东昆仑造山带晚三叠世岩浆混合作用：以和勒冈希里克特花岗闪长岩体为例

东昆仑造山带晚华力西期-印支期花岗质岩石中广泛发育暗色微粒包体.本文以东昆仑东段和勒冈希里克特花岗闪长岩体为例,对暗色微粒包体及其寄主岩进行了详细研究.包体的野外产出特征、形态、结构构造和矿物学特征表明,他们是基性岩浆进入中酸性岩浆快速冷凝结晶的产物,和寄主花岗岩有着相似的稀土元素配分模式,显示轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土元素分馏明显的特征,微量元素蛛网图也具有明显的相似性,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,反映了岩浆混合作用的特征;LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究显示,暗色微粒包体的形成年龄为(224.9±4.1)Ma,与寄主岩的同位素年龄值(225±5)Ma在误差范围内一致,表明了在晚三叠世期间东昆仑地区存在着后碰撞阶段壳-幔岩浆混合作用.     

西秦岭糜署岭花岗岩体年代学、地球化学特征及其构造意义

秦岭造山带南缘勉略缝合带附近发育东西向展布的印支期花岗岩带,位于西秦岭地区勉略缝合带北侧的糜署岭岩体是该花岗岩带的一部分。本文对糜署岭岩体寄主岩及二长闪长质包体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学特征研究。结果表明,糜署岭岩体的结晶年龄为214.5±1.6Ma(MSWD=0.24)。糜署岭岩体寄主岩和二长闪长质包体A/CNK在0.64～0.97之间,具有准铝质特征。稀土元素总量(∑REE)为197.3×10-6～246.6×10-6,在稀土元素配分图上显示为右倾型,Eu具有中等的负异常。高场强元素Ta、Nb、P、Ti和大离子亲石元素Sr、Ba明显亏损,而Rb、U、La、Zr、Hf、Nd、Y等元素具有明显的正异常。寄主岩和包体是同源岩浆演化而来,是以基性岩为主的源岩部分熔融形成的花岗质岩浆上升侵位形成的,为I型花岗岩。糜署岭岩体形成于同碰撞(挤压环境)向碰撞后(伸展环境)转化阶段,为后造山花岗岩类,是印支期扬子与华北地块全面碰撞导致的地壳增厚下地壳部分熔融的产物。     

东昆仑东段可日正长花岗岩年龄和岩石成因对东昆仑中三叠世构造演化的制约

可日岩体位于东昆仑造山带东段东昆北构造带,岩性为含暗色微粒包体正长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示寄主岩和暗色微粒包体的结晶年龄分别为231.58±0.49Ma和232.6±2.3Ma。可日正长花岗岩主体为弱过铝质中钾钙碱性I型花岗岩,具有较高的SiO_2含量(72.06%~74.49%)和Na_2O/K_2O(1.00~1.35)、Nb/Ta(15.4~27.9)比值,较低的值(14~31)和Rb/Ba(0.10~0.46)比值,富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)。岩体为巴颜喀拉地块同东昆仑地块碰撞后,板片断离持续作用产生的镁铁质熔体底侵中下地壳使其部分熔融的结果。暗色微粒包体同寄主岩具有相近的结晶年龄、较细粒度、含有寄主岩捕获晶、针状磷灰石,显示包体是镁铁质岩浆注入寄主岩快速冷却的产物。由于寄主岩分离结晶,残留熔体与包体的浓度梯度差导致元素扩散,使两者具有物质交换。东昆仑东段晚古生代-早中生代幔源岩浆对花岗质岩浆的影响是一个持续的过程,从俯冲阶段早期流体交代地幔熔融,到俯冲阶段后期板片断离,然后同碰撞阶段板片断离的持续影响,再到后碰撞阶段加厚地壳的拆沉作用,由于地球动力学体制不同,导致幔源岩浆影响的大小和特征不同。可日岩体年龄及岩石成因显示东昆仑地区在232Ma左右处于同碰撞阶段。     

南秦岭勉略构造带黑沟峡火山岩年代学及地球化学特征

黑沟峡火山岩位于南秦岭勉（县）略（阳）构造带略阳地区,由拉斑玄武岩及少量钙碱性安山岩组成。对黑沟峡火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。结果显示,黑沟峡安山岩LA-ICP-MS U-Pb测年结果为807±13Ma(MSWD=36,n=14),限定其形成时代为新元古代中期。玄武岩SiO2含量为43.54％~5451％, 富Na贫P, 稀土配分曲线整体左倾, 整体表现出N型洋脊玄武岩地球化学特征, 其源区受到再循环物质的改造。安山岩SiO2含量较高(57.92％~60.71％), Na2O和K2O含量变化大, Nb、Ta、P、Ti等负异常明显, La/Yb、Sc/Ni、Th/Yb等微量元素特征表现出大陆边缘弧火山岩地球化学特征; 较高的Mg#值(40.40~60.72)以及变化较大的Cr、Ni含量、A/CNK值(0.58~1.62), 表明安山岩为壳幔混合成因。本文研究表明,黑沟峡火山岩并非前人认为的晚古生代“双峰式火山岩”,而是新元古代勉略洋盆存在及俯冲作用的产物。结合区域资料, 认为勉（县）略（阳）地区存在新元古代早中期弧—盆体系, 且洋盆北向俯冲作用持续到800 Ma左右, 该过程很可能是对Rodinia超大陆聚合事件的响应。     

