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。     

内蒙古狼山北部早古生代岩浆岩年代学、地球化学特征及构造意义

内蒙古狼山北部地区位于华北克拉通与兴蒙造山带交接部位,构造上隶属于华北克拉通北缘早古生代陆缘增生带.狼山北部巴音杭盖一带出露的早古生代岩浆岩,对确定华北北缘西段早古生代构造格局和造山带演化具有重要意义.本次研究采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年法,获得了闪长岩、石英闪长岩206Pb/238U年龄为435.8±2.2 Ma~437.7±2.2 Ma,时代为早志留世.岩石为钙碱性系列,富集轻稀土元素,（La/Yb）_N=4.30~11.59,表现出不同程度地富集大离子亲石元素（LILE）Rb、Th、U、K、Ba、Sr等,亏损高场强元素（HFSE）,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,具有弱的负Eu异常（δEu=0.80~0.96）,具有俯冲带岩石的特征.在同位素组成上,早志留世闪长岩体具有明显亏损的特点,ε_Hf（t）=+5.2~+12.6,（87Sr/86Sr）_i=0.704 665~0.706 174,ε_Nd（t）=+1.84~+2.00.上述年代学、岩石地球化学、Sr-Nd-Hf同位素数据结合区域地质资料分析表明,狼山北部早志留世闪长质岩体形成于早古生代温都尔庙洋沿温都尔庙-乌德-索伦山南一线南向俯冲背景下,为经历了俯冲洋板片析出流体交代作用的新生下地壳部分熔融的产物.志留纪岛弧岩浆岩的确定,明确了狼山北部地区属于华北克拉通北缘早古生代活动大陆边缘,为白乃庙岛弧带向西延展的部分,同时为华北北缘西段早古生代"沟-弧-盆"体系的确定提供了重要素材.      

拉萨地体北部永珠地区早白垩世岩浆岩地球化学、锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及其地质意义

拉萨地体北部出露大面积早白垩世岩浆岩,对它们的成因和形成机制的研究,有助于揭示拉萨地块白垩纪时期的岩浆作用过程及动力学背景.通过岩石学、地球化学和同位素地质学方法对拉萨地体北带永珠地区早白垩世中-酸性岩浆岩进行了研究.结果显示黑云母二长花岗岩、流纹岩和安山岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为118±1.0 Ma、121±0.8 Ma和115±0.8 Ma,代表了其侵入和喷出时代.黑云母二长花岗岩、花岗斑岩和流纹岩为高钾钙碱性过铝质-强过铝质岩浆岩（A/CNK=1.01~1.35）,亏损高场强元素Nb、P、Ti和大离子亲石元素Ba、Sr,富集大离子亲石元素Rb、K和放射性元素U、Th;稀土配分图显示LREE富集,HREE近平坦,Eu明显负异常,为形成于大陆边缘的岛弧岩浆岩特征.黑云母二长花岗岩和流纹岩的锆石Hf初始比值ε_Hf（t）分别为-1.21~3.01和-0.68~5.35,对应的两阶段模式年龄分别为0.99~1.26 Ga和0.84~1.22 Ga,为壳幔混源岩浆.安山岩为高钾钙碱性,亏损Nb、Ta、P、Ti、U和Sr,富集Rb、K和Th,稀土配分图显示LREE富集,HREE近平坦,Eu轻微负异常,为形成于大陆边缘弧的岩浆岩.结合前人研究成果,分析认为永珠地区早白垩世岩浆岩形成于班公湖-怒江特提斯洋壳南向俯冲作用下的大陆边缘弧环境,由俯冲的班公湖-怒江中特提斯洋板片在深部脱水熔融,进而诱发上覆地幔楔部分熔融形成基性岩浆上涌,导致下地壳物质发生部分熔融形成酸性岩浆,它们在上升过程中按不同比例混合,形成中性和酸性岩浆侵入到地下或喷出地表,形成侵入岩和火山岩.      

