大兴安岭北段扎兰屯地区晚古生代早期花岗质岩浆作用——对额尔古纳 兴安地块和松嫩地块拼合时限的制约

扎兰屯地区位于二连 贺根山 黑河构造带中段,区内发育韧性变形叠加的晚古生代早期花岗岩类。本文在详尽的野外地质调查基础上,对该套花岗岩类的锆石U- Pb年代学和地球化学进行系统分析,研究其成岩年代序列,探讨岩石成因及构造背景,厘定韧性构造叠加的时限,进一步揭示扎兰屯地区额尔古纳 兴安地块和松嫩地块的拼合过程,为兴蒙造山带的区域构造演化研究提供新材料。大量年代学研究显示,扎兰屯地区晚古生代早期花岗质岩浆作用发生于405~325Ma之间,该作用可进一步细化为早中泥盆世(Ⅰ期、405~380Ma)、晚泥盆世—早石炭世初(Ⅱ期、365~350Ma)和早石炭世晚期(Ⅲ期335~325Ma)等3期。其中Ⅰ期和Ⅱ期花岗岩类属高钾—钾玄质钙碱性、准铝质—弱过铝质花岗岩类,可能为俯冲背景下岛弧岩浆活动形成的I型 分异I型花岗岩;Ⅲ期花岗岩类属中—高钾钙碱性、准铝质—弱过铝质花岗岩类,可能为后碰撞背景下岩浆活动形成的分异I型- A型花岗岩。该套花岗岩类普遍叠加韧性变形,可能为碰撞后侧向逃逸作用的产物,变形时限为晚石炭世末—早二叠世(308~290Ma)。大兴安岭北段晚古生代早期花岗质岩浆作用与额尔古纳 兴安地块和松嫩地块的碰撞拼合作用有关,扎兰屯地区二者的碰撞拼合时限可能为早石炭世中期。     

大兴安岭中段晚石炭世-早二叠世砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

位于中亚造山带东段的中国东北地区由众多微地块拼合而成,但各地块间的拼贴时间、位置和演化过程一直是地学界争议的关键科学问题.针对大兴安岭中段蘑菇气地区晚石炭世-早二叠世宝力高庙组砂岩开展了详细的岩相学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分析了砂岩母岩区大地构造背景,进而约束兴安地块与松辽地块的汇聚过程.研究结果表明,砂岩具有成分成熟度低、近源快速沉积特点,碎屑骨架成分显示了火成岩区物源供给.锆石颗粒CL图像、Th/U值及REE特征均指示了锆石为岩浆成因.测试样品中锆石U-Pb年龄主要集中在282~360 Ma（n=134）,峰值年龄约为290 Ma、305 Ma、325 Ma和350 Ma.结合区域内前人的研究成果,暗示了其物源可能来自蘑菇气-嫩江-黑河一线的晚古生代俯冲-同碰撞期岩浆弧;样品中最年轻的锆石U-Pb年龄分别为282±4 Ma（样品15MG10）和287±4 Ma（样品15MG11）,可以限定砂岩的沉积下限为早二叠世.对比索伦-蘑菇气地区晚石炭世-早三叠世砂岩的碎屑锆石年龄组成,发现兴安地块内晚石炭世-早二叠世碎屑组分与松辽地块内中二叠世-早三叠世碎屑组分基本相同,说明兴安地块与松辽地块已于晚石炭世前沿贺根山-黑河缝合带完成拼合.      

