南秦岭下地壳组成及岩石圈的拆离俯冲作用

根据新提供的Pb同位素组成及岩石地球化学研究成果，本文进一步证实了位于北秦岭北界的明港地区发育的早中生代安山玄武质火山角砾岩岩筒所携带的下地壳捕虏体属于南秦岭。所恢复的南秦岭下地壳剖面自下而上为：底侵成因的变辉长岩-基性麻粒岩(其中含有榴辉岩及辉石岩的透镜体)-酸性麻粒岩。秦岭造山带总体的岩石因模型为：南秦岭(扬子块体)向北拆离俯冲，北秦岭地壳向华北仰冲，华北岩石因呈楔状插入秦岭造山带，拆离面约在中、下地壳之间。南秦岭俯冲岩片延伸的范围在平面上有可能达到400km。     

大兴安岭地区古生代构造格架重建:来自俯冲增生杂岩研究进展

大兴安岭地区古生代处于古亚洲洋闭合阶段,其间发育众多的弧盆系和蛇绿岩带,笔者等在大兴安岭地区1: 1 000 000地质编图和野外地质调研基础上,应用“洋板块地质”学术思想在大兴安岭地区元古宙、古生代地质体中划分出一系列“俯冲增生杂岩”、地块基底残块、岛弧、弧前盆地、弧后盆地等构造单元,结合陆(地)块和岩浆弧、弧前盆地、弧后盆地和“俯冲增生杂岩”的时空展布,划分出9条俯冲增生杂岩带,其中新识别出3条俯冲增生杂岩带。俯冲增生杂岩带主要分布于兴蒙造山带内部各地块之间和地块与大型岛弧带之间,相当于地块间及地块与岛弧带间的缝合带。依据俯冲增生杂岩带两侧对应的陆(地)块、岛弧带等构造级别,归并出5条结合带。俯冲增生杂岩带的展布方向以北东向为主,时代自北向南依次变新,从早奥陶世演化到中—晚二叠世,暗示古亚洲洋洋盆向大兴安岭地区陆(地)块俯冲作用最早发生在北部额尔古纳一带,逐渐向南后撤,不断形成新的洋壳和产生俯冲增生作用,相应的活动陆缘从北部额尔古纳地块向南逐渐增生,配套弧盆系时代也逐渐向南变新。早—中三叠世至西拉木伦一带发生陆-陆拼贴,完成华北板块与西伯利亚板块的对接。通过对大兴安岭地区古生代“俯冲增生杂岩”的研究,重建了大兴安岭地区古生代构造格架,提高了古亚洲洋东段洋-陆转换的研究程度。     

东秦岭深源麻粒岩包体的性质及其构造意义

岩相学、岩石化学、矿物温压计和单颗粒锆石 Pb-Pb 年代学综合研究表明,出露于桐柏地区秦岭杂岩中的麻粒岩包体是在早古生代(470Ma)秦岭洋壳消减过程中,俯冲板片在大约30—40km 深度经受麻粒岩相变质(470—435Ma 之间),随后其残片被花岗闪长质岩浆捕虏而上侵就位(435Ma)。古秦岭洋壳俯冲、变质、分熔乃至上侵这一系列构造过程都可以从麻粒岩包体研究结果中得到理想的印证。     

同位素地球化学填图与化学地球动力学在东秦岭造山带研究中的应用

总结了应用同位素地球化学填图和化学地球动力学研究东秦岭造山带的初步经验，并以较成功的实例来说明，内容包括：（１）华北和扬子克拉通幔源和壳源岩石化学和Ｎｄ、Ｐｂ同位素组成及壳幔演化差异的确定；（２）南秦岭前寒武纪基底应归属于扬子陆块构造－地球化学省的地球化学论证；（３）关于东秦岭蛇绿岩铅同位素的Ｄｕｐａｌ型特征及其同三江地区（属古特提斯范围）蛇绿岩的相似性的揭示；（４）北秦岭元古宙基底可能为古洋岛型微陆块的地球化学证据；（５）东秦岭新元古代和早古生代洋壳俯冲消减及聚汇带壳－幔再循环的地球化学证据；（６）关于陆－陆碰撞过程中杨子陆块边缘（南秦岭）俯冲于华北陆块边缘（北秦岭）之下，从碰撞型花岗质岩浆源区地球化学研究获得的直接证据。这些初步成果说明同位素填图与化学地球动力学在造山带研究中是具有重要前景的技术途径。     

