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屺坶岛“蓬莱群”SHRIMP锆石U-Pb定年结果对胶西北早白垩世盆地格局的启示

刘丽萍 李正祥 李三忠 朱孔阳 崔芳华

刘丽萍, 李正祥, 李三忠, 朱孔阳, 崔芳华. 屺坶岛“蓬莱群”SHRIMP锆石U-Pb定年结果对胶西北早白垩世盆地格局的启示[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2017, 37(4): 126-136. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017.04.008
引用本文: 刘丽萍, 李正祥, 李三忠, 朱孔阳, 崔芳华. 屺坶岛“蓬莱群”SHRIMP锆石U-Pb定年结果对胶西北早白垩世盆地格局的启示[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2017, 37(4): 126-136. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017.04.008
LIU Liping, LI Zhengxiang, LI Sanzhong, ZHU Kongyang, CUI Fanghua. EARLY CRETACEOUS BASIN FRAMEWORK IN NORTHWEST JIAOBEI REGION: EVIDENCE FROM SHRIMP ZIRCON U-PB DATING FOR'PENGLAI GROUP'AT QIMUDAO[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2017, 37(4): 126-136. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017.04.008
Citation: LIU Liping, LI Zhengxiang, LI Sanzhong, ZHU Kongyang, CUI Fanghua. EARLY CRETACEOUS BASIN FRAMEWORK IN NORTHWEST JIAOBEI REGION: EVIDENCE FROM SHRIMP ZIRCON U-PB DATING FOR"PENGLAI GROUP"AT QIMUDAO[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2017, 37(4): 126-136. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017.04.008

屺坶岛“蓬莱群”SHRIMP锆石U-Pb定年结果对胶西北早白垩世盆地格局的启示


doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017.04.008
详细信息
    作者简介:

    刘丽萍(1984—),女,博士,讲师,主要从事热年代学研究,E-mail:liping.liu@hotmail.com

  • 基金项目:

    Australian Research Council DP110104799

    国家杰出青年基金项目 41325009

    山东省优秀中青年科学家科研奖励基金 ZR2016DB08

    山东理工大学博士科研启动基金 4041416008

    国家重点研发计划 2017YFC0601400-1

  • 中图分类号: P597.3

EARLY CRETACEOUS BASIN FRAMEWORK IN NORTHWEST JIAOBEI REGION: EVIDENCE FROM SHRIMP ZIRCON U-PB DATING FOR"PENGLAI GROUP"AT QIMUDAO

More Information
  • 摘要: 1:20万地质图和早期的研究认为胶北西北部的屺坶岛出露的是震旦纪或早古生代的蓬莱群。本文对此处地层中的石英粉砂岩和位于其下的火山凝灰岩开展了SHRIMP锆石U-Pb定年工作。火山凝灰岩中12个点的U-Pb分析给出了124.2±2.3 Ma的结晶年龄,表明出露在屺坶岛的这套地层属于下白垩统,而不是地质图上标注的震旦系。石英粉砂岩的碎屑锆石分析进一步验证了其沉积时代为早白垩世:通过对石英粉砂岩50个点的分析,获得了430 Ma、1.1 Ga、1.6 Ga、1.8 Ga和2.45 Ga共5个峰值,其中430 Ma的峰值由两个岩浆锆石给出,可能来源于鲁西下常庄三叠纪磁铁角闪岩岩体中的继承锆石。石英粉砂岩的碎屑锆石的其他峰值年龄和长岛石英岩的碎屑锆石的峰值吻合,暗示其碎屑主要来源于周边蓬莱群。此外,屺坶岛的石英砂岩和胶莱盆地下白垩统莱阳群的碎屑锆石年龄图谱明显不同,暗示它们来源于不同的源区。结合区域正断层活动历史,推测在胶北地区屺坶岛可能存在一个早白垩世伸展盆地,与胶莱盆地之间由玲珑和郭家岭岩体构成的隆起分隔。
  • 图  1  研究区地质图

    (根据1:20万地质图修改)
    其中插图(a)为早白垩世盆地分布图(据文献[10]修改)

    Figure  1.  Geological map of the study area

    (modified from 1:200 000 geological map)
    Inset (a) shows Early Cretaceous basins (modified from reference[10])

    图  2  屺坶岛采样点地层特征野外照片

    (a)最上层的薄层泥岩被和焦家断裂走向平行的正断层切割; (b)中部的浅灰色石英粉砂岩,采样10JD40A; (c)最下层的火山凝灰岩,采样10JD40B;(d)火山凝灰岩10JD40B的手标本特征,可见火山玻璃屑

    Figure  2.  Field outcrops of sampling sites at Qimudao

    (a) The uppermost thin-layered mudstones cut by normal faults parallel to the Jiaojia fault; (b) light gray quartz sandstone in the middle of the outcrop where sample 10JD40A was collected; (c) tuff at the bottom of the outcrop where sample 10JD40B was sampled; (d) photo of sample 10JD40B with visible glass clasts

    图  3  屺坶岛石英粉砂岩(a)和火山凝灰岩(b)的镜下特征

    Figure  3.  Photomicrographs of quartz siltstone (10JD40A) and tuff (10JD40B) samples from Qimudao

    图  4  石英粉砂岩(10JD40A)和火山凝灰岩(10JD40B)的特征锆石阴极发光图像及U-Pb年龄

    Figure  4.  CL images and U-Pb ages of characteristic zircon grains from quartz siltstone (sample 10JD40A) and tuff (sample 10JD40B)

    图  5  屺坶岛石英粉砂岩(样品10JD40A)和凝灰岩(样品10JD40B)中锆石SHRIMPU-Pb谐和图和加权平均年龄

    Figure  5.  SHRIMP zircon U-Pb concordiaplots and weighted mean age for Qimudao quartz siltstone (sample 10JD40A) and tuff (sample 10JD40B)

    图  6  碎屑锆石U-Pb年龄相对概率图

    (长岛蓬莱群碎屑锆石引自文献[20], 胶莱盆地莱阳群数据来自文献[22-24])

    Figure  6.  Relative probability plot of detrital zircon U-Pb ages

    (detrital zircon U-Pb data for Changdao Penglai Group is cited from reference[20] and data for the Laiyang Group in the Jiaolai basin is cited from references [22-24])

    表  1  胶北地区屺坶岛石英粉砂岩(10JD40A)的SHRIMP锆石年龄

    Table  1.   SHRIMP zircon data for the quartz siltstone sample (10JD40A) from Qimudao, Jiaobei region