小兴安岭西北部石炭纪地层火山岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学及其地质意义

小兴安岭西北部晚古生代火山-沉积地层时代的厘定对讨论区域构造演化具有重要意义。本文对该区晚古生代火山岩和粉砂岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学研究。结果表明,原晚石炭世-早二叠世宝力高庙组、早二叠世大石寨组和晚二叠世五道岭组火山岩均形成于石炭纪,锆石U-Pb年龄集中于353～352Ma和307～306Ma。早石炭世洪湖吐河组上部粉砂岩的碎屑锆石具有两组206Pb/238U谐和年龄,其加权平均年龄分别为385.2±6Ma和353.0±3.6Ma,前者与区域中晚泥盆世钙碱性火山岩的时代相近,后者与早石炭世火山岩的年龄一致,表明沉积物源主要来自中晚泥盆世-早石炭世火山岩,沉积上限为杜内期。新的年代学资料及地层学资料表明,区域早石炭世火山活动(353～352Ma)伴有洪湖吐河组海相沉积,晚石炭世火山活动(307～306Ma)则伴有宝力高庙组陆相沉积。综合区域上普遍缺失巴什基尔阶,认为大兴安岭北部-小兴安岭西北部地区早石炭世晚期发生的海-陆转变与额尔古纳-兴安地块和松嫩地块的碰撞拼合密切相关,早石炭世火山岩可能形成于碰撞前的俯冲环境,晚石炭世火山岩形成于碰撞后的伸展背景。     

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。     

兴蒙造山系新元古代-古生代沉积盆地演化

在系统分析兴蒙造山系新元古代-古生代24个沉积盆地类型、沉积建造、生物地层与年代地层等特征的基础上,划分了6个沉积大地构造演化阶段并对其进行讨论:(1)新元古代-寒武纪早期陆缘增生阶段:额尔古纳地块向南增生并与兴安地块拼贴,形成环宇-新林蛇绿岩拼合带;(2)寒武纪纽芬兰世-第二世陆缘稳定沉积阶段:各地块边缘发育相对稳定的碎屑岩-碳酸盐岩沉积,佳木斯地块受晚泛非造山作用影响;(3)早-中奥陶世多岛弧盆系形成阶段:多宝山地区弧盆系发育,其他地块边缘均有不同强度陆间洋壳俯冲作用;(4)晚奥陶世-志留纪普里道利世多岛弧盆系发展阶段:各地块隆升遭受剥蚀;(5)早泥盆世-早石炭世多岛弧盆系消减阶段:早石炭世晚期额尔古纳-兴安地块与松嫩地块拼贴,佳木斯西缘由被动陆缘转为活动陆缘;(6)晚石炭世-二叠纪乐平世拼合后洋-陆转化阶段:从早石炭世晚期开始至二叠纪末,佳木斯地块分别与松嫩地块、兴凯地块拼贴,至此东北各地块拼贴完成.      

西天山造山带区域构造演化及其大陆动力学解析

西天山位于哈萨克斯坦-准噶尔板块与塔里木-华北板块两大板块之间,在漫长的构造演化过程中历经前震旦纪基底形成演化阶段（D1）、震旦纪至早奥陶世稳定陆壳发展阶段（D2）、中奥陶世至石炭纪末板块裂解与再拼合阶段（D3）、二叠纪陆陆叠覆造山阶段（D4）和中新生代盆山耦合阶段（D5）等5个大的发展阶段,其古生代时期中奥陶世至石炭纪末板块裂解与再拼合阶段（D3）又可细化为4个次级演化阶段：中奥陶世至晚志留世早古南天山洋盆形成阶段（D31）、晚志留世至晚泥盆世俯冲造山阶段（D32）、晚泥盆世至早石炭世初陆陆碰撞造山阶段（D33）和早石炭世至晚石炭世后碰撞阶段（D34）。西天山造山带自中新元古代以来历经俯冲造山、陆陆碰撞造山、陆陆叠覆造山和陆内再生造山等多机制多旋回的造山作用,终成为横亘于中亚地区的宏伟的复合型造山带。     

