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碎屑锆石形态学分类体系及其在物源分析中的应用:以松辽盆地松科一井为例

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地球科学 2018年第6期43卷 1997-2006页

作者：宋鹰钱禛钰张俊霞 Stepashko Andrei 中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580 中国地质大学经管学院湖北武汉430074 俄罗斯科学院大地构造与地球物理研究所俄罗斯哈巴罗夫斯克680000

碎屑锆石的同位素热年代学提供了物源区的精确年龄和大地构造背景,是目前物源分析中先进的、使用最为广泛的研究方法之一.在同一沉积区内,碎屑锆石颗粒通常是多来源的,经历了复杂的从源到汇的物质输送过程.能否揭示沉积物中的锆石颗粒... 详细信息

碎屑锆石的同位素热年代学提供了物源区的精确年龄和大地构造背景,是目前物源分析中先进的、使用最为广泛的研究方法之一.在同一沉积区内,碎屑锆石颗粒通常是多来源的,经历了复杂的从源到汇的物质输送过程.能否揭示沉积物中的锆石颗粒从源区到沉积区的地表动力作用,是对碎屑锆石同位素年龄及年龄谱系进行合理地质解释的关键.提出碎屑锆石形态学定量化的实验分类方法,设计出一种适用于多参数分析的多维蛛网密度图,试图通过对碎屑锆石的来源、锆石晶体的磨圆度、断裂方式、裂隙和表面撞痕等多种形态学参数的定量分析来揭示碎屑锆石由源区到沉积区搬运过程中经历的地表动力特征,进而丰富和完善碎屑锆石年代学源-汇系统的内容,为沉积物源分析提供一种新的实验手段.并以松辽盆地松科一井相关的碎屑锆石样品分析为例,介绍了这种方法的实际应用及其效果.

关键词：碎屑锆石形态学物源分析多维蛛网密度图松辽盆地石油地质源-汇系统

碎屑锆石U-Pb年龄谱系对兴安地块落马湖群原岩形成时代的约束

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地球科学 2020年第2期45卷 489-502页

作者：赵院冬车继英许逢明魏明辉中国地质调查局沈阳地质调查中心辽宁沈阳110034

发育于大兴安岭地区如兴华渡口群、落马湖群等系列变质岩系一直被认为是中亚造山带东段各地块的变质基底,但其形成时代目前存在较大争议,制约对于区域大地构造演化的研究.为了查明兴安地块东北部落马湖群原岩形成时代,选取不同层位二云... 详细信息

发育于大兴安岭地区如兴华渡口群、落马湖群等系列变质岩系一直被认为是中亚造山带东段各地块的变质基底,但其形成时代目前存在较大争议,制约对于区域大地构造演化的研究.为了查明兴安地块东北部落马湖群原岩形成时代,选取不同层位二云母片岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄谱系研究,分析原岩蚀源区特征和最大沉积上限.分析结果表明,两件样品碎屑锆石均为岩浆成因锆石,获得一致的锆石U-Pb年龄谱系,主要集中在400~430 Ma、430~465 Ma、470~520Ma、630~715 Ma、750~830 Ma、880~940 Ma、1720~1870 Ma等7个区间.结合区域地质组成,碎屑锆石年龄谱特征反映原岩蚀源区比较复杂,时空范围较大,但以近源的早古生代岩浆岩为主,而来自额尔古纳地块元古代的岩浆岩和变质岩系可能是重要的物源.根据碎屑锆石最小年龄(406~411 Ma),确定原岩沉积时代的上限为早泥盆世早期,而不是原认为的形成于新元古代-早寒武世.结合原岩沉积建造对比,推断落马湖群可能与上志留统-下泥盆统系列地层(如卧都河组、泥鳅河组)为同时代同环境沉积建造,现有差异可能源于后期经受不同的变质作用.其变形变质作用可能发生在中生代,与蒙古鄂霍茨克洋的闭合作用相关.