新疆巴里坤地区志留纪花岗岩的确定及其地质意义

准噶尔盆地东部巴里坤地区怪石山二长花岗岩体和县煤矿北花岗闪长岩体分别获得440.6±3.7 Ma和412.8±3.3 Ma的 LA-ICP-MS锆石U-Pb形成年龄,指示该区早志留世-早泥盆世一期重要的花岗岩浆活动。两岩体为准铝-弱过铝钙碱性及高钾钙碱性岩系,微量元素具有富集LILE、贫HFSE,亏损Nb、Ta、Ti、P以及Pb正异常的岛弧岩浆成因特征。其中,怪石山岩体高Si、富K,高Rb/Sr和Ga/Al比值、低K/Rb比值,强Eu负异常,代表其为岛弧演化较为成熟阶段岩浆演化的产物,县煤矿北二长花岗岩富Na、高Sr和Sr/Y比值,低Y和Yb,则指示其为岛弧演化晚期,洋盆俯冲消减闭合过程、岛弧区地壳增厚环境下部陆壳物质熔融的结果。此外,两个岩体正的锆石ε_Hf(t)(+7.64～+13.86)和老于其形成年龄的Hf二阶段模式年龄(T_DM2=1123～561 Ma)证明,它们主要源自新元古代晚期到早古生代早期的新生岛弧陆壳物质。     

塔里木西南大陆边缘原特提斯洋构造演化

通过对塔里木西南地区奥陶系-泥盆系的钻井和露头碎屑岩样品开展锆石U-Pb年代学、地球化学和重矿物分析，探讨塔西南大陆边缘原特提斯洋的俯冲增生演化过程.碎屑锆石记录了482~443 Ma、438~425 Ma和414~406 Ma三期寒武纪以来的构造-热事件，以及840~750 Ma的新元古代裂谷岩浆事件.奥陶系-泥盆系碎屑岩具有高的SiO₂含量和相对低的Al₂O₃和TFe₂O₃+MgO含量，以及弱-中等的Eu负异常、LREE相对富集和HREE分布较平坦的特征.地球化学图解反映晚奥陶统碎屑岩来源于大陆岛弧和活动大陆边缘环境，早志留世-中泥盆世期间物源区可能以大陆岛弧和被动陆缘环境为主，还间断出现少量活动大陆边缘环境，晚泥盆世以后主要呈现被动陆缘环境.重矿物组合指示早志留世至中泥盆世期间，中-酸性岩浆活动加剧，而基性岩浆活动趋弱，晚泥盆世以后陆壳基底或造山带已大规模隆升.塔西南边缘原特提斯洋构造演化以奥陶纪向北俯冲、志留纪弧后洋盆关闭-褶皱造山和泥盆纪后碰撞伸展为特征.      

北山野马井地区泥盆纪富钾酸性岩浆岩地球化学特征及其地质意义

为了理清北山南部晚古生代构造演化过程,对野马井地区的二长花岗岩与流纹岩进行了岩石学、全岩主微量元素地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明二长花岗岩与流纹岩的就位年龄分别为402.7±2.4 Ma与392.9±2.5 Ma.二者均为富钾钾质岩浆岩,呈现过铝质-强过铝质,轻重稀土弱到中等分馏且相对富集轻稀土,二长花岗岩呈现无或弱的负Eu异常,流纹岩呈现较明显的负Eu异常,二者均富集Rb、Th、U、Pb等,亏损Nb、Ta、Ba、Sr、Ti等,为I型酸性岩浆岩.二长花岗岩与流纹岩的锆石ε_Hf（t）值介于-2.2~+6.8,对应Hf模式年龄（t_DM2）为962~1 533 Ma;指示二者主要由中元古代陆壳物质熔融所形成.依据野马井地区泥盆纪富钾酸性岩浆岩的地球化学特征,结合该区域其他地质资料,可推测其为后碰撞构造环境的产物.      

