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碎屑锆石

碎屑锆石
碎屑锆石

锆石颗粒较小且磨蚀现象不明显,反映其搬运距离极短,大部分锆石具有振荡生长环带,指示了岩浆结晶的特征,仅有个别锆石具有薄的变质增生边,可能是经历一定程度的变质作用所致,指示它们的原岩主要是由同期或略早期的岩浆岩风化后就近沉积的产物。文章结构较简单,锆石数据、谐和图、直方图。(谷丛楠,2012;现代地质;内蒙古白乃庙地区白音都西群的碎屑锆石年龄及其构造意义)

在样品89-2405B中,锆石颗粒大小约50~100μm,形状多属圆形和次圆形,具典型碎屑锆石特征,CL图像显示其内部没有明显的环带。样品SD2-14中锆石颗粒直径约为50~100μm,此样品共进行26粒锆石27个点的测定。根据颗粒大小形状及阴极发光特征,锆石可分为两组类型来探讨.其中第一组锆石形状浑圆,无或具有不明显的环带,表明它们经历过一定距离的搬运和磨蚀作用,为碎屑锆石;另一组锆石形状多为长椭圆形,局部具有振荡环状。样品87-1001H中锆石颗粒直径约在100μm左右,形状多为椭圆形,锆石中无或具有不明显的振荡环带,部分锆石型态为圆形和破裂状,是在侵蚀、搬运、沉积等作用时所造成,表现为碎屑锆石特征。

碎屑锆石——原岩年龄:本研究利用SHRIMP定年法取得龙首山岩群最上部层位的三件变质沉积岩单颗粒碎屑锆石62个有地质意义的年龄数据。三件变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄皆介于 1.7~2.7Ga之间,最年轻锆石年龄为(1724±19)Ma。此数据可以认定为沉积作用完成的最大年龄,故可合理推测龙首山岩群变质沉积岩固结成岩作用年龄必小于(1724±19)Ma。

成岩之后的变质年龄,本文没从锆石中获得;我自己的论文中,可从变质锆石中获得变质年龄。

物源分析:比对碎屑锆石的年龄频谱和周围古老地块岩浆岩的年代, 显示龙首山岩群变质沉积岩的沉积物, 可能来自阿拉善地块和塔里木地块。(董国安,2007;科学通报;龙首山岩群碎屑锆石SHRIMP U-Pb 年代学及其地质意义)

单颗粒碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成是目前沉积物源区研究中非常有力的工具。由于于锆石具有极好的抗风化、抗磨蚀和热蚀变的能力,使得它在沉积循环中不易被破坏;此外,它广泛的形成于中、酸性岩浆岩和中、高级(角闪岩相、麻粒岩相和榴辉岩相)变质岩中,记录了地壳主要的岩浆和变质事件,因此,沉积物碎屑锆石较好的保存了源区岩石组成的信息。通过单颗粒碎屑锆石的U-Pb年龄和Hf同位素测定相结合的技术,不仅可以确定每个锆石颗粒的年龄,而且可以给出母体岩浆源区组成的信息。因此,碎屑锆石U-Pb年龄谱和Hf同位素组成与周围可能源区对比可以详细的厘定沉积物源区的组成。

中亚造山带中的古生代到中生代花岗岩和火山岩有特征的正的εNd(T)值,暗示中亚造山带在显生宙有重要的新生地壳物质增长.(谢静,2007; 岩石学报;浑善达克沙地的碎屑儿锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其源区意义)

近年来国外研究者开始尝试应用同位素年代学方法进行沉积物源区示踪的研究,如通过对沉积物中锆石年龄谱研究来获取源区构造演化的年代学信息,结合对比周缘地质体出露情况及构造演化特征,进而界定源区[1-4]。利用沉积物同位素年代学进行源区示踪,反演源区构造演化具有其独特的优势,即可以从沉积物中获取源区年龄组成的信息,更加全面地了解源区信息,拓展了由盆地陆源沉积物示踪源区的途径和方法。另外,碎屑锆石的最小年龄也是沉积岩沉积的下限年龄,所以,也可以通过碎屑锆石的年龄基本界定沉积岩沉积时代。

大量研究表明,岩浆锆石一般为半自形到自形,且发育特征的岩浆振荡环带结构;而变质锆石由于成因多样,因此具有不同的外形和结构,详细见参考文献[16];另外不同成因锆石有不同的Th、U含量及Th/U比值:岩浆锆石的Th、U 含量较高,Th/U比值较大(一般>0.4);变质锆石的Th、U含量低,Th/U比值小(<0.1)( Belousova et al . , 2002; Hoskin, 2002)。(王立武,2007;地学前缘;用碎屑锆石SHRIMP 年代学方法恢复松辽盆地南部前中生代基底的源区特征)

本次88颗碎屑锆石的全部样品SHRIMPU-Pb年代学测试结果显示三个主要年龄区间:170-220Ma峰值年龄为183Ma;240-338Ma,峰值年龄为256Ma;450-520Ma,峰值年龄为471Ma。其中28个碎屑锆石谐和年龄的年龄谱为两组:240-338Ma,峰值年龄为258Ma;450-500Ma,峰值年龄为471Ma。碎屑锆石年龄数据分析得到240-338Ma,峰值年龄为258Ma的年龄应代表黑龙江杂岩主体岩石的沉积年龄下限;450-500Ma,峰值年龄为471Ma年龄谱对应于佳木斯地体的基底变质岩年龄显示佳木斯地体的基底变质岩曾为黑龙江杂岩的物源区。170-220Ma峰值年龄为183Ma的不谐和年龄应为受印支期一早侏罗世构造热事件的扰动年龄(如果是我分析,会不会把这个年龄当作沉积年龄下限?),与该区变质单矿物的Ar-Ar年龄相一致应代表了该区陆陆碰撞以及增生杂岩仰冲到佳木斯地块之上的就位年龄。

用来限定原岩沉积年龄的数据应该用所有数据的最小值,还是用所有数据中谐和数据的峰值?

(周建波,2009,岩石学报;黑龙江杂岩的碎屑错石年代学及其大地构造意义)

在取自蜂县群的两个变质沉积岩样品中利用LA-ICP-MS定年方法,获得中的主峰值年龄为约2537Ma,表明这些变质沉积岩主要源于华北克拉通中部带,以晚太古代老地壳物质为主。在这些碎屑错石中,最年轻的年龄为2160±17Ma,可代表其沉积时的最大年龄,绛县群变质沉积岩的的沉积作用应该发生在2200Ma 以后,而不是在晚太古代后的2.5-2.3Ga。

Li et al (2008b)依据中条山绛县群变质沉积岩的全岩元素地球化学和Nd同位素地球化学特征,确定其源区为老地壳和年轻物源混合的结果,形成于活动大陆边缘的弧后盆地。(李秋根,2008,岩石学报;中条山绛县群碎屑锆石LA-ICP-MS 测年及其地质意义)

石英砂岩物质源区组成及其地质意义:根据石英砂岩中碎屑锆石的EHf(t)值,可将碎屑锆石分为两类(图7),一类碎屑锆石具有大于零的EHf(t)值,其单阶段Hf模式年龄(2849-2761Ma)与其形成年龄(2575-2520Ma)较接近,这类锆石明显不具有新生地壳性质,虽然其寄主岩浆源区来自于壳幔相互作用的混合源区或富集性地幔源区,但是亏损地幔的Hf同位素储库还是应该占主导(Zheng etal.,2006;郑永飞等,2007)。另一类碎屑锆石具有小于零的EHf(t)值,其两阶段Hf模式年龄(3308-2916Ma)明显大于锆石形成年龄(2578-2519Ma),表明它们形成于古老的陆壳物质再造,源区物质在地壳滞留时间相对较长(0.4-0.8Ga),且后一种碎屑锆石所占的比例较大(>60%)。上述特征表明,该区215Ga的事件主要是以古老地壳物质的再造为主。

(第五春荣,2011,岩石矿物学杂志;秦皇岛柳江地区长龙山组石英砂岩物质源区组成---来自碎屑锆石U-Pb-Hf 同位素的证据)

分选出的锆石多呈不规则状、棱角状—次棱角状,基本不具完整晶形,在CL 图像可见绝大多数发育指示岩浆结晶成因的细密环带结构,属继承的碎屑岩浆锆石。亦有部分锆石发育增生边,但这种增生边非常薄(10μm以下),不足以进行打点测试。为保证测定结果的代表性,测年对象锆石的选择尽可能覆盖具不同形态环带结构、不同外形和不同粒径大小的锆石,以便能充分反映碎屑锆石群的年龄分布特点。

