伊犁地块北缘别珍套山中泥盆统汗吉尕组物源特征及其地质意义

天山造山带位于中亚造山带西南缘,是探索中亚造山带增生造山过程的重要窗口。西北天山是伊犁地块与准噶尔地块的结合部位,保存了两者之间构造演化的重要地质信息。出露于伊犁地块北缘别珍套山的泥盆系是记录西北天山晚古生代早期构造演化过程的重要载体。基于此,对中泥盆统汗吉尕组砂岩进行岩相学和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年与微量元素研究。结果表明:碎屑锆石U-Pb年龄介于500～370 Ma,并可以分为两期,主峰年龄为386 Ma,次峰年龄为490 Ma,结合岩相学和锆石微量元素特征,汗吉尕组砂岩的物源主要为晚古生代早期中酸性岩浆岩和早古生代早—中期中基性岩浆岩。综合分析认为,汗吉尕组于中泥盆世晚期沉积于弧前盆地沉积构造环境,物源主要为伊犁地块北缘的古生代岩浆弧,暗示伊犁地块北缘在晚古生代早期受准噶尔洋向南俯冲作用影响,为活动大陆边缘。     

四川北川地区中泥盆统养马坝组碎屑锆石U-Pb年代学特征及其构造意义

扬子板块与冈瓦纳大陆在中泥盆世是否存在亲缘性一直有较大的分歧,两者的古地理位置关系对扬子板块的构造演化具有重要意义。扬子板块西北缘四川北川地区中泥盆统养马坝组的碎屑锆石U-Pb定年结果表明:碎屑锆石年龄谱主要集中在1 000～900、850～720、650～500 Ma等3个区间,与冈瓦纳大陆以及下伏地层志留系碎屑锆石年龄谱进行比较,发现它们具有相似的碎屑锆石特征,均显示出典型的冈瓦纳特征。结合古地磁数据、养马坝组沉积环境演化特征、岩相古地理特征、大地构造演化特征以及前人研究成果等信息,综合分析了研究区养马坝组陆源碎屑的可能来源,认为其碎屑物质可能来自于下伏地层志留系沉积岩的沉积再旋回,中泥盆世扬子板块与冈瓦纳大陆不具有亲缘性。     

西秦岭吴家山群地层时代及物源特征:来自碎屑锆石U-Pb年龄证据

对西秦岭吴家山群4件样品碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年研究,限定地层沉积时代并示踪沉积物源。锆石U-Pb年龄介于(399±3)～(2 858±43)Ma,主要集中分布在0.40～0.50、0.70～1.05 Ga两个年龄段,少量分布在1.10～1.40、1.45～1.85、2.35～2.65 Ga等年龄区间。其中两粒锆石的最小年龄为399 Ma和401 Ma,限定了吴家山群地层沉积的最大年龄约为400 Ma,由此推断沉积地层形成于早—中泥盆世。吴家山群碎屑锆石U-Pb年龄谱与北秦岭地体、华北地块、南秦岭地体、华南(扬子)地块岩浆活动U-Pb年龄对比结果表明:0.40～0.50 Ga锆石碎屑源区应主要为北秦岭地体;0.70～1.05 Ga锆石主体应来自北秦岭地体,有少量南秦岭地体或扬子地块物质的加入;1.10～1.85 Ga锆石应来自北秦岭地体;而2.35～2.65 Ga锆石来自南秦岭地体或扬子地块,也可能来自华北地块。总体来看,吴家山群源区主要为北秦岭地体,少量来自南秦岭地体或扬子地块。结合吴家山群地层时代及陆源物质源区的示踪结果,秦岭早古生代洋盆在西秦岭地区闭合时间应不晚于泥盆纪。     

塔里木柯坪地区下志留统碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

柯坪地区物源及演化与塔里木盆地的古地理位置密切相关。通过对下志留统碎屑锆石的形态特征和U-Pb年龄分布特征进行分析,系统研究了柯坪地区下志留统的物源及其演化。结果表明：柯坪地区下志留统锆石均为岩浆锆石,锆石U-Pb年龄反映的是成岩年龄或结晶年龄,可有效指示物源区;下志留统柯坪塔格组的物源区主要为沙雅隆起西部、塔中隆起及塔西南前缘隆起,之后受海侵的影响,塔中隆起被海水淹没,下志留统塔塔埃尔塔格组的物源区演变为沙雅隆起西部、塔西南前缘隆起及塔中隆起的南部于田、康西瓦地区;满加尔凹陷的存在使得柯坪地区与塔中、塔东地区的物源具有很大的差异;900～700Ma的锆石年龄谱表明,塔里木地块与冈瓦纳大陆具有一定的亲缘关系。     

