陇山杂岩的地球化学特征以及年代学研究

陇山杂岩的地球化学特征以及年代学研究

何艳红[1]2004年在《陇山杂岩的地球化学特征以及年代学研究》文中指出陇山杂岩地处秦岭—祁连造山带的结合部位,主体分布于陇县以西陇山山脉内,南以保平—山门韧性断裂带与葫芦河群相隔,向北与六盘山白垩纪沉积盆地以基底断层形式相接触,被后期火山岩体吞没,呈不连续透镜体状展布。陇山杂岩为一套由火山岩和碎屑岩组成的中-深变质岩系,主要岩石组合为长英质片麻岩、斜长角闪岩、富铝质片麻岩和硅镁质大理岩,其中广泛存在斜长角闪岩墙。陇山杂岩由于构造位置特殊以及接触关系不明,前人从空间分布和岩石组合角度出发,将其归于秦岭群或宽坪群。亦有研究者认为本区段构造位置与小秦岭接近。北秦岭造山带和祁连造山带因均具有新元古代—早古生代数条蛇绿岩和岛弧火山岩建造,被视为统一系统,但因为其结合部位岩浆作用和构造改造作用强烈,区域对比工作比较困难。随着秦岭造山带和祁连造山带对比研究的展开,陇山杂岩的深入研究已成为必然。 本人在已有区域调查资料的基础上对陇山杂岩中正变质片麻岩和基性火山岩进行了详细的地球化学和年代学的研究,取得了以下几点认识: (1) 天成乡铁佛寺—西洼里剖面中正花岗质片麻岩在An-Ab-Or图解中落入英云闪长岩—花岗闪长岩区域,以高SiO_2,Al_2O_3,高Na_2O/K_2O以及Sr/Y>20和La/Yb_(N)>10为特征,与太古代TTG岩套的地化特征相似,且Sm/Nd,Th/Ta和Rb/Zr与小秦岭太华群TTG质片麻岩可以对比,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示其形成于2.5Ga,并经历了1.9Ga变质事件强烈改造作用,与太华杂岩、涑水杂岩和登封杂岩等共同构成了华北地块南缘基底岩系的出露带,其接触关系已被渭河地堑新生代沉积物覆盖。 (2) 陇山杂岩内部花岗质侵入体和基性岩墙不同程度富集LILE和LREE,亏损HSFE和HREE,在构造环境判别图解中落入岛弧火山岩区域,指示其形成与俯冲作用有关。变质侵入体和基性岩墙的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果—致,均为450Ma左右,与秦岭-祁连造山带内加里东期岛弧火山岩活动时限一致。 (3) 新街片麻岩套早期被视为变质表壳岩系,划归陇山杂岩或秦岭杂岩。1996年区调报告重新确认其属变质火成岩,可划分为两个填图单元:殿子沟片麻岩和龙口湾片麻岩。本文对其中龙口湾花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示其形成年龄为447±5.4Ma。首次为新街片麻岩套提供了较为可靠的年代学资料。