    点位 U /×10-6 Th /×10-6 Th/U 206Pb/ 204Pb 206Pbc /% 207Pb*/ 206Pb* ±% 207Pb*/ 235U ±% 206Pb*/ 238U ±% Err corr 206Pb/238U年龄±σ/Ma 207Pb/206Pb年龄±σ/Ma 207Pb/235U年龄±σ/Ma 不谐和度* /%
    JD40A-1.1 79 144 1.87 3 691 0.45 0.078 2.2 2.3 2.5 0.213 1.2 0.49 1 244±14 1 158±44 1 213±18 -7
    JD40A-2.1 222 183 0.85 7 415 0.22 0.094 0.9 3.58 1.2 0.276 0.8 0.7 1 569±12 1 511±16 1 545±10 -4
    JD40A-3.1 463 386 0.86 7 475 0.22 0.086 0.7 2.69 1 0.226 0.7 0.69 1 315±8 1 346±14 1 327±7 2
    JD40A-4.1 328 288 0.91 9 085 0.17 0.099 0.6 4 1 0.293 0.8 0.76 1 657±11 1 607±12 1 635±8 -3
    JD40A-5.1 103 106 1.07 5 725 0.25 0.159 0.7 10.51 1.3 0.479 1.1 0.84 2 522±23 2 448±12 2 481±12 -3
    JD40A-6.1 167 131 0.81 3 437 0.46 0.093 1.2 3.59 1.5 0.28 0.9 0.61 1 590±13 1 489±22 1 547±12 -7
    JD40A-7.1 237 174 0.76 5 999 0.27 0.093 0.9 3.55 1.2 0.277 0.8 0.68 1 576±12 1 487±17 1 538±10 -6
    JD40A-8.1 813 630 0.8 1 818 0.86 0.149 1.1 6.35 1.8 0.309 1.4 0.77 1 737±21 2 333±19 2 025±15 26
    JD40A-9.1 274 240 0.9 14 384 0.11 0.096 0.7 3.78 1.1 0.285 0.8 0.75 1 614±11 1 554±13 1 588±8 -4
    JD40A-10.1 148 169 1.18 4 159 0.39 0.094 1.2 3.52 1.5 0.271 1 0.63 1 544±13 1 516±22 1 533±12 -2
    JD40A-11.1 495 187 0.39 32 003 0.05 0.104 0.4 4.36 0.8 0.306 0.7 0.85 1 719±10 1 688±8 1 705±7 -2
    JD40A-12.1 193 143 0.77 1 564 1.04 0.089 1.9 3.03 2.1 0.248 0.9 0.43 1 430±11 1 395±36 1 416±16 -2
    JD40A-13.1 452 728 1.66 8 184 0.2 0.098 0.6 3.33 0.9 0.246 0.7 0.74 1 420±9 1 586±12 1 488±7 10
    JD40A-14.1 302 217 0.74 17 329 0.09 0.098 0.6 3.89 1 0.288 0.8 0.78 1 631±11 1 584±11 1 611±8 -3
    JD40A-15.1 400 264 0.68 13 458 0.12 0.096 0.6 3.71 0.9 0.28 0.7 0.78 1 592±10 1 550±11 1 574±7 -3
    JD40A-16.1 378 325 0.89 1 455 1.14 0.081 1.8 2.36 2 0.21 0.8 0.39 1 230±9 1 228±36 1 229±14 0
    JD40A-17.1 283 94 0.35 6 369 0.26 0.085 0.9 2.79 1.2 0.237 0.8 0.66 1 373±10 1 320±17 1 353±9 -4
    JD40A-18.1 278 223 0.83 7 045 0.23 0.095 0.8 3.7 1.1 0.283 0.8 0.72 1 606±11 1 528±14 1 572±9 -5
    JD40A-19.1 296 82 0.29 74 406 0.02 0.11 0.5 5.03 0.9 0.331 0.8 0.84 1 845±12 1 801±9 1 825±8 -2
    JD40A-20.1 460 311 0.7 10 740 0.15 0.095 0.6 3.08 0.9 0.235 0.7 0.75 1 363±8 1 525±11 1 427±7 11
    JD40A-21.1 472 206 0.45 9 973 0.15 0.146 0.4 8.25 0.8 0.409 0.7 0.88 2 212±13 2 302±6 2 259±7 4
    JD40A-22.1 237 157 0.69 5 321 0.3 0.089 1 3.14 1.3 0.255 0.8 0.63 1 465±11 1 406±19 1 441±10 -4
    JD40A-23.1 135 79 0.6 13 873 0.12 0.093 1 3.39 1.4 0.265 1 0.7 1 516±14 1 481±20 1 501±11 -2
    JD40A-24.1 178 142 0.83 8 123 0.2 0.098 0.9 3.91 1.3 0.289 0.9 0.71 1 638±13 1 589±17 1 617±10 -3
    JD40A-25.1 269 193 0.74 10 404 0.15 0.103 0.6 4.38 1 0.307 0.8 0.79 1 728±12 1 684±11 1 708±8 -3
    JD40A-26.1 186 140 0.78 7 285 0.23 0.079 1.2 2.31 1.5 0.212 0.9 0.59 1 242±10 1 169±24 1 216±11 -6
    JD40A-27.1 800 380 0.49 6 283 0.27 0.082 0.8 1.79 2.1 0.158 2 0.93 944±17 1 253±15 1 042±14 25
    JD40A-28.1 572 453 0.82 6 743 0.25 0.076 0.9 1.85 1.1 0.178 0.7 0.61 1 053±6 1 082±17 1 063±7 3
    JD40A-29.1 116 118 1.05 658 2.39 0.118 30.4 4.98 31 0.306 6.2 0.2 1 723±93 1 923±545 1 815±262 10
    JD40A-30.1 146 70 0.49 5 215 0.3 0.109 1 4.84 1.4 0.324 1 0.71 1 807±15 1 775±18 1 792±12 -2
    JD40A-31.1 586 90 0.16 12 650 0.13 0.075 0.7 1.88 1 0.182 0.7 0.67 1 078±6 1 069±15 1 075±6 -1
    JD40A-32.1 505 344 0.7 1 423 1.21 0.075 2.9 1.61 3 0.155 0.9 0.31 928±8 1 073±58 972±19 14
    JD40A-33.1 287 131 0.47 8 349 0.19 0.101 0.7 4.14 1 0.297 0.8 0.75 1 676±12 1 644±13 1 662±8 -2
    JD40A-34.1 196 123 0.65 15 374 0.1 0.098 0.8 3.88 1.2 0.286 0.9 0.75 1 623±13 1 592±14 1 610±9 -2
    JD40A-35.1 501 226 0.47 12 708 0.13 0.09 0.5 3.13 0.9 0.252 0.7 0.78 1 449±9 1 423±10 1 439±7 -2
    JD40A-36.1 1108 636 0.59 3 511 0.49 0.078 0.8 1.58 1.1 0.146 0.7 0.66 878±6 1 158±17 962±7 24
    JD40A-37.1 117 81 0.72 3 471 0.47 0.085 1.7 2.85 2 0.244 1.1 0.54 1 406±14 1 314±33 1 370±15 -7
    JD40A-38.1 346 130 0.39 8 416 0.19 0.087 0.8 2.9 1.1 0.24 0.7 0.7 1 388±9 1 371±14 1 381±8 -1
    JD40A-39.1 566 455 0.83 1 861 0.97 0.056 3 0.53 3.1 0.068 0.7 0.22 426±3 462±66 432±11 1
    JD40A-40.1 253 119 0.48 7 480 0.23 0.076 1.2 1.95 1.5 0.186 0.8 0.56 1 102±8 1 090±25 1 098±10 -1
    JD40A-41.1 446 517 1.2 3 571 0.45 0.101 4.1 3.63 4.1 0.26 0.7 0.17 1 490±9 1 646±75 1 556±33 9
    JD40A-42.1 221 162 0.76 7 527 0.22 0.078 1.2 2.16 1.5 0.201 0.8 0.58 1 178±9 1 149±23 1 168±10 -3
    JD40A-43.1 282 135 0.49 5 911 0.27 0.091 0.9 3.27 1.2 0.261 0.8 0.67 1 495±11 1 444±17 1 474±9 -4
    JD40A-44.1 691 320 0.48 8 574 0.2 0.078 1 1.96 1.2 0.182 0.6 0.53 1 076±6 1 154±20 1 102±8 7
    JD40A-45.1 199 160 0.83 4 392 0.37 0.091 1.1 3.31 1.4 0.265 0.9 0.62 1 513±12 1 441±21 1 483±11 -5
    JD40A-46.1 329 188 0.59 5 286 0.34 0.054 2.4 0.54 2.5 0.072 0.8 0.3 447±3 380±54 436±9 -2
    JD40A-47.1 289 86 0.31 11 594 0.15 0.075 1 1.97 1.3 0.189 0.8 0.62 1 117±8 1 082±20 1 105±9 -3
    JD40A-48.1 410 247 0.62 7 306 0.22 0.102 0.6 3.96 0.9 0.282 0.7 0.76 1 601±10 1 661±11 1 627±7 4
    JD40A-49.1 271 193 0.74 9 039 0.18 0.098 0.8 3.76 1.1 0.279 0.8 0.72 1 585±11 1 582±14 1 584±9 0
    JD40A-50.1 143 70 0.5 5 417 0.29 0.1 1.6 4.19 1.9 0.303 1 0.52 1 707±15 1 627±30 1 672±16 -5
    注:206Pbc(%)为普通铅成因的206Pb的百分比;
    *不谐和度=100×(1-(206Pb/238U年龄)/(207Pb/206Pb年龄))(当206Pb/238U年龄 > 1 000 Ma);
    不谐和度=100×(1-(206Pb/238U年龄)/(207Pb/235U年龄))(当206Pb/238U年龄≤1 000 Ma)。
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    表  2  胶北地区屺坶岛火山凝灰岩(10JD40B)的SHRIMP锆石U-Pb年龄

