内蒙古巴林右旗下三叠统幸福之路组凝灰岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄及其地质意义

下三叠统幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,时代为早三叠世。笔者重新实测了幸福之路组三段建组剖面——巴林右旗幸福之路苏木哈拉山东剖面,除采集到早三叠世早期的孢粉、叶肢介等化石外,在剖面下部首次发现了凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS技术,对2个凝灰岩中的锆石进行了U-Pb年龄测定,获得的年龄值为252.6±1.7Ma（MSWD=0.64）和249.9±1.6Ma（MSWD=0.22）,即火山岩大约在250Ma前形成。结合地层古生物及区域岩浆岩资料,认为幸福之路组三段的形成时代为早三叠世早期,大兴安岭南部存在约250Ma与板块闭合相关的岩浆事件,以红层为特色的幸福之路组含有华夏和安加拉两大植物群混生的孢粉化石组合,反映华北板块与西伯利亚板块在250Ma时已经完成碰撞拼贴,幸福之路组形成于碰撞之后。     

内蒙古巴林右旗下三叠统幸福之路组凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

下三叠统幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,时代为早三叠世。笔者重新实测了幸福之路组三段建组剖面——巴林右旗幸福之路苏木哈拉山东剖面,除采集到早三叠世早期的孢粉、叶肢介等化石外,在剖面下部首次发现了凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS技术,对2个凝灰岩中的锆石进行了U-Pb年龄测定,获得的年龄值为252.6±1.7Ma(MSWD=0.64)和249.9±1.6Ma(MSWD=0.22),即火山岩大约在250Ma前形成。结合地层古生物及区域岩浆岩资料,认为幸福之路组三段的形成时代为早三叠世早期,大兴安岭南部存在约250Ma与板块闭合相关的岩浆事件,以红层为特色的幸福之路组含有华夏和安加拉两大植物群混生的孢粉化石组合,反映华北板块与西伯利亚板块在250Ma时已经完成碰撞拼贴,幸福之路组形成于碰撞之后。     

冀北承德盆地九龙山组凝灰岩夹层LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

冀北承德盆地中生代侏罗纪地层序列较齐全,但作为关键层位之一的九龙山组一直缺乏高精度年代学的约束。笔者首次对九龙山组凝灰岩夹层进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb高精度定年,获得凝灰岩中岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄164.1±1.3 Ma。综合研究及对比表明,九龙山组的时限为158~164Ma,属中侏罗世晚期至晚侏罗世早期,对应于国际地层表的牛津期至卡洛维期,其沉积时间相对短暂。在此基础上,更新了研究区侏罗系年代地层柱状图,该认识对于深入研究燕山地区中生代侏罗纪地层格架及构造岩浆演化过程具有重要意义。     

扬子地台西缘康滇克拉通中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

对扬子地台西缘康滇克拉通望厂组沉积砾岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年,结果发现年龄的分布范围较大,最年轻一组碎屑锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄为(1 838士10)Ma,为望厂组最大的沉积时限.相对集中分布的锆石测试点207Pb/206Pb加权平均年龄为(2 855士14)Ma,指示着扬子地台西缘存在着28×108年左右的陆壳.最老锆石测试点207Pb/206Pb年龄可达37.8×108年左右,是迄今为止在扬子地台西缘发现的最古老单颗粒锆石,表明在东川地区可能还存在更古老的陆壳.     

鄂尔多斯盆地安塞地区三叠系延长组碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

通过统计前人对周缘岩浆岩、变质岩体的年代学成果,对比邻区碎屑锆石年龄结果,结合区域构造背景,运用LA-ICP-MS U-Pb年代学分析方法,对鄂尔多斯盆地安塞地区三叠系延长组上部砂岩中的碎屑锆石进行系统研究,以探讨延长组长2段地层物质来源。结果表明:1)安塞地区延长组长2段沉积时代不早于230±2 Ma;2)物源来自盆地北部、东北部;3)碎屑锆石中2 600~2 400 Ma的锆石来自于阴山和大青山—乌拉山地区,与2 500 Ma克拉通化形成大规模岩浆事件相对应;2 000~1 800 Ma的锆石来自于大青山—乌拉山、集宁以及阴山地区,与吕梁运动的两幕发生裂陷盆地闭合和非造山岩浆活动和基底抬升相关;显生宙中380~350 Ma、300~250 Ma、250~230 Ma的锆石来自于大青山—乌拉山、阴山地区,记录了古亚洲洋向华北板块北缘的快速俯冲事件,对应了海西期和印支期的岩浆事件。     