黑龙江霍龙门地区早石炭世花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

黑龙江霍龙门地区位于兴蒙造山带东部的兴安地块和松嫩地块接触带上,区内花岗岩类以晚古生代花岗岩为主,岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、碱长花岗岩.研究区二长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb定年结果为(351.5±3.5)Ma,表明其形成于早石炭世.该时代岩石的主量元素具有高硅、略富铝、富碱质、低镁和贫钙的特征;微量元素表现出Th、Zr、Nd、Rb、K明显富集,而Ba、Sr、Nb、P、Ti明显亏损;稀土元素具有明显的轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的特征,有明显的负Eu异常,轻重稀土元素分馏程度较强.岩石总体上属于高钾钙碱性系列花岗岩.花岗岩的R1-R2构造环境判别图解与微量元素Rb-(Yb+Nb)、Rb-(Yb+Ta)构造环境判别图解显示,该期发育的早石炭世花岗岩为同碰撞与造山期后的环境,结合本区所处的构造环境推测研究区内早石炭世花岗岩应为兴安地块与松嫩地块北东向拼合挤压过程由碰撞俯冲阶段向后造山阶段构造转换过程的产物.     

松辽盆地基底显生宙岩浆热事件:来自营城组火山岩捕获锆石的SHRIMP定年证据

盆地基底的研究对了解成盆历史及恢复区域古大地构背景具有重要意义.本文从松辽盆地北部早白垩世营城组火山岩的显生宙基底捕获锆石入手.对其进行SHRIMP U-Pb定年,得到7组显生宙年龄:482～481Ma、381～350Ma、297～290Ma、252～237Ma、225～219Ma、200～189Ma、183-158Ma.研究认为松辽盆地北部显生宙基底至少经历了晚泥盆世、早二叠世早期、三叠纪和早-中侏罗世等多次大规模的岩浆热事件,其中以中生代三叠纪和侏罗纪火山活动最为频繁,中生代火成岩是松辽盆地显生宙基底花岗岩的主体.这一系列显生宙的岩浆活动可能与晚古生代额尔古纳-兴安、松嫩-张广才岭、佳木斯.兴凯等地块相互间碰撞拼合后的岩石圈伸展作用、华北板块和西伯利亚板块在二叠纪末期碰撞拼合(古亚洲洋闭合造山)后的岩石圈伸展作用、侏罗纪佳木斯地块西缘洋壳俯冲并与松嫩地块拼合作用、东北亚古亚洲洋构造域向太平洋构造域转换等古大地构造运动有关.482～481Ma为变质成因锆石的年龄,代表了早奥陶世(Tremadocian阶)松辽盆地基底的变质增生作用,该变质过程可能与盆地西北部额尔古纳地块与兴安地块的拼合作用.     

大兴安岭全胜林场地区晚石炭世岩浆活动及其地质意义

大兴安岭全胜林场地区位于兴蒙造山带东段的兴安地块,出露的晚古生代花岗岩主要由中粒黑云母二长花岗岩和中粗粒黑云母正长花岗岩组成,岩石未遭受变质作用。岩石地球化学特征显示两类花岗岩高硅（SiO2=75.72%~76.28%）、富碱（Na2O+ K2O=7.78%~8.89%）、弱过铝（Al2O3=12.42%~13.01%）,TiO2、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、P2O5等含量很低,标准矿物分子中石英、钠长石、正长石含量较高,出现少量刚玉分子和极少量的锆石、磷灰石、磁铁矿和钛铁矿等,但未见有碱性暗色矿物;稀土元素总量中等略偏高,轻重稀土分馏明显且轻稀土富集,具中等-较强的负铕异常;大离子亲石元素Rb、K、Pb较富集而Ba、Sr、Eu明显亏损,强烈亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）和P元素。岩石所具有的A/CNK＜1.1、标准矿物刚玉分子＜1%、A/NK＞1.0、P2O5与SiO2负相关、较高的分异指数（DI=92.49~97.26）等特征以及偏低的锆石饱和温度（730~834℃）,均显示其具有类似于高分异I型花岗岩的特点。岩石中锆石呈半自形-自形柱状,振荡环带较发育,Th/U比值较高（大多介于0.36~1.35）,为岩浆成因锆石;四个样品的锆石U-Pb加权平均年龄分别为（322.2±1.2）Ma、（305.9±2.4）Ma、（301.3±2.6）Ma和（294.8±1.6）Ma,代表其岩浆侵位时代为晚石炭世至早二叠世,研究区内出露的二长-正长花岗岩为晚石炭世—早二叠世岩浆侵位活动的产物。岩相学、岩石地球化学、年代学研究以及区域构造演化表明,大兴安岭全胜林场地区晚石炭世岩浆侵位活动可能发生在兴安地块和松嫩地块碰撞拼合所造成的造山晚期-造山后伸展构造背景下,二者最晚于早石炭世末已经完成碰撞拼贴。     

