Late Carboniferous-Permian intracontinental extension and orogeny in Dashizhai-Holin Gol area,Inner MongoliaSCIEI北大核心CSCD

俯冲和挤压过程将形成具有加厚地壳的岛弧带或造山带,而伸展过程则形成具有减薄地壳的伸展盆地,因此可以通过地壳厚度推测岩石组合形成时的大地构造背景,并揭示它代表的深部地球动力学过程。兴蒙造山带东部大石寨地区以著名的大石寨组火山岩为特征,其岩浆活动的性质、形成过程和构造背景一直备受争议,其中,该套岩石的构造背景的认识存在岛弧和陆内裂谷两种主要观点。本文根据岩性组合及年代学特征,将大石寨地区主要岩石组合从下到上分为晚石炭世火山岩、早二叠世寿山沟组和大石寨组、中二叠世哲斯组,并利用大石寨-霍林郭勒地区的火山岩和碎屑岩锆石的微量元素及火山岩的全岩微量元素数据,估算了晚石炭世-二叠纪地壳厚度的变化趋势。结果表明,360Ma到320Ma时期发生地壳加厚,320~300Ma地壳从加厚转为减薄;而在300~280Ma时期,地壳厚度减薄最明显且厚度最小。综合岩浆活动、沉积环境和地壳厚度变化曲线等特征,可将大石寨-霍林郭勒地区晚石炭世到二叠纪的构造演化分为4个阶段:第一阶段(360~320Ma),碰撞产生的挤压背景导致区域性隆升和早-中古生代造山带物质的堆叠,使地壳厚度增大,导致幔源岩浆上侵,引起部分熔融作用,形成以侵入岩为特征的地壳垂向增生;第二阶段(320~300Ma),由于碰撞后伸展使得地壳处于从加厚到减薄的转换过程,发育与伸展相关的岩浆活动;第三阶段为300~280Ma,软流圈上涌造成地壳发生强烈伸展,导致地壳厚度明显减薄和大规模岩浆活动,以大石寨组岩浆活动进入高峰期为标志。该时期大规模岩浆活动和裂谷沉积特征与地壳厚度减薄的地球动力学背景高度吻合,从而揭示大石寨-霍林郭勒地区早-中二叠世处于地壳伸展而非俯冲-碰撞过程。第四阶段为280~260Ma,由于蒙古-鄂霍茨克造山带和大别-秦岭中央造山带的远距离效应造成地壳加厚,形成陆内造山带。     

兴蒙造山带构造演化的新模式:来自内蒙古中部四期不同类型变质作用的证据

有关中亚造山带东段即兴蒙造山带早古生代以来的构造演化一直倍受关注,其中争议最大的问题是古亚洲洋最终闭合的时间究竟是在泥盆纪还是早中生代?晚古生代的大地构造背景究竟是持续的大洋俯冲还是经历了造山后的伸展裂解过程?以往对内蒙中部地区的研究多数局限于区域内广泛分布的蛇绿岩和各类型岩浆岩的年代学和地球化学,但是通过地球化学的方法来确定一个地区的构造环境往往具有多解性。为建立研究区的构造框架并查明兴蒙造山带构造演化过程,本文详细总结了内蒙古中部地区变质作用的最新研究进展,对兴蒙造山带的演化提出了新的认识。确定了该区域在古生代以来的变质作用可分为四期:第一期为志留纪的高压低温型(430～410Ma),以南、北带的温都尔庙群蛇绿混杂带为代表,发育典型的低温高压型蓝片岩相岩石,记录了洋壳的双向俯冲过程;第二期为早-中泥盆世的中压型(～400Ma),以宝音图群为代表,发育典型的巴罗型变质带,经历以升温升压为特征的前进变质、峰期变质、峰后近等温降压以及随后降温降压的顺时针型P-T演化,指示与地壳加厚有关的碰撞造山过程;第三期为石炭纪的低压高温型(345～309Ma),以锡林郭勒杂岩低压变质岩为代表,发育广泛的混合岩化和基性岩脉的侵入,经历早期升温伴随微弱减压,直至温度峰期后近等压冷却的顺时针P-T演化,指示造山后的陆内伸展过程;第四期为早三叠世(～240Ma)的中-低压低温型,以早三叠世区域低级变质岩系为代表,经历中-低压相系的顺时针P-T演化,指示与有限海盆闭合有关的陆内造山过程。结合已有的研究,内蒙古中部地区晚古生代的火山岩和侵入岩更可能形成于伸展的构造环境,超基性岩和沉积岩系的时空配置与典型大洋的蛇绿混杂岩明显不同,更可能形成于有限海盆的环境。因此,从四期变质作用来看,兴蒙造山带的构造演化可能更符合复合造山的模式:(1)早古生代古亚洲洋发育沟弧盆体系(500～410Ma);(2)早-中泥盆世古亚洲洋闭合引发陆陆碰撞造山(～400Ma);(3)石炭-二叠纪陆内伸展并形成有限海盆(350～250Ma)和(4)早-中三叠世有限海盆被动闭合引起板内造山(～240Ma)。     

