东南极新元古代晚期–早古生代(泛非期)花岗岩类的对比研究

东南极内部发育毛德和普里兹两条新元古代晚期-早古生代(泛非期)造山带,这两条造山带中均发育大量同-后构造花岗岩类。本文系统总结了以往东南极泛非期花岗岩类的岩石学、地球化学和年代学方面的研究成果,对不同地区岩体的岩石类型、岩浆源区及形成的构造环境进行了对比研究。结果表明：除南龙达讷山为I型花岗岩外,大部分花岗岩类表现出与碰撞造山作用相关的A型(或S型)花岗岩的特征。泛非期岩浆作用与区域高级变质作用的时代吻合(600-500 Ma)。两条造山带中泛非期岩浆作用与碰撞后岩石圈减薄、岩浆底侵以及上地壳的伸展垮塌相联系,均具有碰撞造山带的构造演化特点。所以,冈瓦纳超大陆的形成很可能是通过西冈瓦纳、印度－南极陆块和澳大利亚－南极陆块等三个陆块沿着两条造山带(毛德造山带和普里兹造山带)近于同期发生拼合碰撞的结果。     

东南极格罗夫山：普里兹造山带中一个典型的泛非期变质地体

提要：距我国中山站以南约400 km的格罗夫山是普里兹造山带向南极内陆的延伸部分,其基底地体由约在920?910 Ma期间侵入的镁铁质－长英质火成岩和少量中元古代的沉积岩构成,这些岩石仅在泛非期（约570?500 Ma）经历了单相变质－构造旋回,因此是一个典型的泛非期变质地体。泛非期高峰变质作用并不象前人所认为的那样仅为中低压麻粒岩相,而是高达770?840?C、1.18?1.40 GPa,并在随后经历了近等温减压（约0.6 GPa）的P-T演化过程。大规模的A型紫苏花岗岩和花岗岩在同造山－后造山阶段侵位,并造成了麻粒岩地体近等压降温的P-T轨迹。这些花岗质岩石是由长期富集地幔的底侵物质（碱性玄武质岩石）经部分溶融而形成的。结合相邻地质体的研究资料,我们认为普里兹造山带可能发育在太古宙－格林维尔期基底地体之上,这些基底地体可能与新元古代（？）盖层卷入到了统一的泛非期造山作用过程。在泛非期造山作用过程中,地壳曾被增厚约达40?50 km,而后又经历了厚约20 km的地壳伸展垮塌和剥蚀。所以,普里兹造山带应代表东冈瓦纳陆块内部由板块缝合作用所形成的一条泛非期碰撞造山带。     

中国东南极地质考察20年进展与展望

在1998—2017年期间,我国组织了14次东南极地质考察,将考察的范围从中山站所在的拉斯曼丘陵向外扩展了约400 km,主要包括格罗夫山、埃默里冰架东缘-西南普里兹湾、北查尔斯王子山、布朗山、赖于尔群岛和西福尔丘陵等露岩区。通过大、中比例尺的地质编图和多学科综合研究,取得如下重要进展:(1)确定格罗夫山冰下高地为泛非期(~570—500 Ma)单相变质地体,发现镁铁质和泥质高压麻粒岩并刻画了泛非期造山的精细过程,为普里兹造山带的碰撞造山成因以及冈瓦纳超大陆的多陆块汇聚模型提供了岩石学支撑;(2)论证在印度克拉通与东南极陆块之间存在一个延长2 000 km的中元古代长寿命大陆岛弧,岛弧岩浆作用从~1 500 Ma一直持续到~1 000 Ma,提出雷纳造山带格林维尔期(~1 000—900 Ma)的构造演化可能经历了从弧陆碰撞到陆陆碰撞的过程;(3)在赖于尔群岛超高温变泥质岩中识别出早期蓝晶石的残留,确定了超高温变质作用顺时针演化的精细P-T轨迹;(4)在西福尔丘陵西南部基性岩墙群中发现了格林维尔期(~960—940 Ma)不均匀麻粒岩化,变质条件达820—870℃、0.84—0.97 GPa,认为西福尔陆块也卷入到印度克拉通与东南极陆块的碰撞造山过程;(5)在西福尔丘陵东南部浅变质冰川漂砾和松散砂中获得~3.5—3.3 Ga的古老锆石U-Pb年龄,推测在西福尔丘陵东南方向存在一个从前未知的古太古代冰下陆块。建议今后在东南极面向印度洋构造域的地质考察要进一步扩展到南查尔斯王子山、内皮尔杂岩和登曼冰川,研究工作的重点仍聚焦在南极大陆如何响应地质历史时期里超级大陆的聚散过程这一关键科学问题上,并可在以下几个方面展开:(1)太古宙古老地壳及陆核的识别与全球对比;(2)格林维尔期造山记录与罗迪尼亚超大陆汇聚;(3)泛非期造山记录与冈瓦纳超大陆汇聚;(4)显生宙冈瓦纳超大陆裂解及陆块分离。通过这些考察和研究工作,可以促使我国对南极地质科学的研究达到国际先进水平。     