关键词：兴安地块落马湖群碎屑锆石形成时代地球化学

兴凯地块伊曼群的形成时代与物源:碎屑锆石与岩浆锆石U-Pb年代学证据

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岩石学报 2020年第3期36卷 741-758页

作者：熊帅许文良王枫葛文春吉林大学地球科学学院长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室长春130061

本文对出露在兴凯地块南部伊曼群的变沉积岩和侵入其中的火成岩进行了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素研究,旨在查明伊曼群的形成时代与物源,并讨论侵入岩的成因和构造背景。伊曼群二云母片岩中锆石呈自形-半自形,显示典型的岩... 详细信息

本文对出露在兴凯地块南部伊曼群的变沉积岩和侵入其中的火成岩进行了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素研究,旨在查明伊曼群的形成时代与物源,并讨论侵入岩的成因和构造背景。伊曼群二云母片岩中锆石呈自形-半自形,显示典型的岩浆生长环带,暗示其岩浆成因。定年结果表明:100个碎屑锆石分析点给出了555~1322Ma的年龄区间,主要峰值年龄为555Ma、612Ma、700Ma、739Ma、769Ma、839Ma、936Ma;其中约533Ma的锆石εHf(t)值介于-4.1^+3之间,二阶段模式年龄tDM2介于1305~1755Ma之间;700~839Ma的锆石εHf(t)值介于-3.7^+7.8之间,二阶段模式年龄tDM2介于1246~1907Ma之间。侵入伊曼群的白云母二长花岗岩的定年结果显示为443±3Ma,此年龄对应εHf(t)值介于-17.6^-4.2之间,二阶段模式年龄tDM2介于1688~2529Ma之间。结合二云母片岩中碎屑锆石的最小年龄以及穿切其中花岗岩的形成时代,可以判定伊曼群二云母片岩的形成时代介于443~555Ma之间,应为新元古代晚期至晚奥陶世之间。基于伊曼群中碎屑锆石的年龄众数及与区域岩浆事件的对比,伊曼群的沉积物源主要来自松嫩地块和佳木斯地块的新元古代火成岩。此外,白云母二长花岗岩显示出埃达克岩的地球化学属性,岩浆源于加厚下地壳的部分熔融,暗示晚奥陶世研究区可能发生了陆壳加厚事件。

关键词：兴凯地块伊曼群形成时代物源碎屑锆石岩浆锆石

滇西哀牢山岩群变沉积岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

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岩石学报 2018年第5期34卷 1503-1516页

作者：冀磊刘福来王舫孙载波中国地质科学院地质研究所北京100037 云南省地质调查院昆明650216

出露于扬子板块与印支板块之间的哀牢山岩群中包含大量副片麻岩、大理岩、云母片岩和石英岩等变沉积岩,这些岩石对研究扬子板块西南缘构造演化具有重要意义。但有关哀牢山岩群的沉积时代、物质来源以及形成的构造背景等一系列问题长期... 详细信息

出露于扬子板块与印支板块之间的哀牢山岩群中包含大量副片麻岩、大理岩、云母片岩和石英岩等变沉积岩,这些岩石对研究扬子板块西南缘构造演化具有重要意义。但有关哀牢山岩群的沉积时代、物质来源以及形成的构造背景等一系列问题长期以来存在着较大争议。本文选取哀牢山岩群内石榴黑云斜长片麻岩、石榴夕线黑云斜长/二长片麻岩和大理岩4件变沉积岩进行了锆石阴极发光和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。哀牢山岩群碎屑锆石具有明显或弱的振荡环带和较高的Th/U比值,指示其岩浆成因。年代学分析结果表明石榴黑云斜长片麻岩记录始新世末-渐新世(36.3~25.0Ma)哀牢山岩群部分熔融-岩浆活动,其余3件变沉积岩碎屑锆石均得到550~450Ma与900~700Ma两组峰值,其中片麻岩与大理岩中最年轻的碎屑锆石峰值分别为452Ma、461Ma和458Ma,指示哀牢山岩群沉积时代应不早于中奥陶世,而非原先认为的古元古代。碎屑锆石年龄分布特征表明哀牢山岩群物源区包含扬子板块西缘新元古代花岗岩和印支板块内泛非期花岗岩,支持前人提出的哀牢山岩群沉积于古特提斯分支洋盆——金沙江-哀牢山-马江洋拉张过程中沉积的观点。

