内蒙古东乌旗瓦窑地区奥陶纪铜山组沉积时代及构造环境判别

铜山组作为内蒙古北疆兴安地层区早古生代的沉积记录,其沉积环境、成岩时代及构造环境的研究是认识兴蒙造山系早期构造演化的理想窗口。对出露于内蒙古东乌旗瓦窑地区的奥陶纪铜山组进行沉积序列、沉积相及沉积物特征研究,结果显示铜山组为一套陆源碎屑浊积岩。首次获得铜山组中夹层凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为458.5±2.6Ma,显示其沉积时代为中奥陶世—晚奥陶世早期。碎屑岩地球化学分析揭示,铜山组物源区主要具活动大陆边缘和大陆岛弧特征。结合区域地质资料,推测其为活动大陆边缘环境下浊积扇沉积的产物。     

东天山板块构造基本特征

依据沉积建造、构造岩石组合、变形、变质、古生物分区、地壳结构、地球物理、地球化学等特征重新划分了东天山的板块构造格局，并对区内５个二级板块单元的基本特征进行了对比总结。康古尔塔格—喀尔力克岛弧系发育泥盆—石炭系岛弧拉斑玄武岩—安山岩，为活动大陆边缘产物；阿奇山—雅满苏岛弧系发育石炭系，４个火山—沉积旋回表明其为典型的活动边缘，无序地层苦水组为海沟区浊积岩；北山可二分，北部与中天山可对比，为早古生代岛弧，南部可与南天山对比，为晚古生代弧后盆地。康古尔塔格—黄山深断裂为准噶尔板块与塔里木板块的分界线，沿断裂发现有巨型韧性剪切带、混杂岩、海沟杂砂岩、大洋岩残片、无序拼合混杂带、碰撞花岗岩等，表明康—黄断裂为南北两板块的俯冲—碰撞带。     

右江盆地中三叠统细碎屑岩地球化学特征及其对物源区、构造背景的指示

右江盆地位于华南板块西南缘与印支板块的结合部位,于中三叠世沉积了一套以细碎屑岩为主的巨厚浊积岩。研究区中三叠统细碎屑岩的主量、微量和稀土元素分析表明,细碎屑岩以杂砂岩和岩屑砂岩为主,其源岩来自大陆上地壳,物源区岩石类型主要为长英质沉积岩和火成岩,岩石风化程度中等偏高,构造背景为大陆岛弧和活动大陆边缘。综合细碎屑岩稀土元素特征及前人对该区中三叠统古流向和碎屑锆石U-Pb年代学研究,认为中三叠统碎屑物来源复杂,云开地区、江南造山带和越北地块是主要的物源区。     

右江盆地中三叠统浊积岩系的物源和沉积构造背景分析

右江沉积盆地在大地构造位置上被称为右江印支褶皱带。浊积岩碎屑组分特征、重矿物组分特征和古流向等特征显示赋矿的中三叠统浊积岩系的主要物源区为盆地周围的“越北古陆”、“江南古陆”和东边地区包括钦防海西褶皱带在内的“云开古陆”。浊积岩的稀土元素特征、微量元素特征和常量元素特征一致显示其沉积构造背景介于大陆岛弧和活动大陆边缘之间的过渡构造环境。     

