新疆大黑山东部姜巴斯套组下段的凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

准噶尔东部大黑山地区出露的姜巴斯套组为一套厚层海相火山-沉积地层,其形成时代及地层层序存在争议.对姜巴斯套组下段2个具有地层意义的晶屑凝灰岩开展的锆石LA-ICP-MS测年,获得的加权平均年龄分别为339.4±1.9 Ma(MSWD = 0.39)和336.3±2.6 Ma(MSWD=0.58),结合古生物新的研究成果...     

东准噶尔卡拉麦里地区巴塔玛依内山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

巴塔玛依内山组是一套以火山岩为主的陆相火山-沉积地层,在东准噶尔地区广泛分布,规模巨大,且形成时代久存争议。通过对卡拉麦里地区巴塔玛依内山组层型剖面的重新实测,以及对该组中下部层位玄武岩进行LA-ICP-MS测年,获得锆石U-Pb年龄为(338.7±7.7) Ma(MSWD=0.24)。所测锆石的CL图像上可见明显的震荡环带结构,且锆石Th/U比值为0.11～0.95,均大于0.10,13颗锆石的Th/U平均值为0.56,Th/U呈正相关,说明属岩浆锆石,指示其代表了巴塔玛依内山组的形成时代。结合前人的年代学数据及化石资料,将巴塔玛依内山组时代确定为早石炭世中期—晚石炭世初期,认为其中下部层位时代不晚于338.7 Ma。该成果进一步约束了区内陆相火山地层的时代,并为研究东准噶尔构造带的火山岩浆作用及其构造演化提供了新的年代学依据。     

庐山汉阳峰组变流纹岩锆石U-Pb同位素定年及其地质意义

江西庐山地区新元古代地层序列从老至新出露较为齐全,该区对于分析整个"江南造山带"的构造演化至关重要。汉阳峰组仅发育(或残存)于庐山汉阳峰,由陆相喷发的变斑流纹岩或少斑流纹岩为主。本研究组获得庐山地区汉阳峰组变流纹岩SHRIMP锆石U-Pb加权平均年龄为(838±4)Ma,MSWD=1.12;汉阳峰组LA-ICP-MS锆石UPb加权平均年龄为(852±4)Ma,MSWD=0.037。新获得的精确锆石年龄表明汉阳峰组不属于板溪期沉积地层,据此,笔者首次提出将汉阳峰组明确定位于武陵运动(820±Ma)构造转换面之下的地层。新的研究结果证实汉阳峰组与筲箕洼组属同期火山-沉积地层,对构造背景有重要的指示意义。汉阳峰组和筲箕洼组与星子岩群的层位关系已经发生倒置,可能预示庐山地区青白口纪后期有重要的构造运动。     

新疆西准噶尔包古图组凝灰岩锆石SHRIMP年龄及其地质意义

西准噶尔地区出露巨厚层的下石炭统火山-沉积岩,包括太勒古拉组、包古图组和希贝库拉斯组,前人主要通过生物化石来确定各组之间的层位关系,并存在争论。本文对包古图金矿区包古图组中3个蚀变凝灰岩样品开展的锆石SHRIMP年代学研究表明,凝灰岩的年龄分别为328.4Ma（MSWD=0.72）、342.6Ma（MSWD=0.76）和336.5Ma（MSWD=1.6）。结合太勒古拉组年代学数据和下石炭统火山-沉积地层的分布关系,确定西准噶尔下石炭统火山-沉积地层从下到上依次为：希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组。     

西准噶尔石炭系哈拉阿拉特组新知

哈拉阿拉特组是西准噶尔地区重要的石炭纪海相地层,岩性组合二分性明显:灰绿色为主的火山岩、火山碎屑岩夹灰岩透镜体与灰黑色为主的正常碎屑岩、火山碎屑岩夹少量生物碎屑灰岩。长期以来均认为前者在上,后者在下。根据该组层型剖面中的地层产状、层劈关系、冲刷构造和粒序层理,认为该剖面并未发生倒转,应是火山岩、火山碎屑岩夹灰岩透镜体在下,正常碎屑岩、火山碎屑岩夹生物碎屑灰岩整合覆在其上。根据`哈拉阿拉特组内所发现的化石材料,认为该组是西准噶尔地区一跨早—晚石炭世的岩石地层单位,下石炭统-上石炭统的界线位于该组下段上部。在克拉玛依西北部达尔布特蛇绿混杂岩带与达尔布特断裂之间新识别出的哈拉阿拉特组地层,其中含有早石炭世晚期至晚石炭世的化石,前人用这些材料来确定包古图组和太勒古拉组的时代是错误的,目前包古图组和太勒古拉组尚无可延续到晚石炭世的古生物依据。     

