额济纳旗大狐狸山地区干泉组火山岩锆石U-Pb测年及其意义

银额盆地干泉组火山岩段和碎屑岩段在大狐狸山地区出露较全,火山岩段由含晶屑玄武岩和中酸性火山岩构成双峰式火山岩组合。本次研究在含晶屑玄武岩中获得(305.2±3.9)Ma(MSWD=7.9)的LA-ICP-MS单颗粒锆石微区U-Pb同位素年龄,表明干泉组火山岩时代为晚石炭世,结合地层间接触关系,将干泉组时代定为晚石炭世一早二叠世。这一资料对于分析银额盆地北部红石山-黑鹰山坳陷充填演化意义重大,晚石炭世盆地属于裂谷盆地,发生快速裂解沉积巨厚的碎屑岩-火山岩。     

西准哈拉阿拉特山一带阿腊德依克赛组层序、化石组合及沉积环境

阿腊德依克赛组是北疆北准噶尔地层分区玛依力山地层小区晚石炭世最顶部一个组级岩石地层单位,出露于乌尔禾北东的哈拉阿拉特山一带。新近地质调查证实,阿腊德依克赛组并非前人所述的南倾单斜层,粒序层理、层理、层面等构造证实本组总体为一北倾的正常层序,时代为晚石炭世卡西莫夫期。     

西天山备战铁矿火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成研究

备战铁矿是西天山阿吾拉勒成矿带新近发现的大型铁矿之一,矿区广泛发育下石炭统火山岩。本文对矿区火山岩进行了主量元素、微量元素、稀土元素地球化学特征分析、LA-ICP-MS锆石U-Pb测年以及锆石Lu-Hf同位素组成研究,以探讨矿区大哈拉军山组火山岩产出的构造环境、备战铁矿的成岩成矿时代和火山岩的来源。矿区火山岩主要由玄武岩、玄武安山岩、安山岩、流纹岩组成,以中基性岩为主,大多为高钾钙碱性系列;微量元素和稀土元素表明矿区火山岩产出构造环境为活动陆缘火山岛弧;锆石U-Pb测试结果显示矿区南部斜长花岗斑岩的形成时代为晚石炭世早期(301±0.93Ma),成矿时代为早石炭世晚期。结合地质背景认为该铁矿至少有两期成矿期,在成因上为火山沉积后期叠加矽卡岩化的磁铁矿矿床。锆石Lu-Hf同位素组成特征表明备战铁矿的岩石来源于元古代、太古代地壳物质的部分熔融,并且源区物质在地壳中存在较长的时间。     

新疆东准格尔纸房东地区奥尔吐组的厘定及火山岩形成时代

新疆纸房东地区出露一套火山岩,其形成时代缺乏年代学依据,地层单元划分也存在争议。文章采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得新疆纸房东地区火山岩成岩年龄为304±4.0 Ma,属晚石炭世。该套火山岩地层不整合于早石炭世条山群(C1T)或姜巴斯套组(C1j)之上,被早侏罗世八道湾组(J1b)不整合覆盖,地层中产晚石炭世芦木类化石Calamites undulatus sternberg。该地层以陆源碎屑岩为主,偶夹少量英安岩及英安质角砾凝灰岩,而早石炭世巴塔玛依内山组(C1b)发育基性火山岩,夹极少量陆源碎屑岩,火山岩形成于早石炭世。该套火山岩与巴塔玛依内山组火山岩在岩性组合、喷发特征及形成时代方面均具有明显差异,因此,本文将该套火山岩地层重新厘定为晚石炭世奥尔吐组(C2o)。     

内蒙古东乌旗地区格根敖包组火山岩锆石LA-MC-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义

内蒙古东乌珠穆沁旗地区格根敖包组为一套海陆交互相中酸性火山岩、火山碎屑岩以及陆源碎屑岩组合,含有动植物化石。其时代具有争议。本文获得了格根敖包组二段火山岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄(307.3±0.99)Ma和(311.6±1.3)Ma,表明其形成于晚石炭世。结合前人古生物化石资料,认为格根敖包组上部(三、四、五段)陆源碎屑沉积地层,时代为早二叠世,而火山岩及其以下地层(一段、二段)属于晚石炭世。从而将格根敖包组形成时代限定为晚石炭—早二叠世。格根敖包组下部(一段、二段)地层与邻区宝力高庙组时代一致,同属晚石炭世。     

东天山大南湖岛弧带石炭纪岩石地层与构造演化

详细的地质解剖工作表明,东天山地区大南湖岛弧带石炭纪出露4套岩石地层组合,即早石炭世小热泉子组火山岩、晚石炭世底坎儿组碎屑岩和碳酸盐岩、晚石炭世企鹅山组火山岩、晚石炭世脐山组碎屑岩夹碳酸盐岩。根据其岩石组合、岩石地球化学、生物化石、同位素资料以及彼此的产出关系,认为这4套岩石地层组合的沉积环境分别为岛弧、残余海盆、岛弧和弧后盆地。结合区域资料重塑了大南湖岛弧带晚古生代的构造格架及演化模式。早、晚石炭世的4套岩石地层组合并置体现了东天山的复杂增生过程。     

