桐柏-大别造山带南缘中侏罗世基性岩的发现及其构造意义——来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

桐柏-大别造山带南缘大洪山地区出露一套变质辉长辉绿岩脉,该岩脉沿襄樊-广济断裂带侵入到大洪山造山带增生杂岩之中,本文采用锆石U-Pb LA-ICP-MS定年方法,获得了该变质辉长辉绿岩脉的岩浆锆石年龄为163±3 Ma,代表岩脉的侵位结晶年龄,是目前桐柏-大别造山带已知最早的造山后晚中生代岩浆活动记录之一,表明桐柏-大别造山带南缘晚中生代岩浆活动开始于中侏罗世晚期,与北大别地区初始深融作用时间相当,比早白垩世大规模岩浆活动的峰期(~130 Ma)早约30 Ma。锆石Hf同位素分析结果显示eHf(t)值为+5.8~+10.8(平均值为+9.7±0.7),对应的单阶段Hf模式年龄t_(DM1)为387~595Ma(平均值为434±29Ma),明显大于岩脉成岩年龄,表明岩浆源区主要来自于亏损地幔,亏损地幔为早古生代伸展过程的产物。结合区域研究资料,163±3 Ma是桐柏-大别碰撞造山带南缘中生代陆-陆碰撞后最古老的岩浆岩年龄之一,与大别造山带山根软化的时代一致,可能代表桐柏-大别造山带由挤压环境向伸展环境的初始转换时间,据此认为桐柏-大别造山带从山根软化到大规模伸展垮塌间隔-30Ma,地幔经历了亏损-富集的转化过程。     

中国东部中生代软流层上涌造山作用

中国东部中生代造山带不同于陆缘俯冲作用和陆间大陆碰撞造山带,也不是陆缘和陆间碰撞造山带发展演化的某一个特定阶段的产物。它是一种由深部软流层上涌造山作用形成的一个新类型的造山带,又称东亚型造山作用。它的造山作用过程是:(1)早中生代(230～180Ma)的前和初始造山幕,深部软流层物质上涌和底侵作用导致冷、强的大陆岩石圈地幔线状破裂与局部拆沉;(2)中、晚侏罗世(180～140Ma)主造山幕,软流层大规模上涌并沿着岩石圈底部壳-幔边界横向侵入和伸展,使垂向差异运动转变为水平挤压作用,结果地壳表层发生大规模的褶皱构造变形和推覆构造,使陆壳加厚形成山根,岩石圈根发生部分拆沉;(3)白垩纪(140～65Ma)的晚期造山幕,加厚的陆壳山根与岩石圈根的大规模拆沉,岩石圈进入全新的从挤压向伸展转变和巨大减薄阶段,软流层大规模上涌成山。     

南秦岭柞水-山阳矿集区印支期和燕山期花岗岩对比研究

为探究南秦岭柞水-山阳矿集区内两期花岗岩体在岩石成因、成岩物质来源及成岩动力学背景方面的联系,对矿集区内燕山期几个代表性花岗岩体进行主微量元素、锆石U-Pb及Lu-Hf同位素地球化学研究。结果显示,两期岩体具有相似的地球化学特征,均为准铝质-过铝质钙碱性或高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩;Sr-Nd-Pb-Hf数据表明两期岩体均为壳幔混合岩浆的产物,可能均以南秦岭基底耀岭河群变基性火山岩为岩浆主要源区;印支期岩体成岩年龄为197~246.8Ma,集中于210~230Ma,燕山期岩体形成于138.1~150.2Ma。印支期岩体形成于主造山期后伸展环境,因构造体制由挤压向伸展转换,引发强烈壳幔相互作用;燕山期岩体形成于晚侏罗世-早白垩世中国东部构造体制转换阶段,造山带处于伸展应力状态下,诱发岩石圈的拆沉减薄,软流圈抬升及强烈壳幔相互作用。     