西准噶尔加依尔山晚石炭世角度不整合的厘定及其对准噶尔-巴尔喀什洋闭合时限的制约

准噶尔-巴尔喀什洋的闭合时限对中亚造山带西南部构造演化具有重要意义,前人对此问题的研究多基于西准噶尔中部晚古生代岩浆岩,很少从同期火山-沉积地层的角度进行约束。本文试图从西准噶尔中部加依尔山新识别出的晚石炭世角度不整合入手,为准噶尔-巴尔喀什洋的闭合时限提供火山-沉积地层方面的新证据。锆石U-Pb年代学结果显示,不整合界面下部太勒古拉组粉砂岩的最大沉积年龄为360±7 Ma,上部哈尔加乌组火山角砾岩的喷发年龄为292±2 Ma。结合已有资料,限定两组的形成时代分别为早石炭世杜内期和早二叠世阿瑟尔期-萨克马尔期。在西准噶尔中-南部地区,哈尔加乌组发育植物化石和火山岩柱状节理,为典型的陆相火山-沉积建造,多角度不整合超覆在早期海相火山-沉积地层之上。这一区域性角度不整合记录了西准噶尔中部晚石炭世遭受的抬升剥蚀以及沉积环境由海相到陆相的转变,表明准噶尔-巴尔喀什洋可能在早二叠世已经闭合。除此之外,全岩主量、微量元素地球化学和锆石Hf同位素分析表明,研究区侵入不整合界面的花岗斑岩(286±4Ma)和钾长花岗岩(287±4Ma)分别属于A型和I型花岗岩,二者具有一致的高正ε_Hf     

陆内“滞后”弧岩浆岩特征及其地质意义:来自西准噶尔乌尔禾北早二叠世岩浆作用的证据

产于西准噶尔哈拉阿拉特山南麓的"滞后"弧岩浆岩,由乌尔禾中基性岩墙群和白杨河组玄武岩组成,二者构成一完整陆相火山机构,并呈角度不整合覆于下二叠统佳木河组陆相磨拉石建造之上。中基性岩墙群岩性主要为辉绿岩、辉绿玢岩和辉长闪长岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(283.6±2)Ma(MSWD=0.57,95%置信度)、(286.3±4.0)Ma(95%置信度,MSWD=0.32)、(286.5±5.6)Ma(MSWD=0.3,95%置信度)。白杨河组玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(283.3±3.1)Ma(MSWD=0.45,95%置信度),均属早二叠世。二者具有相似的与岛弧俯冲相关的地球化学性质,属钙碱性中低钾系列,富集轻稀土,δ_(Eu)异常不明显,富集K、Ba、Sr等大离子亲石元素,而高场强元素Nb、Ta强烈亏损,Zr、Hf适度亏损,正的ε_(Nd)(t)值和相对低的初始~(87)Sr/~(86)Sr比值表明源区为亏损地幔。该岩浆岩形成于洋盆关闭,即沟弧盆体系消失之后,时代"滞后"于造山后沉积记录,表明西准噶尔晚古生代俯冲作用结束的最终时限应为早二叠世晚期。根据准噶尔地区滞后型岩浆岩区域性分布特点,推断其产地的连线区为天山—塔里木板块与西伯利亚板块最终深部俯冲的接合部位。     

西准噶尔哈拉阿拉特组凝灰岩锆石U-Pb年龄

<正>1研究目的（Objective)准噶尔盆地西北缘哈拉阿拉特山（哈山）的哈拉阿拉特组（哈组）是西准噶尔露头区上石炭统主要地层之一,该地层以安山岩、玄武岩、角砾（岩屑）凝灰岩夹碎屑岩为主。目前认为此套地层形成于谢尔普霍夫期之后,其地层年龄大致介于312～303.8 Ma,但迄今尚未有人报道其准确的同位素年龄。本研究对哈山凝灰岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,取得了较为准确的年龄数据,为该区哈组地层时代归属提供了新依据,为区域石炭纪地层的厘定及对比提供了新的证据。     

