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黄河口河流沙碎屑沉积物锆石U-Pb年龄及地质意义 被引量：16
1
作者 郑萍 李大鹏 +2 位作者 陈岳龙 侯可军 刘长征 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期79-90,共12页
陆缘碎屑沉积(物)岩是来自物源区物质的天然混合物,保存了源区不同地质作用过程形成产物的重要信息,可以为揭示盆地沉积、区域构造和地壳增长和演化以及古大陆再造等方面提供重要证据。对采集自山东东营黄河口河流沙的碎屑锆石进行了U-P... 陆缘碎屑沉积(物)岩是来自物源区物质的天然混合物,保存了源区不同地质作用过程形成产物的重要信息,可以为揭示盆地沉积、区域构造和地壳增长和演化以及古大陆再造等方面提供重要证据。对采集自山东东营黄河口河流沙的碎屑锆石进行了U-Pb年龄分析,并结合河流沙碎屑矿物粒度分析及重砂矿物组成特征,确定黄河口河流沙主体粒度为10～280μm,重砂矿物主要为角闪石、赤-褐铁矿、石榴子石、绿帘石、磁铁矿等。黄河口碎屑锆石以岩浆成因锆石为主,其U-Pb年龄呈多峰特征,最大U-Pb谐和年龄为3.65 Ga,意味着华北克拉通其他地区也有>3.6 Ga的地壳物质存在;近2.7 Ga的碎屑锆石反映鲁西地区该期岩浆活动产物的贡献。锆石U-Pb年龄主体分布于206～440 Ma、843～1 239 Ma、1 476～2 714 Ma等几个阶段,并以～2.5 Ga、～1.8 Ga和400 Ma为峰期,其中～2.5 Ga与～1.8 Ga的峰期反映华北板块的物质贡献,而400 Ma峰期与1 000～800 Ma的年龄代表源自苏鲁造山带的物质。结合已有的研究资料,认为黄河流域2.5～1.8 Ga为主要的大陆地壳增生阶段,该阶段形成地壳应占当今流域地壳的60%以上。 展开更多
关键词 碎屑沉积物 锆石 U Pb年龄 地球化学 黄河口河流 山东东营
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北祁连的形成与演化历史:来自河流沉积物地球化学及其碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成的证据 被引量：21
2
作者 李兆 陈岳龙 +2 位作者 刘长征 古远 李大鹏 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期267-283,共17页
通过对发源于北祁连造山带北段、中段、南段河流沉积物地球化学与碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成的系统研究,确定河流沙、泥沙质微量元素平均组成与大陆上地壳平均值基本一致。一般沙质成分由于石英的稀释作用使其微量元素含量稍低于... 通过对发源于北祁连造山带北段、中段、南段河流沉积物地球化学与碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成的系统研究,确定河流沙、泥沙质微量元素平均组成与大陆上地壳平均值基本一致。一般沙质成分由于石英的稀释作用使其微量元素含量稍低于大陆上地壳平均值,泥沙质成分的微量元素含量一般稍高于大陆上地壳均值。北祁连造山带河流碎屑沉积物As、Sb、Cu、Zn等元素的平均含量明显高于大陆上地壳的平均含量,可能指示北祁连硫化物矿床成矿具有良好的前景。河流碎屑沉积物Sm-Nd同位素组成得到的Nd亏损地幔模式年龄为1.89~1.12Ga,平均为1.68Ga;北段、中段河流沙质部分的Nd同位素亏损地幔模式年龄比相对较细的泥沙质部分的老,说明河流近源古老地壳基底组分更多;而南段的部分河流则相反,说明近源有更多的新生地壳组分。锆石U-Pb年龄结果表明,北祁连造山带最强的岩浆作用发生于新元古代—晚古生代早期（650~400Ma）,此期间形成的锆石占全部锆石的31%,它们主要记录了北祁连洋壳的俯冲消减、陆-陆碰撞及碰撞后的壳内岩浆作用过程。太古宙古老基底组分在北祁连造山带存在,但所占比例极低,它们可能以碎屑组分存在于古元古代的北大河岩群等变质基底中。新太古代到古元古代（2700~1700Ma）期间形成的锆石占全部锆石的~34%,此期间是北祁连基底的主要形成阶段。古元古代末到新元古代（1700~650Ma）期间形成的锆石占全部锆石的17%,它们可能代表着古祁连洋盆的主要形成阶段。锆石Hf同位素组成确定的北祁连由亏损地幔增生物质到地壳主要发生于3.2~2.0Ga、2.0~1.0Ga这两个时间段,650Ma以后基本没有增生地壳组分的加入。不同地段河流碎屑锆石U-Pb年龄有些差别,北段的北大河中最老基底组分所占比例最高,而南段河流中的古老基底组分比例相对较低,印证了古祁连洋是从东南向西北拉开的过程,西北段在俯冲消减及碰撞过程中有较多古老地壳基底组分的参与。晚古生代晚期—三叠纪期间北祁连仍存在较弱的岩浆作用。由Nd同位素比值与Nd含量、Na_2O/K_2O比值之间的关系进一步证明北祁连河流沉积物是最古老的基底长英质组分、较老的基底镁铁质组分或其熔融产物、古祁连洋壳镁铁质组分或其熔融产物三者混合的产物。 展开更多