中亚造山带中段南缘圆包山组碎屑锆石U-Pb年龄、物源及其构造演化意义

取自圆包山组砂岩样品中的碎屑锆石作LA-ICP-MS U-Pb定年,获得两个数据年龄区间:409~431Ma(峰值420Ma)和458~488Ma(峰值488Ma)。圆包山组底部发育的笔石化石和420Ma的锆石峰值年龄将圆包山组的时代限定为早志留世后,通过与兴蒙造山带的构造演化对比,认为圆包山组时代为早志留世至早泥盆世。对圆包山组中发育的沉积构造进行古流向分析,认为圆包山组物源区位于杭乌拉北西方向。结合区域岩浆演化资料分析,圆包山组物源区为呼和套尔盖地区。在圆包山组中还检测到继承锆石,新元古代分布于559~952Ma,中元古代分布于1011~1460Ma,古元古代分布于1629~2490Ma。从前人对西伯利亚板块南部、塔里木板块以及南蒙古微板块的相关锆石年龄结果总结发现,华北板块与周围板块最主要的区别在于没有或者很少有中元古代晚期至新元古代早期的锆石年龄记录,阿拉善地块也缺少1.0~1.2Ga锆石年龄记录。综上,认为研究区在古生代构造位置属于南蒙古微板块南部的一部分,元古代物源来自塔里木板块。另外由碎屑锆石年龄在地层中分布特征来看,研究区在早泥盆世后隆升作用明显,构造活动性增强,受到塔里木板块影响逐渐加强。     

黑龙江省奥陶纪浊积岩及金矿床找矿远景

以多宝山—罕达气地区为例阐述了黑龙江省奥陶纪浊积岩及特征,并与国外典型浊积岩金矿床对比。指出该区曾处于西伯利亚板块和中朝板块之间的早古生代褶皱带,呼玛县兴隆地区和黑河市罕达气地区处于西伯利亚板块南缘的弧间盆地或弧后盆地,奥陶纪浊积岩十分发育,具有浊积岩型金矿床容矿岩石的典型特征;本文以省内浊积岩分布区金矿为实例,说明该地区将成为奥陶纪浊积岩金矿床的找矿远景区。     

新疆东昆仑鸭子泉地区早石炭世浊流沉积及其意义

新疆东昆仑鸭子泉地区的早石炭世地层主要由深海浊流沉积组成,发育鲍玛序列的ＢＣ和ＤＣＢ组合,多形成于浊积扇的中扇环境。古水流的方向表明,当时的大陆坡倾向ＳＥ。浊积岩的地球化学成分反映其形成的构造环境为活动大陆边缘,沉积物主要来源于当时其ＳＥ方向的火山岛弧。     

新疆哈密大草滩地区早—中泥盆世浊积岩的发现及其沉积大地构造背景

新疆吐哈盆地南缘大草滩一带出露一古生代基岩“天窗”,主要为一套火山岩—火山沉积岩,前人将其归为泥盆纪大南湖组。在该区新发现的大草滩蛇绿岩两侧识别出了两套厚度较大、时代为早—中泥盆世的复理石沉积,缺乏火山熔岩和碳酸盐岩夹层,与大南湖组层型剖面存在一定的差别。北侧复理石沉积可划分为三段,南侧受构造改造,仅发育上下两段。两侧砂岩样品的粒度参数呈现典型浊积岩特征,且自下而上水动力存在增强的趋势。通过岩性组合、沉积构造、粒度特征对该浊积岩进行沉积相分析,共识别出9种浊积岩相,进而识别出浊积扇中的3种沉积环境,其中在内扇和中扇环境中各识别出3种沉积亚环境。沉积相在垂向上的分布规律显示南北两侧的复理石分别为外扇—中扇和外扇—中扇—内扇的两套进积序列,结合碎屑颗粒组分和区域大地构造背景,推断该浊积岩形成于大南湖岛弧的弧前盆地。     

