兴蒙造山带南缘早—中二叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其构造意义

利用LA-MC-ICP-MS 分析技术,对兴蒙造山带南缘下二叠统三面井组和中二叠统额里图组砂岩中的碎屑锆石进行了U-Pb 年龄和Hf 同位素研究。结果显示,三面井组砂岩记录了3 组碎屑锆石年龄：280~369Ma（4 颗）、1800~2271Ma（43 颗,峰值1877Ma）和2507~2711Ma（9 颗）。额里图组砂岩碎屑锆石年龄集中分布在271~371Ma（9 颗）、1258~1395Ma（18 颗,峰值1326Ma）和1695~2454Ma（34 颗,峰值1864Ma）3 个年龄区间。对比研究发现,样品中的元古宙和太古宙碎屑锆石是华北克拉通古老基底的反映;晚古生代锆石具有较低的εHf(t)值（-5.3~-23.7）和较老的Hf 模式年龄（1124~3039Ma）,与华北克拉通北缘晚古生代岩浆岩具有一致性,而明显区别于兴蒙造山带内岩浆岩Hf 同位素特征,说明前者是其物源供给区。结合区域资料认为,华北克拉通北缘在早―中二叠世期间不存在类似安第斯型的俯冲大陆边缘,三面井组和额里图组砂岩是在伸展背景下沉积形成的。     

合肥盆地南部侏罗系砂岩碎屑组分及其物源构造属性

根据侏罗系砂岩碎屑的岩矿组成及主元素地球化学分析, 认为合肥盆地南部侏罗系物源主要来自大别造山带, 具有明显的陆壳 岛弧混杂属性。主要物源类型经历了下—中侏罗统的 “再旋回造山带”类型向上侏罗统 “弧造山带”类型的复杂演变, 期间中侏罗世特别是相当于凤凰台组时期由于强烈的剥离作用, 大别造山带切割的 （ｄｉｓｓｅｃｔｅｄ） 岩浆弧物源已有所暴露。据古地理恢复, 推断侏罗纪合肥盆地南部沉积演化曾受控于挤压动力体制, 极可能与扬子板块进一步陆内俯冲作用有关     

伊犁盆地南缘中-下侏罗统物源分析及其对南天山造山带演化的启示

伊犁盆地南缘中-下侏罗统碎屑岩的物源特征,可为南天山造山带的演化提供重要证据。对其碎屑岩锆石U-Pb定年研究结果表明,伊犁盆地南缘坎乡下侏罗统八道湾组砂岩的碎屑锆石年龄集中在290~260 Ma,而下侏罗统三工河组的碎屑锆石年龄集中在350~290 Ma和460~390 Ma,中侏罗统西山窑组的碎屑锆石年龄集中在370~320 Ma和450~390 Ma。所有测试样品中前寒武纪的年龄记录非常少。这些特征表明,伊犁盆地南缘中生代碎屑沉积物主要来自于伊犁-中天山地块南部。测试样品中几乎不存在晚二叠世-中三叠世的碎屑锆石,与南天山造山带的岩浆岩记录一致,暗示在晚二叠世-中三叠世南天山地区并没有发生强烈的与碰撞或后碰撞相关的岩浆活动。该结果不支持塔里木克拉通与伊犁-中天山地块在晚二叠世-中三叠世碰撞的观点。结合高压-超高压变质岩的数据和地层记录,认为塔里木克拉通与伊犁-中天山地块的碰撞发生在晚石炭世。同时,样品中最年轻锆石的年龄数据从早侏罗世到中侏罗世逐渐增大,显示了揭顶沉积的特点。对伊犁盆地南部中生代的锆石年龄数据与同时代南天山地区的锆石年龄数据进行综合对比表明在早-中侏罗世发生构造沉积夷平的特征。     