准噶尔南缘古生代晚期盆山关系:阿尔巴萨依组火山岩锆石SHRIMPU-Pb定年及岩石地球化学限定

准噶尔盆地南缘沿巴音沟蛇绿岩带北侧发育一套晚古生代(原下二叠统)阿尔巴萨依组中基性、酸性火山岩夹火山碎屑岩.采用锆石SHRIMP U-Pb定年方法,对其中流纹岩进行定年,得到年龄为307.2±1.3Ma(MSWD=1.2),表明原定为早二叠世的阿尔巴萨依组火山岩的确切喷发时间为晚石炭世.地球化学分析表明,阿尔巴萨依组火山岩为钙碱性和高钾钙碱性系列,富集轻稀土(LREE),轻重稀土有一定程度的分馏,富集大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta等高场强元素,流纹岩有Ba、Sr、P、Eu、Ti的异常.阿尔巴萨依组火山岩的εNd (t)值在+4.21～+7.79之间,显示源区富集特征.晚石炭世阿尔巴萨依组火山岩、火山碎屑岩与后碰撞A型花岗岩在岩石学、地球化学特征方面相似,表明两者应有相似的构造背景,都为后碰撞伸展环境.阿尔巴萨依组还发育一套火山沉积地层,表明准噶尔南缘沉积作用在晚石炭世已经开始,开始沉积盆地的类型应为伸展断陷盆地.     

西准噶尔哈拉阿拉特组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

哈拉阿拉特组是西准噶尔哈拉阿拉特山一带分布最广,研究程度最低,时代认识分歧最大,火山岩在该区全部组级地层中所占比例最高,且层位相对较新的海相火山-沉积建造。笔者在该区进行1:5万区域地质调查中,对哈拉阿拉特组中下部层位辉石安山岩与流纹岩进行LA-ICPMS测年,获得锆石U-Pb年龄分别为(306.9±5.5)Ma(MSWD=1.8)与(304.5±3.1)Ma(MSWD=0.63),二者误差范围内一致,综合所测锆石的CL图像特征,指示其代表了哈拉阿拉特组的形成时代。结合前人化石资料将哈拉阿拉特组时代确定为晚石炭世,认为其中下部层位时代不老于306.9Ma为宜。这一成果准确约束了区内海相火山地层的时代,并为研究西准噶尔构造带的火山岩浆作用及其构造演化提供了新的年代学证据。     

新疆东北部三塘湖盆地卡拉岗组火山岩的形成时代:锆石U-Pb定年

新疆东北部三塘湖盆地卡拉岗组火山岩十分发育,但火山岩的形成时代,是二叠纪还是石炭纪一直存有争议。本文用LA-ICP-MS方法测定了该盆地的马朗凹陷中马17井卡拉岗组的3个层位的玄武岩的锆石U-Pb年龄,得到1543.1 m处的锆石加权平均年龄为343.5±2.4 Ma,1954.3 m处的锆石两组加权平均年龄为331.3±5.0 Ma和306.6±5.3 Ma,2327 m处的加权平均年龄为325.2±3.0 Ma。表明卡拉岗组时代可能不是二叠纪,而是石炭纪。其年龄分布大致有上老(早石炭世)和下新(晚石炭世)的特点。这种分布特点可能与马朗凹陷马17井火山岩较发育、有多期火山活动的特点有关。在排除地层倒转的情况下,层位高的火山岩锆石年龄老可解释为与上面层位的火山岩可能捕获早期岩浆结晶锆石有关。说明最小的年龄(306.6 Ma)可作为该组火山岩的喷发年龄:卡岗组时代定为晚石炭世更合适。     

新疆西天山阿吾拉勒东段铁矿成矿时代与赋矿地层厘定

西天山阿吾拉勒铁矿成矿带发现大、中型铁矿床10处,为近年来我国新发现的十大资源接替基地中唯一铁矿资源接替基地。该带火山岩型铁矿床研究程度较低,成矿时代和赋矿地层层位认识混乱。在已有研究成果基础上,结合笔者多年地层研究成果,认为该区铁矿存在两个成矿期及赋矿层位,即晚石炭世早期(313~317 Ma±)巴什基尔期和早石炭世晚期(321 Ma±)谢尔普霍夫期。前者包括式可布台铁矿,赋矿地层为则克台组;后者包括查岗诺尔铁矿、备战铁矿等,其赋矿火山岩系地层被多数研究者称为大哈拉军山组。据生物地层和同位素测年成果,该地层层位和时代相当于阿克沙克组上亚组,但二者岩性迥异。其与大哈拉军山组为年代相差约30 Ma的不同层位,区域上两组间呈角度不整合接触关系。因此,建议对该赋矿地层创建新的地层单元名称。     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。     