东昆仑东段香加南山花岗岩基斜长石成分组成与岩浆演化和混合作用

东昆仑东段香加南山花岗岩基岩浆混合作用明显,斜长石作为主要造岩矿物,是研究岩石成因、示踪岩浆演化和岩浆混合过程的有效工具。对香加南山花岗岩基中寄主岩及暗色微粒包体中的斜长石进行岩相学和矿物化学研究。电子探针结果显示:寄主岩中正常环带斜长石(39~48,21~36)、包体中斜长石捕掳晶(41~49,35~36,43~49,31~47,27~38)和寄主岩矿物中包裹斜长石(29~45,14~32)具有演化的An值;部分寄主岩斜长石核部由于受到后期蚀变具有较高的An值(59~72)。包体中基质斜长石大部分具核边结构,核部(52,31)和边部(33~37,25)An值存在间断;少量斜长石核部受到蚀变,An值较低(49),幔部(55~71)An值高于边部(46~49);部分包体中基质斜长石核部呈补丁状,暗色部分An值较高(66),浅色部分An值较低(33~39)。包体中斜长石捕掳晶主要分为干净斜长石捕掳晶和含有矿物的斜长石捕掳晶两大类,干净斜长石环带明显或聚片双晶发育,An值变化范围较小(41~49,35~36);含有暗色矿物的斜长石捕掳晶An值整体也呈震荡变化(43~49,31~47,27~38),但由于受到蚀变,部分测点An值较高(78),少量斜长石具有高An值增生边(73)。以上研究显示,结晶于寄主岩的斜长石正常演化序列反映寄主岩从演化早期到晚期,岩浆逐渐从偏基性向酸性转变;包体基质斜长石为包体进入寄主岩温度、压力和水饱和度降低导致斜长石受到熔蚀后继续结晶结果;包体中斜长石捕掳晶来自寄主岩,由于进入包体后温度和压力产生变化,以及后期生长,导致斜长石的成分和构造有所不同。香加南山花岗岩基及暗色微粒包体中斜长石的复杂环带为幔源镁铁质岩浆注入长英质岩浆混合作用的结果。     

哈图正长花岗岩年代学和成因及对东昆仑东段稀土元素成矿地质背景的约束

东昆仑东段哈图地区稀土元素富集与正长花岗岩关系密切。LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素定年结果显示哈图正长花岗岩的结晶年龄为251. 6±1. 3 Ma。哈图正长花岗岩富硅（SiO2=74. 78%~75. 78%）和碱（Na2O+K2O=7. 68%~8. 11%），低铝（Al2O3=12. 58%~13. 06%），铝饱和指数A/CNK介于0. 96~1. 03之间，主体为准铝—弱过铝质中钾钙碱性系列。哈图正长花岗岩富集轻稀土元素，亏损重稀土元素，具较明显的Eu负异常（δEu=0. 67~0. 91）；微量元素富集Rb、Th、Ba、Cs等大离子亲石元素（LILE），亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE），具有较低的Nb/Ta比值和较高的Mg#值。以上显示，哈图正长花岗岩具壳源特征，为镁铁质岩浆底侵下地壳，使其部分熔融形成的原生岩浆再经过分异形成。哈图正长花岗岩具弧岩浆岩地球化学特征，结合东昆仑造山带岩浆岩分布以及沉积地层特征显示，早三叠世东昆仑地区处于布青山- 阿尼玛卿洋的俯冲阶段，大规模的岩浆事件引起东昆仑造山带东段稀土元素成矿作用。     

东昆仑东段清水泉辉长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

清水泉辉长岩体位于东昆仑中缝合带清水泉蛇绿岩北侧,主要岩性为角闪辉长岩。该岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为452.1±5Ma,形成时代为晚奥陶世。辉长岩体样品SiO_2含量为43.89%~45.99%,Na_2O含量为1.30%~2.32%,K_2O含量为0.68%~1.39%,P_2O_5含量为0.26%~0.40%,TiO_2含量较低,为0.74%~0.95%,MgO含量为5.72%~6.54%,Mg~#值较低,为53~54。岩石地球化学特征显示,该岩体属于拉斑玄武岩系列,稀土元素表现出轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特点,微量元素以富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba等,尤其以Ba的正异常最为突出)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Zr、Hf)为特征。微量元素构造判别显示,其形成于活动陆缘岛弧构造环境。结合区域地质资料研究表明,清水泉辉长岩体可能形成于以清水泉蛇绿岩为代表的东昆仑中弧后有限洋盆向北俯冲的初始阶段。     