准噶尔盆地热史恢复及其对早—中二叠世时期盆地构造属性的约束

大地热流是盆地动力学成因及构造演化过程的客观反映,不同时代、不同动力学背景形成的盆地,大地热流差异极大,因此盆地构造—热演化研究不仅能够揭示盆地不同演化阶段的地温场特点,而且能够有效地约束盆地在特定地质演化历史时期的动力学机制和构造属性。本文针对准噶尔盆地深层多期复杂热史的特点,在盆地现今地温场研究的基础上,采用镜质体反射率和裂变径迹等古温标,结合古地温梯度法和古热流法定量恢复了准噶尔盆地二叠纪以来的热历史,进而分析了早—中二叠世期间盆地构造属性。研究表明,准噶尔盆地从早二叠世开始呈现出热流持续降低的热流演化特征,二叠纪期间,盆地热流值很高,多数钻井的古热流在75~85m W/m~2之间,少数钻井揭示的古热流更高,超过了100mW/m~2;中—新生代,热流持续、逐渐降低,直至现今的42.5mW/m~2。早—中二叠世,盆地的最高热流地区在中央坳陷和南部坳陷。以早—中二叠世期间高古热流为切入点,结合区域地质、地球物理和地球化学等资料,论证了准噶尔盆地早—中二叠世期间的裂谷构造属性。这一认识不仅是重新认识准噶尔地区晚古生代碰撞造山和陆内盆山体制转换的基础,而且对于准噶尔盆地深层石炭系、二叠系烃源岩油气进一步勘探具有重要意义。     

柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统石门沟组砂岩碎屑组分特征及其物源构造环境分析

利用砂岩碎屑骨架成分统计和碎屑颗粒结构特征分析,研究柴达木盆地北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组碎屑岩的源岩类型及其构造环境。石门沟组砂岩成分成熟度中等、结构成熟度较低,具有近源物源的特点。砂岩碎屑骨架成分统计结果表明石门沟组的物源区构造背景属于再旋回造山带。结合柴达木盆地北缘中侏罗统古地理特征,确认鱼卡地区石门沟组物源区为祁连山造山带。砂岩碎屑组分可能来自于南祁连山上石炭世宗务隆山群火山岩和达肯达坂山群变质岩。     

大兴安岭中段乐平统-中三叠统沉积物源分析:来自重矿物组合及碎屑锆石年代学证据

黑龙江西部龙江地区位于中亚造山带东段,黑河-贺根山缝合带与西拉木伦缝合带之间,地层记录了两大古板块之间古亚洲洋闭合过程的信息。本文对龙江地区乐平统林西组和下-中三叠统老龙头组的砂岩样品进行碎屑重矿物和碎屑锆石U-Pb同位素年代学研究。碎屑重矿物组合以锆石+磷灰石+金红石+角闪石+绿帘石+重晶石的组合为特征,表明物源主要来自于中酸性岩浆岩,并有少量变质岩及沉积岩组分。林西组样品最年轻的锆石年龄为278±3Ma,老龙头组样品最年轻的锆石年龄为247±3Ma、243±4Ma及237±3Ma,结合前人的研究,限定了林西组沉积于乐平世,老龙头组沉积于早三叠世-中三叠世。碎屑锆石年龄谱明显分为五组:237～258Ma、270～329Ma、357～558Ma、680～1633Ma及1893～1966Ma。其中237～258Ma的碎屑锆石主要来自与古亚洲洋洋壳消亡前的俯冲增生过程相关的火山活动,270～329Ma的碎屑锆石主要来自大石寨组火山岩及其同期侵入岩,357～558Ma的碎屑锆石来自早古生代-晚古生代早期岩浆弧,680～1633Ma的碎屑锆石可能来自兴安及额尔古纳地块的变质基底,而较古老的～1800Ma的锆石年龄暗示了华北克拉通基底的物源信息。通过研究发现林西组及老龙头组样品前30%年轻的碎屑锆石年龄与地层沉积年龄之差都小于100Ma,结合对砂岩碎屑组成、重矿物组合及盆地与火山弧位置关系的研究,认为研究区乐平世-中三叠世沉积盆地具有汇聚背景,为弧前盆地。     