内蒙古西部阿拉善右旗下石炭统白山组碎屑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及意义

阿拉善右旗下石炭统白山组碎屑岩中锆石CL图像的特征和微量元素Th/U>0.4表明绝大多数属于岩浆锆石,锆石年龄分布于412~498Ma之间,集中分布于443~466Ma之间,加权平均年龄为（454.6±8.3）Ma(n=28),MSWD=3.5,置信度95%,与研究区西侧南天山洋在奥陶纪—早泥盆世向北俯冲消减,在中天山南缘形成岩浆弧可能对应,揭示了研究区恩格尔乌苏断裂可能为哈萨克斯坦板块与华北板块早古生代缝合带,该断裂具有多期活动的特征。白山组物源来自恩格尔乌苏断裂以北的加里东期构造岩浆岩带和早古生代浅变质盖层沉积。     

内蒙古西部阿拉善右旗下石炭统白山组碎屑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及意义

阿拉善右旗下石炭统白山组碎屑岩中锆石CL图像的特征和微量元素Th/U>0.4表明绝大多数属于岩浆锆石,锆石年龄分布于412~498Ma之间,集中分布于443~466Ma之间,加权平均年龄为（454.6±8.3）Ma(n=28),MSWD=3.5,置信度95%,与研究区西侧南天山洋在奥陶纪—早泥盆世向北俯冲消减,在中天山南缘形成岩浆弧可能对应,揭示了研究区恩格尔乌苏断裂可能为哈萨克斯坦板块与华北板块早古生代缝合带,该断裂具有多期活动的特征。白山组物源来自恩格尔乌苏断裂以北的加里东期构造岩浆岩带和早古生代浅变质盖层沉积。     

广西钦甲花岗岩体单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

本文对钦甲花岗岩体进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定.这些锆石的阴极发光图像发育环带结构,Th/U值较高(大于0.1),具有岩浆成因锆石的特征.研究结果表明,钦甲花岗岩体为一复式岩体,其不同单元锆石的206Pb/238U加权平均年龄分别为412.4±1.8 Ma、434.8±1.7 Ma、442....     

青海南山东段花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

青海南山东段花岗岩类岩石类型为二长花岗岩、花岗闪长岩及英云闪长岩。通过高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得二长花岗岩、花岗闪长岩的年龄分别为241±3Ma、245±2Ma和249±3Ma,可代表其成岩年龄。花岗岩类构造环境判别图显示,岩石具俯冲型花岗岩类特征,可能代表早三叠世宗务隆洋的北向俯冲过程。通过对青海南山东段侵入岩体形成时代、岩石成因、构造环境等的研究,为青海宗务隆造山带在印支期的构造环境演化和动力学机制提供了重要的依据。     

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。     

秦岭造山带蟒岭花岗岩锆石LA ICP MS U Pb年龄及其地质意义

蟒岭花岗岩位于东秦岭地区商南—丹凤断裂带北侧的北秦岭构造带上,呈北西西走向,与区域构造线方向基本一致。本文报道了该岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年数据和地球化学数据,并结合前人的资料初步总结了该岩体的年代学特征。结果显示,蟒岭花岗岩的岩浆演化可以分为两个阶段:晚侏罗世—早白垩世的二长花岗岩(158.4±1.8Ma～160.5±1.3Ma)和早白垩世中期的钾长花岗岩(124.1±2.0Ma)。此外,样品09CL264获得锆石继承核部年龄为1883±36Ma、1860±35Ma,可能代表了源岩年龄。地球化学特征上,早期的二长花岗岩具有高硅、碱,K2O/Na2O>1,以及高Sr、低Yb、Y的特征,而晚期的钾长花岗岩具有高硅、碱,K2O/Na2O<1,低Sr、低Y、Yb的特征。其中,晚侏罗世—早白垩世的二长花岗岩(09CL260)的εHf(t)值变化于-9.4～-3.1,暗示其可能具有多源特征,源岩主要为下地壳元古宙物质。     

