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基于u—pb定年和团簇同位素测定的古老碳酸盐岩地层热演化史恢复及成藏过程重建

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天然气地球科学 2023年第1期34卷 111-121页

作者：程开虎肖晖西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065 西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室陕西西安710065

团簇同位素作为一种新的地质温度计,在与U-Pb定年一起使用的情况下,能为古老碳酸盐岩地层热历史恢复提供时间和温度坐标。依据U-Pb定年实验的结果,得出不同产状白云岩的成岩时间,并利用团簇同位素固态重排模拟,恢复不同产状白云岩的成... 详细信息

团簇同位素作为一种新的地质温度计,在与U-Pb定年一起使用的情况下,能为古老碳酸盐岩地层热历史恢复提供时间和温度坐标。依据U-Pb定年实验的结果,得出不同产状白云岩的成岩时间,并利用团簇同位素固态重排模拟,恢复不同产状白云岩的成岩温度。结果表明:①依据围岩的Δ_(47)固态重排模拟过程,目的层所经历的最大埋深温度约为216.5±5℃;②利用不同产状白云岩的成岩时间和温度数据,对前人根据岩石热导率和地层剥蚀量所恢复出的热演化史进行限定,从而使研究区的热演化史恢复由定性转变为定量;③以恢复出的热演化史为基础,依据流体包裹体捕获的均一温度判断,共有3期油气充注:第一期油气充注时间约为255~240 Ma,第二期油气充注时间约为160~120 Ma,第三期油气充注时间约为80~40 Ma。

关键词： U-Pb定年团簇同位素热演化史固态重排川中北斜坡

磷灰石LA-ICP-MS U-Pb定年直接校准方法研究

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岩矿测试 2022年第5期41卷 744-753页

作者：赵令浩詹秀春曾令森胡明月孙冬阳袁继海中国地质调查局元素微区与形态分析重点实验室国家地质实验测试中心北京100037 自然资源部深部动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

磷灰石作为含铀副矿物在各种类型地质样品中广泛存在,其u-pb封闭温度~500℃,是良好的热年代学研究对象。但是磷灰石相对较低的铀含量和较高普通铅含量以及缺少基体匹配标准样品等问题限制了磷灰石LA-ICP-MS U-Pb定年技术的发展和应用。... 详细信息

磷灰石作为含铀副矿物在各种类型地质样品中广泛存在,其u-pb封闭温度~500℃,是良好的热年代学研究对象。但是磷灰石相对较低的铀含量和较高普通铅含量以及缺少基体匹配标准样品等问题限制了磷灰石LA-ICP-MS U-Pb定年技术的发展和应用。本文采用激光剥蚀高分辨电感耦合等离子体质谱(LA-HR-ICP-MS)针对Madagascar磷灰石样品MAD2进行U-Pb定年分析,探讨其u-pb同位素均一性及直接用作磷灰石LA-ICP-MS U-Pb定年标准样品的可行性。结果表明:该样品u、pb含量均值分别为23.8×10^(-6)和13.5×10^(-6),颗粒内^(207)pb/^(206) pb和^(206) pb/^(238) u比值均一性较好,加权平均值分别为0.0943±0.0006和0.0794±0.0004,可以用于直接校准磷灰石LA-ICP-MS u-pb同位素分析过程中的元素分馏效应,无需普通铅校正。以MAD2为标准样品,结合^(207)pb普通铅扣除法,测定了不同年龄磷灰石样品u-pb年龄,结果为:McClure Moutain(521±5Ma)、Tory Hill-apt(1021±16Ma)、Durango(30.7±1.5Ma)、房山岩体闪长岩磷灰石(~131Ma),各样品年龄测定值与推荐值在误差范围内一致,表明本文建立的LA-ICP-MS U-Pb定年方法和同位素比值校准方案的可行性和准确性。本文采用的校准和数据处理方案有效地降低了磷灰石LA-ICP-MS U-Pb定年数据处理难度,有利于方法的推广和应用。

关键词：磷灰石 U-Pb定年 LA-ICP-MS 标准样品 Madagascar磷灰石(MAD2)

华北克拉通东南缘中条山陶家窑基性岩墙群U-Pb定年、地球化学特征及其构造环境

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地质学报 2020年第2期94卷 573-586页

作者：冯娟萍欧阳征健马海勇范萌萌马静西安科技大学地质与环境学院西安710054 兰州城市学院培黎石油工程学院兰州730070 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710018 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院西安710018

基性岩墙是地壳伸展事件的重要示踪剂,被视为超大陆重建的关键指标,研究中条山陶家窑基性岩墙群对于华北克拉通前寒武纪构造演化重建具有一定借鉴作用。年代学和地球化学综合研究表明,该区的岩墙群岩性以辉绿岩为主,具有典型的辉绿结构... 详细信息