从夕线黑云石英片岩中获得61 组碎屑锆石测点的U2Pb 年龄数据,我们主要选择207Pb/206Pb 的年龄结果在此讨论。

综合SHRIMP 和LA2ICP2MS的测定结果,显示二者的重复性较好。(如果本次测试中变质环带较窄,可否考虑做SHRIMP以测试变质年龄?)(陆松年,2006,地学前缘;秦岭岩群副变质岩碎屑锆石年龄谱及其地质意义探讨)

在西藏普兰县仲巴地体内部发现中国境内最古老的碎屑锆石年龄( 4. 1Ga)( 多吉等,2007)。对于谐和度大于10%的锆石点本文舍弃不作讨论,同时对小于1000Ma的锆石,采用206Pb/238U年龄;对大于1000Ma的锆石,采用207Pb/206Pb年龄(Griffinetal.,2004)。本次对其中6件样品进行碎屑统计,在QFL 三角图解(Dickinsonetal.,1983;已下载)上显示(图4),该组石英砂岩基本投点于克拉通内陆区域,指示可能存在一稳定的克拉通为其提供物源。

数据分析思路很清晰值得借鉴:共测试----颗粒锆石,----颗谐和锆石年龄,年龄峰值为----,最年轻锆石年龄为----;Hf同位素数据分析同样可以借鉴。

赵池沟岩组年龄限定(可通过岩体的年龄从而限定其上限年龄)借鉴:碎屑锆石年代学研究表明,其年龄值可以为地层沉积的最大年龄提供约束,即该地层的形成时间必晚于该碎屑锆石的最年轻年龄。本文对于仲巴地体的碎屑锆石研究发现,在仲巴县城北的两件样品(09QG06,09QG08)显示,其最年轻锆石为351Ma,并且在~530Ma有峰值出现,说明仲巴地体沉积盖层至少接受了来自早古生代地层的物质,其沉积年龄至少延续到351Ma(石炭纪)之后,在缺乏上覆地层限制下,很难通过碎屑锆石来确定其地层的上限年龄。

沉积环境分析很到位(借鉴):在仲巴与萨嘎地区所采地体地层样品,石英砂岩中的石英含量高达95%以上,即使含有岩屑,也是比较稳定的硅质岩岩屑,其成分成熟度非常高,表明沉积物经过长距离搬运并且受强烈水动力左右的结果,通常是滨浅海环境下的沉积产物白云母方解石片岩和大理岩的原岩为碳酸盐岩,同时根据这些岩层中含有的大量海百合茎珊瑚等化石,认为属于陆棚-外陆棚的台地型沉积环境因此,这套从石英砂岩-变质片岩-碳酸盐岩组成的沉积建造指示其为滨浅海-陆棚-外陆棚的沉积环境。

碎屑锆石年龄对比图十分有借鉴意义,可收集华北克拉通有关孔兹岩体的数据,做成类似的图进行对比;

(孙高远胡修棉,2012,岩石学报;仲巴地体的板块亲缘性:来自碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素的证据)文章思路十分清晰,全文思想很有借鉴意义

按照碎屑锆石年龄的范围对大于1200Ma的样品,由于含大量放射性成因Pb 因而采用207Pb/206Pb表面年龄;但对小于1200Ma的样品,由于可用于测量的放射性成因Pb含量低和普通Pb校正的不确定性,因而采用更为可靠的206Pb/238U。(对比上篇文献以1000Ma为界,怎么寻找这个年龄的界线;阅读Griffinetal.,2004;Sircombe K N,1999;Cawood P A.2000)(李任伟,2004,中国科学;根据碎屑锆石SHRIMP U-Pb测年恢复早侏罗世大别造山带源区特征)

对于岩浆结晶的锆石,其Th/U值一般高于0.4,而变质成因锆石的Th/U值一般低于0.1(Belousovaetal.,2002;Hoskin,2002)。一些研究发现,快速生长的变质锆石将会含相对高的Th/U值(V avraetal.,1999;Whitehouseetal.,2002),不彻底的变质重结晶锆石仍可残留相对高的Th/U值。Th/U值高达0.7的变质锆石的实例也同样存在(Songetal.,2006)。因此,本论文主要依据锆石的内部结构并结合其他约束来解释其相应年龄的地质含义。(李瑞保,2010,地质学报;大巴山及川东北前陆盆地盆山物质耦合----来自LA -ICP -MS 碎屑锆石U -Pb 年代学证据)

锆石是最为稳定的矿物之一,抗风化能力强,受沉积分选过程影响小,其U-Th-Pb同位素体系封闭温度高,受后期构造热事件影响较小,碎屑锆石年龄谱系特征可直接反映沉积物源区岩石的年龄组成[20,21](已下载),碎屑锆石U-Pb 定年是当前沉积物物源示踪最为成熟的方法.

当前对获得具有数理统计意义的碎屑锆石U-Pb年龄所需的锆石数目还存在争论,Dodson等人[31]认为随机分析60粒锆石即可满足数理统计的需要,V ermeesch[32]认为至少需要117粒,Anderson[33]认为随机分析不少于35~70粒即可.本次研究对每个样品随机选择90~110粒进行测试,颗粒数量介于诸多研究所选颗粒之间,具有数理统计意义.

Compston等人[34]提出由于207Pb/206Pb年龄误差较大,对于年轻锆石使用206Pb/238U年龄,而对于古老的锆石使用207Pb/206Pb年龄,这样结果更可靠.本文在年龄选取时对于<1000Ma的锆石选取206Pb/238U计算的年龄,年龄>1000Ma

的锆石选取207Pb/206Pb计算的年龄.舍弃了不谐和度大于10%的年龄。

研究表明一些微量元素受沉积物搬运、分选、沉积环境以及成岩作用的影响小,尤其是一些微量元素比值,如Zr/Ti,Zr/Sc,Th/Sc和Th/Cr的比值能很大程度上消除粒级效应的影响,可以很好地指示源岩组成的信息[53,54].DY03孔沉积物常量元素SiO2/Al2O3和微量元素Zr/Ti,Zr/Sc,Th/Sc和Th/Cr比值在上新统下部较高,且波动较大,而从188.4m往上元素比值变小且趋于稳定(图2)[55],指示DY03孔在188.4m,对应古地磁年龄约3.2Ma时,物源供应发生了明显变化.DY03孔元素地球化学反映的沉积物源变化与碎屑锆石年龄谱指示的物源变化特征吻合.(贾军涛,2010,科学通报;长江三角洲晚新生代沉积物碎屑锆石U-Pb 年龄及其对长江贯通的指示)

岩浆锆石的微量元素(特别是稀土元素)特征主要用来判断其寄主岩石类型.Belousova等[28]对大量的岩浆锆石进行了微量元素分析,发现不同类型的岩浆锆石可以通过微量元素含量分类和回归树形分析来区分.岩浆锆石的微量元素含量从超基性岩→基性岩→花岗岩有总体增长的趋势.金伯利岩中锆石的稀土元素总量一般小于50ppm(1ppm=1μgg-1),煌斑岩为600~700ppm,基性岩约为2000ppm,而花岗岩类和伟晶岩则可达百分含量级。通过变质锆石微量元素特征的研究,可以判断锆石的形成条件.麻粒岩相变质锆石一般具有重稀土(HREE)相对亏损和明显的Eu负异常特征[29,30],榴辉岩相变质锆石具有HREE相对亏损、无明显Eu 负异常和较低的Nb,Ta含量和Nb/Ta比值等特征[25],角闪岩相变质增生锆石具有HREE相对富集和Eu负异常明显的特征[31].(谢静,杨石岭,丁仲礼,2012科学通报;黄土物源碎屑锆石示踪方法与应用)

碎屑锆石的Hf同位素组成代表沉积岩源区物质形成时Hf同位素的特征,这使得锆石成为探讨地球早期地壳演化的重要工具[1,2].此外,由于地幔物质亏损Zr和Hf,且为Si不饱和,如果没有地壳物质的加入,幔源岩浆一般难以结晶出锆石[42].因此锆石出现一般伴随有地壳物质的加入,因此锆石的Hf模式年龄TDM代表了锆石寄主岩石源区从亏损地幔分离进入地壳的事件[42,43].(第五春荣,2008,科学通报;河南登封地区嵩山石英岩碎屑锆石U-Pb 年代学、Hf 同位素组成及其地质意义)