西天山式可布台铁矿火山岩地球化学特征、成岩时代厘定及其构造意义

式可布台铁矿位于西天山阿吾拉勒铁矿成矿带西段,是此矿带极具代表性的铁矿床。主要赋存于以凝灰岩为主的石炭系上统伊什基里克组火山岩中。本文通过对式可布台矿区的火山岩进行岩石地球化学和LA-ICPMS锆石U-Pb测年分析来探讨火山岩形成的构造环境与成岩时代。地球化学分析表明大多数火山岩样品显示为高钾钙碱性系列;主量元素表明矿区火山岩主要由安山岩、英安岩、流纹英安岩组成,为钙碱性系列;微量元素和稀土元素表明矿区火山岩产出的构造环境为火山岛弧;LA-ICPMS锆石U-Pb测年显示火山岩的206Pb/238U加权平均年龄分别为(301±1)Ma和(313±2)Ma,表明该区的火山岩为晚石炭世早期。结合区域地质资料,认为矿区内出露的高钾钙碱性系列火山岩可能属于俯冲过程末期大陆岛弧岩浆作用的产物,其岩石的形成与构造岛弧环境有关,主体与下石炭统大哈拉军山组火山岩岩石化学特征相似。     

东天山巴里坤地区晚石炭世双峰式火山岩年代学、地球化学及其构造意义

新疆东天山博格达-哈尔里克造山带巴里坤地区晚石炭世双峰式火山岩很好地记录了中亚造山带西南缘晚古生代时期洋陆转换阶段复杂的岩浆作用过程,对该过程的详细剖析能更好地理解中亚造山带的地质历史.通过对晚石炭统二道沟组火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd同位素组成的研究,结合区域上已有的研究成果,获得了如下认识:（1）东天山博格达-哈尔里克造山带晚石炭统二道沟组火山岩形成于晚石炭世早期（308~312 Ma）,为陆相喷发的产物.火山岩具明显的双峰式组合特征,基性火山岩端元由高钾-钾玄岩系列的玄武岩、粗面玄武岩、玄武粗安岩及同成分的火山碎屑岩组成;酸性火山岩端元由粗面岩、流纹岩组成.（2）岩石地球化学和同位素特征显示,该套双峰式火山岩具有相似的地球化学特征,是相同源区岩浆演化的产物,为深部受到俯冲流体交代的软流圈上涌（尖晶石-石榴石橄榄岩5%~25%部分熔融）形成具有明显Nb、Ta亏损的基性火山岩,岩浆经过结晶分异作用形成酸性火山岩,进而形成晚石炭世双峰式火山岩组合.（3）该套双峰式火山岩是早石炭世双峰式火山岩的延续,代表了该区域弧后盆地基础上的持续裂开.      

二连盆地北缘晚中生代火山岩Ar-Ar年代、地球化学及构造背景

中国东北二连盆地周缘分布有三组时代不同的晚中生代火山岩,其中早、中期为两套地球化学性质不同的流纹岩,晚期为玄武质火山岩。本文通过测定火山岩基质Ar-Ar同位素年龄,表明早期查干诺尔组流纹岩形成于142Ma,晚期不拉根哈达组基性火山岩形成于129Ma,可见二连盆地北缘晚中生代火山岩时代均为早白垩世。通过对主、微量元素地球化学特征和Sr-Nd-Pb同位素组成研究,以及与邻区同期满克头鄂博组英安岩和流纹岩、玛尼吐组英安岩、霍林河地区查干诺尔组英安岩、流纹岩对比,认为早期查干诺尔组流纹岩来源于新成下地壳,岩浆演化过程经历了强烈分异作用;中期流纹岩源区为中上地壳或下地壳岩浆经历了上地壳强烈同化混染作用;晚期不拉根哈达组基性火山岩则源于受俯冲洋壳流体交代的富集岩石圈地幔。结合早白垩世区域岩石圈减薄背景,本文认为研究区早白垩世火山岩形成于陆内伸展构造环境。     

思茅地块西缘大凹子组地层序列及地质时代

目前关于思茅地块西缘大凹子组的形成时代仍有分歧.在思茅地块西缘大中河剖面采集了硅质岩、砂岩、凝灰岩和玄武岩,通过放射虫组合和锆石U-Pb年龄方法,厘定其地质时代,并结合区域资料恢复地层序列.通过详细剖面实测,发现该剖面由6个地层断片组成:第一、四断片以含放射虫硅质岩为特征,放射虫组合指示其时代为晚泥盆世至早石炭世早期;第二、五断片以火山碎屑岩、具有鲍玛序列沉积特征的火山碎屑沉积岩为主,锆石U-Pb同位素年龄指示其时代为志留纪中期至早泥盆世;第三、六断片以火山岩沉积为特征,锆石U-Pb同位素年龄指示其时代为志留纪早期.结合前人资料认为思茅地块西缘分布的海相火山岩、碎屑岩和含放射虫硅质岩地层层序代表了志留纪到早石炭世早期的岛弧火山-沉积地层序列.      