关键词：哀牢山岩群变沉积岩碎屑锆石锆石U-Pb年龄

陇山杂岩变沉积岩的沉积时代、物源及构造意义:来自地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素的证据

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岩石学报 2023年第8期39卷 2445-2469页

作者：李玉婷卢俊生孔旭刘刚封强张艺一大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069

陇山杂岩位于秦-祁结合部位,长期以来该杂岩的形成时代及构造归属仍存在较大争议,对其进行详细的研究对于理解该地区的构造演化历史具有重要意义。本文对陇山杂岩中的5个变沉积岩样品进行了全岩主微量元素分析、碎屑锆石U-Pb定年及Lu-H... 详细信息

陇山杂岩位于秦-祁结合部位,长期以来该杂岩的形成时代及构造归属仍存在较大争议,对其进行详细的研究对于理解该地区的构造演化历史具有重要意义。本文对陇山杂岩中的5个变沉积岩样品进行了全岩主微量元素分析、碎屑锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素分析,在此基础上对其原岩类型、沉积时限、物源及其构造归属进行了探讨。初步判断陇山杂岩变沉积岩的原岩可能为杂砂岩。根据样品中最年轻的岩浆成因碎屑锆石的加权平均年龄值,结合陇山杂岩中侵入体的年龄,可以限定陇山杂岩变沉积岩的沉积时限在491~463Ma之间。变沉积岩中碎屑锆石的年龄分布存在593~486Ma、1294~634Ma两个主要区间,以及1876~1528Ma、2594~2027Ma两个次要区间;与之对应的两个主要年龄群的εHf(t)值分别为-21.69~11.48和-28.52~20.74,次要年龄群的εHf(t)分别为-11.88~8.81和-7.97~5.99;且5个样品中约70%以上的εHf(t)值均为负值,表明锆石的母岩浆主要来源于古老地壳的部分熔融和少量年轻地壳物质的加入;结合碎屑锆石年龄及Hf同位素特征,推断变沉积岩的物源主要来自于祁连造山带和秦岭造山带,并有少量华北克拉通南缘结晶基底的贡献。陇山杂岩变沉积岩碎屑锆石年龄特征与北秦岭造山带宽坪岩群及二郎坪岩群极其相似,同时得到390~338Ma、426Ma、465~442Ma三阶段变质锆石变质边的年龄,与北秦岭古生代变质作用年龄在误差范围内保持一致。综上,本文初步推断陇山杂岩是北秦岭造山带的西延部分,形成于商丹洋向北俯冲的大陆边缘弧环境。

关键词：秦-祁结合部位陇山杂岩变质沉积岩碎屑锆石 U-Pb年龄 Lu-Hf同位素源区性质构造背景

松潘-甘孜地体东南缘长枪穹隆核部里伍群碎屑锆石年代学和Hf同位素特征及其构造意义

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岩石学报 2019年第6期35卷 1693-1716页

作者：刘晓佳许志琴郑艺龙马泽良自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100087 南京大学地球科学与工程学院南京210023

长枪穹隆位于青藏高原北部松潘-甘孜地体之南端的木里地区,被东部的扬子板块和西部的羌塘地块所围绕。伏于三叠纪复理石地层之下的长枪穹隆由一套浅变质的沉积岩系组成,核部主要为里伍群二云石英片岩。为精确限定长枪穹隆核部里伍群的... 详细信息