锆石多遭受一定的磨蚀,但多保持较好的晶形,分选较差,表明距物源较近(邬光辉,2007,新疆地质;英吉苏凹陷碎屑锆石测年及其对沉积物源的指示)

北大河岩群白云母石英片岩的碎屑锆石成因矿物学研究及SHRIMP U-Pb同位素年龄测定结果表明,北大河岩群变质沉积岩的蚀源区存在1400~3035Ma构造热事件,除了年龄为2457Ma左右的变质事件外,主要表现为岩浆事件,其中以1800Ma左右的岩浆事件最为强烈,1400~1700Ma事件次之,中-新太古代的岩浆事件也比较明显;北大河岩群可能遭受过863Ma左右的变质作用影响,其沉积岩的沉积作用发生于1400Ma(最小的碎屑锆石年龄)至863Ma(变质年龄)之间,而不是前人所认为的古元古代;北大河岩群的蚀源区存在中-新太古代的古老陆壳。(李怀坤,2007,地质论评;北祁连山西段北大河岩群碎屑锆石SHRIMP U-Pb 年代学研究)

根据2009年11月24日全国地层委员会前寒武纪分会扩大会议上形成的一个共识和最新的锆石SHRIMPU-Pb年龄对中国晚前寒武纪地层年表进行重新标定即长城系(Ch,Pt21)限定为1.8~1.6Ga; 蓟县系(Jx,Pt22)限定为1.6~1.4Ga; 待建系Pt23-4限定为 1.4~1.0Ga; 青白口系(Qb,Pt31)限定为1000~780Ma; 南华系(Nh,Pt32)限定为780~635Ma和震旦系(Z,Pt33)限定为635~542M.(高林志,2010,地质通报;辽东半岛细河群沉积岩碎屑锆石SHRIMPU-Pb年龄及其地质意义)

此外,本次分析还有一粒比较谐和的太古宙岩浆锆石(207Pb/206Pb年龄3087±20Ma,Tu/U=0.36)和一粒不谐和的具有太古宙207Pb/206Pb年龄的变质锆石(2721Ma,Th/u=0.07),反映源区可能有太古宙碎屑物质的存在。

地层的沉积年代一定比碎屑形成的年代年轻,因此碎屑锆石的年龄常常被用来制约地层的沉积时代(Nelson,2001;William,2001; Fedo etal.,2003)

通常情况下,活动陆缘由于存在激烈的岩浆活动,其沉积物中的碎屑锆石以年轻锆石为主;而被动陆缘碎屑来源主要以陆内的古老克拉通物质为主(如:Ketchum ea al.,2001)(袁超,2007,岩石学报;阿尔泰哈巴河群的沉积时代及其构造背景)

富含继承锆石的过铝质花岗岩一般来源于富铝质岩石(如变泥质岩)的部分熔融,因而分析这些继承锆石的U-Pb年龄可以像分析沉积岩碎屑锆石的U-Pb年龄一样,提供过铝质花岗岩源区物质中碎屑沉积物物源区的丰富信息。Gehrelsetal.(2003)报道的碎屑锆石年龄频谱,是以800Ma作为标准来确定究竟是采用207Pb/206Pb年龄(对老锆石)还是采用206Pb/238U年龄(对年轻锆石)的,这明显不同于后期文献所采用的1000Ma标准(Leieretal.,2007;McQuarrieetal.,2008;Dongetal.,2010;Huetal.,2010;Pullenetal.,2008)或1200Ma标准(董春艳等,2011)这种不同标准的使用,将带来碎屑锆石年龄频谱的明显变化例如,若对高喜马拉雅新元古代变沉积岩中大于1000Ma的碎屑锆石采用207Pb/206Pb年龄,其最突出的碎屑锆石年龄指标被重新标定为0.9~1.0Ga(峰值约960Ma;图3a),而不是基于大于800Ma采用207Pb/206Pb年龄所得出的1.0~1.3Ga碎屑锆石年龄指标(Gehrelsetal.,2006a,b)。(朱弟成,2011,岩石学报;西藏拉萨地块过铝质花岗岩中继承锆石的物源区示踪及其古地理意义)

样品测试方法

锆石年龄对应地史上相应时期的岩浆事件

(赵芝,2012,吉林大学学报地球科学版;大兴安岭北部红水泉组碎屑锆石LA-ICP-MS年代学及其地质意义)

样品测试方法

文章结构有借鉴意义,和我所做测试项目基本相同。(李洪颜,2009,科学通报;华北克拉通北缘晚古生代活化: 山西宁武-静乐盆地上石炭统太原组碎屑锆石U-Pb 测年及Hf 同位素证据)

分别进行了碎屑锆石LA- ICP- MS U- Pb 测年,并分别获得了93 组和71 组U- Pb 有效年龄。

沉积岩碎屑锆石记录的年龄信息不仅可以限定源区岩石形成年龄或变质结晶年龄,而且可用来进行地层形成时限限制区域岩石-构造单元对比研究以及古地理格局恢复(Berryetal.,2001;Leieretal.,2007;Kalsbeeketal.,2008)

锆石谐和图,年龄谱图--峰值年龄;数据分析方式,峰值年龄区间分析有借鉴意义。

构造热事件的限定

综合分析研究区及邻区已有同位素年代学资料,对比区域上发育的岩浆事件,看二者能否吻合

太古宙基底的存在

沉积岩源区:库鲁克塔格新元古代的两个样品记录的构造热事件中,具有明显优势的年龄与该地区发育的岩浆活动年龄(770Ma820Ma)相当,说明碎屑锆石的峰值年龄与该地区的新元古代的岩浆活动匹配(张英利,岩石学报,2011;库鲁克塔格地区新元古代沉积物源分析: 来自碎屑锆石年代学的证据)

近年来,随着变质锆石成因机制研究的不断深入,已经发现同一锆石晶体自核部到边缘保存十分明显的成分结晶环带,因此,采用SHRIMPU-Pb定年技术在不同成因微区进行年龄测试,可以获得多组具有不同实际意义的年代学信息(Williams et al., 1996; Liu et al.,2004b,c)

激光拉曼、温压计,可作参考?

(刘福来,2006,岩石学报;大别超高压变质带的进变质、超高压和退变质时代的准确限定:以双河大理岩中榴辉岩锆石SHRIMP U-Pb定年为例)

对于前寒武纪锆石,谐和度定义为206Pb/238U与207Pb/206Pb锆表面年龄之比,对于显生宙锆石,谐和度定义为206Pb/238U与207Pb/235U表面年龄之比。

为防止对部分时代的

锆石可能出现的漏测,在进行样品台制备时,对不同色泽、形态和不同粒径的锆石进行了随机选择,并通过增加被分析锆石的颗粒数量,以提高所分析锆石对沉积原岩锆石构成的真实代表性。(李青,2009,地球科学---中国地质大学学报;桂东早古生代地层碎屑锆石U-Pb同位素年代学及其对华夏陆块加里东期构造事件性质的约束)

对于锆石年龄大于1000Ma的数据采用207Pb/206Pb年龄而对于小于1000Ma的数据采用206Pb/238U年龄(Gehrel et al.,1999; Sircombe,1999)。以206Pb/238U年龄和207Pb/206Pb年龄比值为标准遴选U-Pb年龄数据(Gehrels et al.,1999; Nelson et al.,2007;Kalsbeek et al.,2008; Gonzaleoz-Len et al.,2009; Naipauer et al.,)谐和度大于等于80%且小于120%的数据为有效数据表。

锆石描述可以好好借鉴

物源主要源自422~537Ma和559~999Ma1018~1574Ma和1604~2498Ma岩石

库鲁克塔格土什布拉克组碎屑锆石U-Pb有效年龄记录了多期构造热事件其中峰值为463Ma的碎屑锆石以及峰值为394Ma430Ma493Ma

的碎屑锆石表明在库鲁克塔格地区发育大规模的岩浆岩。(张英利,2012,地质学报;库鲁克塔格下古生界土什布拉克组形成时代及源区碎屑锆石U-Pb年代学证据)

古老锆石(>1000Ma)多存在着一定程度的铅丢失.而且207Pb和206Pb在相同的初始条件和共同的地质构造环境中具有同步变化的特征,两者保持相对稳定的比值.因此采用207Pb/206Pb年龄来代表岩石的成岩年龄更为可靠(Blanketal.,2003). (韩国卿,2011,地球科学—中国地质大学学报;西拉木伦河缝合带北侧二叠纪砂岩碎屑锆石LA - ICP -MS U -Pb年代学及其构造意义)