小兴安岭西北部红彦地区早石炭世火山岩地球化学特征及其地质意义

小兴安岭红彦地区发育一套早石炭世火山岩.这套火山岩由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及凝灰岩组成.岩石地球化学特征研究表明,该区早石炭世火山岩属于典型的钙碱系列岩石,并具有富钾特点,相对富集轻稀土元素(LREE/HREE=4.19～ 13.83)和大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有活动大陆边缘型火山岩的特点.认为红彦地区早石炭世火山岩起源于富集的岩石圈地幔的部分熔融,岩浆在演化过程中以结晶分异作用为主,伴有少量的地壳混染作用,即AFC过程.结合区域构造认为红彦地区早石炭世火山岩形成于碰撞前的俯冲环境,可能与额尔古纳-兴安地块与松嫩地块的碰撞拼合密切相关.     

黑龙江省西北部晚古生代I-A型花岗岩的成因及构造意义

本文以黑龙江省西北部大兴安岭塔源镇和小兴安岭二站乡地区花岗岩为研究对象,通过岩石学、U-Pb年代学及地球化学分析,揭示了古亚洲洋在该地区的俯冲—碰撞过程。塔源黑云母二长花岗岩U-Pb年龄为308 Ma,为晚石炭世侵入体,具有高硅、高碱的特征,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,ε_Hf（t）为0.8~2.5,地球化学特征显示其来源于增生的下地壳物质;二站乡二长花岗岩、碱长花岗岩U-Pb年龄分别为305和293 Ma,同样为高硅、高碱系列,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,地球化学特征显示其来源于新生地壳。晚石炭世花岗岩为Ⅰ型花岗岩,早二叠世花岗岩为A型花岗岩。利用锆石δEu定量限定了塔源二长花岗岩和二站乡二长花岗岩的形成深度,分别为38.8 和34.7 km,而碱长花岗岩形成深度为28.7 km,暗示晚石炭世至早二叠世该地区经历了地壳的拉张减薄,记录了古亚洲洋的俯冲消亡与之后的后碰撞伸展作用。     

祁连山地区花岗质岩浆作用及构造演化

祁连山在构造上是一条经历了多期构造旋回叠加的早古生代复合型造山带,花岗质岩浆作用研究对揭示其构造演化具有重要意义。锆石U-Pb年代学统计结果表明,祁连地区花岗质岩浆活动可以分为7个大的阶段,包括古元古代早期(2 470~2 348 Ma)、古元古代晚期(1 778~1 763 Ma)、中元古代晚期-新元古代早期(1 192~888 Ma)、新元古代中期(853~736 Ma)、中寒武世-志留纪(516~419 Ma),泥盆纪-早石炭世(418~350 Ma)以及中二叠世-晚三叠世(271~211 Ma)。其中古元古代早期发育强过铝质高钾钙碱性S型和准铝质低钾拉斑-高钾钙碱性I型花岗岩,记录了早期的陆壳增生及改造事件。古元古代晚期为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性-钾玄质A型花岗岩,是Columbia超大陆裂解事件的产物。中元古代晚期-新元古代早期以过铝质-强过铝质钙碱性-钾玄质S型花岗岩为主,新元古代中期以准铝质-强过铝质钙碱性-高钾钙碱性A型花岗岩为主,分别对应Rodinia超大陆的汇聚和裂解事件。中寒武世-志留纪花岗岩是洋陆转换过程中的产物,约440 Ma加厚基性下地壳部分熔融形成的低Mg埃达克岩的广泛出现指示祁连地区全面进入碰撞造山阶段。泥盆纪-早石炭世花岗岩代表后碰撞伸展阶段岩浆岩组合,发育准铝质-强过铝质低钾拉斑-钾玄质等一系列花岗岩。中二叠世-晚三叠世花岗岩以准铝质-弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性I型花岗岩为主,有少量弱过铝质高钾钙碱性A型花岗岩,是宗务隆洋俯冲消减以及碰撞后伸展过程的产物。     

