北大巴山新元古代龙潭河组的源区特征：来自碎屑组成和锆石年代学的证据

沿扬子板块北缘大巴山弧形断裂出露的新元古代龙潭河组主体为一套富火山碎屑沉积岩夹原生火山碎屑岩组合。长期以来,它们以及上覆砂砾岩组合(木座组)(前人认为冰蹟岩)统被解释为扬子板块北缘新元古代陆内裂谷和被动陆缘沉积。龙潭河组岩石组合包括杂砂岩、含砾粗砂岩、砾岩、凝灰质粉砂岩夹(含砾)凝灰岩。砂岩碎屑组成研究表明,龙潭河组碎屑以火山岩岩屑和斜长石为主,少量石英,砾岩砾石主要为玄武岩、玄武安山岩/安山岩。这些特征表明物源区主要出露中、基性火山岩和富火山碎屑沉积岩,少量长英质岩石,源区大地构造背景为岛弧。本文对一套具有近源堆积特征的火山质砾岩进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年分析,结果显示锆石具有两组集中年龄群,峰值分别为~770 Ma和~705 Ma,表明源区存在至少两期岩浆活动。龙潭河组砾石、岩屑和锆石较差的磨圆度和分选性共同表明它们为一套近源沉积,碎屑组成表明物源区为~705 Ma岛弧,形成于弧后环境。龙潭河组物源区岛弧构造背景的确定暗示南秦岭造山带北大巴山地区与俯冲相关的岛弧构造体制一直持续到~705 Ma。     

雅鲁藏布江缝合带西段仲巴地区俯冲—增生过程

雅鲁藏布江缝合带是新特提斯洋俯冲消亡的残余,记录了新特提斯洋打开—闭合的全过程。本文以雅鲁藏布江缝合带西段仲巴地区南侧的纳久混杂岩为研究对象,进行了详细的放射虫年代学,砂岩碎屑锆石U-Pb同位素年代学以及碎屑组分统计研究。我们的数据表明,纳久混杂岩中硅质岩含有大量保存较好的放射虫化石,包含Pseudodictyomitra carpatica带典型分子,根据放射虫时代组合确定其时代为早Barremian阶;混杂岩中砂岩岩块主要为岩屑砂岩,不同样品碎屑锆石得出的最大沉积年龄介于95～73 Ma之间。碎屑锆石U-Pb年龄源区分析表明,碎屑物质来自北侧的冈底斯岩浆弧和拉萨地体。纳久混杂岩南侧的砂岩沉积时代为早白垩世,碎屑锆石U-Pb年龄源区表明具有典型的特提斯喜马拉雅特征。我们的数据表明,纳久混杂岩基质时代为早白垩世,砂岩岩块时代为晚白垩世,与北侧的早白垩世蛇绿岩共同组成了白垩纪的增生楔,随着印度与欧亚大陆的碰撞仰冲到特提斯喜马拉雅之上。     

赞皇杂岩翁城地区长城系常州沟组砂岩碎屑锆石U-Pb-Hf同位素研究

常州沟组是华北克拉通太古宙-古元古代变质基底上最早的沉积盖层之一,其碎屑锆石U-Pb年代学与Hf同位素特征分析对探讨长城系形成时代、源区特征以及基底演化均具有重要的研究意义。本文对华北克拉通中部赞皇杂岩瓮城地区长城系常州沟组底部砂岩样品进行了LA-ICP-MS碎屑锆石 U-Pb定年和LA-MC-ICP-MS碎屑锆石Lu-Hf同位素分析。砂岩样品中碎屑锆石主要年龄峰值约为2500 Ma,推断其碎屑物质主要来自于华北克拉通新太古代晚期变质基底,而最年轻的碎屑锆石年龄为1822 Ma,结合赞皇杂岩变质基底普遍经历了1850~1800 Ma变质作用以及区域上上覆大红峪组火山岩中1635 Ma结晶锆石年龄,限定瓮城地区长城系常州沟组沉积时代为1 800~1 635 Ma。砂岩样品中碎屑锆石的εHf(t)值变化于-6.8~+5.2之间,相应的两阶段模式年龄峰值约为2820 Ma,结合赞皇杂岩已发表的2900~2700 Ma岩浆锆石和碎屑锆石Hf同位素结果,进一步表明2900~2700 Ma为赞皇杂岩地壳生长最主要的时期。综合太行山中南部地区已发表的长城系常州沟组的沉积学与新的年代学数据,推测赞皇杂岩瓮城地区长城系常州沟组沉积于陆内裂谷盆地。     