关键词 北祁连 河流沉积物 地球化学 锆石 U-PB年龄 HF同位素组成 地壳形成与演化
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鄂尔多斯盆地周缘地壳形成与演化历史:来自锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成的证据 被引量：27
3
作者 陈岳龙 李大鹏 +2 位作者 王忠 刘金宝 刘长征 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期147-166,共20页
锆石U-Pb定年及Hf同位素测定结果表明,鄂尔多斯盆地周缘的华北板块北缘、兴蒙造山系及扬子板块—秦岭—大别—苏鲁造山带等构造单元系统具有明显不同的形成与演化历史。华北板块北缘锆石年龄平均值为1 837Ma,最强烈的岩浆活动出现于2 20... 锆石U-Pb定年及Hf同位素测定结果表明,鄂尔多斯盆地周缘的华北板块北缘、兴蒙造山系及扬子板块—秦岭—大别—苏鲁造山带等构造单元系统具有明显不同的形成与演化历史。华北板块北缘锆石年龄平均值为1 837Ma,最强烈的岩浆活动出现于2 200～1 800Ma,该期锆石约占全部的40%;次为强烈的岩浆活动在2 800～2 200Ma,其众数在全部锆石中约占30%;1 500～1 200Ma、500～100Ma这两个阶段形成的锆石在全区所占比例各约为15%。华北板块北缘最突出的特征是基本不含1000～700 Ma期间形成的锆石,>3 000Ma的锆石在全区分布极为有限。锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄表明华北板块北缘平均值为2.55Ga,较U-Pb平均年龄老,说明2 200～1 800Ma期间形成的锆石含有较多的古老地壳再循环组分。Hf亏损地幔模式年龄最强峰值约为2.8Ga,与全岩Nd亏损地幔模式年龄的峰值相一致,Hf模式年龄为3.0～2.25Ga的颗粒占全部的近95%,证明华北板块北缘的地壳增生主要在太古宙至古元古代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄>3.0Ga的锆石颗粒所占比例不到0.1%,另外近5%锆石的模式年龄分布于中元古代。晚古生代—中生代所形成的锆石均是先存地壳组分,尤其是中元古代增生地壳的熔融作用形成。兴蒙造山系中锆石U-Pb年龄平均值为497Ma,最强峰分布于石炭纪(约320Ma),石炭纪—二叠纪末(350～250Ma)形成的锆石所占比例达30%以上。新元古代至早古生代(600～440Ma)形成的锆石占全部锆石的55%以上,而中元古代末—新元古代期间(1 200～600Ma)形成的锆石在全区仅占4%。中元古代以前形成的锆石非常有限,说明该区最早形成的地壳组分在兴蒙造山系的形成过程中较充分地参与到后期的岩浆作用过程中。兴蒙造山系中锆石相应的Hf同位素亏损地幔模式年龄平均为1.13Ga,明显较相应的U-Pb年龄老,最强峰值出现于约0.6Ga。Hf亏损地幔模式年龄为0.7～0.28Ga的颗粒在兴蒙造山系所占比例达57%,证明该区最强烈的地壳增生发生于新元古代至古生代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄分布于1.5～0.7Ga的锆石在全区约占38%,说明此期间也是该区地壳较强烈的增生期。Hf亏损地幔模式年龄大于1.5Ga的锆石所占比例不到5%,古生代以后兴蒙造山系也基本没有明显的地壳增生。扬子与秦岭—大别—苏鲁造山带构造单元中的锆石U-Pb年龄平均为799Ma,年龄为1 300～750Ma的锆石在全部锆石中约占70%。晚古生代—燕山期形成的锆石约占20%。年龄在3500～2 650Ma、2 118～1 680Ma的锆石在该区各约占5%。结合扬子与秦岭—大别—苏鲁造山带平均为1.56Ga的Nd亏损地幔模式年龄特征,说明1 300～750Ma期间该区较强烈的岩浆作用事件中有较多的古老地壳组分加入其中。锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成均说明鄂尔多斯盆地周缘各构造单元具有不同的形成演化历史。地壳是幕式增长的,但各构造单元每幕发生的时间、强度存在明显差别。因此,由盆地中不同时代地层中碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成及全岩Nd同位素特征的系统研究可反演盆地物源供给与周围构造单元之间的关系。 展开更多