右江盆地中三叠世碎屑岩地球化学特征及其物源分析∶以贵州册亨地区为例

右江盆地中三叠世充填了一套巨厚的复理石沉积,岩性为细砂岩、粉砂岩、泥岩及其过渡岩石,其独特的沉积特征颇受国内外地质学界关注,但目前对该套碎屑岩的物源尚有争议。文章通过对册亨地区中三叠世碎屑岩开展详细的岩石学和地球化学分析,结果显示：碎屑岩成分成熟度与结构成熟度都较低,具近源沉积特征。SiO₂（平均为58.49%）含量较低,变化范围较大,说明石英含量较低;Al₂O₃（平均为12.46%）含量较高,说明粘土矿物及长石含量较高;Al₂O₃/SiO₂的比值平均为0.22,与杂砂岩（0.20~0.23）一致,说明碎屑岩成熟度较差,亦具近源沉积特征;CaO（平均为7.83%）含量较高,说明含碳酸盐类物质较多。微量元素表现为富集Rb、Th、La、Nd、Hf和Pb以及相对亏损P、Ti、Sr、Nb和Ta的特点,稀土元素具有ΣREE变化范围大,轻稀土富集,Eu亏损的特点。主量、微量和稀土元素分析表明,碎屑岩的源岩以长英质岩石为主,并有少量中性岩及石英质沉积岩的混入;源区构造背景以大陆岛弧为主,兼有被动大陆边缘及活动大陆边缘特 征。化学蚀变指数（CIA）值为53.93~74.80,均值为65.12。通过CIA以及Th/U比值,表明碎屑岩源区主要经历了中等化学风化作用。     

中亚造山带北山下—中二叠统物源分析及古地理意义

甘蒙北山地区位于中亚造山带中段南端,该区广泛出露的海相二叠系是中亚造山带最年轻的海相沉积之一,是解析古亚洲洋晚期演化的理想载体。然而,北山地区的物源学数据分布不均衡、缺少统计对比,直接限制了学界对古亚洲洋古地理结构的探讨。本文在贯穿北山地区中部至南部的8条剖面中获得了681个碎屑锆石U-Pb年龄和192个Hf同位素数据;在等时地层对比的基础上,统计计算了北山地区已发表的下—中二叠统碎屑锆石数据,重建了区域古地理面貌。早—中二叠世,红石山洋向南俯冲至旱山地块之下,形成了黑鹰山弧和弧后裂谷盆地。该盆地北侧的物源分别来自于旱山地块的前寒武纪基底(926～775 Ma)和奥陶纪—志留纪岩体(485～421 Ma),而南侧的物源主要来自于马鬃山隆起。马鬃山隆起是早古生代红柳河—洗肠井洋闭合的产物,主要由奥陶纪—泥盆纪岩体(470～367 Ma)组成,包括早古生代马鬃山岛弧和双鹰山地块的大部分地区。北山南部发育柳园裂谷盆地,盆地南北两侧的碎屑物质分别主要来自于石炭纪—二叠纪火山岩(322～270 Ma)和马鬃山隆起的早古生代岩体,这两种碎屑物质在盆地中心交汇。本文古地理重建结果表明：红石山洋可代表...     

豫西济源盆地中三叠世-中侏罗世碎屑锆石年代学及其对秦岭造山带造山过程的启示

豫西济源盆地位于秦岭造山带北部, 是三叠纪-侏罗纪秦岭造山带的同造山盆地.对济源盆地中三叠世-中侏罗世6个组的碎屑锆石样品进行了LA-ICP-MS的U-Pb年龄分析.结果表明, 碎屑锆石年龄主要分布于以下区间: 2.9~1.7 Ga、1.6~1.0 Ga、1.0~0.8 Ga、800~650 Ma、520~380 Ma、350~245 Ma和~220 Ma, 其中除了2.9~1.7 Ga的碎屑锆石主要来自于华北克拉通基底外, 其他几个年龄段的锆石则主要来自于秦岭造山带, 并且显示出随着地层年龄的逐渐变新, 碎屑锆石年龄有逐渐变老的趋势.在中三叠世-晚三叠世早期样品中, 主要年龄是350~245 Ma, 在晚三叠世晚期-中侏罗世早期样品中, 1.6~1.0 Ga、1.0~0.8 Ga、800~650 Ma和520~380 Ma则逐渐增多, 到了中侏罗世晚期, 1.6~1.0 Ga和520~380 Ma依然存在于样品中, 并且还发现了~220 Ma年龄.碎屑锆石年龄结构指示了秦岭造山带印支期经历了由年轻的盖层到较老的基底的去顶过程.并与合肥、黄石盆地的碎屑锆石数据对比发现, 早侏罗世时, 去顶强度东强西弱; 东部高压-超高压变质岩或晚三叠世岩体可能暴露于早侏罗世, 而西部则到了中侏罗世.      