孟祥舒[2]2017年在《北祁连造山带东端早古生代岩浆事件及其地质意义》文中研究说明研究区位于甘肃省东部清水-张家川地区,大地构造位置处于祁连造山带和北秦岭造山带的接合部位,并且横跨在中国中部南北向构造带上,是古亚洲构造域、特提斯构造域和太平洋构造域的复合迭加部位,因而该研究区是研究中国大陆动力学特征的关键地区。区内构造活动强烈,发育多期次、多阶段的岩浆作用。本文选取甘肃清水-张家川地区马鹿剖面闪长岩和花岗质片麻岩为研究对象,在前人研究工作的基础上,通过岩浆岩岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学以及Sr-Nd同位素地球化学对北祁连造山带东端早古生代岩浆演化过程进行了探讨,得到以下认识:(1)马鹿剖面出露的闪长岩由斜长石,石英,碱性长石,角闪石以及黑云母组成,被命名为阎家店闪长岩,是秦-祁结合部位的最大的闪长岩体,主要分布于北部张家川恭门镇-阎家店-马鹿镇和南部百家-李家河-长沟河地区。该岩体从北至南受毛家磨等多条NWW向延伸的断层影响,逐渐具有平行定向构造,发育糜棱组构-片麻状构造。本文样品采自南部糜棱岩化闪长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为418Ma±3.2Ma,表明岩石形成时代为晚志留世。样品具有高Si02>56%,A1203>15%,Na20>3.5%,高Sr(1039×10-6~1168×10-6),低 Yb(1.11X10-6~1.44X10-6)和 Y(12.6×10-6~16.1×10-6),较高的Sr/Y(64.6~92.4)和(La/Yb)N(18.77~22.26)比值,无或微弱的Eu异常,与埃达克岩的地球化学特征相似。低Na/K,Nb/U和Ce/Pb比值以及负的εHf(t)值的地球化学特征指示南部阎家店闪长岩体主要起源于壳源物质的部分熔融。但是,样品高MgO含量以及Mg#表明存在地幔物质的加入,说明其有可能是碰撞加厚的基性下地壳拆沉与地幔橄榄岩交代作用的结果。阎家店闪长岩体南部样品相对北部样品具有更低的Yb、Y含量和更高的Y/Yb,(Ho/Yb)N和Nb/Ta比值,指示南部样品源区主要残留相为石榴子石+金红石,北部样品源区主要残留相为角闪石,表明南部样品的源区深度高于北部样品。因此,北祁连造山带东端自~440Ma到~418Ma地壳厚度在不断地加厚。(2)马鹿剖面中出露的花岗质片麻岩由角闪黑云斜长片麻岩、片麻状闪长岩、斜长角闪岩组成,1:25万天水幅地质图中划分为早中元古代陇山群。在Si-(al+fm)-(c+alk)判别图解中,样品均投在火山岩区域,表明其为正变质岩。样品Si02>55.46%,Na20>2.85%,K20/Na20>1.1,A/CNK<1.1,87Sr/86Sr 初始比值(0.705153~0.705627)小于0.708,与I型花岗岩地球化学特征相似。对角闪黑云斜长片麻岩和片麻状闪长岩进行了 LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,得到了两期岩浆年龄444.1±1.0Ma和420.6±1.5Ma和一期变质年龄418Ma。角闪黑云斜长片麻岩(444Ma)富集轻稀土元素和大离子亲石元素、亏损高场强元素,具有岛弧岩浆特征。εHf(t)值变化范围较大(-8.17~9.66),既记录了亏损地幔的Hf同位素信息,又记录了富集陆壳组分的特征,指示其形成于活动大陆边缘;片麻状闪长岩(420Ma)具有相对较低的Si02和较高的Mg#,与角闪黑云斜长片麻岩相比具有较高的Ce/Pb、Nb/U比值,指示岩浆源区存在更多弱分异幔源物质的加入。斜长石反环带结构指示陇山杂岩具有开放的岩浆体系,可能存在多期次的岩浆活动。同时,低的86Sr/87Sr初始比值,正的εHf(t)值以及年轻的模式年龄指示岩浆源区记录了较强的新生地壳抽取事件。结合区域演化历史,~420Ma时碰撞挤压作用已经停止,岩石圈伸张导致大量的幔源基性岩浆上升,地幔的上涌不仅造成了早期加厚地壳的失稳拆沉,同时也是造成先存岩石变质的主要原因。(3)北祁连造山带东端经历了新元古代以来长期而复杂的构造演化过程,在早古生代经历了板块的俯冲消减、碰撞拼合以及随后的拉张伸展。本文通过对甘肃清水-张家川地区马鹿剖面早古生代岩浆作用(北部阎家店闪长岩和南部陇山杂岩)的研究,结合区域地质研究结果探讨了北祁连造山带东端早古生代晚期(450Ma~420Ma)构造环境以及演化阶段。陇山杂岩中~444Ma黑云斜长片麻岩具有富集轻稀土元素和大离子亲石元素、亏损高场强元素的岛弧岩浆特征以及变化范围较大εHf(t)值(-8.17~9.66)特征,指示其形成于大陆边缘弧,与北祁连洋向北俯冲相关。陇山杂岩中~420Ma片麻状闪长岩具有相对较低的Si02和相对较高的Mg#,与角闪黑云斜长片麻岩相比具有较高的Ce/Pb、Nb/U比值,表明岩浆源区存在更多幔源物质的加入。低的86Sr/87Sr初始比值,一致正的εHf(t)值,进一步说明了 420Ma存在软流圈地幔上涌形成大量新生地壳,俯冲挤压作用已经开始向伸展阶段演化。~420Ma阎家店闪长岩具有低的Na/K,Nb/U和Ce/Pb比值以及负的εHf(t)值特征和高的Mg#,说明其为陆壳部分熔融的产物,且受到了地幔组分的添加,应伸展背景加厚下地壳拆沉的产物。以上证据共同指示北祁连造山带东端在~420Ma开始从碰撞挤压向伸展的构造环境转变。

