北祁连玉石沟蛇绿岩印度洋MORB型同位素组成特征及其地质意义

系统研究了北祁连山玉石沟蛇绿岩单元内枕状玄武岩的元素与Sr, Nd, Pb 同位素地球化学特征. 玉石沟蛇绿岩单元内枕状玄武岩属于拉斑玄武岩系列, 球粒陨石标准化稀土元素分配模式为近平坦型, (La/Yb)_N介于0.98~1.27 之间; Nb, Ta, Zr和Hf 无亏损, 显示出MORB 型玄武岩的特征; 经构造环境图解判别, 样品落入了MORB 区域内, 表明其形成于洋中脊环境或者成熟弧后盆地环境. Sr, Nd和Pb同位素组成特征表明其地幔源区主要存在DMM (亏损地幔)和EMII (II型富集地幔)两类地幔组分端元. 枕状玄武岩具有印度洋MORB型同位素组成特征, 与特提斯洋域地幔的同位素组成类似; 微量元素比值也与中国境内特提斯构造域内已知蛇绿岩的N-MORB 型玄武岩的特征微量元素比值相一致. 北祁连山其他蛇绿岩单元内枕状玄武岩也表现出印度洋MORB型同位素组成特征, 从而初步表明北祁连古洋曾是特提斯构造域的一部分. 这对于研究北祁连的大地构造演化和归属有着重要的意义.     

秦岭古MORB型岩石的高放射性成因铅同位素组成——特提斯型古洋幔存在的证据

秦岭造山带的蛇绿岩中存在MORB型岩石,它们有高的放射性铅同位素组成,计算得到的初始铅同位素比值分布在p为8.5的增长线附近。古MORB型岩石代表的古洋幔与特提斯洋幔和南半球冈瓦纳域古地幔相似,表明秦岭地区曾经存在分隔华北古陆和扬子古陆的古洋,该古洋曾是冈瓦纳域和特提斯域古洋的一部分。古MORB型岩石的铅同位素特征显示出DUPAL异常,证明至少在10亿年以前就有DUPAL异常存在,该铅同位素异常可能是南半球的DUPAL异常在古时的表现。     

西秦岭天水地区百花基性岩浆杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

天水地区百花变质岩浆杂岩主要由辉石岩-辉长(闪长)岩-闪长岩-石英闪长岩组成,构成较完整的同源岩浆演化序列.基性-中基性岩浆岩的地球化学特征表明,属于拉斑玄武岩系列,稀土元素分布型式呈REE近平坦型-LREE轻微富集型,微量元素原始地幔标准化的蛛网图和MORB标准化蛛网图上的分布型式总体很相似,富集大离子亲石元素(LILE)Cs,Ba,Sr,Th,U而相对亏损Rb,K和高场强元素(HFSE)Nb,P,Zr,Sm,Ti和Y,显示同源岩浆演化成因特征.微量元素构造环境判别显示其形成于岛弧构造环境.百花变质基性岩浆杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为(434.6±1.5)Ma(MSWD=1.3),证明西秦岭北带岛弧型岩浆岩的形成时代为晚奥陶世末或早志留世初,同时也揭示出以关子镇蛇绿岩为代表的古洋盆的俯冲作用及产生岛弧型岩浆活动的时限可能为中晚奥陶世-早志留世.     

羌塘茶布-双湖地区基性超基性岩和火山岩研究

茶布-双湖地区广泛出露了早二叠世和晚三叠世的基性火山岩类和少量的异剥辉石岩、异剥橄榄岩脉体和玻基辉橄岩的异离体。这些超基性岩,是幔源熔体深部结晶或拉斑玄武岩浆早期分凝作用的产物;研究表明,本区基性超基性岩和火山岩不构成蛇绿岩组合,火山岩的地球化学属性与MORB有本质的差别。火山活动发生在以陆壳为基底的初始拉张的板内裂陷槽环境。     

古特提斯蛇绿岩的综合对比及其动力学意义--以德尔尼蛇绿岩为例

获得的德尔尼蛇绿岩变基性火山岩的Nd-Pb同位素特征表明地幔源区由混合了第2类富集地幔(EMII)的亏损地幔(DMM)组成, 同位素组成与印度洋和南太平洋MORB类似, 具备DUPAL异常. 在此基础上进行的综合对比显示德尔尼蛇绿岩在物质组成、形成时代和源区特征方面均与三江地区的古特提斯蛇绿岩一致, 阿尼玛卿古特提斯洋盆的演化也与三江和秦岭地区的多个古特提斯洋盆在裂解、扩张、萎缩和碰撞的时代上基本保持同步. 结合前人工作及区域资料, 这为东古特提斯域洋盆的演化受控于下地幔组分积极参与的深部过程提供了进一步证据, 这一过程影响了中生代的东亚大地构造格局.     

