北天山巴音沟蛇绿岩形成于早石炭世:来自辉长岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄的证据

北天山巴音沟蛇绿岩中堆晶辉长岩的LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果确定:巴音沟蛇绿岩中辉长岩形成的同位素地质年代为344.0±3.4Ma。表明巴音沟蛇绿岩所代表的洋盆形成于早石炭世。综合前人天山石炭纪蛇绿岩及构造演化的研究成果,笔者认为巴音沟蛇绿岩是大陆板内强烈拉张的产物。     

北天山巴音沟蛇绿岩斜长花岗岩锆石SHRIMP测年及其意义

北天山巴音沟蛇绿岩中斜长花岗岩仅产于辉长岩顶部,二者呈突变或渐变接触关系。本文应用SHRIMP方法对斜长花岗岩进行了锆石U-Pb定年,获得了324.8±7.1Ma(2σ)的年龄,这一年龄精确反映了巴音沟蛇绿岩形成于早石炭世。巴音沟蛇绿岩代表了天山晚古生代“红海型”洋盆的地质记录。     

北天山巴音沟蛇绿岩斜长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及蛇绿岩成因研究

巴音沟蛇绿岩侵位于辉长岩中的斜长花岗岩亏损LREE和不相容元素,(Ce/Yb)_N=0．67～0．88．(Gd/Yb)_N= 0．63～0．73,ε_Nd(t)=8．36～8．52,~87Sr/~86Sr(t)=0．70365～0．70408,为亏损地幔来源花岗岩,是蛇绿岩的组成部分。斜长花岗岩的精细SHRIMP锆石U-Pb年龄为324．8±7．1Ma,表明巴音沟蛇绿岩形成于早石炭世晚期。巴音沟蛇绿岩中辉长岩、辉绿宕、基性熔岩REE球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化分配型式呈平坦型分布,(Ce/Yb)_N=0．63～1．36,(Gd/ Yb)_N=1．02～1．41,近似于N-MORB分配型式。~87Sr/~86Sr比值变化于0．70306～0．70439,ε_Nd(t)=4．63～8．69,表明其岩浆主体来源于N-MORB,但在形成过程中有OIB组分的加入。结合天山石炭纪区域火山岩的研究,认为巴音沟蛇绿岩形成于大陆裂谷向大洋裂谷转化的构造环境,它是天山造山带晚古生代“红海型”洋盆的地质记录。     

新疆北天山巴音沟南侧发育早泥盆纪蛇绿岩及其构造意义

北天山晚古生代蛇绿岩带的巴音沟蛇绿岩是该带的重要组成部分和典型代表。传统意义的巴音沟蛇绿岩带在区内分南北两支,南支为贝勒克蛇绿岩带,北支为巴音沟蛇绿岩带,分别代表早泥盆世末和早石炭世末的两条不同古洋壳残片。     

新疆艾母土巴斯它乌蛇绿岩地质特征

艾母土巴斯它乌蛇绿岩为区域上阿拉尔—巴音沟—古尔图蛇绿岩带的西延部分,是华力西中期准噶尔微板块与伊犁—伊赛克湖微板块俯冲带的重要组成部分,为该处存在微板块缝合带提供了依据。带内发育早石炭世洋盆火山—沉积岩系、蛇绿岩。地球化学特征显示蛇绿岩于早石炭世晚期形成于微洋盆扩张环境。     

新疆中天山古生代侵入岩浆序列及构造演化

新疆中天山构造岩浆带是中亚造山带的重要组成部分,广泛分布着古生代花岗质侵入体。本研究重点对中天山南缘巴音布鲁克及巴伦台地区的花岗质侵入体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,并获得了岩体侵位年龄由老到新分别为463±3Ma(石英闪长岩)、437±5Ma(石英闪长岩)、424±3Ma(二长花岗岩)、383±4Ma(二长花岗岩)、356±3Ma(二长花岗岩)和303±5Ma(正长花岗岩)。综合区域地质分析认为,中天山古生代侵入岩浆活动可分为四个构造岩浆演化阶段:(1)晚寒武世—晚奥陶世阶段,Terskey洋盆和南天山洋盆自新元古代打开形成广阔洋盆,Terskey洋盆在晚寒武世开始初次俯冲,于晚奥陶世洋盆闭合,南天山洋盆于早奥陶世初次俯冲,具有自西向东、由早到晚的俯冲特点;(2)早志留世—中泥盆世阶段,南天山洋盆持续向北俯冲,该阶段北天山洋开始向南侧俯冲,在伊犁地块北缘形成了弧岩浆;(3)晚泥盆世—早石炭世阶段,南天山洋盆闭合于晚泥盆世末期,在早石炭世中晚期进入残余洋盆演化阶段;(4)晚石炭世—早二叠世阶段,该阶段为后碰撞伸展环境,区域上为陆内演化阶段。     