西藏尼玛盆地南部古近系物源分析及地质意义

位于羌塘地体与拉萨地体之间的尼玛盆地包含有青藏高原演化过程中重要的沉积记录,恢复该地区的古地理特征及讨论其构造演化过程,具有重要地质意义。尼玛盆地南部古近系由古新世-始新世牛堡组与渐新世丁青湖组构成,主体为一套扇三角洲相与湖泊相碎屑沉积建造。采用沉积学、年代学方法,对该盆地南部古近系查昂巴剖面进行沉积特征、碎屑锆石U-Pb年代学及古地理研究,以确定其物源区,并分析构造作用对盆地的改造过程。从牛堡组到丁青湖组,稳定碎屑组分逐渐减少而不稳定组分增加,显示古近纪时盆地沉积过程中受到构造活动影响;碎屑锆石U-Pb年龄中存在36~70 Ma,100~130 Ma,500~550 Ma,750~900 Ma,1800~1900 Ma及~2500 Ma等年龄峰值。碎屑岩组分、锆石年龄特征及其他分析显示,拉萨地体、羌塘地体及缝合带内的逆冲带为其物源区,存在多向物源。在古近纪碰撞、挤压的构造条件下,伴随着地壳缩短、逆冲断层及造山系统的活动,尼玛盆地南部演化为一个受构造活动控制的独立沉积中心;挤压及逆冲变形决定了其古地理特征,沉积过程及物源与区域隆升、剥蚀活动联系密切。     

西准噶尔包古图地区石炭系希贝库拉斯组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学及其地质意义

碎屑岩锆石研究是探讨碎屑岩沉积时代、源区特征和形成环境的一种有效途径。通过对西准噶尔包古图地区希贝库拉斯组砂岩样品进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb的年代学研究,获得了34粒锆石U-Pb年龄数据,分布在322~359Ma,4个峰值年龄分别为324.3 Ma、334.0 Ma、344.0 Ma和355.0 Ma;结合前人关于包古图组328.4~345.6Ma以及成吉思汗山组312Ma的年龄,认为本区三组地层的自下而上顺序是包古图组→希贝库拉斯组→成吉思汗山组,这与前人通过野外地质接触关系获得的认识是一致的。西准噶尔地区石炭系包古图组、希贝库拉斯组和成吉思汗山组之间的关系对揭示本区晚古生代地层格架和地质历史具有重要意义。     

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。     

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。     

新疆蒙其古尔地区八道湾组沉积岩碎屑锆石年代学特征及地质意义

在详细观察描述含砾砂岩宏观特征基础上,利用偏光显微镜和LA-ICP-MS对蒙其古尔地区八道湾组出露的含砾砂岩开展碎屑骨架组分及碎屑锆石U-Pb定年分析,初步解析岩石学、年代学及物源特征等信息。结果表明:碎屑锆石多具良好的振荡韵律环带,Th/U值大于0.1,为岩浆成因锆石;样品中最年轻的碎屑锆石年龄为(289±4)Ma,可限定八道湾组砂岩沉积下限为早二叠世;初步将碎屑锆石年龄分为3组,分别为1588～807 Ma、603～410 Ma、350～289 Ma,该年龄区间与已知构造-岩浆事件时间(晋宁期、加里东期和印支-海西期)基本对应,表明研究区构造岩浆活动与中国大地构造运动基本一致。据QFL与QmFLt图解,结合构造背景及盆地演化过程,认为八道湾组砂岩物源经历了由相对稳定的石英再旋回造山带区向过渡再旋回造山带,再向岩屑再旋回造山带区演变的过程。碎屑物源可能主要来源于南部乌孙山、那拉提山出露的石炭—奥陶纪火山岩及中酸性侵入岩。     