物源区分析和中北天山剥蚀过程,值得一看。(陈熠,2012,地学前缘;准噶尔盆地南缘新生代沉积物碎屑锆石记录的天山隆升剥蚀过程)

乌拉山—集宁的孔兹岩高潮变质锆石一致给出1.8Ga的变质年龄

碎屑锆石年龄有老有新:最老的2.3Ga,多数谐和的碎屑锆石年龄在2.2-2.0Ga 之间,因为沉积时代以最年轻的碎屑锆石年龄限定,所以孔兹岩的沉积时代不是太古而是古元古。(吴昌华,2006,岩石学报;乌拉山-集宁孔兹岩锆石激光探针等离子质谱LA-ICP-MS年龄—孔兹岩沉积时限的年代学研究)好文章,要好好读。

错石的Th/U比值大小可能受各种因素的影响并不能用来有效地区别岩浆错石和变质错石(Wu and Zheng,2004)

对样品数据的筛选,通常选取谐和度80%~120%的测点进行统计,本文为更真实反映碎屑锆石的特点,因此选取谐和度90%~110%的数据进行统计。应用碎屑沉积岩或变质碎屑沉积岩中的碎屑错石年龄谱资料对地层时代进行制约,并探讨蚀源区的特征已获得地学界普遍认可

(MachadoandGauthier,1996;Claudiaetal.,2004;Claudioetal.,2008;Davidetal.,2008;M aloneaetal.,2008)。

应用碎屑错石年龄谱虽然不能像地层中火山岩或火山凝灰岩层那样直接给出地层的时代,然而可以根据其中最年轻碎屑错石来限定地层最大的沉积时代。同时,可以根据碎屑错石年龄谱的统计资料,勾划出蚀源区错石的年代格架特征,并进而探索这些碎屑沉积岩或变质碎屑沉积岩层相互之间的亲疏关系。有的学者还应用碎屑错石年龄谱资料限定不整合面发生的时代(Narelle et al.,2009)

对碎屑错石谱系中最年轻时代错石的确定要极为谨慎,因为最年轻时代错石限定了地层最大沉积时代。作者在选取最年轻时代错石时,强调了数据的重复性,对个别重复性不好的数据则未采用,尽管不排除个别数据的准确性

(陆松年,2009,岩石学报;秦祁昆造山带元古宙副变质岩层碎屑错石年龄谱研究)

在缺乏古生物资料和火山岩夹层的“哑地层”区,碎屑错石常常被用来限定地层的时代,因为在没有受到沉积后改造的前提下,沉积岩的碎屑错石中最年轻的错石年龄应大于地层沉积的时代。一般情况下,碎屑错石只能为地层沉积时代提供粗略的下限,但如果该地层被后期的岩浆岩脉切穿,则可以同时获得沉积时代的上限。

Nelsonl[18]认为,运用碎屑错石年代学方法成功地限定地层沉积时代的关键在于选择高成熟度的样品,因为经历了多期次旋回的沉积岩,比低成熟度的沉积岩更可能包含与沉积时代相近的年轻错石。然而,很多研究似乎表明这一方法在一定程度上存在其固有的缺陷,如澳大利亚东部海滨砂岩碎屑错石中最年轻的错石年龄为二叠纪,比沉积时代老约250Ma;我们在湖南株洲中泥盆统石英砂岩中测得的最年轻的错石为800Ma左右,比其沉积时代老约430Ma。(佘振兵,博士论文,2007)

工作笔记——锆石定年

工作笔记—锆石定年 2014年4月4日,于中国地质科学院地质所,经与多接受等离子质谱实验室联系,老师安排我做两天LA-MC-ICP-MS锆石U- P b定年实验。 一、工作内容 整个锆石定年过程大致包括锆石分选、样品制靶、锆石U-P b 测年、分析测试数据。我们的实验工作主要为锆石U-P b测年,包括装靶/换靶→定位→吹气→打点→调数据→吹气→打点。仪器运行几乎是全自动控制,我们的主要任务就是选好要测试的锆石颗粒以及每颗锆石要测试的年龄位置。此次实验样品采自塔里木盆地前寒武纪基底的碎屑岩、变质岩、岩浆岩,测试时使用锆石标样GJ1、SRM610/620和91500作为参考物质。 二、工作流程方法 (一)锆石分选 锆石采集之前要对采样区的岩石出露情况、风化、剥蚀程度,岩浆活动的期次、成分,变质作用的程度、期次以及岩石成因机制等进行比较全面的了解。 锆石的主要成分是硅酸锆,由于岩石酸性不同,不同类型岩石一般采集重量不同。偏酸性的岩类一般含锆石相对多一些,而偏基性岩类含锆石则相对较少。对于花岗岩、流纹岩等偏酸性岩石,采集3~4kg重的样品就行;对于闪长岩、安山岩等中性岩石,通常采集7~10kg;而对辉长岩、玄武岩等偏基性岩石,一般采集40~50kg。

对采集样品进行机械粉碎(以不破坏锆石晶体形态为标准)、淘洗、重力分选或磁选、双目镜下把锆石分选开来。 (二)样品制靶 在双目显微镜下挑选锆石颗粒粘到双面胶上,加注环氧树脂,待固化后,将靶内锆石打磨至原尺寸一半大小。样品靶抛光后在显微镜下拍摄锆石反射光和折射光照片,在等离子质谱实验室拍摄阴极发光(CL)照片。 (三)锆石U-P b测年 实验根据锆石CL照片、反射光和折射光照片选择锆石测试位置,利用激光器对锆石进行剥蚀。 每个实验样靶一般粘有6~8个样品,每个样品可以根据情况测试不同数量的样点,而样点多时一般分成几组进行打点。样点分组时,每组前后都有四个标样,即两个GJ1、一个SRM610/620和一个91500,其中SRM620不能出现在总体样点的首位位置且只出现一次。 1.装靶 首先用酒精擦拭样靶,直到样品附近镜片透亮没有油花;其次Bypass→手动装靶/换靶,要求:粘有锆石一面向上,刻有样靶号侧面对着操作人员,轻拿轻放、不可碰标靶→Purge ,Online。 2.定位 点position进行定位,如果没有该样品名,position→选中样品行某位置→Add,输入样品名→set to current position。 一个样品建立一个文件夹,其中包括一个excel表格和一个

有色宝石学习题集

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2、因红、蓝宝石内含有丰富的()包体,导致加工后出现星光效应。 3、世界上刚玉主要产出国有()、()、()、()等。 4、泰国红宝石的产地鉴定依据是其包裹体为(),几乎不含金红石,无星光效应。泰国红宝石流体包裹体形成的典型的()图案,也是产地鉴定依据。 5、蓝宝石中的极品是()地区的()。 6、山东蓝宝石的()比例过高,其颜色表现为过深的颜色。 7、刚玉宝石的优化处理方法有()、()、()、()、(). 8、焰熔法合成的蓝色蓝宝石在()紫外灯下具有()荧光。 9、理论上讲蓝宝石蓝区有()nm、()nm、()nm三条吸收线,但产地不同,颜色不同,吸收谱也有所差异。 10、我国山东蓝宝石的一个十分明显的特征是(),内部相对纯净,有少量()()。 11、斯里兰卡的一种名为(geudas)的乳白色蓝宝石热处理后,可改变颜色呈()。 12、祖母绿的化学成分是(),其化学式为(),是由杂质元素()致色,为()晶系,常见晶形有()、(),晶面常有()。 13、达碧兹其主要成分是绿柱石,其黑色部分主要成分为()和()。 14、世界上主要的祖母绿产地有()、()、()、()和()。15、哥伦比亚最著名的两个矿区是()和(),祖母绿内的典型包体是()、()、()、()。 16、巴西祖母绿的典型包裹体是()包体和(),还可有()。 17、祖母绿注油是为了()及(),注油祖母绿可用()进行检查,其表现特点是()。