内蒙古北山地区标山一带早志留世花岗岩地球化学特征及构造意义

通过内蒙古标山一带区域地质矿产调查,查明该区早志留世侵入岩由早到晚依次为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩。该期侵入体为钙碱性岩系,准铝质岩石,SiO_2、K_2O具正相关变化特征。三者球粒陨石标准化稀土配分曲线均具Eu负异常(δEu值分别为0.60～1.06,0.44～0.81,0.12～0.39)。原始地幔标准化蛛网图显示中等不相容元素La、Ce、Sm、Hf、Zr及强不相容元素Rb、Th、U相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Ti相对亏损。在花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄值分别为(444±12)Ma、(441.2±1.8)Ma、(441.1±3.3)Ma,代表该期侵入体就位时代为早志留世。综合前人及本次项目研究成果可见,标山一带早志留世侵入岩就位于岛弧的构造环境。区域上早志留世古亚洲洋壳沿红柳河—月牙山—洗肠井一线向北强烈俯冲,导致本区早志留世深成岩侵位,形成石头井-化石山早古生代岩浆弧。     

甘肃龙首山—合黎山晚志留世—早泥盆世花岗岩类的成因及其对阿拉善地块西南缘早古生代构造演化的约束

阿拉善地块西南缘在中志留世—早泥盆世究竟是处于古亚洲洋俯冲的构造环境,还是因受控于祁连造山带而处于后碰撞伸展环境?这是探讨该区早古生代构造演化不可回避的重要科学问题。阿拉善地块西南缘出露的早古生代岩浆岩是探讨该问题的重要研究对象,但前人的工作集中于北大山和龙首山的东段。本文在龙首山西段及更西部的合黎山地区选择三个花岗岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和元素及同位素地球化学研究。结果表明,龙首山西段的大佛寺碱性长石花岗岩形成于晚志留世(426±2 Ma),主量元素具有高SiO_2(78.03%)、富碱(ALK=7.96%)、低CaO(0.60%)、贫MgO(0.13%)的特征,稀土分布呈明显的"V"型,大离子亲石元素(LILEs)高度富集而高场强元素(HFSEs)中等富集,Ba、Sr、Eu负异常显著,属于铝质A2型花岗岩。合黎山地区的五坝黑云母花岗岩和张家窑花岗闪长岩分别形成于晚志留世(421±2 Ma)和早泥盆世(406±4 Ma),都属于高钾钙碱性I型花岗岩,轻、重稀土分异((La/Yb)_N=10.69～13.79),Eu负异常显著(δEu=0.56～0.77),LILEs富集,HFSEs亏损,Nb、Ta负异常和Zr、Hf正异常同时出现。此外,三个岩体的岩浆源区均显示富集型Sr-Nd同位素特征,具有中元古代的二阶段Nd模式年龄,暗示中元古代地壳物质在不同温度下的部分熔融。结合区域资料,阿拉善地块西南缘中志留世—早泥盆世具有钙碱性—高钾钙碱性I型花岗岩、铝质A2型花岗岩和碱性—过碱性花岗岩的岩石组合,指示后碰撞伸展环境,而该区早古生代俯冲阶段(中奥陶世—早志留世;ca. 461～441 Ma)和后碰撞阶段(中志留世—早泥盆世;ca. 432～397 Ma)的划分与祁连造山带的构造演化是可对比的。     

新疆白干湖地区花岗岩年代学、地球化学研究及其构造意义

新疆白干湖地区处于东昆仑-祁漫塔格构造带与阿尔金地块的结合部位,出露的巴什尔希岩浆序列对理解该区早中志留世的构造环境有重要意义。本文在巴什尔希岩浆序列中白干湖岩体的不同部位采集了二长花岗岩(BGH-1)和正长花岗岩(BGH-4)两件样品,并进行了详细的岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和地球化学研究。白干湖岩体含有白云母、石榴子石等特征矿物,其A/CNK和A/NK的分布范围分别是1.07~1.12和1.41~1.59,属于弱过铝质高钾钙碱性S型花岗岩,并具有富集LREE和LILEs、亏损HFSEs,Nb、P、Ti明显负异常的特点。锆石U-Pb定年结果显示,二长花岗岩形成于428.2±4.2 Ma,正长花岗岩形成于422.5±2.3 Ma。本文和前人的研究成果表明,巴什尔希岩浆序列具有S型花岗岩与A型花岗岩共生的特点,主要活动时代为早中志留世(433~421Ma),形成于后碰撞伸展构造体制。然而,在白干湖断裂以东至格尔木的东祁漫塔格,早中古生代岩浆活动记录了晚奥陶世一早志留世俯冲、中志留世一早泥盆世碰撞和早泥盆世晚期开始后碰撞的演化过程,其中东祁漫塔格早中志留世岩浆岩和白干湖断裂西侧的巴什尔希岩浆序列分别形成于不同的构造环境,因此二者很可能属于不同的构造体系。     

