内蒙古狼山地区侏罗系LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年及其物源意义

运用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年和地球化学方法,对内蒙古狼山东升庙和义和久地区侏罗系石拐群物源进行了探讨。通过对111颗有效锆石年龄统计分析可知,年龄峰值以晚古生代(259~308Ma)为主,其次为古元古代(1.74~2.18Ga)和早古元古代—新太古代(2.39~2.58Ga)。晚古生代年龄与狼山大规模出露的海西期岩浆岩年龄一致,古元古代—新太古代年龄与狼山地区古元古代岩浆岩、孔兹岩带年龄分布特征相近。侏罗系砂岩稀土元素配分特征与海西期岩浆岩、乌拉山群、孔兹岩系相似。结合石拐群样品薄片和砾岩分析,认为侏罗系为近源沉积,其物源主要为狼山地区大规模海西期岩浆岩,其次来自河套地区孔兹岩带,狼山地区太古宙乌拉山群、古元古代岩浆岩和早—中三叠世岩浆岩可能提供了部分物源。另外,根据碎屑锆石最年轻年龄为243Ma(中三叠世),结合前人植物化石组合研究及狼山地区整体缺失三叠纪地层的特点,认为该套地层的时代应为早—中侏罗世。狼山地区侏罗系沉积物源模式为南北两侧为隆起物源区,主要物源为北侧狼山隆起,南侧河套隆起向北提供部分物源,不同地区物源存在一定差异。     

滇西澜沧岩群碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

虽然前人对澜沧岩群做了大量的研究,但缺乏同位素年代学方面的研究。此次研究针对澜沧江南段菖蒲塘-大田山地区澜沧岩群绢白云母石英片岩进行碎屑锆石U-Pb定年,为澜沧岩群的形成时代增添年代学证据。极大多数(129粒)锆石阴极发光(CL)图像显示其有明显的结晶振荡环带,指示其为岩浆成因的碎屑锆石,129粒碎屑锆石具有多组峰值年龄,最年轻一组年龄加权平均值为452±26Ma,表明澜沧岩群最早沉积时限不早于452±26Ma;极少数(1粒)锆石具弱阴极发光,缺乏内部结构特点,认为其为变质重结晶锆石,变质结晶锆石U-Pb年龄为255±3Ma,与前人研究所得澜沧岩群变质时代基本吻合。综合分析,澜沧岩群的沉积时限不早于452±26Ma,在二叠纪末期可能发生变质作用。     

重庆南川铝土矿物源分析：碎屑锆石U-Pb定年、Hf同位素和锆石微量元素示踪

重庆南川沉积型铝土矿主产于中下志留统韩家店组与中二叠统梁山组的侵蚀面上,即赋矿层位为梁山组中下部(大竹园组),是黔北-渝南铝土成矿带的重要组成部分。铝土矿中碎屑锆石丰富,具有典型振荡环带特征,应用LA-(MC)-ICP-MS方法分别对碎屑状和土状铝土矿样品进行了全岩地球化学、锆石U-Pb定年、Hf同位素和锆石微量元素分析。结果显示两件样品为陆壳的、与造山/弧作用相关的花岗岩类锆石,其U-Pb年龄分布从晚泥盆世到太古宙(406～3054Ma)均有出现,主要显示出4个年龄区间:410～630Ma、732～1251Ma、1405～1757Ma和2409～2553Ma,但高峰在732～1251 Ma,峰值年龄出现在800 Ma和1000 Ma,且锆石εHf(t)值主要分布在-15～10间。铝土矿和韩家店组、黄龙组一致的碎屑锆石年龄分布和沉积古地理环境暗示后两者是铝土矿最直接的母岩。通过对比华南板块不同地层的地质特征、锆石U-Pb年龄和Hf同位素,发现来自江南造山带西段和华夏陆块南岭-云开地块的中新元古代长英质岩石是碎屑锆石最主要的初始物源区,而扬子西缘和北缘贡献较少。     

