柴达木盆地北缘早奥陶世陆 弧碰撞及弧后前陆盆地——来自碎屑岩地球化学的证据

奥陶纪是柴达木盆地北缘早古生代碰撞造山演化的重要时期,柴达木地块与滩间山岛弧碰撞起始时限以及欧龙布鲁克海盆盆地类型、构造-古地理格局一直存在争议。本文在对欧龙布鲁克地块早奥陶世碎屑岩沉积野外观测及室内分析的基础上,测试了30个砂泥岩样品的主量元素、微量元素及稀土元素含量。结果表明,石灰沟组碎屑岩建造具有快速堆积、低成分成熟度、低结构成熟度的特征;该套碎屑岩沉积于活动大陆边缘背景下的弧后前陆盆地,碎屑物质来自南部由大陆上地壳与岛弧物质组成的上隆基底;早奥陶世(488~472 Ma)柴达木地块与滩间山岛弧陆-弧碰撞已经开始,但陆-弧碰撞起始时间不会早于493Ma。在此基础上,结合前人研究成果,认为早古生代欧龙布鲁克地块处于滩间山岛弧北部,盆地沉降、沉积演化受柴达木盆地北缘洋盆俯冲及柴达木地块-滩间山岛弧碰撞控制,寒武纪发育弧后伸展盆地,奥陶纪初期转为弧后挤压前陆盆地,弧后伸展与弧后挤压、沉积体系转换发生在490~480Ma之间。该成果从沉积学角度为柴达木盆地北缘陆-弧碰撞起始时限提供了新的制约。     

从华北陆块南缘大洋扩张到北秦岭造山带板块俯冲的转换时限

本文以北秦岭造山带华北陆块南缘被动陆缘火山裂谷(大洋?)盆地、早古生代岛弧-弧后盆地和晚古生代岛弧-蛇绿杂岩等构造相带为研究重点,综合利用同位素年代学、古生物年代学、岩石学、岩石地球化学和同位素地球化学等实测数据,系统研究和探讨了北秦岭造山带被动陆缘大洋扩张向俯冲增生造山转换的时限.研究显示:华北陆块南缘由晚新元古代大洋扩张作用转化为板块俯冲作用的转换时限为早奥陶世,约472Ma左右.北秦岭造山带在古生代期间至少存在两期板块俯冲增生造山作用,时代上向南变新,空间上向南向洋内迁移.两次俯冲增生造山作用分别构筑了北秦岭造山带早古生代岛弧-弧后盆地和晚古生代岛弧-俯冲杂岩两条构造相带.     

东亚原特提斯洋(Ⅴ):北界西段陆缘属性及微陆块拼合

早古生代原特提斯洋在祁连造山带的分支本文称为古祁连洋。其洋内及邻区存在中祁连、阿拉善、柴达木、华北、扬子、塔里木等多个陆块、微陆块,处在一个复杂的多岛洋的环境中。祁连地区早古生代经历了较为复杂的俯冲拼合、碰撞造山过程。本文探讨了祁连造山带的几个构造单元构造属性,认为早古生代阿拉善微陆块南缘为被动大陆边缘,中祁连北缘为活动大陆边缘。阿拉善南部与之平行的龙首山构造单元为俯冲造山形成的增生楔体;北祁连构造带为一套俯冲增生杂岩,包含高压变质岩带、蛇绿岩带、岛弧岩浆和部分洋壳残片等,记录了古祁连洋壳从大陆裂解,洋壳形成,俯冲拼合,碰撞造山的造山过程。495Ma左右南祁连南部柴达木微陆块向北俯冲的影响,古祁连洋壳俯冲受阻,俯冲带向北后退,形成大岔大坂岛弧。弧前地区发生洋-洋俯冲事件,堆积增生大岔大坂、白泉门、九个泉等SSZ型北祁连蛇绿岩北带,并伴随第二期清水沟、牛心山、野牛滩等地岩浆事件。460Ma左右阿拉善微陆块和中祁连微陆块开始碰撞拼合,古祁连洋开始闭合。值得注意的是拼合过程不是均一的,存在自西向东斜向"剪刀式"的拼合方式,产生了由西向东年代变新的"S"型同碰撞岩浆岩。约440Ma古祁连洋闭合,进入陆内造山阶段。440Ma之后,拼合陆块处在一种拉伸的构造环境之下,金佛寺、牛心山、老虎山等地产生碰撞后岩浆岩。422~406Ma发生俯冲折返、高压榴辉岩和高压低温蓝片岩退变质作用,形成以紧闭不对褶皱为特征的第二幕变形。根据各陆块、微陆块碎屑锆石年龄谱分析对比,中祁连基底应与华北不同,而可能与扬子有关。Rodinia超大陆聚合之前,中祁连微陆块作为一个独立的微陆块与华北、扬子保持一定距离。1.0~0.8Ga Rodinia超大陆聚合过程中祁连微陆块与冈瓦纳北缘拼贴在一起,而距华北较远。随着Rodinia超大陆裂解,中祁连微陆块远离冈瓦纳,逐渐向华北靠近,500~400Ma原特提斯洋闭合,华北、阿拉善与中祁连拼合,并整体拼合到冈瓦纳大陆北缘。     