西秦岭舟曲峰迭和夏河桑日卡岩体锆石U-Pb年龄及其地质意义

对西秦岭疑似为燕山期花岗岩的舟曲峰迭和夏河桑日卡岩体进行岩相学研究和锆石U-Pb同位素地质年龄测定,获得锆石U-Pb年龄分别为201.3±0.9Ma和232.6±2.2Ma,表明2个岩体均属早中生代印支期造山作用岩浆活动的产物,澄清了有关地质图(1∶25万陇东幅地质图和1∶25万临夏市幅建造构造图)中2个岩体的时代归属。通过研究认为,西秦岭内部无论南带或北带基本不存在燕山期花岗岩,其花岗岩主体为出露于北带的印支期花岗岩体。因此,西秦岭可以与东秦岭的南秦岭构造单元对比,在构造带的划分上相当于南秦岭的西延。结合前人研究成果,从西秦岭与南秦岭花岗岩形成时代与同位素地球化学特征看,两者的岩浆源区相似并具有扬子地块基底属性。西秦岭缺少燕山期花岗岩的原因归咎于它的构造位置与东秦岭尤其是燕山期花岗岩极发育的小秦岭完全不同,后者燕山期岩浆作用得以盛行,可能与华北克拉通岩石圈破坏或与中生代中晚期华北地块向秦岭造山带的陆下俯冲有关。     

北秦岭新元古代花岗岩类成因与构造环境的地球化学研究

花岗岩类地球化学特征和区域地质事件的综合分析结果表明,蔡凹岩体和黄柏峪岩体形成于活动陆缘或古岛孤环境,与古秦岭洋板块向北秦岭俯冲消减作用有关,属于Ⅰ型花岗岩,源岩来自于地幔派生物质;而德河岩体的形成可能是在板块俯冲作用早期,活动陆缘受板块俯冲作用的动力学影响,陆壳物质剪切改造所诱发岩浆的产物,属S型花岗岩,其源岩为陆壳碎屑物质。多种证据证明,北秦岭至少自新元古代就开始运行板块构造运动体制。     

东秦岭造山带岩石圈热结构及断面模型

东秦岭岩石圈热结构热状态十分不均匀,沿断面可分成华北地块、北秦岭、南秦岭、扬子地块四大块,南秦岭为“热区”,北秦岭为“冷区”。商丹断裂带具８１．３ｍＷ／ｍ２高热流值,是南北秦岭的分界线,是多期构造运动的活动带,是扬子地块与华北地块的缝合带。加里东期扬子地块向华北地块俯冲碰撞,印支—燕山期俯冲板片由于“去层状化作用”断开下沉,软流圈上侵,岩石圈上地幔变薄。后国华北岩石圈下部插入扬子俯冲板片中形成穿插构造,商丹断裂带成为现今向南倾的走滑断裂带。中上地壳有不同时期的大规模逆冲推覆体,断块向南叠置;下地壳缩短成“漏斗”状下滑,地壳增厚造成东秦岭造山带现今独特复杂的岩石圈五层结构模型。     

南秦岭东河群碎屑锆石U-Pb年龄及其板块构造意义

南秦岭微陆块是秦岭造山带的重要构造单元,其早白垩世沉积物是研究物源区及南秦岭微陆块构造演化的理想对象.南秦岭微陆块南缘观音坝盆地早白垩世砂砾岩中的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄给出了5个年龄峰,范围分别是2600～2300Ma、2050～1800Ma、1200～750Ma、650～400Ma和350～200Ma,对应于Kenor、Columbia、Rodinia、Gondwana和Pangaea等5次超大陆事件.碎屑锆石源区复杂,但主要源自华北克拉通和北秦岭增生带,表明晚古生代南秦岭微陆块是秦岭-华北联合大陆板块的一部分,而非独立的微陆块.最年轻的锆石年龄峰给出了勉略洋向秦岭-华北大陆俯冲的时限,即350～ 200Ma;扬子与秦岭-华北联合大陆板块的碰撞造山作用始于三叠纪-侏罗纪之交,强烈的挤压造山作用发生在侏罗纪,而非三叠纪或更早.     

