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850~658 Ma,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。     

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（375~424 Ma）,主要峰值为390 Ma、394 Ma,早古生代早期年龄组（530~542 Ma）;新元古代年龄组（552~977 Ma）,可以划分为新元古代晚期年龄组（552~797 Ma）,主要峰值为758 Ma、787 Ma,新元古代早中期年龄组（800~977 Ma）,主要峰值为855 Ma、951 Ma;中元古代晚期年龄组（1 008~1 124 Ma）。朱家山岩组、乔子沟岩片碎屑锆石最小年龄组分别为375~385 Ma（平均年龄为380.3 Ma）、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。     

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。     

南秦岭勉略构造带高压基性麻粒岩变质作用及其锆石U-Pb年龄

勉县-略阳地区是勉略蛇绿构造混杂岩带的代表区段,本文在勉县北部徐家坪地区确定了主要矿物为Grt+Cpx+Pl和具有典型"白眼圈"反应结构的两类高压基性麻粒岩,分别对其进行细致的岩相学研究,并利用THERMOCALC3.33程序进行P-T视剖面图计算。一类高压基性麻粒岩的峰期矿物组合为Grt1+Cpx+Pl1+Qz,对应温压条件为T=800～860℃,P=12.4～14.6kbar,晚期退变质矿物组合为Grt2+Hbl+Pl2+Qz。另一类是具有典型"白眼圈"反应结构的高压基性麻粒岩,"白眼圈"结构中斜长石为富Na的钠-更长石,以此推断该高压基性麻粒岩早期矿物组合中含绿辉石,因此其变质峰期矿物组合可能为Grt1+Omp(?)+Qz或Grt1+Cpx(?)+Pl+Qz,对应温压条件分别为T=775～900℃,P>19.2kbar和T=750～850℃,P=16.5～19.8kbar;该岩石后期经历了以矿物组合Grt2+Opx+Hbl1+Pl1+Qz为代表的麻粒岩相及以Grt3+Hbl2+Pl2+Qz为代表的角闪岩相两期退变质作用。造成这两种高压基性麻粒岩峰期变质矿物组合及其温压条件存在差异的原因可能是岩石原始成分的不同。对高压基性麻粒岩及其中的浅色脉体分别进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析,得到高压基性麻粒岩214±11Ma的变质年龄及脉体215±5Ma的结晶时代,并结合锆石微量元素特征分析,认为214±11Ma的年龄值代表该高压基性麻粒岩角闪岩相的退变质时代,同时获得该高压基性麻粒岩原岩形成时代可能为477Ma。综合两件高压基性麻粒岩的P-T演化轨迹及变质时代,建立高压基性麻粒岩的P-T-t演化轨迹,据此反映秦岭造山带在印支期沿勉略构造带发生俯冲-碰撞造山过程。     

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘—甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地幔模式年龄类似于扬子克拉通年龄,主要分布于1.55~1.98Ga,峰值为1.81Ga,而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930~730Ma的U-Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930~730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系—三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系—三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系—三叠系碎屑沉积岩含有高达50%的华北克拉通南缘的基底岩石。     

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。     

东秦岭商丹地区刘岭群浅变质沉积岩系碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

传统意义的刘岭群广泛分布于南秦岭北缘地区,由于特殊的大地构造位置,其一直被视为揭示秦岭造山带早古生代南秦岭构造带和北秦岭构造带汇聚过程的重要窗口.丹凤－商南－西坪地区的刘岭群较山阳－柞水地区的刘岭群变质程度深且变形复杂,分别被称为刘岭群浅变质沉积岩系和刘岭群沉积岩系以示区分.山阳－柞水地区的刘岭群沉积岩系据可靠的古生物化石证据被划归为中泥盆统或上泥盆统,而商丹地区的刘岭群浅变质沉积岩系则无可靠的时代证据,被划归为下古生界.通过对商丹地区浅变质沉积岩系中的石榴二云母石英片岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄研究,获得碎屑锆石年龄谱介于2 598~390 Ma,2个主要峰值年龄段分别为~1.0~0.6 Ga和~0.5~0.4 Ga,3个次要峰值年龄段分别为~2.6~2.3 Ga、~1.71~1.60 Ga和~1.3~1.2 Ga.综合本次及前人研究结果表明:刘岭群浅变质沉积岩系和沉积岩系物源具有双源性,南、北秦岭构造带均为其提供重要物源;商丹地区刘岭群浅变质沉积岩系最大沉积时限为~390 Ma,该地层最可能形成于中晚泥盆世;刘岭群沉积岩系和刘岭群浅变质沉积岩系可能为同时代沉积物,后期经历不同构造变形,形成于前陆盆地构造环境.      