西澳平贾拉造山带中元古代–早古生代地质事件及其与东南极雷纳造山带地质事件对比

澳大利亚西缘的平贾拉造山带遭受了格林维尔期和泛非期两期高级构造热事件的影响,其构造演化过程与罗迪尼亚超大陆的聚散和冈瓦纳超大陆的拼合密切相关。本文系统总结和评述了平贾拉造山带在中元古代–早古生代期间经历的三期主要地质事件及其构造意义,并与东南极雷纳造山带的地质事件进行了对比研究。平贾拉造山带中记录的三期主要地质事件包括:(1)中元古代晚期岩浆/变质事件(1090—1020Ma),与全球格林维尔期造山作用有关,但对其详细的构造含义争议较大;(2)新元古代中期岩浆事件(780—660 Ma),具有伸展/裂谷岩浆作用特征,可能与罗迪尼亚超大陆的裂解有关;(3)新元古代晚期–早古生代(即泛非期)岩浆/变质事件(540—520 Ma),与东冈瓦纳大陆的聚合有关。地质对比研究表明,平贾拉造山带与东南极雷纳造山带所记录的中–新元古代地质事件存在明显的差别,两者不能连成一个统一的格林维尔期造山带。平贾拉造山带与普里兹湾地区的雷纳造山带部分(即普里兹造山带)都遭受到新元古代晚期–早古生代构造热事件的强烈改造,两者可能存在内在的联系。但是,普里兹湾地区新元古代中期岩浆事件的缺失表明两者可能还不能直接相连。因此,关于西澳平贾拉造山带向东南极的延伸问题尚存争议,这也是今后需要进一步研究的方向。     

关于拉斯曼丘陵泛非期高级变质作用时代的限定

就目前认识,拉斯曼丘陵地区的所有基底和盖层岩石都卷入到了格林威尔期和泛非期高级变质和变形作用。泛非期高峰变质的时代大致在550—530 Ma,其造山晚期的花岗质岩浆作用遍及全区。我们观察到,中山站区石榴黑云斜长片麻岩固相变质作用过程,主要是对早期锆石的重启、改造,例如,对早期岩浆锆石环带的模糊化,对锆石棱、角的溶蚀,甚至同位素体系的重启等,难以形成变质锆石(边),退变或重启年龄平均值为522.7±6.6 Ma。峰期变质之后侵位的花岗岩结晶年龄为545±9 Ma,意味着峰期变质应不晚于该年龄。泛非期的变形、变质作用及花岗岩可对早期"干"岩石进行某种程度的退变质改造,从而造成高级变质岩变质结构的复杂性。这种变质作用及有关的花岗岩活动似乎缘于陆块内部的活化,而不是不同陆块间的碰撞所致。     

关于拉斯曼丘陵泛非期高级变质作用时代的新限

就目前认识,拉斯曼丘陵地区的所有基底和盖层岩石都卷入到了格林威尔期和泛非期高级变质和变形作用。泛非期高峰变质的时代大致在550—530 Ma,其造山晚期的花岗质岩浆作用遍及全区。我们观察到,中山站区石榴黑 云斜长片麻岩固相变质作用过程,主要是对早期锆石的重启、改造,例如,对早期岩浆锆石环带的模糊化,对锆石棱、角的溶蚀,甚至同位素体系的重启等,难以形成变质锆石（边）,退变或重启年龄平均值为522.7±6.6 Ma。峰期变质 之后侵位的花岗岩结晶年龄为545±9 Ma,意味着峰期变质应不晚于该年龄。泛非期的变形、变质作用及花岗岩可对早期“干”岩石进行某种程度的退变质改造,从而造成高级变质岩变质结构的复杂性。这种变质作用及有关的花岗岩活动似乎缘于陆块内部的活化,而不是不同陆块间的碰撞所致。     