内蒙古沙巴尔吐地区中二叠世蛇绿构造混杂岩及同期花岗质杂岩的发现及地质意义

中亚造山带东段内蒙古兴安盟扎赉特旗地区作为二连-贺根山断裂的东延部分,蕴含了古亚洲洋俯冲消亡过程及洋-陆转换的关键信息,然而对于该区蛇绿构造混杂岩的研究相对薄弱,成为制约古亚洲洋构造演化研究的瓶颈.本文在扎赉特旗沙巴尔吐地区发现了蛇绿构造混杂岩、与岛弧环境相关的英云闪长岩-奥长花岗岩和碱长花岗岩组合.对蛇绿构造混杂岩中...     

新疆西南天山阿万达金矿区赋矿围岩物源及形成时代:碎屑锆石U-Pb年代学制约

阿万达金矿位于西南天山造山带内。此次研究在简要总结其矿床地质特征基础上,对与阿万达金矿成矿密切相关的阿克苏群中硅质片岩围岩分别进行了岩石地球化学分析和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年研究,以期对围岩的沉积环境、物源及形成时代进行讨论。岩石地球化学分析结果显示,阿万达金矿赋矿围岩中硅质片岩的原岩可能为一套成熟度较低的泥岩或砂岩,物源主要为石英岩质沉积物,沉积环境可能处于活动大陆弧内的沉积盆地内。U-Pb定年结果显示,其碎屑锆石定年数据主要形成了加权平均年龄值为405 Ma或406 Ma的年龄峰,其谐和年龄最小峰值即405 Ma可以作为其最大沉积年龄。因此笔者认为阿克苏群中硅质片岩的沉积时代并不是前人所定的长城纪,而是不老于早泥盆世。另外,这一地层的物源组成具有多样性,～405 Ma碎屑锆石占主体,可能与哈尔克山北缘火山弧内的早泥盆世岩浆活动有关;～745Ma的碎屑锆石的出现,表明其物源有少部分来自新元古代岩石;极少数～2.50 Ga的碎屑锆石的出现,反映了华北地台对本地层有物源上的贡献。     

Ages and Hf isotopes of detrital zircons from the Permian strata in the Bengbatu area (Inner Mongolia) and tectonic implications

The Central Asian Orogenic Belt (CAOB) was built up through protracted accretion and collision of a variety of terranes/micro-continents during Neoproterozoic–Mesozoic time. To understand potential links among Paleozoic subduction and accretionary processes that were operative during the development of the southeastern CAOB, we conducted a combined U-Pb and Hf-isotope analysis of detrital zircons from previously defined Devonian, Carboniferous and Early Permian strata in the Bengbatu area, Inner Mongolia. Detrital zircons from (meta-) sandstones in these strata commonly yield major Paleozoic age populations at ca. 300–261 Ma, 351–300 Ma and 517–419 Ma, and also give several Precambrian ages that range from 2687 Ma to 544 Ma. The youngest ages redefine the deposition of all these strata to be in the Middle Permian (Wordian–Capitanian) or later, much younger than previously considered. These ages, coupled with regional magmatic records, support an interpretation of most surrounding areas as possible detritus sources, including the Mongolian arcs to the north, the Northern Accretionary Orogen to the south, and the intervening Erenhot–Hegenshan Ophiolite Belt. Zircons with magmatic ages of ca. 500–350 Ma and ca. 300–261 Ma display a large range of ε_Hf(t) values (?13.97 to +15.31), whereas ca. 350–300 Ma zircons are dominated by positive ε_Hf(t) values (+0.14 to +16.00). These results support the occurrence of two significant shifts of the zircon ε_Hf(t) values, which has tectonic implications for the understanding of the Carboniferous–Permian evolution of the southeastern CAOB. A marked shift from mixed to positive zircon ε_Hf(t) values at 350–330 Ma likely manifests the incipient opening of the Hegenshan Ocean, due to the slab rollback of the subducting Paleo-Asian Oceanic lithosphere. Another shift from positive to mixed zircon ε_Hf(t) values at ca. 300 Ma likely corresponds to a tectonic switch from syn-orogenic subduction-related to post-orogenic extensional setting, genetically related to the tectonic collapse of a formerly overthickened crust.     