西准噶尔谢米斯台地区中泥盆统呼吉尔斯特组砂岩源区示踪

泥盆纪是西准噶尔南部洋陆转换的关键时期,以往研究多从火山岩角度分析该区构造演化过程,对本区中泥盆统呼吉尔斯特组砂砾岩沉积建造研究较少。本文以呼吉尔斯特组为研究重点,通过岩相学及锆石U-Pb年代学分析,研究呼吉尔斯特组沉积环境、物质来源,推测物源区所处大地构造背景,讨论西准噶尔地区古生代构造演化过程。结果表明,呼吉尔斯特组砂岩岩性主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,具高火山碎屑、斜长石,低多晶石英特征;锆石U-Pb同位素年代学获4组年龄:415~442 Ma、450~486 Ma、494~507 Ma、519~548 Ma。综合分析认为呼吉尔斯特组沉积物质源区主要有3个,即西准噶尔南部古造山带、火山碎屑沉积地层再风化剥蚀和西准噶尔北部火山岛弧带。     

江西相山火山-侵入杂岩体锆石SHRIMP定年及其地质意义

采用锆石SHRIMP微区U-Pb测年技术,测定了江西相山铀矿田火山-侵入杂岩的时代。采自于相山西北部的石马山和西部南陂的鹅湖岭组碎斑熔岩的SHRIMP锆石206Pb/238U表面年龄加权平均值分别为(134.6±1.0)Ma(MSWD=1.5)和(134.1±1.0)Ma(MSWD=0.65),可以限定相山第二火山喷发旋回的结束时代为134 Ma;采自于相山北部巴泉和南部浯漳的似斑状花岗岩的SHRIMP锆石206Pb/238U表面年龄加权平均值为(133.3±0.8)Ma(MSWD=0.82)和(134.7±0.9)Ma(MSWD=1.08),与碎斑熔岩的年龄在误差范围内基本一致,结合野外地质事实和前人的地球化学测试分析结果,确认碎斑熔岩和似斑状花岗岩属于同期、同来源的火山喷发-侵入的产物,形成于134～133 Ma。书堂钻孔ZK111A-1中打鼓顶组顶部流纹英安岩的锆石206Pb/238U表面年龄加权平均值为(141.6±1.7)Ma(MSWD=0.9),表明第一旋回火山喷发的时代应结束于142 Ma,大部分属于晚侏罗世火山活动。岗上英钻孔岩心中石英二长花岗斑岩的锆石206Pb/238U表面年龄加权平均值为(136.4±1.0)Ma(MSWD=1.7),如意亭剖面第二采石场流纹质英安斑岩的锆石206Pb/238U表面年龄加权平均值为(137.4±1.7)Ma(MSWD=1.11);推测这两者应属于早晚两期火山喷发旋回间隔期的次火山-侵入岩,进而限定136～137 Ma为相山两期火山喷发旋回的间隔时期。综合前人资料和本文测试分析结果,可将相山火山喷发第二旋回鹅湖岭组的时代限定为136～133 Ma,应属于早白垩世的火山活动,进而认为将相山地区"鹅湖岭组"的地层时代划归为早白垩世较为合适。     

西准噶尔博什库尔-成吉斯火山弧早石炭世火山岩的确立及构造意义

博什库尔-成吉斯火山弧中的黑山头组分布于西准噶尔谢米斯台山西缘,主要为一套火山碎屑岩-中酸性火山岩组合,其中酸性火山岩主要为安山岩、碎裂岩化安山岩、英安岩。通过对黑山头组中的英安岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得其年龄为(331±2.4)Ma(n=13,MSWD=0.39,95%置信度),时代为早石炭世。证实博什库尔-成吉斯火山弧岩浆活动在早泥盆世以后并未完全结束,并延续到了早石炭世。     

