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扬子西南缘盐边群时代及构造环境:来自碎屑沉积岩的约束

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岩石学报 2013年第2期29卷 641-672页

作者：杜利林郭敬辉耿元生杨崇辉刘福来任留东周喜文刘平华中国地质科学院地质研究所北京100037 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

出露于扬子地块西南缘的盐边群为一套火山——沉积岩系,其深入研究对探讨扬子西缘新元古代构造环境具有重要意义。本文对盐边群中碎屑沉积岩进行了较系统的岩石学、碎屑物质组成和地球化学研究,并从小坪组和乍古组中各选取了1件变质砂... 详细信息

出露于扬子地块西南缘的盐边群为一套火山——沉积岩系,其深入研究对探讨扬子西缘新元古代构造环境具有重要意义。本文对盐边群中碎屑沉积岩进行了较系统的岩石学、碎屑物质组成和地球化学研究,并从小坪组和乍古组中各选取了1件变质砂岩样品进行锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析。变质砂岩主要由棱角状——次棱角状火山岩岩屑、石英和长石矿物碎屑组成。碎屑沉积岩Al2O3/SiO2值为0.12～0.4,K2O/Na2O值范围为0.14～9.45(其中板岩K2O/Na2O值多大于1.0,而变质砂岩中多数样品的K2O/Na2O值小于1.0)。所有样品具有轻——中等程度的轻重稀土元素分异((La/Yb)N=1.6～9.37),多数样品具有明显的负Eu异常。εNd(t)值范围为——1.77～+5.01。变质砂岩碎屑锆石U-Pb年龄峰值为900～910Ma,同时存在少量太古代——古元古代碎屑锆石。小坪组和乍古组变质砂岩中年轻碎屑锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为888±8Ma和884±14Ma。碎屑物质组成、地球化学和锆石U-Pb年龄结果共同表明,盐边群碎屑沉积为近源沉积,物源区主要为岛弧中酸性火山岩和花岗岩。结合关刀山岩体(857Ma)和荒田组玄武岩(880～830Ma)研究结果,进一步限定盐边群的时代为880～830Ma,形成于弧后盆地环境,其沉积物源区为华夏地块向扬子地块俯冲过程中,扬子西南缘形成的火山岛弧。

关键词：扬子地块盐边群碎屑沉积岩地球化学弧后盆地

碎屑沉积岩/沉积物Sm-Nd、U-Pb与Hf同位素的化学地球动力学意义

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中国地质 2016年第4期43卷 1200-1215页

作者：陈岳龙李大鹏包创李兆刘长征中国地质大学(北京) 北京100083 青海省地质矿产局第五地质勘查院青海西宁810012

碎屑沉积岩能有效记录它们的源区。碎屑沉积岩的Nd同位素组成及其中锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成是解析碎屑物质源区、源区壳-幔相互作用及不同块体间相互作用的关键方法。全岩/全样的Nd模式年龄可以指示其源区地壳从亏损地幔分离的平均... 详细信息

碎屑沉积岩能有效记录它们的源区。碎屑沉积岩的Nd同位素组成及其中锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成是解析碎屑物质源区、源区壳-幔相互作用及不同块体间相互作用的关键方法。全岩/全样的Nd模式年龄可以指示其源区地壳从亏损地幔分离的平均时间,而锆石Hf同位素模式年龄能够揭示出所测锆石颗粒其形成时的源区特征。细粒碎屑沉积岩/沉积物化学组成代表了其源区上地壳在风化、搬运、沉积过程中不溶于水的Nb、Ta、Zr、Hf、Sc、Ti、Th、REE等的平均组成。实践表明,华北板块、扬子板块、以大兴安岭为代表的中亚造山带东部具有明显不同的形成与演化历史。大兴安岭的地壳增生主要发生于新元古代—古生代期间。由碎屑沉积岩进行化学动力学分析时,应充分系统考虑地质过程的复杂性,将宏观与微观相结合、局部与整体相结合。