    Table  2.   SHRIMP zircon U-Pb data for the tuff (sample 10JD40B) from Qimudao, Jiaobei region

    点位 U /×10-6 Th /×10-6 Th /U 206Pb /204Pb 206Pbc /% 238U /206Pb ±% 207Pb /206Pb ±% 207Pb* /235U ±% 206Pb* /238U ±% 206Pb/238U年龄±σ/Ma
    40B-1.1 303 354 1.21 476 3.89 49 1.4 0.02 38.9 0.05 38.9 0.02 1.7 125±2
    40B-2.1 260 164 0.65 421 4.4 51 1.4 0.021 40.7 0.06 40.7 0.019 1.7 121±2
    40B-3.1 660 392 0.61 821 2.25 49 1.8 0.03 14.8 0.08 14.9 0.02 1.9 127±2
    40B-4.1 278 262 0.97 319 5.8 49 1.9 0.004 265.6 0.01 266 0.019 2.3 123±3
    40B-5.1 406 360 0.92 387 4.79 50 0.8 0.015 59.5 0.04 59.5 0.019 1.3 121±2
    40B-6.1 347 215 0.64 303 6.1 50 1.2 0.003 416 0.01 416 0.019 1.7 120±2
    40B-7.1 437 361 0.86 596 3.11 49 1.5 0.024 26.3 0.07 26.3 0.02 1.6 127±2
    40B-8.1 425 180 0.44 842 2.2 50 1.8 0.035 15.7 0.09 15.8 0.02 1.9 126±2
    40B-9.1 265 248 0.97 467 3.96 51 1.9 0.021 44.6 0.05 44.7 0.019 2.2 121±3
    40B-10.1 107 16 0.15 - 0 41 1.2 0.057 4.8 0.19 4.9 0.024 1.2 154±2
    40B-11.1 257 174 0.7 403 4.6 50 0.9 0.018 57.9 0.05 57.9 0.019 1.5 122±2
    40B-12.1 667 173 0.27 873 2.12 48 1.0 0.036 10.5 0.1 10.5 0.02 1.1 129±1
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  • [1] 邓幼华, 胡秋华, 许洪泉, 等.鲁东地区蓬莱群、粉子山群的研究[J].中国地质科学院南京地质矿产研究所所刊, 1984, 5(2): 1-71, 101-105, 107, 110.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=HY000001799582

    DENG Youhua, HU Qiuhua, XU Hongquan, et al. Research on the penglai group and fenzishan group in the Ludong region[J]. Bull. Nanjin Inst. Geol. M. R., Chinese Acad. Geol. Sci., 1984, 5(2): 1-71, 101-105, 107, 110.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=HY000001799582
    [2] 黄德业.蓬莱群的浅变质作用机理及其形成时代[J].山东地质情报, 1992(4): 1-3.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK000005649733

    HUANG Deye. Mechanism and timing of low grade metamorphism of the Penglai Group[J]. Shandong Geological Information, 1992(4): 1-3.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK000005649733
    [3] 纪壮义, 赵环金.鲁东蓬莱群时代新证[J].地层学杂志, 1992, 16(3): 237-238.http://www.cqvip.com/qk/92920X/199203/980099.html

    JI Zhuangyi, ZHAO Huanjin. New evidence for the timing of the Penglai Group in the Ludong region[J]. Journal of Stratigraphy, 1992, 16(3): 237-238.http://www.cqvip.com/qk/92920X/199203/980099.html
    [4] Li X H, Chen F K, Guo J H, et al. South China provenance of the lower-grade Penglai Group north of the Sulu UHP orogenic belt, eastern China: evidence from detrital zircon ages and Nd-Hf isotopic composition[J]. Geochemical Journal, 2007, 41(1): 29-45. doi: 10.2343/geochemj.41.29
    [5] Zhou J B, Wilde S A, Zhao G C, et al. SHRIMP U-Pb zircon dating of the Neoproterozoic Penglai Group and Archean gneisses from the Jiaobei Terrane, North China, and their tectonic implications[J]. Precambrian Research, 2008, 160(3-4): 323-340. doi: 10.1016/j.precamres.2007.08.004
    [6] 胡波, 翟明国, 郭敬辉, 等.华北克拉通北缘化德群中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄及其构造意义[J].岩石学报, 2009, 25(1): 193-211.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-YSXB200901018.htm

    HU Bo, ZHAI Mingguo, GUO Jinghui, et al. LA-ICP-MS U-Pb geochronology of detrital zircons from the Huade Group in the northern margin of the Northern China Craton and its tectonic significance[J]. Acta Petrologica Sinica, 2009, 25(1): 193-211.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-YSXB200901018.htm
    [7] 苗来成, 罗镇宽, 关康, 等.玲珑花岗岩中锆石的离子质谱U-Pb年龄及其岩石学意义[J].岩石学报, 1998, 14(2): 198-206.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98199802007

    MIAO Laicheng, LUO Zhenkuan, GUAN Kang, et al. The implication of the SHRIMP U-Pb age in Zircon to the petrtogenesis of the Linglong Granite, East Shandong Province[J]. Acta Petrologica Sinica, 1998, 14(2): 198-206.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98199802007
    [8] 关康, 罗镇宽, 苗来成, 等.胶东招掖郭家岭型花岗岩锆石SHRIMP年代学研究[J].地质科学, 1998, 33(3): 318-328.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199801013562

    GUAN Kang, LUO Zhenkuan, MIAO Laicheng, et al. SHRIMP in zircon chronology for Guojialing suite granite in Jiaodong Zhaoye district[J]. Scientia Geologica Sinica, 1998, 33(3): 318-328.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199801013562
    [9] Wang L G, Qiu Y M, McNaughton N J, et al. Constraints on crustal evolution and gold metallogeny in the Northwestern Jiaodong Peninsula, China, from SHRIMP U-Pb zircon studies of granitoids[J]. Ore Geology Reviews, 1998, 13(1-5): 275-291. doi: 10.1016/S0169-1368(97)00022-X
    [10] Goss S C, Wilde S A, Wu F Y, et al. The age, isotopic signature and significance of the youngest Mesozoic granitoids in the Jiaodong Terrane, Shandong Province, North China Craton[J]. Lithos, 2010, 120(3-4): 309-326. doi: 10.1016/j.lithos.2010.08.019
    [11] Zhu G, Jiang D Z, Zhang B L, et al. Destruction of the eastern North China Craton in a backarc setting: evidence from crustal deformation kinematics[J]. Gondwana Research, 2012, 22(1): 86-103. doi: 10.1016/j.gr.2011.08.005
    [12] Wiedenbeck M, Allé P, Corfu F, et al. Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses[J]. Geostandards Newsletter, 1995, 19(1): 1-23. doi: 10.1111/j.1751-908X.1995.tb00147.x
    [13] Jahn B M, Liu D Y, Wan Y S, et al. Archean crustal evolution of the Jiaodong Peninsula, China, as revealed by zircon SHRIMP geochronology, elemental and Nd-isotope geochemistry[J]. American Journal of Science, 2008, 308(3): 232-269. doi: 10.2475/03.2008.03
    [14] Liu J H, Liu F L, Ding Z J, et al. Geochronology, petrogenesis and tectonic implications of Paleoproterozoic granitoid rocks in the Jiaobei Terrane, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2014, 255: 685-698. doi: 10.1016/j.precamres.2013.12.004
    [15] 刘建辉, 刘福来, 刘平华, 等.胶北早前寒武纪变质基底多期岩浆-变质热事件:来自TTG片麻岩和花岗质片麻岩中锆石U-Pb定年的证据[J].岩石学报, 2011, 27(4): 943-960.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98201104004