祁漫塔格造山带——青藏高原北部地壳演化窥探

祁漫塔格是东昆仑造山带的一个分支,位于青藏高原中北部,夹持于柴达木盆地和库木库里盆地中间,向西被阿尔金走滑断裂错段。从元古代到早中生代,由于受到多期、多阶段大洋俯冲和关闭影响,导致不同地体间发生碰撞拼贴和大陆增生过程,并由此引发一系列的岩浆事件。祁漫塔格造山带内发育新元古代花岗岩(1000~820 Ma)是对Rodinia超大陆形成的响应。以阿达滩和白干湖逆冲断裂为界,划分为南、北祁漫塔格两地体。北祁漫塔格地体作为活动大陆边缘,发育大量的早古生代与俯冲有关的花岗岩和VA型蛇绿岩;南祁漫塔格地体最初为洋内俯冲形成的原始大洋岛弧,发育早古生代SSZ型蛇绿岩、岛弧拉斑玄武岩和钙碱性火山岩。随着持续俯冲,年轻岛弧伴伴随地壳加厚转变为成熟岛弧。南、北祁漫塔格地体间的碰撞(弧-陆碰撞)可能发生在晚志留世(422Ma),并持续到早泥盆世(398Ma)。在此期间(422~389Ma),南祁漫塔格地体内发育一系列同碰撞型花岗岩;北祁漫塔格地体内发育一系列的大洋岛弧花岗岩。南祁漫塔格作为外来地体,碰撞拼贴对于大陆边缘、大陆增生意义重大。之后,南、北祁漫塔格地体进入后碰撞环境并发育一系列板内花岗岩。此外,伸展导致造山带垮塌,发育中泥盆统磨拉石建造。碰撞使得海沟后退,海沟阻塞导致俯冲减弱甚至停止,因而产生了石炭-二叠纪(357~251 Ma)岩浆活动缺口。古特提斯祁漫塔格洋的最终关闭可能始于晚二叠世,使得库木库里微板块拼贴于大陆边缘;碰撞抬升导致缺失上二叠统-中三叠统地层。早中三叠世(251~237 Ma)由于碰撞,俯冲大洋板片回转,之后断离,软流圈地幔物质沿岩石圈地幔通道上涌,使得新生下地壳部分熔融;到了晚三叠世,大规模岩石圈地幔和下地壳物质拆沉,导致古老地壳物质发生熔融,形成了一系列后碰撞背景下的钙碱性和碱性花岗岩。     