关键词：碎屑沉积岩化学地球动力学锆石U-Pb定年锆石Hf同位素组成 Nd同位素

西藏雅鲁藏布缝合带三叠系朗杰学群沉积岩古生物、地球化学特征及其物源区和构造背景分析

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地质学报 2020年第4期94卷 1208-1226页

作者：王金贵张鑫全魏文通专少鹏陈超张振利常立海申宗义河北省区域地质调查院河北廊坊065000 河北地质大学石家庄050031 黑龙江省生态地质调查研究总院哈尔滨150030

随着近年来对朗杰学群的解体,发现前人对于朗杰学群、涅如组、修康群及洛林岩群的研究存在混淆,研究对象是否为朗杰学群应重新审慎,同时,几者是否为同一构造背景产物仍存在较大争议。本文对朗杰学群命名地(贡嘎县姐德秀镇-朗杰学乡一带... 详细信息

随着近年来对朗杰学群的解体,发现前人对于朗杰学群、涅如组、修康群及洛林岩群的研究存在混淆,研究对象是否为朗杰学群应重新审慎,同时,几者是否为同一构造背景产物仍存在较大争议。本文对朗杰学群命名地(贡嘎县姐德秀镇-朗杰学乡一带)的朗杰学群重矿物特征、地球化学特征及古生物化石进行了研究。朗杰学群砂岩主量元素和微量元素化学成分低于地壳克拉克值,SiO2含量平均为74.14%,K2O/Na2O值平均为0.70,反映砂岩成熟度较低,没有经历明显的成岩后生改造;化学蚀变指数(CIA)较集中,平均为71.55,属低级-中等风化程度,指示气候和构造环境都处于相对稳定状态;古环境分析显示,100Mg/Al2O3值平均为7.85,CaO/Fe+CaO值平均为0.314,表明朗杰学群形成于中等盐度的深水厌氧环境,且由北向南沉积水体逐渐加深;重矿物以锆石为主,其次为金红石,分选磨圆较差,ATi指数为93.3~98.97,ZTR指数为48.01~85.75,反映朗杰学群物源区的火山岩较为丰富,且搬运距离较近;REE-La/Yb图解、Hf-La/Th图解、F1-F2图解、Th/Sc-Zr/Sc图解及重矿物特征均显示朗杰学群物源区主要为中酸性火山岩及长英质陆源碎屑岩,结合前人研究的古水流方向证据,并对比直孔-松多特提斯洋演化及南冈底斯中-晚三叠世岩浆岩与朗杰学群碎屑锆石峰值年龄(240Ma),确认了朗杰学群物源来自南冈底斯;构造判别图解显示朗杰学群为大陆岛弧与活动大陆边缘环境之间特定构造背景下的产物,形成环境更靠近活动大陆边缘一侧;古生物化石以凸海燕蛤(Halobia convexa Chen, 1964)为代表,显示朗杰学群形成于晚三叠世卡尼期;综合风化程度、物源区、构造背景及形成时代分析,朗杰学群的形成与雅鲁藏布特提斯洋的演化相吻合。

关键词：雅鲁藏布缝合带朗杰学群碎屑沉积岩地球化学重砂矿物古生物物源分析构造背景

华南地球化学走廊带碎屑沉积岩W、Sn时空分布特征及其指示意义

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物探与化探 2014年第2期38卷 211-219页

作者：赵起超迟清华王学求刘东盛刘汉粮周建中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000

通过系统的高密度采样,选取了470件来自华南走廊带的细粒碎屑沉积岩,涵盖了中元古到白垩系地层,对其主要元素、微量元素、稀土元素进行了精确分析。研究结果显示,所有样品都存在明显的稀土元素的分异和Eu的负异常,其中(La/Yb)N=10.0,Eu/... 详细信息