四川盆地西部中二叠统白云岩/石的主要结构类型——兼论其与川东北上二叠统—三叠系白云岩/石的差异

白云岩/石的结构在白云岩成因研究中具有重要意义。四川盆地西部中二叠统栖霞组的白云岩具有与盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系不同的结构:盆地西部中二叠统栖霞组除存在一部分斑状晶白云岩以外,总体上缺乏原始结构保存的白云岩,白云石具有特征的非平直晶面他形晶和鞍形晶,且晶体较大;盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系非常发育原始结构保存的白云岩,结晶白云岩也以晶体较小的平直晶面自形晶-半自形晶为主。对碳酸盐岩中白云石含量的分布模式而言,盆地西部中二叠统栖霞组出现频率最高的是白云石含量40%~60%的过渡岩石类型,这是一种非经典的分布模式,而盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系则缺乏这样的过渡岩石类型,出现频率最高的是白云石含量大于90%和小于10%的端元岩石类型,这是一种经典的分布模式。白云岩/石的结构特征的差异反映盆地西部中二叠统栖霞组白云岩较高的结晶温度、较低的流体Mg/Ca比值、较短的白云化作用持续时间和不彻底的回头白云化作用;盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系则主要是相对低温的,高Mg/Ca比值海源流体的彻底白云化作用。     

前前陆盆地层系砂岩成岩环境特征及其孔隙演化——以鄂尔多斯盆地西缘二叠系为例

鄂尔多斯西缘二叠系为前前陆盆地层系，砂岩成岩作用仍受前陆盆地构造的影响，不同构造分区砂岩储层的成岩环境存在一定的差别。研究发现，西缘逆冲带砂体经历了浅埋藏弱压实和溶蚀作用，储集物性最优；斜坡带砂岩储层不仅残留少量粒间孔隙，而且溶蚀作用形成的次生孔隙对储集空间的改善十分明显；压实压溶作用和胶结充填作用严重损害前渊带砂岩原生孔隙，但后期的凝灰质溶蚀蚀变作用对储层性能有一定的改善，仍不失为天然气的有效储层。     

中亚造山带东段西拉木伦构造带的性质与演化：来自变形和低温热年代学的约束

中亚造山带东段何时与何地关闭,从俯冲到关闭的过程以及随后的陆内演化又经历了什么主要事件,目前还存在不同认识。中亚造山带东段林西地区的蛇绿混杂岩及其周围地区的区域地质调查表明,以杏树洼蛇绿混杂岩和双井片岩为代表的西拉木伦河构造带是一个晚古生代的增生楔,在该混杂岩带中发育了典型的岩块被包裹在基质中的构造。该楔体被中、晚二叠世克德河砾岩所覆盖。增生楔中最早的近东西向构造代表了向南俯冲阶段的变形,随后继续经历向北的逆冲推覆,卷入了中、晚二叠世地层,形成了碰撞期的变形;在晚二叠世末期—三叠纪早期,蛇绿混杂岩以及上覆的克德河砾岩又经历了区域性的强烈的右行韧性剪切,并发生应变分解。晚二叠世区域性的右行韧性剪切在中亚造山带南缘普遍发育,代表了中亚造山带已经全部进入陆内环境。双井片岩也经历了与蛇绿混杂岩类似的变形事件,在增生楔下部经历变质作用,并在碰撞期抬升至地表,晚期为区域性的右行剪切。同时,结合锆石与磷灰石低温热年代学测试表明,双井片岩和蛇绿混杂岩共同经历了中、晚侏罗世源自北侧蒙古-阿霍茨克大洋关闭导致的近南北向挤压、早白垩世期间遍及东亚的区域性伸展以及晚白垩世短暂的构造反转事件。     