南秦岭勉略构造带研究现状分析

南秦岭勉略构造带在研究中国大陆构造演化历史中具有重要的大地构造意义。年代学及岩石地球化学研究显示勉略蛇绿构造混杂岩的形成时代、形成原因都是非常复杂的;大量三叠纪花岗岩的分布特征及形成时代显示其成因与勉略洋盆闭合及之后发生的陆壳基底的俯冲有关,同时关于这些花岗岩形成的动力学背景,也存在多种不同的观点;区内高压基性麻粒岩的研究反映了秦岭造山带在印支期沿勉略构造带发生俯冲-碰撞-折返的造山过程。如果对勉略构造带更多高压变质岩石进行细致研究,可为恢复秦岭造山带造山过程提供更多岩石学证据。     

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（S1-D1）。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。     

南秦岭勉略构造带三岔子地区田坝辉绿岩地球化学、锆石U-Pb年龄及地质意义

报道了南秦岭勉略构造带三岔子地区田坝辉绿岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、主量元素及微量元素研究成果,并讨论了研究区勉略构造带新元古代时期的构造演化.田坝辉绿岩LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 测年结果为(805.9±2.6)Ma(MSWD=0.033,n = 9),限定其形成时代为新元古代中期.田坝辉绿岩属钙...     

大别造山带中元古代变沉积岩碎屑锆石U-Pb年代学与Hf同位素特征及其地质意义

大别造山带位于扬子陆块北缘,近年来的研究显示其发育太古代-古元古代的结晶基底,但一直缺乏中元古代的物质信息.首次报道了大别造山带核部一套中元古代“变砂岩-大理岩”变沉积岩组合,通过对该套地层的3个样品碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素特征分析,显示最年轻的锆石平均年龄分别为:1 556±13 Ma、1 541±20 Ma和1 584.3±24 Ma,在误差范围内基本一致,说明该套地层的形成时代为中元古代,锆石变质增生边记录该套地层经历了124.1±2.3 Ma的变质事件,碎屑锆石年龄频谱和Lu-Hf同位素特征显示该套地层物源特征与神农架群一致;碎屑锆石峰值年龄2 682 Ma,2 461 Ma记录了“大别陆块”结晶基底两期重要生长事件,峰值年龄2 043 Ma,1 803 Ma和1 572 Ma显示“大别地块”可能参与Columbia超大陆聚合-裂解事件,在新元古代早期与“黄陵陆核”拼合而成为扬子陆块统一基底的重要组成部分.      

西秦岭伯阳镇中泥盆统碎屑岩的岩石学、碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

西秦岭伯阳地区中泥盆统砾岩及其砂岩夹层的岩石学特征显示,其成分成熟度和结构成熟度都很低,具有近源沉积岩的特点,砾岩中还含有少量的糜棱岩砾石。砂岩夹层的碎屑锆石具有岩浆锆石的特征,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,测得碎屑锆石的U-Pb年龄谱明显分为4组：①440~480Ma,约占3%;②540~600Ma,约占4%;③880~1 020Ma,约占79%;④1 040~1 080Ma,约占13%。880~1 020Ma的年龄呈现最强烈的峰值,该年龄峰值与西秦岭地区新元古代晋宁期岩浆作用的时代一致,也与北秦岭地区Rodinia超大陆的汇聚事件一致。结合区域地质资料综合分析,认为研究区在中泥盆世时发生过显著的构造隆升与剥蚀事件。此外,伯阳中泥盆统碎屑沉积物质主要来源于西秦岭和北祁连,说明中泥盆世时研究区与西秦岭造山带之间可能已不存在沉积阻隔区,二者可能已经对接。     

南秦岭增生杂岩带马道地区变泥质岩的变质作用

摘要：南秦岭构造带出露于勉略断裂和虞关—留坝断裂之间,是一条复杂的增生杂岩带,也是秦岭造山带的重要组成部分。增生杂岩带内马道地区发育一套由黑云母片麻岩、片岩组成的变泥质岩,内部包含有石英岩、大理岩及超基性岩等岩块,构成了典型的“block in matrix”结构。选取了含石榴子石黑云母片麻岩样品进行详细的岩石学研究。结果显示,北部变质岩样品中的石榴子石具有弱退变质成分环带,利用岩石矿物组合中的石榴子石-黑云母温度计、石榴子石-黑云母-斜长石-石英组合温度-压力计,估算峰期压力为078~079 GPa,温度为705~707 ℃,退变质时期压力为064~076 GPa,温度为602~650 ℃,揭示出岩石峰期高角闪岩相变质后,经历降温减压过程。南部岩石样品中含有特征的十字石+蓝晶石组合,样品中的石榴子石具有进变质成分环带,其峰期压力为049~057 GPa,温度为553~562 ℃,相当于低角闪岩相。通过与其他典型增生杂岩带变质岩的剥露机制对比,认为马道变泥质岩的变质作用演化与南秦岭地区碰撞作用有关,而其剥露过程则主要受到双重逆冲构造控制。     