通过系统的高密度采样,选取了470件来自华南走廊带的细粒碎屑沉积岩,涵盖了中元古到白垩系地层,对其主要元素、微量元素、稀土元素进行了精确分析。研究结果显示,所有样品都存在明显的稀土元素的分异和Eu的负异常,其中(La/Yb)N=10.0,Eu/Eu*=0.67。相对上地壳平均组成,样品明显亏损Ca、Na和Sr,并具有较高的化学风化指数,暗示样品受到了较为强烈的风化作用影响,并且经历了长距离的搬运过程;主要元素和微量元素图解暗示样品的源岩可能包括花岗质、安山质和长英质岩石。样品的地球化学特征显示,样品可以代表较大的源区,并且W、Sn的含量可以反映走廊带上W、Sn分布特征。在走廊带上,W、Sn的含量自东南向西北递减,在江山—绍兴断裂带附近突变,该分布特征与华南地区的钨锡成矿作用非常吻合。碎屑沉积岩中W、Sn的含量明显高于上地壳平均含量,其中W、Sn含量的峰值存在于中元古代—奥陶系地层,而华夏地块从中元古代开始便具有高钨锡含量,可能是该地区形成全世界最大的钨锡成矿省的重要原因。

关键词：地球化学稀土元素碎屑沉积岩华南走廊带钨、锡

北疆阿尔泰南缘泥盆系浅变质碎屑沉积岩地球化学特征及其形成环境

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岩石学报 2008年第4期24卷 718-732页

作者：龙晓平袁超孙敏肖文交林寿发王毓婧蔡克大中国科学院广州地球化学研究所广州510640 香港大学地球科学系中国香港薄扶林道中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈构造演化重点实验室北京100029 滑铁卢大学地球科学系加拿大滑铁卢ONN2L 3G1

对于北疆阿尔泰地区泥盆纪所处的大地构造环境，目前仍旧存在不同观点。前人基于阿尔泰南缘泥盆纪火山岩地球化学研究，分别提出了活动大陆边缘和被动大陆边缘裂谷等不同构造观点。阿尔泰造山带南缘的泥盆纪浅变质碎屑沉积岩地球化学研... 详细信息

对于北疆阿尔泰地区泥盆纪所处的大地构造环境，目前仍旧存在不同观点。前人基于阿尔泰南缘泥盆纪火山岩地球化学研究，分别提出了活动大陆边缘和被动大陆边缘裂谷等不同构造观点。阿尔泰造山带南缘的泥盆纪浅变质碎屑沉积岩地球化学研究表明，该套浅变质碎屑沉积岩原岩主要为泥质或砂质沉积岩。尽管不同岩性样品主量元素含量不同，但其化学蚀变指数（CIA）小于75，成分变异指数（ICV）接近或小于1．0，斜长石蚀变指数（PIA）平均70，说明其源区物质比较新鲜，成熟度相对较低，化学风化作用较弱。同样，不同岩性样品微量元素含量差别较大，但表生过程中不活泼的微量元素比值却比较一致，轻稀土（LREE）中度富集（LaN／YbN=2．88-9．90），重稀土（HREE）比较平坦，并伴有明显的Eu负异常（Eu／Eu^＊=0．45-0．89）。绝大多数样品具有高的La／Sc（1～3）、La／Y（0．5～1）和Ti／Zr（10～35），以及较低的Sc／Cr（0．1～0．3）比值，类似于大陆岛弧相关环境碎屑沉积物。在La—Th—Sc和Th—Sc—Zr／10构造环境判别图解中，除一千枚岩样品外，其他所有样品均落入大陆岛弧区。以上地球化学特征明显不同于大洋岛弧和被动陆缘沉积物，说明该套浅变质碎屑沉积岩可能沉积于活动大陆边缘的大陆岛弧相关环境，为认识阿尔泰造山带泥盆纪岛弧增生构造演化过程提供了一个重要证据。

关键词：地球化学碎屑沉积岩阿尔泰造山带北疆构造环境

青海共和-花石峡三叠纪碎屑沉积岩的地球化学特征与锆石U-Pb年龄及地质意义

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地学前缘 2009年第2期16卷 161-174页

作者：陈岳龙周建皮桥辉王忠李大鹏中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 内蒙古地质调查院内蒙古呼和浩特010010

通过对青海共和—花石峡出露的三叠纪碎屑沉积岩系统的岩石学、地球化学与锆石U-Pb年龄的系统研究,揭示这些碎屑沉积岩主要为岩屑砂岩、长石砂岩,源区岩石是在岛弧构造环境与随后的碰撞过程中被抬升到地表后接受剥蚀的镁铁质及其变质深... 详细信息

