大兴安岭北部新林地区倭勒根群大网子组锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

大兴安岭位于中亚造山带的东段,自北向南划分为额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块。倭勒根群主体分布于额尔古纳地块,前人将其归属为新元古代-早寒武世。对新林地区倭勒根群大网子组的上部变火山岩段和下部变沉积岩段进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。测试结果显示：上部变火山岩的形成年龄为（430.7±4.1）Ma,属早志留世;下部变沉积岩中碎屑锆石的最小峰值年龄为（480.1±2.9） Ma,指示其沉积时间不早于早奥陶世。综合文献资料确定：新林地区倭勒根群浅变质岩系是一套时间跨距从寒武纪到早志留世的岩石地层组合,而非新元古代-早寒武世;新林蛇绿岩的构造侵位时间不早于早奥陶世;新林地区的大网子组、兴隆沟地区的早奥陶世沉积与多宝山-伊尔施早奥陶世火山弧构成了大兴安岭北部地区的早奥陶世弧-盆体系。     

张广才岭南部杨木岗组的厘定及物源分析

本文通过岩石组合特征和区域对比，将张广才岭南部西蛤拉河子—大锅盔一带分布的浅变质地层重新厘定为杨木岗组。为了确定杨木岗组的形成时代和沉积物源，进行了碎屑锆石U- Pb年代学和微体古生物地层学研究。锆石大多数呈自形—半自形晶，显示典型振荡岩浆生长环带，暗示其岩浆成因。该地层中测得的两组碎屑锆石U- Pb产生多组谐和年龄，其中PM010- TW样品56个测点最小峰值(谐和)年龄为307 Ma，DB02- TW样品51个测点最小峰值(谐和)年龄为275 Ma；覆盖在杨木岗组之上的中生代二浪河组安山岩的定年结果为181. 1±0. 9 Ma，表明杨木岗组形成于早二叠世晚期。杨木岗组中获取疑源类化石组合出现了新元古代晚期—早寒武世和奥陶纪地层常见分子，结合碎屑锆石年龄结果，反映杨木岗组沉积时周围存在早古生代和中—新元古代地质体。碎屑沉积岩Al2O3/TiO2平均值为24. 44，稀土元素球粒陨石标准化曲线具有轻稀土富集、重稀土稳定和负Eu异常特征，结合碎屑锆石的年龄频数可以看出，确定杨木岗组的沉积物主要来源于沉积盆地周围的晚古生代早期中酸性火成岩，次要物源由沉积盆地周边的早古生代地质体和近地表的中—新元古代地质体提供。佳木斯地块为松嫩- 张广才岭地块上晚古生代地层的形成提供了部分物源，暗示佳木斯地块与松嫩- 张广才岭地块于早二叠世之前已完成拼合。     

大兴安岭富林地区早古生代碎屑锆石年代学对基底隆升时间的制约

对大兴安岭富林地区早古生代大伊希康河组、黄花沟组、红水泉组沉积岩进行了系统的碎屑锆石年代学研究,结果表明:①大伊希康河组的碎屑锆石的年龄在458±4~470±4Ma之间,与区域上的多宝山岛弧的火山岩年龄相一致,暗示着额尔古纳地块在早-中奥陶世大伊希康河组沉积时还未隆起;②黄花沟组碎屑锆石年龄谱为431±4~2227±24Ma,与区域上的额尔古纳地块所呈现的几组热事件年龄相一致,表明早志留世黄花沟组接受沉积时额尔古纳地块已经隆升至地表,为周缘盆地提供物源;③红水泉组的碎屑锆石测定年龄值为283±4~780±7Ma,其中283±4Ma为区域上的晚石炭世侵入岩热事件响应的年龄,多数碎屑锆石的测得年龄为333±3~343±3Ma,表明该套沉积物接受沉积时间的下限为333±3Ma;此时,物源区额尔古纳地块的新太古代-古元古代结晶基底已剥蚀殆尽。另外,利用岩石地球化学方法与推测的物源区进行了尝试性的对比研究。     

