吉林延吉开山屯地区柯岛群碎屑锆石年代学研究及地质意义

付俊彧; 杨晓平; 杨帆; 汪岩; 那福超; 钟辉; 于宏斌; 孙巍; 宋维民

吉林延吉开山屯地区柯岛群碎屑锆石年代学研究及地质意义

付俊彧^1,,
杨晓平¹,
杨帆¹,
汪岩^1, ,,
那福超¹,
钟辉¹,
于宏斌²,
孙巍¹,
宋维民¹

1.
沈阳地质矿产研究所, 辽宁沈阳 110034
2.
吉林区域地质矿产调查所, 吉林长春 130012

基金项目:

中国地质调查局项目《国家地质数据库建设与整合（东北）》 121201207000171401

《东北基础地质综合调查与片区总结》 1212011220435

《古亚洲构造域东段构造格局、演化历史研究及250万构造图编制》 DD20179402-01

详细信息

作者简介:
付俊彧(1966-), 男, 教授级高工, 从事区域地质、矿产研究。E-mail:fjyzxy@163.com

通讯作者:
汪岩(1968-), 男, 教授级高工, 从事区域地质、矿产研究。E-mail:wy68413@163.com

中图分类号: P597⁺.3
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2017-03-26
- 修回日期: 2017-08-01
- 网络出版日期: 2023-08-15
- 刊出日期: 2018-05-31

U-Pb age study of detrital zircon of Kedao Group in Kaishantun area, Yanji, Jilin, and its geological significance

1.
Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources, Shenyang 110034, Liaoning, China
2.
Jilin Institute of Regional Geology and Mineral Survey, Changchun 130012, Jilin, China

摘要

摘要:
柯岛群分布于长春-延吉构造带东部的开山屯—汪清地区，开山屯地区出露的柯岛群缺少化石依据，其时代归属依旧存疑。在柯岛群上部及下部分别采集代表性样品进行碎屑锆石U-Pb（LA-ICP-MS）测年，上部细碎屑岩锆石年龄介于252～2304Ma之间，下部粗碎屑岩锆石年龄介于260～713Ma之间，并分别形成2个相近的峰值年龄；前者2个峰值年龄分别为263±2Ma、460±4Ma；后者2个峰值年龄分别为266±3Ma、463±4Ma，反映沉积碎屑物主要来源于奥陶纪及二叠纪地质体；最年轻的锆石为252Ma，其余相对年轻的锆石年龄集中于晚二叠世早期。结合柯岛群沉积建造组合特征及区域对比，认为其形成时代应为早三叠世，是古亚洲洋闭合后，造山带快速隆升形成的山间类磨拉石沉积。
- 柯岛群 /
- 开山屯地区 /
- 碎屑锆石 /
- LA-ICP-MS锆石U-Pb定年 /
- 地质意义
Abstract:
Kedao Group is distributed in Kaishantun-Wangqing area at the east end of Changchun-Yanji tectonic zone. The out-cropped Kedao Group in Kaishantun area lacks fossil basis, and hence its age assignment is still in doubt. In this study, representative samples were collected in the upper and lower part of Kedao Group, and the detrital zircon U-Pb (LA-ICP-MS) dating was con-ducted. The ages of the upper fine detrital zircon are 252～2304Ma and those of the lower crude detrital zircon are 260～713Ma, re-spectively forming two similar peak ages. The former two peak ages are 263±2Ma and 460±4Ma whereas the latter two peak ages are 266±3Ma and 463±4Ma, suggesting that clastic sediments were mainly derived from the geological body of Ordovician and Permian. The youngest zircon is 252Ma in age while the rest ages relative to the youngest zircon ages are concentrated in Early Late Permian. According to combinational sedimentary formation assemblage characteristics of Kedao Group and regional correlation, it is conclud-ed that the age should be Early Triassic, and they are intermontane quasi-molasse sedimentary rocks due to the rapid uplift of the oro-genic belt after the closure of the Paleo-Asian Ocean.
- Kedao Group /
- Kaishantun area /
- detrital zircon /
- LA-ICP-MS zircon U-Pb dating /
- geological significance