通过对青海共和—花石峡出露的三叠纪碎屑沉积岩系统的岩石学、地球化学与锆石U-Pb年龄的系统研究,揭示这些碎屑沉积岩主要为岩屑砂岩、长石砂岩,源区岩石是在岛弧构造环境与随后的碰撞过程中被抬升到地表后接受剥蚀的镁铁质及其变质深熔产物、古老基底物质及其深熔产物及花岗岩类。Nd亏损地幔模式年龄平均为1.75Ga,与祁连、柴达木、东昆仑基底平均的Nd亏损地幔模式年龄是一致的,均类似于扬子克拉通,说明它们具有共同的块体构造属性,均从冈瓦纳大陆裂解后拼合到欧亚大陆。碎屑锆石U-Pb年龄存在于400～500Ma、250～300Ma两个主要峰与次要的750～1000Ma新元古代峰,反映了祁连、柴达木、东昆仑古生代与早中生代及新元古代重要的构造岩浆作用期,还测得一些>1000Ma到2700Ma的反映祁连、柴达木、东昆仑基底形成年龄。锆石Hf同位素揭示源区地壳增生主要发生于1.7～2.5Ga、2.8～3.6Ga、1.0～1.7Ga三个年龄范围,大部分锆石可能是古老基底与新元古代增生地壳变质深熔混合产物,而晚古生代—早中生代的锆石含有更多的古生代增生地壳组分。西秦岭与共和盆地的三叠系在物源上并没有沟通,三叠纪时西秦岭相对于祁连、柴达木、东昆仑应处于相对较低的地形条件,但仍阻挡两个沉积盆地的贯通。

关键词：共和盆地三叠纪碎屑沉积岩沉积物源构造属性

碎屑沉积岩沉积作用的高精度定年——自生磷钇矿离子探针UPb年龄测定

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地学前缘 2003年第2期10卷 327-334页

作者：郭春丽吴福元吉林大学地球科学学院长春130061

沉积岩沉积作用准确时间的厘定是目前同位素年代学研究中的一大难题 ,尽管目前可采用多种方法对成岩过程中的自生矿物进行定年 ,但由于技术上的原因 ,这项研究一直发展很慢。文中详细介绍了近年来发展起来的运用高精度离子探针 (SHRIMP... 详细信息

沉积岩沉积作用准确时间的厘定是目前同位素年代学研究中的一大难题 ,尽管目前可采用多种方法对成岩过程中的自生矿物进行定年 ,但由于技术上的原因 ,这项研究一直发展很慢。文中详细介绍了近年来发展起来的运用高精度离子探针 (SHRIMP)技术确定自生磷钇矿形成年龄 ,进而确定沉积作用年代的新方法。如 ,澳大利亚西北部Kimberley盆地中未变质的古元古代砂岩中自生磷钇矿的SHRIMP定年将成岩作用限定在 7Ma的误差范围之内。相比之下 ,对非洲南部太古宙Witwa tersrand超群和澳大利亚西南部MountBarren群绿片岩相变质砂岩中磷钇矿的研究 ,不仅确定了所研究岩石的成岩作用时代 ,而且恢复了该区后期的复杂热演化历史。研究还表明 ,这种方法同样适用于显生宙岩石。这些实例表明 ,磷钇矿的SHRIMP定年不仅可以测定从太古宙到第四系所有年代碎屑沉积岩的沉积时代 ,而且可以实现极小尺度上的微区定年 ,从而可以研究岩石自沉积成岩以后的演化历史 ,显示这一方法在沉积作用及相关热事件问题研究上的巨大潜力。

关键词：碎屑沉积岩沉积作用高精度离子探针同位素年代学成岩作用磷钇矿热事件

Composition variations of the Sinian-Cambrian sedimentary rocks in Hunan and Guangxi and their tectonic significance

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Science China Earth Sciences 2013年第11期56卷 1899-1917页

作者： WANG PengMing YU JinHai SUN Tao SHI Yu CHEN PeiRong ZHAO KuiDong CHEN WeiFeng LIU Qian State Key Laboratory for Mineral Deposits Research School of Earth Sciences and Engineering Nanjing University