再论台湾造山带构造格架与演化过程SCIEI北大核心CSCD

台湾造山带是中新世晚期以来相邻菲律宾海板块往北西方向移动,导致北吕宋岛弧系统及弧前增生楔与欧亚大陆边缘斜碰撞形成的。目前该造山带仍在活动,虽然规模很小,但形成了多数大型碰撞造山带中的所有构造单元,是研究年轻造山系统的理想野外实验室,为理解西太平洋弧-陆碰撞过程和边缘海演化提供了一个独特的窗口。本文总结了二十一世纪以来对台湾造山带的诸多研究进展,讨论了其构造单元划分及演化过程。我们将台湾造山带重新划分为6个构造单元,由西至东分依次为:(1)西部前陆盆地;(2)中央山脉褶皱逆冲带;(3)太鲁阁带;(4)玉里-利吉蛇绿混杂岩带;(5)纵谷磨拉石盆地;(6)海岸山脉岛弧系统。其中,西部前陆盆地为6.5Ma以来伴随台湾造山带的隆升剥蚀形成沉积盆地。中央山脉褶皱逆冲带为新生代(57~5.3Ma)欧亚大陆东缘伸展盆地沉积物由于弧-陆碰撞受褶皱、逆冲及变质作用改造形成的。太鲁阁带是造山带中的古老陆块,主要记录中生代古太平洋俯冲在欧亚大陆活动边缘形成的岩浆、沉积和变质岩作用。玉里-利吉蛇绿混杂岩带和海岸山脉岛弧系统分别为中新世中期(~18Ma)以来南中国海板块向菲律宾海板块之下俯冲形成的岛弧和弧前增生楔,其中玉里混杂岩中有典型低温高压变质作用记录,变质年龄为11~9Ma;岛弧火山作用的主要时限为9.2~4.2Ma。纵谷磨拉石盆地记录1.1Ma以来的山间盆地沉积。台湾造山带的构造演化可划分为4个阶段:(a)古太平洋板块俯冲与欧亚大陆边缘增生阶段(200~60Ma);(b)欧亚大陆东缘伸展和南中国海扩张阶段(60~18Ma);(c)南中国海俯冲阶段(18~4Ma);(d)弧-陆碰撞阶段(<6Ma)。台湾弧-陆碰撞造山带是一个特殊案例,其弧-陆碰撞并不伴随着弧-陆之间的洋盆消亡,而是由于北吕宋岛弧及弧前增生楔伴随菲律宾海板块运动向西北方走滑,仰冲到欧亚大陆边缘,形成现今的台湾造山带。     

柴达木震旦纪—三叠纪盆地演化研究

柴达木盆地震旦纪-三叠纪构造演化经历了2 个一级构造旋回,即震旦纪-中泥盆世开合旋回和晚泥盆世-三叠纪开合旋回,它们与祁连洋、赛什腾-锡铁山洋、昆仑洋和阿尔金洋在不同阶段伸展张裂、俯冲消减和闭合作用有关,其分划性时间界面分别为800Ma、377 Ma 和208 Ma,时间跨度分别为423 Ma 和169 Ma.第一个旋回自震旦纪开始张裂,柴达木形成大陆裂谷盆地;寒武纪-中奥陶世伸展为被动大陆边缘,柴达木表现为克拉通内(伸展)盆地;晚奥陶世开始俯冲消减,泥盆纪晚期碰撞闭合,柴达木形成克拉通内(挤压)盆地。第二个旋回表现为海西-印支期与南昆仑洋有关的弧后拉张-弧后造山事件,柴达木在晚泥盆世-早二叠世形成弧后裂陷盆地,晚二叠世-三叠纪形成弧后前陆盆地。在两个开合旋回的末期,均发生大规模盆地反转作用,导致柴达木及邻区构造格局、海陆分布和沉积特征发生根本变化。     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水-武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇-武山蛇绿岩带、晚寒武世-早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积-火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山-沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲-碰撞型花岗岩体等组成.关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于N-MORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于E-MORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪.李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境.关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世(471～440Ma)古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型(450～456Ma)花岗岩类和碰撞型(438～400Ma)花岗岩类岩浆活动.西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成-洋壳俯冲消减直至陆-陆碰撞造山的板块构造演化过程.总体构造演化可划分为四个阶段:①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆-陆或陆-弧碰撞造山阶段.     