碎屑锆石

锆石颗粒较小且磨蚀现象不明显,反映其搬运距离极短,大部分锆石具有振荡生长环带,指示了岩浆结晶的特征,仅有个别锆石具有薄的变质增生边,可能是经历一定程度的变质作用所致,指示它们的原岩主要是由同期或略早期的岩浆岩风化后就近沉积的产物。文章结构较简单,锆石数据、谐和图、直方图。(谷丛楠,2012;现代地质;内蒙古白乃庙地区白音都西群的碎屑锆石年龄及其构造意义) 在样品89-2405B中,锆石颗粒大小约50~100μm,形状多属圆形和次圆形,具典型碎屑锆石特征,CL图像显示其内部没有明显的环带。样品SD2-14中锆石颗粒直径约为50~100μm,此样品共进行26粒锆石27个点的测定。根据颗粒大小形状及阴极发光特征,锆石可分为两组类型来探讨.其中第一组锆石形状浑圆,无或具有不明显的环带,表明它们经历过一定距离的搬运和磨蚀作用,为碎屑锆石;另一组锆石形状多为长椭圆形,局部具有振荡环状。样品87-1001H中锆石颗粒直径约在100μm左右,形状多为椭圆形,锆石中无或具有不明显的振荡环带,部分锆石型态为圆形和破裂状,是在侵蚀、搬运、沉积等作用时所造成,表现为碎屑锆石特征。 碎屑锆石——原岩年龄:本研究利用SHRIMP定年法取得龙首山岩群最上部层位的三件变质沉积岩单颗粒碎屑锆石62个有地质意义的年龄数据。三件变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄皆介于 1.7~2.7Ga之间,最年轻锆石年龄为(1724±19)Ma。此数据可以认定为沉积作用完成的最大年龄,故可合理推测龙首山岩群变质沉积岩固结成岩作用年龄必小于(1724±19)Ma。 成岩之后的变质年龄,本文没从锆石中获得;我自己的论文中,可从变质锆石中获得变质年龄。 物源分析:比对碎屑锆石的年龄频谱和周围古老地块岩浆岩的年代, 显示龙首山岩群变质沉积岩的沉积物, 可能来自阿拉善地块和塔里木地块。(董国安,2007;科学通报;龙首山岩群碎屑锆石SHRIMP U-Pb 年代学及其地质意义)

锆石学习笔记

1、一般锆石中U、REE和Th等微量元素含量越高,锆石阴极发 光的强度越弱,钻石的CL图像和BSE图像的明暗程度往往具有相反的对应关系。----“锆石PPT” 2、CL图像反映锆石的内部结构最清楚,也是锆石内部结构研究中 最常用和最有效的方法。 3、振荡环带的宽度可能与锆石结晶时岩浆的温度有关,高温条件下微量元素 扩散快常常形成较宽的结晶环带(如辉长岩中的锆石)(图2(a));低温条件下微量元素的扩散速度慢,一般形成较窄的岩浆环带(如I型和S型花岗岩中的钻石)(图2(b))。 4、微量元素含量较高的锆石的稳定性低于微量元素含量较低的锆 石,因此,在同一样品的锆石中微量元素较高的颗粒和、或区域更易于发生重结晶作用。受蜕晶化作用影响的锆石区域由于其结构上的不稳定性,最容易发生变质重结晶作用。己有实验结果表明,在有流体存在的情况下,在温度≥ 400℃时,严重蜕晶化锆石可以很快发生重结晶作用。 5、岩浆锆石的Th、U含量较高、Th/U比值较大(一般>0.4);变质 锆石的Th、U含量低、Th/U比值小(一般<0.1)。但是一些组成特殊的岩浆中结晶的岩浆锆石具有异常的Th/U比值,例如有些岩浆岩锆石的Th/U比值非常低,可以小于0.l,而部分碳酸岩样品中岩浆锆石具有异常高的Th/U比值,可以高达10000。 所以,仅凭锆石的Th/U比值有时并不能有效地鉴别岩浆锆石和变质锆石。

6、生长速度较慢的锆石容易与接触介质到达化学平衡,导致这类 变质新生锆石具有较高的U含量和较低的Th/U比值;而生长 速度较快的变质锆石与生长介质之间不能或只能部分到达化学 平衡,导致其具有较低的U含量和较高的Th/U比值。 7、变质流体活动过程中形成的脉体中的锆石一般具有规则的外形, 少有残留核,无分带到明显的面状分带或振荡分带,非常低的 Th/U比值(一般<0.1)。通过微量元素和包裹体的研究,可以进 一步确定这些变质脉体中锆石的具体形成条件(如绿片岩相、榴 辉岩相或蛇纹石化热液蚀变作用)。对这些钻石区域进行U-Pb 定年,可以对不同条件下流体活动的时间进行准确的限定。 8、正长岩中锆石具有正Ce 异常、负Eu 异常和中等富集重稀土 元素(HREE); 花岗质岩石中锆石明显负Eu 异常、无Ce 异 常, 无明显H REE 富集; 碳酸岩中锆石无明显的Ce 、Eu 异常, 轻、重稀土元素分异程度变化较大; 镁铁质火山岩中锆 石的轻、重稀土元素分异明显; 金伯利岩中锆石无明显的Eu 、 Ce 异常,轻、重稀土元素分异程度不明显[ 28 , 31] (图2)。大 部分地球岩石中锆石的HREE 比LREE 相对富集,显示明 显的正Ce 异常、小的负Eu 异常; 而陨石、月岩等地外岩 石中锆石则具强的Eu 亏损、无Ce 异常[ 28] 。Belousova 等 [ 28] 建立了通过锆石的微量元素对变化图解和微量元素的质 量分数来判别不同类型的岩浆锆石的统计分析树形图解。“锆 石地球化学特征及地质应用研究综述”

南华-震旦系界线的锆石 U-Pb 年龄

第50卷 第6期 2005年3月 快 讯 南华-震旦系界线的锆石U-Pb 年龄 储雪蕾① Wolfgang Todt ② 张启锐① 陈福坤① 黄 晶① (① 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029; ② Max-Planck-Institut für Chemie, 55020 Mainz, Germany. E-mail: xlchu@https://www.doczj.com/doc/465095472.html, ) 中国地层委员会在2001年通过了中国的新元古代三分方案, 新建南华系[1,2]. 新的系顶界置于陡山沱组之底; 以冰期有关的地层从原震旦系分出, 命名 为南华系[1~3], 取意于刘鸿允先生的“南华大冰期”[3,4] . 2004年3月, 国际地科联(IUGS)又批准设立了Edicaran 系, 其GSSP 定在澳大利亚南部沿Enorama Creek 出露的冰成岩石之上, 即结构和化学都与众不同的层状碳酸盐岩的底界[5]. 如此, 中国的南华-震旦系界线对应着国际上的Cryogenian-Ediacaran 界线, 而Ediacaran 系就相当于中国的震旦系. Cryogenian-Ediacaran 界线年龄原估计在610~ 635 Ma 之间[5]. 不久前, 在纳米比亚剖面的Ghaub 组火山灰层获得了635.5±1.2 Ma 这个精确的锆石U-Pb 年龄[6], 现已被广泛地接受作为Marinoan 冰期结束的年龄[7,8]. 可是, 在2001年公布的中国区域年代地层 (地质年代)表中, 还将南华-震旦纪界线定在680 Ma [1,2]. 然而, 瓮安陡山沱组磷块岩的Lu-Hf 和Pb-Pb 定年表明, 南华-震旦系界线的年龄应在大约600~ 610 Ma 附近 [9,10], 与全国地层年表给出的680 Ma [1,2]相差甚远, 也与Cryogenian-Ediacaran 界线的年龄不同. 本文发表的吴坞剖面南沱冰成岩石上火山灰层中的锆石U-Pb 年龄数据, 为南华-震旦系界线的年龄提供直接限定. 江西上饶市北8 km 的吴坞村附近出露一套相当连续的中上新元古界地层层序[4], 如图1所示. 上饶 地区的南华系休宁组分上、下两段, 由一套杂色含砾或不含砾的粗砂岩到粉砂岩、泥岩组成, 夹有沉凝灰岩; 其上覆的南沱组为浅灰色含砾沉凝灰岩、灰黑色含砾硅质粉砂岩夹硅炭质页岩, 即冰海沉积物或杂砾岩; 震旦系兰田组直接覆盖在南沱组上, 由黑色含 图1 吴坞剖面附近地质简图 Nh 1x 2-1: 南华系休宁组二段下亚段; Nh 1x 2-2: 南华系休宁组二段上亚段; Nh 2n : 南华系南沱组; Z 1l : 震旦系兰田组; Z 2p : 震旦系皮 园村组; 1h : 寒武系荷塘组; 2y : 寒武系杨柳组; O 1y : 奥陶系印渚埠组; O 1n : 奥陶系宁国组 600 https://www.doczj.com/doc/465095472.html,