北山洋晚志留世—早泥盆世构造演化:内蒙古白云山蛇绿混杂岩带南部侵入岩年代学、地球化学的制约

内蒙古北山白云山蛇绿混杂岩带南部中酸性侵入岩主要以脉岩形式产出。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析,对脉岩的岩石类型、年代学、构造背景等进行研究,为北山洋的拼合碰撞时限提供年代学约束。研究结果显示:石英闪长岩的年龄为(420.0±1.0) Ma,花岗闪长岩的年龄为(404.6±2.6) Ma,表明脉岩形成时期为晚志留世—早泥盆世。中酸性侵入岩脉SiO₂含量为58.38%~69.46%,K₂O含量为0.74%~1.38%,Al₂O₃含量为15.54%~16.95%,Na₂O含量为4.15%~5.36%,岩石类型为钙碱性石英闪长岩和过铝质低钾拉斑系列的花岗闪长岩。石英闪长岩与花岗闪长岩源于陆缘火山弧区和同碰撞区,二者轻稀土元素相对重稀土元素明显富集,δEu负异常,高场强元素Ta、Nb亏损,显示出岛弧环境的典型特征,表明由于洋壳俯冲作用,研究区在晚志留世—早泥盆世发育了岛弧岩浆岩侵入体。随着俯冲作用深入,北山洋在晚志留世—早泥盆世早期完成闭合碰撞,并在研究区形成同碰撞花岗岩,碰撞时间应早于(404.6±2.6) Ma。     

黑龙江多宝山古生代海盆闭合的岩石学证据

综合研究黑龙江多宝山地区古生代沉积地层、生物化石,通过分析侵入岩岩石地球化学及其锆石U--Pb 同位素测年资料,表明该地区早奥陶世至晚泥盆世早期为海相沉积地层,晚泥盆世晚期为海陆交互相沉积地层,早石炭世为陆相河湖沉积地层。多宝山海盆东南侧出露一套年龄为( 300 ± 3 ～ 357 ± 4) Ma 的花岗岩,其中正长、二长花岗质糜棱岩为后造山花岗岩,碱长花岗岩为造山后A 型花岗岩。表明多宝山海盆于晚泥盆世开始闭合,至早石炭世为陆相河湖沉积,晚石炭世-早二叠世为抬升剥蚀阶段。表现为多宝山地区于早石炭世开始造山,晚石炭世晚期或延至早二叠世发生造山后伸展作用。     

