Luminescence dating reveals a rapid response to climate change of fluvial terrace formation along the Ani River,northeastern Japan,during the last glacial period     

《Quaternary Geochronology》2022

Fluvial terraces along the middle reaches of many Japanese rivers were formed during the last glacial period as a result of changes in sediment discharge related to cooler temperatures and/or reduced water discharge because of lower precipitation. The influence of climate change on these fluvial terraces is not yet fully understood because most previous studies lacked detailed reconstructions of the chronology of terrace development. This study provides a detailed luminescence chronology of fluvial terrace deposits along the Ani River, northeastern Honshu, Japan, and compares that chronology to paleoclimatic records. Eight samples for luminescence dating were obtained from an outcrop of terrace deposits (∼10 m thick) in the Ani River valley. The fading-corrected infrared stimulated luminescence (IRSL) ages are consistent with the fading-corrected post-IR IRSL ages for some samples, which suggests that fading corrections were effective despite the higher fading rates of the IRSL signal. However, for the other samples, the post-IR IRSL ages are significantly older than the fading-corrected IRSL ages due to incomplete bleaching. The pulsed IRSL signals are close to field saturation for older samples, which might have resulted in a greater variation of the ages. Fading-corrected IRSL ages demonstrate periods of rapid aggradation during 105–90 ka and 75–60 ka. Comparison of terrace development with paleoclimatic records indicates that the two periods of fluvial deposition correspond to decreases in precipitation caused by weakened East Asian summer monsoon precipitation and possibly decreases in temperature. The results of this study show that the Ani River responded rapidly to climate change on a time scale of a few tens of thousands of years during the last glacial period.  相似文献   

粤东铁坑坳铁锡多金属矿床锆石及锡石U-Pb年代学、Nd-Hf同位素特征及其意义     

张志涛  柯昌辉  徐林刚  马收先  陈懋弘  叶会寿  潘玉峰 《矿床地质》2022,41(3):543-566

铁坑坳铁锡多金属矿床位于粤东莲花山断裂带西部,矿区出露的花岗岩类主要有粗粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩,花岗质岩石与碳酸盐岩的接触带中发育铁锡多金属矿化。该矿区的成岩成矿时代尚不明确,成矿与哪一种岩体具有成因上的联系也不清楚。文章选择与铁锡多金属矿体相关的花岗岩类的锆石和块状矿石中的锡石,首次开展LA-ICP-MS U-Pb定年和Nd-Hf同位素研究。结果表明：粗粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄分别为（132±1） Ma （n=24,MSWD=0.78）和（94±1） Ma （n=25,MSWD=1.80）;块状矿石中锡石U-Pb年龄为（130±3） Ma （n=36,MSWD=0.62）,成矿时代与粗粒二长花岗岩形成时代基本一致,均形成于早白垩世;粗粒二长花岗岩的锆石ε_Hf （t）变化于-4.9~-0.1,平均值为-2.8,地壳Hf模式年龄T_DMC=1192~1497 Ma,平均值为1366 Ma,全岩ε_Nd （t）值介于-8.8~-8.7,Nd同位素二阶段模式年龄T_DM2变化于1630~1642 Ma;花岗闪长斑岩的锆石ε_Hf （t）变化于-5.7~-2.9,平均值为-4.4,地壳Hf模式年龄T_DMC=1342~1523 Ma,平均值为1440 Ma,全岩ε_Nd （t）值介于-5.4~-4.9,Nd同位素二阶段模式年龄T_DM2变化于1291~1332 Ma。Nd-Hf同位素综合研究表明,粗粒二长花岗岩的源区物质主要来自于中元古代地壳,有少量幔源组分或新生地壳的加入,花岗闪长斑岩的源区物质中幔源组分或新生地壳的混入比例高于粗粒二长花岗岩。  相似文献   