长枪穹隆位于青藏高原北部松潘-甘孜地体之南端的木里地区,被东部的扬子板块和西部的羌塘地块所围绕。伏于三叠纪复理石地层之下的长枪穹隆由一套浅变质的沉积岩系组成,核部主要为里伍群二云石英片岩。为精确限定长枪穹隆核部里伍群的沉积时代和源区特征,本文运用LA-ICP-MS锆石U-Pb微区定年和原位Lu-Hf同位素分析技术,对里伍群变沉积岩系样品进行了锆石年代学、锆石微量元素和Lu-Hf同位素研究。结果显示,155颗碎屑年龄横跨早奥陶世-太古宙(476~3583Ma),碎屑锆石的Th/U比值均大于0. 1,大部分锆石具有明显的震荡环带,且锆石的稀土元素呈现明显的HREE富集、正Ce异常和负Eu异常的特点;上述特征指示该系列锆石为岩浆成因。碎屑锆石原位Hf同位素显示其εHf(t)值具有较宽泛的变化范围,介于-22^+14。锆石混合年龄谱能区分出四个明显的特征年龄峰值:~516Ma、~740Ma、~884Ma和~2. 5Ga。综合对比区域研究结果,我们认为476~560Ma的碎屑锆石可能来自于当时邻区冈瓦纳大陆北缘的泛非造山带,而715~1000Ma碎屑锆石可能来源于扬子板块西缘的新元古代的岩浆岩带和江南造山带。

关键词：松潘-甘孜地体碎屑锆石 U-Pb年龄 Hf同位素物源

碎屑锆石对班公湖地区晚侏罗世—早白垩世沉积物源的制约

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地质科学 2011年第3期46卷 847-864页

作者：樊帅权史仁灯丁林张国凯中国科学院青藏高原研究所北京100085 中国科学院研究生院北京100049 中原油田采油五厂地质研究所河南濮阳457000

本文对班公湖地区中生代沙木罗组(J_3—K_1s)和日松组(J_3r)地层的碎屑锆石进行了形态学及U-Pb年代学的研究。结果表明:锆石颗粒粒径约为100～150μm,内部结构清晰,晶体为长柱状,自形程度较高,多数锆石不含暗色包体及浑圆形内核;有些锆... 详细信息

本文对班公湖地区中生代沙木罗组(J_3—K_1s)和日松组(J_3r)地层的碎屑锆石进行了形态学及U-Pb年代学的研究。结果表明:锆石颗粒粒径约为100～150μm,内部结构清晰,晶体为长柱状,自形程度较高,多数锆石不含暗色包体及浑圆形内核;有些锆石颗粒有扇型分带结构。Th/U比值较大,多数大于0.1,均值约为0.86,说明岩浆的成因以锆石为主体,部分颗粒或晶体可能为变质成因;锆石年龄主要分布在6个区间范围内:1)180～100 Ma,2)350～180 Ma,3)600～450 Ma,4)1100～600 Ma,5)1800～1400 Ma,6)2200～1800 Ma。锆石U-Pb年龄谱对应了羌塘地块经历的几次构造热事件,验证了晚侏罗世—早白垩世班公湖地区的物源主要来自其北部的羌塘地块。

关键词：班公湖碎屑锆石物源羌塘地块

胶北地区粉子山群碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其对胶-辽-吉带构造演化的制约

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岩石学报 2023年第9期39卷 2619-2635页

作者：陶鹏谢士稳王舫刘倩李强高嘉敏龙涛中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037 山东省第四地质矿产勘查院潍坊261021

胶北地区粉子山群和荆山群是胶-辽-吉带重要的组成部分,对粉子山群和荆山群中碎屑锆石的年龄分布和Hf同位素特征的研究,有助于深入认识胶-辽-吉带古元古代构造演化过程。对粉子山群小宋组、张格庄组和巨屯组中碎屑锆石U-Pb定年结果表明... 详细信息