新疆伊犁北部石炭纪火山岩地球化学特征及其地质意义

石炭纪火山岩广泛分布于西天山伊犁陆块周缘,其岩性复杂,并大多与陆源碎屑岩伴生或互层。其中伊宁阿希、尼勒克和那拉提3个剖面的火山岩岩石地球化学特征显示,这些火山岩属于钙碱性系列,由玄武岩、粗玄岩、玄武质安山岩、玄武质粗面安山岩、安山岩、流纹岩、英安岩和粗面岩组成。稀土元素含量较高,轻稀土元素较重稀土元素富集。这些火山岩亏损高场强元素Nb,Ta,Zr等,而富集大离子亲石元素Th,Rb等,因而这些岩石的形成与板块俯冲有关。微量元素地球化学图解进一步表明,这些岩石形成于大陆岛弧环境。与之共生的早、中石炭世浅海—滨海相沉积地层以及伊犁陆块北缘巴音沟—莫托沙拉沟晚泥盆世—早石炭世蛇绿岩带的存在,表明伊犁陆块北缘在石炭纪时其环境为活动大陆边缘,石炭纪火山岩的形成可能与晚泥盆世—中石炭世早期北天山洋盆向南的俯冲作用有关。     

天山北部上石炭统前峡组火山岩地球化学特征及构造意义

上石炭统前峡组火山岩位于早石炭世巴音沟蛇绿岩北侧,为一套以火山碎屑岩为主夹熔岩和陆源碎屑岩建造。岩石及地球化学特征显示,该组火山岩是以安山岩为主的玄武岩+玄武安山岩+安山岩+英安岩组合,里特曼指数介于1.20～3.43,属钙碱性系列。稀土总量(ΣREE)为69.53×10-6～111.32×10-6,(Ce/Y)N=1.12～2.25,(La/Yb)N=1.86～5.39,δEu=0.79～1.21,为轻稀土略富集、Eu亏损不明显的火山岩类型。岩石显著富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Hf、Ti、Y,其中Nb含量绝大多数介于1.89×10-6～2.65×10-6,与大洋地壳Nb含量平均值2.2×10-6接近。锶初始比值为0.70425～0.70428,与岛弧区玄武岩的0.70437接近,这些特征均与俯冲带大陆岛弧火山岩一致。与之伴生的滨浅海-半深海相沉积地层和南部早石炭世巴音沟蛇绿岩的存在,表明前峡组火山岩是巴音沟蛇绿岩所代表的早石炭世洋壳在晚石炭世时期向北俯冲消减的产物。     

天山古生代洋盆开启、闭合时限的岩石学约束——来自震旦纪、石炭纪火山岩的证据

天山及邻区各微地块上分布有震旦纪—早寒武世火山-沉积岩系,寒武系底部均发育含磷层,震旦系中见2～3层大致可对比的冰碛岩,暗示各微地块当时可能是一个统一大陆块的组成部分。震旦纪—早寒武世大陆拉伸→大陆裂谷火山活动是天山古生代洋盆开启的前兆,意味着早寒武世为天山古生代洋盆开启时限的下限。中天山巴仑台微地块中的下石炭统马鞍桥组底部的粗碎屑岩,是碰撞造山中晚期的地质记录。它意味着天山古生代洋盆已经闭合。石炭纪时,天山造山带已进入新的造山后裂谷拉伸阶段,发育有大规模大陆裂谷双峰式火山活动和花岗质岩浆活动。早石炭世是天山古生代洋盆闭合时限的上限。     