    LIU Jianhui, LIU Fulai, LIU Pinghua, et al. Polyphase magmatic and metamorphic events from Early Precambrian metamorphic basement in Jiaobei area: evidences from the zircon U-Pb dating of TTG and granitic gneisses[J]. Acta Petrologica Sinica, 2011, 27(4): 943-960.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98201104004
    [16] 刘平华, 刘福来, 王舫, 等.胶北西留古元古代~2.1Ga变辉长岩岩石学与年代学初步研究[J].岩石学报, 2013, 29(7): 2371-2390.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98201307008

    LIU Pinghua, LIU Fulai, WANG Fang, et al. Petrological and geochronological preliminary study of the Xiliu~2.1Ga meta-gabbro from the Jiaobei terrane, the southern segment of the Jiao-Liao-Ji Belt in the North China Craton[J]. Acta Petrologica Sinica, 2013, 29(7): 2371-2390.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98201307008
    [17] Wu M L, Zhao G C, Sun M, et al. Zircon U-Pb geochronology and Hf isotopes of major lithologies from the Jiaodong Terrane: Implications for the crustal evolution of the Eastern Block of the North China Craton[J]. Lithos, 2014, 190-191: 71-84. doi: 10.1016/j.lithos.2013.12.004
    [18] Wang C, Peng P, Wang X P, et al. Nature of three Proterozoic (1680 Ma, 1230 Ma and 775 Ma) mafic dyke swarms in North China: implications for tectonic evolution and paleogeographic reconstruction[J]. Precambrian Research, 2016, 285: 109-126. doi: 10.1016/j.precamres.2016.09.015
    [19] 侯贵廷, 刘玉琳, 李江海, 等.关于基性岩墙群的U-Pb SHRIMP地质年代学的探讨--以鲁西莱芜辉绿岩岩墙为例[J].岩石矿物学杂志, 2005, 24(3): 179-185. doi: 10.3969/j.issn.1000-6524.2005.03.003

    HOU Guiting, LIU Yulin, LI Jianghai, et al. The SHRIMP U-Pb chronology of mafic dyke swarms: A case study of Laiwu diabase dykes in western Shandong[J]. Acta Petrologica et Mineralogica, 2005, 24(3): 179-185. doi: 10.3969/j.issn.1000-6524.2005.03.003
    [20] 初航, 陆松年, 王惠初, 等.山东长岛地区蓬莱群辅子夼组碎屑锆石年龄谱研究[J].岩石学报, 2011, 27(4): 1017-1028.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98201104009

    CHU Hang, LU Songnian, WANG Huichu, et al. U-Pb age spectrum of detrital zircons from the Fuzikuang Formation, Penglai Group in Changdao, Shandong Province[J]. Acta Petrologica Sinica, 2011, 27(4): 1017-1028.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98201104009
    [21] 刘金民, 杨承海, 杨德彬, 等.鲁西下常庄磁铁角闪岩岩体中锆石U-Pb年代学及其地质意义[J].世界地质, 2006, 25(3): 221-228. doi: 10.3969/j.issn.1004-5589.2006.03.002

    LIU Jinmin, YANG Chenghai, YANG Debin, et al. U-Pb chronology in zircon of magnetite-amphibolite intrusion from western Shandong and its geological implications[J]. Global Geology, 2006, 25(3): 221-228. doi: 10.3969/j.issn.1004-5589.2006.03.002
    [22] Wang J, Chang S C, Lu H B, et al. Detrital zircon provenance of the Wangshi and Laiyang groups of the Jiaolai basin: evidence for Early Cretaceous uplift of the Sulu orogen, Eastern China[J]. International Geology Review, 2016, 58(6): 719-736. doi: 10.1080/00206814.2015.1105728
    [23] Xie S W, Wu Y B, Zhang Z M, et al. U-Pb ages and trace elements of detrital zircons from Early Cretaceous sedimentary rocks in the Jiaolai Basin, north margin of the Sulu UHP terrane: provenances and tectonic implications[J]. Lithos, 2012, 154: 346-360. doi: 10.1016/j.lithos.2012.08.002
    [24] Xu J Q, Li Z. Middle-Late Mesozoic sedimentary provenances of the Luxi and Jiaolai areas: implications for tectonic evolution of the North China Block[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2015, 111: 284-301. doi: 10.1016/j.jseaes.2015.07.008
    [25] 李增学, 魏久传, 李守春, 等.黄县早第三纪断陷盆地充填特征及层序划分[J].岩相古地理, 1998, 18(4): 1-8.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-YXGD804.000.htm

    LI Zengxue, WEI Jiuchuan, LI Shouchun, et al. The basin-filling features and sequence division in the Paleogene Huangxian fault basin, Shandong[J]. Sedimentary Facies and Palaeogeography, 1998, 18(4): 1-8.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-YXGD804.000.htm
    [26] 霍庆龙, 吕古贤, 朱随州, 等.招平断裂带地质特征及其成矿规律研究[J].矿物学报, 2013(S2): 915-916.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Conference/8301276

    HUO Qinglong, LV Guxian, ZHU Suizhou, et al. Geological features of the Zhao-Ping fault zone and its metallogenic regularity[J]. Acta Mineralogica Sinica, 2013(S2): 915-916.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Conference/8301276
    [27] 许谱林, 吕古贤, 张迎春, 等.胶东焦家断裂蚀变岩带韧-脆性变形定量化研究[J].地学前缘, 2015, 22(4): 97-103.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dxqy201504011