兴蒙造山带晚古生代伸展过程:来自二连浩特东北部石炭-二叠系沉积地层的证据

本文选取内蒙古二连浩特东北部本巴图地区,通过对石炭-二叠纪沉积典型地层的剖面测制、锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析,查明其充填层序、沉积环境及物质来源,并进一步探讨了兴蒙造山带晚古生代伸展构造的演化过程。来自石炭-二叠纪地层的3个凝灰岩样品中最年轻峰值年龄分别为298Ma、302Ma、303Ma,表明其形成时代为303～298Ma,即晚石炭世-早二叠世,应归属格根敖包组。沉积环境研究揭示石炭-二叠纪沉积地层发育两个从前三角洲相到三角洲前缘相的旋回,其沉积速率估算结果与伸展构造背景下的裂谷盆地沉积速率相似。锆石Hf同位素特征分析表明,从约400Ma到约300Ma,其演化趋势具有新生地壳明显增多的特点,揭示从早中古生代年轻造山带形成到晚古生代伸展作用发生过程中的变化。结合区域地质研究,晚古生代北造山带的沉积演化和伸展作用过程可分为四个阶段:第一阶段为磨拉斯盆地形成,以盆地南缘泥鳅河组为代表;第二阶段为贺根山伸展带发育阶段,形成超基性-基性-酸性的岩浆组合;第三阶段为稳定的陆表海环境,以晚石炭世本巴图和阿木山组的碎屑岩-碳酸盐岩组合为代表;第四阶段是晚石炭世-早二叠世的第二次伸展,发育格根敖包组火山-沉积岩系组成的三角洲沉积,具有陆内裂谷盆地性质。     

兴蒙陆内造山带

本文提出了"兴蒙陆内造山带"的新概念(Xing-Meng Intracontinent Orogenic Belt,XMIOB),从大地构造、沉积建造、岩浆作用和变质作用等方面论述了XMIOB从晚古生代到中生代初的陆内伸展及陆内造山过程,为探讨晚古生代构造演化提供了新模式。根据对内蒙古中西部晚古生代构造格局的总体认识,可将XMIOB划分为五个构造单元即:早石炭世二连-贺根山裂谷带、晚石炭世陆表海盆地、早二叠世艾力格庙-二连伸展构造带、早-中二叠世盆岭构造带和晚二叠世索伦山-乌兰沟伸展构造带。晚石炭世末-二叠纪在兴蒙造山带基底上发育三期伸展构造:第一期见于内蒙古北部二连-艾力格庙地区,形成陆内裂谷盆地及其盆缘三角洲沉积,发育时代为302～298Ma;第二期在内蒙古中西部广泛分布,以隆起与凹陷相间分布的盆岭构造为特征,发育时代为290～260Ma;第三期见于内蒙古南部索伦山到温都尔庙乌兰沟一带,形成主动裂谷背景下的红海型小洋盆,发育时代为260～250Ma。晚古生代与伸展过程有关的岩浆活动可分四期:1)早石炭世贺根山期:以蛇绿岩为主,发育于具有前寒武纪古老基底和早古生代造山带年轻基底的陆壳伸展区; 2)晚石炭世达青牧场期:主要沿北造山带分布,以基性和酸性岩浆构成的双峰式侵火成岩为特征; 3)早二叠世大石寨期:形成的岩石种类多样,分布广泛,包括双峰式火山岩、双峰式侵入岩和碱性岩; 4)二叠纪末-三叠纪初索伦山期:形成陆缘型蛇绿岩或基性岩-超基性岩组合,产生于软流圈上涌造成的主动裂谷背景。兴蒙陆内造山带的构造变形可分为两期,第一期为晚古生代地层大范围褶皱变形,造成盆-岭构造带的缩短;第二期为沿盆-岭构造的边界强烈剪切变形,产生向东逃逸的挤出构造,其构造背景是北部蒙古-鄂霍茨克造山带和南部大别-秦岭中央造山带的远距离效应引起的被动闭合作用。兴蒙陆内造山带的变质作用分为两个阶段,早期变质作用主要表现为石炭纪期间与陆内伸展有关的低压高温变质,晚期为二叠纪末到三叠纪初区域大面积的低压绿片岩相变质以及沿构造边界的局部中-低压型低温变质。     