鄂尔多斯盆地西、南缘奥陶纪地质事件群耦合作用

北祁连造山带和北秦岭造山带在早古生代经历了相似的洋陆转化过程,于奥陶纪时发育了汇聚板块边缘的沟-弧-盆体系,分别形成了北西向展布的北祁连造山带走廊南山北缘早古生代岛弧及弧后盆地和东西向展布的北秦岭造山带早古生代岛弧及弧后盆地。期间,秦岭-祁连洋的俯冲造山作用和鄂尔多斯盆地西南缘沉积类型和内陆湖盆的发展演化之间存在有机的联系,构成了盆-山耦合体系,引发一系列构造事件、火山喷发事件和多种类型的事件沉积等。它们之间存在着一系列成因机制上的联系,有着共同的宏观背景。鄂尔多斯盆地西、南缘在几乎相同时期存在一次构造背景的转变,由被动大陆边缘转化为主动大陆边缘,并诱发了多期火山喷发事件,在盆地西南缘奥陶系形成多套斑脱岩夹层,这些斑脱岩可能为同时期或者稍后的钾盐矿(包括含钾卤水)的形成提供了重要物源。同时,鄂尔多斯盆地南缘由浅水碳酸盐台地陷落为深水斜坡,在盆地西、南缘奥陶系有规律的集中发育重力流沉积(海底扇、浊积岩等)、滑塌沉积和震积岩等事件沉积。从形成机制上,华南板块向北俯冲触发了火山活动和地震,火山喷发在奥陶系集中沉积了多套凝灰岩夹层,地震活动导致同时期大套重力流沉积,并触发相对深水区沉积物向深水区移动,使得重力流沉积转化为浊流沉积,形成了具有良好储层的浊积岩。统计表明,上述事件发育的时间与秦岭地区构造活动相对最活跃的时期基本一致。因此这些分布稳定的凝灰岩薄层和中奥陶世集中有规律分布的重力流沉积砂体为华南板块向华北本快俯冲背景下形成的,它们之间存在耦合关系。     

大兴安岭北段扎兰屯地区铜山组源区特征：地球化学及碎屑锆石U-Pb年代学制约

大兴安岭北段扎兰屯地区铜山组是扎兰屯-多宝山岛弧构造带的重要组成部分,铜山组的源区性质、沉积时限和形成构造环境的研究是该岛弧构造带研究的重要环节,该地区也是研究古亚洲构造域早期构造演化的重要窗口.铜山组细碎屑岩组分和岩相学研究以及岩石主、微量元素地球化学研究表明,铜山组形成于大陆岛弧区或活动大陆边缘及附近,物源主要为长英质岩石及由上地壳向安山弧缘过渡的混合长英质岩石,部分可能混入少量被动陆缘区物质.本研究首次确定了铜山组细碎屑岩LA-MC-ICPMS锆石U-Pb年龄谱特征,反映出铜山组源区多样性特点.碎屑岩中566～632 Ma和789～889 Ma碎屑锆石的存在,结合区域年代学信息,暗示本区应该存在新元古代结晶基底和新元古代岩浆事件和变质作用,它们构成铜山组沉积岩的主要物源区;2 543～2 705 Ma和1 773～2 120 Ma古老碎屑锆石信息揭示兴蒙造山带存在前寒武纪微陆块基底,并成为铜山组的重要物源区;根据谐和年龄(572±5)Ma并结合区域对比,确定铜山组沉积时限为早奥陶世.这一研究成果为确定早古生代扎兰屯-多宝山岛弧构造带的演化提供了重要基础资料,为探讨西伯利亚板块南缘大陆地壳演化及构造动力学研究提供了新的制约.     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426～420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500～420Ma、955～550Ma、1866～1227Ma和3039～2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426~420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500~420Ma、955~550Ma、1866~1227Ma和3039~2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

内蒙古阿拉善地块东北缘狼山枕状玄武岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及构造背景

狼山地区位于内蒙古阿拉善地块东北缘,其构造背景一直存在争议。报道狼山地区枕状玄武岩的锆石U-Pb年龄、地球化学研究成果。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,玄武岩中的锆石大多为捕获基底的锆石。根据锆石特征及侵入玄武岩的花岗岩年龄,得出玄武岩年龄为254～252Ma,属于二叠纪晚期。枕状玄武岩具有贫碱低钾的特征,亏损Nb、Ta、Ti、P,富集Rb、Ba、U等元素,富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,具弱负Eu异常,显示岛弧玄武岩特征。初步认为玄武岩形成于活动大陆边缘弧环境,为古亚洲洋向南俯冲的产物,指示阿拉善地块北缘在二叠纪晚期为大陆边缘弧,为研究阿拉善地块东北缘晚古生代构造背景提供了证据。     