最南印度地体在东冈瓦那大陆的位置

为了认识地壳的演化和生长，需要提出一种综合模式，对大陆壳的组合和解体、以及控制大陆壳合并成长期大陆的因素进行评价和解释。冈瓦那大陆由克拉通印度、非洲、南美、澳大利亚、南极洲和阿拉伯组成。至少在中生代它解体以前已存在3亿年了。在南印度麻粒岩地体的最南部是可拉拉孔兹岩带。该带的北部直接是卡达蒙山地块，主要由紫苏花岗岩和外长紫苏花岗闪长岩（块状紫苏花岗岩）组成。可拉拉孔兹岩带之南是纳加尔考耳紫苏花岗岩地块。可拉拉孔兹岩带与卡达蒙山地块之间被阿禅科维尔构造带分开。卡拉拉孔兹岩带含上壳岩石，包括长英麻粒岩…     

桐柏北部二朗坪蛇绿岩片中花岗岩:地球化学、成因及对地壳深部物质的指示

本文对产于桐柏北部二朗坪蛇绿岩片中加里东期桃园岩体和燕山期梁湾岩体花岗岩进行了系统的主量元素、微量元素和Sr-Nd-Pb 同位素地球化学研究。研究表明,桃园花岗岩与二朗坪基性岩具有相同的岩浆来源,两者均来自于亏损地幔源区,其中桃园花岗岩浆来自于基性岩浆的分异结晶,是与蛇绿岩共生的岩浆侵入单元,形成于与洋壳消减作用有关的弧后盆地环境,从而支持了二朗坪蛇绿岩属弧后盆地型蛇绿岩的认识。梁湾花岗岩的岩浆物质来自于南部(南秦岭)陆壳物质的部分熔融,指示在桐柏北部(北秦岭)的深部地壳中含有南秦岭陆壳物质,从而进一步证明了早期南秦岭陆壳向北俯冲叠置于北秦岭块体之下的认识。     

南秦岭佛坪地区地层格架与物源分析:变质沉积岩中碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年提供的制约

南秦岭佛坪地区位于东西秦岭交汇部位,以前寒武纪基底穹状隆升为主要特征,因其特殊的构造位置和变质变形特征而受到广泛关注。为了更好地揭示南秦岭构造带的性质及其在秦岭造山带构造演化中的作用,本文对佛坪地区的前寒武纪基底和沉积盖层进行了系统的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。佛坪穹隆核部前寒武纪基底中碎屑锆石主要年龄峰值为600~820Ma、2021Ma和2467Ma,其中3个样品给出最年轻的年龄区间约为615~728Ma,沉积时代不早于新元古代,另外1个样品给出的最年轻的年龄峰值为1113Ma,沉积时代不早于中元古代,否定了关于认为其为太古代或古元古代的变质结晶基底的认识,其碎屑物质可能来源于南秦岭构造带和扬子陆块北缘。佛坪穹隆上覆盖层和外围南侧盖层给出了相似的年龄图谱,主要年龄峰值为410～450Ma、650～880Ma和910～950Ma,其中最年轻的年龄区间为344～416Ma,表明其沉积时代晚于泥盆纪,碎屑物质来源为北秦岭构造带和南秦岭构造带。上述研究结果表明,南秦岭构造带(前寒武纪基底)于新元古代已增生为扬子陆块北缘的重要组成部分,于晚古生代(泥盆纪)紧邻华北-北秦岭构造带南缘,并共同为南秦岭大面积的泥盆纪盆地提供碎屑物质。     

陕西佛坪五龙岩体的形成环境及其意义

地质地球化学特征表明，佛坪地区五龙岩体形成于扬子板块和秦岭微板块碰撞的晚期阶段，属同碰撞型花岗岩。岩浆以穹窿作用的方式主动上隆侵位，岩浆活动对佛坪穹窿核部基底结晶杂岩的抬升及佛坪穹窿的形成具有重要的动力学意义。     

扬子陆块北缘构造演化新认识：来自原花山群年代学和地球化学的制约

原花山群分布于紧邻南秦岭的扬子陆块北缘大洪山地区,出露于重要的构造部位,是研究其形成时期扬子陆块构造演化及其与南秦岭关系的重要载体,其物质组成、形成时代和构造属性长期存在争论。本文将原花山群解体为花山构造混杂岩和正常的火山—沉积地层（本文所指花山群）两部分来讨论。笔者重新厘定了花山群的沉积时限,有针对性地对有构造背景争议的花山群进行玄武岩地球化学研究,对有时代争议的混杂岩进行锆石U-Pb年代学研究。年代学、地球化学和沉积学综合研究表明,花山群的沉积时限为ca. 830 Ma至ca. 800 Ma,形成于与Rodinia超大陆裂解有关的陆内裂谷盆地。花山构造混杂岩带可能不只是晋宁期的缝合带,而是具有多期物质组成、经历了多期构造叠加的复合型缝合带。结合他人成果,我们提出了扬子陆块与南秦岭从新元古代到早古生代的构造演化新模式。     