古特提斯蛇绿岩的综合对比及其动力学意义

获得的德尔尼蛇绿岩变基性火山岩的Nd-Pb同位素特征表明地幔源区由混合了第2类富集地幔(EMII)的亏损地幔(DMM)组成, 同位素组成与印度洋和南太平洋MORB类似, 具备DUPAL异常. 在此基础上进行的综合对比显示德尔尼蛇绿岩在物质组成、形成时代和源区特征方面均与三江地区的古特提斯蛇绿岩一致, 阿尼玛卿古特提斯洋盆的演化也与三江和秦岭地区的多个古特提斯洋盆在裂解、扩张、萎缩和碰撞的时代上基本保持同步. 结合前人工作及区域资料, 这为东古特提斯域洋盆的演化受控于下地幔组分积极参与的深部过程提供了进一步证据, 这一过程影响了中生代的东亚大地构造格局.     

西藏中部乌郁盆地碰撞后岩浆作用——特提斯洋壳俯冲再循环的证据

西藏中部南木林县乌郁盆地的乌郁群嘎扎村组新第三纪高钾钙碱性系列粗面岩和粗安岩及侵入其中的花岗斑岩富集轻稀土元素,具弱的到明显的Eu负异常,富集大离子亲石元素Rb,Th,U和K,亏损高场强元素Nb,Ta和Ti.同位素示踪显示乌郁群火山岩是雅鲁藏布江蛇绿岩洋壳参与的冈底斯带地壳基底岩石部分熔融的结果,表明新特提斯洋壳向北俯冲到冈底斯带下部,并通过新第三纪岩浆作用发生再循环     

藏中部乌郁盆地碰撞后岩浆作用——特提斯洋壳俯冲再循环的证据

西藏中部南木林县乌郁盆地的乌郁群嘎扎村组新第三纪高钾钙碱性系列粗面岩和粗安岩及侵入其中的花岗斑岩富集轻稀土元素, 具弱的到明显的Eu负异常, 富集大离子亲石元素Rb, Th, U和K, 亏损高场强元素Nb, Ta和Ti. 同位素示踪显示乌郁群火山岩是雅鲁藏布江蛇绿岩洋壳参与的冈底斯带地壳基底岩石部分熔融的结果, 表明新特提斯洋壳向北俯冲到冈底斯带下部, 并通过新第三纪岩浆作用发生再循环.     

碧口群西段董家河蛇绿岩地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年

董家河蛇绿岩位于碧口群火山岩系西段,由蛇纹石化、滑石菱镁岩化变质橄榄岩、辉长岩、堆晶辉长岩和浅变质亚碱性拉斑玄武岩组成,具有典型的蛇绿岩套岩石组合特征.变质橄榄岩为轻稀土亏损型,辉长岩与变质玄武岩具共源岩浆演化特征,均表现为MORB型玄武岩的稀土元素及不活动痕量元素地球化学特征,是本区蛇绿岩的重要组成端元,指示扬子北缘碧口地区一个已经消失的古洋盆.辉长岩中锆石的激光探针U-Pb测年结果((839.2±8.2)Ma)表明,该洋盆形成于新元古代晋宁期.     

马里亚纳岛弧南部前弧方辉橄榄岩的交代作用:单斜辉石和角闪石的微量元素特征

来自马里亚纳岛弧南部前弧的方辉橄榄岩是一种高度亏损的橄榄岩, 其中含少量的单斜辉石(0.7 vol%). 在方辉橄榄岩中发现两种类型的角闪石: 镁角闪石与单斜辉石密切伴生, 具有较高的Al₂O₃含量(>7%)和较低的Mg^#; 透闪石在斜方辉石周围出现, 具有较低的Al₂O₃含量(<2%)和较高的Mg^#. 单斜辉石和镁角闪石的原始地幔标准化的REE分配模式显示HREE相对LREE的富集, 且镁角闪石的微量元素含量普遍高于单斜辉石. 透闪石的微量元素含量远低于单斜辉石. 与深海橄榄岩中的单斜辉石相比, 马里亚纳岛弧南部前弧的方辉橄榄岩中的单斜辉石出现大量微量元素的相对富集, 只有Ti和HREE等少量元素除外. 岩石特征和单斜辉石、角闪石微量元素特征暗示这些方辉橄榄岩经历了2个阶段的交代作用. 含水熔体的渗透交代引起了Al, Ca, Fe, Mg, Na和大量微量元素的迁移. 在含水熔体中, LILE和LREE相对于HREE和Ti更活跃, 并且大部分微量元素在含水熔体中的活动性显然受到温度和压力的影响.     