华北北部古生代-中生代多期变质作用及其大地构造意义 ——"华北地区古生代变质作用和动力学"研究进展与展望

"华北地区古生代变质作用和动力学"是2011—2013年中国地质调查局地质调查工作项目,旨在通过变质作用研究,揭示古生代区域大地构造体制与演化过程。通过对河北赤城地区红旗营子杂岩、内蒙古中部温都尔庙群、宝音图群、锡林郭勒杂岩、林西地区的双井片岩等开展了重点研究,表明华北北部地区古生代以来经历了4期不同性质的变质作用,对应不同的构造背景:志留纪的高压低温型(454～426 Ma),指示洋壳的俯冲过程;早泥盆纪的中压型(～400 Ma),指示与地壳加厚有关的造山过程;石炭纪的低压高温型(345～309 Ma),指示造山后的陆内伸展过程,以及早三叠纪(～240 Ma)的中-低压低温型,指示与有限海盆闭合有关的陆内造山过程。结合区域的岩浆、沉积以及构造等方面的地质特征,认为华北北部地区古生代以来经历了复合造山的构造演化过程:早古生代期间的古亚洲洋俯冲;早泥盆纪与古亚洲洋闭合有关的碰撞造山;中-晚泥盆纪-二叠纪陆内伸展,形成陆相盆地-陆表海-有限海盆;以及早三叠纪的有限洋盆被动闭合等过程。这为阐明华北地区古生代地球动力学和成矿背景提供了坚实的变质岩石学基础。     

兴蒙造山带的基底属性与构造演化过程

为了解兴蒙造山带基底属性和多个构造体系演化与叠加历史,系统总结了近年来在基础地质研究中取得的新成果,并利用这些成果讨论了兴蒙造山带的基底属性与演化历史.兴蒙造山带是指我国东北地区古生代构造作用影响的地区,这些地区也遭受了中生代构造作用的叠加与改造.兴蒙造山带主要由微陆块和其间的造山带组成.虽然传统上认为属于前寒武纪结晶基底的地质体主要已解体为古生代和早中生代,但随着新太古代和古元古代地质体的相继发现,以及新生代玄武岩中幔源古元古代橄榄岩包体的发现,可以判定兴蒙造山带内微陆块应具有古老的前寒武纪基底,并且壳幔是耦合的.微陆块内部地壳增生以垂向增生为主,且主要发生在新元古代和中元古代,以及次要的新太古代和古生代.相反,陆块间造山带或岛弧地体的陆壳则以侧向增生为主,且主要发生在新元古代和古生代.额尔古纳地块与兴安地块的拼合发生在早古生代早期;兴安地块与松嫩地块的拼合发生在早石炭世晚期;松嫩地块与佳木斯地块的拼合发生在早古生代晚期,中生代早期又经历了裂解与再闭合的构造演化过程;华北克拉通北缘增生杂岩带与北方微陆块群的最终拼合发生在晚二叠世-中三叠世,古亚洲洋的最终闭合发生在中三叠世,且为剪刀式闭合.晚古生代晚期蒙古-鄂霍茨克大洋板块南向俯冲作用的发生以及早中生代(三叠纪-早侏罗世)的持续南向俯冲,控制了大兴安岭-冀北-辽西地区的岩浆活动,蒙古-鄂霍茨克大洋的闭合发生在中侏罗世,晚侏罗世-早白垩世主要表现为闭合后的伸展环境.古太平洋板块中生代的俯冲起始时间为早侏罗世,晚侏罗世-早白垩世早期东北亚陆缘主要表现为走滑的构造属性和陆缘地体从低纬度到高纬度的构造就位过程,早白垩世晚期-古近纪岩浆作用的向东收缩揭示了古太平洋板块的持续俯冲和俯冲板片的后撤过程,古近纪晚期日本海的打开标志着东北亚陆缘从活动陆缘已经转变为沟-弧-盆体系,并且标志着东亚大地幔楔的形成.     