郯庐断裂带南段两侧花岗岩地球化学特征:对大别造山带中-下地壳流动的限定

大别造山带形成于印支期华南、华北板块陆-陆碰撞过程中。大别造山带造山后发生了山根减薄,其可能的动力学机制为岩石圈拆沉或中-下地壳的塑性流动。为了检验大别造山带是否在造山后发生过中-下地壳流动,本次工作从对比郯庐断裂带南段两侧大别造山带及洪镇、月山地区花岗岩地球化学特征入手,对同样位于郯庐断裂带南段东侧的徐桥岩体开展地球化学研究,为大别造山带造山后是否经历过中-下地壳流动提供证据。本次工作对徐桥岩体的研究表明,该岩体侵位时间为127Ma左右;具有较高的Si O_2和全碱含量;明显富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE);稀土元素配分图解中表现为轻稀土富集和重稀土亏损的右倾配分模式,具有较弱的Eu负异常。徐桥岩体的地球化学特征与造山带东侧的月山岩体类似,且与下扬子地区沿江地区侵入岩基本一致。但同样位于造山带东侧的洪镇岩体,其地球化学特征与月山、徐桥岩体明显不同,而与大别造山带一致的地球化学特征,说明两者可能具有相似的源区。基于以上分析,笔者推断洪镇花岗岩的物质来源可能为大别造山带加厚的地壳。而大别造山带东侧出现造山带地壳物质的现象表明造山带在造山后发生过地壳的塑形流动。由于大别造山带中-下地壳物质穿过郯庐断裂带南段,表明郯庐断裂带造山后大规模左行平移事件应发生于大别造山带地壳流动变形之前。     

大别造山带天柱山中酸性岩起源及地质意义

天柱山岩体是大别造山带具代表性的中生代中酸性岩体,为两阶段岩浆侵入形成。早阶段角闪石英二长岩具有较大 的SiO2含量变化范围（59.83%~70.12%）,全碱含量为7.02%~9.56%,晚阶段黑云母二长花岗岩SiO2含量为72.46%~78.65%, 具较高的全碱含量（8.05%~10.22%）,两者可归为钙碱性-碱钙性花岗岩类;它们明显富集Rb,Th,K等大离子亲石元素 和Pb,U元素,显著亏损Nb,Ta,Ti等高场强元素;与早阶段相比,晚阶段具显著的Eu负异常,表明其经历了斜长石的分 离结晶过程。Sr,Nd同位素特征显示,天柱山中酸性岩可能来源于化学组成与北大别变质杂岩类似的古老的下地壳物质。 LA-ICP-MS定年结果显示天柱山岩体的侵位年龄为（127±1）Ma~（131±1）Ma,与大别山大规模分布的中酸性岩及基性- 超基性岩的侵位年龄（120~135 Ma）一致。天柱山花岗岩是在陆内伸展的构造环境中形成的,早白垩世大别造山带大规模 岩浆热事件的产生与岩石圈拆沉和软流圈上涌有关,古太平洋板块俯冲远程效应加剧了大别造山带在早白垩世的拉伸,从 而导致岩石圈拆沉。     

东秦岭—大别造山带南、北缘晚白垩世以来构造演化的石英ESR年代学研究

运用α石英热活化ESR定年法对东秦岭—大别造山带南、北缘58件样品进行了研究。结果显示,东秦岭—大别造山带南、北缘ESR年龄范围主要集中在晚白垩世以来(99.2～3.4 Ma)。结合区域地质事实分析,晚白垩世以来,东秦岭—大别造山带南缘的构造演化可划分为73.1～52.3 Ma伸展断陷期、39.1～27.2 Ma伸展-挤压的转换期和22.8～3.4 Ma挤压期;东秦岭—大别造山带北缘的构造演化可划分为89～70.1 Ma挤压隆升期、61.6～43.2 Ma伸展断陷期、37.2～22.6 Ma伸展-挤压的转换期和15.6～3.9 Ma挤压期。东秦岭—大别造山带南缘和北缘新生代构造演化特征基本相同,但是受多种因素控制,东秦岭—大别造山带南、北缘晚白垩世的构造演化存在较大差异。ESR测年结果与东秦岭—大别造山带南、北缘已有的地质事实相吻合,验证了ESR测年的可靠性。     