大巴山南部房县东河辉绿玢岩LA ICP MS 锆石U Pb测年及其构造意义

大巴山构造带位于秦岭造山带和扬子板块的过渡部位,形成于印支-燕山期,定型于喜山期。前人对北大巴山地区基性岩年代学已有研究,但对大巴山南部地区基性岩却很少高精度年龄报道。本文对大巴山南部房县东河地区的辉绿玢岩脉进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,结果表明,东河辉绿玢岩形成于439.3Ma,相当于早志留世。与北大巴山镇坪地区辉绿岩,紫阳-岚皋地区基性岩及火山岩形成时代基本一致。结合前人的研究结果表明,大巴山南部地区在早志留世处于张裂状态,东河地区的基性岩为岩石圈处于拉张状态下大陆裂谷作用产物。此处439.3Ma的年龄值,也说明此时扬子板块北缘普遍处于拉张的构造环境,代表了在早志留世大巴山南部裂谷盆地的伸展裂陷幅度达到最大。本次研究所获得的年龄数据,确定了围岩竹山组形成不晚于早志留世,限定地层时代为寒武纪-奥陶纪。     

内蒙苏尼特右旗吉布胡楞土岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

在华北板块北缘白乃庙岛弧岩浆活动带中发现了一套石榴石白云母花岗岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,该石榴石白云母花岗岩的结晶年龄为(500.8±2.4)Ma,为晚寒武世岩浆活动的产物。主量元素岩石地球化学特征方面:该岩体富硅、铝(w(SiO₂)=72.50%~74.11%;w(Al₂O₃)=14.73%~16.43%),贫铁、镁、钙(w(TFeO)=0.67%~1.14%;w(MgO)= 0.09%;w(CaO)=0.30%~0.61%),为高分异花岗岩(分异指数DI=91.99~93.20);铝饱和指数均大于1.1,发育富铝矿物石榴石和白云母,为过铝质花岗岩,但并非S型花岗岩;综合认为该石榴石白云母花岗岩是一套富铝、贫铁镁钙的高分异钙碱性I型花岗岩。微量元素特征方面:稀土总量较低,轻重稀土分馏不明显,具有强烈的负Eu异常;具明显的稀土元素四分组效应;并且部分岩石样品的Nb、Ta含量较高,暗示该岩体是分异岩浆与流体作用的产物。该岩体可为Nb、Ta等稀有金属成矿提供必要的物质基础。     

鄂尔多斯盆地变质基底中碎屑锆石的LA ICP MS U Pb年龄及其构造意义

根据鄂尔多斯盆地东北部钻孔的资料显示,鄂尔多斯盆地基底主要由一套变质沉积岩组成,对其中的二云母斜长片麻岩和矽线石片麻岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,两件样品单颗粒碎屑锆石共获得96个具有地质意义的年龄资料。二云母斜长片麻岩的部分锆石显示清晰的韵律环带,具有岩浆锆石的特征,其获得的207Pb/206Pb年龄介于1898.2~2047.2Ma之间,综合前人的研究数据,显示鄂尔多斯盆地基底东北部在古元古代2.0~2.1Ga左右曾有岩浆活动。二云母斜长片麻岩的部分锆石和矽线石片麻岩的锆石具有变质锆石特征,获得的变质锆石年龄数据支持鄂尔多斯盆地东北部在古元古代发生过两期变质作用,早期的变质作用峰值年龄约为1.83Ga,代表着东部陆块和西部陆块碰撞拼合这期构造事件;晚期变质作用发生在约1.78Ga,可能记录了这一阶段的拉张抬升事件。     