北秦岭—北祁连(天水—宝鸡)间早生古代火山岩系及其构造连接关系的研究

依据新发现的生物化石和同位素数据,将分布在陕、甘边界一带的原“牛头河群”哑岩系分解为元古代陇山群、秦岭群和早古生代葫芦河群与丹凤群(西延部分)。葫芦河群为北祁连加里东褶皱带的东廷部分,除局部为晚期宝鸡花岗岩侵位间隔外,基本上可与北秦岭地区的古生代斜峪关群相连接,在研究区内与北秦岭地区的奥陶纪草滩沟群,呈以寒武系为核心、两翼为奥陶系火山岩的复式背斜构造。解体后秦岭群呈断续相连的古老岩块,向西可与祁连中间隆起相衔接,丹风群向西延展可伸入祁连造山带的陇西一带,初步认为陇山群与走廊过渡带内的古老隆起相当。据早古生代葫芦河群及其火山岩系的研究,笔者发现从秦安至宝鸡,有近100km的基性枕状熔岩带,并依其相伴产出的超镁铁质-镁铁质(似)堆晶岩、辉绿岩墙及硅质岩等岩石组合单元,认为属与北祁连和北秦岭北带相当的蛇绿岩带。西延的丹凤群亦主要为火山岩(包括枕状熔岩)与超镁铁岩等岩石单元组成的蛇绿岩带。据此提出,北秦岭与北祁连不但是相互连接的,而且具有中间为古老隆起(秦岭群)岩块、两侧为早古生代火山岩(蛇绿岩)带的相同构造格架组合型式,同为我国华北与扬子板块间的碰撞拼合带产物。早古生代火山岩岩石学研究表明,各岩群皆以拉斑质(TH)+钙碱质(CA)岩石系列组合为主,部分岩群的钙碱系列呈双峰岩套特征,显示为岛弧或岛弧初期与裂谷末期阶段活动构造背景。依区内已知超镁铁岩体多呈断裂构造及其旁支系统产生情况,提出为岛弧根部或上地幔物质,受南、北板块碰撞挤压,沿断裂上升就位机制所形成。此外,对区内已知与火山岩有关的块状硫化物型矿床的矿床类型、特征和成矿规律等进行了研讨,提出它们的岩控和时控特征和一些发现新矿床可能性的远景地段。     

新疆中天山南缘库米什地区蛇绿岩的锆石U-Pb同位素定年:早古生代洋盆的证据

新疆中天山南缘库米什地区的榆树沟和铜花山蛇绿混杂岩包括地幔橄榄岩,辉石岩、辉长岩、斜长岩等堆晶岩,辉绿岩墙和基性熔岩,以及上部的硅质岩等。岩石地球化学研究表明,蛇绿岩的岩石类型来自MORB型和SSZ型两种构造背景。蛇绿岩及有关岩石的锆石U-Pb同位素年代学的研究表明,与中天山南缘洋盆扩张和闭合有关的事件至少可以分为4期: (1)奥陶纪-志留纪的洋盆形成事件,证据来自蛇绿岩斜长花岗岩和斜长岩,两者的年龄分别为435.1±2.8Ma、439.3±1.8Ma;(2)志留纪的岛弧岩浆作用,获得岛弧火山岩英安岩年龄422.1±2.6Ma 和花岗闪长岩年龄423.1±1.8Ma;(3)泥盆纪的剪切变形和糜棱岩化变质作用,由于板块斜向俯冲和碰撞作用,产生大规模的走滑作用和与之伴生的由剪切作用形成的糜棱岩,糜棱岩的形成年龄为402.8±1Ma,为早泥盆世;(4)俯冲碰撞后的造山带伸展阶段的岩浆作用,在俯冲碰撞作用之后发生与垂直主受力面张裂作用伴生岩浆作用,获得石英正长斑岩294.8±1.2Ma年龄,即晚石炭世。 此外,认为榆树沟蛇绿岩北部出露的麻粒岩是一个很特殊的构造岩块,岩石的锆石中普遍存在500~1800Ma的老核,表明其原岩很复杂,不属于蛇绿岩的组合 。     

内蒙古贺根山蛇绿岩形成时代及构造启示

贺根山蛇绿岩位于兴蒙造山带北缘,发育完整的地幔橄榄岩、堆晶岩和基性熔岩组合,伴生有放射虫硅质岩,但贺根山蛇绿岩的形成时代一直存在争议,给兴蒙造山带北部构造演化阶段划分造成了很大障碍。锆石U-Pb年代学研究表明,贺根山蛇绿岩中辉长闪长岩(341±3Ma)和玄武岩(359±5Ma)结晶年龄为早石炭世早期,同时玄武岩继承锆石峰值年龄为晚泥盆世早期(375±2Ma),这些继承锆石呈短柱状、棱角状,生长环带宽缓,多为补丁状、平坦状,为典型的基性岩浆锆石,表明最迟在晚泥盆世早期洋壳物质已经开始形成。上石炭统格根敖包组火山岩与蛇绿岩局部呈喷发不整合接触,该组的晶屑凝灰岩夹层时代为晚石炭世(323±3Ma),提供了蛇绿岩构造侵位年龄的上限。因此,将贺根山蛇绿岩形成时代定为晚泥盆世-早石炭世,侵位时代为晚石炭世。侵入地幔橄榄岩中的部分基性岩脉时代为早白垩世(132±1Ma、139±3Ma和120±1Ma),它们含有大量继承锆石(144±1Ma~2698±25Ma),继承锆石峰值年龄密切响应了兴蒙造山带北部早白垩世之前复杂的岩浆及构造事件,这些基性岩脉是燕山期伸展环境下的岩浆产物,并非早白垩世蛇绿岩。结合前人的工作成果和区域岩浆岩、地层时空分布特征,建立了兴蒙造山带北部晚古生代构造演化历程:二连贺根山一线早泥盆世处于剥蚀阶段,中泥盆世陆壳拉张出现新生洋盆,晚泥盆世早期洋盆持续扩张形成新生洋壳,早石炭世晚期洋壳开始向北俯冲消减,并持续增生至西伯利亚活动陆缘,晚石炭世洋盆陆续闭合,部分已经构造侵位的蛇绿岩被晚石炭世火山岩不整合覆盖,贺根山蛇绿岩正是该洋盆的残余产物。     