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致谢: 样品测试分析过程中，得到沈阳地质矿产研究所实验室、河北区域地质矿产调查研究所实验室、北京锆年领航科技有限公司、天津地质矿产研究所同位素实验室等单位的大力支持，天津地质矿产研究所同位素实验室耿建珍高级工程师对锆石测试及年龄计算给予了帮助，审稿专家对文稿提供了宝贵的修改意见，在此一并表示诚挚的谢意。

图 1 研究区地质简图(据参考文献①修改)

1—第四系; 2—古近系; 3—白垩系; 4—滩前组; 5—山谷旗组; 6—寺洞沟组; 7—大蒜沟组; 8—山秀岭组; 9—江域岩组；10—早白垩世碱长花岗岩; 11—早侏罗世花岗岩; 12—早侏罗世闪长岩; 13—晚二叠世超铁镁质岩; 14—角度不整合界线; 15—地质界线; 16—实测及推测断层; 17—样品位置及编号

Figure 1. Geological sketch map of the study area

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图 2 样品野外和镜下照片

Qz—石英；Pl—长石；Mud—泥质砾；Deb—岩屑

Figure 2. Field photos and micrographs of samples

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图 3 样品在剖面上位置

1—板岩; 2—千枚状板岩; 3—粉砂岩; 4—细砂粉砂岩; 5—中细粒砂岩; 6—中粒砂岩; 7—含砾粗砂岩; 8—砾岩夹砂岩; 9—砾岩; 10—复成分砾岩; 11—滩前组; 12—山谷旗组; 13—全新统; 14—样品位置.

Figure 3. The position of samples in the section

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图 4 样品锆石CL图像及测点位置

52/280Ma—测点序号及年龄值；DB13039—含泥砾细砂粉砂质板岩；DB13042—中粗粒长石岩屑杂砂岩

Figure 4. Analytical spot locations and zircon CL images of samples

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图 5 开山屯科岛群碎屑锆石U-Pb谐和图和年龄直方图

Figure 5. Concordia diagrams and Age histogram of the detrital Zircon U-Pb ages of Kedao Group in Kaishantun area

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表 1 开山屯科岛群LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析数据

Table 1 Analytical data of LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb of the Kedao Group, Kaishantun area