扬子陆块三峡地区莲沱组砂岩中碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

对扬子陆块三峡地区黄牛岩剖面莲沱组顶部砂岩中的120颗碎屑锆石进行了U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析.结果显示,黄牛岩剖面莲沱组中碎屑锆石的年龄谱具有~880~800 Ma、~2 000 Ma、~2 500 Ma及~2 700 Ma的峰值,其中最年轻的碎屑锆石年龄为724±8 Ma.结合前人对该地区莲沱组顶部凝灰岩开展的年代学工作,将莲沱组顶部砂岩沉积时代限定为724~714 Ma.莲沱组砂岩沉积时间与其中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄接近,反映了其源区地壳物质的快速再循环.碎屑锆石Hf同位素两阶段模式年龄(T_DM2)集中在~3.7~3.1 Ga、~2.5~2.0 Ga和~1.3~1.0 Ga,反映其物源区存在古-中太古代、古元古代以及中元古代末期的初生地壳生长.对比近年来三峡地区不同剖面莲沱组砂岩中已报道的碎屑锆石年龄和Hf同位素数据,黄牛岩剖面的莲沱组碎屑锆石年龄和Hf同位素组成与之以北的王丰岗剖面均存在明显差异,说明莲沱组沉积期两者的陆源物质供给区有较大差别.      

新疆西准噶尔石炭系碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

新疆西准噶尔克拉玛依地区出露地层主要为下石炭统希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组,主体为一套巨厚的半深海大陆斜坡相碎屑沉积建造。这套地层的层序及时代长期以来存在争议,本文对西准噶尔克拉玛依后山地区的希贝库拉斯组和太勒古拉组进行碎屑锆石U-Pb年代学研究,限定石炭纪地层时代、恢复地层层序、确定物源源区及讨论西准噶尔大地构造演化。希贝库拉斯组碎屑锆石最年轻的峰值为309.3 Ma,第二个峰值为331 Ma;太勒古拉组碎屑锆石最年轻的峰值为304 Ma,第二个峰值为318 Ma。二者最年轻的峰值与西准地区后碰撞深成岩体的活动高峰期相吻合,应为岩浆热扰动所致。该区内砂岩成熟度低、源区与未切割岩浆岛弧相关,推测样品中岩浆锆石成因的年龄与当时火山活动可能近同时,因此碎屑锆石第二峰值大致可代表地层沉积时代。碎屑锆石年龄中无前寒武纪锆石记录,反映西准噶尔地区可能不存在前寒武纪古老结晶基底,或者基底规模小、分布零散,未成为石炭纪地层的物源。     

内蒙古林西地区上二叠统-中三叠统沉积序列的碎屑锆石记录及对古亚洲洋（东段）闭合时间的制约

晚二叠世-中三叠世在中亚造山带东段构造演化过程中是重要的转折期,它涉及古亚洲洋的最终闭合、沉积环境剧变等重大地质问题,而上二叠统林西组和中-下三叠统幸福之路组沉积序列记录了相应的构造演化过程。笔者对内蒙古东南部林西地区出露良好的林西组与幸福之路组,采取砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究,解析年代学、沉积物源等信息。研究显示,被认为是三叠系标志层的陆相红色砂泥岩始现于晚二叠世。幸福之路组细砾岩样品最年轻碎屑锆石年龄为241Ma,从而将地层沉积时代上延至中三叠世后期。它与下伏林西组为整合接触关系,但在幸福之路组下部地层中发现微角度不整合,沉积时代存在间断(早、中三叠世之间)。林西组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄组成分为4组:254~336Ma、372~528Ma、669~1000Ma和1300~2534Ma,εHf(t)值变化范围较大(-25.6~+17.2)。幸福之路组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄集中于241~278Ma,εHf(t)值=+8.6~+16.5,其石炭纪和古元古代碎屑锆石少量。对比研究显示,林西组砂岩除兴蒙造山带物源外,还含有大量华北克拉通物源。与之相反,幸福之路组砂岩物源主要来自林西周边岩浆岩。结合区域地质特征,笔者认为古亚洲洋闭合于晚石炭世之前,晚古生代末是残余陆表浅海环境。内蒙古东南部地区在晚石炭世以来,表现为西伯利亚和华北克拉通联为一体后的陆内裂陷沉积活动及岩浆活动。     