西昆仑库地蛇绿岩的二辉辉石岩和玄武岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其意义

西昆仑造山带划分为北昆仑地体和南昆仑地体,关于西昆仑造山带中库地蛇绿岩的形成时代一直存在争议。本文在库地布孜完沟超镁铁岩单元角闪石化二辉辉石岩和依歇克沟火山岩单元底部粒玄岩中获得了锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄,分别为494.28±0.86Ma和500.30±8.0Ma,两者非常相近,说明超镁铁岩单元和火山岩单元下部的玄武岩形成时代均为晚寒武世-早奥陶世,是配套的蛇绿岩组成单元,即库地蛇绿岩为早古生代早期原特提斯洋的产物。根据前人已发表的年代学、古生物学资料和本文的资料分析对比,原划依莎克群火山岩单元可能是构造拼合叠置体,应予解体。     

北秦岭—北祁连(天水—宝鸡)间早生古代火山岩系及其构造连接关系的研究

依据新发现的生物化石和同位素数据,将分布在陕、甘边界一带的原“牛头河群”哑岩系分解为元古代陇山群、秦岭群和早古生代葫芦河群与丹凤群(西延部分)。葫芦河群为北祁连加里东褶皱带的东延部分,除局部为晚期宝鸡花岗岩侵位间隔外,基本上可与北秦岭地区的古生代斜峪关群相连接,在研究区内与北秦岭地区的奥陶纪草滩淘群,呈以寒武系为核心、两翼为奥陶系火山岩的复式背斜构造。解体后秦岭群呈断续相连的古老岩块,向西可与祁连中间隆起相衔接,丹凤群向西延展可伸入祁连造山带的陇西一带,初步认为陇山群与走廊过渡带内的古老隆起相当。据早古生代葫芦河群及其火山岩系的研究,笔者发现从秦安至宝鸡,有近100km的基性枕状熔岩带,并依其相伴产出的超镁铁质-镁铁质(似)堆晶岩、辉绿岩墙及硅质岩等岩石组合单元,认为属与北祁连和北秦岭北带相当的蛇绿岩带。西延的丹凤群亦主要为火山岩(包括枕状熔岩)与超镁铁岩等岩石单元组成的蛇绿岩带。据此提出,北秦岭与北祁连不但是相互连接的,而且具有中间为古老隆起(秦岭群)岩块、两侧为早古生代火山岩(蛇绿岩)带的相同构造格架组合型式,同为我国华北与扬子板块间的碰撞拼合带产物。早古生代火山岩岩石学研究表明,各岩群皆以拉斑质(TH)+钙碱质(CA)岩石系列组合为主,部分岩群的钙碱系列呈双峰岩套特征,显示为岛弧或岛弧初期与裂谷未期阶段活动构造背景。依区内已知超镁铁岩体多呈断裂构造及其旁支系统产生情况,提出为岛弧根部或上地幔物质,受南、北板块碰撞挤压,沿断裂上升就位机制所形成。此外,对区内已知与火山岩有关的块状硫化物型矿床的矿床类型、特征和成矿规律等进行了研讨,提出它们的岩控和时控特征和一些发现新矿床可能性的远景地段。     

新疆南天山塔什库尔干泥盆—早石炭世洋岛型火山岩的确定及地质意义

南天山黑英山-库勒湖洋壳残片内发育一套具洋岛特征的火山岩,岩石组合为碱性中基性火山碎屑岩和熔岩,形成时代为泥盆纪—早石炭世,其中基性熔岩岩石化学特征具高钾和高钛特征,稀土元素具轻稀土富集、重稀土亏损的右倾稀土分布型式,微量元素除Y、Yb外,其它元素具富集的大陆隆起洋岛碱性玄武岩特征,说明泥盆纪—早石炭世南天山洋盆形成新生洋壳,洋盆具一定规模.     