丁仨平[3]2008年在《西秦岭—祁连造山带(东段)交接部位早古生代构造格架及构造演化》文中认为本文在区域地质填图及相关科研项目的基础上,重点对西秦岭—祁连造山带(东段)交接部位早古生代的相关蛇绿岩、火山岩及侵入岩开展了详细的岩石学、岩石地球化学及同位素测年研究,在详细了解研究区有关火山岩、侵入岩的岩石地球化学特征的同时,获得了一批测试方法先进、可信度较高的同位素年龄,在此基础上初步建立了以新阳—元龙大型韧性剪切带为界,南北两侧分属不同大地构造单元的两个早古生代“洋—陆”板块构造格局,并探讨了各自的形成演化历史。新阳—元龙大型韧性剪切带以南属西秦岭造山带北缘,发育有以晚寒武世关子镇—武山蛇绿岩组合为代表的洋盆(对应东秦岭商丹洋)的洋壳残片,北侧分别出露有晚寒武世—早奥陶世李子园群岛弧—弧前盆地沉积—火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山岩及以流水沟、百花中基性岩浆杂岩为代表的岛弧型深成岩浆岩类。在关子镇蛇绿岩的南侧出露有形成于被动陆缘环境的原岩以石英砂岩为代表的早古生代太阳寺岩组浅变质碎屑岩。关子镇—武山蛇绿岩代表的洋盆于早奥陶世发生由南向北的俯冲消减。新阳—元龙大型韧性剪切带以北属祁连造山带东段,发育有以红土堡—葫芦河变基性火山岩为代表的陆内裂陷—小洋盆,北侧依次出露有弧前盆地沉积的晚奥陶世陈家河群碎屑岩组、岛弧环境的晚奥陶世陈家河群火山岩及以阎家店、黄门川为代表的岛弧型花岗岩类。小洋盆于中奥陶世发生向北的俯冲消减,于晚奥陶世—早志留世碰撞造山,其后沉积了以志留纪葫芦河岩群为代表的复理石建造。本文对划分西秦岭与祁连造山带的区域主边界新阳—元龙大型韧性剪切带进行了详细的物质组成、构造变形特征、几何学运动学特征及不同方法的同位素地质年代学研究,通过剪切带剖面测制、宏观及微观构造观察及剪切带中各类糜棱岩面理、线理的统计作图和岩组学分析,获得该剪切带具右行走滑性质的结论。运用LA-ICP-MS法对韧性剪切带内的花岗质糜棱岩进行了锆石U-Pb定年,获得其原岩结晶年龄为914.2~981Ma,显示出均为新元古代早期构造岩浆活动产物,是全球Rodinia超大陆聚合在本区的响应。通过韧性剪切带花岗质糜棱岩中黑云母单矿物的~(40)Ar/~(39)Ar同位素测年方法,获得坪年龄(冷却年龄)为347.95~351.70Ma,说明该韧性剪切带在早石炭世发生了一次变质变形事件。可以认为至少在早石炭纪早期该剪切带已横切秦岭与祁连造山带并发生强烈的走滑构造拼贴作用。