    XU Pulin, LV Guxian, ZHANG Yingchun, et al. The quantitative research of brittle-ductile deformation of Jiaojia fault-altered belt in Jiaodong area[J]. Earth Science Frontiers, 2015, 22(4): 97-103.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dxqy201504011
    [28] Charles N, Augier R, Gumiaux C, et al. Timing, duration and role of magmatism in wide rift systems: Insights from the Jiaodong Peninsula (China, East Asia)[J]. Gondwana Research, 2013, 24(1): 412-428. doi: 10.1016/j.gr.2012.10.011
  • [1] 刘健, 张欣, 丁璇, 仇建东, 王红, 安郁辉.  江苏南通近岸区晚第四纪沉积序列的沉积相特征与定年 . 海洋地质与第四纪地质, 2023, 43(3): 35-48. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2023051501
    [2] 王忠蕾, 陆凯, 孙军, 张勇, 朱晓青, 胡刚, 何梦颖, 黄湘通, 密蓓蓓.  南黄海中部泥质区沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源判别 . 海洋地质与第四纪地质, 2022, 42(5): 70-82. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2022062402
    [3] 费成鹏, 胡日军, 雒敏义, 姜胜辉, 张晓东, 朱龙海, 刘波.  龙口湾水动力特征及其对人工岛群建设的响应 . 海洋地质与第四纪地质, 2022, 42(1): 81-95. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2021021301
    [4] 杜晓东, 彭光荣, 吴静, 蔡国富, 汪晓萌, 索艳慧, 周洁.  珠江口盆地阳江东凹始新统的源汇过程:碎屑锆石定年及物源示踪 . 海洋地质与第四纪地质, 2021, 41(6): 124-137. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2021071301
    [5] 林旭, 刘静, 吴中海, 岳保静, 董延钰.  环渤海湾盆地主要河流碎屑锆石U-Pb年龄特征及其物源示踪意义 . 海洋地质与第四纪地质, 2021, 41(2): 136-145. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020062201
    [6] 郭春涛, 陈继福.  塔里木盆地古城地区蓬莱坝组白云岩稀土元素地球化学特征及其指示意义 . 海洋地质与第四纪地质, 2019, 39(4): 66-74. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018122502
    [7] 张笑宇, 何梦颖, 王斌, RITSD S, 郑洪波.  渭河流域沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源示踪 . 海洋地质与第四纪地质, 2018, 38(1): 202-211. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018.01.021
    [8] 岳保静, 廖晶.  黄河流域现代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源探讨 . 海洋地质与第四纪地质, 2016, 36(5): 109-119. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2016.05.011
    [9] 沈宝云, 周洋, 朱荣伟.  南海北缘琼南缝合带的锆石U-Pb年龄制约 . 海洋地质与第四纪地质, 2016, 36(4): 103-110. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2016.04.012
    [10] 修淳, 张道军, 翟世奎, 刘新宇, 毕东杰.  西沙岛礁基底花岗质岩石的锆石U-Pb年龄及其地质意义 . 海洋地质与第四纪地质, 2016, 36(3): 115-126. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2016.03.011
    [11] 张新昌, 李婷婷, 陈文煌, 余梦明, 兰青.  台湾南部恒春半岛中新世增生楔碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义 . 海洋地质与第四纪地质, 2015, 35(2): 125-137. doi: 10.3724/SP.J.1140.2015.02125
    [12] 严立文, 黄海军, 刘勇, 杨曦光, 刘晓.  莱州屺姆岛-刁龙咀近岸海域沉积物格局与粒径趋势 . 海洋地质与第四纪地质, 2014, 34(1): 29-36. doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.01029
    [13] 王扬扬, 范代读.  长江流域岩体锆石U-Pb年龄与Hf同位素特征及沉积物源示踪意义 . 海洋地质与第四纪地质, 2013, 33(5): 97-118. doi: 10.3724/SP.J.1140.2013.05097
    [14] 张勇, 任凤楼, 龚淑云, 张现荣, 林曼曼, 刘珊珊.  牟平-即墨断裂带白垩纪构造应力场及转化机制 . 海洋地质与第四纪地质, 2013, 33(2): 79-85. doi: 10.3724/SP.J.1140.2013.02079
    [15] 熊莉娟, 李三忠, 索艳慧, 刘鑫, 余珊, 程世秀, 薛友辰, 安慧婷, 戴黎明, 马云, 王霄飞.  南海南部新生代控盆断裂特征及盆地群成因 . 海洋地质与第四纪地质, 2012, 32(6): 113-127. doi: 10.3724/SP.J.1140.2012.06113
    [16] 李三忠, 索艳慧, 刘鑫, 戴黎明, 余珊, 赵淑娟, 马云, 王霄飞, 程世秀, 安慧婷, 薛友辰, 熊莉娟, 曹现志, 许立青.  南海的盆地群与盆地动力学 . 海洋地质与第四纪地质, 2012, 32(6): 55-78. doi: 10.3724/SP.J.1140.2012.06055
    [17] 单玄龙, 任宇, 刘俊雄.  马来盆地前I群油气成藏条件及富集规律 . 海洋地质与第四纪地质, 2012, 32(2): 121-126. doi: 10.3724/SP.J.1140.2012.02121
    [18] 杨蓉, Diane Seward, 周祖翼.  长江流域现代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源探讨 . 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(6): 73-83. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.06073
    [19] 张振国, 方念乔, 高莲凤, 桂宝玲, 崔木花.  白垩纪黑色页岩与大洋红层:缺氧到富氧的过程与机制 . 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(3): 69-75.
    [20] 章家保, 金翔龙, 高金耀, 赵俐红.  断裂和白垩纪岩浆活动对中西太平洋海山区海山形成的影响 . 海洋地质与第四纪地质, 2006, 26(1): 67-74.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-31
  • 修回日期:  2017-07-25
  • 刊出日期:  2017-08-28

屺坶岛“蓬莱群”SHRIMP锆石U-Pb定年结果对胶西北早白垩世盆地格局的启示

doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017.04.008
    作者简介:

    刘丽萍(1984—),女,博士,讲师,主要从事热年代学研究,E-mail:liping.liu@hotmail.com

基金项目:

Australian Research Council DP110104799

国家杰出青年基金项目 41325009

山东省优秀中青年科学家科研奖励基金 ZR2016DB08

山东理工大学博士科研启动基金 4041416008

国家重点研发计划 2017YFC0601400-1

  • 中图分类号: P597.3

摘要: 1:20万地质图和早期的研究认为胶北西北部的屺坶岛出露的是震旦纪或早古生代的蓬莱群。本文对此处地层中的石英粉砂岩和位于其下的火山凝灰岩开展了SHRIMP锆石U-Pb定年工作。火山凝灰岩中12个点的U-Pb分析给出了124.2±2.3 Ma的结晶年龄,表明出露在屺坶岛的这套地层属于下白垩统,而不是地质图上标注的震旦系。石英粉砂岩的碎屑锆石分析进一步验证了其沉积时代为早白垩世:通过对石英粉砂岩50个点的分析,获得了430 Ma、1.1 Ga、1.6 Ga、1.8 Ga和2.45 Ga共5个峰值,其中430 Ma的峰值由两个岩浆锆石给出,可能来源于鲁西下常庄三叠纪磁铁角闪岩岩体中的继承锆石。石英粉砂岩的碎屑锆石的其他峰值年龄和长岛石英岩的碎屑锆石的峰值吻合,暗示其碎屑主要来源于周边蓬莱群。此外,屺坶岛的石英砂岩和胶莱盆地下白垩统莱阳群的碎屑锆石年龄图谱明显不同,暗示它们来源于不同的源区。结合区域正断层活动历史,推测在胶北地区屺坶岛可能存在一个早白垩世伸展盆地,与胶莱盆地之间由玲珑和郭家岭岩体构成的隆起分隔。

English Abstract

  • 位于胶北地区的蓬莱群是覆盖在中新太古界和古元古界结晶基底之上、中生代苏鲁造山带形成之前沉积的唯一一套地层,其变质变形特征对揭示苏鲁造山带的演化过程有重要的意义。然而,蓬莱群的形成时代,因为依据的古生物和同位素证据不同,一直存在较大分歧,部分学者认为其成岩时代为新元古代震旦纪[1],或者为早古生代[2],也有部分学者认为蓬莱群在不同地区具有不同形成时代,比如,蓬莱市及长山列岛属于震旦纪,栖霞一带属晚古生代[3]。对蓬莱群沉积物源区的研究也存在不同认识:一种是蓬莱群的源区不是胶北地区所处的华北克拉通基底,而是南部的扬子地块[4],另一种是其碎屑锆石的主要物源来自于胶北古元古界的地层[5]。之所以在成岩时代和沉积物源区等问题上产生如此大的分歧,一个可能原因是存在异物同名的问题。

    沉积岩中的副矿物碎屑锆石,由于其U-Th-Pb同位素体系具有较高的封闭温度,在低级变质作用和风化搬运过程中保持稳定,因此碎屑锆石年代学被广泛应用于限定沉积地层的最大沉积年龄和示踪沉积物源区[6]。为了进一步探索蓬莱群的成岩时代和源区问题,本文将出露于屺坶岛的蓬莱群作为研究对象,对其中的石英粉砂岩和火山凝灰岩进行SHRIMP U-Pb年代学测定,认为屺坶岛的“蓬莱群”应属于下白垩统,而不是之前所认为的震旦系或早古生界,并根据其所揭示的源区特征,对其构造意义进行了讨论。