东南极格罗夫山地区冰碛石碎石带中高压麻粒岩和正片麻岩的锆石年代学研究及其构造意义

东南极的格罗夫山是普里兹造山带向南极内陆的延伸部分。对格罗夫山不同碎石带中收集的高压麻粒岩和正片麻岩进行锆石U-Pb年代学研究。四个高压麻粒岩的锆石多数为变质新生锆石,仅少数保留有继承核,其年龄为2633—2502 Ma。在变质锆石中获得~570 Ma和~555—545 Ma两个阶段变质年龄,锆石微量元素特征显示为重稀土亏损,结合前人研究结果,推测这两阶段年龄分别代表了变质作用过程中的进变质和高压峰期变质年龄。两个正片麻岩的锆石普遍发育核-边结构,由一个发育振荡环带的岩浆核和均匀无环带的变质边组成。正片麻岩的原岩年龄存在差异,在样品GR14-3-4的锆石核部获得了1060±40 Ma的上交点年龄,其原岩可能来自格罗夫山东南部的冰下高地,而在样品GR14-5-4的锆石核部获得的原岩年龄为917±4 Ma,与格罗夫山基岩中的基性麻粒岩和正片麻岩的原岩年龄一致。在锆石边部获得的变质年龄较为一致,为~530 Ma,与以前在高压麻粒岩中获得的退变质年龄相当。本次研究确认了高压麻粒岩在格罗夫山地区不同碎石带中分布的广泛性,表明其可能普遍存在于格罗夫山冰下高地之中。同时也进一步证明格罗夫山冰下高地并没有受到格林维尔期构造热事件的影响,而是只经历了泛非期的单相变质构造旋回。     

综合物探方法在安徽省大别山区地下热水勘查方面的应用

研究区位于大别山变质岩浆构造带的北部,该岩浆构造带是华北与扬子陆块最终实现敛合形成的碰撞造山带,它是以深大断裂构造所围限的"东宽西窄"的楔形地质块体,间夹于华北与扬子陆块之中。综合物探工作主要任务是在前期地质及水文等综合异常较好地区,采用高精度磁法,圈定隐伏花岗岩体范围及分布;在工作区分别进行直流电阻率联合剖面、直流电测深、α卡等综合物探剖面工作,对物探异常进行多参数综合分析研究,以控制地下热水分布范围或圈定新的地下水水源,为钻探验证工作提供参考依据,研究结果为综合开发利用地热资源提供了重要的参考价值。     

柴北缘地区印支期构造背景、岩浆活动及稀有金属成矿作用

柴北缘地区大地构造位置处于古亚洲构造域与特提斯构造域结合部位的多旋回弧盆造山系；岩浆活动强烈,印支期岩浆岩主要分布于新青界山、察汗诺、哈莉哈德山南以及橡皮山等地区,岩浆岩以中酸性岩为主,花岗岩类分异程度高,与稀有金属矿产关系密切,形成于印支期柴北缘活动大陆边缘俯冲碰撞环境。柴北缘地区伟晶岩脉断续出露200余公里,伟晶岩具有集中性、分片性产出特征,其成矿作用与岩浆活动密切相关；印支期是伟晶岩型稀有金属成矿重要时期；厘定出稀有金属主要成矿类型为伟晶岩型、花岗岩型。     

内蒙古东部中侏罗世中—酸性侵入岩特征、成因及环境

内蒙古东部中侏罗世中—酸性侵入岩主要分布于大兴安岭侵入岩带、额尔古纳侵入岩带及阴山—燕山侵入岩带。其中闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩总体属铝饱和型,高钾钙碱性系列。总体轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,铕总体上显示弱亏损。二长花岗岩总体属略富碱弱过铝质高钾钙碱性花岗岩;总体为轻稀土富集型,铕强亏损。二长花岗斑岩属钠质类型,总体属高钾钙碱性系列;属轻稀土富集型。正长花岗岩总体属富硅、钙,高钾钙碱性系列;轻、重稀土的分馏程度较低,且发育强烈的负铕异常。碱长花岗岩、花岗斑岩总体属富硅,高钾钙碱性系列。轻重稀土的分馏程度较低,发育较强的负铕异常。该期侵入岩总体为S型,少数为I型。表现出兼具大陆弧花岗岩(CAG)、大陆碰撞花岗岩(CCG)与后造山花岗岩(POG)的多重构造环境的特点^[1]。     