四川盆地开江地区WT1井震旦系陡山沱组物源分析及构造背景判断*

为厘清四川盆地开江地区WT1井震旦系陡山沱组地层发育的构造背景,重塑其原型沉积盆地,为重建古地理及油气进一步勘探部署工作提供科学依据,利用岩石学、岩石地球化学及碎屑锆石U-Pb年代学手段对该井陡山沱组物源进行了分析。岩石地化结果表明WT1井陡山沱组沉积物源岩为中基性火山岩类且经历了中等程度化学风化作用;碎屑锆石U-Pb年龄主要记录了915~850Ma、794~714.5Ma以及622~700Ma 3个阶段的构造岩浆活动,与扬子克拉通北缘及邻区Rodinia超大陆的裂解演化过程有关,该构造活动背景下的中基性火山岩是WT1井陡山沱组沉积的主要物质来源。结果表明四川盆地开江地区的陡山沱组发育于拉张伸展构造背景,属克拉通内裂陷盆地沉积,有利于烃源岩层的发育;同时为Rodinia超大陆的裂解演化过程提供了重要的年代学演化证据。该成果对深入认识四川盆地的地质结构、沉积-构造演化以及油气勘探的战略部署等具有极为重要的科学意义。     

上扬子会泽地区晚三叠世须家河组砂岩物源特征:基于重矿物分析和碎屑锆石U-Pb测年

上扬子会泽地区晚三叠世须家河组主要由辫状河-浅湖的砂岩和泥岩组成,交错层理校正恢复的物源主要来自东南方向。碎屑重矿物钛铁矿、锐钛矿、铬尖晶石和磁铁矿组合表明物源主要来自岩浆岩,部分为基性岩,且重矿物中发现大量碎屑电气石和锆石。运用电子探针成分分析和碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年方法,分别对须家河组砂岩中电气石和碎屑锆石进行测试分析。电气石化学成分显示主要为镁电气石和黑电气石,来自变质板岩和变质砂岩以及贫锂花岗岩类、伟晶岩和细晶岩。砂岩碎屑锆石U-Pb年龄谱分析表明,须家河组的物源主要来自257~362 Ma、420~492 Ma、782~876 Ma和1 690~2 176 Ma岩石。物源方向、重矿物以及电气石和碎屑锆石综合分析表明,须家河组物源主要来自滇黔桂古陆。其中,257~362 Ma的物源岩石主要为峨眉山玄武岩同期侵入岩;420~492 Ma来自东南源岩为花岗岩和砂岩,782~876 Ma主要为研究区周缘同期的花岗岩和砂岩,1 690~2 176 Ma物源也是源岩为岩浆岩的砂岩。与飞仙关组物源对比,须家河组物源区明显不同,可能与区域构造运动有关。同时,碎屑锆石指示古元古代发育岩浆作用,且存在古老的新太古代结晶基底。这些资料为上扬子构造演化提供了沉积学证据。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