内蒙古狼山地区早志留世石英闪长岩体的厘定及其地质意义

内蒙古狼山山脉西侧分布有零星的早古生代岩浆岩,早志留世侵入体主要出露于哈日音熬瑞-迈罕陶勒盖一带.该岩体岩性为石英闪长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,其206Pb/238U加权平均年龄为440±1 Ma.岩石富集大离子亲石元素Rb、K、Pb,不同程度地亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti;轻稀土富集,重稀土亏损,具有弱的负Eu异常,显示了岩浆弧的地球化学特征.ε_Hf（t）值为-12.1~-8.8及T_DM2在1 973~2 182 Ma之间,反映了源区以古元古代古老地壳为主,闪长质包体中的斜长石斑晶及矿物成因判别图解显示了岩体在形成过程中受到了岩浆混合作用.构造判别图解及Hf同位素特征表明该岩体可能形成于大陆边缘弧的构造背景.对比达茂旗、白乃庙地区新近发表的有关数据,早志留世石英闪长岩的岩石地球化学特征与之十分相似,由此可见,华北地块北缘早古生代俯冲带从白乃庙地区可以延伸到狼山地区.      

大别山皇城山银矿区及外围陈棚组火山岩U-Pb年代学、地球化学和成矿构造背景

皇城山银矿床是西大别山地区代表性的浅成低温热液矿床,受陈棚组火山机构的枝叉状裂隙构造控制.目前人们对该矿床成因、成矿时间和构造环境的理解尚不深刻,因此对相关火山岩进行了激光等离子质谱（LA-ICP-MS）锆石U-Pb测年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,探讨了其岩石成因和构造属性.结果表明,皇城山矿区陈棚组熔结凝灰岩及外围流纹岩锆石U-Pb年龄分别为133.4±1.5 Ma（MSWD=1.3）和133.1±0.8 Ma（MSWD=0.59）,形成于早白垩世.陈棚组火山岩在较短时间内喷发形成,其喷发时限基本代表了皇城山银矿床形成时间.陈棚组流纹岩具高硅（SiO₂=73.83%~77.38%）、高钾（K₂O=4.65%~9.31%）特征,属于过铝质（A/CNK=1.09~1.31）和高钾钙碱性岩石系列.岩石具轻稀土富集,重稀土平坦,大离子亲石元素相对富集,Ba、Nb、Ta、P、Ti明显负异常和负Eu异常（δEu=0.33~0.88）特点.岩石锶同位素初始比值I_Sr为0.708 220~0.708 741,ε_Nd（t）值为-17.2~-18.5,Nd两阶段模式年龄T_DM2=2.32~2.43 Ga.锆石ε_Hf（t）值范围为-22.3~-26.1,Hf两阶段模式年龄T_DM2=2.29~2.49 Ga.主、微量元素和Sr-Nd-Hf同位素特征共同揭示陈棚组流纹岩为扬子陆壳北缘古老地壳物质重熔演化的产物.结合区域地质特征,陈棚组火山岩及其相关皇城山银矿床形成于大别山早白垩世加厚下地壳拆沉作用初期、挤压向伸展转化环境.      