华南陆块铜的地球化学块体与成矿省的关系

在区域化探全国扫面计划1∶20万水系沉积物样品Cu含量的基础上,描述了华南陆块铜地球化学块体的空间分布特征,并分析了它们与地质体、已知的铜成矿省(矿集区)在空间上的对应关系。发现华南陆块的铜地球化学块体主要分布于扬子地块西南缘,长江中下游、西秦岭、三江地区和湘粤桂交界区。其中扬子地块西南缘铜地球化学块体主要与峨眉山玄武岩的铜高背景值有关,其他异常与海西期镁铁质超镁铁质岩有关的铜矿和层控型铜矿有关;长江中下游地球化学块体与长江中下游成矿带吻合;西秦岭铜地球化学块体与岩体、铜矿和以铜为伴生元素的矿床有关;三江、湘粤桂交界区的铜地球化学块体也有与之对应的铜矿床或铜为伴生元素的矿床。通过这些地球化学块体与已知的地质体、成矿省(矿集区)的对比得出如下结论,铜地球化学块体的形成可能与岩石的高背景值、铜成矿省(矿集区)或铜为伴生元素的矿床有关。巨量的成矿物质的供应只是形成大型、超大型矿床的必要条件,如长江中下游铜地球化学块体为铜成矿省提供物质来源;但每个地球化学块体并不一定都有与之对应的矿集区,如峨眉山玄武岩铜地球化学块体与玄武岩高背景值有关,并没有形成大型的铜矿床。     

东秦岭造山带两类元古宙地壳基底及其地壳增生

通过研究南秦岭地区陡岭群、武当群和北秦岭地区秦岭群的变质基性岩等的铅同位素和微量元素组成，揭示出东秦岭造山带分布有两种性质及不同归属的元古宙地壳，指出中、古元古代时可能一个统一的地壳基底；南秦岭的中、古元古代地壳是在扬子陆地基底上通过岛弧的侧向加积形成和，北秦岭元古宙地壳则可能垂向增生于一个富入射性成因铅同位素组成的、具古洋壳幔性质的微地块之上，研究还表明陡岭群不是北秦岭地区的秦岭群，而应属于南秦     

Neoproterozoic(750–711 Ma) Tectonics of the South Qinling Belt,Central China: New Insights from Geochemical,Zircon U-Pb Geochronological,and Sr-Nd Isotopic Data from the Niushan Complex

The Xiejiaba and Fuqiangbei plutons form part of the newly identified Neoproterozoic Niushan complex, which is located in the southern South Qinling belt(SQB). The plutons are compositionally similar, were emplaced at 750–711Ma, and provide insights into Neoproterozoic tectonism within the South Qinling belt. The Xiejiaba pluton contains diorite,quartz diorite, granodiorite, and granite phases, all of which are sub-alkaline and have variable major element compositions with negative correlations ...     

扬子地块边缘造山带中生代稀有金属矿田地质地球化学特征及找矿方向——以川西马尔康、湘南骑田岭和陕东南镇安矿田为例

为了总结扬子地块边缘造山带内中生代锂铍铌钽钨锡矿床的成矿规律和找矿方向,明确板块作用对稀有金属成矿的时空约束,文章以川西马尔康、湘南骑田岭和陕东南镇安矿田为实例,开展构造背景、成岩成矿时代、岩石地球化学等方面的对比分析,结果显示,不同的稀有金属矿田具有相对一致的地质地球化学特征。构造背景均属于碰撞造山晚期相对稳定或造山期后初始伸展阶段;成岩成矿时代相对集中于印支晚期—燕山早期和燕山中晚期;与稀有金属成矿有关的花岗岩均具有高分异、弱过铝质、钙碱性特征,多属于碱长花岗岩—正长花岗岩类。地质年代学的相近性及构造背景的相对一致性,表明扬子地块边缘造山带内的中生代稀有金属成矿明显地受扬子地块相对统一的构造活动约束;板块边缘不同造山带内的优势稀有金属矿种、主成矿时代、与成矿有关花岗岩的地球化学特征等可互为参考,以促进扬子地块边缘松潘-甘孜、南秦岭、华南等造山带内稀有金属矿的找矿勘查。     