基性岩墙是地壳伸展事件的重要示踪剂,被视为超大陆重建的关键指标,研究中条山陶家窑基性岩墙群对于华北克拉通前寒武纪构造演化重建具有一定借鉴作用。年代学和地球化学综合研究表明,该区的岩墙群岩性以辉绿岩为主,具有典型的辉绿结构,主要造岩矿物为斜长石和单斜辉石。锆石LA-ICPMS u-pb年龄为1838±32Ma,是该基性岩墙群的结晶年龄。K2O/Na2O比值为0.55~1.89,低碱(K2O+Na2O为4.41%~13.29%),高FeOT(1.08%~10.15%),为拉斑玄武岩系列。高稀土元素含量(65.2×10-6~481.38×10-6),富集Rb、Th、u、pb等元素,相对亏损Nb、Ta、Zr、Hf等元素,较低的εNd(t)值(-11.04^-2.32),由此推测有地壳组分的加入。岩石中固结指数SI与MgO的含量线性相关性比较强,与SiO2的含量没有相关性,说明MgO对分异结晶趋势起主导作用且发生过比较明显的结晶分异作用。该岩墙群岩浆源区类型为富集地幔(EMⅡ),主要是在源区受到地壳物质的混染。岩浆中地壳物质主要来源于俯冲时陆壳物质的加入,与岩浆结晶分异以及上升过程中地壳混染作用关系不大。综合研究表明,该岩墙群为板内拉斑玄武岩系列,形成于碰撞期后伸展构造环境。

关键词：华北克拉通东南缘中条山陶家窑基性岩墙群 U-Pb定年地球化学

南秦岭佛坪地区地层格架与物源分析:变质沉积岩中碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年提供的制约

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岩石学报 2018年第5期34卷 1484-1502页

作者：刘志慧罗敏陈龙耀曲玮刘晓春中国地质科学院地质力学研究所北京100081 北京大学地球与空间科学学院北京100871 大庆油田有限责任公司第四采油厂地质大队大庆163511

南秦岭佛坪地区位于东西秦岭交汇部位,以前寒武纪基底穹状隆升为主要特征,因其特殊的构造位置和变质变形特征而受到广泛关注。为了更好地揭示南秦岭构造带的性质及其在秦岭造山带构造演化中的作用,本文对佛坪地区的前寒武纪基底和沉积... 详细信息

南秦岭佛坪地区位于东西秦岭交汇部位,以前寒武纪基底穹状隆升为主要特征,因其特殊的构造位置和变质变形特征而受到广泛关注。为了更好地揭示南秦岭构造带的性质及其在秦岭造山带构造演化中的作用,本文对佛坪地区的前寒武纪基底和沉积盖层进行了系统的碎屑锆石LA-ICP-MS u-pb年代学研究。佛坪穹隆核部前寒武纪基底中碎屑锆石主要年龄峰值为600~820Ma、2021Ma和2467Ma,其中3个样品给出最年轻的年龄区间约为615~728Ma,沉积时代不早于新元古代,另外1个样品给出的最年轻的年龄峰值为1113Ma,沉积时代不早于中元古代,否定了关于认为其为太古代或古元古代的变质结晶基底的认识,其碎屑物质可能来源于南秦岭构造带和扬子陆块北缘。佛坪穹隆上覆盖层和外围南侧盖层给出了相似的年龄图谱,主要年龄峰值为410～450Ma、650～880Ma和910～950Ma,其中最年轻的年龄区间为344～416Ma,表明其沉积时代晚于泥盆纪,碎屑物质来源为北秦岭构造带和南秦岭构造带。上述研究结果表明,南秦岭构造带(前寒武纪基底)于新元古代已增生为扬子陆块北缘的重要组成部分,于晚古生代(泥盆纪)紧邻华北-北秦岭构造带南缘,并共同为南秦岭大面积的泥盆纪盆地提供碎屑物质。

关键词：碎屑锆石 LA-ICP-MS U-Pb定年物质来源变质沉积岩佛坪地区

榍石LA-SF-ICP-MS U-Pb定年及对结晶和封闭温度的指示

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岩石学报 2020年第10期36卷 2983-2994页

作者：赵令浩曾令森詹秀春胡明月袁继海孙冬阳张立飞国家地质实验测试中心北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871 自然资源部深部动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

榍石富含u、Th,贫pb,是U-Pb定年的理想矿物之一。本文采用激光剥蚀-高分辨等离子体质谱建立榍石U-Pb定年方法,采用25~30μm激光斑束,准确测定榍石u-pb标准样品BLR-1 (~1048Ma)、OLT-1 (~1014Ma)和Pakistan(~21.4Ma),以及年轻榍石样品(<1... 详细信息