甘肃厂坝-李家沟超大型铅锌矿床成矿金属来源——来自闪锌矿原位S-Pb和Zn同位素证据     

魏然  王义天  胡乔青  黄诗康  窦平  胡文荣 《矿床地质》2022,41(4):722-740

甘肃厂坝-李家沟铅锌矿床位于西秦岭多金属成矿带内的西成矿集区,为矿集区内重要的超大型铅锌矿床。矿体赋存在中泥盆统安家岔组的白云石化大理岩及石英片岩中,其成因认识一直存在争议,主要分歧集中在是同生还是后生。文章对不同成矿阶段的闪锌矿,采用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测定Zn同位素组成、采用激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)原位微区分析技术测定S、Pb同位素组成,示踪成矿物质来源,并分析矿物沉淀机制,为深入理解矿床成因提供新的精细证据。研究结果显示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个成矿阶段闪锌矿的δ⁶⁶Zn分别为0.08‰~0.29‰,平均0.20‰;0.19‰~0.37‰,平均0.30‰;0.36‰~0.37‰,平均0.37‰。其中,Ⅰ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅰ值为20.9‰~26.1‰,平均24.4‰;Ⅱ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅱ值为12.2‰~21.9‰,平均19.1‰;Ⅲ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅲ值为18.2‰~24.7‰,平均21.5‰。3个阶段的矿石矿物Pb同位素组成变化不大,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.922~18.013,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.567~15.647,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为37.990~38.266。δ⁶⁶Zn同位素值显示,成矿金属早期来源于围岩海相碳酸盐岩,由于混合了岩浆热液或者是瑞利分馏作用,在成矿作用中后期δ⁶⁶Zn同位素逐渐上升。δ³⁴S同位素值显示,早期硫源主要为地层中的硫酸盐,中后期的δ³⁴S同位素值降低,可能是成矿流体中岩浆热液中的S^2-成分逐渐增多导致,闪锌矿为硫酸盐通过TSR反应沉淀成矿。Pb同位素指示成矿物质来源于上地壳,并混入了部分古老的变质基底的成分。笔者研究发现,厂坝-李家沟铅锌矿的成矿机制为不同来源的流体混合,随着pH值、成矿流体的温度发生变化而沉淀成矿。  相似文献   

锆石辐射损伤测年方法研究进展与应用     

范明璞  柳小明  孙圣思 《地质论评》2022,68(5):2022102003-2022102003

锆石辐射损伤测年是一种新兴的低温热年代学方法（封闭温度为~230 ± 25 ℃）,其原理是依据拉曼半高宽（ν3）计算出锆石所累积的α通量,结合U、Th含量,得出锆石辐射损伤的累积时间,即锆石辐射损伤年龄。相较于其他低温年代学方法,锆石辐射损伤测年具有测试简便、高效、低成本、双（多）定年等优势,在地学研究中展现出广泛的应用前景,现已成功应用于示踪物源区和揭示岩体热事件等领域。然而,该方法尚存几个关键问题有待解决,例如,微区测试的空间不匹配性、封闭温度存有争议、较大的年龄偏差等,这无疑阻碍其在地球科学领域中更进一步的推广和应用。本文系统地介绍了锆石辐射损伤测年方法的起源、原理和测试方法,总结了相关应用的重要进展,阐述了锆石辐射损伤测年方法的尚存问题,并对该方法的发展趋势作以展望,以期为年代学的发展提供新的技术手段。  相似文献   

胶东半岛乳山地区低角度韧性剪切带几何学、运动学特征:对中国东部岩石圈减薄作用的启示     

郝志宣  金超  田忠华  李同宇  文飞 《地质科学》2022,57(1):43-60

大规模伸展构造是华北克拉通东部岩石圈减薄的重要表现形式。部分低角度韧性剪切带是地壳伸展变形后所展现的构造形式。本文研究了王格庄韧性剪切带的岩石学、几何学、运动学等特征显示:韧性剪切带走向近南北向,剪切带断层面倾向多变(倾向西、西南、西北方向)。大部分区域面理低角度倾向西,矿物拉伸线理近东西向,不对称旋转碎斑及S-C组构指示顶端指向西的剪切特征。结合研究区西侧与伸展构造相匹配的半地堑伸展盆地证据:本研究认为伸展构造的形成可能与西太平洋板块的后撤相关,即大规模伸展构造作用引发了华北克拉通东部的地壳减薄作用。  相似文献   