广东十字路锡多金属矿地质特征及成因初探

广东十字路锡多金属矿位于广东莲花山深断裂带中,断裂构造发育,主要有北西向断裂、北东向断裂。通过在矿区开展地表、槽探等工作,发现了两条锡矿化体和两条铅锌矿带,其中Ⅰ、Ⅱ号铅锌矿带为该区最主要的矿脉带,赋存于早白垩世花岗岩体外接触带的上侏罗统热水洞组流纹质晶屑凝灰岩破碎带中,属于岩浆期后热液裂隙充填型铅锌矿床。     

内蒙古大兴安岭北部新元古代花岗岩岩石地球化学特征及其构造意义

大兴安岭北部发育有大量的新元古代花岗岩,通过开展1／25万莫尔道嘎——奇乾幅区域地质调查工作,将其划分为三个构造岩浆阶段,共7个填图单元。岩石组合及岩石地球化学特征的研究表明,早期的中基性杂岩一花岗闪长岩系列岩浆主要来源于上地幔或下地壳,是俯冲作用和壳幔相互作用的产物;中期似斑状钾长花岗岩一二长花岗岩系列岩浆来源于下地壳,是碰撞造山作用的产物;晚期正长岩主要来自于下地壳,形成于造山晚期的伸展体制。整个新元古代岩浆岩的发展演化过程客观地反映了大兴安岭北部西伯利亚板块南缘的运动学特征。     

东南极威尔克斯地-阿德利地大陆边缘构造及沉积特征

东南极威尔克斯地-阿德利地陆缘是研究南极洲-澳大利亚晚白垩世裂解过程的关键部位,然而该地区的地质情况研究程度较低,特别是在构造-沉积演化方面。基于横穿威尔克斯地-阿德利地大陆边缘多道地震剖面的解释,对该地区的构造变形及沉积特征进行了研究。在地震剖面上识别出区域性的两大不整合面,分别是土伦阶不整合面(tur)和始新世不整合面(eoc)。两大不整合面将研究区层序划分为三大构造层序:裂谷层序S3,后裂谷层序S2、S1。裂谷层序主要为裂谷期的火山碎屑岩,后裂谷层序多为半深海浊流沉积物如淤泥、黏土等。地震剖面解释发现,研究区不同部位构造变形及沉积特征差异显著,威尔克斯地西部S3较少发育,只在陆坡坡脚向深海盆地过渡的局部区域发育,而发育了厚层的S2、S1;威尔克斯地东部发育了厚层的S3,且S3内部普遍发育高角度正断层。阿德利地发育了一明显的裂谷地块——"阿德利地裂谷地块",其为裂谷作用下从大陆边缘裂离至深海区的海底高原,在其陆缘一侧可能发育了大型的控制断陷的正断层。威尔克斯地-阿德利地陆缘构造变形的差异可能是由于南极洲-澳大利亚板块裂解过程中发生逆时针旋转,导致陆缘裂谷作用强度不均所形成。威尔克斯地-阿德利地陆缘在洋-陆过渡带(Continent-Ocean Transition,COT)内发育了岩浆成因的基底凸脊,这些凸脊可能是在早期裂谷作用时,在地壳减薄最强烈处地幔物质上涌并遇水蛇纹石化的结果,并且导致了COT内的磁异常。     

北极区域构造对沉积盆地演化的控制作用

北极地区众多沉积盆地的演化受控于漫长地质历史过程中的复杂区域构造作用。利用环北极编图计划重力、磁力资料对现今北极基底构造格局进行识别,并将其与沉积盆地空间分布进行叠合,在综述北极主要沉积盆地演化序列事件基础上,归纳出三类对北极沉积盆地演化起主控作用的区域构造因素,包括:(1)后造山伸展垮塌;(2)地体增生前陆收缩;(3)洋盆扩张作用。此三类区域构造作用之后的构造事件对盆地的重塑力有限,使盆地性质大致得以延续。新元古代至显生宙时期,劳伦、波罗的、西伯利亚古陆相继碰撞形成了蒂曼、加里东、埃尔斯米尔、乌拉尔造山带,经历后碰撞期伸展垮塌成为巴伦支、喀拉、加拿大北极群岛等区域的大型沉积盆地的基底。现今西伯利亚东北部和北美西北部的北太平洋边缘地体新生代演化导致其北侧发育前陆收缩盆地。美亚海盆和北大西洋-欧亚海盆洋盆扩张作用控制了马更些三角洲、巴芬湾及拉普捷夫海裂谷盆地的演化。     