随州花山蛇绿构造混杂岩的厘定及其大地构造意义

地质、地球化学综合研究证明 ,在秦岭造山带南缘襄 (樊 ) 广 (济 )断裂带的三里岗 三阳区段残存有花山蛇绿构造混杂岩 ,是以多条断裂和韧性剪切带为骨架 ,剪切包容花山蛇绿岩块、小阜岛弧火山岩、深海沉积岩、弧前沉积以及来自两侧陆块的基底和盖层沉积岩块 .地球化学研究表明 ,花山蛇绿岩的玄武质岩石类似于MORB的性质 ,形成于初始小洋盆构造环境 ;小阜火山岩形成于岛弧构造环境 .该混杂岩带因存在蛇绿岩及岛弧火山岩而成为具有重要大地构造意义的蛇绿构造混杂岩 ,指示曾存在古板块构造缝合带 ,标志着南秦岭与扬子板块之间确曾存在过古洋盆———花山小洋盆 .     

山西吕梁古元古代袁家村铁矿BIF稀土元素地球化学及其对大氧化事件的指示

华北克拉通是前寒武纪BIF的重要产区,袁家村铁矿位于山西吕梁地区,是国内疑似Superior型BIF的范例。BIF赋存于吕梁群下部袁家村组沉积岩系,前人根据上覆和下伏含火山岩地层的时代,推测袁家村组的形成时代为2.3—2.1Ga,晚于或在大氧化事件（GOE）发生的时间范围（2.4～2.2Ga）内。袁家村铁矿区BIF主要由半自形。它形粒状磁铁矿和石英组成,较少见其他矿物,变质程度较浅,为绿片岩相。低角闪岩相。该BIF的地球化学特征与Superior型BIF类似,经后太古宙平均页岩（PAAS）标准化后,La,Y和Eu元素的正异常显示成矿物质来源主要来自高温热液和海水,缺乏或仅有微量陆源碎屑的混染;稀土元素特征显示出部分Ce的正异常,较小的Y／Ho比值和较大的Ce异常,LREE／HREE（（Pr／Yb）PAAS）比值范围,与古元古代晚期（〈2.0Ga）世界典型铁建造基本一致,说明了吕梁地区2.3～2.1Ga古海洋为氧化还原状态分层的海洋。其原因推测与当时发生的大氧化事件有关,即大氧化事件造成上部氧化水体中Ce和Mn的氧化,在海水中存在Mn的氢氧化物载体,不同的氧化还原状态下这种载体的溶解和形成就会造成BIF特有的稀土元素特征。BIF的沉淀环境可能发生于氧化还原变层及其下部的还原水体中。     

北秦岭小王涧枕状熔岩中淡色侵入岩的地球化学特征、SHRIMP年龄及地质意义

小王涧丹凤群海相枕状熔岩中发育一系列小型淡色侵入岩, 呈囊状、小型岩墙状或不规则状侵入枕状熔岩中. 根据岩相学特征分析, 这些已蚀变的淡色侵入岩原岩为闪长质岩石. 枕状熔岩SiO₂含量为47.35%~51.20%, TiO₂含量为0.97%~1.72%, Mg^#=41~49. 稀土总量相对较低, 轻重稀土无明显分异, 球粒陨石标准化稀土配分形式呈平坦型或略左倾, 近似于N-MORB的稀土分配形式. N-MORB标准化的微量元素蜘形图上, 枕状熔岩的高场强元素(HFSE, 如Ta, Nb, Zr, Hf, Ti等)的特征与N-MORB的相类似. 枕状熔岩中的淡色侵入岩的SiO₂含量为53.85%~67.20%, 相当于安山岩-英安岩质成分. TiO₂含量较低, 为0.51%~1.10%, Mg^#=40~51, 具有高Al₂O₃(13.32%~16.62%), Na₂O/K₂O(2~7), 高Sr(342~539 μg/g)和Sr/Y比值(17~28), 低HREE(Yb=1.70~1.99 μg/g, Y=17.61~20.67 μg/g). 轻重稀土强烈分异, 稀土配分形式为右倾型(La/YbN=12.26~19.41, 多大于18). 高场强元素(如Ta, Nb, Hf, Ti)显著亏损, Y和Yb略显亏损，显示了与俯冲作用相关的地球化学特征. ε_Nd(t)=+7.45~+13.14, 多介于+8.41~+9.23范围内, 与MORB的ε_Nd值(eNd=+8.8~+9.7)非常一致, 说明其岩浆源区为亏损地幔. 淡色侵入岩的SHRIMP年龄为(442±7) Ma, 代表了一次板块俯冲事件的年代.     