海拉尔盆地火山岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义

海拉尔盆地位于大兴安岭西侧,盆内存在多套火山-沉积岩组合.通过对海拉尔盆地Chu8井等4处火山岩样品进行的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,探讨了海拉尔盆地火山岩的形成时代和构造背景,为盆内和邻区地层对比以及大兴安岭地区构造演化提供了依据.研究区4个火山岩样品的锆石均呈自形-半自形晶,显示出典型的岩浆生长环带,结合其高的Th/U比值(0.22~1.50),说明其属于岩浆成因.测年结果表明,海拉尔盆地布达特群确实存在时代为晚三叠世-早侏罗世(214.4±4.3 Ma)的火山岩,结合前人研究,可将盆内火山作用划分为4期:分别为中-晚石炭世基底岩浆岩(320~290 Ma);晚三叠世-早侏罗世早期布特达特群火山碎屑岩组(224~197 Ma);晚侏罗世-早白垩世早期塔木兰沟组(152~138 Ma);早白垩世晚期铜钵庙组(128~117 Ma).大兴安岭地区各期岩浆作用的地球化学特征、时空分布特征以及盆地地震剖面特征表明,中-晚石炭世基底岩浆岩(320~290 Ma)是额尔古纳-兴安地块和松嫩地块碰撞造山后的伸展背景下形成的;晚三叠世-早侏罗世早期火山岩(224~197 Ma)是古亚洲洋闭合后的伸展背景下形成的,该期火山岩的发现说明古亚洲洋构造域对大兴安岭地区的影响至少延续到早侏罗世早期(197 Ma),而该区域蒙古-鄂霍茨克洋的俯冲碰撞最早可能开始于早侏罗世以后;晚侏罗世-早白垩世早期(152~138 Ma)和早白垩世晚期(128~117 Ma)火山岩的形成均与蒙古-鄂霍茨克洋碰撞闭合后的伸展作用有关.盆内部分火山岩样品中存在古元古代-新元古代捕获的锆石,这表明额尔古纳地块和兴安地块很可能存在着元古代结晶基底.      

东昆仑哈拉森地区花岗岩类岩石成因及地质意义

哈拉森地区位于东昆仑东段,分布着大量花岗岩,对其研究不仅有助于认识东昆仑造山带在晚古生代-早中生代的构造-岩浆演化历史,而且可以为东昆仑古特提斯洋俯冲时限及洋盆闭合时限提供约束.对区内花岗岩进行了岩石学、年代学以及岩石地球化学分析,结果表明哈拉森地区的钾长花岗岩和细粒二长花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为239.2±1.7 Ma（MSWD=0.19）和232.4±1.2 Ma（MSWD=0.76）,属中三叠世花岗质岩浆作用的产物.岩石主微量元素分析显示该地区花岗岩具有高硅铝、富碱和低钛特征,属于高钾钙碱性到钾玄岩系列的过铝质花岗岩,富集轻稀土元素（LREE）及K、Th、Rb等大离子亲石元素（LILE）,明显亏损Nb、Ti、P、Ta等高场强元素（HFSE）,具有非常明显的Eu负异常（δEu为0.27~0.65）.哈拉森地区花岗岩具有高分异Ⅰ型花岗岩的特征,是同碰撞背景下幔源岩浆与其诱发地壳物质熔融产生的长英质岩浆在地壳深部混合,随后这一混合岩浆又经过高程度的分异演化形成的,进一步证明东昆仑古特提斯洋的俯冲作用一直持续到早三叠世,至中三叠世才逐渐转入陆内碰撞造山阶段.      

大兴安岭北段博克图地区晚石炭世花岗岩的成因:来自锆石U—Pb年龄、地球化学及Lu—Hf同位素证据

大兴安岭北段博克图地区高吉山岩体的岩石类型为碱长花岗岩,LA—ICP—MS锆石U—Pb定年结果表明高吉山岩体形成于晚石炭世(～311 Ma)。地球化学数据显示碱长花岗岩具有高硅,富钾,贫铁、镁的特点,且轻重稀土元素分馏作用明显[(La/Yb)_N=5. 00～14. 19],相对富集大离子亲石元素(Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)及P元素等,具有负铕异常(Eu/Eu~*)=0. 47～0. 72,∑REE为49. 07×10~(-6)～139. 30×10~(-6),LREE/HREE=7. 93～13. 98。锆石Lu—Hf同位素特征显示碱长花岗岩具有正的ε_(Hf)(t)值(+8. 46～+12. 94),和较年轻的Hf二阶段模式年龄(t_(DM2)=501～783 Ma)。结合相关区域地质研究,认为大兴安岭北段晚石炭世高吉山岩体是新元古代从亏损地幔中新增生地壳物质的部分熔融的产物,可能与古亚洲洋的俯冲作用有关。     