北祁连山奥陶纪弧后盆地火山岩浆成因

本文对北祁连山早古生代弧后盆地熔岩的岩石地球化学研究结果加以报道。样品的分布将南部弧后盆地拉伸最早阶段发育的岛弧裂谷化区和北部的弧后海底扩张区联系起来。熔岩的岩相学和地球化学特点反映了拉伸方式的改变,北部是典型的弧后盆地基性熔岩,向南则逐渐向岛弧熔岩过渡。海底扩张区以玻质(现已脱玻化)、少斑基性熔岩为特征,长英质熔岩和斑状基性熔岩产于南部岛弧裂谷化区。成熟岛弧部分(Y<20×10-6,TiO2<0.60%,Th/Yb>0.60)和弧后扩张区(Y>20×10-6,TiO2>1.0%,Th/Yb<0.60)在地球化学上相互有别。从由海底扩张形成的弧后盆地基性熔岩,向南经过逐渐与岛弧岩石相似的熔岩,直至裂谷区最南部的岛弧熔岩,它们的地球化学成分显示逐渐的变化。这种变化反映了弧后盆地形成过程中弧后盆地之下地幔对流方式和熔体产生作用的改变:从初始岛弧裂谷之下由消减板片俯冲引起的地幔下沉,转变为弧后海底扩张带之下的地幔上隆。早期岛弧裂谷阶段,裂谷轴捕获了岛弧岩浆流,从而使得喷出的熔岩在成分上与岛弧熔岩无法区分;随着弧后拉张继续,弧后盆地变宽,岛弧岩浆流逐渐离开裂谷轴,最终产生一个似洋中脊的减压熔融系统———弧后盆地岩浆系统。     

中祁连党河南山-木里地区早古生代火山-沉积岩系锆石U-Pb年代学、物源示踪及其地质意义SCIEI北大核心CSCD

造山带内与板块俯冲-碰撞过程相关的一系列沉积盆地对于重建造山带演化历史具有重要意义。本文以党河南山-木里地区早古生代火山-沉积岩系为研究对象,对其开展沉积序列、锆石U-Pb年代学、Hf同位素及碎屑物源综合分析,研究结果表明:(1)该火山-沉积岩系从底部吾力沟组到中部盐池湾组,整体上表现为弧后盆地的演化特征,顶部多索曲组具有向前陆盆地演化的特征;(2)获得吾力沟组玄武安山岩锆石U-Pb年龄为472±10Ma,限定盐池湾组和多索曲组沉积时代分别为467~450Ma和450~440Ma;(3)盐池湾组碎屑锆石年龄谱系和锆石ε;(t)组成说明盐池湾组碎屑物质主要来源于中祁连岩浆弧;而多索曲组的早古生代碎屑物质主要来源于伴生的火山岩或南祁连花岗岩,前寒武纪碎屑物质主要来自于中祁连。综合分析与汇聚板块边缘相关的沉积盆地特征和前人研究资料,本文认为党河南山-木里地区的早古生代火山-沉积岩系可能形成于弧后盆地及其闭合过程的前陆盆地环境。     

东天山古生代板块构造特点及其演化模式

东天山的古板块构造格局主要由塔里木陆壳板块、西伯利亚陆壳板块和哈萨克斯坦洋壳板块在古生代的活动所奠定的。在古生代，东天山的板块构造格局主要表现为多列岛弧及其间弧间盆地和弧后盆地的形式。自北而南依次发育：博格达－哈尔里克泥盆－石炭纪岛弧，吐哈弧间盆地，觉罗塔格泥盆－石炭纪岛弧，吐哈弧间盆地，觉罗塔格泥盆－石炭纪岛弧，中天山志留－石炭纪岛弧，南天山－红柳河弧后盆地和北山陆缘裂谷带。其主要成因是由于准噶尔洋壳板块向塔里木陆壳板块下俯冲，俯冲带不断后退所形成的。奥陶纪中后期，中天山由塔里木北缘分出，形成具有古老陆块基底的类似于现今日本列岛的中天山岛弧。在其后形成南天山－红柳河弧后盆地和北山陆缘裂谷带。泥盆纪早期，俯冲带后退至觉罗塔格北侧形成觉罗塔格岛弧。泥盆纪晚期，俯冲带后退至博格达－哈尔里克北缘，形成博格达－哈尔里克岛弧。中石炭世至早二叠世，博格达同准噶尔陆块碰撞造山，哈尔里克同麦钦乌拉岛弧碰撞造山。与此同时，南天山－红柳河弧后盆地和北山裂谷带也相继闭合，而吐哈弧间盆地则成为未被消减完的弧间盆地残留下来。东天山古生代板块演化可与现今印度尼西亚地区的板块演化相类比。     