赣西北蒙山岩体的锆石U-Pb-Hf、地球化学特征及成因

华南印支期花岗岩形成的构造背景和成因机制存在较大的争议,赣西北印支期岩浆活动的规模及该次岩浆活动是否与基性岩浆的底侵有关,仍缺乏可靠的资料.过去认为赣西北蒙山花岗岩形成于燕山期,而本次锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明,蒙山3次花岗质岩浆活动的时间分别为236±3 Ma,220±3 Ma和217±1 Ma.蒙山花岗岩属准铝－过铝质,高硅、富钾,K₂O+Na₂O为7.53%~8.86%;稀土总量为213.09~380.75 μg/g,轻稀土元素富集,δEu=0.07~0.40,富集大离子亲石元素,Nb-Ta弱亏损,P、Ti亏损.大部分花岗岩的ε_Nd(t)值为-9.9~-6.1,Nd二阶段模式年龄t_DM2为1.5~1.8 Ga.第1次形成的灰白色粗粒花岗岩锆石的ε_Hf(t)值大部分集中在1.10~2.65,Hf同位素单阶段模式年龄t_DM1集中分布于782~866 Ma,二阶段模式年龄t_DM2集中分布在1 096~1 186 Ma,说明其物源主要为新元古代早期形成的地壳;第3次形成的细粒花岗岩锆石的ε_Hf(t)值集中分布于1.71~4.98,t_DM1为671~832 Ma,t_DM2集中在932~1 139 Ma.蒙山细粒花岗岩锆石的Hf同位素组成暗示成岩过程中有基性岩浆加入,为华南部分印支期花岗岩的成因与基性岩浆底侵有关的关系提供了证据.蒙山花岗岩的Nd同位素和锆石Hf同位素出现了解耦现象,解耦原因可能与花岗岩的物源主要为新元古代早期形成的具有Nd-Hf解耦特征的弧源地壳有关.根据目前获得的有关华南印支期火成岩的资料,总结了华南印支期花岗岩类岩石的成因类型及其时空分布规律,据此讨论了华南印支期的动力学背景和华南印支期花岗岩的成因机制,认为华南印支期的构造－岩浆活动与古太平洋西北向俯冲于华南板块之下有关.      

东昆仑祁漫塔格地区乌兰乌珠尔早古生代花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

为确定东昆仑祁漫塔格乌兰乌珠尔地区片麻状黑云母花岗岩和二长花岗岩的形成时代、岩石成因、源区性质和构造背景,对该岩石样品进行了锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素研究.结果显示:片麻状黑云母花岗岩加权平均年龄为457.5±2.3 Ma,铝饱和指数A/CNK介于0.98~1.02,属准铝质岩石,Na₂O/K₂O比值为0.440~0.625,属于高钾钙碱性系列.二长花岗岩加权平均年龄为422.5±1.6 Ma,铝饱和指数A/CNK介于1.03~1.05,属弱过铝质岩石.二者均具有高硅(SiO₂介于68.93%~74.72%)、高碱(全碱ALK介于6.83%~9.40%)、低磷(P₂O₅小于0.12%)等特征.富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,δEu值为0.29~0.70,显示Eu中度负异常.富集Rb、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,属于I型花岗岩.二长花岗岩样品的ε_Hf(t)值为-2.2~+1.4,二阶段模式年龄为1 320~1 546 Ma.结合岩石成岩年龄、地球化学特征及区域构造演化认为片麻状黑云母花岗岩(457.5±2.3 Ma)为下地壳部分熔融产物,形成于原特提斯洋向北俯冲导致的局部拉张环境.二长花岗岩(422.5±1.6 Ma)岩浆来源于中元古代新增生的下部地壳熔融产物,形成于碰撞拼贴后的伸展构造环境.      

冀北张-宣地区后城组、张家口组火山岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素

冀北张家口-宣化地区(张-宣地区)分布着中生代后城组和张家口组火山岩.锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析结果表明, 后城组英安岩的结晶年龄为(130±1)Ma, 为早白垩世, 而不是前人所认为的晚侏罗世.张家口组流纹岩的结晶年龄为(126±1)Ma, 也为早白垩世.后城组英安岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-18.8~-25.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.78~2.37 Ga, 平均2.54 Ga, 与冀北分布的基底岩石Nd、Hf模式年龄相同, 考虑到华北克拉通东部地壳生长的主要时期为晚太古代, 我们初步认为后城组粗安岩可能主要来源于晚太古代地壳物质的重熔作用; 而张家口组流纹岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-15.1~-18.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.34~2.13 Ga, 明显比后城组火山岩年轻.张家口火山岩来源于太古代的地壳物质和部分幔源物质混合.这些年代学数据和锆石Hf同位素表明张-宣地区大面积的后城组和张家口组火山岩是华北克拉通东部晚中生代岩石圈强烈减薄作用的结果.      