塔里木盆地北部志留系碎屑锆石测年及其地质意义

志留系是塔里木盆地第一套砂岩储层广泛分布的沉积盖层,其沉积来源与成因对志留纪构造演化及周边造山带的研究具有重要意义。塔里木盆地北部地区2个志留系代表性样品的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究表明,志留系具有比较集中的三期物源年龄:中元古代早期1500～1600Ma、新元古代早期750～900Ma、奥陶纪450～500Ma。碎屑锆石定龄表明东部地区志留系物源主要来自阿尔金地区奥陶纪火成岩,而西部塔北地区志留系物源主要来自北部古隆起前寒武纪基底。前寒武纪锆石年龄揭示塔里木板块在新元古代时期与Rodinia超大陆具有相似的聚合与裂解演化史,塔里木北部地区在中元古代存在与Columbia超大陆裂解时间一致的构造-热事件。     

关于额尔古纳地块基底性质和东界的讨论

中国东北地区是解决东亚大陆构造演化的关键地区,备受众多学者关注。近年来,关于额尔古纳地块基底性质和东界问题一直存在争议。本文对太平林场花岗片麻岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,锆石年龄主要集中在840～830 Ma、800～780 Ma和730～720 Ma的3个时间段内,可能为新元古代时期的3期岩浆热事件时间。其中21个锆石测点 ²⁰⁶Pb/²³⁸U 年龄的加权平均值为779±20 Ma(MSWD=8.3),表明原岩在新元古代就已侵位结晶; 1个锆石测点U-Pb同位素年龄为494±10 Ma,Th/U比值为0.06,暗示了锆石应为变质成因,可能为花岗片麻岩的变质年龄。结合前人已报道额尔古纳地块和兴安地块上花岗质岩石年龄数据,对比发现仅额尔古纳地块经历了新元古代岩浆热事件作用; 同时对比两地块上花岗岩Hf同位素特征发现,二者具有不同的地壳早期演化阶段。因此,在早古生代早期二者应该沿塔河-喜桂图缝合带拼合并共同经历了古生代以来的岩浆作用改造,而不是传统观点认为的德尔布干断裂作为两地块的边界。     

大兴安岭满归地区变中酸性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对大兴安岭满归地区新元古界—下寒武统大网子组变中酸性火山岩进行锆石U-Pb同位素年代学研究,探讨其形成时代及地质意义。大网子组由变安山岩、变英安岩、变流纹岩和少量变晶屑凝灰岩组成,缺少板岩、变砂岩、片岩等沉积岩夹层。通过对变安山岩进行锆石U-Pb同位素年龄测定,获得其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(199±1) Ma,表明大网子组变中酸性火山岩形成于早侏罗世早期,非前人认为的形成于新元古代—早寒武世。额尔古纳地块早侏罗世火山岩为漠河盆地提供了物源,表明额尔古纳地块在早侏罗世处于火山-岩浆弧构造背景。该研究为蒙古—鄂霍茨克洋闭合过程中的地球动力学研究提供了新资料。     

大兴安岭扎兰屯地区前寒武纪变质岩系年龄及其构造意义

大兴安岭扎兰屯地区出露较多的前寒武纪变质岩系,包括先前认为是古元古代的兴华渡口群、新元古代的佳疙瘩组和新元古代—早寒武世的倭勒根岩群,但一直缺少精确的年代学依据。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,对这3个变质岩群的原岩时代进行了厘定。结果显示,兴华渡口群中绿泥石白云母片岩的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为520.1±4.3Ma(n=11,MSWD=1.6),佳疙瘩组中长英质糜棱岩锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为512.0±2.9Ma,倭勒根岩群中绿泥绢云片岩最年轻锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为491.7±11.9Ma,年龄最密集区加权平均值为516.7±4.5Ma。锆石图像特征及Th/U值均显示岩浆型锆石特征。综上所述,扎兰屯地区出露的兴华渡口群、佳疙瘩组和倭勒根群形成时代均为早古生代早期,而非先前认为的"前寒武纪"。同时,上述年龄谱系表明,该地区在480~500Ma和500~530Ma存在2期强烈的岩浆活动,应与东北地区晚泛非期岩浆-变质事件有关。     