伊宁地块阿腾套山阿克沙克组下段碎屑锆石年代学及物源分析

伊宁地块阿腾套山一带石炭系,是西天山造山带盆地演化和造山过程的重要物质记录,区内多数碎屑岩段化石难觅,地层时代及区域对比多有争议。为查明阿腾套山中部大套碎屑岩时代、物源及源区特征,合理划分地层归属与区域对比,通过对含砾凝灰岩质粗砂岩进行LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年实验,综合岩相学、锆石阴极发光图像与年龄谱特征,得出:①阿腾套山中部出露的大套碎屑岩最年轻年龄为(325±5) Ma,指示沉积时代不早于325 Ma,对比划归早石炭世阿克沙克组下段;②该碎屑岩为近源火山-岩浆岩风化后快速堆积,物源为盆地南缘大哈拉军山组火山岩及早石炭世侵入岩,部分碎屑源于南侧的那拉提构造带;③碎屑锆石佐证伊宁地块南缘古生代至少存在3期主要火山-岩浆事件,集中于393～370 Ma、365～350 Ma、345～325 Ma,早石炭世晚期阿克沙克组沉积时该区可能仍存在火山活动。     

新疆西准噶尔铁厂沟镇南中泥盆统库鲁木迪组形成时代的重新厘定及其地质意义

新疆西准噶尔铁厂沟镇南部广泛出露泥盆纪陆源碎屑岩沉积地层,对其时代归属缺乏可靠的古生物化石依据,并一直颇有争议。前人根据岩石地层对比将其归为中泥盆统库鲁木迪组。在充分分析前人研究成果的基础上,对该套泥盆纪地层中的岩屑凝灰岩开展LA-ICP-MS锆石UPb测年,获得加权平均年龄为(379.3±5.0)Ma(MSWD=0.45),表明新疆西准噶尔铁厂沟镇南出露的泥盆系时代跨度较大,其中存在晚泥盆世早期沉积,而不是前人所笼统认为的中泥盆世。因此,将这套前人所划分的中泥盆世库鲁木迪组地层沉积时代重新厘定为中泥盆世—晚泥盆世早期更为合理。在详细测制地层剖面的基础上,进一步分析了该套泥盆系地层的岩石组合及沉积相,结果显示该套泥盆纪陆源碎屑岩夹少量火山碎屑岩主体形成于浅海环境。     

燕辽地区长城系串岭沟组及团山子组沉积时代的新制约

华北克拉通北部燕辽地区是长城系地层出露最全的标准建组地区之一.近年来研究结果表明长城系地层底界年龄比以往所认为的18亿年明显年轻.新的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,平谷熊耳寨团山子组上部钾质火山岩的锆石207 Pb/206 Pb加权平均年龄为1637±15Ma(95％置信度,N=15,MSWD=0.75),一致年龄为1641±4Ma(1σ,N=14,MSWD=0.12),限定了团山子组上部的沉积时代.蓟县青山岭侵位于串岭沟组地层内闪长玢岩脉的锆石207 Pb/206Pb加权平均年龄为1634±9Ma(95％置信度,N=17,MSWD=0.40),表明串岭沟组地层沉积发生在1634±9Ma之前.结合前人大红峪组火山岩的研究结果还表明,燕辽拗拉槽(裂谷)钾质火山岩的喷发开始于1637±15Ma,在大红峪期(～1625Ma)达到高潮.     

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。     

赣西北新元古代修水组和马涧桥组SHRIMP锆石U-Pb年龄

依据精确地测得的修水组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(824Ma±5Ma,MSWD=1.3),将修水组明确定位于双桥山群的最上部。结合"江南造山带"锆石U-Pb年龄:东部变质基底双桥山群,西部变质基底梵净山群、似盖层下江群和中部变质基底冷家溪群、似盖层板溪群的锆石SHRIMP U-Pb年龄,将双桥山群上部修水组明确地定位于"武陵运动"之下的新元古代地层。同时,首次在上覆地层马涧桥组火山凝灰碎屑岩中获得3组锆石U-Pb年龄,其中一组继承锆石(824Ma±5Ma,MSWD=1.9),反映了修水组被隆起和剥蚀的证据;而最年轻的一组锆石反映了沉积同时代的凝灰岩年龄为(769Ma±8Ma,MSWD=0.55)。依据该年龄数据,将马涧桥组明确定位于板溪期沉积地层。该年龄对限定区域地层对比和构造演化都有重要意义。上述锆石U-Pb年龄标示了赣西北地区同样存在820Ma界面上下的新元古代地层,为江南古陆变质地层的对比提供了新的年代学数据。     