榍石富含u、Th,贫pb,是U-Pb定年的理想矿物之一。本文采用激光剥蚀-高分辨等离子体质谱建立榍石U-Pb定年方法,采用25~30μm激光斑束,准确测定榍石u-pb标准样品BLR-1 (~1048Ma)、OLT-1 (~1014Ma)和Pakistan(~21.4Ma),以及年轻榍石样品(u-pb年龄,提高了检测准确性和空间分辨率。综合对比共生锆石和榍石u-pb年龄、榍石颗粒微量元素和u-pb年龄环带及不同成分岩浆岩(SiO_2含量48.1%~77.0%)中岩浆榍石的结晶温度,结果表明:岩浆演化过程中,榍石具有宽泛的结晶温度(600~900℃,峰值~750℃),主要集中于岩浆演化中晚期结晶,榍石u-pb同位素封闭温度接近或略低于锆石,因此同一岩浆体系中锆石与榍石的年龄差异可能反映了该熔体较晚达到榍石饱和,而非熔体热演化历史或封闭温度信息。

关键词：榍石 LA-SF-ICP-MS U-Pb定年封闭温度结晶温度

鄂尔多斯盆地长城系碎屑锆石SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素研究

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岩石学报 2019年第8期35卷 2363-2376页

作者：白文倩董春艳颉颃强万渝生中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心

沉积盖层的碎屑锆石内部结构和年龄谱是了解碎屑沉积岩形成环境和物源区的重要研究对象。本文报道了鄂尔多斯盆地3口钻井中的4个长城系(变质)沉积岩样品的碎屑锆石SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素分析结果。结果表明,主年龄峰值为~1. 8Ga,另... 详细信息

沉积盖层的碎屑锆石内部结构和年龄谱是了解碎屑沉积岩形成环境和物源区的重要研究对象。本文报道了鄂尔多斯盆地3口钻井中的4个长城系(变质)沉积岩样品的碎屑锆石SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素分析结果。结果表明,主年龄峰值为~1. 8Ga,另外,在~2. 5Ga存在一个次年龄峰值,最年轻碎屑锆石年龄为~1. 6Ga,但存在大的误差。锆石的Hf同位素组成存在很大变化,εHf(t)值变化范围为-10. 5^+6. 7。结合前人研究,可得出如下结论:(1)鄂尔多斯盆地长城系底界沉积时代小于1. 7Ga,与华北克拉通东部的类似;(2)鄂尔多斯盆地长城系碎屑沉积物来自其北部古元古代孔兹岩系和/或鄂尔多斯变质基底本身;(3)鄂尔多斯盆地长城系与华北克拉通东部地区长城系形成于类似的构造环境,如大陆裂谷或坳拉槽。

关键词：碎屑锆石 SHRIMP U-Pb定年 Hf同位素长城系鄂尔多斯盆地

豫南伏牛山余脉铜山岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

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吉林大学学报（地球科学版） 2021年第2期51卷 400-415页

作者：梁涛卢仁河南省有色金属地质勘查总院郑州450052 河南省有色金属深部找矿勘查技术研究重点实验室郑州450052

铜山岩体位于华北克拉通南缘伏牛山余脉南端,南侧紧邻北秦岭构造带,对其开展锆石定年和岩石成因研究,有助于丰富华北克拉通南缘燕山期深部构造演化的认识。铜山岩体的LA-ICP-MS锆石u-pb年龄为(147.0±4.3)~(144.1±4.4)Ma(n=5)和(133.0... 详细信息

铜山岩体位于华北克拉通南缘伏牛山余脉南端,南侧紧邻北秦岭构造带,对其开展锆石定年和岩石成因研究,有助于丰富华北克拉通南缘燕山期深部构造演化的认识。铜山岩体的LA-ICP-MS锆石u-pb年龄为(147.0±4.3)~(144.1±4.4)Ma(n=5)和(133.0±3.9)~(127.4±3.6)Ma(n=21),形成了双峰式单颗粒锆石年龄谱,加权平均年龄分别为(145.5±4.5)Ma和(130.6±1.8)Ma,其中前者暗示铜山岩体周缘存在约145 Ma的隐伏岩浆活动,后者代表了铜山岩体的形成时代。铜山岩体样品具有富硅、碱和贫钙、镁的特征,属于高钾钙碱性系列。在微量元素蛛网图中,显示了明显的Rb、Th、Zr及Hf的异常峰和Sr、P、Ti的异常谷。稀土总量介于43.07×10-6~173.14×10-6之间,(La/Yb)N值为1.97~19.58,稀土配分模式具有右倾、轻稀土富集、重稀土亏损和负Eu异常(δEu值介于0.33~0.73之间)的特征。其(La/Yb)N-w(LaN)投点显示了线性正相关关系,表明部分熔融作用控制了铜山岩体的成分变异。铜山岩体形成于约40 km的正常厚度地壳内,部分熔融源区位于角闪岩相,源区残余相主要矿物为角闪石和斜长石。早白垩世桐柏山三合店—鸡公山区域岩石圈拆沉作用导致深部流体快速释放,注入到未完全固结岩浆/流体库(已晶出约145 Ma的锆石),混合活化之后上侵固结形成具有双峰式锆石年龄谱的铜山岩体。铜山岩体是对桐柏山三合店—鸡公山区域岩石圈拆沉作用近同时的岩浆响应,与之相关的岩浆效应没有局限在桐柏—大别造山带内,在北秦岭构造带和华北克拉通南缘均有显示。