胶北地区粉子山群和荆山群是胶-辽-吉带重要的组成部分,对粉子山群和荆山群中碎屑锆石的年龄分布和Hf同位素特征的研究,有助于深入认识胶-辽-吉带古元古代构造演化过程。对粉子山群小宋组、张格庄组和巨屯组中碎屑锆石U-Pb定年结果表明,其锆石谐和年龄分布在1842~3663Ma之间,其中13颗锆石的变质边给出了1842~1877Ma的变质年龄,指示粉子山群经历了古元古代晚期变质作用,与荆山群变质作用时代一致。本次研究的三个组中都存在2.2~2.1Ga的碎屑锆石,结合前人研究成果,粉子山群主体应沉积于2.1~1.9Ga。粉子山群碎屑锆石的年龄峰和εHf(t)值与胶北地区早前寒武纪岩浆岩基本一致,表明其碎屑物质很有可能来自胶北地体。另外在巨屯组样品中发现约17%的新太古代晚期碎屑锆石具有明显偏低的εHf(t)值(-5.79~-2.44),可能由早期岩浆岩部分熔融而成,这也暗示胶北~2.5Ga不仅发生大规模的初生地壳生长,还存在早期地壳的重熔。粉子山群和荆山群碎屑锆石年龄分布特征基本一致,均含有胶北特征的年龄峰(~2.7Ga和~2.9Ga),结合二者空间分布特征、一致的变质作用时代以及顺时针的P-T-t轨迹,本文认为粉子山群和荆山群可能均沉积于胶北地体一侧,并随胶北地体向东南俯冲。

关键词：胶-辽-吉带古元古代胶北地体粉子山群碎屑锆石

延边开山屯地区二叠纪地质体的构造属性:侵入岩及碎屑锆石证据

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岩石学报 2020年第3期36卷 759-780页

作者：魏敬洋裴福萍周皓焦骥王奕朋吉林大学地球科学学院长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室长春130061 东北亚生物演化与环境教育部重点实验室长春130026

本文对延边开山屯地区二叠纪侵入岩和地层中的(碎屑)锆石进行了LA-ICP-MS和SIMS U-Pb年代学及Hf同位素的研究,同时对侵入岩进行了全岩地球化学特征的研究,以便制约开山屯地区的构造属性以及延边地区晚古生代-早中生代演化历史。延边开... 详细信息

本文对延边开山屯地区二叠纪侵入岩和地层中的(碎屑)锆石进行了LA-ICP-MS和SIMS U-Pb年代学及Hf同位素的研究,同时对侵入岩进行了全岩地球化学特征的研究,以便制约开山屯地区的构造属性以及延边地区晚古生代-早中生代演化历史。延边开山屯地区大蒜沟组复成分砾岩和岩屑杂砂岩中锆石最年轻峰值年龄为298Ma和293Ma,此外还存在330Ma、366Ma、438Ma、454Ma、479Ma峰值年龄。这些古生代碎屑锆石的εHf(t)值介于-1.14^+15.17之间;开山屯组长石杂砂岩和长石砂岩中的锆石最年轻年龄峰值分别为259Ma和253Ma,此外还存在279Ma、456Ma、476Ma、500Ma、529Ma以及新元古代-古元古代(891~1765Ma)的峰值年龄。其中古生代碎屑锆石的εHf(t)值介于-5.22^+10.15之间。开山屯地区中二叠世闪长岩和晚二叠世辉长闪长岩的形成时代分别为261Ma和256Ma,属于低钾拉斑-中钾钙碱性系列,相对富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,主要来源于受俯冲流体/熔体交代的亏损地幔楔的部分熔融。综合研究认为,开山屯地区与兴凯地块具有亲缘性;大蒜沟组的沉积时限为早-中二叠世,形成于兴凯地块西部活动大陆边缘的弧前盆地或增生楔环境;开山屯组形成于早-中三叠世,具有双向物源的特点(华北板块和兴凯地块)。早-中二叠世延边地区处于活动大陆边缘的构造背景。延边地区的古亚洲洋于早-中三叠世最终闭合。

关键词：延边地区二叠纪古亚洲洋侵入岩碎屑锆石锆石U-Pb年代学