若尔盖黄河唐克段河岸沉积序列测年及地表过程变化     

周家和  周亚利  黄春长  查小春  庞奖励  张玉柱  尚瑞清 《冰川冻土》2022,44(4):1188-1202

通过对若尔盖盆地进行野外考察,在盆地中部黄河唐克段右岸发现了包含深湖相的河岸沉积物,进行了细致的地层观测和系统年代学样品采集。在实验室利用光释光和AMS¹⁴C测年技术建立了年代框架,并结合各个层次的地层沉积相宏观特征和理化性质,分析探讨了若尔盖盆地内部从末次冰期古湖消亡以来的环境和地表过程变化规律。研究结果表明：古黄河在37 ka沿着玛曲断陷谷地溯源侵蚀,沟通了若尔盖古湖水系,盆地内部在30.9 ka之前为深湖环境,稳定地沉积了蓝灰色湖相淤泥层。30.9 ka之后,黄河贯穿若尔盖湖盆内部,古湖水外泄消失,原有的古湖水系转变成为黄河源水系。黄河从湖盆上游远距离搬运携带来的浊黄橙色泥沙大量沉积,覆盖了古湖相沉积层,湖盆内部风沙作用盛行。在末次冰盛期（Last Glacial Maximum, LGM）,盆地内部松散沉积物普遍地受到冰缘冻融作用的改造,形成了冻融褶皱现象。到了14.6~12.5 ka,响应B/A（B?lling-Aller?d）时期的温暖气候,盆地周边山地冰川消融,冰融水汇入盆地,古湖盆底部各种浅洼地形成了大小不等的浅湖,沉积了滨浅湖相的沙层。在12.5~11.7 ka,对应于全球性新仙女木（Younger Dryas,YD）事件,盆地气候再次变冷,转变为冰缘冻土环境,盆地内部滨浅湖相的沙层受到冻融作用和古地震扰动,形成复式褶皱现象。进入全新世,在11.7~4.8 ka气候逐渐变得温暖湿润,古湖盆底部浅洼地积水成为淤泥质沼泽环境,在全新世中后期4.8~1.8 ka则转变成为沼泽草甸环境,在1.8 ka之后,盆地内沼泽面积收缩,风沙活动盛行,河岸台地的近源沙尘暴沉积物经过成壤改造形成亚高山草甸黑土类现代土壤。  相似文献   

湖南锡田矿田花岗岩时空分布与钨锡成矿关系:来自锆石U-Pb年代学与岩石地球化学的约束          下载免费PDF全文

刘飚  吴堑虹  孔华  奚小双  蒋江波  李欢  曹荆亚  汤钰御 《地球科学》2022,47(1):240-258

锡田钨锡多金属矿田位于南岭成矿带中段,发育多期次岩浆活动与钨锡成矿. 为了厘清花岗岩与钨锡成矿的时空关系,采用野外调查、显微鉴定、锆石U-Pb同位素定年与岩石地球化学的方法对矿田内多期次花岗岩岩体（脉）的空间分布、岩石类型、成岩时代、地球化学组成等进行了研究. 结果表明,锡田矿田发生了三期岩浆事件,分别为加里东期（435~441 Ma）、印支期（220~230 Ma）、燕山期（141~160 Ma）;三期花岗岩普遍富集大离子亲石元素Rb、K、U、Th等,亏损Ti、P、Sr、Ba等微量元素,具明显的负Eu异常,其中加里东期花岗岩与印支期花岗岩为S型花岗岩,而燕山期花岗岩为A型花岗岩;不同时期花岗岩中的成矿元素从加里东期→印支期→燕山期逐渐升高,特别是W、Sn元素在燕山期白云母与二云母花岗岩中最为富集,这与华南地区燕山期钨锡大爆发的时间是一致的;印支期岩体接触带发育少量矽卡岩型Fe-Cu-W多金属矿床,燕山期岩体接触带也发育矽卡岩型W-Sn多金属矿床,并在附近陡倾的张裂隙中发育多个中大型石英脉型W-Sn矿床,而加里东期岩体附近尚未发现钨锡矿化. 因此,锡田矿田的多期次花岗岩与钨锡多金属成矿是时空耦合的,且成矿以燕山期矽卡岩型与石英脉型钨锡矿为主.   相似文献   

江南造山带西南段宰便辉绿岩年代学、地球化学及其构造意义SCIEI北大核心CSCD     

王琦崧  王林均  孙思辰  周家喜  钟昌悦 《岩石学报》2022,38(4):1202-1218

宰便地区位于江南造山带西南段,发育有一系列新元古代镁铁质-超镁铁质火成岩。然而,其成因与构造背景仍存在广泛争议。因此,本文选择江南造山带西南段宰便辉绿岩为研究对象,系统开展岩石学、地球化学、Nd-Hf同位素和锆石U-Pb年代学研究。研究结果表明,辉绿岩具有高Mg^(#)(50~69)、高Al_(2)O_(3)(13.94%~18.63%)、低钾(0.03%~0.33%)、低磷(0.04%~0.28%)特征,显示为低钾拉斑系列岩石特点。同时,岩石整体相对富集Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb和Y等高场强元素,Eu具有微弱负异常特征。辉绿岩的Nb/Ta、Zr/Nb比值揭示了母岩浆在岩浆侵位过程中未发生地壳混染。3件样品的锆石U-Pb年龄分别为820.7±3.0Ma、821.1±9.2Ma和823.1±9.5Ma,表明岩浆侵位时代为新元古代早期。锆石ε_(Hf)(t)值介于-13.6~7.7之间,Hf的t_(DM2)值介于1214~2547Ma之间,结合全岩地球化学特征,揭示其原始岩浆可能源于富集地幔,并伴有一定的亏损地幔参与。综合前人和本次研究的地质、地球化学和年代学数据,本文认为江南造山带西南段宰便地区在新元古代早期处于板内构造环境。  相似文献   

