而-1.2Ga的次级年龄峰期表明有部分沉积物来自于西澳大利亚,其早古生代古地理位置位于印度和西澳大利亚之间。结合沉积学证据及滇西地区广泛发育的早古生代岩浆作用,本文认为早古生代冈瓦纳大陆北缘为活动大陆边缘。     

阿拉善地块东北缘狼山地区大红山组沉积时代、物质来源及区域构造意义

阿拉善地块位于中亚造山带南缘,是研究中亚造山带南缘二叠纪构造背景及演化的关键地区。本研究在阿拉善地块东北缘狼山地区野外调查的基础上,对狼山地区大红山组地层进行古流向、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和砂岩碎屑组分分析。研究表明砾石最大扁平面倾向为SWW—NWW,指示大红山组地层沉积时的古水流的流向总体呈现自西向东,推测大红山组砾石主要来自狼山西部地区。砂岩中碎屑锆石最小年龄峰值为275 Ma和278 Ma,表明大红山组沉积时代不早于中二叠世早期。砂岩的碎屑组分分析和碎屑锆石年龄谱指示大红山组可能来自于晚古生代诺尔公—狼山弧,砾石的古流向分析和碎屑锆石年龄谱推测大红山组砾石极有可能来自于阿拉善地块前寒武纪变质基底。结合诺尔公—狼山构造带晚古生代大陆岩浆弧的存在,认为二叠系大红山组地层沉积于弧背前陆盆地的构造背景。     

阿拉善地块东北缘狼山地区大红山组沉积时代、物质来源及区域构造意义

阿拉善地块位于中亚造山带南缘,是研究中亚造山带南缘二叠纪构造背景及演化的关键地区。本研究在阿拉善地块东北缘狼山地区野外调查的基础上,对狼山地区大红山组地层进行古流向、碎屑锆石LA- ICP- MS U- Pb定年和砂岩碎屑组分分析。研究表明砾石最大扁平面倾向为SWW—NWW,指示大红山组地层沉积时的古水流的流向总体呈现自西向东,推测大红山组砾石主要来自狼山西部地区。砂岩中碎屑锆石最小年龄峰值为275 Ma和278 Ma,表明大红山组沉积时代不早于中二叠世早期。砂岩的碎屑组分分析和碎屑锆石年龄谱指示大红山组可能来自于晚古生代诺尔公—狼山弧,砾石的古流向分析和碎屑锆石年龄谱推测大红山组砾石极有可能来自于阿拉善地块前寒武纪变质基底。结合诺尔公—狼山构造带晚古生代大陆岩浆弧的存在,认为二叠系大红山组地层沉积于弧背前陆盆地的构造背景。     

西秦岭南缘勉略带琵琶寺基性火山岩LA ICP MS锆石U Pb年龄及其构造意义

利用阴极发光和LA-ICP-MS微区定年分析方法,对西秦岭南缘勉略构造带琵琶寺基性火山岩进行了单颗粒锆石U-Pb同位素分析.研究确定,所测定锆石为岩浆锆石.琵琶寺基性火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果表明,其同位素年龄为783～754Ma,形成时代为新元古代中晚期南华纪.结合前人资料,认为勉略构造带不仅在晚古生代发育有限洋盆,且在新元古代时期还有更古老的洋盆存在.这一新资料,对进一步研究勉略构造带西段新元古代大地构造格局及演化以及探讨扬子地块北缘Rodinia超大陆裂解等大陆动力学问题具有重要意义.     

藏北若拉岗日结合带中的浅变质地层及其锆石SHRIMP U-Pb年龄测定

通过对拉竹龙-西金乌兰湖-金沙江结合带西段若拉岗日一带的地层重新解体厘定,填绘出一套以白云母石英片岩、石英岩、变质石英砂岩为主的绿片岩相浅变质地层.该浅变质地层可与羌塘地块之上的浅变质岩系玛依岗日组对比.对浅变质地层的碎屑锆石进行U-Pb SHRIMP年龄测定,认为所获得的最小年龄值524Ma代表了该套地层沉积时代的下限,再结合该地区出露未变质的泥盆纪地层这一事实,将这套浅变质岩系的形成时代置于早古生代.     