魏方辉[4]2013年在《北祁连造山带东端早古生代物质组成、变形特征及其构造演化过程》文中指出北祁连造山带东端位于秦岭与祁连造山带构造交接部位,是中国北方大陆和南方大陆衔接处和中国大陆东西地质过渡转折地,受到长期活动的天水-宝鸡断裂的影响,二者构造线以斜切的形式交接在一起。研究区地质构造复杂,构造变形强烈,逆冲推覆构造和走滑剪切运动广泛发育。作为秦岭与祁连造山带的交接部位,研究北祁连造山带东端的物质组成、构造变形是整个中央造山系中段研究的主要内容之一,具有重要的理论意义。本文通过构造地质学、岩石学、岩石地球化学、同位素地质年代学研究相结合的方法,主要对祁连造山带东端的物质组成、形成时代、形成环境、变形特征和变形序列进行了综合研究,在此基础上恢复重建了早古生代以来研究区洋-陆构造格局,并探讨了北祁连造山带东端构造演化过程,取得了以下主要新进展和初步认识:1、北祁连造山带东端物质组成研究确定了中-晚奥陶世活动大陆边缘型岩浆岩、弧后盆地俯冲形成的陆缘弧型深成侵入岩和早志留世碰撞型花岗岩的形成时代和构造属性,厘定了陆缘裂陷和弧后盆地收缩过程中形成的两套碎屑岩系。受控于南边主大洋洋壳的俯冲,于中-晚奥陶世在北祁连造山带东端发育活动大陆边缘型岩浆岩。中奥陶统陈家河群中酸性火山岩系主体为一套变质流纹岩、英安岩、斑状流纹岩,夹流纹质熔结角砾岩及凝灰岩,局部夹灰绿色变质玄武岩,通过其地质特征判定陈家河群“双峰式”火山岩产出于大陆边缘弧初始裂陷环境,为南边主洋盆向北俯冲消减作用的产物,并在李家河和后川峡地区获得陈家河群中酸性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为461.2±3.1Ma(MSWD=0.35)和462.4±3.4Ma(MSWD=0.17);上奥陶统红土堡组基性火山岩为一套低绿片岩相变质岩系,原岩为基性火山岩(玄武岩),其地球化学特征显示岩浆来源于受俯冲流体交代的地幔楔,并经历一定程度的分离结晶作用,形成于活动大陆边缘弧后小洋盆构造环境,伴生的硅质岩和枕状玄武岩表明弧后盆地已初具规模;黄门川花岗闪长岩体主要为一套花岗闪长岩,发育有形状各异、大小不一的闪长质包体,寄主岩的地球化学显示其受俯冲流体的影响,具有大陆边缘弧岩浆岩的特征。在黄门川地区获得寄主岩和暗色闪长质包体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为457.0±3.2Ma(MSWD=0.71)和458.8±2.9Ma(MSWD=0.18)。晚奥陶世阎家店石英闪长岩体是弧后盆地小洋盆向北俯冲形成的,其岩性以石英闪长岩为主,局部有辉长岩和辉长闪长岩产出,地球化学显示其为一套受俯冲作用影响的陆缘弧型侵入岩。早志留世草川铺碰撞型花岗岩体主体岩性为二长长花岗岩,具有低Mg埃达克岩的特质,为板块(地块)碰撞过程中加厚下地壳熔融形成的深成侵入岩体。中奥陶统陈家河群碎屑岩组主要为一套黑云母石英片岩、黑云母斜长变粒岩岩石组合,其原岩主要为碎屑岩(砂岩、杂砂岩、泥质砂岩等);下志留统葫芦河群为一套低角闪岩相-绿片岩相变质碎屑岩。地球化学组成特征表明,陈家河群砂岩物源区构造环境为活动大陆边缘,母岩以长英质岩石为主,沉积环境可能为活动大陆边初始裂陷盆地;葫芦河群砂岩物源区构造环境为活动大陆边缘向被动大陆边缘转换的环境,物源的母岩以长英质岩石为主,沉积环境很可能为弧后盆地收缩过程的类前陆盆地。2、北祁连造山带东端构造特征研究北祁连造山带东端自古元古代以来经历了多期次多类型的构造变形和构造迭加,通过对北祁连造山带东端地质体和构造边界的几何学、运动学和动力学研究,可以将其划分为前寒武纪构造变形、中奥陶世-早泥盆世板块俯冲-碰撞变形、晚泥盆世-早石炭世板块斜向碰撞变形、晚石炭世-早二迭世陆内伸展构造变形、印支期陆内挤压构造变形和燕山-喜山期陆内构造变形六个变形阶段。3、北祁连造山带东端形成演化研究北祁连造山带东端经历了漫长而复杂的演化过程,其大致经历过前寒武纪北祁连造山带东端陆缘基底形成、早寒武世-早泥盆世洋-陆演化、中泥盆世-晚二迭世陆内伸展—挤压均衡调整、叁迭纪陆内挤压与逆冲推覆构造阶段和中新生代陆内构造演化五个演化阶段。其中早寒武世-早泥盆世洋-陆演化阶段又可细分为主洋盆形成及初始扩展阶段(534~472Ma)、主洋盆洋壳俯冲及活动大陆边缘形成演化阶段(472Ma~440Ma)、陆-陆或陆-弧碰撞造山阶段(440Ma~424Ma)、后碰撞阶段(424Ma~411Ma)四个阶段。