南秦岭勉略构造带张儿沟新元古代变安山岩地球化学特征及锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄——Rodinia超大陆聚合事件的记录

本文报道了新获得的南秦岭南缘勉略构造带张儿沟新元古代变安山岩锆石U-Pb年代学、主量和微量元素研究成果,并讨论了秦岭板块和扬子板块西北缘新元古代构造演化历程。张儿沟变安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为840±5.4 Ma(MSWD=0.44,n=20)和847±5.7Ma(MSWD=0.45,n=19)。张儿沟变安山岩属准铝质钙碱性系列,具富硅(Si_2O=58.42%～63.57%)、富钠(Na_2O/K_2O=2.02～14.94)、富铝(Al_2O_3=16.80%～17.64%)和低镁(Mg O=1.87%～2.11%)的主量元素地球化学特征,强烈富集Sr(541.42×10~(-6)～674.80×10~(-6)),亏损重稀土元素Y(9.25×10~(-6)～10.11×10~(-6))和Yb(1.10×10~(-6)～1.16×10~(-6)),具有较高的Sr/Y值(56.22～67.17),表现出弱的正铕异常(δEu=1.02～1.07),符合Adakite(高锶低钇中酸性岩,亦译埃达克岩)特征,为俯冲洋壳部分熔融的产物,熔融源区残留相可能为含10%～25%石榴子石角闪岩。张儿沟变安山岩是新元古代勉略洋盆北向俯冲阶段的产物,为Rodinia超大陆聚合事件在该地区的岩浆响应。     

勉略构造带新元古代中期构造演化特征:来自略阳关天门变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年代学和地球化学的证据

秦岭南缘勉略构造带略阳关天门地区发育有一套绿片岩相-低角闪岩相岩石组合,是勉略构造带内强烈韧性变形的变质沉积岩系,其形成时代和构造属性长期存在争议,制约区域大地构造演化的研究。为查明其形成时代与构造背景,对其中的变质细碎屑岩进行系统的岩石学、碎屑锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。2件碎屑锆石U-Pb年龄样品的年龄分布特征相似,主要年龄区间为新元古代早中期(ca.880~800 Ma),并且显示出ca.830 Ma的显著峰值;最年轻的一组碎屑锆石年龄为747~736 Ma(平均年龄742±6 Ma)。地球化学研究结果表明,关天门变沉积岩原岩应为一套细碎屑岩偶夹碳酸盐岩的沉积组合,原岩经历了较低程度的化学风化和沉积物再旋回,其物源主要为大陆岛弧背景下的中-酸性岩浆岩。结合区域已有研究成果,认为关天门变沉积岩的物源主要为碧口微地块、汉南—米仓山微地块的新元古代早中期岩浆弧。通过野外地质调查,并与已有的区域碎屑锆石年龄谱系进行对比,认为关天门变沉积岩岩片的沉积时代应晚于碧口微地块横丹群形成的时间(720 Ma),即关天门变沉积岩岩片的沉积时限应晚于720 Ma,形成于新元古代中期伸展裂陷体制,是Rodinia超大陆裂解过程的响应。     

西秦岭天水地区新阳—元龙韧性剪切带构造变形特征及其地质意义

西秦岭北缘新阳—元龙韧性剪切带作为西秦岭造山带与北祁连造山带之间的区域韧性构造边界,带内构造样式复杂多样,多期构造叠加,不同部位韧性变形强度不同,兼具左行、右行剪切特征,但以右行为主,宏观构造显示由NNE向SSW斜向逆冲特征,且多被后期构造改造。EBSD组构分析结果显示,石英C轴优选方位指示非共轴变形,显示明显的中温柱面a-中低温菱面-低温底面组构的右行剪切及不太明显的低温底面组构(偶见中低温组构)左行剪切特征;方解石C轴组构显示e1双晶滑移与r1平移滑动,兼具左行、右行剪切特征。组构特征反映该剪切带可能经历了中温—中低温—低温、以右行韧性走滑为主并曾出现过左行逆冲的复杂变形过程,综合分析推断该韧性剪切带经历了低绿片岩相—高绿片岩相—低角闪岩相韧性变形环境。区域对比分析认为,新阳—元龙韧性剪切带响应古生代构造演化的构造变形记录主要为2期:一是志留纪天水—武山洋闭合导致大规模NNE-SSW向的陆-弧或陆-陆碰撞逆冲造成的左行逆冲剪切变形;二是晚泥盆世—早石炭世秦祁结合部位强烈的大规模右行走滑拼贴运动形成的右行剪切变形和反"S"构造样式。