扬子北缘下高川盆地上泥盆统铁矿梁组沉积物源分析

下高川盆地为扬子地块和秦岭造山带结合处的特殊构造单元,其构造演化与相邻的构造单元存在明显差异,晚泥盆世尤为突出。为全面理解下高川盆地的构造演化,重点研究了下高川盆地上泥盆统铁矿梁组砂岩的沉积物源。以石英砂岩为研究对象,分析重矿物组成,进而进行电气石电子探针分析和LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年。砂岩样品的闪锌矿、白钛石、钛铁矿重矿物组合说明其物源为岩浆岩。电气石电子探针分析结果表明,铁矿梁组石英砂岩主要来自于变质板岩和变质砂岩,少量为贫锂花岗岩类、伟晶岩和细晶岩。砂岩锆石U Pb年龄谱分析表明,铁矿梁组砂岩的主要物源来自425~530 Ma的天水和丹凤花岗岩、佛坪片麻岩、清水英安岩,以及578~982 Ma的柞水（黑沟）碱性花岗岩、天水和西峡的花岗质片麻岩、丹凤和卢氏的花岗岩。另外,1 015~1 551 Ma的佛坪黑云母斜长片麻岩,1 658~1 957 Ma的太白和宝鸡花岗岩、佛坪片麻岩,2 329~2 502 Ma的丹凤石榴黑云斜长片麻岩和2 625~3 147 Ma的商南太古宙结晶基底岩石均经历多次搬运,为扬子北缘下高川盆地提供次要物源。综合区域资料,晚泥盆世的物源大致来自北部,同时古地理格局表现为天水、丹凤、清水、西峡等地区岩体隆升剥蚀,成为物源区,而在华北古陆与扬子北缘下高川盆地之间可能存在多个较小古陆,如佛坪也属于物源区。     

桂北三江地区丹洲群的锆石U-Pb年龄及其地质意义

桂北地区丹洲群是一套分布于江南造山带西段的裂谷充填型沉积地质, 其沉积时限与上覆南华系冰期沉积的年代学格架一直未能得到较好的约束。在野外地质调查的基础上, 运用 LA-ICP-MS 技术, 对桂北三江地区丹洲群拱洞组顶部的凝灰质砂岩进行碎屑锆石U-Pb 定年, 约束丹洲群的沉积时限。锆石CL图像特征及Th、U 含量均表明, 所测锆石为岩浆成因的碎屑锆石。锆石自形程度高, 磨圆度差, 暗示丹洲群沉积地层为近源沉积的产物。41 粒碎屑锆石中, 最年轻的一组锆石给出了723. 9±3. 6 Ma 的²⁰⁶Pb/ ²³⁸U 加权平均年龄。结合前人研究成果, 及研究区丹洲群拱洞组与南华系长安组呈整合接触关系, 以及全球低纬度南华冰期起始年龄( ~718 Ma)的地质事实, 将丹洲群的沉积时代限定为820~720 Ma, 同时约束上覆南华系冰期沉积起始于~720 Ma。     

东北漠河盆地开库康组LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对漠河盆地东北部“上侏罗统”开库康组的研究,发现了其与下伏中侏罗统二十二站组之间的不整合面,同时对开库康组砂岩和火山岩夹层进行了LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得的2个样品中最年轻的碎屑锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄均为159 Ma,反映了沉积下限不早于晚侏罗世;在其内的火山岩夹层中获得的岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄分别为(136.6±1.9)、(137.5±2.5)Ma,该年龄与开库康组内发育的Coniopteris-Phoenicopsis植物群晚期化石组合和Ruffordia-Onychiopsis早期化石组合反映的时代吻合,表明开库康组形成于早白垩世早期,而非原划分的晚侏罗世。开库康组形成时代及其下伏地层锆石U-Pb年龄揭示了构造不整合面形成于137~145 Ma,进一步约束了蒙古—鄂霍茨克洋闭合之后漠河逆冲推覆构造形成时间及从侏罗纪伸展盆地转化为白垩纪挤压山间盆地的时代。开库康组时代的重新厘定对进一步研究漠河盆地与蒙古—鄂霍茨克造山带的关系提供了新的资料。     