华南早古生代穿时岩浆活动成因与驱动机制

华南地区广泛分布早古生代岩浆岩,被认为是陆内造山作用的产物,但其动力学机制存在争论。本文收集了近年发表的华南地区早古生代岩浆岩的年代学和岩石地球化学资料,以揭示其岩浆活动的时空分布规律及动力机制。华南早古生代岩浆岩以S型花岗岩(片麻状和块状)为主,少量为I型花岗岩与基性岩浆岩(包括玄武岩、辉长岩、辉长闪长岩和镁铁质微粒包体等)。S型花岗岩广泛分布于东扬子板块和西华夏板块,但存在穿时性。邻近于东扬子-西华夏板块古缝合带的云开地块和武功地块(云开-武夷造山带内部带)的片麻状S型花岗岩形成于约470～410Ma,峰期年龄为～442Ma;位于西华夏板块东缘-武夷地块(云开-武夷造山带东缘)的片麻状S型花岗岩持续时间较短(约455～415Ma),峰期年龄略年轻(～435Ma)。I型花岗岩与基性岩主要分布于东扬子-西华夏板块古缝合带或西华夏板块东缘地区,最早形成于约455～450Ma,明显晚于内部带的片麻状S型花岗岩,但与西华夏板块东缘的片麻状S型花岗岩相近。西华夏板块与冈瓦纳北缘的微陆块在早古生代发生俯冲碰撞,西华夏板块东缘之下的板片断离,软流圈上涌减压熔融,发生玄武质岩浆底侵,导致下地壳增厚,...     

中亚造山带东南部晚古生代-早中生代地壳增生和古亚洲洋演化:来自内蒙古东南部林西-东乌旗地区岩浆岩的证据SCIEI北大核心CSCD

本文在系统收集内蒙古林西-东乌旗地区晚古生代-早中生代岩浆岩的年代学、岩石地球化学以及锆石Hf同位素资料基础上,通过分析岩浆岩岩石组合随时空的变化规律,并结合区域地质资料,探讨了中亚造山带东南部洋盆演化和地壳增生等重要地质问题。研究结果表明,二连浩特-贺根山蛇绿岩带南、北两侧晚古生代-早中生代岩浆岩在年代学上显示不同的活动期次,具有不同岩石组合和地球化学特征,指示它们分属于不同的构造岩浆岩带。蛇绿岩带以北晚泥盆世-中二叠世岩浆活动在时间上呈连续分布的特征,并在晚石炭-早二叠世时期达到活动峰值。火成岩构造组合分析表明,晚泥盆世-石炭纪和早-中二叠世岩浆活动分别与二连浩特-贺根山洋盆向乌里雅斯太大陆边缘之下的俯冲和洋盆闭合后俯冲板片断离引起的软流圈上涌造成的区域伸展背景有关。蛇绿岩带以南岩浆活动时间上呈现石炭纪、早-中二叠世、晚二叠世-三叠纪幕式分布特征,各期岩浆活动前锋有随时间向南迁移的趋势。这三期岩浆活动分别与古亚洲洋板片向宝力道岛弧之下的俯冲、板片后撤以及洋盆消失之后古板块的碰撞造山作用有关。锆石Hf同位素分析表明,中亚造山带东南部晚古生代至早中生代时期存在显著的地壳增生;其中二连浩特-贺根山蛇绿岩带以北表现为地壳的垂向增生,以南表现为地壳的侧向增生。     