黑龙江黄松群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

对黑龙江省东部敦—密断裂以南的太平岭边缘隆起带上的黄松群杨木组石榴黑云片岩和阎王殿组黑云石英片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,结果表明:杨木组石榴黑云片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为281.8 Ma、317.2 Ma、424.7 Ma、529.3 Ma;阎王殿组黑云石英片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为310.4 Ma、384.4 Ma、484.7 Ma;两个组所获得的最年轻的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄分别为280±4 Ma和285±8 Ma。此外,前人对黄松群研究结果表明其变质作用时代为晚二叠世—早三叠世。因此,黄松群时代为二叠纪,海西期和加里东期岩浆岩构成了黄松群沉积物源的主体。     

库布齐沙漠碎屑锆石U-Pb年龄组成及其物源分析

库布齐沙漠的物源一直存在很大的争议,并存在周缘山脉侵蚀、就地起沙、黄河补给等诸多观点。碎屑锆石U-Pb年龄谱是物源示踪的有效手段。本研究在野外考察的基础上,通过对比沙漠不同地区地表沙及其潜在物源碎屑锆石的U-Pb年龄谱解析库布齐沙漠的物源。本研究采集了包括河套古湖的滨湖相细砂、沙漠底部基岩、黄河及其二级支流河道砂、沙丘表面沙等在内的9个样品,测试了其中900粒碎屑锆石的U-Pb年龄;同时还测定了2个古滨湖相样品的光释光年代。结果显示,库布齐沙漠碎屑锆石U-Pb年龄主要有5个谱峰,分别为2.5Ga、1.9Ga、960Ma、450Ma和280Ma,且在沙漠内部显示一定的空间分带性。其中3个沙漠沙样品显示了>1.4Ga的古老锆石组分从自西向东逐渐增加的现象（KD-1：34.4%;KD-3：42.4%;KD-8：56.8%）;同时, < 450Ma的年轻锆石存在自西向东逐渐减少的现象（KD-1：41.6%;KD-3：40.2%;KD-8：28.4%）,这可能反映了库布齐沙漠东部地区本地物质的贡献大,而库布齐沙漠西部地区黄河沉积物的贡献较大。湖盆干枯后经风化剥蚀产生的沙粒,以及黄河携带的泥沙为库布齐沙漠提供了主要物质,湖泊、河流和风力活动在沙漠形成过程中可能各自扮演了重要的角色。

     

鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组碎屑锆石U-Pb定年及其物源意义

由于构造位置的特殊性和勘探开发工作的局限性,鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组6段的物源分析一直存在较大的分歧。本文选取鄂尔多斯盆地西南部里78井、庄33井、演40井以及汭水河地区上三叠统长6段砂岩为研究对象,运用LA-ICP-MS U-Pb方法对样品中的碎屑锆石进行了年代学研究。结果表明,4个样品都存在250~350 Ma、400~660 Ma、920~1200 Ma、1750~1950 Ma和2200~2600 Ma 5个基本相近的年龄区间,与之对应的峰值年龄主要集中在284~330 Ma、430~460 Ma、950~1000 Ma、1850~1915 Ma以及2250~2450Ma。通过与邻区碎屑锆石年龄分布特征对比并结合重矿物资料,对研究区长6段物源的方向、母岩时代及岩性进行了系统全面的分析,认为研究区物源具有多方向、多时期、多岩石类型的特点,主要来自于盆地西南缘、南缘分布的北秦岭西段、北祁连东段及西秦岭的加里东期岩浆岩、晋宁期岩体和位于盆地东北部的古元古代孔兹岩系,盆地西北缘阿拉善地块的华力西期岩浆岩、鄂尔多斯地块东南部的变质基底也提供了部分物源。这一研究结果将有助于进行原盆沉积环境的恢复和指导下一步油气勘探的部署。     