下扬子地区志留系高家边组沉积时代及页岩气潜力

上扬子地区龙马溪组的页岩气勘探与开发已取得重大突破,而下扬子地区高家边组与龙马溪组属于同一时期的沉积地层,其页岩气开发潜力尚待挖掘。选择江苏仑山地区高家边组凝灰岩夹层中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,探讨高家边组沉积时代、古环境、页岩气潜力,并与上扬子地区龙马溪组进行对比分析。结果表明:下扬子地区高家边组形成年龄为(442.8±2.6)Ma,属于早志留世,这一年龄使得下扬子地区高家边组沉积时代第一次得到准确可靠的年代学约束;高家边组沉积时的水体为还原环境;高家边组总有机碳(2%~4%)中等偏上,生烃能力较强,镜质体反射率为1.5%~2.3%,热演化程度为高成熟晚期;下扬子地区高家边组与上扬子地区龙马溪组在总有机碳、镜质体反射率、岩性组合、笔石类型以及沉积环境等方面均具有高度相似性,指示其具备页岩气勘探开发潜力。     

北京密云地区沙厂组条带状磁铁石英岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过对北京密云地区沙厂铁矿条带状磁铁石英岩进行SHRIMP锆石U-Pb定年研究,主要获得两组锆石U-Pb年龄,分别为(1 806±13)、(2 464±18)Ma。结合其岩相学、阴极发光图像分析,这些锆石为变质成因锆石,因此,这两组年龄应代表条带状磁铁石英岩的两期变质作用时代,这与前人认为的华北克拉通东部陆块前寒武纪两期变质事件时间(约2.44 Ga和约1.82 Ga)相吻合。另外,在条带状磁铁石英岩中还发现了一颗年龄为(2 517±12)Ma的浑圆状锆石,代表了该磁铁石英岩中碎屑锆石的年龄,从而间接限定了该区条带状铁建造的形成时代为(2 464±18)~(2 517±12)Ma。结合前人研究资料,其可能形成于新太古代晚期。这些成果为该区乃至整个华北地区前寒武纪BIF型铁矿以及晚太古代至古元古代的构造演化提供了进一步详实的年代学资料。     

吐鲁番坳陷侏罗系物源体系变迁及其油气意义

为明确吐鲁番坳陷侏罗系物源体系特征,基于重矿物特征、砂岩碎屑组分、元素地球化学、碎屑锆石U-Pb测年等物证,从不同角度对坳陷中东部的物源方向和沉积体系进行了系统研究.认为中下侏罗统存在南、北2个物源区,坳陷不同部位、不同时期主物源体系存在明显差异.物源的变迁控制着沉积体系的演化,北部山前掩伏带为找油新领域.研究结果表明:水西沟群沉积早中期,轻、重矿物及源岩判别图解(La-Th,La/Yb-∑REE等)显示的物源方向一致,坳陷北部碎屑锆石显示2组年龄峰值,主峰值为(297±2)Ma,次峰值为(427±4)Ma,对应于2期构造热事件,与南缘觉罗塔格山具有良好的亲缘性.受南缘长物源控制,坳陷发育北西-南东向展布的远源、长轴三角洲沉积体系,北部博格达地区为汇水沉积区,V/V+Ni,V/Cr,Ni/Co等泥岩地化指标表明古水介质为还原环境,有利于油气的形成.在水西沟晚期和三间房沉积期,重矿物和碎屑成分具有明显分区性,坳陷北部物源和沉积环境均具有近源沉积的特征,主物源来自博格达山,表明水西沟晚期是博格达山再次隆升的初始时间.     

四川广元地区朝天剖面上二叠统吴家坪组凝灰岩成因及其地质意义

四川广元地区朝天剖面上二叠统吴家坪组凝灰岩位于茅口组顶部王坡层黏土岩之上,其成因可能对认识峨眉山大火成岩省火山活动时限具有重要意义。对朝天剖面吴家坪组2个凝灰岩样品进行全岩矿物含量、地球化学特征、锆石U-Pb定年、锆石微量元素和Hf同位素分析,探讨凝灰岩的成因,进而讨论其对峨眉山大火成岩省火山活动时限的启示。结果表明:广元地区朝天剖面上二叠统吴家坪组凝灰岩主要由黏土矿物组成,锆石U-Pb年龄为(260.1±2.8)Ma,并具有较高的Al₂O₃/TiO₂值(分别为37.90和31.49)、明显的Eu负异常(Eu/Eu^*值分别为0.13和0.06)及缺失Nb、Ta负异常; 凝灰岩样品中,锆石具有较高的ε_Hf(t)值(7.8～11.4)和较低的Th/Nb值(5.4～14.9),与宾川剖面峨眉山火山序列酸性熔结凝灰岩及上寺剖面上二叠统下部凝灰岩基本一致,而明显不同于清音阁王坡层黏土岩锆石ε_Hf(t)值和Th/Nb值。综上所述,四川广元地区朝天剖面上二叠统吴家坪组凝灰岩的形成与峨眉山大火成岩省酸性火山活动有关,且峨眉山大火成岩省的火山活动时限可能一直持续到晚二叠世早期。     