新疆阿尔金山苏吾什杰岩体（群）中花岗岩年代学特征

本文研究利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,获得阿尔金造山带中部的苏吾什杰岩体(群)斑状黑云二长花岗岩的结晶年龄为471.5±2.7Ma,为奥陶纪岩浆产物。与前人研究成果做比对,得到的年龄刚好在该地区发育主要岩浆热事件时代的误差范围内,说明该岩体群亦形成于俯冲作用阶段。进一步表明南阿尔金洋在奥陶纪已经闭合,逐渐向陆内造山作用阶段演化。     

中亚造山带南部东准噶尔的侧向增生过程研究取得进展

增生型造山带是近20年研究揭示的一种新型的造山带。不同于以巨量的地壳缩短和加厚为特征的经典的陆-陆碰撞型造山带,增生型造山带是在大洋地壳持续俯冲过程中不同性质的地体不断拼贴增生形成,以显著的地壳垂向生长和水平侧向增生为特征。中亚造山带是显生宙以来全球最大的增生型造山带之一,位于西伯利亚克拉通和华北-塔里木克拉通之间的广袤地区。我国新疆维吾尔自治区的北部地区位于中亚造山带南部,是中亚增生型造山带的代表     

安徽省池州市凌家尖铜钼多金属矿地质特征及成因浅析

研究区距池州市南约26km,行政区划属池州市贵池区梅街镇和梅村镇。研究区区域构造位于扬子陆块北部的大陆边缘带,横跨下扬子前陆带和江南隆起带两个二级构造单元,高坦断裂从本区南东角经过。研究区内勘查发现Ⅰ、Ⅱ两条金矿化带,圈定工业金矿体一个(Au1),矿体均赋存于Ⅰ号金矿化带内之高家边组黄铁绢英岩化砂页岩中,受北东向断裂之次级裂隙控制。经研究认为矿床成因应属浅层中低温岩浆热液蚀变岩型金多金属矿。     

大东山岩体西部地区铀矿化特征及找矿方向

大东山岩体位于多组深大断裂交汇处,区域构造应力环境由挤压造山变为陆壳伸展,伴随强烈的构造-岩浆活动和铀成矿作用。区内发育NE、近SN向两组构造,其中NE向为区内控制矿化的主要构造,控制了燕山期各阶段花岗质岩浆的侵入形态、定位以及铀矿点、铀矿化点及铀异常点的空间展布。在矿化部位的中基性岩脉中发育硅化、赤铁矿化、褐铁矿化及绢云母化,可见黄铁矿,方铅矿,钙铀云母等。综合分析认为研究区具有良好的硅化带型铀成矿地质条件,铀资源找矿潜力良好,铀矿化严格受北东向硅化断裂带控制。     

东昆仑印支期中酸性岩浆岩特征及构造背景

东昆仑地区出露大面积多期次的岩浆岩体,构成一条巨大的岩浆岩带。通过对东昆仑近年来获得的印支期中酸性岩浆岩锆石U-Pb及部分39Ar-40Ar测年结果的分析,东昆仑印支期岩浆岩可以分为早期和晚期2个形成阶段。早期中酸性岩浆岩形成于260-230Ma左右,岩性主要为英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩;晚期中酸性岩浆岩形成于230-195Ma左右,岩性主要正长花岗岩和二长花岗岩。这些广泛分布的中酸性岩浆岩表明东昆仑地区在印支期经历了复杂的岩浆和构造作用过程,早期岩浆岩的形成与东昆仑洋壳大规模俯冲碰撞有关,晚期岩浆岩的形成与东昆仑碰撞后的伸展作用有关。     

甘肃金塔县鸡心山铅锌矿地质特征及成因初探

甘肃金塔县鸡心山铅锌矿位于北山造山带东段,产于二叠纪酸性侵入岩外接触带上,矿区出露地层主要为蓟县纪平头山组,岩性为粉砂质板岩、石英岩夹变质砂岩花岗岩发育,成矿与浆热液及断裂构造岩有关。该矿床经普查工作,已大致查明了矿床地质特征、控矿条件、矿体规模及形态特征,初步研究认为该矿床应属岩浆热液脉型铅锌矿床。