    • 胶北地区地处华北克拉通的东南缘,南以五莲-青岛-烟台断层为界与苏鲁超高压带相邻,西以郯庐断裂带为界与鲁西地区相邻(图 1a)。区内主要出露太古界的胶东群和TTG岩石组合、古元古代的粉子山群和荆山群,它们在18.5亿年左右不同程度地经历了绿片岩相到高压麻粒岩相的区域变质作用,其上是弱变质的震旦纪或早古生代沉积的蓬莱群,主要岩性是千枚岩、板岩、石英岩、大理岩和灰岩[3]。白垩纪时,由于区域伸展作用,在五莲-青岛-烟台断裂的北侧胶莱盆地沉积了一套由莱阳群、青山群和王氏群等组成的中酸性岩-碎屑岩沉积组合,胶北地区的蓬莱和龙口等地也出露(图 1b)。区内出露的中生代岩体主要是晚侏罗世的玲珑岩体、130 Ma左右的郭家岭岩体和约115 Ma侵位的艾山岩体[7-10]

      图  1  研究区地质图

      Figure 1.  Geological map of the study area

      本文的样品采自胶北地区西北部向海突出的岬角——屺坶岛,已有的地质资料认为该位置出露的地层为蓬莱群的辅子夼组,为一套中-厚层石英岩和灰绿色千枚岩,周边被第四系所覆盖,南边发育两条正断层,分别是近东西向、北倾的黄山馆-大辛店断裂和倾向北西的焦家断裂(图 1b)。在一个露天采石场(37°47.838’N、120°30.699’E)对这套地层进行了地质观察和SHRIMP锆石U-Pb定年工作。自上而下可见薄层泥岩(图 2a)、浅灰色石英粉砂岩(图 2b)和火山凝灰岩,手标本上可见火山玻璃碎屑(图 2c-d),地层总体向北或北西倾斜,被数条正断层切割,其中一条北东向正断层倾向125°,倾角70°。从薄片特征来看,石英粉砂岩(10JD40A)主要由石英颗粒组成,石英磨圆差,可能含有云母片岩岩屑,石英颗粒之间以胶结物填充,胶结物中可见少量绢云母(图 3a),显示出了碎屑沉积岩的原生结构特征。火山凝灰岩(10JD40B)主要以长英质火山灰为主,并含有少量中粗粒钾长石晶屑,钾长石晶屑边缘发生了较强烈的绢云母化(图 3b)。

      图  2  屺坶岛采样点地层特征野外照片

      Figure 2.  Field outcrops of sampling sites at Qimudao

      图  3  屺坶岛石英粉砂岩(a)和火山凝灰岩(b)的镜下特征

      Figure 3.  Photomicrographs of quartz siltstone (10JD40A) and tuff (10JD40B) samples from Qimudao

    • 在河北省区域地质矿产调查研究所实验室完成锆石分选工作后,靶的制备工作在中科院地质与地球物理研究所进行,然后在透射光和反射光显微镜下观察锆石的颜色、大小和透明度等特征。阴极发光图像在澳大利亚科廷大学的Phillips XL30扫描电镜下拍摄以检查锆石的内部结构。锆石U-Pb的同位素分析在科廷大学John de Laeter质谱中心的SHRIMP Ⅱ设备上完成。一次离子流强度约1.8 nA,束斑直径约25 μm,分析前样品点清洗时间为120 s,每个数据点由6次扫描构成,每测定4个未知样,测定1个91500和一个Plešovice标准锆石。标准锆石91500(206Pb/238U年龄= 1 065 Ma, U = 81×10-6)[12]用于U含量和年龄的校正,Plešovice用来检测仪器的稳定性。数据采用SQUID 2.5和Isoplot 4.15处理,测得Plešovice的年龄为339.1±4.4 Ma。

    • 石英粉砂岩中的锆石多为不规则状,磨圆较差,阴极发光图像上显示具有振荡环带结构,呈现出岩浆锆石的特点(图 4)。在石英粉砂岩(10JD40A)中50颗锆石上测试50个点,分析结果见表 1图 5。44个近谐和年龄(不谐和度<10%)介于2 448~427 Ma之间,Th/U比值都大于0.1。它们可以分成3个年龄段:426~447 Ma、1.0~1.8 Ga和2.3~2.45 Ga(图 6a),主要构成430 Ma、1.1 Ga、1.6 Ga、1.8 Ga和2.45 Ga五个峰值年龄(图 6a)。其中,最小的峰值年龄由两颗形态完整的锆石(39、46)造成,206Pb/238U年龄分别为426±3 Ma和447±3 Ma。

      图  4  石英粉砂岩(10JD40A)和火山凝灰岩(10JD40B)的特征锆石阴极发光图像及U-Pb年龄

      Figure 4.  CL images and U-Pb ages of characteristic zircon grains from quartz siltstone (sample 10JD40A) and tuff (sample 10JD40B)

      表 1  胶北地区屺坶岛石英粉砂岩(10JD40A)的SHRIMP锆石年龄

      Table 1.  SHRIMP zircon data for the quartz siltstone sample (10JD40A) from Qimudao, Jiaobei region