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。     

Mid-Late Neoproterozoic China： Geological records Rodinia rift-related volcanic rocks in of rifting and break-up of

Early Cambrian and Mid-Late Neoproterozoic volcanic rocks in China are widespread on several Precambrian continental blocks,which had aggregated to form part of the Rodinia supercontinent by ca.900 Ma.On the basis of petrogeochemical data,the basic lavas can be classified into two major magma types:HT(Ti/Y>500) and LT(Ti/Y<500) that can be further divided into HT1 (Nb/La>0.85) and HT2(Nb/La≤0.85),and LT1(Nb/La>0.85) and LT2(Nb/La≤0.85) subtypes, respectively.The geochemical variation of the HT2 and LT2 lavas can be accounted for by lithospheric contamination of asthenosphere-(or plume-) derived magmas,whereas the parental magmas of the HT1 and LT1 lavas did not undergo,during their ascent,pronounced lithospheric contamination.These volcanics exhibit at least three characteristics:(1) most have a compositional bimodality;(2) they were formed in an intracontinental rift setting;and(3) they are genetically linked with mantle plumes or a mantle surperplume.This rift-related volcanism at end of the MidNeoproterozoic and Early Cambrian coincided temporally with the separation between AustraliaEast Antarctica,South China and Laurentia and between Australia and Tarim,respectively. The Mid—Late Neoproterozoic volcanism in China is the geologic record of the rifting and break-up of the supercontinent Rodinia.     

Early Paleozoic felsic magmatic evolution of the western Central Qilian belt,Northwestern China,and constraints on convergent margin processes

The western part of the central belt of the Qilian orogenic belt, northeastern Tibetan Plateau, includes a compositionally diverse range of Cambrian to late Silurian felsic intrusions that reflect the changing tectonic process that molded this Paleozoic convergent margin. The Hf-isotopic compositional range of zircon from these rocks shows a significant role for Proterozoic crust – likely as microcontinents – rather than simply a history through oceanic arc accretion. Felsic magmatism includes shoshonitic magmas, and rarer shoshonite-OIB associations, dated from c. 465 to 445 Ma, which together form at least 30% of the presently exposed Paleozoic granitic crust of this region. Accepting a typically shoshonite petrogenesis for these magmas, involving asthenospheric upwelling and consequent remobilization of subduction-modified lithosphere, would infer a post-collisional setting at this stage. This could, perhaps, reflect slab-detachment, convective thinning of the lithosphere or orogenic collapse, resulting from collision and subduction between the Quanji block and the Central Qilian block. However, this requires the onset of a post-collisional setting at least 25 Ma before previously thought, and at the same time as intra-oceanic subduction is thought to have been active in other parts of the Qilian belt. These findings either require a reappraisal of the evidence for c. 490–440 Ma intra-oceanic subduction, or the formation of voluminous high-K and shoshonite magmatism in a pre-collisional setting, perhaps related to a period of unusually strong syn-arc rifting.     