华北东南缘荆山花岗岩成因及其构造意义

对华北东南缘荆山花岗岩进行了锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素分析,全岩主微量元素和Sr-Nd同位素分析.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,荆山花岗岩形成于晚侏罗世(160.9±0.8~161.6±1.5 Ma).残留锆石的U-Pb年龄主要为三叠纪和新元古代,分别与大别-苏鲁造山带超高压变火成岩的变质年龄和原岩年龄一致.这些花岗岩为钙碱性-高钾钙碱性,具有弧型的微量元素分布特征和富集的Sr-Nd-Hf同位素组成,即高的全岩(87Sr/86Sr)_i比值(0.708 0~0.709 1),低的ε_Nd(t)值(-15.6~-13.5)和锆石ε_Hf(t)值(-23.1~-9.5),对应的两阶段Nd-Hf模式年龄主要为古元古代.这些锆石U-Pb同位素年代学和地球化学特征与大别-苏鲁造山带超高压变火成岩一致,表明它们之间存在成因联系.特别地,残留锆石新元古代和三叠纪U-Pb年龄是俯冲华南陆壳的标志性特征.因此,荆山花岗岩是俯冲华南陆壳部分熔融的产物,华南陆壳是三叠纪大陆碰撞过程中进入华北地壳之中的.这些花岗岩具有低的Rb含量、高的Sr和Ba含量,低的Rb/Sr比值以及低的全岩锆饱和温度和锆石Ti温度(~700℃),表明它们源于俯冲华南陆壳低温加水部分熔融,可能与侏罗纪古太平洋板块俯冲于中国东部之下有关.      

阿拉善北部亚干地区花岗岩锆石年代学、地球化学特征及其构造意义

由于缺少可靠的年代学资料和系统研究，阿拉善北部亚干地区的基底时代和性质尚不清楚，制约了对本区构造属性及造山带结构的进一步认识.利用亚干地区广泛出露的花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究，揭示源区深部物质组成特征，对探讨该地区的基底性质具有重要意义.LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果表明，切刀黑云母二长花岗岩体侵位于380±1 Ma，亚东花岗闪长岩体侵位于271±2 Ma，同时，原北山群中识别出大量的三叠纪花岗岩（亚干片麻状花岗岩，228±2 Ma；都热糜棱岩化花岗岩，214±2 Ma）.地球化学分析表明，切刀花岗岩和都热糜棱岩化花岗岩为准铝质-弱过铝质的A型花岗岩，亚东花岗岩为钙碱性I型花岗岩.锆石Hf同位素分析显示主要的花岗岩体ε_Hf（t）值为-2.8~+4.3，地壳模式年龄为1.0~1.5 Ga，表明源区可能以中元古代地壳物质为主.结合前人获取的前寒武纪岩石年龄，亚干地区花岗岩Hf同位素特征，以及花岗岩出现中-新元古代继承锆石等证据，亚干地区深部应具有中-新元古代基底，南戈壁微陆块范围可以延伸到阿拉善北部边境地区.      

内蒙古哈珠地区石炭纪白山组火山岩:北山北部晚古生代活动陆缘岩浆作用的产物

北山北部晚古生代岩浆事件的性质对该地区这一时期的构造演化研究具有重要意义.对内蒙古北山哈珠地区石炭纪白山组火山岩进行了系统的年代学、地球化学、Lu-Hf同位素测试,结果显示:白山组主要由玄武安山质、安山质、英安质、流纹质火山岩组成,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得安山岩、英安岩、流纹岩的成岩年龄分别为325.6±1.4 Ma、313.5±3.4 Ma、314.7±1.7 Ma,时代为早石炭世晚期-晚石炭世.火山岩空间分布上表现出明显的"组成极性",区域上由北至南从中性火山岩（钙碱性系列）→酸性火山岩（高钾钙碱性系列）演化,K₂O含量与K₂O/Na₂O比值也呈相应的增加趋势,其中玄武安山岩、安山岩具有高Al₂O₃、低TiO₂以及低的Ni、Cr含量,所有样品普遍亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾稀土元素配分模式,以上特征指示白山组火山岩形成于洋壳向南俯冲过程中的活动大陆边缘背景下.另外,白山组中安山岩具有高的ε_Hf（t）值（+7.0~+14.1）和年轻的平均地壳模式年龄T_DMC（437~891 Ma）,接近上地幔的Rb/Sr比值（0.01~0.15）,Nb/Ta比值（12.59~18.80）处于地壳平均值和地幔平均值之间;流纹岩具有相对较低的ε_Hf（t）值（4.3~8.2）和偏老的平均地壳模式年龄T_DMC（804~1 054 Ma）,Rb/Sr比值（0.80~1.73）远大于地壳平均值,Nb/Ta比值（10.66~13.08）接近地壳平均值反映岩浆源区向洋侧以新生地壳和地幔物质为主,向内陆一侧逐渐演化为更多陆壳（较老地壳）物质的加入.综合以上分析并结合前人资料,北山哈珠地区晚古生代石炭纪白山组火山岩是红石山洋向南侧马鬃山-旱山地块俯冲过程中活动陆缘岩浆作用的产物.      