      点位 U /×10-6 Th /×10-6 Th/U 206Pb/ 204Pb 206Pbc /% 207Pb*/ 206Pb* ±% 207Pb*/ 235U ±% 206Pb*/ 238U ±% Err corr 206Pb/238U年龄±σ/Ma 207Pb/206Pb年龄±σ/Ma 207Pb/235U年龄±σ/Ma 不谐和度* /%
      JD40A-1.1 79 144 1.87 3 691 0.45 0.078 2.2 2.3 2.5 0.213 1.2 0.49 1 244±14 1 158±44 1 213±18 -7
      JD40A-2.1 222 183 0.85 7 415 0.22 0.094 0.9 3.58 1.2 0.276 0.8 0.7 1 569±12 1 511±16 1 545±10 -4
      JD40A-3.1 463 386 0.86 7 475 0.22 0.086 0.7 2.69 1 0.226 0.7 0.69 1 315±8 1 346±14 1 327±7 2
      JD40A-4.1 328 288 0.91 9 085 0.17 0.099 0.6 4 1 0.293 0.8 0.76 1 657±11 1 607±12 1 635±8 -3
      JD40A-5.1 103 106 1.07 5 725 0.25 0.159 0.7 10.51 1.3 0.479 1.1 0.84 2 522±23 2 448±12 2 481±12 -3
      JD40A-6.1 167 131 0.81 3 437 0.46 0.093 1.2 3.59 1.5 0.28 0.9 0.61 1 590±13 1 489±22 1 547±12 -7
      JD40A-7.1 237 174 0.76 5 999 0.27 0.093 0.9 3.55 1.2 0.277 0.8 0.68 1 576±12 1 487±17 1 538±10 -6
      JD40A-8.1 813 630 0.8 1 818 0.86 0.149 1.1 6.35 1.8 0.309 1.4 0.77 1 737±21 2 333±19 2 025±15 26
      JD40A-9.1 274 240 0.9 14 384 0.11 0.096 0.7 3.78 1.1 0.285 0.8 0.75 1 614±11 1 554±13 1 588±8 -4
      JD40A-10.1 148 169 1.18 4 159 0.39 0.094 1.2 3.52 1.5 0.271 1 0.63 1 544±13 1 516±22 1 533±12 -2
      JD40A-11.1 495 187 0.39 32 003 0.05 0.104 0.4 4.36 0.8 0.306 0.7 0.85 1 719±10 1 688±8 1 705±7 -2
      JD40A-12.1 193 143 0.77 1 564 1.04 0.089 1.9 3.03 2.1 0.248 0.9 0.43 1 430±11 1 395±36 1 416±16 -2
      JD40A-13.1 452 728 1.66 8 184 0.2 0.098 0.6 3.33 0.9 0.246 0.7 0.74 1 420±9 1 586±12 1 488±7 10
      JD40A-14.1 302 217 0.74 17 329 0.09 0.098 0.6 3.89 1 0.288 0.8 0.78 1 631±11 1 584±11 1 611±8 -3
      JD40A-15.1 400 264 0.68 13 458 0.12 0.096 0.6 3.71 0.9 0.28 0.7 0.78 1 592±10 1 550±11 1 574±7 -3
      JD40A-16.1 378 325 0.89 1 455 1.14 0.081 1.8 2.36 2 0.21 0.8 0.39 1 230±9 1 228±36 1 229±14 0
      JD40A-17.1 283 94 0.35 6 369 0.26 0.085 0.9 2.79 1.2 0.237 0.8 0.66 1 373±10 1 320±17 1 353±9 -4
      JD40A-18.1 278 223 0.83 7 045 0.23 0.095 0.8 3.7 1.1 0.283 0.8 0.72 1 606±11 1 528±14 1 572±9 -5
      JD40A-19.1 296 82 0.29 74 406 0.02 0.11 0.5 5.03 0.9 0.331 0.8 0.84 1 845±12 1 801±9 1 825±8 -2
      JD40A-20.1 460 311 0.7 10 740 0.15 0.095 0.6 3.08 0.9 0.235 0.7 0.75 1 363±8 1 525±11 1 427±7 11
      JD40A-21.1 472 206 0.45 9 973 0.15 0.146 0.4 8.25 0.8 0.409 0.7 0.88 2 212±13 2 302±6 2 259±7 4
      JD40A-22.1 237 157 0.69 5 321 0.3 0.089 1 3.14 1.3 0.255 0.8 0.63 1 465±11 1 406±19 1 441±10 -4
      JD40A-23.1 135 79 0.6 13 873 0.12 0.093 1 3.39 1.4 0.265 1 0.7 1 516±14 1 481±20 1 501±11 -2
      JD40A-24.1 178 142 0.83 8 123 0.2 0.098 0.9 3.91 1.3 0.289 0.9 0.71 1 638±13 1 589±17 1 617±10 -3
      JD40A-25.1 269 193 0.74 10 404 0.15 0.103 0.6 4.38 1 0.307 0.8 0.79 1 728±12 1 684±11 1 708±8 -3
      JD40A-26.1 186 140 0.78 7 285 0.23 0.079 1.2 2.31 1.5 0.212 0.9 0.59 1 242±10 1 169±24 1 216±11 -6
      JD40A-27.1 800 380 0.49 6 283 0.27 0.082 0.8 1.79 2.1 0.158 2 0.93 944±17 1 253±15 1 042±14 25
      JD40A-28.1 572 453 0.82 6 743 0.25 0.076 0.9 1.85 1.1 0.178 0.7 0.61 1 053±6 1 082±17 1 063±7 3
      JD40A-29.1 116 118 1.05 658 2.39 0.118 30.4 4.98 31 0.306 6.2 0.2 1 723±93 1 923±545 1 815±262 10
      JD40A-30.1 146 70 0.49 5 215 0.3 0.109 1 4.84 1.4 0.324 1 0.71 1 807±15 1 775±18 1 792±12 -2
      JD40A-31.1 586 90 0.16 12 650 0.13 0.075 0.7 1.88 1 0.182 0.7 0.67 1 078±6 1 069±15 1 075±6 -1
      JD40A-32.1 505 344 0.7 1 423 1.21 0.075 2.9 1.61 3 0.155 0.9 0.31 928±8 1 073±58 972±19 14
      JD40A-33.1 287 131 0.47 8 349 0.19 0.101 0.7 4.14 1 0.297 0.8 0.75 1 676±12 1 644±13 1 662±8 -2
      JD40A-34.1 196 123 0.65 15 374 0.1 0.098 0.8 3.88 1.2 0.286 0.9 0.75 1 623±13 1 592±14 1 610±9 -2
      JD40A-35.1 501 226 0.47 12 708 0.13 0.09 0.5 3.13 0.9 0.252 0.7 0.78 1 449±9 1 423±10 1 439±7 -2
      JD40A-36.1 1108 636 0.59 3 511 0.49 0.078 0.8 1.58 1.1 0.146 0.7 0.66 878±6 1 158±17 962±7 24
      JD40A-37.1 117 81 0.72 3 471 0.47 0.085 1.7 2.85 2 0.244 1.1 0.54 1 406±14 1 314±33 1 370±15 -7
      JD40A-38.1 346 130 0.39 8 416 0.19 0.087 0.8 2.9 1.1 0.24 0.7 0.7 1 388±9 1 371±14 1 381±8 -1
      JD40A-39.1 566 455 0.83 1 861 0.97 0.056 3 0.53 3.1 0.068 0.7 0.22 426±3 462±66 432±11 1
      JD40A-40.1 253 119 0.48 7 480 0.23 0.076 1.2 1.95 1.5 0.186 0.8 0.56 1 102±8 1 090±25 1 098±10 -1
      JD40A-41.1 446 517 1.2 3 571 0.45 0.101 4.1 3.63 4.1 0.26 0.7 0.17 1 490±9 1 646±75 1 556±33 9
      JD40A-42.1 221 162 0.76 7 527 0.22 0.078 1.2 2.16 1.5 0.201 0.8 0.58 1 178±9 1 149±23 1 168±10 -3
      JD40A-43.1 282 135 0.49 5 911 0.27 0.091 0.9 3.27 1.2 0.261 0.8 0.67 1 495±11 1 444±17 1 474±9 -4
      JD40A-44.1 691 320 0.48 8 574 0.2 0.078 1 1.96 1.2 0.182 0.6 0.53 1 076±6 1 154±20 1 102±8 7
      JD40A-45.1 199 160 0.83 4 392 0.37 0.091 1.1 3.31 1.4 0.265 0.9 0.62 1 513±12 1 441±21 1 483±11 -5
      JD40A-46.1 329 188 0.59 5 286 0.34 0.054 2.4 0.54 2.5 0.072 0.8 0.3 447±3 380±54 436±9 -2
      JD40A-47.1 289 86 0.31 11 594 0.15 0.075 1 1.97 1.3 0.189 0.8 0.62 1 117±8 1 082±20 1 105±9 -3
      JD40A-48.1 410 247 0.62 7 306 0.22 0.102 0.6 3.96 0.9 0.282 0.7 0.76 1 601±10 1 661±11 1 627±7 4
      JD40A-49.1 271 193 0.74 9 039 0.18 0.098 0.8 3.76 1.1 0.279 0.8 0.72 1 585±11 1 582±14 1 584±9 0
      JD40A-50.1 143 70 0.5 5 417 0.29 0.1 1.6 4.19 1.9 0.303 1 0.52 1 707±15 1 627±30 1 672±16 -5
      注:206Pbc(%)为普通铅成因的206Pb的百分比;
      *不谐和度=100×(1-(206Pb/238U年龄)/(207Pb/206Pb年龄))(当206Pb/238U年龄 > 1 000 Ma);
      不谐和度=100×(1-(206Pb/238U年龄)/(207Pb/235U年龄))(当206Pb/238U年龄≤1 000 Ma)。

      图  5  屺坶岛石英粉砂岩(样品10JD40A)和凝灰岩(样品10JD40B)中锆石SHRIMPU-Pb谐和图和加权平均年龄

      Figure 5.  SHRIMP zircon U-Pb concordiaplots and weighted mean age for Qimudao quartz siltstone (sample 10JD40A) and tuff (sample 10JD40B)

      图  6  碎屑锆石U-Pb年龄相对概率图

      Figure 6.  Relative probability plot of detrital zircon U-Pb ages

      火山凝灰岩(10JD40B)的锆石多自形,发育振荡环带(图 4),具有较高的Th/U比值(0.15~1.21),暗示为岩浆锆石。测试结果见表 2图 5。分析的12颗锆石中,11颗锆石给出了206Pb/238U加权平均年龄124.2±2.3 Ma,代表了其结晶年龄(图 5)。1颗锆石(点10.1)形态不完整,为其他锆石的2~3倍大,CL图像发育明暗相间的振荡环带,给出了154±2 Ma的206Pb/238U年龄,可能为捕获的岩浆锆石。