北大别白垩纪花岗岩多期侵位与造山带演化的关系

大别造山带白垩纪花岗岩的多期侵位与地壳结构变化的关系,是研究大别造山带演化的热点和前沿问题之一.北大别造山带产出三期白垩纪花岗岩,通过对石鼓尖岩体、天堂寨岩体和薄刀锋岩体进行锆石U-Pb年龄和Sr-Nd同位素研究,探讨了北大别白垩纪三期花岗岩的侵位时间和造山带地壳结构的演化.石鼓尖石英二长岩年龄为142±4Ma,(87Sr/86Sr)t比值范围为0.707 801~0.707 870,εNd(t)值范围为-17.94~-17.09;天堂寨斑状二长花岗岩年龄为132±4Ma,(87Sr/86Sr)t比值范围为0.708 390~0.708 934,εNd(t)值范围为-16.89~-13.86;薄刀锋细粒花岗岩的年龄为130±4Ma,(87Sr/86Sr)t比值范围为0.711 424~0.714 972,εNd(t)值范围为-14.88~-12.97.这样的同位素组成显示花岗岩的多期侵位与地壳结构演化的密切关系,第一期花岗岩形成于增厚的基性下地壳部分熔融,第二期花岗岩来源于大别造山带伸展垮塌过程的中酸性中下地壳的部分熔融,晚期无变形花岗岩形成于造山带伸展垮塌后,酸性中上地壳的部分熔融.     

苏北桃林岩基与苏胶造山带燕山期隆升机制的探讨

苏北桃林岩基主要单元角闪石、黑云母的矿物化学研究揭示,苏胶造山带在印支期陆内双向对冲碰撞造山后,于燕山期末Ａ型花岗岩体侵位之前,由挤压向拉伸转化时期,曾发现急剧隆升。早期隆升快,为０１３９ｍｍ／ａ,中期隆升变慢,为００２３ｍｍ／ａ。山根拆沉,均衡抬升,地幔上隆,上地壳伸展造盆成山,是造就苏胶造山带现今盆山构造和（超）高压带燕山期折返的主要原因     

福建泉州晚中生代伸展构造变形特征与年代学制约

晚中生代福建沿海地区发育多期与古太平洋板块俯冲有关的岩浆活动和构造变形.福建泉州地区伸展构造变形主要表现为高角度正断层和低角度正断层或拆离断层, 古构造应力场反演指示其形成于NW-SE向伸展环境.锆石U-Pb年代学指示泉州地区发育4期岩浆活动, 分别为晚侏罗世(~155 Ma)、早白垩世中期(130~125 Ma)、早白垩世末期(~109 Ma)以及晚白垩世早期(~100 Ma之后).结合构造变形的切割关系和岩浆岩年代学, 长乐-南澳剪切带左旋韧性走滑形成于130~120 Ma, 而右旋脆性剪切形成于120~100 Ma之间.古太平洋板块向华南大陆之下的俯冲角度变化导致福建沿海地区发育晚中生代造山带.造山作用开始于早白垩世之初, 结束于早白垩世末期, 以大规模NW-SE向伸展构造发育为标志, 其从同造山挤压到后造山伸展的转换发生于~120 Ma.      

福建泉州晚中生代伸展构造变形特征与年代学制约

晚中生代福建沿海地区发育多期与古太平洋板块俯冲有关的岩浆活动和构造变形.福建泉州地区伸展构造变形主要表现为高角度正断层和低角度正断层或拆离断层,古构造应力场反演指示其形成于NW-SE向伸展环境.锆石U-Pb年代学指示泉州地区发育4期岩浆活动,分别为晚侏罗世(~155Ma)、早白垩世中期(130~125Ma)、早白垩世末期(~109Ma)以及晚白垩世早期(~100Ma之后).结合构造变形的切割关系和岩浆岩年代学,长乐-南澳剪切带左旋韧性走滑形成于130~120Ma,而右旋脆性剪切形成于120~100Ma之间.古太平洋板块向华南大陆之下的俯冲角度变化导致福建沿海地区发育晚中生代造山带.造山作用开始于早白垩世之初,结束于早白垩世末期,以大规模NW-SE向伸展构造发育为标志,其从同造山挤压到后造山伸展的转换发生于~120Ma.     