新疆精河县艾姆劲钼金多金属矿地质特征及辉钼矿Re-Os同位素定年

艾姆劲钼金矿床位于新疆博罗霍洛地区东北段。钼金矿体受侵入于中泥盆统拜辛德组陆源碎屑岩的黑云母花岗岩和北东向构造控制,先后经历了岩浆晚期、热液期和表生期等3期成矿作用,具有岩浆热液型矿床特点。对采集于不同矿体的辉钼矿进行 Re-Os同位素测定,获得等时线年龄为（302.4＆#177;2.4） Ma, MSWD＝0.75,该年龄与赋矿黑云母花岗岩的成岩时代一致,表明艾姆劲钼金多金属矿床形成于晚石炭世,与黑云母花岗岩侵入活动有关。     

云开地区月田岩体的成因:地球化学、锆石 U-Pb 年龄及 Hf 同位素制约

月田岩体位于扬子地块与华夏地块拼合带的西南段, 对该岩体片麻状花岗闪长岩样品进行了 LA- ICP-MS 锆石 U-Pb 测年, 获得²⁰⁶Pb / ²³⁸U 年龄加权平均值为 433. 6±4. 8 Ma(MSWD= 2. 9), 说明该岩体形成 于加里东期。 该花岗闪长岩体 SiO₂ 含量在 61. 31% ~ 69. 42%, K₂O+Na₂O 为 3. 48% ~ 5. 91%, 且 K₂O/ Na₂O 为 0. 88~5. 57, 具有钙碱性高钾钙碱性、 强过铝质特征的 S 型花岗岩, 兼具有 I 型花岗岩特征; 明显亏损 Ba、Sr、Ta、Nb、P、Ti 等元素, 相对富集 Rb、Th、U、Ce、Zr、Hf、Y、La、Nd 等元素, 总体属于低 Ba-Sr 花岗岩范畴; 稀土总量((199. 52~252. 15)×10^-6 )较高, LREE/ HREE 为 5.38 ~ 11. 29, 轻稀土富集, 轻稀土分馏程度中 等, δEu 为 0. 40~0. 64, δCe 为 0. 90~1. 04。 锆石的 ε_Hf(t)值在-10. 01~ -3. 22, 二阶段模式年龄 T_2DM 在 1. 62 ~2. 06 Ga, 暗示物源来自元古代地壳物质。 结合前人研究资料认为, 月田花岗岩是由元古代基底物质发生 深熔作用形成, 是华南地区加里东期陆内造山作用的响应。     