测点	含量/10^-6			Th/ U	同位素比值±1σ				年龄/Ma
测点	Pb	Th	U	Th/ U	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	²⁰⁷Pb/²³⁵U	²⁰⁶Pb/²³⁸U		²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	±1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	±1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	±1σ
样品DB13039
1	4	22	85	0.26	0.0523±0.0030	0.3089±0.0176	0.0428±0.0005		300	129	273	16	270	3
2	5	32	110	0.30	0.0512 ±0.0032	0.3019±0.0201	0.0428±0.0005		249	145	268	18	270	3
3	14	72	167	0.43	0.0576±0.0012	0.6424±0.0139	0.0810±0.0009		513	46	504	11	502	5
4	3	13	78	0.16	0.0523±0.0040	0.3073±0.0239	0.0426±0.0005		297	175	272	21	269	3
5	10	91	243	0.37	0.0507±0.0018	0.2933±0.0108	0.0420±0.0005		226	84	261	10	265	3
6	12	104	270	0.39	0.0513±0.0014	0.3031±0.0084	0.0429±0.0005		254	61	269	7	271	3
7	4	20	100	0.20	0.0510±0.0033	0.2930±0.0194	0.0417±0.0005		240	151	261	17	263	3
8	8	47	204	0.23	0.0513±0.0019	0.2937±0.0111	0.0415±0.0004		253	84	261	10	262	3
9	9	32	119	0.27	0.0570±0.0017	0.5769±0.0175	0.0734±0.0008		491	65	462	14	457	5
10	16	109	394	0.28	0.0519±0.0013	0.2973±0.0077	0.0416±0.0004		279	57	264	7	263	3
11	10	55	135	0.41	0.0570±0.0020	0.5788±0.0210	0.0737±0.0008		491	78	464	17	458	5
12	25	179	595	0.30	0.0518±0.0009	0.2961±0.0056	0.0415±0.0004		277	42	263	5	262	3
13	15	95	198	0.48	0.0715±0.0016	0.6673±0.0155	0.0677±0.0007		971	46	519	12	422	5
14	5	22	61	0.36	0.0568 ±0.0046	0.5790±0.0471	0.0740±0.0009		483	180	464	38	460	6
15	11	46	146	0.31	0.0569±0.0019	0.5803±0.0197	0.0740±0.0008		487	72	465	16	460	5
16	13	70	313	0.22	0.0515 ±0.0014	0.2932±0.0084	0.0413±0.0004		263	64	261	8	261	3
17	34	166	457	0.36	0.0563±0.0014	0.5734±0.0158	0.0739±0.0008		463	55	460	13	460	5
18	268	63	828	0.08	0.1135 ±0.0013	5.1292±0.0702	0.3278±0.0035		1856	21	1841	25	1828	20
19	6	32	153	0.21	0.0520 ±0.0021	0.2979±0.0121	0.0416±0.0005		285	92	265	11	262	3
20	12	77	237	0.32	0.0524 ±0.0012	0.3554±0.0083	0.0492±0.0005		302	51	309	7	310	3
21	6	31	141	0.22	0.0524 ±0.0018	0.2972±0.0107	0.0411±0.0004		304	80	264	9	260	3
22	12	142	271	0.52	0.0520±0.0012	0.2962±0.0070	0.0413±0.0004		286	52	263	6	261	3
23	2	12	44	0.27	0.0532 ±0.0059	0.3447±0.0375	0.0470±0.0006		338	253	301	33	296	4
24	16	85	214	0.40	0.0564 ±0.0013	0.5763±0.0136	0.0742±0.0008		466	50	462	11	461	5
25	19	113	457	0.25	0.0521±0.0009	0.3010±0.0057	0.0419±0.0004		289	40	267	5	265	3
26	4	24	107	0.22	0.0528±0.0051	0.2959±0.0283	0.0407±0.0005		319	219	263	25	257	3
27	7	44	181	0.24	0.0526 ±0.0031	0.2970±0.0175	0.0409±0.0005		313	132	264	16	259	3
28	10	69	246	0.28	0.0524±0.0022	0.2979±0.0130	0.0413±0.0004		301	97	265	12	261	3