兴蒙造山带中段南缘晚古生代演化过程:来自苏尼特右旗地区沉积地层及火山岩的证据

本文选取内蒙古苏尼特右旗地区石炭-二叠纪地层及火山岩为研究对象,通过典型地层剖面测制、锆石U-Pb年代学、古生物和地球化学等方法,查明其形成时代、物质来源及沉积环境,并进一步探讨兴蒙造山带中段南缘晚古生代的演化过程。本巴图组2个碎屑岩样品最小年龄为299Ma和296Ma,结合古生物化石研究,其形成时代应为晚石炭-早二叠世;三面井组2个碎屑岩样品的最小年龄为271Ma和272Ma,同样结合其古生物化石资料,判断其形成时代为早-中二叠世。锆石组成和岩相特征显示本巴图组和三面井组形成于不同的沉积背景之下。本巴图组的沉积相变化显示为一个海进序列,形成于弧后伸展背景之下;三面井组则与之相反,显示沉积环境由稳定变为活动,形成于汇聚背景之下。安山岩的喷出年龄为277±1.4Ma,有着高镁安山岩的属性,显示出俯冲背景下陆缘弧火山岩的特征。结合以往区域地质资料,我们认为晚古生代兴蒙造山带南缘的构造演化过程可分为五个阶段:(1)泥盆纪,碰撞后伸展阶段;(2)早石炭世,俯冲开始阶段;(3)晚石炭,俯冲不强烈、局部发生伸展作用阶段,以本巴图组和阿木山组的碎屑岩-碳酸盐组合为代表;(4)早中二叠世,俯冲加强阶段,发育三面井组和大量的陆缘弧火山岩,此时古亚洲洋仍然存在;(5)晚二叠世之后,碰撞结束、古亚洲洋消失阶段,区域开始出现大量A型花岗岩,整体进入造山后环境。     

嫩江—黑河晚古生代碰撞过程的岩石构造建造学响应

根据嫩江—黑河地区古生代地质体岩石组合特征,恢复原岩建造类型,并在分析岩浆作用、变质作用、构造组合关系及同位素年代学资料基础上,探讨嫩江—黑河晚古生代陆陆碰撞带的形成机制。研究认为,早石炭世兴安地块和松嫩地块开始沿嫩江—黑河一线汇聚拼贴,早石炭世洋陆俯冲阶段形成了岛弧与弧后盆地沉积;晚石炭世—早二叠世陆陆碰撞过程中形成花岗闪长岩和二长花岗岩侵位;早二叠世碰撞后伸展阶段形成了中二叠世弧后残余盆地。总体具有从俯冲-碰撞造山向造山后伸展演化的特点。     

地壳对接消减带和叠接消减带与陆-陆碰撞造山和俯冲增生造山:来自侵入岩构造组合的记录

从地壳对接消减带与地壳叠接消减带的概念出发,讨论了板块构造岩浆旋回,俯冲增生造山和陆-陆碰撞造山分别对应于板块会聚构造的第一次和第二次造山作用;讨论了俯冲增生造山的结构样式,主要由俯冲增生杂岩和岩浆弧构成;陆-陆碰撞造山指相意义的S型花岗岩类的鉴别标志,以及指示板块构造岩浆旋回结束的后造山过碱性A型花岗岩类的识别标志。最后主要基于中国侵入岩大地构造图(1∶250万)及其说明书的成果,简要地讨论了中国三个克拉通性质的陆块区以及与西伯利亚克拉通、印度克拉通之间的大洋区的洋陆转换形成的俯冲增生造山和随后的陆-陆碰撞造山,认为:(1)塔里木克拉通西北缘与西伯利亚克拉通西南缘陆-陆碰撞可能发生在石炭纪,早二叠世可能完成;(2)中国三个克拉通的陆-陆碰撞可能分别发生在早—中三叠世,晚三叠世完成拼合,形成中国主体大陆;(3)早白垩世晚期—晚白垩世完成中国主体大陆与西伯利亚大陆的最终拼合;(4)新生代中国大陆与印度大陆拼合,碰撞造山仍在进行。     