西藏洞错蛇绿岩的构造环境:岩石学、地球化学和年代学制约

洞错蛇绿岩出露于班公-怒江缝合带西段,可恢复的洋壳总厚度大于5 km,自下而上依次由地幔橄榄岩、堆晶杂岩、基性岩床(墙)杂岩和基性熔岩组成,呈构造岩片侵位于侏罗系(木嘎岗日群J2mg)地层中.洞错蛇绿岩的堆晶岩杂岩具有纯橄岩-橄长岩-橄榄辉长岩的岩石组合,反映其属DTG系列镁铁-超镁铁堆晶岩;基性熔岩富碱(Na2O+K2O),TiO2,P2O5,且具有LREE显著富集的右倾REE配分型式((La/Yb)N=6.94～16.6)和Th,Nb,Ta,Zr,Hf略具正异常的微量元素组成特征,属典型的洋岛玄武岩(OIB),与洋中脊玄武岩(MORB)和板块汇聚环境下的岛弧玄武岩(IAB)存在明显差异.基性熔岩所具有的87Sr/86Sr比值(0.704363～0.705007)高、143Nd/144Nd比值(0.512708～0.512887)低,以及εNd(t)值介于2.7～5.8等,反映其来源于亏损地幔(DM)与富集地幔(EM Ⅰ)二组分混合的地幔源区.综合分析表明洞错蛇绿岩形成于有大量富集地幔物质上侵的洋岛(OIB)环境,与"岛弧型"蛇绿岩和"洋中脊型"蛇绿岩存在明显差异.新获得的堆晶橄长岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄为(132±3)Ma,玄武岩的全岩39Ar/40Ar年龄为(137.4±2.7)和(140.9±2.8)Ma,一致地反映洞错蛇绿岩形成于早白垩世,揭示班公-怒江缝合带西段在早白垩世尚处于洋盆形成和发展阶段.     

太古宙-元古宙界限基性火山岩Nb/Ta比值变化及其对地球Nb/Ta平衡的指示意义

华北克拉通前寒武纪基性火山岩HFSE和REE具有明显的A(太古宙)-P(元古宙)界限变化. 新太古代基性火山岩HFSE与TiO₂相关性较弱, Nb/Ta比值高(18.8±1.2), 可能形成于正常橄榄岩在石榴石稳定域内的部分熔融作用. 古元古代基性火山岩的HFSE含量明显高于新太古代基性火山岩, 且HFSE含量与TiO₂高度正相关, Nb和Ta发生分异(平均Nb/Ta=15.6±2.9). 古元古代基性火山岩显著增高的HFSE和REE含量及其与TiO₂之间的显著相关性指示其地幔源区发生了富Ti矿物参与的交代富集作用. 统计研究表明, 华北克拉通前寒武纪基性火山岩HFSE所表现的A-P界限具有全球性. 全球2.5Ga以前的基性火山岩总体具有高于或接近于原始地幔的Nb/Ta比值(17.8±1.9), 而元古宙基性火山岩的Nb/Ta比值仅为14.7±4.1, 与大陆总地壳估值(11~17.5)接近. 因此, Nb/Ta在亏损地幔和大陆地壳中的非补偿特征应主要形成于后太古宙. 太古宙基性火山岩可能是平衡后太古宙大陆地壳和亏损地幔低Nb/Ta比值的地球化学储库之一.     

西秦岭武山E-MORB型蛇绿岩及相关火山岩地球化学

西秦岭武山地区发育一套镁铁质-超镁铁质岩石组合,主要出露于鸳鸯镇、李家河、鲁班沟、高家河等地区,呈多个构造岩片逆冲侵位于武山-唐藏断裂带中,主要由变质橄榄岩、辉长岩和玄武岩组成.变质橄榄岩具有高SiO2、高MgO,低ΣREE等特征,球粒陨石标准化的REE配分型式类似于大洋中脊变质橄榄岩特征;鸳鸯镇、李家河、鲁班沟玄武岩主体以相对高TiO2、低Al2O3,Na2O>>K2O,REE平坦或LREE轻微富集,以及HFSE不分异为特征,总体具有E-MORB地球化学特征;而高家河玄武岩则具有岛弧火山岩地球化学性状.综合区域地质、岩石学和地球化学研究认为,武山的镁铁质-超镁铁质岩石组合主体属于构造肢解的E-MORB型蛇绿岩,形成于古洋盆初始裂解阶段的洋中脊构造环境.在区域构造地质对比、年代学研究基础上,认为武山的E-MORB型蛇绿岩代表了秦岭早古生代古洋盆岩石圈残片,其与以高家河玄武岩为代表的岛弧火山岩共同构成蛇绿混杂岩,标定了秦岭早古生代古洋盆闭合后的缝合线.     