29	12	59	167	0.35	0.0574±0.0023	0.5814±0.0237	0.0735±0.0008		505	89	465	19	457	5
30	8	54	213	0.25	0.0527±0.0022	0.2967±0.0127	0.0408±0.0004		315	96	264	11	258	3
31	15	96	373	0.26	0.0513±0.0025	0.2913±0.0150	0.0412±0.0005		254	114	260	13	260	3
32	8	133	184	0.72	0.0514±0.0022	0.2937±0.0129	0.0414±0.0005		260	100	261	12	262	3
33	11	122	238	0.51	0.0516 ±0.0021	0.3064±0.0128	0.0431±0.0005		267	94	271	11	272	3
34	6	41	145	0.28	0.0505±0.0038	0.2781±0.0212	0.0399±0.0005		220	174	249	19	252	3
35	13	95	336	0.28	0.0523 ±0.0016	0.2951±0.0095	0.0409±0.0004		300	71	263	8	258	3
36	18	82	243	0.34	0.0562 ±0.0012	0.5769±0.0135	0.0744±0.0008		461	49	462	11	463	5
37	11	69	273	0.25	0.0518 ±0.0022	0.2929±0.0125	0.0410±0.0004		278	95	261	11	259	3
38	14	139	320	0.43	0.0519±0.0019	0.3139±0.0121	0.0438±0.0005		283	85	277	11	277	3
39	62	70	229	0.30	0.0966±0.0015	3.6218±0.0629	0.2721±0.0029		1559	29	1554	27	1551	16
40	4	50	103	0.49	0.0869 ±0.0055	0.4940±0.0316	0.0412±0.0005		1358	122	408	26	261	3
41	7	48	173	0.28	0.0520±0.0030	0.2952±0.0175	0.0412±0.0005		284	130	263	16	260	3
42	8	49	200	0.25	0.0510±0.0024	0.2901±0.0169	0.0412±0.0006		243	108	259	15	260	4
43	11	62	157	0.39	0.0562±0.0017	0.5553±0.0178	0.0716±0.0008		461	69	448	14	446	5
44	13	83	341	0.24	0.0522±0.0014	0.2943±0.0080	0.0409±0.0004		296	60	262	7	258	3
45	3	19	88	0.21	0.0523±0.0044	0.2974±0.0253	0.0412±0.0005		300	193	264	22	260	3
46	101	41	232	0.18	0.1464±0.0019	8.5029±0.1250	0.4212±0.0045		2304	22	2286	34	2266	24
47	24	146	329	0.44	0.0564±0.0016	0.5625±0.0170	0.0723±0.0008		468	64	453	14	450	5
48	12	101	239	0.42	0.0532±0.0017	0.3489±0.0115	0.0475±0.0005		339	72	304	10	299	3
49	15	77	371	0.21	0.0524±0.0015	0.2939±0.0088	0.0407±0.0004		303	67	262	8	257	3
50	16	101	364	0.28	0.0517±0.0016	0.3083±0.0099	0.0433±0.0005		272	71	273	9	273	3
51	7	37	172	0.22	0.0523±0.0063	0.2986±0.0366	0.0414±0.0005		299	275	265	33	262	3
52	6	36	150	0.24	0.0519±0.0035	0.2947±0.0198	0.0412±0.0005		281	153	262	18	260	3
53	5	22	122	0.18	0.0524±0.0029	0.2973±0.0166	0.0411±0.0005		303	126	264	15	260	3
54	90	89	210	0.43	0.1376±0.0017	7.3583±0.1029	0.3879±0.0041		2197	21	2156	30	2113	23
55	10	48	259	0.18	0.0514±0.0019	0.2939± 0.0110	0.0414±0.0004		261	84	262	10	262	3
56	22	120	282	0.43	0.0561±0.0011	0.5717±0.0121	0.0739±0.0008		457	45	459	10	460	5
57	21	130	259	0.50	0.0565±0.0012	0.5789±0.0127	0.0743±0.0008		472	47	464	10	462	5
58	20	107	248	0.43	0.0571±0.0013	0.6154±0.0143	0.0781±0.0008		497	49	487	11	485	5
59	23	110	297	0.37	0.0568±0.0013	0.5988±0.0147	0.0765±0.0008		484	51	476	12	475	5