华北克拉通北缘中段赤峰撰山子矿区石炭纪-二叠纪侵入岩年代学和地球化学:对古亚洲洋构造演化的制约SCIEI北大核心CSCD

本文对华北克拉通北缘中段赤峰撰山子矿区二长闪长岩、花岗(斑)岩等进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb定年以及Hf同位素研究,以期对古亚洲洋演化形成制约。锆石U-Pb定年显示,二长闪长岩和花岗岩形成于早石炭世(341.0±2.2Ma、324.1±4.3Ma),花岗斑岩形成于晚二叠世(252.8±3.2Ma、252.0±1.5Ma)。岩石地球化学及Hf同位素表明,二长闪长岩为高钾钙碱性I型花岗岩,形成于火山弧环境,其源区可能是俯冲板片脱水交代的地幔楔部分熔融产生玄武质岩浆上涌,导致新生地壳物质的部分熔融,并有部分玄武质岩浆加入形成的产物;花岗岩及花岗斑岩均为高钾钙碱性A型花岗岩,花岗岩形成于火山弧环境,花岗斑岩形成于造山后伸展环境,二者皆为新生地壳部分熔融的产物。综合前人研究认为,早石炭世-晚二叠世,研究区经历了古亚洲洋俯冲、弧-陆碰撞以及造山后伸展等阶段。     

新疆南天山克孜尔河沉积物碎屑锆石U‐Pb年代学研究及其地质意义

新疆克孜尔河流经南天山造山带南缘,其河流沉积物中记录了流域内地质体的重要信息。为进一步约束南天山造山带的构造演化历史,探讨该造山带古生代地壳生长与演化,对克孜尔河沉积物中的碎屑锆石进行U‐Pb定年。结果表明锆石年龄主要集中分布在460~390 Ma和310~260 Ma,少量分布在前寒武纪,暗示南天山造山带在古生代期间发生了强烈的岩浆活动。物源分析表明克孜尔河沉积物中的碎屑锆石主要源于南天山造山带和塔里木克拉通北部,年龄为460~390 Ma的碎屑锆石很可能记录了南天山洋在晚奥陶—早泥盆世期间向南俯冲到塔里木克拉通之下的弧岩浆作用。南天山洋闭合以及塔里木克拉通与伊犁—中天山地块的最终碰撞可能发生在晚石炭世,随后发生同碰撞和后碰撞岩浆作用,以样品中大量310~260 Ma的碎屑锆石为代表。结合南天山造山带内已有的古生代岩浆岩锆石的Hf同位素数据分析表明,晚奥陶—早泥盆世南天山造山带的大陆地壳演化主要以古老地壳的再造和部分新生地幔物质的加入为主,晚石炭—早二叠世该造山带地壳演化则以前寒武纪古老基底岩石的改造为主,仅有限的新生组分加入到岩浆的形成过程中。     

内蒙古科尔沁右翼前旗哈拉黑地区地层锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

对大兴安岭中南段内蒙古科尔沁右翼前旗哈拉黑地区原定二叠系林西组和侏罗系白音高老组的样品分别进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,获得林西组的282 Ma和317 Ma两组峰值年龄以及白音高老组134 Ma、242 Ma和284 Ma的3组峰值年龄,说明原定白音高老组地层并非属于侏罗纪,而应该属于白垩纪。根据锆石结构特点推测林西组地层物源可能主要来自该区晚泥盆世-早石炭世岩浆弧产物和下二叠统大石寨组火山沉积。综合区域资料研究认为,内蒙古东部大兴安岭地区可能曾经发育有三叠纪沉积,现今大面积的缺失是由于后期构造抬升剥蚀所致。