西准噶尔哈拉阿拉特组的重新厘定及区域对比

根据西准噶尔玛依塔巴克一带区域地质调查最新成果,对《新疆岩石地层》中中晚石炭世哈拉阿拉特组重新进行厘定,建立哈拉阿拉特组副层型剖面,修正了原哈拉阿拉特组正层型剖面的地层层序,将原正层型剖面1~6层归早石炭世包古图组,将王玉净等划归下二叠统佳木河组的大套火山岩—火山碎屑岩组合置于哈拉阿拉特组下部。厘定后的哈拉阿拉特组分为7个岩性段,时代为晚石炭世。重新厘定后的本组,正确反映了其层序、岩石组合和地层学属性,为本区石炭系研究提供了准确完整的层序和对比剖面。     

内蒙古科尔沁右翼中旗协和尔斯德中生代火山沉积地层时代研究

内蒙古科尔沁右翼中旗协和尔斯德一带出露一套中生代地层,岩石组合主要为酸性火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩夹碎屑沉积岩及酸性火山熔岩。1∶50000区调依据在该套地层上部层位发现的木化石组合确定其时代为中—晚侏罗世,结合岩石组合,将该套地层划分为上侏罗统满克头鄂博组。为了准确厘定该套地层时代,为木化石延限研究及区域生物地层划分对比提供依据,本次研究在低于产木化石层位的酸性火山碎屑岩中采取了锆石测年样品(LA-ICP-MS),获得锆石U-Pb年龄(165±1)Ma,时代为中侏罗世。同时采取了侵入该套地层的斑状细晶闪长岩测年样品,获得锆石年龄(131±1)Ma,限定了地层形成的上限年龄。根据岩性组合的区域对比、测年结果、木化石组合时限、地层产状特征,认为该套地层应划为中侏罗统新民组,是突泉火山-沉积盆地充填物的一部分。     

克拉玛依油田424井2140～3551.63 m井段层序、年代学新证及“盆-山”地层对比

井中地层层序的建立和时代确定，是岩石地层单位划分与对比的关键证据，对正确确立储层意义重大。新疆克拉玛依油田424井上部2 140～3 178 m井段以海相陆源碎屑岩为主，在井深3 176.94～3 178.44 m深灰色粉砂岩与灰黑色细砂岩互层中获得了匙叶粉Noeggerathiops-idozonotriletes等孢粉化石，指示其时代属晚石炭世早—中期（Bashkirian-Moscovian）的可能性最大；下部井段3 178～3 551.63 m以火山角砾岩间夹熔岩为主，在3 340.50～3 343.50 m杏仁状玄武安山岩获得306 Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄；确认上部陆源碎屑岩与下部火山角砾岩二者为整合接触，二分性特征明显。据此，确认上部层位与424井之北哈拉阿拉特山区阿腊德依克赛组建组剖面下段总体可对比；下部层位与424井之北哈拉阿拉特组上部层位可对比。这一成果细分了424井中岩石地层单位，弥补了这2组在山区原建组剖面“原始接触关系不清，新老关系不明”之不足。     

新疆西天山阿吾拉勒东段铁矿成矿时代与赋矿地层厘定

西天山阿吾拉勒铁矿成矿带发现大、中型铁矿床10处,为近年来我国新发现的十大资源接替基地中唯一铁矿资源接替基地。该带火山岩型铁矿床研究程度较低,成矿时代和赋矿地层层位认识混乱。在已有研究成果基础上,结合笔者多年地层研究成果,认为该区铁矿存在两个成矿期及赋矿层位,即晚石炭世早期(313~317 Ma±)巴什基尔期和早石炭世晚期(321 Ma±)谢尔普霍夫期。前者包括式可布台铁矿,赋矿地层为则克台组;后者包括查岗诺尔铁矿、备战铁矿等,其赋矿火山岩系地层被多数研究者称为大哈拉军山组。据生物地层和同位素测年成果,该地层层位和时代相当于阿克沙克组上亚组,但二者岩性迥异。其与大哈拉军山组为年代相差约30 Ma的不同层位,区域上两组间呈角度不整合接触关系。因此,建议对该赋矿地层创建新的地层单元名称。