东天山觉罗塔格一带晚古生代岩浆岩地球化学特征及构造意义

通过对东天山觉罗塔格一带晚古生代岩浆岩地质特征、岩石化学特征等系统研究,认为该晚古生代岩浆岩主要由早石炭世至中二叠世的火山岩和侵入岩组成,其形成与康古尔洋向北俯冲有关。早石炭世岩浆岩为康古尔洋初始俯冲而成的钙碱性岛弧火山岩及具有低压、低温特征的高钾钙碱性I型花岗岩;晚石炭世岩浆岩为后碰撞弧火山岩;早二叠世岩浆岩为具有后碰撞弧和板内双重特征的火山岩及高温、高压特征的I型花岗岩;中二叠世发育具有低压、高温特征的高钾钙碱性A型花岗岩。综合前人资料及本文研究成果,初步认为觉罗塔格一带晚古生代经历了俯冲碰撞—碰撞造山—造山后陆内伸展的构造演化过程。     

内蒙古东北部晚二叠世-早三叠世构造演化的新证据：尖子山早三叠世磨拉石的识别

磨拉石是造山带的重要组成部分,利用磨拉石来限定碰撞作用时限是造山带研究的一项重要内容。以内蒙古东北部科右中旗尖子山出露的一套杂色砾岩夹紫红色-灰紫色砂砾岩地层为研究对象,通过对其岩石组合、沉积构造、沉积时代的研究,认为其是一套产于陆内造山背景下前陆盆地的近源磨拉石,地层底部的近源崩塌堆积成因的花岗岩巨砾锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为250±2.9 Ma。结合区域上老龙头组碎屑锆石年龄及三叠纪同碰撞-后碰撞-陆内伸展阶段花岗岩时代的研究,认为该套磨拉石沉积于早三叠世,属下三叠统老龙头组。研究区早三叠世磨拉石的识别,明确了早三叠世存在陆内造山作用,为内蒙古东北部晚二叠世-早三叠世构造演化提供了新证据。     

华北板块北缘东段库伦杂岩的发现及其构造意义

在华北板块北缘东段辽宁与内蒙古交界的库伦旗地区新发现了以晚古生代变质火山岩为主体的库伦杂岩.通过剖面测制,确定库伦杂岩岩石组合包括凝灰岩、安山岩及变沉积岩.凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测试结果为391.0±3.7 Ma,确定库伦杂岩形成时代为中泥盆世.地球化学特征显示库伦杂岩形成于晚期岛弧环境.通过对新发现的中泥盆世库伦杂岩及相关古生代的沉积事件、岩浆事件及变形的研究,结合本区古生代杂岩、岩浆岩及火山沉积地层研究成果,建立了华北板块北缘东段古生代增生型造山带的构造演化过程,其经历了志留纪活动大陆边缘阶段、泥盆纪弧-陆碰撞阶段、石炭纪—中二叠世活动大陆边缘阶段和晚二叠世碰撞造山阶段.志留系方家屯岩组、西别河岩组形成于弧后盆地环境,反映了奥陶纪—志留纪研究区处于活动大陆边缘环境;泥盆纪库伦杂岩火山-沉积为弧-陆碰撞结果,伴随伸展背景下的岩浆活动.石炭纪—中二叠世研究区在碰撞后伸展背景下重新拉张,接受了白家店岩组、酒局子岩组沉积并导致了佟家屯岩组火山岛弧的形成.晚二叠世古亚洲洋闭合,发生陆-陆碰撞,后造山作用延续到三叠纪.     