关键词 U-Pb年龄 Hf模式年龄 地壳演化 鄂尔多斯盆地 兴蒙造山系 华北板块北缘
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碎屑沉积岩/沉积物Sm-Nd、U-Pb与Hf同位素的化学地球动力学意义 被引量：4
4
作者 陈岳龙 李大鹏 +2 位作者 包创 李兆 刘长征 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1200-1215,共16页
碎屑沉积岩能有效记录它们的源区。碎屑沉积岩的Nd同位素组成及其中锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成是解析碎屑物质源区、源区壳-幔相互作用及不同块体间相互作用的关键方法。全岩/全样的Nd模式年龄可以指示其源区地壳从亏损地幔分离的平均... 碎屑沉积岩能有效记录它们的源区。碎屑沉积岩的Nd同位素组成及其中锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成是解析碎屑物质源区、源区壳-幔相互作用及不同块体间相互作用的关键方法。全岩/全样的Nd模式年龄可以指示其源区地壳从亏损地幔分离的平均时间,而锆石Hf同位素模式年龄能够揭示出所测锆石颗粒其形成时的源区特征。细粒碎屑沉积岩/沉积物化学组成代表了其源区上地壳在风化、搬运、沉积过程中不溶于水的Nb、Ta、Zr、Hf、Sc、Ti、Th、REE等的平均组成。实践表明,华北板块、扬子板块、以大兴安岭为代表的中亚造山带东部具有明显不同的形成与演化历史。大兴安岭的地壳增生主要发生于新元古代—古生代期间。由碎屑沉积岩进行化学动力学分析时,应充分系统考虑地质过程的复杂性,将宏观与微观相结合、局部与整体相结合。 展开更多
关键词 碎屑沉积岩 化学地球动力学 锆石U-Pb定年 锆石Hf同位素组成 ND同位素
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大兴安岭的形成与演化历史：来自河漫滩沉积物地球化学及其碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成的证据 被引量：19
5
作者 陈岳龙 李大鹏 +1 位作者 刘长征 刘金宝 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-14,共14页
通过对发源于大兴安岭的主要河流河漫滩沉积物地球化学与从其分离出的锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成的系统研究,揭示河漫滩沉积物的稀土和微量元素与大陆上地壳组成基本一致。不同地段的河漫滩沉积物微量成矿元素含量存在明显的差别,可能... 通过对发源于大兴安岭的主要河流河漫滩沉积物地球化学与从其分离出的锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成的系统研究,揭示河漫滩沉积物的稀土和微量元素与大陆上地壳组成基本一致。不同地段的河漫滩沉积物微量成矿元素含量存在明显的差别,可能反映了不同地段不同元素成矿的差异。大兴安岭最南部的西拉木伦河无论是从SiO2含量还是Nd同位素组成上,均反映有华北板块北缘物质的明显贡献;最北部的南翁河从Nd同位素组成上表明有西伯利亚板块南缘前寒武纪微陆块物质的贡献。大兴安岭河漫滩沉积物全样Nd亏损地幔模式年龄平均值与锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄基本一致,分别为1.03Ga、1.01Ga。锆石U-Pb年龄最大值为2473Ma,对应的Hf亏损地幔模式年龄为3.75Ga,证明大兴安岭中古陆块基底是更老的陆块(3.75Ga)在古元古代的壳内岩浆作用过程中形成的,中元古代开始古陆块从母陆块分离,可能是古亚洲洋打开的前奏。中新元古代—早古生代末是从亏损地幔增生到大兴安岭区域地壳事件的最强烈阶段,形成古亚洲洋的洋壳与底侵于古陆块中的超镁铁质-镁铁质岩类。晚古生代是古亚洲洋洋壳消减俯冲的主要阶段,至晚二叠世大洋消失殆尽进入到陆内造山阶段。中生代受古太平洋构造域的影响,以底侵于古陆块中的幔源物质为主发生部分熔融,同时也有少量基底物质卷入到此期岩浆作用中,形成占现今该区出露地壳近80%的印支-燕山期火山-侵入岩,但此时基本为一个没有亏损地幔来源的物质直接参与的岩浆作用过程。 展开更多
关键词 大兴安岭 河漫滩沉积物 地球化学 锆石 U—Pb年龄 HF同位素组成 地壳形成与演化
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