何艳红, 孙勇, 陈亮, 李海平, 袁洪林[5]2005年在《陇山杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义》文中指出陇山杂岩位于华北克拉通西南缘,构造位置与小秦岭地区遥相呼应,主要为一套中、深变质的火山-侵入岩和碎屑岩系正变质花岗质片麻岩具有高SiO2,Al2O3,高Na2O/K2O(>2.0)以及Sr/Y(>20)和La/Yb(N)(>10)特征,与太古代TTG岩套(奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩)的地化特征相似,是陇山杂岩内部首次发现并报道的TTG质片麻岩系露头;LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示叁组峰值年龄:1.90Ga(1.90-1.95Ga)、2.35Ga(2.35-2.40Ga)和2.50Ga(2.45-2.50Ga)1.90Ga的Th/U为0-0.08,2.35Ga和2.50Ga的Th/U几乎都大于0.1,指示陇山杂岩经历了1.9Ga透入性的变质事件、2.35Ga和2.50Ga岩浆事件,2.50Ga代表了英云闪长岩的形成时限本文地球化学以及年代学研究结果与华北克拉通内部记录一致。陇山杂岩与太华杂岩、涑水杂岩和登封杂岩等共同构成了华北地块南缘基底岩系的出露带,广泛且强烈的1.9Ga变质年龄记录显示本地区也可能受到了早元古代前Rodinia超大陆的影响

孙仁奇[6]2007年在《祁连山东段葫芦河变质基性火山岩的年代学地球化学特征及构造意义》文中研究表明本文以岩石学、地球化学和同位素年代学研究为主,结合区域地质学、构造地质学、岩石大地构造学等方面的分析对祁连造山带东段葫芦河变质基性火山岩进行系统研究,确定其形成时代,识别其成因和大地构造环境,探讨火山岩在区域上的归属,进而阐明研究区的古板块构造演化历史,同时为探讨祁连造山带东段的组成、构造格架及形成演化乃至中国大陆造山带的基本特征及大陆动力学探索提供重要基础科学资料。通过对葫芦河变质基性火山岩的研究,获得主要结论和认识概括如下:(1)葫芦河变质基性火山岩以灰绿色变质玄武岩、玄武安山岩为主夹少量灰白色—浅灰色硅质岩。常量、稀土和微量元素地球化学特征及构造环境判别显示其总体上属于弧后盆地低钾拉斑玄武岩系列—钙碱性玄武岩系列过渡的岩石类型,兼具洋脊玄武岩和板内玄武岩的特征。微量元素特征表明其岩浆来源于受俯冲流体交代的富集地幔楔,并受到陆壳物质的混染。(2)利用锆石阴极发光图像(CL)和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得同位素测年结果为(436.9±5.7)Ma~(443.4±1.7)Ma,确定葫芦河变基性火山岩的形成时代为晚奥陶世。(3)祁连造山带东段地区于晚奥陶世伸展拉张,洋盆被打开,形成了陈家河群火山—沉积岩系;洋盆继续开裂,形成了晚奥陶世具有裂陷—小洋盆性质的葫芦河变基性火山岩带。(4)通过与红土堡变基性火山岩的对比研究认为,葫芦河变基性火山岩系与红土堡变基性火山岩系之间具有连接延伸关系,同属一个火山岩带。(5)研究区所在的祁连构造带与北秦岭构造带在早古生代时的交接关系是:北秦岭向西延伸变化为由微地块分割成多个有限洋盆和小洋盆系统,在早古生代洋盆打开并发育有不同类型蛇绿岩或裂谷火山岩等,进而形成多个火山岩浆岛弧构造带直至志留纪俯冲碰撞造山。早古生代杨家寺—红土堡—凤阁岭弧后裂陷小洋盆和胡毛—新城中酸性火山岛弧带是其中之一。

