吉林延边地区江域岩组变质沉积岩锆石U-Pb-Hf年代学、地球化学特征及构造意义

摘要

本文以兴蒙造山带东段南缘延边地区江域岩组变质沉积岩为研究对象，通过对其岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素分析研究，结合前人的研究成果，对江域岩组的物源区性质、沉积时代、区域大地构造背景以及延边地区的早古生代构造演化进行了系统研究。
　　江域岩组变质岩地球化学特征研究表明，亏损重稀土元素（HREE）和大离子亲石元素（LILEs；Rb、Sr和Ba），富集轻稀土（LREE）和高场强元素（HFSEs；Ta、Y和U）；结合多种原岩恢复、构造环境和物源分析图解，江域岩组变质岩原岩为副变质岩，是以砂岩和杂砂岩为主的沉积岩，同时含有少量的页岩、粘土岩，其物源来源于与活动大陆边缘相关的大陆弧环境。
　　锆石的阴极发光图像显示，碎屑锆石多呈自形至半自形，少数呈圆状-次圆状，部分锆石具有核边结构，发育典型的岩浆震荡生长环带，结合其较高的Th/U比值（0.11~1.54），表明为岩浆成因锆石。锆石U-Pb定年结果显示，碎屑锆石的谐和年龄分布较宽（2926Ma至415Ma之间），可划分为4组：504~415Ma，657~562Ma，1347~889Ma，2926~1442Ma。样品中最年轻碎屑锆石年龄分布在438~415Ma（YC1σ为426±3Ma），限定了其原岩的最早形成时代，因此其原岩形成时代应不早于晚志留世，结合江域岩组上覆地层中绿泥白云母石英片岩的40Ar-39Ar等时线年龄（406.24Ma，即早泥盆世）。因此江域岩组变质沉积岩原岩形成时代可能更接近于426-406Ma，即早泥盆世—晚志留世，并非前人所认为的寒武世或石炭—二叠世。
　　锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征研究表明，其年轻物源主要来自古亚洲洋中的年轻地壳，其古老沉积物源可能主要来自于具有亲冈瓦纳属性的“当地”前寒武纪基底或者古亚洲洋年轻地壳，少量来自于华北板块。此外，根据Hf同位素特征分析，江域地体为一个外来地体，可能来自于冈瓦纳东北缘，在早奥陶世期间（476Ma）开始参与了古亚洲洋的构造演化。延边地区可能存在早古生代俯冲-增生事件，且持续到早泥盆世，在早泥盆世后由古亚洲洋壳俯冲于华北板块而发生弧-陆碰撞。

目录

第一个书签之前

摘 要

ABSTRACT

CONTENTS

1 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 兴蒙造山带古生代构造演化的研究现状

1.1.2 延边地区古生代构造演化的研究现状和存在问题

1.2 选题依据

1.3 研究内容

1.4 研究思路及拟解决的关键问题

1.4.1 研究思路

1.4.2 拟解决的关键问题

1.5 论文的主要工作量

2 区域地质概况

2.1 区域构造

2.1.1 华北板块

2.1.2 松嫩-张广才岭地块

2.1.3 华北板块北缘东段陆缘增生带

2.2 研究区地层分布及岩浆活动

2.3 江域岩组特征

2.4江域岩组变质沉积岩系采样位置和样品描述

2.4.1江域村西1.5Km处采集岩石样品（HC-1）描述

2.4.2鹤城洞西侧小葛梅沟西采集岩石样品（HC-9）描述

3 年代学研究

3.1 定年方法选择

3.2 样品制备及测试

3.2.1 锆石分选

3.2.2 样品靶的制备和显微图像采集

3.2.3 年龄测定

3.2.4 锆石Hf 同位素分析

3.3 定年结果

3.3.1 黑云斜长片麻岩（HC-1)

3.3.2 石榴子石二云母片岩(HC-9)

3.4 碎屑锆石Hf同位素组成

4 江域岩组地球化学特征、原岩恢复及其构造背景

4.1 分析方法

4.1.1 主量元素分析

4.1.2 微量元素分析

4.2 地球化学特征

4.2.1 主量元素特征

4.2.2微量元素特征

4.3原岩恢复

4.4原岩形成的构造背景

5 江域岩组变沉积岩原岩形成时代、物源分析及地质意义

5.1 江域岩组变沉积岩原岩的形成时代

5.2 江域岩组变质岩沉积物源分析及构造属性

5.2.1 岩石地球化学物源分析

5.2.2 年代学物源分析

5.3 地质意义

6 结论

6.1 结论

6.2讨论及展望

参考文献

硕士期间参与项目及发表论文情况

致 谢