东天山北部古生代重大构造事件及其对中亚造山带演化的启示：基于1∶5万板房沟幅和小柳沟幅地质调查新证据

本文基于新疆哈密地区1∶5万板房沟幅和小柳沟幅区域地质调查新成果,对东天山北部古生代的重大构造事件以及演化历史进行了系统的梳理。基于下志留统与奥陶系之间角度不整合、下石炭统与泥盆系之间平行不整合以及上石炭统二道沟组与下伏岩系之间的角度不整合的确定,揭示奥陶纪与志留纪之交、泥盆纪与石炭纪之交以及晚石炭世期间存在几次重大构造事件。结合古生代不同时期沉积大地构造背景转换、岩浆活动构造环境转换以及构造变形格式转换的地质新纪录,提出奥陶纪与志留纪之交的造山事件为北部阿尔曼太洋闭合导致准噶尔—吐哈地块与阿尔泰地块碰撞的响应;泥盆纪与早石炭世之间的造陆构造事件可能是北部卡拉麦里洋盆初始汇拢碰撞的响应,其平行不整合以及下伏的志留纪—泥盆纪较稳定环境的沉积序列预示着介于卡拉麦里洋盆与南部北天山洋盆之间的准噶尔—吐哈地块为古亚洲洋盆体系中相对刚性的稳定陆块区,研究区作为准噶尔—吐哈地块的北部被动陆缘受卡拉麦里洋盆汇聚的影响较小;晚石炭世的造山事件则表现为响应卡拉麦里洋盆闭合后周缘前陆盆地的演化,是早石炭世沿卡拉麦里缝合带发生陆块碰撞以来挤压构造作用峰期的产物,其奠定了东天山北部北西-南东向构造基本格局。本文还重新界定莫钦乌拉断裂为北天山构造带(准噶尔—吐哈地块)与东准噶尔构造带的构造-地层分区界线,推断其为卡拉麦里缝合带向南东的延伸,并讨论了早石炭世受控不同构造体制的沉积和岩浆纪录的空间差异性,认为早石炭世北部莫钦乌拉山区域为与北侧卡拉麦里洋盆闭合后周缘挤压前陆盆地的发育过程,而南部博格达—哈尔里克山则总体呈现为响应南侧北天山洋盆闭合后的碰撞后伸展裂谷发育过程。     

从剖面上晶屑含量变化探讨火山灰流凝灰岩火山爆发的机制

处于重力稳定状态的岩浆房要产生喷发作用,其可能的躯动力有两种,其一是开放体系岩浆房的下部岩浆脉冲补给使岩浆的房体积膨胀,产生可克服上覆围岩强度的超压;其二是封闭岩交房中的结晶作用,导致挥发组分出溶、体积膨胀而产生克服上覆夺强度的超压。本文通过玫丰地区中生代火山灰流相凝灰岩研究认识,这两种可能的火山喷发机制可通过剖面上晶屑含量分的对应变化关系来识别,前者为晶屑含量于递增的喷发韵律,而化学成分无明显变     

东天山觉罗塔格构造带石炭纪弧后盆地:来自基性火山岩的证据

中亚造山带西南缘东天山觉罗塔格造山带广泛发育石炭纪火山岩,这些石炭纪火山岩的成因和构造历史一直是该区域地质问题争论的焦点.通过对东天山觉罗塔格造山带石炭纪基性火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd同位素研究,获得了如下认识:（1）东天山觉罗塔格造山带石炭纪基性火山岩分为两期爆发,早期爆发时间为336 Ma,晚期爆发时间为320 Ma.早期336 Ma基性火山岩由玄武岩、玄武安山岩及同成分的火山碎屑岩组成,显示出弧火山岩属性;晚期320 Ma基性火山岩主要由玄武岩和玄武安山岩组成,包括Ⅰ型火山岩和Ⅱ型火山岩,Ⅰ型显示出大洋中脊玄武岩属性,Ⅱ型显示出弧玄武岩特征.（2）石炭纪基性火山岩中发现的大量捕获锆石（371~3 106 Ma）年龄谱系与中天山地块显示为相似的特征,表明它们在石炭纪之前可能同属一个板块,也指示早古生代地壳可能参与了成岩过程.（3）该区域石炭纪火山岩与现今存在的Okinawa Trough和Mariana Trough弧后盆地玄武岩（BABB）很相似,从弧玄武岩向洋中脊玄武岩的演变,反映了石炭纪中天山北部弧后盆地的发展.因此推断早石炭世火山岩为弧后盆地初始裂开阶段的产物,而晚石炭世火山岩为弧后盆地弧后扩张阶段的产物.早石炭世晚期的初始裂开和晚石炭世早期的弧后扩张表明天山洋的俯冲最终结束于晚石炭世末期,包括主大洋和弧后盆地最终关闭,而最终关闭的位置很可能位于中天山以南.      

哈密头苏泉哈尔欣巴A型花岗岩厘定

初步研究表明新疆哈密头苏泉地区哈尔欣巴花岗岩为A型花岗岩.该岩体富硅(SiO2=71.87%~76.80%)和碱(K2O+N2O=7.39%~8.94%),贫铁、锰、镁(FeOt 0.67%~2.04%;MnO 0.03%~0.06%;MgO 0.10%~0.61%),具较高FeOt/MgO比值,A/NKC=0.78~1.02,属准铝质花岗岩石.在微量元素和稀土元素组成上,岩石富Zr,Rb,Ce等不相容元素,亏损Ni,Co,Cr等元素.10000×Ga/Al为3.12~4.1,大于A型花岗岩下限值(2.6).在Zr,Ce,Nb,Y与10000×Ga/Al,及(Nb+Zr+Ce+Y)/(FeOt/MgO)、SiO2/( FeOt/MgO)图解中大多数点都落在A型花岗岩区域.在A1-A2构造环境判别图上显示后造山花岗岩特征.对头苏泉地区哈尔欣巴A型花岗岩的厘定,为研究该区地壳物质组成及构造演化具重要意义.     