西天山伊犁地区广泛出露的大哈拉军山组火山-沉积岩系,是研究西天山早石炭世古地理格局和天山古生代造山作用演化过程最为直接的载体。文章对西天山乌孙山地区大哈拉军山组砂岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。结果显示,其碎屑锆石206Pb/238U表面年龄分布范围较宽((321±2)~(435±2)Ma),按年龄及频率分布特征大致可以划分为2组:321~372 Ma和395~435 Ma。结合锆石的矿物学特征、CL图像特点及乌孙山区域地质资料,初步获得以下认识:(1)西天山乌孙山地区大哈拉军山组沉积时代不晚于早石炭世晚期;(2)所研究砂岩的碎屑物质主要来源于乌孙山及南部那拉提山相关的火山岩浆岩;(3)西天山造山带在中—晚泥盆世期间经历了一次重要的洋陆转换事件。早石炭世以后,进入后碰撞裂谷伸展演化阶段,因此大哈拉军山组火山-沉积岩系形成后碰撞伸展构造环境。     

粤东北长田地区南雄群沉积岩锆石年代学及其地质意义

粤东北长田盆地是广东省重要的能源盆地之一. 为详细了解该区地质结构、沉积物质特征、示踪砂岩物源等信息,在野外地质调查基础上,利用显微鉴定、电子探针分析（EPMA）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）等方法,对长田盆地南雄群典型砂岩开展系统研究. 结果表明：研究区白垩系上统南雄群上亚群主要为（含炭质）岩屑石英砂岩,其次为钙质砂岩、（泥质）粉砂岩、细砂岩、砾岩及杂砂岩,普遍发育明显的次生变化和金属矿化现象. 南雄群碎屑锆石研究显示,样品中大部分碎屑锆石具有较好的振荡环带且Th/U值常大于0.4,指示锆石主要为岩浆结晶成因,有少量复杂成因变质锆石. U-Pb谐和年龄可大致分为2506~1666 Ma、1815~941 Ma、510~434 Ma、308~234 Ma、172~99 Ma五组,可与粤东北已知大地构造运动事件相对应,表明研究区的构造-岩浆活动主要受中国东部岩浆构造活动控制,并具有阶段性幕式发展演化的特点. 通过对南雄群碎屑岩岩相学、锆石U-Pb年龄、稀土元素特征的系统分析,并与可能物源区进行对比研究,认为南雄群碎屑物质主要来自长田盆地西缘的中生代岩浆岩侵入体.     

皖南志留系唐家坞组物源分析:来自碎屑锆石年代学和岩石地球化学的制约

分布于皖南泾县地区的唐家坞组为志留系顶部最晚沉积,其沉积时代和物质来源仍存在争议。对其进行了岩相学、岩石地球化学以及锆石U-Pb年代学等综合研究。岩相学特征表明:研究砂岩以波状消光的石英和变质岩屑为主,磨圆度和分选程度较好;岩石地球化学特征显示砂岩的成分成熟度较高,物源区主要以长英质组分为主,并发生了强烈的化学风化或沉积循环;LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得最年轻的单颗粒锆石年龄为424 Ma,可作为唐家坞组沉积时代的下限。结合地层接触关系,限定唐家坞组沉积时代应为志留纪晚期,可能接近华南早古生代造山事件的结束时间。79颗碎屑锆石U-Pb年龄获得主要年龄峰值为981 Ma和756 Ma,次级年龄峰值为2 476 Ma、517 Ma和453 Ma,结合区域上年代学信息,暗示了唐家坞组砂岩的主要物源区为早-中新元古代岩浆岩、新元古代裂谷层序以及震旦纪-奥陶纪沉积岩,同造山期岩浆岩或变质岩也为唐家坞组提供了物源。华南早古生代陆内造山作用导致中奥陶世之前的盆地沉积物、部分盆地基底以及造山期侵入其中的岩浆岩发生强烈的隆升,从而为陆内前陆盆地沉积提供了主要物源,表明华南早古生代造山带与扬子地块东南缘前陆盆地两个构造单元存在盆山物质耦合关系。     

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.      