北祁连加里东造山带从挤压到伸展造山机制的转换

早古生代早期，北祁连造山带发生强烈的挤压变形作用，形成加里东期的俯冲－增生杂岩、高压变质岩，并使造山带岩石圈地壳加厚缩短。志留纪末期，加厚的造山带岩石圈由于垮塌作用及根部的拆沉作用，使造山带从挤压造山机制转换为伸展造山机制，并进入后造山伸展作用阶段，增厚的岩石圈开始减薄，发生不同层次的伸展作用，同时伴随花岗岩及Ａｎ∈变质岩的穹隆以及泥盆纪磨拉石盆地上叠盆地（Ｃ－Ｔ）的形成。石炭纪末，北祁连造山带岩石圈地壳已基本减薄到正常厚度。而现今的北祁连造山带的缩短和抬升则为喜马拉雅期再造山作用的产物     

南岭中段中生代构造-岩浆活动与成矿作用研究进展

对南岭中段北部湘东南地区中生代构造-岩浆活动及成矿作用进行了较系统研究,主要提出以下认识。(1)中三叠世后期—中侏罗世初(早中生代)为板内造山阶段。中三叠世后期在区域NWW—SEE向挤压构造体制下发生强烈的陆内俯冲、汇聚作用,形成大量东倾为主的NNE向逆冲断裂与褶皱。其中茶陵—郴州断裂以东隆起区的隔槽式褶皱形成机制为"厚皮式"而非"薄皮式"。NW向基底隐伏断裂产生强烈左旋走滑,并使构造线产生逆时针旋转,形成了安仁"y"字型构造和水口山—香花岭南北向构造。挤压造山使地壳持续大幅增厚、深部地壳温度持续升高。中三叠世末—晚三叠世后期(233～210Ma)区域挤压应力松弛,被加热的中地壳下部岩石熔融,同时存在幔源基性岩浆底侵,从而于后碰撞环境下产生较大规模的花岗质岩浆活动。晚三叠世末—早侏罗世因同造山上隆伸展作用而形成裂陷盆地,中侏罗世初期在区域NNE向左旋汇聚走滑体制下形成逆冲断裂及山前冲断收缩盆地、NW向右旋走滑断裂等。早中生代板内造山活动的动力机制主要与板块汇聚的远程挤压效应有关。(2)中侏罗世早期—白垩纪(晚中生代)为后造山—陆内裂谷伸展阶段。中侏罗世早期—晚侏罗世(174～135Ma)因岩石圈拆沉而发生大规模花岗质岩浆活动与成矿作用。岩体的被动就位机制、暗色镁铁质微粒包体的发育、Sr-Nd同位素特征、以(高钾)钙碱性岩类为主的岩石组成、构造环境的岩石地球化学判别、大规模有色金属成矿、区域构造演化背景等,指示该时期为后造山构造环境。白垩纪进入强烈的陆内伸展阶段,形成盆-岭构造和相关的离散走滑断裂,广泛发育各类岩脉,局部形成AA型花岗岩小岩体和基性火山岩。热年代学资料暗示盆-岭构造的演化先后经历了构造剥蚀和风化剥蚀-沉积两个阶段。(3)造成湘东南燕山早期花岗岩成矿能力远高于印支期花岗岩的原因,主要是区域构造环境暨构造体制差异,即燕山早期后造山伸展构造体制下岩体中矿质更易于向周围扩散并沉淀,而印支期后碰撞环境弱挤压体制下矿质则被封闭;其次是花岗岩岩石地球化学特征差异,即构造-岩浆演化历史和深部成矿流体的参与使燕山早期花岗岩具有更好的成矿岩石地球化学条件。(4)燕山早期钨锡多金属和铅锌多金属两类矿床组合的形成可能主要与岩石圈结构(厚度)和深部热扰动强度,以及相应的岩浆作用规模和岩体侵位深度等因素有关。     