内蒙古伊敏地区下石炭统红水泉组砂岩物源分析及其构造意义

碎屑沉积物成份与源区构造环境、构造背景及源区岩石性质密切相关。通过对伊敏地区红水泉组砂岩样品进行砂岩碎屑颗粒成分统计、地球化学特征及碎屑锆石LA--ICP --MS U--Pb 年代学等物源分析方法,确定红水泉组砂岩为长石岩屑砂岩,物源区构造背景主要为大陆岛弧环境,其物源类型为切割型岛弧。红水泉组砂岩中最年轻的碎屑锆石年龄为338 ± 3 Ma,该年龄值表明红水泉组形成的时代为早石炭世密西西比中期的韦宪阶或之后。903 ～ 1 676 Ma 的分散元古界锆石年龄和～ 780 Ma 新元古代锆石年龄峰值,可能反映南蒙古微板块基底年龄信息。～ 500 Ma 和～ 380 Ma 的年龄峰值指示源区可能经历了多期岩浆事件: ～ 500 Ma 的岩浆锆石物源可能来自额尔古纳与兴安地块闭合相关的后造山花岗岩, ～ 500 Ma 的变质锆石可能来自变质基底, ～ 380 Ma 的物源可能反映额尔古纳-兴安地块与松嫩地块至少在晚泥盆世开始碰撞拼贴,并导致该区存在一个晚泥盆世-早石炭世的岩浆弧。     

大兴安岭北部中侏罗统漠河组砂岩LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄:对漠河盆地源区的制约

对大兴安岭北部漠河盆地中侏罗统漠河组砂岩进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测试,获得的碎屑锆石U-Pb年龄为1425~170 Ma,反映了中侏罗时期漠河盆地源区的复杂性。该时期漠河盆地物源主要有:中元古代变质火山岩,碎屑锆石年龄1425~1064 Ma;新元古代变质侵入岩,碎屑锆石年龄888~550 Ma;寒武—奥陶纪变质表壳岩与深成侵入岩,碎屑锆石年龄517~441 Ma;石炭—二叠纪侵入岩,碎屑锆石年龄327~252 Ma;三叠纪—中侏罗世侵入岩,碎屑锆石年龄250~170 Ma。这一测试数据与盆地现在南缘分布的地质体的时代基本对应,说明盆地的物源主要来自南部的中元古代—中侏罗世地质体,碎屑锆石中最小年龄为170 Ma,反映漠河组沉积下限不早于中侏罗世早期。这一成果对研究漠河盆地源区的物质组成、盆地沉积年代和油气成藏条件提供了新的素材。     

北秦岭柳叶河盆地上三叠统物源区及其与鄂尔多斯盆地的关系——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

对陕西省周至地区北秦岭晚古生代—中生代柳叶河盆地上三叠统石英砂岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析。以岩浆锆石为主的77个测试点给出的年龄值形成7个年龄组:256~475Ma、1500~1680Ma、1750~2190Ma、2190~2310Ma、2400~2650Ma、2700~2800Ma和2850~2960Ma。其中最年轻的锆石年龄为256±4Ma,最老的锆石年龄是2954±25Ma。峰值年龄以1750~2190Ma古元古代年龄组为代表(占总测点的64%)。将柳叶河盆地上三叠统与石炭系碎屑锆石年龄结构进行对比,前者新元古代年龄结构缺失,表明晚古生代介于柳叶河与鄂尔多斯盆地间的北秦岭北部具新元古代年龄结构的古陆,晚三叠世相对沉降,成为盆地次要物源区。结合与周缘地体年龄结构对比,北秦岭南部二郎坪群、秦岭群、丹凤群、南缘的沉积楔形体刘岭群及北秦岭与加里东期活动陆缘沟-弧-盆体系相关的岩浆作用产物此时则成为盆地主要物源区。北秦岭内部北降南升。柳叶河盆地上三叠统碎屑锆石与鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组砂岩碎屑锆石较好的可对比性,以及柳叶河盆地北侧源区(北秦岭北部)的构造变动、化石等证据表明,柳叶河盆地与鄂尔多斯盆地在晚三叠世很有可能连通,柳叶河盆地可能代表鄂尔多斯盆地的南部边缘。