碎屑锆石

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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)

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