中央造山带早古生代地体构架与高压/超高压变质带的形成

位于北中国板块群与南中国板块群之间的中央造山带是中国大陆一条十分醒目而又极其重要的巨型(长达5000km)构造带。中央造山带是经历了大致600Ma的活动历史,和泥盆纪、三叠纪的两次主要碰撞造山以及白垩纪以来的陆内造山过程而构筑成的典型的“复合造山带”。特别是巨型中央超高压变质带及其两期超高压变质作用的发现,揭示了中央造山带的形成还经历了板块会聚边界洋壳/陆壳深俯冲的两次壮观地质事件。位于中央造山带北部的“北中央早古生代造山带”具有“多地体、多岛弧”的地体构架和“多俯冲和多碰撞造山”的动力学作用。研究认为北中央早古生代多地体/岛弧群是冈瓦纳超大陆西侧(或西北侧)陆块/岛弧群的组成部分,其主要的证据是:1北中央寒武系—志留系的过渡性动物群性质反映早古生代古生物区系与始特提斯洋盆海水相通的古地理环境;2北中央诸多蛇绿岩带形成时代>500~540Ma(新元古代-奥陶纪)可作为始特提斯洋盆扩张时限的印证;3多岛弧带为北中央早古生代地体的陆缘增生带,形成于540~450Ma,岛弧带形成自南(外)而北(里)渐新的趋势表明与始特提斯洋盆相连接的弧前小洋盆逐级俯冲的特征;4北中央早古生代多地体/岛弧群的“弧/陆碰撞”及早古生代造山带的形成是中晚泥盆世(420Ma)冈瓦纳超大陆边部古特提斯洋盆初始扩张的产物。研究表明在500~440Ma形成的柴北缘-南阿尔金超高压变质带与始特提斯弧前小洋盆的俯冲继而地体陆壳的深俯冲有关。     

西南三江金沙江弧盆系时空结构及构造演化

金沙江(-哀牢山)弧盆系是西南三江多岛弧盆系的重要组成部分,恢复其时空格架及其形成演化过程对理解古特提斯多岛弧盆系的时空格局具有重要意义。根据新的地质调查资料、研究成果并结合分析数据,系统总结了金沙江弧盆系不同构造单元的物质组成及其构造属性,讨论了其构造演化过程及其对VMS型矿床的控制作用。金沙江洋壳发育时限主要为晚志留世—二叠纪,古洋壳地幔受到了早期俯冲带物质富集组分的影响,主体形成于弧后盆地的构造环境。江达-德钦-维西岩浆弧为一复杂的陆缘弧,经历了俯冲消减(300～260 Ma)、早碰撞聚合(255～250 Ma)、同碰撞伸展(249～237 Ma)和晚碰撞造山(236～212 Ma)等构造事件叠加改造,形成了不同类型、不同环境的岩浆活动及其盆地。金沙江带新发现的贡觉榴辉岩、维西退变榴辉岩等高压变质带,为恢复金沙江古特提斯洋的俯冲-碰撞造山的复杂演化过程提供了重要证据。在此基础上,结合区域地质资料,构建了金沙江弧盆系的演化历史,认为经历了晚志留世—早二叠世金沙江(-哀牢山)弧后洋盆扩张、早二叠世晚期—晚二叠世洋壳俯冲消减、早三叠世—晚三叠世弧-陆碰撞造山与盆-山转换、晚三叠世末期后碰撞陆内造山至陆内汇聚-走滑转换等阶段的演化过程,每个阶段控制着不同类型的VMS型矿床。     

内蒙古西乌旗南部晚古生代侵入岩年代学、地球化学特征及地质意义

为探讨兴蒙造山带南蒙古陆块南缘晚古生代的构造演化,对出露于西乌旗南部石英闪长岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩开展了详细的年代学、岩石地球化学及Hf同位素特征研究.结果表明:石英闪长岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩分别形成于330±2 Ma、274±1 Ma及271±1 Ma~282±1 Ma.石英闪长岩属高镁闪长岩/安山岩类 (HMA),与俯冲洋壳板片上部地幔楔中地幔橄榄岩的熔融作用有关,而花岗闪长岩及黑云母花岗岩的源区可能与新生地壳的部分熔融有关.结合区域成果,推测西乌旗南部晚古生代侵入岩均形成于古亚洲洋向北侧南蒙古陆块持续俯冲的阶段,早石炭世石英闪长岩属活动大陆边缘弧岩浆活动,早二叠世花岗闪长岩和黑云母花岗岩则是俯冲过程中短暂弧后伸展阶段的产物.      