滇西洋拉矿区火山岩构造—岩浆类型

羊拉矿区的火山岩形成于石炭纪金沙江裂谷洋盆中段,其构造－岩浆类型有３：早石炭世羊拉岩组的富集型洋中脊拉斑玄武岩;晚石炭世里农岩组的洋岛钙碱性安山岩和洋岛碱性率武岩。各种构造－岩浆类型的形成均与地幔热性相关。     

新疆北部大地构造研究中几个问题的评述——兼论地质图在区域构造研究中的重要意义

地质图是区域地质和大地构造研究的重要基础资料,认真研读地质图是大地构造学研究的重要途径。以新疆北部几个重要构造带为例,展示了地质图的分析、研读在大地构造研究中的重要意义。基于地质图分析并结合最新的研究资料,认为东准噶尔卡拉麦里造山带的碰撞时限不晚于早石炭世(370~340Ma);西准噶尔达拉布特构造带形成于石炭纪晚期,该带不具有板块边界或者俯冲-缝合带的属性;以巴音沟蛇绿岩带为代表的北天山洋盆的缝合时限在晚石炭世(325~316Ma)。由此推断,新疆北部地区洋盆俯冲和地体拼贴碰撞造山过程应该在晚石炭世之前完成。     

天山东段“北天山洋”构造涵义及演化模式再认识

准噶尔-吐哈地块与伊犁-中天山地块之间分布着多条时代和类型各不相同的古生代蛇绿混杂岩带,前人一般将这些蛇绿混杂岩统一视为北天山洋盆的纪录,并由此推断该洋盆的时代跨度至少始自寒武纪并一直持续到晚石炭世甚至二叠纪。本文基于近几年在东天山地区地质调查工作的新成果,通过新界定的以康古尔塔格-大草滩蛇绿混杂岩带为代表的北天山洋两侧志留纪—泥盆纪活动大陆边缘物源性质和生物古地理对比,对北天山洋的构造属性和演化过程进行了重新厘定。研究揭示,志留纪—早泥盆世,北天山洋两侧的准噶尔-吐哈地块和伊犁-中天山地块分属于不同的物源体系和生物古地理区系,指示该洋盆具有显著的构造古地理分隔意义。至中泥盆世,北天山洋两侧隶属同一生物大区的珊瑚动物群指示该洋盆已演化至残余洋盆阶段;晚泥盆世晚期—早石炭世,天山地区广泛分布的陆相磨拉石-火山岩建造与下伏岩系之间的区域性角度不整合关系以及南北两侧物源的相互贯通说明东天山段的北天山洋已完全闭合,南北陆块的碰撞缝合应发生在此前的晚泥盆世早期(~370 Ma)。 石炭纪—早二叠世,可能受南部南天山洋北向俯冲及板片后撤作用影响,在前期已经碰撞拼合形成的统一准噶尔- 吐哈-中天山地块之上,沿康古尔-雅山一带重新裂解出具不成熟洋壳的康古尔弧后有限洋盆。该有限洋盆存续至 早二叠世早期(~290 Ma)最终闭合,其与北天山洋盆是两个不同阶段不同性质的洋盆体系。     

新疆西天山伊犁地块晚古生代火山岩地质特征及构造意义

对新疆西天山伊犁盆地晚古生代火山岩时空分布和地质特征、岩石化学等进行系统总结,认为该盆地晚古生代火山岩主要由晚泥盆世至早二叠世的火山岩组成,其形成与南北天山洋盆演化有关.晚泥盆—早石炭世大哈拉军山组火山岩为天山南北洋盆大洋板块俯冲而成的钙碱性火山岩,晚石炭世伊什基里克组火山岩为挤压环境向拉张环境过渡的钙碱性火山岩和碱性火山岩,早二叠世乌郎组火山岩为后造山具裂谷特征的双峰式火山岩组合.     

德钦羊拉地区火山岩形成的构造环境讨论

羊拉地区的火山岩分为块状和层状两类,它们分别形成早石炭世和晚石炭世,块状火山岩呈单一拉斑玄武岩组合,层状火山岩的岩石类型以拉斑玄武岩和角闪安山岩为主,形成玄武岩－安山岩岩石组合,块状火山岩具有准洋脊型火岩特征,层状火山岩与大陆裂谷火山岩特征一致,火山岩形成的构造环境,是在扬子地块西缘基础上发展起来的裂谷洋盆,块状火山岩发育于裂谷洋盆中央（堆洋脊）层状火山岩则发育于裂谷洋盆的陆缘斜坡（次大陆）羊拉铜