北京周口店太平山南坡晚古生代碎屑锆石U-Pb年代学及其大地构造意义

为了探讨华北板块北缘晚古生代的隆升历史和古亚洲洋的闭合过程,利用碎屑岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素和锆石微量元素组成对北京周口店太平山南坡晚石炭世-早二叠世地层进行物源分析,并判定源区的大地构造背景.5件样品的碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在3个时代:显生宙（285~425 Ma）、古元古代（1 700~2 450 Ma）和新太古代（2 500~2 747 Ma）.前寒武纪的锆石年龄主要集中在2.5 Ga和1.8 Ga,与华北克拉通的前寒武纪基底岩石相似.显生宙的锆石年龄主要集中在308~297 Ma,最年轻的峰值年龄在299~291 Ma,在误差范围内与地层沉积年龄相似,因此这些最年轻的碎屑锆石属于早二叠世同沉积锆石.29颗同沉积锆石的Hf同位素结果显示,原始176Hf/177Hf比值介于0.282 021~0.282 318,ε_Hf（t）值介于-20.1~-9.6.显生宙锆石的年龄谱特征以及Hf同位素组成与内蒙古隆起同期的岩浆锆石特征十分相似,因此显生宙碎屑锆石可能来源于内蒙古隆起,并伴随有少量来自北侧兴蒙造山带南部的早古生代岛弧碎屑的输入.二叠纪同沉积锆石的微量元素特征表明锆石结晶的岩浆源区具有大陆岛弧的构造属性.上述数据表明:（1）华北板块北缘在晚石炭世-早二叠世为活动大陆边缘;（2）晚古生代古亚洲洋向华北北缘的持续俯冲消减导致了内蒙古隆起的快速隆升;（3）古亚洲洋闭合的时间应晚于早二叠世.      

湘东南中泥盆统石英砂砾岩物源分析及其大地构造意义

早古生代江南隆起的形成与剥蚀作用可以用来制约华南广西期造山作用及其动力学机制.通过对江南隆起南侧湘东南南湾地区中泥盆统跳马涧组石英砂砾岩的碎屑锆石U-Pb年代学、锆石微量元素地球化学以及全岩地球化学的分析,讨论了其物源及其大地构造意义.4件样品的270颗有效碎屑锆石U-Pb年龄谱由430~440 Ma主峰与800~1 100 Ma、1 700~2 000 Ma和2 400~2 600 Ma次峰组成.锆石CL图像、Th/U比值以及稀土元素配分图指示碎屑锆石以岩浆锆石为主,仅有少量变质锆石和热液锆石.矿物形态、组成以及成熟度指示其源区为近源,沉积于滨海环境.综合源区分析表明,湘东南中泥盆统跳马涧组石英砂砾岩的物源来自其北侧的江南隆起.江南隆起形成于广西期陆内造山作用.早古生代岩浆锆石的微量元素地球化学特征表明其为大陆型锆石,形成于大陆弧构造环境.结合区域地质特征,华南广西期造山作用是其南侧大洋俯冲作用的产物,与冈瓦纳大陆的聚合有关.      