苏鲁超高压变质带东北端多种成因类型变基性岩:来自岩石学、同位素年代学及地球化学属性的制约

苏鲁超高压变质带是扬子板块与华北板块在三叠纪俯冲-碰撞的产物。变基性岩是苏鲁超高压变质带内出露最广泛的岩石类型之一,研究其岩石学、年代学、地球化学属性及成因机制,对于揭示扬子板块与华北板块之间的俯冲-碰撞-折返的动力学过程具有重要的科学意义。以(退变)榴辉岩为代表的超高压变质岩石广泛出露在威海-荣成一带,少量出露在乳山地区。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,(退变)榴辉岩的原岩时代为792~760Ma,峰期榴辉岩相变质时代为243~226Ma,后期角闪岩相退变质时代为221~207Ma。非榴辉岩相变质的基性岩(麻粒岩和斜长角闪岩)主要出露在乳山地区,其原岩形成时代应不晚于古元古代(1939Ma),峰期麻粒岩相变质时代为1895~1870Ma,后期角闪岩相退变质时代为1848~1806Ma,与胶北地体变基性岩的原岩时代和变质时代十分相似。全岩地球化学研究结果表明,(退变)榴辉岩的原岩显示高Fe拉斑玄武岩的特点,根据其稀土和微量元素特征,可将(退变)榴辉岩进一步划分为A、B和C三组。在球粒陨石标准化稀土配分模式和原始地幔均一化蛛网图解上,A、B和C三组样品分别具有轻稀土弱亏损、轻稀土弱富集和轻稀土富集的特点。轻稀土富集或弱富集型(退变)榴辉岩的原岩地球化学性质与岛弧或大陆玄武岩相似,它们的源区可能与深部富集地幔或受流体交代的地幔楔存在密切的成因关系;而轻稀土亏损型(退变)榴辉岩的原岩可能来自于亏损地幔的部分熔融。由此可见,(退变)榴辉岩的原岩具有成因多样性的特点。乳山地区的基性麻粒岩和斜长角闪岩的原岩也具有高Fe拉斑玄武岩的地球化学属性,Al2O3与Mg O呈正相关变化,TiO_2、P_2O_5与MgO表现出一定程度的负相关性。绝大多数非榴辉岩相变质基性岩的球粒陨石标准化稀土配分模式和原始地幔均一化蛛网配分曲线具有微右倾或明显右倾的特点。上述特征表明,研究区绝大多数非榴辉岩相变质的基性岩原岩来自于富集地幔,少数来自于原始地幔或亏损地幔,并经历了斜长石和辉石的分离结晶以及不同程度的部分熔融过程。由此可见,乳山地区出露的非超高压变质基性岩的原岩具有与胶北地体(高压)基性麻粒岩相近的成因特点。岩石学、同位素年代学和地球化学特征的综合对比研究结果表明,在苏鲁超高压变质带东北端的威海-荣成-乳山地区,既存在与华北板块古老变质基底相关的变基性岩,也存在与华南板块北缘新元古代变质基底相关的超高压榴辉岩,表明三叠纪时期华北板块东南缘胶北地体的部分古老变质基底曾卷入到扬子板块与华北板块之间的俯冲-碰撞造山过程,随后与超高压岩石一起抬升折返,形成当今的构造混杂岩带。     

南秦岭佛坪片麻岩穹隆变质作用及与岩浆作用的关系

南秦岭佛坪片麻岩穹隆是国内片麻岩穹隆的典型代表之一,记录了碰撞造山到后造山伸展等多阶段构造演化信息,对揭示秦岭造山带早中生代构造演化具有重要的意义.岩石组合、岩相学、矿物化学和传统温压计研究表明,佛坪片麻岩穹隆具有明显的变质分带特征,以穹隆核部为中心,向南北两侧的盖层变质温度逐渐降低,压力并没有出现随地温梯度的相应变化.不同类型岩石的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和变泥质岩的独居石SHRIMP U-Pb定年给出了一致的变质时代,为206~196 Ma.结合南秦岭早中生代岩浆作用研究,认为佛坪片麻岩穹隆递增变质作用与三叠纪末期的岩浆底辟有关,片麻岩穹隆形成于后碰撞伸展环境.