准噶尔—天山—北山蛇绿岩:对中亚造山带西南缘洋陆格局演化的制约

准噶尔、天山和北山52个蛇绿岩的地质特征、地球化学性质和同位素年代学资料系统集成研究表明它们可以分为14条蛇绿(混杂)岩带。绝大多数蛇绿岩呈"岩块+基质"的混杂岩型式沿重要断裂带(构造线)线状分布,少数蛇绿岩以构造岩片叠置方式面状产出。混杂岩的基质有蛇纹岩(碳酸盐化蛇纹岩)和糜棱岩化细碎屑岩两类,岩块既有地幔橄榄岩、基性杂岩和基性火山岩等蛇绿岩组分,也有其它非蛇绿岩组分岩石。堆晶岩出露局限,典型席状岩墙群没有发育。这些蛇绿岩可归类为SSZ(Supra-Subduction Zone)和MORB(Mid-Ocean Ridge)两种类型,前者玄武岩具大离子亲石元素(LILE)富集和高场强元素(HFS)亏损特征,后者不显示该特点;洋岛玄武岩(OIB)既可出现在SSZ型蛇绿混杂岩中,也可为MORB型的组成部分;SSZ型蛇绿混杂岩辉长岩和玄武岩比MORB型具有相对更富集的Sr-Nd同位素组成,但部分形成于弧后(间)盆地的SSZ型蛇绿岩与MORB型一致,具有近亏损地幔的Sr-Nd同位素组成。已确认的最老蛇绿岩为西准噶尔572 Ma玛依勒,次之为北山542~527 Ma月牙山—洗肠井和西准噶尔531 Ma唐巴勒,最年轻蛇绿岩为325 Ma北天山巴音沟和321 Ma北山芨芨台子。根据蛇绿岩证据,结合近年来中亚造山带古地磁、岩浆岩、高压—超高压变质岩和构造地质方面的进展,可以推断埃迪卡拉纪末期—早寒武世,古亚洲洋已达到一定规模宽度,发育洋岛和洋内弧;早古生代时期,多岛洋格局发育至鼎盛期,一系列弧地体分别归属哈萨克斯坦微陆块周缘的科克切塔夫—天山—北山线性弧、成吉思弧、巴尔喀什—西准噶尔弧体系和西伯利亚南部大陆边缘弧体系;晚古生代时期,古亚洲洋于石炭纪末期闭合,增生杂岩和弧地体组成哈萨克斯坦拼贴体系和蒙古拼贴体系两个巨型山弯构造。     

内蒙东部晚古生代构造格局:来自中、晚二叠-早三叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年代学的证据

内蒙东部的克旗-林西-阿鲁科尔沁-扎鲁特-索伦-蘑菇气地区位于华北板块与西伯利亚板块所夹持的中亚造山带东段,西拉木伦缝合带与贺根山-黑河缝合带之间,是古亚洲洋晚古生代残余海盆最后消失的地区,保存了上述两缝合带构造演化过程的相关信息。本文针对中、晚二叠-早三叠世砂岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。测试的上二叠统林西组与下三叠统陶海营子组、老龙头组砂岩均具有成分成熟度低,近源快速沉积的特点,碎屑骨架成分显示多为火山岩区物源供给。锆石CL图和Th/U值也指示了绝大多数锆石为岩浆成因锆石。结合前人研究成果,区域内已获得的2533粒碎屑锆石U-Pb年龄主要分为3组:约230~570Ma(峰值年龄为270~315Ma、430Ma和500Ma)、700~1100Ma(峰值970Ma)及1500Ma(峰值1800Ma和2500Ma)。较古老的峰值年龄1800Ma和2500Ma,暗示了华北克拉通基底的物源信息。其余两组年龄则与西拉木伦缝合带北侧的额尔古纳-兴安-锡林浩特地块内部岩浆事件的时间相吻合。对比分析内蒙东部不同区域(克旗-林西地区、阿鲁科尔沁-扎鲁特地区和索伦-蘑菇气地区)、不同时代(中、晚二叠世-早三叠世)沉积物碎屑组分变化趋势,推测古亚洲洋最终沿西拉木伦缝合带自西向东呈"剪刀"式闭合,时间持续至早三叠世。此外,索伦-蘑菇气地区中、晚二叠-早三叠世相对稳定的物源供给,证实了额尔古纳-兴安地块与松辽-锡林浩特地块至少在中二叠世沉积以前就已经沿贺根山-黑河缝合带完成拼贴,应为前人提出的早石炭世末。