北祁连北大河沉积物碎屑组成及物源正演分析

开展现代河流沉积物的物源分析正演研究,对厘清河流搬运分选过程对不同碎屑成分的影响、不同源区对汇区沉积物的贡献机制以及物源定量分析具有重要意义。对北祁连北大河与洪水坝河现代河流沉积物的物源开展了正演研究,结合砾石成分统计、重矿物分析和碎屑锆石U-Pb测年方法,分析了流域内不同物源对现代河流不同碎屑成分贡献的差异性。结果表明,两条河流沉积物的特征显示汇区不同碎屑成分对物源区岩性的反映各有侧重。其中砾石岩性能够反映整个流域的主要岩性;砂粒中的重矿物组合也可以反映源区主要岩性,且对重矿物含量较高的岩体或地层（如铁矿）十分敏感;碎屑锆石年龄谱反映了整个流域物源端元锆石的综合贡献,各年龄峰锆石占比与源区各年龄峰锆石贡献呈较好的正相关关系,其中源区沉积岩碎屑锆石的贡献比较显著。通过河流物源正演分析进一步建立现代河流源汇模式是实现物源量化分析的一个可行方向。     

鄂尔多斯盆地北部中生代中晚期地层碎屑锆石U-Pb定年与物源示踪

本文采用LA-ICP-MS碎屑锆石原位微区测年方法,对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区中侏罗统直罗组和下白垩统志丹群进行了砂岩碎屑锆石U-Pb年龄分布及其变化特征研究,统计和对比了前人对该区周缘岩体的同位素年代学结果,结合区域构造背景,系统地研究了盆地北部直罗组及志丹群地层物源及其演变。结果表明:(1)4个直罗组样品和2个志丹群样品锆石年龄总体呈现出270~280Ma、320~340Ma、1800~2000Ma、2300~2500Ma 4个峰值年龄段,在志丹群样品中出现有少量230~240Ma锆石年龄;(2)杭锦旗地区上述砂岩的物源主要来自阴山、大青山—乌拉山的片麻岩、麻粒岩、孔兹岩以及形成于海西期的中酸性侵入岩,同时也有狼山地区岩体、集宁地区孔兹岩的一部分贡献;(3)1800~2000Ma、2300~2500Ma峰值年龄均为华北克拉通基底构造热事件的反映,270~280Ma、320~340Ma两个峰值年龄可能记录了早石炭世—中二叠世古亚洲洋向华北板块北缘的两次快速俯冲事件;(4)下白垩统志丹群样品中出现的230~240Ma的锆石,指示晚侏罗世的燕山运动在盆地北缘引起的强烈逆冲推覆造山作用使得印支期侵入岩被抬升至地表并遭受剥蚀,从而为研究区地层进一步增加了来自蚀源区印支期侵入岩的物源;(5)与中侏罗统直罗组样品相比,下白垩统志丹群样品在2300~2500Ma峰值测点所占比例明显增加,这可能是由于早白垩世时期盆地北部沉积边界较中侏罗世相对扩展,使来自阴山的物源比例增加。     

莺歌海盆地黄流组二段碎屑锆石年龄与储层物源分析

莺歌海盆地位于昆嵩隆起和海南隆起之间的南海西北部海域,是发育在南海北部大陆架西区的新生代含油气盆地。黄流组二段作为优质的天然气储层,其物源特征一直是当前研究的重要课题。本文利用LA-ICP-MS定年技术对莺歌海盆地四个不同局部构造区的上中新统黄流组二段沉积岩中碎屑锆石进行了U-Pb同位素分析。结果显示,东方构造区(DF13)和海口构造区(HK29)年龄频谱相似,有40~34 Ma、154~139 Ma、245~241 Ma、416~394 Ma和2191~1772 Ma几个主要年龄峰或年龄区间,与区域上的几次构造事件密切相关。结合盆地周边区域地质特征,应用地震沉积学、重矿物和Sr-Nd同位素等资料,发现这两个构造区均以红河物源为主,但后者受盆地东侧海南隆起的物源影响较大。莲花构造区(L1X)年龄频谱相对简单,有247 Ma一个主要年龄峰,431 Ma、935 Ma和1851 Ma三个次要峰,缺少喜山期和燕山期锆石年龄,物源可能主要来自盆地西侧的昆嵩隆起;岭头构造区(LT11)有99 Ma和234 Ma两个主要年龄峰,157 Ma和939 Ma两个次要峰,其物源以海南隆起为主,同时有部分红河物源的加入。通过碎屑锆石年代学分析,对莺歌海盆地黄流组二段储层物源特征有了更清楚的认识,为今后莺歌海盆地天然气勘探提供重要的理论依据。     