海南岛北部古生界时代:碎屑锆石U-Pb年代学约束

海南岛古生界主要分布于南部三亚地块,并在琼中地块零星出露。相对于三亚地块,琼中地块内的古生界由于缺乏古生物化石证据及精细年代学数据,其地层划分及时代归属问题一直广受争议,严重限制了对海南岛北部古生代构造属性的认识。目前,利用沉积岩碎屑锆石年龄限定地层的沉积时代已得到广泛应用。本文在野外地质调查基础上,对海南岛北部邦溪、儋州、琼海等地区原划属为古生界的相关样品进行了锆石激光U-Pb年代学研究。锆石U-Pb年代学分析表明:于邦溪地区原划为奥陶系南碧沟组中采集的变质砂岩和儋州、琼海地区原划为志留系陀烈组中采集的变质砂岩的碎屑锆石给出的最年轻206Pb/238 U表观年龄分别为373、352和369 Ma,其年龄谱系与屯昌地区二叠系砂岩相类似,总体上年龄峰值为370 Ma左右,另外在约447、980、1 969~1 520和2 681~2 328Ma呈现次要峰值。结合其他资料,本文认为前人在海南岛北部划属的下古生界中至少有部分岩石应划属石炭系—下二叠统。上述研究丰富了海南岛古生界的年代学资料,也为海南岛构造演化等问题提供了新的约束。     

内蒙古白云鄂博上石炭—下二叠统阿木山组碎屑锆石年代学特征及其地质意义

内蒙古白云鄂博地区阿木山组砂岩的碎屑锆石LA—ICP—MS U—Pb同位素年代学分析结果显示,早二叠世阿木山组的碎屑锆石主要由古生代(354~479 Ma)和元古宙(934~1 941 Ma)及少量的古元古—新太古代(2 330~2 688 Ma)碎屑锆石组成。结合该组模式剖面的实测和?蜓化石再研究,笔者认为,阿木山组含934~1 941 Ma碎屑锆石的砂岩物源来自于佳蒙地块,而非华北板块;含有Sphaeroschwagerina化石带的阿木山组应当属于佳蒙地块的大陆边缘沉积。这一认识对于研究西拉木伦河缝合带和古亚洲洋的构造演化、以及将内蒙古草原—松花江地层区划归佳蒙地层大区等具有重要意义。     

藏北若拉岗日结合带中的浅变质地层及其锆石SHRIMP U-Pb年龄测定

通过对拉竹龙-西金乌兰湖-金沙江结合带西段若拉岗日一带的地层重新解体厘定,填绘出一套以白云母石英片岩、石英岩、变质石英砂岩为主的绿片岩相浅变质地层.该浅变质地层可与羌塘地块之上的浅变质岩系玛依岗日组对比.对浅变质地层的碎屑锆石进行U-Pb SHRIMP年龄测定,认为所获得的最小年龄值524Ma代表了该套地层沉积时代的下限,再结合该地区出露未变质的泥盆纪地层这一事实,将这套浅变质岩系的形成时代置于早古生代.     

扬子地块西南瓮安穹隆早古生代构造变形特征及其区域构造意义

扬子地块在前泥盆纪与泥盆纪之间发生了一次强烈且影响广泛的早古生代构造事件。前人对扬子地块早古生代构造事件存在3幕、2幕和古地理格局变迁等不同认识。文中选取扬子地块西南早古生代构造保存较完整的瓮安穹隆体,通过6条构造剖面详细的构造层划分和不同方向构造叠加关系与构造变形样式和序列的解析,综合构造年代学限定,认为瓮安穹隆本质上为一构造叠加穹隆,其自古生代以来至少发育两期主要构造变形,即D1期早古生代构造变形和D2期燕山期构造变形。D1期变形以东西向褶皱、右行走滑-逆冲断层和东西向近直立间隔劈理为代表,为近南北向纵弯挤压变形的结果。相比之下,区域上早古生代构造变形仅发育于寒武系—志留系构造层及其下伏构造层中。D1期变形形成的东西向构造普遍被D2期构造横跨和叠加改造,表明其形成于寒武系—志留系构造层与上覆泥盆系—中三叠统构造层角度不整合之前。根据碎屑锆石年龄分布统计结果,早古生代构造运动在瓮安地区发生时间约晚于438 Ma;结合地质关系分析和近年来区域上大量测年数据结果,进一步限定其早古生代构造事件发生的时间为438~390 Ma。从华南早古生代构造运动的时间来看,华南早古生代构造运动形成的时间从南向北从早到晚迁移变化。     

藏北若拉岗日结合带中的浅变质地层及其锆石SHRIMP U-Pb年龄测定

通过对拉竹龙-西金乌兰湖-金沙江结合带西段若拉岗日一带的地层重新解体厘定,填绘出一套以白云母石英片岩、石英岩、变质石英砂岩为主的绿片岩相浅变质地层。该浅变质地层可与羌塘地块之上的浅变质岩系玛依岗日组对比。对浅变质地层的碎屑锆石进行U-PbSHRIMP年龄测定,认为所获得的最小年龄值524Ma代表了该套地层沉积时代的下限,再结合该地区出露未变质的泥盆纪地层这一事实,将这套浅变质岩系的形成时代置于早古生代。