关键词：铜山岩体 U-Pb定年地球化学岩石圈拆沉底侵作用伏牛山余脉华北克拉通南缘豫南

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铀矿物SIMS U-Pb定年技术方法研究

原子能科学技术 2021年第S2期55卷 389-398页

作者：武勇秦明宽范增伟黄少华何升郭冬发核工业北京地质研究院中核集团铀资源勘查实验室北京100029

为构建可靠、合理的二次离子质谱仪(SIMS)u-pb铀矿物测试方法,准确有效地测定铀矿床的成矿年龄,本文对铀矿物SIMS u-pb测试过程中的仪器参数、标准矿物及样品制备等进行了研究。借助SIMS平台,构建了铀矿物u-pb原位微区定年技术方法,通... 详细信息

为构建可靠、合理的二次离子质谱仪(SIMS)u-pb铀矿物测试方法,准确有效地测定铀矿床的成矿年龄,本文对铀矿物SIMS u-pb测试过程中的仪器参数、标准矿物及样品制备等进行了研究。借助SIMS平台,构建了铀矿物u-pb原位微区定年技术方法,通过调节一次离子光路系统,设定高斯照明模式,获取了适用于铀矿物U-Pb定年测试用的10μm×5μm椭圆形离子束斑;评价了GBW04420沥青铀矿标准样品作为微区定年标样的合理性及其局限性。此外还利用低铀矿物(锆石91500)二次离子峰作为基准确定铀矿物测试过程的目标二次离子峰的强度和位置,并同时提出了一种适用于铀矿物SIMS定年的样品制靶流程。最后,以我国某铀矿床样品为例,采用本文构建的测试方法获取了高空间分辨率条件下207 pb-206 pb的成矿年龄,并与其他测试方法的测试结果进行了对比,证明本文建立的铀矿物SIMS U-Pb定年方法合理、技术上可操作性强、结果可信。

关键词：二次离子探针铀矿物原位 U-Pb定年

滇西腾冲地块高黎贡群变质沉积岩时代与原特提斯洋俯冲/增生:来自碎屑锆石U-Pb定年和岩石地球化学证据

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地质学报 2019年第1期93卷 94-116页

作者：戚学祥韦诚蔡志慧黄蒙辉刘燕学张超吉风宝中国地质科学院地质研究所北京100037 内蒙古地质矿产勘查院内蒙古呼和浩特010011 中国地质调查局天津中心天津300170 西藏博物馆拉萨850000

滇西腾冲地块高黎贡群变质沉积岩时代和构造背景的厘定对正确认识原特提斯构造域演化过程及腾冲地块与冈瓦纳大陆之间的关系十分关键。岩石学、岩石地球化学结果表明,高黎贡群变质岩由变质沉积岩和变质岩浆岩组成,前者以片岩和副片麻岩... 详细信息

滇西腾冲地块高黎贡群变质沉积岩时代和构造背景的厘定对正确认识原特提斯构造域演化过程及腾冲地块与冈瓦纳大陆之间的关系十分关键。岩石学、岩石地球化学结果表明,高黎贡群变质岩由变质沉积岩和变质岩浆岩组成,前者以片岩和副片麻岩为主,夹少量大理岩和石英岩,其原岩由一套杂砂岩、泥岩夹少量灰岩、硅质岩岩石组合,为深海-半深海相沉积物,形成于活动大陆边缘环境。碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明高黎贡群变质沉积岩中的锆石主要来源于与罗迪尼亚、冈瓦纳超大陆拼合及原特提斯洋俯冲有关的岩浆岩(900~1000Ma和500~600Ma),少量来源于中元古代地层(1500~1600Ma和2300~2400Ma)。4件样品中最年轻碎屑锆石群的加权平均年龄(507~510Ma)及没有出现有意义的小于470Ma碎屑锆石,表明高黎贡群变质沉积岩原岩形成于510~470Ma,是晚寒武世-早奥陶世早期原特提斯洋壳向冈瓦纳大陆下俯冲过程中,在俯冲带上盘沉积的含有大量该期火成岩碎屑的斜坡相沉积物。

关键词：高黎贡群变质沉积岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年岩石地球化学原特提斯洋腾冲地块