辽东黄花甸-苏子沟地区南辽河岩群里尔峪岩组变沉积岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其地质意义

辽东黄花甸-苏子沟地区南辽河岩群里尔峪岩组主要为一套原岩以含硼火山-沉积夹陆源碎屑岩的变质岩石组成,岩石类型主要为长英质粒状岩石（浅粒岩-变粒岩组合）。前人长期在该活动带上进行深入的研究,在区域构造、地球化学、同位素年代学研究以及构造演化等方面积累了大量资料,取得了一系列重要进展。但是,有关其里尔峪岩组的变质作用时代、沉积时代、源区特征以及辽河岩群乃至整个胶-辽-吉活动带的大地构造属性和形成的构造演化过程长期以来存在着裂谷开启-闭合模式、弧-陆碰撞模式和陆-陆碰撞模式的争论。笔者旨在辽东黄花甸-苏子沟等地区开展1：5万区域地质调查的基础上,选择黄花甸-苏子沟地区里尔峪岩组的透闪斜长变粒岩、电气黑云二长变粒岩和黑云斜长变粒岩为重点研究对象。通过锆石阴极发光图像特征和锆石U-Pb （LA-ICP-MS,下同）年代学测试,综合限定研究区里尔峪岩组变质沉积岩的物质来源、原岩形成时代及变质变形时代。测试结果显示锆石阴极发光图像具核-边结构,核部具振荡环带,Th/U值较高（Th/U=0.02~2.37）,表明部分锆石来源于岩浆,少部分锆石来源于后期的变质变形作用。年代学分析结果表明,这些碎屑锆石U-Pb年龄分别得到~1 900 Ma、~2 182 Ma和~2 511 Ma三个主峰值以及~2 030 Ma、~2 076 Ma、~2 110 Ma、~1 900 Ma、~2 312 Ma、~2 452 Ma、~2 715 Ma、~2 796 Ma、~3 537 Ma等8个次峰值。综合前人研究成果,研究区里尔峪岩组的原岩形成时代应晚于~2 030 Ma,其沉积作用应发生于2 030~1 946 Ma;峰期变质作用年龄为~1 900 Ma,变质变形作用应发生于1 837~1 946 Ma。该区里尔峪岩组碎屑锆石的年龄频谱特征显示,其沉积物主要来源于胶-辽-吉活动带内2 000~2 200 Ma的中酸性岩浆岩、辽吉花岗岩及辽河岩群火山岩,少部分来自北侧龙岗地块的太古宙结晶基底。胶-辽-吉活动带至少还存在一期2 000~2 100 Ma的中酸性岩浆活动。     

LA-ICP MS Zircon U-Pb Dating of Metasedimentary Rocks in Dabie Orogenic Belt and Its Tectonic Implications

Low-grade metamorphic rocks concentrated in the Beihuaiyang unit and were sporadically in other units of the Dabie orogenic belt, whose coexistence with other rocks in the orogenic belt can provide evidence for the evolution of the Dabie orogenic belt. A small number of metasedimentary rocks crop out in the Shenqiao area, northeast of the North Dabie unit. In order to obtain the forming age and provenance of the low-grade metamorphic rocks and their relationship with the rocks in the North Dabie unit, detailed field observations, systematic microscopic identification and detrital zircon LA-ICP MS U-Pb dating were presented for metasedimentary rocks in the Shenqiao area. The results show that metasedimentary rocks in the Shenqiao area have similar petrological characteristics as low-grade metamorphic rocks of the Zhufoan Formation in the Foziling Group. The minimum age of detrital zircon is 431 Ma, which is also similar as the Foziling Group. All these reveal that these low-grade metamorphic rocks in the Shenqiao area may be a part of the Foziling Group. Detailed observations on thin-sections show that quartz are characterized by Subgrain Rotation (SGR) recrystallization and biotite has obvious growth rims, which indicates that the metasedimentary rocks experience an epidote-amphibolite facies metamorphic and deformation event. The rhythmic layers on the outcrop existed before experiencing low-grade metamorphism, during which the argillaceous layer in the protolith transferred to the darker layered biotite and the sandy layer to lighter and recrystallized quartz.