60	9	57	218	0.26	0.0523±0.0020	0.2968±0.0120	0.0412±0.0004		297	88	264	11	260	3
61	30	227	710	0.32	0.0519±0.0008	0.2986±0.0052	0.0417±0.0004		281	37	265	5	264	3
62	19	107	243	0.44	0.0566±0.0012	0.5771±0.0131	0.0740±0.0008		476	48	463	11	460	5
63	9	106	190	0.56	0.0522±0.0033	0.3184±0.0216	0.0442±0.0005		296	143	281	19	279	3
64	8	42	162	0.26	0.0537±0.0031	0.3489±0.0231	0.0471±0.0006	358	130	304	20	297	4
65	7	46	168	0.27	0.0513±0.0029	0.2950±0.0170	0.0417±0.0005	254	129	262	15	263	3
66	6	34	147	0.23	0.0509±0.0032	0.2895±0.0197	0.0412±0.0005	237	146	258	18	260	3
67	17	78	217	0.36	0.0567±0.0017	0.5840±0.0178	0.0747±0.0008	479	65	467	14	465	5
68	27	121	350	0.34	0.0563±0.0011	0.5866±0.0120	0.0756±0.0008	464	43	469	10	470	5
69	4	22	99	0.22	0.0519±0.0069	0.2985±0.0405	0.0417±0.0006	281	304	265	36	263	4
70	21	152	316	0.48	0.0552±0.0017	0.4896±0.0161	0.0644±0.0007	419	70	405	13	402	4
71	4	32	80	0.40	0.0857±0.0052	0.5146±0.0316	0.0436±0.0005	1331	118	422	26	275	3
样品DB13042
1	4	36	67	0.54	0.0542±0.0087	0.4274±0.0676	0.0572±0.0008		377	363	361	57	359	5
2	7	50	66	0.76	0.0573±0.0056	0.6482±0.0608	0.0820±0.0010		504	214	507	48	508	6
3	3	18	42	0.43	0.0551±0.0133	0.4757±0.1107	0.0626±0.0011		418	540	395	92	391	7
4	5	45	76	0.59	0.0542±0.0054	0.4596±0.0464	0.0616±0.0008		378	225	384	39	385	5
6	3	38	70	0.54	0.0523±0.0058	0.2978±0.0332	0.0413±0.0006		300	252	265	30	261	4
7	3	30	53	0.57	0.0518±0.0139	0.3006±0.0756	0.0421±0.0009		276	616	267	67	266	6
8	2	14	24	0.59	0.0573±0.0343	0.6309±0.2092	0.0798±0.0019		504	1315	497	165	495	12
9	2	1	16	0.06	0.1031±0.0087	1.6634±0.1388	0.1170±0.0026		1681	155	995	83	713	16
10	3	23	58	0.40	0.0523±0.0063	0.3318±0.0402	0.0460±0.0009		300	272	291	35	290	6
11	1	8	19	0.41	0.0537±0.0378	0.3750±0.0415	0.0507±0.0018		357	1590	323	36	319	11
12	5	16	47	0.33	0.0602±0.0104	0.8212±0.1392	0.0990±0.0015		610	372	609	103	608	9
13	5	16	63	0.25	0.0572±0.0057	0.6053±0.0600	0.0767±0.0009		501	219	481	48	476	6
14	30	219	346	0.63	0.0572±0.0016	0.6119±0.0173	0.0776±0.0008		499	60	485	14	482	5
15	8	33	116	0.28	0.0560±0.0024	0.5657±0.0249	0.0733±0.0008		451	97	455	20	456	5
16	22	297	500	0.59	0.0514±0.0015	0.2915±0.0090	0.0411±0.0004		261	69	260	8	260	3
17	10	117	225	0.5	0.0522±0.0025	0.3096±0.0148	0.0430±0.0004		295	108	274	13	271	3
18	7	132	130	1.01	0.0525±0.0053	0.3402±0.0350	0.0470±0.0006		308	230	297	31	296	4
19	4	56	99	0.56	0.0518±0.0058	0.3012±0.0335	0.0422±0.0005		275	259	267	30	267	3
20	9	50	123	0.40	0.0558±0.0036	0.5578±0.0363	0.0725±0.0008		445	144	450	29	451	5
21	46	374	571	0.65	0.0573±0.0009	0.6049±0.0103	0.0766±0.0008		503	35	480	8	476	5