北祁连造山带寒武系-奥陶系硅质岩沉积地球化学特征及其对多岛洋的启示

北祁连加里东造山带位于华北板块与柴达木微板块之间, 是柴达木微板块与华北板块碰撞形成的造山带. 北祁连加里东期造山带是在晚元古代Rodinia联合大陆基础上裂解, 经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪多岛洋盆、志留纪-早泥盆、中泥盆世碰撞造山而成的. 北祁连甘露池、向前山、石青洞寒武纪黑茨沟组硅质岩(除热液影响的样品)的常量元素Al/(Al+Fe+Mn)值平均为0.794, Al/(Al+Fe)值平均为0.627, δCe值平均为1.114, La_n/Yb_n值平均为0.994, La_n/Ce_n平均为1.034. 天祝向前山的硅质岩以北美页岩标准化的稀土元素配分模式呈重稀土富集的配分特征, 接近于大洋盆地的重稀土富集的配分模式. 甘露池、石青洞两地稀土元素配分模式呈平坦状, 即不同于大陆边缘的明显轻稀土元素富集的配分模式, 也不同于开放洋盆的重富集的配分模式. 这些稀土元素特征特征反映寒武纪硅质岩形成于靠近或远离陆源的大陆边缘裂谷盆地的构造背景. 北祁连大克岔、黑茨沟、边马沟、大岔大坂、九个泉、百泉门、肮脏沟、石灰沟、老虎山、毛毛山、崔家墩等地奥陶纪硅质岩(除热液影响的样品)Al/(Al+Fe+Mn)值平均为0.72, Al/(Al+Fe)值平均为0.58, δCe值平均为0.99, La_n/Yb_n值平均为1.09, La_n/Ce_n平均为0.96. 北祁连奥陶纪大部分硅质岩以北美页岩标准化的稀土元素配分模式呈平坦状或略左倾的重稀土元素. 个别硅质岩的稀土元素配分模式呈略右倾的轻稀土富集的配分模式. 沉积地球化学特征结合早古生代沉积特征与构造演化分析, 认为北祁连寒武纪-奥陶纪与裂谷、洋壳、岛弧、弧后盆地火山岩共生的硅质岩的构造背景不是典型的远洋盆地和洋中脊, 而是部分靠近、部分远离陆源的大陆边缘深水盆地的多岛洋背景. 北祁连及相邻的柴达木微板块周缘地区存在的多条早古生代的蛇绿岩带说明该区处于原特提斯洋东侧的多岛洋背景.     

西部地区特大地震活动特征及其对大华北地震趋势的影响

在分析 190 0年以来中国大陆西部特大地震 (MS≥ 7 5 )的时空分布特征的基础上 ,进一步研究了大陆西部特大地震与大华北地区强震 (MS≥ 6 0 )活动的相关特征 ,结果表明 :地震构造对西部的强震活动显示出很强的控制力 ;大华北强震与西部特大地震具有同步活动特点 ,但滞后于西部的地震活动 ;西部特大地震第 3活跃时段已经开始 ,但大华北地区出现 6级以上地震的连发还为时尚早     

大华北地块区地震大形势研究

分析了大华北区历史地震活动分期与现代地震活动特点,讨论了大华北区及其相关区带不同地震活动幕地震空间活动特征。认为大华北地块区目前处在第四活动期的调整活动阶段,未来几年可能进入新的地震活跃幕,地震活动以5-6级地震为主,主要活动地区为燕渤带和鲁东—南黄海地块区。     

乌尔逊—贝尔凹陷大磨拐河组高分辨率层序地层学研究

以高分辨率层序地层学原理为指导,利用测井、岩芯和录井等资料,对乌尔逊-贝尔凹陷大磨拐河组不同级次基准面旋回进行了高分辨率层序划分,将大磨拐河组划分为1个超长期、3个长期、12个中期基准面旋回和3类短期基准面旋回,精细对比研究了短期、中期和长期基准面旋回特点.分析了不同级别旋回的结构、叠加样式特征,总结了他们在三角洲-湖...