南天山早二叠世Ⅰ型花岗岩Sr-Nd-Hf同位素特征:岩石成因和大陆地壳增长的意义

新疆南天山地区发育大量晚石炭世-早二叠世的花岗质侵入岩,然而这些花岗岩的岩石成因和形成构造背景仍然存在着较大的争议.对南天山黑云母二长花岗岩进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Sr-Nd-Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,其形成年龄为295.8±1.7 Ma.地球化学特征表明,该花岗岩具有弱过铝质（A/CNK=1.02~1.04）、富碱（K₂O+Na₂O=7.49%~8.78%）、富钾（K₂O/Na₂O=1.05~1.53）特征,属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩;微量元素富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）,具有中等的负铕异常（δEu=0.38~0.57）,且Sr、Ba也显示明显的亏损特征.该花岗岩具有较高的（87Sr/86Sr）_i值（0.709 2~0.714 2）,其ε_Nd（t）与ε_Hf（t）以负值为主,个别样品ε_Nd（t）和ε_Hf（t）值显示较低的正值.这些特征表明其源自古-中元古代地壳的长英质岩浆与地幔的镁铁质岩浆混合而成,且少量新元古代地壳物质也参与了成岩过程,其母岩浆就位前发生了斜长石分离结晶作用.综合前人研究,认为南天山地区晚石炭世-早二叠世花岗质岩石可能是南天山洋板片回撤、软流圈上涌诱发前寒武基底组分发生部分熔融并与幔源岩浆混合作用形成.显生宙以来南天山造山带花岗岩源区主要为古老地壳重熔,与中亚造山带其他地区相比,南天山新生地壳增长并不明显.      

新疆伊宁地块晚泥盆世火山岩的确认及其地质意义

最新发现的泥盆纪火山岩位于西天山伊犁地块北缘,主要岩石组成为流纹岩,英安岩夹少量安山岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,尼勒克北流纹岩类的形成时代一致,分别为369.7±4.9Ma,363.4±2.5Ma,均为晚泥盆世。岩石SiO₂含量较高且变化范围较宽,Al₂O₃含量较高,富碱,贫镁和钙,高FeO^T/MgO+FeO^T比值,低TiO₂,里特曼指数δ较小(1.09~2.88),A/CNK值变化较大(0.8~1.46),属于钙碱性过铝-准铝质低钛流纹岩类。稀土元素总量(∑REE)变化较大(80.66×10^-6~241.8×10^-6),稀土配分模式为轻稀土富集右倾((La/Yb)_N=5.96~7.82),铕负异常明显(Eu/Eu^*=0.47~0.86),相对富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,较高的Rb/Sr、Nb/Ta和Th/Ta比值(分别为0.18~5.15,11.18~13.96,3.54~9.5),较低的Ti/Zr、Ti/Y及Ta/Yb比值(分别为4.95~25.79,43.7~295.5,0.45~1.29),这些地球化学特征表明其可能为上地壳部分熔融的产物,源区残留物组成可能为斜长石和角闪石,同时显示其具有大陆边缘弧亲缘性,这与西天山在早石炭世处于岛弧环境相匹配,即在晚泥盆世-早石炭世期间,准噶尔洋向伊犁-中天山地块之下发生俯冲,形成了伊犁地块北缘的大陆边缘弧岩浆带。尼勒克北晚泥盆世流纹岩类成岩时代的确定及构造环境分析为进一步认识伊犁地块北缘地区的构造演化提供了新的证据。