有色宝石学习题集

有色宝石学习题集 一、填空 1、刚玉矿物的宝石品种有( )( )两种。 2、因红、蓝宝石内含有丰富的( )包体,导致加工后出现星光效应。 3、世界上刚玉主要产出国有( )、( )、( )、( )等。 4、泰国红宝石的产地鉴定依据是其包裹体为( ),几乎不含金红石,无星光效应。泰国红宝石流体包裹体形成的典型的( )图案,也是产地鉴定依据。 5、蓝宝石中的极品是( )地区的( )。 6、山东蓝宝石的( )比例过高,其颜色表现为过深的颜色。 7、刚玉宝石的优化处理方法有( )、( )、( )、( )、(). 8、焰熔法合成的蓝色蓝宝石在( )紫外灯下具有( )荧光。 9、理论上讲蓝宝石蓝区有( )nm、( )nm、( )nm三条吸收线,但产地不同,颜色不同,吸收谱也有所差异。 10、我国山东蓝宝石的一个十分明显的特征是( ),内部相对纯净,有少量( )( )。 11、斯里兰卡的一种名为(Geudas)的乳白色蓝宝石热处理后,可改变颜色呈( )。 12、祖母绿的化学成分是( ),其化学式为( ),是由杂质元素( )致色,为( )晶系,常见晶形有( )、( ),晶面常有( )。 13、达碧兹其主要成分是绿柱石,其黑色部分主要成分为( )和( )。 14、世界上主要的祖母绿产地有( )、( )、( )、( )和( )。 15、哥伦比亚最著名的两个矿区是( )和( ),祖母绿内的典型包体是( )、( )、( )、( )。 16、巴西祖母绿的典型包裹体是( )包体和( ),还可有( )。 17、祖母绿注油是为了( )及( ),注油祖母绿可用( )进行检查,其表现特点是( )。 18、外观上与海蓝宝石十分相近的宝石是( )。 19、祖母绿的特征吸收谱是红光区有( )吸收线,( )吸收带,蓝光区可见( )吸收线,紫区全吸收。

长江三角洲晚新生代沉积物碎屑锆石U_Pb年龄及其对长江贯通的指示

2010年第55卷第4-5期:350~358 https://www.doczj.com/doc/465095472.html, https://www.doczj.com/doc/465095472.html, 英文版见: Jia J T, Zheng H B, Huang X T, et al. Detrital zircon U-Pb ages of late Cenozoic sediments from the Yangtze delta: Implication for the evolution of the Yangtze River. Chinese Sci Bull, 2010, 55, doi: 10.1007/s11434-010-0091-9 论文 《中国科学》杂志社 SCIENCE CHINA PRESS 长江三角洲晚新生代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄及其对长江贯通的指示 贾军涛①, 郑洪波②*, 黄湘通①, 吴福元③, 杨守业①, 王可②, 何梦颖① ①同济大学海洋地质国家重点实验室, 上海 200092; ②南京大学地球科学与工程学院, 南京 210093; ③中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029 *联系人, E-mail: zhenghb@https://www.doczj.com/doc/465095472.html, 2009-05-19收稿, 2009-09-07接受 国家自然科学基金重点项目(批准号: 40830107)和联合国教育科学文化组织地球科学项目(编号: IGCP-581)资助 摘要对长江三角洲DY03孔3.6 Ma以来的沉积物碎屑锆石样品利用LA-ICP-MS进行了U-Pb 年龄测定. 结果表明, DY03孔189.8~215.8 m 之间(磁性地层年龄3.2~3.5 Ma)沉积物碎屑锆 石年龄以100~150 Ma占优势, 沉积物主要来自长江下游地区的白垩纪岩体, 物源区比较局 限; 189.8 m(~3.2 Ma)以上沉积物碎屑锆石年龄呈现多峰态分布的特征, 主要分布于100~300, 350~550, 600~1000, 1400~2000和2200~2800 Ma, 表明沉积物源区显著扩大. 从DY03孔 3.2 Ma以来沉积物碎屑锆石中识别出大量来自长江上游的年龄信息, 表明当时长江沉积物已 开始影响到三角洲地区. 考虑到古长江在上新世以前有可能没有流经现在的长江三角洲,而是 流向苏北盆地, 长江贯通的时限应不晚于3.2 Ma. 关键词 晚新生代 碎屑锆石 U-Pb定年 物源示踪 长江 大河是构造与气候共同作用的产物, 是地球动 力系统中重要的组成部分, 在地球表层系统中扮演 着非常重要的角色[1]. 作为亚洲最长的河流, 长江贯 穿了多个构造体系, 其演化历史与青藏高原隆升和 亚洲地形格局的演化密切相关, 同时长江流域的大 部分地区处于东亚季风和南亚季风的影响之下, 研 究长江的演化对于理解青藏高原隆升、亚洲地形演化 和季风演化具有重要意义, 因而长江的演化历史一 直是百余年来地学界关注的一个热点问题[2~19]. 近代从地质学的角度研究长江的演化始于Willis 等人[2]对长江三峡成因的探讨. 经过百余年的研究, 当前普遍认为云南石鼓第一弯的形成[3~5]和三峡的贯 通[6,7]是长江演化过程中的关键环节. 然而对第一弯 形成和三峡贯通的时限还存在较大争议. 对第一弯 形成的时限存在始新世[8]、中新世[5,9]和更新世[6,10,11] 的争论. 对长江三峡贯通的时限也有中新世[5], 早更 新世[7,11~14], 中更新世[6,15]和晚更新世[16]等不同的认 识. 长江演化的核心问题在于长江上游物质到达下 游地区时限的确定, 在长江中下游地区准确示踪长 江上游的物质并标定其沉积时代是研究长江演化的 关键. 在长江三角洲地区, 近年来利用钻孔沉积物重 矿物组合[16]、元素地球化学[17,18]、同位素地球化学[18] 和单颗粒碎屑独居石年代学[12,19]等研究, 结合磁性 地层定年, 为研究长江演化提供了新的研究思路. 然 而, 前已提及, 利用这些不同指标获得的对于长江贯 通时限的认识差别很大, 原因在于长江流域面积广, 源岩岩石类型和矿物组成复杂, 在岩体风化、剥蚀、