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MSU-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。     

大兴安岭南部扎赉特旗团发村晚古生代沉积岩源区和时代限定

大兴安岭南部扎赉特旗地区分布着一套晚古生代地层,由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,由于缺乏古生物化石和年代学证据,前人依据地层对比将其定为晚二叠世林西组。本次工作在详细地野外地质调查基础上,运用锆石LA-ICP-MS U-Pb测年技术,对三个砂岩样品(样品号:18TF-01、18YSL-04和18XBL-01)中的碎屑锆石进行了测定,共获得219颗碎屑锆石U-Pb年龄值,其主要分布在243~269Ma,273~298Ma,305~339Ma,350~377 Ma,445~507 Ma和754~1053 Ma六个年龄区间。其中获得最年轻的一组锆石的谐和年龄为245 Ma,并结合区域上侵入该地层花岗岩的年龄,限定其沉积时代可能为中三叠世。根据碎屑锆石的年龄值特征反映出该地层具有多物源供给的特点,其中年龄为243~269Ma的碎屑物质源区主要来自于古亚洲洋闭合及碰撞造山相关的岛弧花岗岩类;年龄为273~298 Ma主要来自于大石寨组火山岩;年龄为305~339 Ma可能主要来自于格根敖包组火山岩;350~377 Ma的碎屑锆石可能源于北部大民山组火山岩;年龄为754~1053 Ma的碎屑锆石与漠河杂岩、兴华渡口群及佳木斯微陆块中元古代的岩浆事件有关;较古老~1800 Ma的碎屑锆石可能来自于古亚洲洋中微陆块或结晶基底。砂岩中锆石的形成年龄与地层沉积年龄较为相近,显示出汇聚背景下的特征。因此,综合砂岩物质组成、锆石年龄特征及弧-盆之间时空关系,显示中三叠世该地区可能形成于汇聚背景下的弧前盆地。     

扬子板块北缘花山群沉积时代及其对Rodinia超大陆裂解的制约

出露于扬子板块北缘大洪山地区的花山群自下而上由一套以砾岩为主的粗碎屑沉积和一套以砂质板岩为主的细碎屑沉积组成,伴随有拉斑玄武质岩浆活动。花山群整体变质程度不高,形成构造环境复杂,对其构造属性及其与区内所谓的花山"蛇绿混杂岩"的时空关系一直存有争议,它们对新元古代Rodinia超大陆在扬子板块北缘的汇聚-裂解响应具有重要的制约意义。笔者在花山群六房咀组下部细砂岩中采集玄武质熔结凝灰岩夹层样品1件,碎屑岩样品2件,在上覆地层南华系莲沱组采集碎屑岩样品1件;对玄武质熔结凝灰岩进行了SHRIMP锆石U-Pb同位素测年,对碎屑岩样品进行了LA-MC-ICPMS锆石U-Pb同位素测年。获得玄武质熔结凝灰岩锆石U-Pb年龄814.7±7.3 Ma;花山群的碎屑锆石U-Pb年龄谱存在三个明显的峰值:~900 Ma、~2050Ma和~2650 Ma,最显著峰值为~2650 Ma,上覆莲沱组碎屑岩年龄谱的三个峰值为:~900 Ma、~2050 Ma和~2500 Ma,最显著峰值为~2050Ma,三件碎屑岩样品均与扬子板块的碎屑锆石U-Pb年龄统计峰值一致。花山群的碎屑源区可能包括下伏中元古代打鼓石群、太古宙鱼洞子杂岩以及崆岭杂岩。结合前人年代学研究资料和区域构造成果分析,花山群沉积时代应为820~815Ma,形成于伸展构造背景,与花山"蛇绿混杂岩"不是同期同构造背景的产物;花山"蛇绿混杂岩"与花山群沉积建造依次反映了扬子板块北缘由挤压构造背景向伸展构造背景的转换过程。花山群中的碎屑沉积物与基性火山岩、火山碎屑岩属于裂解背景下形成的同时代沉积-火山建造;结合前人在扬子板块周缘发现的大量约820 Ma酸性—基性岩浆活动记录以及同时代(820~800 Ma)的沉积地层,推测花山群形成于Rodinia超大陆裂解背景之下,与超级地幔柱活动有关。