内蒙古中部苏尼特左旗地区早古生代火成岩年代学、地球化学、锆石Hf同位素特征及其构造意义

内蒙古中部苏尼特左旗南东地区出露的早古生代花岗岩类岩石和玄武-安山岩序列,对于限定苏尼特左旗岛弧演化以及兴蒙造山带在该地区的构造演化具有重要意义。花岗岩类岩石主要由花岗闪长岩和花岗岩组成,LA-ICP-MS锆石UPb测年结果显示其形成于晚奥陶世-早志留世(441～449Ma)。花岗岩类岩石表现出高硅(Si O2=69. 60%～77. 36%)、铝(Al_2O_3=12. 70%～15. 40%),低镁(MgO=0. 19%～0. 81%)、铁(Fe2O3=0. 94%～3. 49%)的特征。此外,花岗岩类岩石εHf(t)值介于-0. 81～+5. 64之间,且二阶段模式年龄介于1119～1478Ma之间,这表明其主要来源于新生地壳的部分熔融。玄武-安山岩SiO2含量介于49. 13%～57. 82%之间,并具有较高的镁(MgO=3. 31%～6. 57%)、铁(Fe2O3=6. 54%～9. 63%)含量,且Zr/Hf比值(35. 4～37. 6)与原始地幔相应值接近,再结合该火山岩高铝(Al2O3=16. 77%～18. 34%)、高钠(Na2O=3. 46%～5. 05%)、高Th/Ce比值(0. 12～0. 25)以及Sr正异常等特征,表明其来源于俯冲交代的地幔楔的部分熔融。本次研究的所有火成岩样品均属于钙碱性系列,并表现出富集大离子亲石元素(Rb、Th、K等)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P等)的特征。此外,其Rb/Zr比值(0. 07～1. 0)以及Nb(4. 24×10-6～15. 17×10-6)含量与正常大陆弧接近,结合前人已报道的年代学以及地球化学资料,表明苏尼特左旗东南地区早古生代火成岩与古亚洲洋向北的俯冲演化有关。     

内蒙古中部巴彦乌拉地区晚石炭世-早二叠世火山岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

内蒙古巴彦乌拉地区广泛出露宝力格组火山-沉积地层。其中流纹岩样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为307.1±6.3Ma和308.9±1.8Ma,结合前人研究结果,宝力格组火山岩确切喷发时间应为晚石炭世到早二叠世。样品位于碱性-钙碱性系列岩石过渡区域,在TAS图中,中基性火山岩落入玄武质粗安岩、粗安岩和安山岩区,REE分馏明显,LILE富集,HFSE明显亏损,Nb、Ta、Ti、P负异常,Zr、Hf正异常,形成于岩石圈地幔部分熔融作用;流纹岩LILE(Rb、Th、U)富集,HFSE(Nb、Ta、Ti)明显亏损,具有高正εNd(t)和年轻tDM1值,是新增生的陆壳部分熔融的结果,并具有I型和A型两类花岗岩的地球化学属性。综合区域地质特征和前人研究资料表明,宝力格组火山岩形成于后造山构造环境。     

阿尔金索尔库里地区元古代流纹岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

阿尔金索尔库里北山彩虹沟塔什达坂群卓阿布拉克组流纹岩锆石SHRIMP U-Pb 年龄为920±20Ma (MSWD=1.50),代表流纹岩的喷出时间。岩石的SiO₂介于68.33%~70.60%,K₂O>Na₂O,K₂O/Na₂O平均值6.42,属弱过铝质(ACNK平均为1.25)钙碱性系列(σ平均为2.76),为一套典型的壳源流纹岩岩石系列。稀土元素含量高(平均为211.3×10^-6),轻稀土富集(L/H平均为6.57),Eu亏损中等(δEu平均为0.30)。微量元素以富集Rb、Th、K、Zr,而相对亏损Ba、Sr、Eu、Ti、Nb、Ta为特征。岩石微量及稀土元素具有典型的板内火山岩特征,而岩石显著的低Sr特征(25.0×10^-6~65.3×10^-6,平均值为36.8×10^-6))表明其并非源自加厚的地壳,而是起源于斜长石稳定的正常地壳。阿尔金流纹岩是由进入上地壳高位岩浆房的拉斑玄武岩浆的底侵作用直接使上地壳部分熔融,形成酸性火山岩的原始岩浆。该岩浆体系沿区域断裂构造体系上升,并经历了较强的结晶分异和演化,最终形成阿尔金索尔库里北山流纹岩系列。     

塔里木克拉通前寒武纪基底构造格架

沿阿尔金山北缘及南缘发育着2条蛇绿岩带, 阿尔金山北缘蛇绿岩的形成年龄为829±60 Ma, 而阿尔金南缘蛇绿岩的形成年龄为1 449±270 Ma. 这表明塔里木克拉通的基底是在不同时期由不同块体拼合而成的. 塔里木克拉通基底演化过程是：长城纪晚期, 柴达木地块与南塔里木地块已经沿现阿尔金断层位置拼合在一起, 而这时南塔里木-柴达木地块与北塔里木还是分离的(洋盆分割); 青白口纪后, 南塔里木-柴达木地块才与北塔里木地块沿现塔里木中央磁异常带—红柳沟—拉配泉一线拼合, 方形成统一的塔里木克拉通基底.     

天山北缘晚新生代快速变形时间的确定及其成藏意义

生长地层分析及区域研究成果表明天山北缘冲断带晚新生代快速变形主要形成于10～7Ma以来。10Ma以来准南前陆冲断带持续扩展,形成现今地表可见的三排褶皱冲断带,其构造形成时间明显晚于天山南缘,显示印-藏碰撞引起的区域构造变形由南向北传播的特征。10Ma以来的变形强度显示天山北缘乌鲁木齐以西—齐古背斜地区的构造变形相对较弱,向两侧剥蚀作用、构造变形有所增强。晚新生代快速变形与晚期成藏匹配良好,决定冲断带前缘是油气成藏的有利部位,而山前构造带的剥蚀、隆升强烈,构造变形较弱的构造(带)应是早期成藏得以保存的有利部位。     

中、新生代天山隆升过程及其与准噶尔、阿尔泰山比较研究

根据穿越天山地质剖面观察、系统裂变径迹(FT)测年年龄与热演化模拟结果分析,并综合前人研究结果,天山陆内造山带中、新生代主要经历2次明显的隆升事件,分别为晚侏罗世—早白垩世和中新世以来(25~0Ma)。从天山地区磷灰石FT年龄结果来看,主要记录了早期隆升年龄,但热演化模拟结果显示普遍经历了中新世以来的快速隆升。在天山北缘从盆山边缘的近25Ma开始隆升到前缘带的现今活动,表明天山陆内造山带在隆升的同时还逐渐“增生”扩展。系统研究和分析表明,东西准噶尔和阿尔泰地区则主要记录了晚中生代以来的持续隆升过程,新生代构造活动不明显或强度相对天山要弱。上述事实表明,天山及其中亚地区新生代的陆内活动是受喜马拉雅碰撞与青藏高原隆升的影响,具有向北渐弱的特征。