22	19	244	419	0.58	0.0525±0.0015	0.3227±0.0093	0.0446±0.0005		306	64	284	8	281	3
23	26	513	506	1.01	0.0524±0.0011	0.3312±0.0075	0.0459±0.0005		302	49	290	7	289	3
24	6	60	148	0.41	0.0517±0.0038	0.3014±0.0220	0.0423±0.0005		273	167	267	19	267	3
25	11	48	151	0.32	0.0566±0.0023	0.5801±0.0243	0.0743±0.0008		477	90	465	19	462	5
26	33	186	395	0.47	0.0574±0.0010	0.6448±0.0124	0.0814±0.0008		508	40	505	10	505	5
27	12	56	156	0.36	0.0572±0.0022	0.5953±0.0233	0.0754±0.0008		501	85	474	19	469	5
28	14	248	277	0.90	0.0521±0.0037	0.3079±0.0224	0.0429±0.0005		289	164	273	20	271	3
29	32	310	411	0.75	0.0562±0.0010	0.5445±0.0104	0.0702±0.0007		461	40	441	8	438	4
30	37	318	468	0.68	0.0567±0.0010	0.5602±0.0109	0.0717±0.0007		480	41	452	9	446	4
31	12	134	275	0.49	0.0528±0.0021	0.3127±0.0127	0.0429±0.0004		321	90	276	11	271	3
32	15	93	199	0.47	0.0566±0.0020	0.5787±0.0204	0.0742±0.0007		474	77	464	16	461	5
33	14	69	173	0.40	0.0572±0.0024	0.5973±0.0256	0.0758±0.0007		498	92	476	20	471	5
34	22	333	466	0.71	0.0524±0.0014	0.3000±0.0084	0.0415±0.0004		302	61	266	7	262	3
35	22	371	468	0.79	0.0520±0.0016	0.2994±0.0093	0.0417±0.0004		287	69	266	8	264	3
36	13	72	172	0.42	0.0563±0.0020	0.5699±0.0212	0.0735±0.0007		463	80	458	17	457	5
37	35	259	434	0.60	0.0566±0.0010	0.5795±0.0115	0.0742±0.0007		476	41	464	9	462	5
38	11	144	244	0.59	0.0529±0.0027	0.3141±0.0164	0.0431±0.0004		324	115	277	14	272	3
39	7	109	149	0.73	0.0514±0.0045	0.2983±0.0262	0.0421±0.0005		257	202	265	23	266	3
40	44	271	566	0.48	0.0564±0.0010	0.5848±0.0110	0.0752±0.0007		468	37	468	9	468	5
41	13	124	275	0.45	0.0528±0.0024	0.3403±0.0156	0.0467±0.0005		322	102	297	14	294	3
42	10	50	130	0.39	0.0570±0.0030	0.5871±0.0316	0.0747±0.0008		492	117	469	25	464	5
43	13	153	245	0.62	0.0525±0.0022	0.3477±0.0148	0.0480±0.0005		308	95	303	13	302	3
44	39	388	956	0.41	0.0519±0.0009	0.2944±0.0056	0.0411±0.0004		281	40	262	5	260	3
45	17	241	322	0.75	0.0534±0.0024	0.3677±0.0171	0.0500±0.0005		345	103	318	15	314	3
46	14	180	306	0.59	0.0519±0.0020	0.3143±0.0126	0.0439±0.0004		283	90	278	11	277	3
47	22	110	301	0.37	0.0570±0.0014	0.5916±0.0154	0.0753±0.0008		492	55	472	12	468	5
48	21	182	393	0.46	0.0541±0.0013	0.4027±0.0104	0.0540±0.0005		374	56	344	9	339	3
49	45	463	1089	0.43	0.0520±0.0009	0.3004±0.0056	0.0419±0.0004		286	39	267	5	264	3
50	20	479	433	1.11	0.0515±0.0019	0.2974±0.0112	0.0419±0.0004		262	85	264	10	265	3
51	8	89	191	0.47	0.0530±0.0028	0.3319±0.0184	0.0454±0.0005		330	122	291	16	286	3
52	15	223	333	0.67	0.0521±0.0022	0.3187±0.0141	0.0444±0.0005		288	98	281	12	280	3

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