扬子克拉通南华纪碎屑锆石U_Pb年龄_Hf同位素对华南新元古代岩浆事件的指示

第34卷第1期地球科学)))中国地质大学学报Vol.34No.1 2009年1月Earth Science)Jour nal of China Univer sity of Geosciences Jan.2009 扬子克拉通南华纪碎屑锆石U2Pb年龄、Hf同位素对华南新元古代岩浆事件的指示 谢士稳1,2,高山1,2,3,柳小明3,高日胜4 1.中国地质大学地球科学学院,湖北武汉430074 2.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北武汉430074 3.西北大学地质系大陆动力学国家重点实验室,陕西西安710069 4.中油国际海外中心,北京100083 摘要:对采自宜昌三峡地区南华纪沉积岩中碎屑锆石进行了U2Pb定年,新元古代锆石U2Pb年龄在833Ma、785Ma出现高峰,说明此时期有两期大规模岩浆活动.结合前人的Hf同位素结果,新元古代锆石U2Pb年龄与E Hf(t)值关系图表明:910~890Ma 之间锆石E Hf(t)值表现为高正值(U10,接近亏损地幔演化值),890~840Ma锆石E H f(t)值明显降低,并有负值出现,另外在890Ma处有年龄峰出现.笔者认为扬子和华夏板块的拼合可能在890Ma发生了由俯冲到陆-陆或陆-弧的碰撞,之前的高E Hf(t)值由洋壳俯冲造成,之后碰撞作用陆壳物质熔融造成了E Hf(t)值的降低;840~800Ma的锆石E Hf(t)值有正也有负,800~ 780Ma的锆石E Hf(t)值小于0,780~750Ma的锆石E Hf(t)值大于0.这些数据与830~795Ma、780~745Ma两期地幔柱事件吻合.关键词:扬子板块;锆石U2P b定年;地幔柱;R odinia超大陆;Hf同位素. 中图分类号:P597文章编号:1000-2383(2009)01-0117-10收稿日期:2008-10-10 U2Pb Ages and Hf Isotopes of Detrital Zircons of Nanhua Sedimentary Rocks from the Yangtze Gorges:Implications for Genesis of Neoproterozoic Magmatism in South China XIE Shi2wen1,2,GAO Shan1,2,3,LIU Xiao2ming3,GAO Ri2sheng4 1.F aculty of Earth Sciences,China Univer sity of Geosciences,Wuhan430074,China 2.State K ey Labor atory of Geological P rocesses and Mineral Resources,China Univer sity of Geosciences,Wuhan430074,China 3.State K ey Labor atory of Continental Dynamics,Depar tment of Geolog y,Northwest Univer sity,Xi.an710069,China https://www.doczj.com/doc/465095472.html, P C Inter national Resear ch Center,Beijing100083,China Abstr act:This paper repor ts LA2ICP2M S U2Pb dates of det rita l zircons from the Nanhua clastic sedimentary rocks in the Yan2 gtze gor ges.Neoproterozoic U2Pb ages show two peaks at833Ma and785Ma,assumably cor responding t o two large2sca le pe2 r iods of magmatism.E Hf(t)values for the910-890M a zircons are positive(U10,similar to the value of the coeval depleted mantle),while those for the890-840Ma zircons tend to decr ease t o negat ive values,and there shows age peaks at890Ma. These data allow us to infer that tr ansformation of oceanic subduct ion into continenta l collision or continental2ar c collision oc2 curr ed at about890Ma via amalgamation of the Yangt ze and Catha ysia blocks.The high E Hf(t)values prior to890Ma resulted from t he subduct ion of oceanic crust.T he subsequent dr op of E H f(t)va lues was caused by the crust melting and crusta l colli2 sion.E Hf(t)values for the840-800Ma zircons a re either negative or positive,whereas E H f(t)values for the800-780Ma zir2 cons are all negat ive and E Hf(t)values for the780-750Ma zir cons are most ly posit ive.T hese data ar e in coincidence with two stages of the mant le plume beneath the Yangtze craton at830-795Ma and780-745Ma. Key words:Yangtze block;zir con U2Pb dat ing;mantle plume;Rodinia super continent;Hf isotope. 基金项目:教育部创新团队研究计划项目(Nos.IRT0441,306021);国家自然科学基金委创新研究群体科学基金项目(No.40521001);高等学校学科创新引智计划(No.B07039). 作者简介:谢士稳(1983-),男,硕士研究生在读,岩石圈地球化学专业.E2mail:swxie210@https://www.doczj.com/doc/465095472.html,

锆石U-Pb测年实用手册1

锆石U-Pb测年实用手册1 花生哥整理,微信公众号“37地质人”首发在精准化、精确化的测年进程中,微区原位测试有着不可比拟的优势,使用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)进行锆石U-Pb测年也被广为推崇。一个成功的锆石U-Pb测年实验过程主要分为以下4个阶段:(1)根据实验目的采集合理的样品;(2)锆石挑选及制靶;(3)锆石选点及实验测试;(4)测试结果综合分析。以下就锆石U-Pb测年的(1)(2)(3)项进行介绍,其中对锆石选点进行重点介绍。 实验仪器简介:激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)由LA、ICP、MS三个系统有机组合在一起的。其结构示意图及实验工作台如图1、图2所示。 图1LA-ICP-MS仪器结构示意图 图2 LA-ICP-MS实验工作台 一、根据实验目的采集合理的样品 采取合理的实验样品是进行成功的实验的前提,应根据项目需求以及针对实

际的采样对象进行合理的样品采取。一般来说:(1)采取新鲜的样品;(2)对锆石含量较高的花岗岩取3-5Kg,火山岩取10-15Kg,中基性-超基性岩采取20-25Kg。 二、锆石挑选及制靶 锆石单矿物的挑选一般0.5-2g,纯度>98%。对制靶的锆石应为随机取样,尽量避免人为选择性。 制靶时一般常见有大靶和小靶,可根据实际需要选取,小靶一般排列200粒锆石,靶的直径大小有一定差别,有常见小靶直径为2.54cm。 图3 样品池中锆石靶及标样图4锆石靶 制靶时需注意,锆石之间的间距及排列顺序,较好的锆石制靶应保持锆石间距合适,相互独立但又排列有序(图5、图6)。 图5 锆石制靶间距适宜、排列有序图6锆石制靶间距太小、排列无序 三、锆石选点及实验测试 (一)锆石选点 锆石的选点应综合考虑两个方面得因素:(1)实验者研究需求;(2)锆石本身条件。 第一个方面主要根据是实验者研究所需进行锆石(岩浆锆石、变质锆石、热液锆石)的选点。 在进行锆石选点之前,首先厘清锆石分类的相关概念。 从成因上对锆石进行分类,常分为:岩浆锆石(在岩浆作用过程中结晶形成的锆石)、变质锆石(在变质作用过程中形成的锆石),现认为也存在热液锆石(此

大兴安岭中段上二叠统下三叠统接触关系研究 ――来自碎屑锆石年.

收稿日期: 2014-01-02; 改回日期: 2014-01-26 项目资助: 科技部973课题(编号: 2013CB429802)、国家自然科学基金青年基金(批准号: 41102140)和西北大学大陆动力学国家重点实验室开 放课题基金联合资助。 第一作者简介: 刘兵(1984?), 女, 博士研究生, 从事区域构造、造山带演化和40 Ar/39Ar 同位素年代学研究。Email: liubing719@ https://www.doczj.com/doc/465095472.html, 通信作者: 温泉波(1978?), 讲师, 从事构造地质学、地质年代学研究。Email: wenquanbo@https://www.doczj.com/doc/465095472.html, 卷(Volume)38, 期(Number)2, 总(SUM)141 页(Pages)408~420, 2014, 5(May, 2014) 大 地 构 造 与 成 矿 学 Geotectonica et Metallogenia 大兴安岭中段上二叠统?下三叠统接触关系研究 ——来自碎屑锆石年代学的证据 刘 兵, 温泉波, 刘永江, 李伟民, 冯志强, 周建平, 申 亮 (吉林大学 地球科学学院, 吉林 长春 130061) 摘 要: 华北板块北缘与其北部地块之间古亚洲洋闭合的时限, 涉及到大陆形成过程中的古洋陆格局及演化过程的重建。晚二叠世-早三叠世大兴安岭地区的构造演化过程是承上启下的转折时期, 即是古亚洲洋向古太平洋构造体系转变的关键时期。本文通过对大兴安岭中段龙江地区上二叠统林西组和下三叠统老龙头组砂岩样品进行系统的碎屑锆石U-Pb 同位素年代学研究, 证实林西组和老龙头组存在280 Ma 、370 Ma 和500 Ma 的三组峰值年龄, 分别代表物源区存在早二叠世大石寨组火山岩、晚泥盆世-早石炭世岩浆弧以及北侧地块的统一基底, 林西组和老龙头组碎屑锆石最小年龄分别为254 Ma 和247 Ma, 结合野外实测剖面研究结果, 认为上二叠统林西组和下三叠统老龙头组连续沉积, 整合接触。1∶20万地质图显示内蒙古东部大兴安岭大部分地区缺失三叠系, 笔者发现研究区晚侏罗世满克头鄂博组、白音高老组与下伏晚二叠世林西组呈角度不整合接触, 结合大兴安岭中部零星出露的早三叠世地层、二连盆地参1井中也存在早三叠世地层, 综合分析认为研究区应存在早三叠世地层, 上二叠统与下三叠统应为连续沉积, 现今多数地区早三叠世地层的缺失是由于后期构造抬升剥蚀造成的。根据上二叠统林西组和下三叠统老龙头组中碎屑锆石存在1800 Ma 左右的典型华北板块基底年龄和两者的整合接触关系, 结合内蒙古贺根山缝合带中花岗闪长岩244 Ma 的年龄以及双井子岩体、哈拉图岩体、吉林中部大玉山岩体均为后碰撞的地球化学特征, 认为华北板块北缘与其北侧地块群最终闭合时间应为P 3-T 1。 关键词: 锆石U-Pb 年龄; 林西组; 老龙头组; 大兴安岭中段 中图分类号: P535; P597 文献标志码: A 文章编号: 1001-1552(2014)02-0408-013 0 引 言 华北板块北缘与其北部地块之间古亚洲洋闭合的时限, 既涉及到大陆形成过程中的古洋陆格局及演化过程的重建, 也与中国东北大陆地壳聚合时限及动力学机制、构造单元划分和成矿带的对比等重大地质构造及资源评价等问题密切相关, 因此一直是地质界关注和研究的热点。关于古亚洲洋闭合的 时限, 一些学者基于不同的研究对象, 得出了泥盆纪(唐克东, 1992; 徐备和陈斌, 1997)、石炭纪早期(郭胜哲, 1986; 曹从周等, 1986; 邵济安, 1991)、二叠纪(Wang and Liu, 1986; 李锦轶, 1986, 1998; 王荃等, 1991; 吴泰然等, 1998)、二叠纪末-早三叠世(张艳斌等, 2002a, 2002b; Xiao et al., 2003; 孙德有等, 2004; 郗爱华等, 2006; 吴福元等, 2007; Miao et al., 2008)、中三叠世(Zhou and Wilde, 2013)等截然不同