内蒙古克什克腾旗哲斯组沉积学和年代学研究及其古地理意义

为了重建西拉木伦河北部晚古生代沉积古地理格局并探讨古亚洲洋的闭合过程,本研究对克什克腾旗西部的哲斯组地层进行了详细的沉积环境与沉积相分析、锆石U-Pb年代学研究。来自哲斯组的凝灰质砂岩与安山岩样品的最年轻锆石组的谐和年龄为262±1Ma和258±17Ma,限定研究区内地层沉积下限为中晚二叠世。前人认为哲斯组地层为深海环境下的浊流沉积,本文研究表明哲斯组以近源快速堆积、快速沉降为特征,沉积环境为三角洲前缘相与前三角洲相的多次交替,同时受到火山活动的影响。通过详细的沉积岩野外剖面观察,区内地层并没有发现以单调的递变层理为特征的连续鲍马序列层序,而是出现从砂岩到粉砂岩或泥岩的不规则截然互层层序,并与巨厚层的滑塌堆积交替发育,表明研究区中二叠世古地理格局并不具备深海浊积扇的发育条件,也暗示中二叠世不存在向南发育的广阔大陆边缘;另一方面,结合古流向恢复和物源分析,哲斯组的沉积物应主要来自于南部的华北克拉通以及南造山带陆缘弧,说明研究区在中二叠世已与华北板块连通,并没有类似大洋俯冲带的阻隔作用。因此,研究区中二叠世古地理格局并不具备深海远源浊积扇的发育条件,而是处于近源快速堆积的伸展环境,中二叠世既不存在向南发育的广阔大陆边缘,也不存在代表板块边界的俯冲带。     

内蒙古阿拉善北部杭乌拉地区早古生代硅质岩地球化学特征及其构造意义

内蒙古阿拉善北部杭乌拉地区位于中亚造山带的中段南缘,处于西伯利亚板块、塔里木板块和华北板块之间,是研究中亚造山带和古亚洲洋演化的重要区域。文中以杭乌拉地区硅质岩地球化学特征为主要研究内容,结合前人研究结果,对阿拉善北部地区早古生代构造背景进行分析。杭乌拉地区下古生界西双鹰山组和班定陶勒盖组硅质岩镜下可见黏土、陆源粉砂和放射虫等,表现为明显的沉积成因特征。硅质岩地球化学特征一致性较差,其中Fe、Mn、Al等主量元素、Sc/Th值、(La/Ce)_n值和δCe值反映出硅质岩为大陆边缘沉积,(La/Yb)_n值反映硅质岩接近于远洋沉积背景,δEu 值表现为无热液作用影响,V、V/Y、Ti/V值多接近于洋中脊和大洋盆地硅质岩特征,U/Th、Ba/Sr值也属于热水成因硅质岩特征。硅质岩稀土元素配分曲线呈平坦状,无明显的右倾(大陆边缘轻稀土元素富集配分模式)和左倾(开放洋盆重稀土元素富集配分模式)特征。研究区早古生代地质记录相对较少,但是鉴于该地区晚古生代复杂的构造演化特征及其对早古生代古地理格局的继承,并结合上述硅质岩地球化学特征,认为研究区在早古生代为一个多岛洋环境。     

柴达木盆地北缘西段下石炭统物源和构造背景：来自碎屑岩U- Pb年代学与地球化学的约束

为查明柴达木盆地北缘西段早石炭世沉积物来源和构造背景,本次研究采集小赛什腾山怀头他拉组沉积岩进行碎屑岩锆石U- Pb年代学和全岩微量元素地球化学分析。研究表明：测试样品微量元素蛛网图呈平坦型,富Th、U、Hf,贫Co、Sc、Ni、V元素;砂岩轻重稀土元素分馏明显,属轻稀土富集型,具有中等负Eu异常;Cr/Zr、Sm/Nd、Th/Sc及Th/U等微量元素比值和判别图版显示研究区怀头他拉组为上地壳长英质物源区。沉积岩微量元素、稀土元素含量及特征比值显示,研究区样品与大陆弧环境砂岩具有极为相似的地球化学特征,相关构造环境投图同样表明怀头他拉组沉积环境以大陆弧为主,兼有主动大陆边缘特征。怀头他拉组碎屑锆石U- Pb年龄可划分出3个年龄区间,480～402 Ma,1493～900 Ma和1908～1803 Ma。年龄谱呈早古生代单峰值特征,峰值年龄为414 Ma,反映物源区与柴北缘加里东期构造带内早古生代晚期的岩浆作用关系密切。结合前人区域上古地理、古水流证据,综合分析认为小赛什腾山下石炭统怀头他拉组物源主要来自于柴北缘高压—超高压变质带。