裴先治, 孙仁奇, 丁仨平, 刘会彬, 李佐臣[7]2007年在《陇东地区阎家店闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义》文中指出祁连造山带东段的陇山杂岩中出露有较多的加里东期和印支期岩浆侵入岩类,但缺乏精确的年代学资料。对该区阎家店闪长岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果确定:闪长岩体形成的同位素地质年代为(440.2±0.92)Ma(MSWD=1.13),表明闪长岩体所代表的岛弧杂岩系形成于晚奥陶世。区域地质及构造演化研究表明,该区曾在中晚奥陶世发生以红土堡蛇绿岩为代表的洋壳向北的俯冲作用,并产生中晚奥陶世陈家河群岛弧型火山-沉积岩系和晚奥陶世以阎家店闪长岩体为代表的岛弧岩浆杂岩带。

毛小红, 张建新, 于胜尧, 李云帅, 喻星星[8]2017年在《西秦岭造山带北部早古生代麻粒岩相变质作用及深熔作用:锆石和独居石U-Pb年代学的制约》文中进行了进一步梳理西秦岭造山带北部的秦岭杂岩中新识别出麻粒岩相岩石,它们由角闪二辉麻粒岩和石榴夕线黑云片麻岩组成,并具有强烈的混合岩化特征.本文选择3个麻粒岩相岩石和1个深熔浅色体样品进行SHRIMP、LA-ICPMS锆石和独居石的U-Pb年代学分析,一个麻粒岩相变泥质岩样品中的锆石给出了加权平均年龄为(430±4)Ma(MSWD=0.88),另一个麻粒岩相变泥质岩的独居石给出了(433±4)Ma(MSWD=0.27)的加权平均年龄,两者在误差范围内一致,结合岩相学观察及锆石特征,认为其代表了变泥质岩麻粒岩相变质时代;角闪二辉麻粒岩中的变质锆石分别给出了(424±3)Ma(MSWD=0.45)和(402±3)Ma(MSWD=1.4)的2个加权平均年龄值,结合岩相学特征,认为前者代表麻粒岩相的变质年龄,而后者可能为麻粒岩相变质作用之后的退变质作用改造的时代;混合岩中浅色体中的锆石给出了(426±2)Ma(MSWD=0.3)加权平均年龄,代表了深熔脉体的结晶年龄.因此,与东秦岭造山带相似,西秦岭造山带北部同样记录了早古生代晚期麻粒岩相变质作用及深熔作用,其形成于商丹洋向北俯冲的岩浆弧背景还是与早古生代的碰撞造山有关仍需进一步确定.