四川盆地南缘五峰组—龙马溪组沉积地球化学及有机质富集模式——以叙永地区田林剖面为例

晚奥陶—早志留世转折期是一个重要的地质历史时期,在这一相对短暂时间内(440～453 Ma),全球板块构造形态、古气候条件、古海洋环境、生物群类型等都发生了巨大的改变。扬子地区在这一全球大背景之下沉积了五峰组和龙马溪组两套富有机质泥页岩,是页岩气勘探的重点层位。有机质丰度决定着页岩生烃能力的强弱,同时还影响着储层吸附能力及储集空间的大小,是储层含气性的决定因素。有机质富集所涉及的因素较多,过程复杂,古海洋初级生产力、古氧相及沉积速率、成岩降解等对其都有影响,其中古生产力决定有机质数量,古氧相是有机质保存的决定性条件,这两者是富有机质泥页岩主要影响因素。然而五峰组—龙马溪组纵向上有机质丰度差异较大,具有很强的非均质性。因此,为厘清五峰组—龙马溪组垂向沉积环境演化及有机质丰度差异原因,对四川盆地南缘叙永地区田林剖面上奥陶统临湘组—下志留统龙马溪组地层剖面进行实测及连续采样,并开展了岩石矿物学及详细沉积地球化学(主量、微量及稀土元素)研究。结果表明:田林剖面五峰组—龙马溪组Al/(Al+Fe+Mn)值、Ce异常、Eu异常指示非陆源硅主要为生物成因,SiO₂、Si_xs与CaO、TiO₂含量的强负相关性表明硅质含量受陆源输入量及古水深控制; Mo/TOC值与Mo/U值指示五峰组沉积初期具有强滞留环境,而有机质富集层段主要在半滞留环境下沉积形成; 斑脱岩密集层段较高古生产力表明火山活动对古生产力有提升作用; 总有机碳与古氧相代替系数的高相关性表明有机质富集整体主要受古氧相控制; 而古生产力代替系数整体与总有机碳相关性不高是由于生境类型的差异及陆源输入量与古生产力、古氧相的利弊关系导致对古生产力有利的沉积环境往往对应较差的还原条件。综合分析认为,五峰组—龙马溪组不同沉积阶段有机质富集模式不同。非灭绝期为低陆源输入量的深水环境产生的良好缺氧条件; 第一幕灭绝期(五峰组沉积末期),成烃母质生物勃发、强“海洋雪”作用以及高成烃母质生物沉降速率致使有机质十分富集; 第二幕灭绝期(龙马溪组沉积初期),高成烃母质生物沉降速率加之大量有机质在水底分解消耗氧化剂的同时,分层水体阻碍O₂补给造就的水底长期极度缺氧环境,致使该时期有机质极为富集。     

扬子板块北缘马元铅锌矿床有机地球化学特征及成矿作用

近年来,有机质与金属成矿关系研究备受关注。扬子板块北缘马元矿床铅锌矿体分布与古油藏、沥青在空间上叠置,是探索有机质与铅锌成矿关系的理想地区。矿区发育分散有机质、沥青、气态烃类等不同赋存形式的有机质,生物标志化合物特征明显,以低碳数正构烷烃为主,具浅海环境藻类来源特征,均处于过成熟演化程度。沥青²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为17.946～18.071,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.593～15.703,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为37.812～38.072,Pb模式年龄为612～478 Ma,结合油-源对比结果,沥青主要来源于下寒武统郭家坝组烃源岩,郭家坝组烃源岩经历了较强的还原环境和缺氧的高盐度环境。各类有机质C同位素组成一致,δ¹³C值为-35.3‰～-31.4‰,与区内闪锌矿流体包裹体中甲烷、乙烷等C同位素一致,显示有机成因碳典型特征。综上所述,马元铅锌矿床成矿与有机质关系密切,古油藏热裂解和热化学硫酸盐还原(TSR)作用提供了还原硫,富含Pb、Zn的盆地卤水与富含CH₄、H₂S的有机还原性流体混合是其重要成矿机制。     

桂西隆林地区隆或金矿构造控矿模型及成矿预测

滇黔桂“金三角”是世界著名的卡林型金矿矿集区之一。该区现有成矿研究多集中在孤立碳酸盐岩台地边缘,很少涉及孤立碳酸盐岩台地内部,导致台地内部的矿体就位因素与控矿模型还不清楚。详细研究了桂西隆林地区隆或金矿这一典型的台地内部金矿床,深入解析矿体控矿构造,构建控矿模型。结果表明隆或金矿区构造运动主要分为3期:第一期为海西期,形成NE向F₀同生断层,并形成台沟相隔的古地理格局,其中在台沟相区沉积了薄层硅质岩-泥岩-粉砂岩组合,为矿床的形成提供了地层条件; 第二期为印支期,形成了隆或穹隆及其NW向的磨毫次级背斜,为成矿提供了构造准备; 第三期为燕山期,表现为F₀断层的重新活动,成为矿区主要的热液流体通道(导矿构造),其西侧发育大量的平行次级正断层及伴生的牵引褶皱,并逐渐向西减弱为节理带和劈理带,这些次级断层-节理-劈理带共同组成了矿区的配矿构造系统,引导成矿流体在磨毫次级背斜核部的下石炭统英塘组硅质岩-碳质泥岩-凝灰岩中交代、充填形成层状矿体。因此,隆或金矿主要受岩性和构造联合控制。根据控矿模型并结合地球物理-地球化学-遥感资料,可以预测:NE向F₀断层西侧附近,隆或金矿深部的次级背斜核部是有利的深部找矿靶区,含矿层位为下石炭统英塘组; F₀断层与隆或穹隆核部的交汇部位是外围有利找矿靶区,含矿层位为下泥盆统郁江组,特别是与寒武系接触的不整合面附近。