珠江口盆地韩江-陆丰凹陷珠江组下段碎屑锆石来源与储层物源示踪

第39卷 第2期 OIL &GAS GEOLOGY 2018年4月 收稿日期:2017-06-07;修订日期:2018-03-07。 第一作者简介:焦鹏(1985—),男,博士研究生,沉积学与层序地层学研究。E -mail :jp 870625@csu .edu .cn 。 通讯作者简介:郭建华(1957—)男,教授、博士生导师。E -mail :gjh 796@csu .edu .cn 。 基金项目:国家自然科学基金项目(41603046);国家科技重大专项(2011ZX 05023-001)。文章编号:0253-9985(2018)02-0239-15doi :10.11743/ogg 20180204 珠江口盆地韩江-陆丰凹陷珠江组下段碎屑锆石 来源与储层物源示踪 焦 鹏1,2,郭建华1,2,王玺凯1,2,刘辰生1,2,郭祥伟1,2 [1.中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083; 2.有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙410083] 摘要:珠江组下段作为珠江口盆地东部优质的油气储层,其物源分布特征至今仍存在争议。为了研究韩江-陆丰凹陷珠江组下段物源分布特征及其岩性组成,利用LA -ICP -MS 定年技术对珠江口盆地东部7个不同局部构造区的下中新统珠江组下段砂岩样品进行了碎屑锆石U -Pb 定年分析。结果显示,样品中碎屑锆石以岩浆成因为主,主要存在98~114,137~163,211~247和387~428Ma 四个年龄区间,变质成因为次。通过与周缘潜在物源区岩层(体)年龄对比,并结合年龄频谱特征,认为研究区早中新世珠江早期至少存在4条供给碎屑物质的水系,其中,海丰28构造区和陆丰2构造区的沉积物源主要来自韩江物源;南侧东沙隆起为陆丰22构造区主物源区;汕尾物源除为惠州10构造区供源外,还与珠江物源在惠州08构造区交汇;陆丰13构造区以东沙隆起物源为主,可能有部分韩江物源的加入。韩江-陆丰地区具备发育浅层和中深层优质储层的地质条件,仍是今后珠江口盆地东部油气勘探的重要领域。 关键词:锆石U -Pb 定年;物源;珠江组下段;韩江-陆丰凹陷;珠江口盆地 中图分类号:TE 122.2 文献标识码:A Detrital zircon genesis and provenance tracing for reservoirs in the Lower Zhujiang Formation in Hanjiang -Lufeng Sag ,Pearl River Mouth Basin Jiao Peng 1,2,Guo Jianhua 1,2,Wang Xikai 1,2,Liu Chensheng 1,2,Guo Xiangwei 1,2 [1.School of Geosciences and Info -physics ,Central South University ,Chansha ,Hunan 410083,China ; 2.Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring (Central South University ), Ministry of Education ,Changsha ,Hunan 410083,China ] Abstract :High -quality reservoirs in the Lower Zhujia Formation in eastern Pearl River Mouth Basin have trigged many disputes over their provenance distribution patterns and lithologies .As an attempt to dispel the doubts over the issue ,we performed U -Pb dating on some detrital zircons in sandstone samples from the Lower Zhujiang Formation in the Lower Miocene of 7different structural zones in eastern Pearl River Mouth Basin with LA -ICP -MS dating technology .The results show that the zircons were mostly magmatic origin ,followed by metamorphic origin .The zircons of magmatic origin showed up during four age intervals :98-114,137-163,211-247and 387-428Ma .By comparing the ages of the zircons with those of potential provenance rocks and combining the age spectrum ,we suggest that there were at least 4water systems serving as detrital material providers during the early Zhujiang time of the Early Miocene .Hanjiang provenance was the source of sediments in Haifeng 28and Lufeng 2structural zones ,Dongsha uplift provenance provided sediments for Lufeng 22structural zone ,Shanwei provenance generated materials for Huizhou 10structural zone and joined Zhujiang provenance at Huizhou 08structural zone ,and Dongsha uplift provenance ,possibly together with Hanjiang provenance ,provided materials for Lufeng 13structural zone .Based on the above analyses ,we propose that Hanjiang -Lufeng area ,with favorable geological conditions for the formation of shallow and medium to deep reservoirs ,be the key future exploration 万方数据

锆石测年基本原理

一、基本原理 1、锆石的物理性质 锆石的主要成分是硅酸锆,化学分子式为Zr[SiO4],除主要含锆外,还常含铪、稀土元素、铌、钽、钍等。由于锆石常含有Th 、U ,故测定锆石中的Th/U 的含量的由它们脱变而成的几种铅同位素间的比值以及它们与U 的比值,可测定锆石及其母岩的绝对年龄。由于Pb 同位素很难进入锆石晶格,锆石结晶时的U 与Pb 发生强烈分馏,因此锆石是良好的U-Pb 同位素定年。此外,越来越多的研究表明,锆石环带状增生的形象十分普遍,结合微区定年法就可以反映与锆石生长历史相对应的地质演化过程。锆石同时还是很可靠的“压力仓”,能够保存来自其母岩或早期变质作用的包裹物。 锆石晶体呈四方双锥状、柱状、板状。锆石颜色多变,与其成分多变有关;玻璃至金刚光泽,断口油脂光泽;透明至半透明。解理不完全;断口不平坦或贝壳状。硬度7.5-8。相对密度4.4-4.8,性脆。当锆石含有较高量的Th 、U 等放射性元素时,据放射性,常引起非晶质化,与普通锆石相比,透明度下降;光泽较暗淡;相对密度和相对硬度降低;折射率下降且呈均质体状态。锆石按成因分为高型锆石和低型锆石。宝石学中依据锆石中放射性元素影响折光率、硬度、密度的程度将它分为“高型”、“中间型”、“低型”三种。锆石属四方晶系。晶体形态呈四方柱和四方双锥组成的短柱状晶形,集合体呈粒状。 强的晶格能和对Pb 的良好保存性,丰富的、可精确分析的U 含量和低的、可忽略的普通Pb 含量是其特点。锆石U-Pb 体系是目前已知矿物同位素体系封闭温度最高的,锆石中Pb 的扩散封闭温度高达900℃,是确定各种高级变质作用峰期年龄和岩浆岩结晶年龄的理想对象。另外,锆石中含有较高的Hf 含量,大多数锆石中含有0.5-2%的Hf ,而Lu 的含量较低,由176Lu 衰变成的176Hf 极少。因此,锆石的176Hf/176Lu 可以代表锆石形成时的176Hf/177Hf 初始比值,从而为讨论其成因提供重要信息。 2、锆石U-Pb 定年原理 自然界U 具有3个放射同位素,其质量和丰度分别是:238U (99.275%),235U (0.720%),234U(0.005%)。234U 是238U 衰变的中间产物。238U 和235U 通过一系列中间子体产物的衰变,最后转变成稳定同位素206Pb 和207Pb 。Th 只有一个同位素232Th,属放射性同位素。自然界存在的其他U 、Th 同位素都是短寿命的放射性同位素,数量极微。238U 、235U 、232Th 衰变反应如下: E Pb Th E Pb U E Pb U +++?→?+++?→? +++?→? ???βαβαβα462084768232 207235206238 206Pb 和207Pb 的衰变常数分别为λ238 =1.55125*10-10a -1, λ235=9.8485*10-10a -1。 Pb 有四种同位素:204Pb 、206Pb 、207Pb 、208Pb ,都是稳定同位素,其中仅204Pb 是非放射成因铅,其余3个同位素既有放射成因组分,又有非放射成因组分,它们分别是238U 、235U 、232Th 竟一系列衰变后的最终产物。U-Pb 年龄测定基于238U 和235U 放射同位素的衰变过程,其年龄可以用下面公式计算: ]1ln[(1238*206 238 +=U Pb t λ (1) ]1)ln[(1235*207 235+=U Pb t λ (2)

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