刘贤[9]2010年在《鄂尔多斯盆地延长地区上古生界物源分析及意义》文中指出鄂尔多斯盆地位于华北板块西部,介于南侧的秦岭-祁连山造山带与北侧的阴山-燕山造山带之间,通常认为其于晚古生代兴蒙海槽闭合与秦岭海槽消减时形成雏形,华北板块与秦岭微板块及西伯利亚板块对接、碰撞,强烈的造山作用及风化剥蚀等过程在鄂尔多斯盆地内留下了良好的沉积记录,成为研究盆地演化乃至盆山关系的关键。碎屑沉积物是记录这些地质过程的良好载体,尤其是作为砂岩主要组分的骨架矿物、稳定性较强的重矿物,以及保留有物源区母岩性质的岩屑等,包含了物源区的大量信息,可以用来综合判别物源区性质,指示物源方向等,是盆地物源分析的基础手段。而碎屑锆石具有极强的稳定性,并且广泛分布于碎屑沉积岩中,对砂岩碎屑锆石开展微区原位U-Pb同位素定年与物源示踪研究,可以准确提取沉积物年龄的信息,结合区域地质概况及周缘山系基底出露情况可以对盆地不同时期的沉积物源区进行示踪。论文通过对鄂尔多斯盆地延长地区上古生界岩心观察、铸体薄片鉴定、粒度分析、碎屑锆石U-Pb定年等分析测试手段,对石千峰组、盒8段、山西组砂岩储层的岩石学特征及轻、重矿物特征、组合及其在纵向、平面上的分布规律、碎屑锆石年代学等进行了系统的研究,讨论了其物源区、源区母岩性质及其对优质储层的影响。结果显示,鄂尔多斯盆地延长地区石千峰组、盒8段、山西组砂岩的轻、重矿物特征及组合分为四个区域:延安-延长为中心区域,砂岩的颗粒较均匀,细粒,成熟度较高,石英含量也很高,变质岩、沉积岩、岩浆岩岩屑均含有,重矿物以含铁矿物+钻石为主;安塞-子长为西北区域,砂岩颗粒为中-粗粒次棱角状,石英含量较高,以火成岩岩屑和变质岩岩屑为主,重矿物主要为含铁矿物+绿泥石+锆石,指示源岩为火成岩和变质岩;绥德-清涧为东北区域,砂岩颗粒为中粒次棱角状,以石英为主,其次是岩屑,几乎不含长石,含变质岩岩屑、火成岩岩屑及沉积岩岩屑,重矿物以绿泥石+含铁矿物+锆石为主,指示源区为沉积岩及变质岩;甘泉向南为南部区域,砂岩以石英为主,长石含量高于以上区域,岩屑以沉积岩和变质岩岩屑为主,少量岩浆岩重矿物以绿泥石+含铁矿物+锆石为主,指示源区主要为变质岩、沉积岩和岩浆岩。结合碎屑锆石年龄分析可知本区物源主要来自北部阴山地块基底岩系中早元古代晚期(2300Ma-1800Ma)孔兹岩带和早元古代早期(2600Ma-2300Ma) TTG片麻岩及海西期岩浆活动产物及少量南部秦岭造山带中秦岭群(1987-2267Ma)和宽坪群(1142-986Ma)深变质岩系及古生代变质岩系和岩浆活动的产物(1000-400Ma),极少量是来自(2500Ma-1900)陇山TTG片麻岩、阴山地块太古代古老变质岩系。陆源碎屑源于物源区的母岩,并构成沉积盆地内砂岩的骨架,砂岩的储集性能与陆源碎屑成分相关,并取决于源区的岩性和风化程度。本区的陆源碎屑物质主要来自于孔兹岩、片麻岩及花岗岩,由于温湿的古气候条件,源区风化作用特别是化学风化作用强烈,不稳定的长石和岩屑物质被改造贻尽,中部区域砂岩石英含量最高,平均孔隙度、渗透率较高,物性较好,是该地区的主要富气区域;而南、北部的长石及岩屑含量稍高,其储集性能相对较弱。

孟祥舒[10]2017年在《陇山群斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及Hf同位素分析》文中研究指明陇山群为一套角闪岩相中深变质岩系,岩石组合主要包括长英质片麻岩、斜长角闪岩、富铝质片麻岩和大理岩。本文对陇山群中斜长角闪岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和锆石Hf同位素分析,定年结果为444±9.3Ma(晚奥陶世),代表了斜长角闪岩的形成年龄。锆石Hf同位素分析结果显示正的εHf(t)值(3.46~8.94),揭示其物质源区应该来自于地幔物质。二阶段模式年龄介于855Ma~1203Ma之间,明显大于其形成年龄,表明斜长角闪岩源区应该受到过地壳物质的混染或来源于富集地幔。锆石颗粒中内部没有发现古老继承锆石,二阶段模式年龄也较为集中,源区受过地壳物质的混染可能性较小。因此,我们认为陇山群斜长角闪岩源区应为富集地幔,是加里东期大陆扩张的产物。

参考文献:

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陇山杂岩的地球化学特征以及年代学研究
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