柴达木盆地北缘早古生代碰撞造山系统

柴达木盆地北缘在早古生代形成了一条碰撞造山带，该造山带结构保存较完整，可分辨出深俯冲板片、火山岛弧带、蛇绿杂岩带、岛弧深成岩带等组成单元。其中，俯冲板块主要由中元古代鱼卡河岩群和中新元古代花岗片麻岩构成，在寒武纪末-奥陶纪可能全部或部分俯冲到岩石圈深部，发生了高压-超高压变质作用。火山岛弧主要由中基性火山岩、细碎屑岩等组成，成岩时代为晚寒武世-奥陶纪。蛇绿杂岩带由超镁铁质岩、辉长岩、玄武岩和少量硅质岩组成，形成于弧后扩张脊构造背景，成岩时代为寒武纪-奥陶纪。岛弧深成岩成分变化较大，由闪长岩变化到花岗岩，成岩时代为奥陶纪。而造山带北侧的欧龙布鲁克微陆块则具有双层结构，由德令哈杂岩和达肯大坂岩群构成基底，盖层为全吉群。     

Geochemical variation within the northern Ryukyu Arc: magma source compositions and geodynamic implications

The major and trace element and Pb–Sr–Nd isotopic compositions of Quaternary mafic lavas from the northern Ryukyu arc provide insights into the nature of the mantle wedge and its tectonic evolution. Beneath the volcanic front in the northern part of the arc, the subducted slab of the Philippine Sea Plate bends sharply and steepens at a depth of ∼80 km. Lavas from the volcanic front have high abundances of large ion lithophile elements and light rare earth elements relative to the high field strength elements, consistent with the result of fluid enrichment processes related to dehydration of the subducting slab. New Pb isotopic data identify two distinct asthenospheric domains in the mantle wedge beneath the south Kyushu and northern Ryukyu arc, which, in a parallel with data from the Lau Basin, appear to reflect mantle with affinities to Indian and Pacific-type mid-ocean ridge basalt (MORB). Indian Ocean MORB-type mantle, contaminated with subducted Ryukyu sediments can account for the variation of lavas erupted on south Kyushu, and probably in the middle Okinawa Trough. In contrast, magmas of the northern Ryukyu volcanic front appear to be derived from sources of Pacific MORB-type mantle contaminated with a sedimentary component. Along-arc variation in the northern Ryukyus reflects increasing involvement of a sedimentary component to the south. Compositions of alkalic basalts from the south Kyushu back-arc resemble intraplate-type basalts erupted in NW Kyushu since ∼12 Ma. We propose that the bending of the subducted slab was either caused by or resulted in lateral migration of asthenospheric mantle, yielding Indian Ocean-type characteristics from a mantle upwelling zone beneath NW Kyushu and the East China Sea. This model also accounts for (1) extensional counter-clockwise crustal rotation (∼4–2 Ma), (2) voluminous andesite volcanism (∼2 Ma), and (3) the recent distinctive felsic magmatism in the south Kyushu region. Received: 30 November 1999 / Accepted: 20 July 2000     

新疆博格达山晚古生代地层的形成时代、物源及其演化:碎屑锆石U-Pb年代学证据

新疆博格达山主体由石炭系海相火山一沉积岩系组成,以发育两期双峰式火山岩,但不发育花岗岩为特征,对其晚古生代地层时代的划分和演化争议较大。本文重点对博格达山北部两个晚古生代砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学分析,重新标定博格达山地区晚古生代地层的形成时代;利用物源区的演化,约束晚古生代构造演化。测年结果显示博格达上亚群砂岩的碎屑锆石表面年龄值分布范围较宽,主峰年龄为343~284 Ma(80%),次峰年龄为386~375 Ma(3%)、503~441Ma(7%)和871~735 Ma(10%);芦草沟组砂岩的碎屑锆石表面年龄值非常集中,主峰年龄为358~279 Ma(97%),次峰年龄为257~251 Ma(约3%)。博格达山中部原石炭纪博格达群上亚群与西部和南部下芨芨槽群相当,应属于早二叠世,中部一东部的石炭一二叠纪界线应在博格达下亚群一上亚群或居里得能组一沙雷塞尔克组之间的不整合面之中。博格达北部地区晚二叠世以南侧天山物源区供给为主,反映出晚古生代期间博格达山地区至少存在晚石炭世末和中二叠世两期构造隆升。结合区域火山岩与火山碎屑岩的研究,认为博格达山地区晚古生代主要经历4个演化阶段:早石炭世弧后盆地裂解阶段、晚石炭世碰撞拼贴阶段、早二叠世碰撞后伸展阶段、中-晚二叠世再次隆升到稳定阶段。     