      表 2  胶北地区屺坶岛火山凝灰岩(10JD40B)的SHRIMP锆石U-Pb年龄

      Table 2.  SHRIMP zircon U-Pb data for the tuff (sample 10JD40B) from Qimudao, Jiaobei region

      点位 U /×10-6 Th /×10-6 Th /U 206Pb /204Pb 206Pbc /% 238U /206Pb ±% 207Pb /206Pb ±% 207Pb* /235U ±% 206Pb* /238U ±% 206Pb/238U年龄±σ/Ma
      40B-1.1 303 354 1.21 476 3.89 49 1.4 0.02 38.9 0.05 38.9 0.02 1.7 125±2
      40B-2.1 260 164 0.65 421 4.4 51 1.4 0.021 40.7 0.06 40.7 0.019 1.7 121±2
      40B-3.1 660 392 0.61 821 2.25 49 1.8 0.03 14.8 0.08 14.9 0.02 1.9 127±2
      40B-4.1 278 262 0.97 319 5.8 49 1.9 0.004 265.6 0.01 266 0.019 2.3 123±3
      40B-5.1 406 360 0.92 387 4.79 50 0.8 0.015 59.5 0.04 59.5 0.019 1.3 121±2
      40B-6.1 347 215 0.64 303 6.1 50 1.2 0.003 416 0.01 416 0.019 1.7 120±2
      40B-7.1 437 361 0.86 596 3.11 49 1.5 0.024 26.3 0.07 26.3 0.02 1.6 127±2
      40B-8.1 425 180 0.44 842 2.2 50 1.8 0.035 15.7 0.09 15.8 0.02 1.9 126±2
      40B-9.1 265 248 0.97 467 3.96 51 1.9 0.021 44.6 0.05 44.7 0.019 2.2 121±3
      40B-10.1 107 16 0.15 - 0 41 1.2 0.057 4.8 0.19 4.9 0.024 1.2 154±2
      40B-11.1 257 174 0.7 403 4.6 50 0.9 0.018 57.9 0.05 57.9 0.019 1.5 122±2
      40B-12.1 667 173 0.27 873 2.12 48 1.0 0.036 10.5 0.1 10.5 0.02 1.1 129±1
    • 屺坶岛出露的这套地层一直被认为属于震旦系或早古生代蓬莱群的辅子夼组,是一套薄-中厚层石英岩与灰绿色千枚岩互层。而岩石薄片特征显示此处的硅质岩石为碎屑结构,胶结物保留完好,应为石英粉砂岩,而不是石英岩。沉积岩中的碎屑锆石的最小谐和年龄可以限定地层的最老沉积时代。石英粉砂岩中两颗碎屑锆石给出了426±3 Ma和447±3 Ma的谐和年龄,表明其最老沉积时代不早于425 Ma。对位于石英粉砂岩地层之下的火山凝灰岩的锆石U-Pb分析揭示火山凝灰岩的形成时代为124.2±2.3 Ma,更加精确地限定屺坶岛出露的这套地层应属于下白垩统的沉积,而不是以前所认为的蓬莱群。

    • 屺坶岛石英粉砂岩中测试的50颗碎屑锆石中44颗锆石给出了谐和年龄,它们可以分成3个年龄段:426~447 Ma、1.0~1.7 Ga和1.8~2.45 Ga和5个峰值年龄:430 Ma、1.1 Ga、1.6 Ga、1.8 Ga和2.45 Ga。

      胶北地区的基底以发育中新太古代(约2.9 Ga、2.7 Ga和2.5 Ga)的花岗岩、TTG片麻岩和镁铁质火山岩以及古元古代2.2 Ga和1.8 Ga等岩浆-变质热事件为特征[13-17]。屺坶岛白垩系石英粉砂岩中太古代—古元古代碎屑锆石可能直接来源于胶北的基底,也可能是早期沉积岩再旋回的结果。

      屺坶岛石英砂岩中大部分碎屑锆石的年龄集中在1.0~1.7 Ga年龄段,但胶北地区至今没有发现同一时期岩浆或变质事件,但在鲁西地区和华北克拉通北缘的燕辽地区发现了这一时期的岩浆热事件[18, 19],暗示鲁西或者燕辽地区可能为屺坶岛白垩系石英粉砂岩的源区,但是这两个地区的岩石组成主体以太古界岩石为主,与石英粉砂岩中以1.0~1.7 Ga年龄段为主导的特征不符,因此,鲁西或燕辽地区可能提供了少量的碎屑物质,但不是其主要物源区。通过与长岛石英岩的碎屑锆石U-Pb年龄图谱[20]对比发现,两者在碎屑锆石前寒武纪U-Pb年龄组成上一致(图 6),说明屺坶岛石英粉砂岩的碎屑主要来源于周边蓬莱群物质的再循环,与其石英磨圆比较差的特征也吻合。

      屺坶岛石英粉砂岩中最年轻的两颗岩浆锆石年龄为426~447 Ma,邻区已知鲁西下常庄岩体中含有这个时代的岩浆锆石[21],推测它们可能为源于鲁西的碎屑物质通过沿郯庐断裂带的水流搬运至此(图 1a)。

    • 胶莱盆地是山东半岛惟一已知的白垩纪断陷盆地,其下白垩统莱阳群碎屑锆石U-Pb年龄显示其物源主要来源于太古界基底、苏鲁超高压-高压造山带的三叠纪变质岩及其新元古代原岩,以及早白垩世的火山岩或侵入岩[22-24](图 6c),这与同时期屺坶岛的石英粉砂岩源区明显不同,与上白垩统王氏群碎屑锆石年龄图谱也不同。苏鲁造山带中三叠纪和新元古代的锆石并没有运移到屺坶岛,说明它们处在不同的盆地,屺坶岛可能处于除胶莱盆地之外的另一个早白垩世盆地——黄县盆地,在该盆地的古近系沿沉积盖层之下发现有青山群地层,与屺坶岛火山凝灰岩结晶年龄吻合,应为同期与火山喷发有关的产物[25]。分隔这两个盆地的可能是西以焦家断裂、北以黄山馆-大辛店断裂和东以招远-平度断裂为界[26, 27]的、处在这些正断层上升盘的晚侏罗世—早白垩世玲珑-郭家岭花岗质岩基隆起带。以上断裂带的40Ar/39Ar定年结果也证实了它们在早白垩世的活动[28],并与胶莱盆地主体为一个南断北超的盆地结构相吻合。综上所述,屺坶岛存在一个早白垩世盆地,以中生代花岗质岩基构成的隆起带与胶莱盆地分隔。

    • (1) 屺坶岛出露的地层从上到下主要有泥质岩、石英粉砂岩和火山凝灰岩,SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示火山凝灰岩的形成时代为124.2±2.3 Ma,为下白垩统沉积,而不是前人所认为的震旦系或早古生代的蓬莱群。

      (2) 屺坶岛石英粉砂岩中碎屑锆石的年龄分布于426~447 Ma、1.0~1.8 Ga和2.3~2.45 Ga年龄段,以1.0~1.6 Ga的锆石所占的比重最大,与长岛蓬莱群石英岩的碎屑锆石年龄组成一致,说明该石英粉砂岩的主要物源来自周边的蓬莱群出露区。426~447 Ma碎屑锆石年龄可能来自于鲁西下常庄的磁铁角闪岩,顺着郯庐断裂的水流搬运至此。

      (3) 屺坶岛地区石英粉砂岩与南部的胶莱盆地中同时期的莱阳群碎屑锆石年龄组成明显不同,且缺少苏鲁超高压-高压带特征性的三叠纪和新元古代锆石,说明屺坶岛可能发育一个早白垩世盆地——黄县盆地,结合断裂活动时间和胶莱盆地的结构特征,推测盆地通过中生代的玲珑-郭家岭岩基隆起带与胶莱盆地分隔,导致了隆起两侧盆地的源区不同。

参考文献 (28)

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