北祁连加里东造山带从挤压到伸展造山机制的转换

早古生代早期，北祁连造山带发生强烈的挤压变形作用形成加里东期的俯冲－增生杂岩，高压变质岩，并使造山带岩石圈地壳加厚缩短，志留纪末期，加厚的造山带岩石圈由于垮塌作用及根部的拆沉作用，使造山带从挤压造山机制转换为伸展造山机制，并进入后造山伸展作用阶段，增厚的岩石圈开始减薄，发生不同层次的伸展作用，同时伴随花岗岩及Ａｎ∈变质岩的穹隆以及泥盆纪磨拉石盆地上叠盆地的形成。石炭纪末，北祁连造山带岩石圈地层已基     

南秦岭地体东江口花岗岩及其基性包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

东江口花岗岩体位于商丹与勉略缝合带之间的南秦岭中部,其中存在大量基性暗色微粒包体.锆石的LA-MCICPMS联机U-Pb年代学分析表明,东江口岩体的形成年龄为223Ma,其包体锆石的结晶年龄为222Ma,与寄主岩体大致同时形成,指示秦岭造山带印支晚期岩石圈构造体制属性从挤压.伸展转变发生在220Ma左右.锆石的Lu-Hf同位素原位分析结果表明,南秦岭晚三叠纪花岗岩是壳幔混合作用的产物,亏损的幔源岩浆与南秦岭(或扬子)的基底地壳物质可能为南秦岭地区晚三叠纪花岗岩的源区物质,它们的形成起因于秦岭造山带在主造山期后发生的岩石圈拆沉作用.大约220Ma开始,南秦岭岩石圈构造应力性质从挤压向伸展构造体制转变,岩石圈发生拆沉作用,地幔软流圈物质上涌并底侵于下地壳,诱发下地壳物质的部分熔融,当岩浆沿构造薄弱带上升过程中,幔源岩浆与寄主岩浆发生成份的交换,两种岩浆混合过程中不完全混溶,最终形成寄主岩体和暗色基性微粒包体.     

低温热年代对黄陵隆起中新生代古地形的约束

低温热年代技术已经广泛应用于造山带的剥露作用和古地形演化的研究。本文对黄陵隆起进行了裂变径迹和(U-Th)/He热年代学研究,分析计算其隆升剥露速率和厚度,恢复黄陵隆起中新生代古地形。依据岩石样品冷却历史计算出的剥露速率以及剥露厚度结果,综合黄陵隆起现今地形起伏,均衡回弹作用以及古海平面变化情况,获得了黄陵隆起早侏罗世、早白垩世、晚白垩世、晚始新世以及现今5个时期的古地形变化情况。结果表明黄陵隆起地形表现为持续降低的趋势,并存在两期剧烈的隆升剥露阶段。分析认为,白垩纪(140~80 Ma±),黄陵隆起的快速隆升剥露作用与秦岭大别造山带大规模的挤压作用密切相关,晚始新世以来(40~0 Ma)黄陵隆起的快速抬升剥露作用则是对喜山期构造运动的响应。     

合肥盆地构造演化：磷灰石裂变径迹的多元动力学模拟

对合肥盆地中部肥西县打子塘地区圆筒山组砂岩（J2y）的磷灰石裂变径迹（AFT）分析表明,其FT年龄为（32.5±2.4）Ma（22个颗粒的平均）,明显小于其地层的年龄（176～168 Ma）;围限径迹长度为（12.43±0.18）μm（126个径迹长度的平均值）,为单峰式分布。模拟热史主要为5段：距今176～152 Ma,冷却速率为-21.4℃/Ma;距今152～85 Ma,冷却速率为-0.1℃/Ma;距今85～32 Ma,冷却速率为1.4℃/Ma;距今32～10 Ma,冷却速率为1.6℃/Ma;10 Ma至今,冷却速率为5.0℃/Ma,这5个阶段分别对应了沉积物快速沉降加热、盆地趋于构造热稳定、盆地较快速抬升冷却和快速抬升冷却等演化阶段。沉积物快速加热阶段（176～152 Ma）反映了大别造山晚期山根拆沉阶段与盆地挤压、快速沉降和加热作用,构造热稳定阶段（152～85 Ma）反映了大别造山带热隆伸展和岩浆作用,冷却阶段（85～25 Ma）代表了郯庐断裂的走滑拉张作用与区域性断陷伸展（K2—E）取代热隆伸展体制与早白垩世的岩浆活动。最后一阶段（25 Ma以来）则为合肥盆地的挤压抬升、快速剥露阶段。     