This paper reports the geochemical and zircon U-Pb dating data of the Sinian to Cambrian low-grade metamorphic rocks in the Miaoer Mountain area,Guangxi and the Jinjiling area,Hunan Province.Petrographic and geochemical features indicate that protoliths of these metamorphic rocks are clastic sedimentary rocks with medium weathering,which were formed in the passive continental margin.Geochemistry and zircon U-Pb ages indicate that the Sinian and Cambrian sedimentary rocks in the Jinjiling area have similar detritus components,which are characterized by abundant Grenvillian detrital zircons,suggesting a close affinity with the Cathaysia Block.The Cambrian sedimentary rocks in the Miaoer Mountain area have similar geochemistry and zircon geochronology to those in the Jinjiling area,showing an affinity with the Cathaysia Block.However,the Sinian sedimentary rocks in the Miaoer Mountain area show different geochemical features from the Cambrian sedimentary rocks and those in the Jinjiling area,and are characterized by abundant 840–700 Ma detrital zircons and less^2.0 Ga ones,showing a close affinity with the Yangtze Block.These variations suggest that the Jinjiling area continuously accepted the fragments from the Cathaysia from the Sinian to the Cambrian,whereas the provenance of the Miaoer Mountain sedimentary basin changed from the Yangtze Block to the Cathaysia Block during this interval.This change implies a tectonic movement,which caused the further sinking of the basin in the Miaoer Mountain area and northwestward transferring of the basin center before the Middle Cambrian,so that the Miaoer Mountain basin received the detritus from the Cathaysia Block in the Middle Cambrian.This fact also proves that the Yangtze and Cathaysia blocks have converged at least in Middle Cambrian,and the southwestern boundary between them is located between the Miaoer Mountain and Jinjiling areas.

关键词：碎屑沉积岩震旦系寒武纪湖南省组成变化构造意义广西地球化学特征

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扬子克拉通北缘显生宙碎屑沉积岩Mo同位素初步研究及其地质意义

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科学通报 2008年第21期53卷 2630-2637页

作者：周炼高山 Chris Hawkesworth Corey Archer 谢树成中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室武汉430074 Department of Earth Sciences University of Bristol Bristol B58 1RJ UK

通过对扬子克拉通北缘西乡-碑坝小区寒武纪-侏罗纪碎屑沉积岩的Mo、Nd同位素进行测定,结合微量元素数据分析,结果表明,该区寒武纪-侏罗纪碎屑沉积岩的δ98Mo变化范围在?0.65‰^+1.87‰之间,εNd(t)变化范围在?1.46~?10.90之间.茅口组晚... 详细信息

通过对扬子克拉通北缘西乡-碑坝小区寒武纪-侏罗纪碎屑沉积岩的Mo、Nd同位素进行测定,结合微量元素数据分析,结果表明,该区寒武纪-侏罗纪碎屑沉积岩的δ98Mo变化范围在?0.65‰^+1.87‰之间,εNd(t)变化范围在?1.46~?10.90之间.茅口组晚期一个样品(4820)具有相对偏正的δ98Mo和εNd(t)(0.97‰,?1.46),有可能与二叠纪晚期峨眉山地幔柱的喷发过程中,扬子克拉通北缘古海水中富集的大量硫化氢有关,此时海水中的MoO42?转变为MoS42?,并具有偏正的Mo同位素组成.晚二叠世长兴期样品(4814)也具有明显偏正的δ98Mo(1.87‰),但εNd(t)相对偏负(?10.90),并具有相对较高的总有机碳(TOC)含量和总硫含量(TS)(分别为1.52%,2.02%),暗示该时期具有较高的初级生产力和有机碳埋藏量,似乎表明脱硫酸还原作用产生的大量HS?,H2S与同期海相沉积岩明显偏正的δ98Mo有一定的耦合性.研究显示,古大陆边缘碎屑沉积岩的Mo同位素变化,与区域构造活动及产生的环境效应存在一定的相关性,可以作为指示区域古环境演化的有效示踪剂.

关键词： Mo同位素碎屑沉积岩古环境事件