Neoproterozoic tectonic evolution of the Hongseong area, southwestern Gyeonggi Massif, South Korea; implication for the tectonic evolution of Northeast Asia

Two types of Neoproterozoic metabasites occur together with regionally intruded arc-related Neoproterozoic granitoids (ca. 850–830 Ma) in the Hongseong area, southwestern Gyeonggi Massif, South Korea, which is the extension of the Dabie–Sulu collision belt in China. The first type of metabasite (the Bibong and Baekdong metabasites) is a MORB-like back-arc basin basalt or gabbro formed at ca. 890–860 Ma. The Bibong and Baekdong metabasites may have formed during back-arc opening by diapiric upwelling of deep asthenospheric mantle which was metasomatized by large ion lithophile element (LILE) enriched melt or fluid derived from the subducted slab and/or subducted sediment beneath the arc axis. The second type of metabasite (the Gwangcheon metabasite) formed in a plume-related intra-continental rift setting at 763.5 ± 18.3 Ma and is geochemically similar to oceanic island basalt (OIB). These data indicate a transition in tectonic setting in the Hongseong area from arc to intra-continental rift between ca. 830 and 760 Ma. This transition is well correlated to the Neoproterozoic transition from arc to intra-continental rift tectonic setting at the margin of the Yangtze Craton and corresponds to the amalgamation and breakup of Rodinia Supercontinent.     

扬子地台北缘白勉峡组和三湾组火山岩形成构造环境及岩石成因的地球化学约束

依据中基性火山岩主量和微量元素地球化学特征的差异,白勉峡组可分两部分,一部分火山岩TiO_2大于1%,变质程度较高,主要分布在下段;另一部分火山岩TiO_2小于1%,变质程度较浅,主要分布在上段.下段火山岩属拉斑玄武岩系列,上段主体属钙碱系列,稀土总量高(∑REE=83.4～180.8μg/g),轻重稀土分异较低(LREE/HREE=2.17～5.85),有弱的Eu负异常(δEu=0.79～1.01),微量元素原始地幔蛛网图显示有弱的Nb、Ta亏损,具有板内火山岩的地球化学特点,形成于板内裂谷环境.上段火山岩稀土总量低(∑REE=40.3～82.4μg/g),轻重稀土分异较高(LREE/HREE=2.3～7.6),无Eu负异常(δEu=0.90～1.11),微量元素原始地幔蛛网图发育明显的Nb-Ta槽和Zr-Hf槽,Ti、Sr发育较强的低谷,具有典型岛弧玄武岩的地球化学特点,形成于岛弧或大陆边缘弧环境.三湾组玄武岩和安山岩稀土元素分配型式呈LREE亏损的左倾型或呈近平坦型,类似于N-MORB,明显不同于白勉峡组,岩石组合和地球化学特点类似于弧后盆地火山岩.火山岩及相关侵入岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年及元素及Sr-Nd同位素地球化学研究揭示,白勉峡组下段火山岩形成时代可能为1144Ma,其源区为与洋岛玄武岩类似的软流圈地幔源区,部分熔融发生在石榴子石二辉橄榄岩稳定区,岩浆在演化过程中经历了一定分离结晶作用(分离结晶矿物为斜长石+单斜辉石)和地壳混染作用.白勉峡组上段火山岩形成时代可能为437Ma,有可能跨到晚古生代,其源区为受俯冲作用改造的富集地幔区,部分熔融亦发生于石榴子石二辉橄榄岩稳定区.三湾组中基性火山岩源于N-MORB近似的亏损地幔源区.白勉峡组下段代表中元古代末板内拉张事件的地质记录,白勉峡组上段和三湾组目前的火山岩样品可能代表了古生代同一洋陆转化的地质记录.