医巫闾山岩体同伸展侵位的证据及其地质意义

医巫闾山岩体是医巫闾变质核杂岩的重要组成部分。根据医巫闾山地区花岗岩变形特征及与周围构造带的相互关系,确定医巫闾山岩体为同伸展侵位的岩体,且以岩床的形式顺层侵入在医巫闾山伸展型韧性剪切带之中,修正了前人挤压环境下岩浆侵位的观点。医巫闾山岩体及尖砬子山岩体的侵位时间在160 Ma左右,表明医巫闾山地区及燕山地区中侏罗世晚期发生过强烈的地壳伸展运动,华北北部的构造体制在中侏罗世已经改变。区内中生代存在2期伸展作用：早期伸展作用发生在中侏罗世晚期,与医巫闾山岩体的侵位同期;晚期伸展作用发生在早白垩世,形成了瓦子峪拆离断层。     

华北克拉通东南部蚌埠隆起晚中生代花岗岩类岩体内变形记录与构造意义

华北克拉通东南部蚌埠隆起上出露了一系列晚中生代花岗岩类岩体,记录了丰富的变形过程。本次与前人锆石定年结果表明,该区经历过两期岩浆活动,分别是中—晚侏罗世(167～148 Ma)和早白垩世(130～112Ma)。区内晚侏罗世蚂蚁山岩体记录了切过该岩体的一条北北东向左行韧性变形带,是北北西—南南东向挤压的产物。该走滑变形带在走滑隆升中又被脆性平移断层所叠加。走滑活动时间可以限定在148～130 Ma之间。研究区在130～112 Ma期间转变为强烈的伸展活动,区域拉张方向为北西西—南东东向,并伴随着岩浆活动与区域隆升。在此伸展过程中,中—晚侏罗世荆山—涂山岩体与早白垩世淮光岩体记录了深部韧性伸展拆离变形带抬升至浅部被脆性正断层所叠加的变形过程,而其它岩体内均记录了地壳浅部的脆性正断层活动。这些岩体的变形记录,指示华北克拉通东部晚中生代由挤压向伸展构造体制转变发生在148～130 Ma期间,提供了在早白垩世克拉通峰期破坏中目前非盆地区构造过程的实例。     

滇西南南澜沧江构造岩浆岩带早侏罗世火山岩的发现——兼论云南省境内印支构造旋回的上限

采用锆石激光剥蚀法(LA-ICP-MS)对滇西南南澜沧江火山岩带普洱市江桥—那澜一带的流纹岩进行了年代测定,获得了(196.7±2.3)Ma、(198.1±3.5)Ma的同位素年龄;表明该地区的流纹岩形成于早侏罗世,而非前人划分的晚三叠世,填补了该地区早侏罗世的火山-沉积记录。从岩石的主元素、稀土元素及微量元素资料分析,南澜沧江构造岩浆岩带早侏罗世的火山岩形成于碰撞后的伸展构造背景,可能与西侧昌宁—孟连古特提斯洋盆关闭后,俯冲岩石圈板片或造山带山根的拆沉作用相关,属后碰撞—后造山阶段岩浆活动的产物。具有典型后造山花岗岩或"A"型花岗岩的特征,其指示了印支构造旋回在滇西南地区最终结束的时间上限。     

大别造山带核部罗田陈林沟金矿成矿时代

大别造山带核部罗田片麻岩穹隆内的陈林沟金矿矿石矿物流体包裹体Rb-Sr同位素年代和郭云坳金矿矿体围岩的钾长石K-Ar同位素年代分别为123.0±11 Ma和103.0 Ma,其与区内大规模花岗岩侵位和北大别变质地体快速隆升冷却的年龄和造山带两侧成矿带的成矿时代相吻合,由此证实在大别造山带核部的金属成矿时代也集中于白垩纪,与造山带在造山后伸展构造环境下的隆升阶段相对应.