辽东-胶东半岛三叠纪镁铁质岩浆岩:记录从洋壳俯冲到大陆碰撞的构造转换

大陆碰撞造山带中出露的镁铁质岩浆岩,特别是形成于洋陆转换和大陆碰撞关键时期的镁铁质岩浆岩,对理解从大洋俯冲到大陆碰撞化学地球动力学过程的转变,以及发展板块构造理论具有重要意义.本文通过对苏鲁造山带和华北东南缘(胶东和辽东地区)三叠纪镁铁质岩浆岩同位素年代学和地球化学的系统总结,概括出从大洋俯冲到大陆碰撞过程中古洋壳和大陆地壳物质再循环的岩石地球化学记录.早-中三叠世洋岛型镁铁质岩浆岩属于同碰撞岩浆岩,具有洋岛型微量元素特征和弱富集的放射成因同位素组成,记录了先前俯冲古特提斯洋壳来源的熔体与上覆地幔楔橄榄岩的相互作用;晚三叠世岛弧型镁铁质岩浆岩属于同折返岩浆岩,具有弧型微量元素特征和相对富集的放射成因同位素组成,记录了随后俯冲的华南陆壳来源的熔体与上覆华北岩石圈地幔之间的相互作用.因此,辽东-胶东半岛三叠纪镁铁质岩浆岩记录了大陆俯冲带不同类型的壳幔相互作用及其形成的化学动力学过程.     

内蒙古东乌旗北部早古生代火山岩年代学、地球化学特征及地质意义

内蒙古北部二连-东乌旗地区出露早古生代火山岩,为兴蒙造山带北缘构造-岩浆岩带的组成部分,对研究造山带早古生代构造格局及演化具有重要作用。本文对东乌旗北部早古生代中基性及酸性火山岩进行了锆石U-Pb年代学、岩石学、全岩地球化学及Sr-Nd-Hf同位素分析。定年结果显示,中基性火山岩成岩年龄为452±2Ma,酸性火山岩为430±20Ma,表明早古生代岩浆活动可延续至中志留世。地球化学组成上,中基性火山岩稀土总量中等,Eu异常不明显,富集Rb、Sr、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,特征类似岛弧岩浆岩;酸性火山岩富集Th、U,Eu负异常显著,但Rb、Ba等大离子亲石元素富集程度不高,Nb、Ta等高场强元素亏损不明显,表现出板内岩浆特点。中基性和酸性火山岩均具有亏损的同位素组成:中基性火山岩ε_(Nd)(t)=+203～+267,ε_(Hf)(t)值介于+79～+145之间;酸性火山岩ε_(Nd)(t)=+494,ε_(Hf)(t)值为+99～+153。岩石学及地球化学分析表明,中基性火山岩为岛弧环境下遭受俯冲流体交代的地幔楔部分熔融产物,酸性火山岩则来源于新生基性下地壳熔融并具有板内岩浆特征,可能指示了俯冲的结束。结合前人资料,二连-东乌旗地区早古生代岩浆活动介于晚寒武-中志留世之间,形成时间及阶段性演化特征近似于苏尼特左旗-锡林浩特早古生代岩浆岩带,暗示两者可能具有成因联系,均为早古生代古亚洲洋向北俯冲的产物。     

三江昌宁-孟连带原-古特提斯构造演化

昌宁-孟连特提斯洋的构造演化及其原特提斯与古特提斯的转换方式一直是青藏高原及邻区基础地质研究中最热门的科学问题之一.根据新的地质调查资料、研究成果并结合分析数据,系统总结了三江造山系不同构造单元地质特征,讨论了昌宁-孟连特提斯洋早古生代-晚古生代的构造演化历史.通过对不同构造单元时空结构的剖析和对相关岩浆、沉积及变质作用记录的分析,认为昌宁-孟连结合带内共存原特提斯与古特提斯洋壳残余,临沧-勐海一带发育一条早古生代岩浆弧带,前人所划基底岩系"澜沧岩群"应为昌宁-孟连特提斯洋东向俯冲消减形成的早古生代构造增生杂岩,滇西地区榴辉岩带很可能代表了俯冲增生杂岩带发生了深俯冲,由于弧-陆碰撞而迅速折返就位,这一系列新资料及新认识表明昌宁-孟连结合带所代表的特提斯洋在早古生代至晚古生代很可能是一个连续演化的大洋.在此基础上,结合区域地质资料,构建了三江造山系特提斯洋演化的时空格架及演化历史,认为其经历了早古生代原特提斯大洋扩张、早古生代中晚期-晚古生代特提斯俯冲消减与岛弧带形成、晚二叠世末-早三叠世主碰撞汇聚、晚三叠世晚碰撞造山与盆山转换等阶段.