四川米易垭口地区前震旦纪五马箐组与其侵入岩体的锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素特征及其地质意义SCIEI北大核心CSCD     

殷桂芹  陈友良  张宝玲  顾孟娟  王勤  姚建  尹观 《岩石学报》2022,38(4):1126-1148

在扬子板块西缘断续分布有多套变质沉积岩系,厘定区内不同岩石单元的时代对于探讨扬子西缘的构造演化具有重要意义。本文对出露于扬子板块西缘米易垭口地区的五马箐组变沉积岩以及侵入其中的片麻状黑云二长花岗岩体进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析。结果表明:区内五马箐组的沉积时代介于1.19~1.01Ga,其地层归属为会理群而非康定群,位于五马箐组之下的“冷竹关组”并非变沉积地层而是一套片麻状黑云二长花岗岩体。五马箐组碎屑锆石年龄存在~1.56Ga、~2.50Ga两个主要峰值以及~1.43Ga、~1.68Ga、~1.87Ga、~2.32Ga、~2.68Ga五个次要峰值,推断其物质来源主要为扬子板块西南缘的撮科杂岩、隐伏的或还暂未发现的太古代基底岩石、同时期岩浆岩和早期变沉积岩的再循环。碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值在~1.7Ga发生了显著变化,暗示扬子板块西缘的构造体制由陆壳汇聚向裂谷活动转变,且在~1.56Ga处于裂谷岩浆活动的峰期。花岗岩体正的ε_(Hf)(t)值反映出扬子板块西缘在~1.0Ga有一次新生陆壳生长事件,可能是格林威尔造山后的伸展塌陷构造背景下裂谷岩浆活动的产物。  相似文献   

Tectonic evolution of the Late Paleozoic Early Mesozoic orogenic belt in the eastern segment of the northern margin of the North China Block: Evidence from meta volcanic rocks of Jianshanzi,northern Liaoning ProvinceSCIEI北大核心CSCD     

Zhang Nuo  Wang ChangBing  Liu ZhengHong  Xu ZhongYuan  Li Gang  Xuan YuFei  Gao Yu  Wang Chen 《岩石学报》2022,(8):2323-2344

LA-ICP-MS U-Pb dating, whole -rock geochemistry and Hf isotopic analyses for the Jianshanzi volcanic rocks in the Kaiyuan area are presented to explore the Late Paleozoic -Early Mesozoic tectonic evolution history of the eastern segment of the northern margin of the North China block. The detailed research indicates that the protolith of Jianshanzi metamorphic volcanic rocks includes rhyolite, dacite and andesite, they are calc-alkaline series and metaluminous-weak peraluminous rocks. According to the zircon U-Pb dating, the metamorphic rhyolite and metamorphic andesite formed in the Late Permian (256. 1 +/- 1. 5Ma, 252.4 +/- 1. 7Ma) and the Late Triassic (222. 4 +/- 1. 8Ma, 227. 9 +/- 1. 2Ma), respectively. They are characteristized by enrichment in light rare earth elements and large ion lithophile elements, and depletion of heavy rare earth elements and high field strength elements. Metamorphic rhyolite has an obvious negative Eu anomaly with epsilon(Hf) ( t) values of 10. 83 + 8. 10 and the second -stage model are 698 similar to 1967Ma. They are mainly due to the partial melting of the juvenile basaltic lower crust and the contamination of a small amount of ancient crustal materials. Metamorphic andesite has no obvious Eu anomaly, and the epsilon(Hf)( t) value and the second -stage model are +4.54 similar to + 6. 79 and 825 similar to 968 Ma, which may be the product of partial melting of basic lower crust. There are two periods of magmatism in Jianshanzi volcanic rocks: Late Permian -Early Triassic (247 similar to 256Ma) and Late Triassic (similar to 225Ma). The material composition of the Jianshanzi volcanic rocks is characterized by different times and different tectonic backgrounds. It is comprehensively believed that the eastern segment of the northern margin of the North China block was in an active continental margin tectonic environment during the Permian, and the Palaeo-Asian Ocean subducted in both directions; Mantle -derived magma ascends and emplaces, forming a nascent crust and causing crustal thickening. The Paleo-Asian Ocean finally closed in the early Middle Triassic, and the impact of collisional orogeny may have continued until the early Late Triassic.  相似文献