三门峡高庙石英闪长玢岩的…特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及…

三门峡市高庙石英闪长玢岩的激光探针等离子质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb同位素年代测定获得了135Ma的年龄,与华北地块南缘早白垩世岩石圈伸展和减薄事件的时间一致.高庙岩体中继承锆石的形成年龄为2768Ma,该年龄和模式年龄均与华北克拉通早期地壳演化的峰期时间一致.石英闪长玢岩的SiO2含量为62.93％～65.54％,铝指数A/CNK=0.90 ～ 1.03,属于准铝质-弱过铝质系列.富钠(Na2O/K2O=1.29～1.46)、镁指数偏低(Mg#=33.5～42.4＜ 45),属于高钾钙碱性岩系.岩石稀土含量∑REE=197.09×10-6 ～234.41×10-6(平均216.00×10-6),轻重稀土明显分异[(La/Yb)N=15.86～20.55],基本不显示铕异常(δEu =0.96～1.02).岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr、K等和轻稀土,高Sr/Y值(Sr/Y =41.99 ～56.71),亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、重稀土和Y等.该石英闪长玢岩具有较低的n(143Nd)/n(144Nd) (t)值(0.5116)和较高的n(87Sr)/n86Sr) (t)值(0.7080),εNd(t)=-19.08,εsr(t) =49.89,TDM =2.15Ga.岩石的地球化学特点反映岩体由下地壳部分熔融形成.综合分析认为,高庙石英闪长玢岩源自加厚的基性下地壳的部分熔融作用,是华北克拉通的岩石圈在早白垩世减薄和破坏作用的产物,华北克拉通早白垩世期间的岩石圈减薄和破坏作用影响到了华北克拉通中-南部一带.     

内蒙古克什克腾旗林西组碎屑锆石LA-ICP-MS年代学及其地质意义

内蒙古克什克腾旗位于西拉木伦河以北,属锡林浩特地块南缘。本文对出露于克什克腾旗北东约5 km的一套变质粉砂岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,其年龄结果主要分为4个区间:258~298 Ma(峰值为285 Ma)、377~474 Ma(峰值为430 Ma)、1261~1727 Ma、1853~2513 Ma,此外还含有321 Ma和937 Ma的锆石各一颗。锆石CL图像显示:258~298 Ma的锆石以岩浆锆石为主,响应兴蒙造山带的晚古生代岩浆活动;377~474 Ma的锆石中既有岩浆锆石又有变质锆石,表明其源区既有奥陶纪-泥盆纪岩浆岩,又有古生代的变质岩;1261~1727 Ma的锆石以岩浆锆石为主,少数为变质锆石,暗示中元古代的岩浆岩和变质岩也为该组提供物源;1853~2513 Ma的锆石以岩浆锆石为主,反映了华北板块基底的年龄信息。该变质粉砂岩中碎屑锆石的最小谐和年龄是258 Ma,限定了其沉积时代的下限为晚二叠世,应属于林西组。年龄峰值既对应华北板块的重要构造热事件,又有与兴蒙造山带地质事件相关的年龄信息,表明林西组具有南北两个物源区,同时也暗示在其形成时华北板块与西伯利亚板块已经拼合。     

阿尔泰巴利尔斯河一带岩体LA MC ICP MS锆石U Pb年代学、岩石成因及地质意义

新疆阿尔泰巴利尔斯河一带岩体岩石类型复杂,主要岩石组合为花岗闪长岩、黑云二长花岗岩和二长花岗岩。花岗闪长岩和二长花岗岩中LA MC ICP MS锆石 U Pb测年结果分别为(3864±28) Ma和(3868±12) Ma。花岗闪长岩、黑云二长花岗岩和二长花岗岩地球化学分析结果显示,岩石SiO2含量为7433%～7670%,里特曼指数为149～204,A/CNK值介于100～107,大离子亲石元素Rb、Th等和轻稀土元素相对富集,高场强元素Sr、Ti、Nb等和重稀土元素则相对亏损,具较强的负Eu异常(δEu=031～084),表明该岩石为具有富钾、钙碱性、弱过铝质特征的高分异I型花岗岩。综合研究认为,巴利尔斯河一带岩体形成于与俯冲作用有关的活动大陆边缘的岩浆弧构造环境,是古亚洲洋向北俯冲消减过程中岩浆上侵就位的产物。     