南黄海陆架区CSDP-1孔沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源判别

南黄海作为东部陆架海的一部分,其沉积物记录了源区、气候及古环境演变等多方面的信息。本文利用激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICPMS）的方法,对南黄海西部CSDP-1孔沉积物进行了碎屑锆石U-Pb年龄测定。结果表明,CSDP-1孔沉积物碎屑锆石主要表现出300~100,500~300,1 000~700,2 100~1 700和2 600~2 300 Ma 5组年龄区间。由底部到顶部,钻孔沉积物中除了1 000~700和2 100~1 700 Ma的锆石质量分数变化较大,其他年龄组的锆石质量分数没有明显的变化趋势;长江、黄河、废黄河和淮河作为钻孔区域可能的物质来源,其沉积物碎屑锆石U-Pb年龄分布存在显著差异,其中长江沉积物以1 000~700 Ma的锆石为特征,黄河沉积物中2 100~1 700 Ma的锆石质量分数最高,废黄河与淮河沉积物中500~300 Ma的锆石质量分数均比黄河和长江沉积物高。通过对CSDP-1钻孔及河流沉积物进行物源判别并结合相关性分析可认为：钻孔沉积物3.20 Ma以来存在多源物质贡献,长江源物质占优势,淮河源次之;淮河从2.16 Ma开始对钻孔区域有影响;0.78 Ma该区开始有黄河源的物质,且以黄河沉积物为主要物质来源;废黄河对钻孔区域几乎没有影响。     

碎屑锆石U-Pb年龄有效性初探

碎屑锆石U-Pb 年代学是限定沉积地层年龄、追踪沉积物源、揭示区域构造演化历史等重要的手段,在地质学和地理学领域应用广泛。近年来,单颗粒碎屑锆石数据获取技术日渐成熟,数据量激增,然而,部分邻近甚至相同地区不同研究组获得的原始数据存在差异甚至相互矛盾。如何高效严谨地获取及处理数据,并挖掘其中所蕴涵的丰富的地质信息,越来越受到研究者的重视,但目前相关方面的研究较少。以青藏高原东北缘酒西盆地新生代疏勒河组砂岩碎屑锆石为例,采用标准实验流程,通过试验数据之间的横向和纵向对比,确定合理的碎屑锆石颗粒测试数量,利用碎屑锆石颗粒外部形态与内部结构特征相结合的方法,选择有效的测试点,发现单颗粒锆石阴极发光（CL）图像在数据测试、分析和应用方面极具前景。具体取得如下认识:1）碎屑锆石U-Pb测年前处理时需采用标准的重矿物分选流程,以保持所采集的碎屑样品中单颗粒锆石分布的全貌,避免引起年龄组分丢失或偏差;制作样品靶及选择测年颗粒时,需将全部锆石单颗粒在体视显微镜及扫描电镜下的特征紧密结合,得到最优有效数量的单颗粒年龄,提高效率及数据的准确性、完整性;2）数据处理、分析及应用中,必须结合单颗粒锆石CL图像,修正或剔除异常数据,避免由于激光剥蚀点或离子束跨越特征不同的生长环带产生无意义的“混合年龄”。该研究为碎屑锆石U-Pb年代学大数据处理及应用提供了基础技术支撑,且为有效甄别U-Pb测年数据质量进而合理、准确地应用于地学研究提供了新的视角。     

闽西南晚三叠世文宾山组碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

日益增多的资料表明中国东南沿海并不是后加里东地台,而是由不同地块拼贴而成。闽西南晚三叠世文宾山组具有类磨拉石沉积特征,其盆地沉积物碎屑锆石U-Pb年龄信息,可以为了解盆地源区组成及其变化及区域构造演变过程研究提供约束。闽西南晚三叠世文宾山组碎屑锆石形态学及U-Pb测年分析表明：(1)晚三叠世文宾山组物源复杂,其主要源区是闽西北隆起带;(2)闽西南晚三叠世具有大于2 500 Ma的太古宙的源区,华夏古陆可能存在太古宙陆核或东南沿海还存在另一古老基底;(3)980~1 190 Ma的碎屑锆石说明晚三叠世闽西南具有Grenville期物质来源,它们可能来自另外一个陆块,由于印支期古特提斯洋关闭与华夏地块拼接,并为晚三叠世盆地提供物源;(4)区内印支期岩浆岩带也是晚三叠世沉积的重要物源区。      

鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组碎屑岩锆石U-Pb年龄及物源分析

运用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析方法,探讨分析了鄂尔多斯地块西南缘奥陶系平凉组沉积期的物源环境。结果表明:①平凉组凝灰质砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄大致包含3组:第一组为早古生代的407~477Ma,峰值为454Ma,占总体的72.5%;第二组为中—新元古代的588~1548Ma,峰值为962Ma,占总体的22.5%;第三组为古元古代的1612~2496Ma,占总体的5%。②集中在407~477Ma年龄组分指示其物源主要来自于祁连—北秦岭岛弧杂岩带,588~1548Ma和1612~2496Ma的年龄组分反映的物源主要来自于北秦岭造山带,祁连造山带和华北板块基底。③锆石年龄谱综合分析,平凉组碎屑沉积物质来源复杂,具有明显的多源性,指示晚奥陶世平凉期的沉积环境应属于祁连—北秦岭岛弧杂岩带与鄂尔多斯地块西南缘之间的局限残留边缘海盆地。     

东准噶尔卡姆斯特北海相火山-沉积岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

运用LA-ICP-MS U-Pb法,对位于东准噶尔卡姆斯特北部10 km处有争议的海相碎屑岩样品进行了U-Pb年龄测定,共测试碎屑锆石100颗,其中有效年龄数据点共90个。测试结果表明:(1)该套岩层的形成年龄可能为早石炭世。因为最年轻的谐和年龄为333.2 Ma,限定了该岩层的沉积下限。(2)该套岩层有多个物源区。碎屑锆石定年结果与区域岩浆热事件对比结果表明:早寒武世碎屑锆石(523.1 Ma、535.1 Ma)可能来自前人所述的准噶尔前寒武纪结晶基底,但有待进一步研究;中—晚奥陶世碎屑锆石(440.0 Ma、460.9 Ma)来自荒草坡群火山碎屑岩;早志留世碎屑锆石(429.3 Ma)可能来源于周边地区沉积的下志留统;中泥盆世碎屑锆石((371.5±2.5)Ma)来自卓木巴斯套组和乌鲁苏巴斯套组地层;早石炭世碎屑锆石((336.4±0.8)～(353.5±0.7)Ma)来自南明水组。(3)在测试的碎屑锆石中,有一颗锆石年龄为2 676.2 Ma,谐和度为99%,为可能存在前寒武纪古老结晶基底提供了一定的依据,但有待更进一步的证据。     

太原西山上二叠统—下三叠统地层最大沉积年龄的碎屑锆石U Pb定年约束

二叠纪—三叠纪之交是古生界向中生界过渡的重要地质历史转折时期,发生了地史时期规模最大的生物灭绝事件。石千峰组作为华北地台二叠系—三叠系过渡阶段沉积,其时代归属对二叠系—三叠系界线的准确划分至关重要。本文应用LA-MC-ICPMS对华北中部太原西山晚二叠世—早三叠世上石盒子组、石千峰组、刘家沟组中4件砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年,4件砂岩样品(SNF、XM、K8、LJG)分别给出了最年轻锆石峰值年龄270Ma、296Ma、250Ma、262Ma,表明太原西山上石盒子组师脑峰砂岩(SNF)的沉积时间不早于270Ma,石千峰组底部K8砂岩(K8)沉积时间不早于250Ma。因此,太原西山地区石千峰组应归属于早三叠世,二叠系—三叠系的界线应位于石千峰组K8砂岩之下。     

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。     

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组多物源体系:来自矿物学及碎屑锆石U-Pb年代学的证据

鄂尔多斯盆地北部上古生界砂岩碎屑组分、岩屑类型和重矿物组合具有明显的东西分带性,但是其物源来源及差异性尚不明确.利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法,对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组碎屑锆石年龄分布及变化特征进行了研究,明确了不同年龄组分碎屑锆石的来源,并分析了不同物源体系及差异性.结果表明:不同地区下石...