喜马拉雅造山带中段北坡构造地貌初步研究

研究区位于喜马拉雅造山带中段北坡, 构造地貌丰富、典型.本文在野外调查的基础上, 将区内构造地貌分为断裂构造地貌、花岗岩构造地貌、夷平面构造地貌、冰川构造地貌、水系及阶地构造地貌和土林构造地貌等类型, 并对这些构造地貌特征进行初步分析描述, 为喜马拉雅造山带的构造隆升研究提供了地表构造地貌上的有力信息.      

西藏定结高喜马拉雅石榴辉石岩-镁铁质麻粒岩的岩石特征及其地质意义

在高喜马拉雅带的定日县曲当—扎乡一带出露的高喜马拉雅结晶岩系中, 发现了高压变质的石榴辉石岩及其降压变质的镁铁质麻粒岩组合, 早期高压条件下形成的石榴辉石岩矿物组合为Grt+Cpx (富铝) +Ru+Q, 斜长石已完全消失, 形成温度为845~896℃, 压力大于1.2GPa, 已达到榴辉岩相的压力条件.中期的麻粒岩相组合为Opx+Pl±Cpx±Ga, 其中Opx、Cpx和Pl为石榴石的后成合晶, 形成温度为993~776℃, 压力为0.90~1.21GPa, 为中压麻粒岩相产物, 晚期矿物仅见普通角闪石、斜长石和石英, 是角闪岩相退变质的产物, 表明HHC经历了降压升温-降压降温的快速抬升过程, 证明其抬升作用与地幔热源的参与有关.      

黑龙江省五大连池、科洛、二克山火山群富钾火山岩中的浅色矿物

本区富钾火山岩中浅色矿物有碱性长石、白榴石和霞石。碱性长石主要为钠透长石、钙歪长石,少数为钙钠透长石和歪长石,其光性变化与长石的地质时代和长石内部的隐条纹结构有关。白榴石的成分及产出方式主要与岩石中的SiO_2含量有关,SiO_2不饱和程度大的白榴苦橄岩的白榴石贫SiO_2;而SiO_2不饱和程度低的白榴碧玄岩和白榴玄武岩中,白榴石富SiO_2而稍贫K_2O+Na_2O,仅见于过渡相,而中心相由于水压较高和近于平衡的结晶条件,白榴石不能晶出,或先晶出后又与熔体反应形成碱性长石。     

东准噶尔卡拉麦里断裂以南幔源底侵体、“钉合花岗岩体”的发现及其地质意义

新疆富蕴县滴水泉-畜牧办侵入体出露于卡拉麦里断裂以南,呈北西西向带状分布,以碱长花岗岩体为主,也可见规模较小的角闪辉长岩体。碱长花岗岩体的岩石组合为碱长花岗斑岩+碱长花岗岩,高硅(SiO_2=71.07%~76.71%),富碱(Na_2O+K_2O=7.41%~9.07%)、K_2ONa_2O(平均为1.10),显示出A型花岗岩的特点。角闪辉长岩体涌动侵入于碱长花岗岩体之中,二者接触带附近发育浆混性质的石英闪长岩。辉长岩+花岗岩的双峰式岩石组合、构造判别图解R2-R1及区域地质背景指示滴水泉侵入体形成于陆内伸展环境,且花岗岩体具有"钉合岩体"的作用,穿插了卡拉麦里蛇绿岩带。结合岩体的LA-ICP-MS锆石年龄(碱长花岗岩的206Pb/238U加权平均年龄为321±2Ma,角闪辉长岩的206Pb/238U加权平均年龄为319±3Ma)可知,卡拉麦里洋盆在晚石炭世早期(321Ma)之前已经闭合。同位素及微量元素特征显示,碱长花岗岩为年轻地壳部分熔合融的产物,而角闪辉长岩则来源于亏损的软流圈地幔及俯冲交代的地幔楔物质,代表了同期花岗岩的底侵岩浆演化的产物。辉长岩与花岗岩相似的εNd(t)值及明显的岩浆混合作用表明该区的花岗岩体并非来源于底侵岩浆的高度分异或底侵体的部分熔融,而最可能为底侵体之上的年轻地壳的部分熔融,这一结论与最近一些学者研究的断裂以北的花岗岩体成因机制相同。晚石炭世早期幔源底侵体的发现,为卡拉麦里地区后碰撞花岗岩类的幔源底侵作用提供了可靠的地质依据。     

中国东部新生代玄武岩及构造的研究

我国东部新生代玄武岩分布较广,其中晚第三纪一第四纪玄武岩多出露地表,均属拉斑玄武岩及碱性玄武岩系列,碱性玄武岩系列又可分为钠质与钾质两类。总的来看,从老到新,玄武岩的成分有碱度加大、钾质增高的趋势。碱性玄武岩中,常见地幔橄榄岩包体及长石、辉石等巨晶。东部11个省(区)玄武岩地质学、岩石化学、矿物化学、地球化学的研究可以反映以下几个构造问题。