斜锆石LA ICP MS U Pb定年方法及应用

对基性、超基性岩形成年龄进行精确测定一直以来都是同位素地质年代学领域比较棘手的科学难题。由于采用岩石中锆石的年龄来指示基性、超基性岩的形成年龄往往存在诸多争议,越来越多的研究人员将目光投向了斜锆石,所采用的测试手段以往多为热电离质谱(TIMS)或具有原位、微区优势的二次离子质谱(SIMS)U-Pb测年方法,进入21世纪以来,有研究人员开始尝试采用发展迅速且潜力巨大的激光剥蚀等离子体质谱(LAICP-MS)技术进行斜锆石U-Pb年龄测定。然而,斜锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法仍处于探索阶段,相关方法论方面的研究也是鲜有报道。本文对前人的斜锆石U-Pb定年研究进行了综合评述,并报道探索开发出的一套新的LA-ICP-MS斜锆石U-Pb定年方法。本文着眼于斜锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法,探索适用于斜锆石的激光条件和质谱参数,以斜锆石标准样品Phalaborwa为研究对象,建立了适用于斜锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年测试方法,并将其应用于金川岩体中的斜锆石U-Pb年龄测定中,得到了较为准确的年龄结果。本文依据"截距法"的理念编制了"BUSTER"数据处理程序,并基于斜锆石Phalaborwa和金川岩体斜锆石两次测试结果将其与目前常用的基于"ROM法"或者"MOR法"的数据处理软件"Glitter"和"ICPMSDataCal"中的"无内标单外标"模块进行了系统比较。结果表明,就这两次测试的准确度而言,"BUSTER"要优于"Glitter"和"ICPMSDataCal",但测试精度则不及后者,这与相关数值拟合优度及采用的误差传递策略不同有关。另外,本文利用SHRIMP方法对金川岩体中的斜锆石样品进行了测定,测试结果与采用本次研究所开发的斜锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法得到的测试结果在误差范围内一致。     

西准噶尔恰达地区哈尔加乌组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

恰达地区的二叠系哈尔加乌组火山岩分布于唐巴勒蛇绿岩带东侧、准噶尔盆地西南缘,主要岩性为灰绿色-紫红色(气孔)(杏仁)玄武岩-玄武安山岩-安山岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(296.6±8.1) Ma,MSWD=7.7(93%置信度),时代属早二叠世。地球化学研究表明:该火山岩属亚碱性系列,全碱含量较高(w(Na₂O+K₂O)=3.95%~6.39%)且相对富钠。轻稀土(LREE)相对富集((La/Yb)_N=3.49~14.66)且分馏较好((La/Sm)_N值均大于1.00(1.68~3.51)),重稀土分馏较差((Gd/Yb)_N=1.38~2.56)。仅部分样品有微弱的负铕异常(δEu=0.88~1.15)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损,Zr、Hf轻微富集的特征。综合火山岩的地球化学特征,结合相关构造判别图解及火山岩所处的区域地质背景,认为哈尔加乌组火山岩的形成背景以板内大陆环境为主,兼有部分弧火山岩的特征,形成于俯冲碰撞造山期后的区域伸展背景下,火山岩的岛弧特征是对碰撞前混染弧组分的继承。     

内蒙古科尔沁右翼中旗三叠纪花岗质岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

笔者对内蒙古科尔沁右翼中旗代钦塔拉地区出露的花岗质岩进行了锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究,旨在探讨该区花岗岩成因类型和区域构造演化。研究区的花岗质岩主要以黑云母花岗岩和花岗闪长岩为主,岩石明显富SiO₂、Al₂O₃和碱质,属于过铝质高钾钙碱性系列的S型花岗岩;稀土元素标准化配分图总体呈轻稀土富集、重稀土亏损特点,LREE/HREE的值为3.12~16.17,平均为10.07;La_N/Yb_N为2.72~28.71,具中等程度的负Eu异常;岩石富集大离子亲石元素Rb、K、Pb,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Ce、Ti,具碰撞型花岗岩的特征。依据地球化学特征可将花岗岩划为低Sr低Yb型,说明花岗岩可能是在较高的压力下形成的。锆石U-Pb年龄为(242.6±2.5)Ma,表明该区古亚洲洋的俯冲碰撞发生在三叠纪,花岗岩体的形成与碰撞拼合有关。