新疆东天山觉罗塔格带阿奇山南部雅满苏组火山岩的年代学、地球化学特征及其成因

东天山觉罗塔格带阿奇山南部雅满苏组火山岩的岩石学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd同位素分析结果表明阿奇山南部雅满苏组火山岩主要由安山岩、英安岩、流纹岩和相应成分的火山碎屑岩组成,夹少量玄武岩。流纹岩和安山岩中的锆石多呈自形-半自形晶,振荡环带发育,Th/U比值为0.44~1.53,指示岩浆成因。定年结果表明它们形成于早石炭末—晚石炭初(318.6~324.4 Ma)。阿奇山南部雅满苏组火山岩的地球化学特征主要为:酸性火山岩为中钾钙碱性系列,中基性火山岩主要为高钾钙碱性系列;稀土配分模式均呈右倾型,轻重稀土分馏明显(LREE/HREE为2.91~9.92);强烈富集Rb、Ba、K、La、Ce等大离子亲石元素,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素;(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.704 01~0.706 36,ε_(Nd)(t)值主要为4.14~7.21。研究结果表明,中基性火山岩的岩浆源区主要为受俯冲流体交代的亏损地幔楔,而酸性火山岩则源于年轻地壳物质。结合前人研究成果,认为阿奇山南部雅满苏组早石炭世末—晚石炭初火山岩形成于大陆边缘环境,其地球动力学机制与古亚洲洋板块向中天山地块之下的俯冲作用有关。     

内蒙古贺根山缝合带后造山作用——满克头鄂博组火山岩锆石U-Pb年龄和地球化学制约

以出露于贺根山缝合带梅劳特乌拉蛇绿岩中的白音瑞满克头鄂博组火山岩为研究对象,通过野外地质调查、岩石学、地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,探讨火山岩成因、构造环境与贺根山缝合带后造山作用。岩石地球化学研究表明,白音瑞地区满克头鄂博组火山岩主要为流纹岩,岩石具有较高SiO_2、K_2O和Na_2O+K_2O含量,以及较高Ga/Al值,相对贫CaO、MgO、Sr、Ba、Eu、Ti和P的特征。稀土元素含量较低,配分曲线为微弱右倾的海鸥式分布。岩石学和地球化学特征表明,该区满克头鄂博组流纹岩为A型流纹岩,形成于后造山伸展构造环境,为后造山A型花岗岩浆作用的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,该流纹岩的形成年龄为158.0±0.7Ma,表明满克头鄂博组流纹岩喷发于晚侏罗世,反映了贺根山缝合带晚侏罗世后造山A型花岗岩浆作用事件。结合二连-贺根山缝合带石炭纪蛇绿岩、石炭纪—二叠纪岛弧岩浆岩和中三叠世—早白垩世后造山A型岩浆岩的时空分布与演化关系,认为二连-贺根山缝合带在中三叠世—早白垩世经历了后造山伸展作用演化过程。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA—ICP—MS锆石U—Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA—IcP—Ms锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353．9Ma_6．5Ma和3563Ma±4．4Ma．属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大（约40Ma）。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素（如Cs、Rb、Th、U）,而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、u、Ta等元素,具有明显的Ba、sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁一中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲一碰撞的最后阶段。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区中生代中酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和地球化学特征

西乌旗地区处于大兴安岭南部,广泛分布中生代火山岩。中生代火山岩中性岩组SHRIMP锆石U-Pb年龄为163Ma±2Ma,为岩浆上侵结晶的年龄;研究区南区下营子地区查干诺尔组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为144.2Ma±1.4Ma,表明西乌旗地区晚中生代火山岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世。在TAS图中,中性岩样品数据点落入粗面岩区,属碱性岩系列,REE分馏明显,LILE富集,Nb、Ta等元素亏损,Eu异常不明显,具有正高εNd（t）值,推断粗面岩是由地幔的碱性、过碱性岩浆经过分离结晶过程形成的;流纹岩属高钾钙碱性岩系列,REE分馏明显,部分LILE富集,Ba、Sr和HFSE强烈亏损,推测该岩石由相对较浅的中下地壳物质部分熔融形成并具有A2型花岗岩的特征。综合研究并结合前人的资料,认为从晚侏罗世（163Ma）开始,西乌旗所在大兴安岭地区已经处于伸展构造环境。