西秦岭天水地区岛弧型基性岩浆杂岩的地球化学特征及形成时代

天水地区关子镇流水沟变质中基性岩浆杂岩主要由变质辉长岩—辉长闪长岩—闪长岩组成,百花变质岩浆杂岩主要由辉石岩—辉长(闪长)岩—闪长岩—石英闪长岩组成,构成较完整的同源岩浆演化序列。基性—中基性岩浆岩的地球化学特征表明其属于拉斑玄武岩系列,稀土元素分布型式呈REE近平坦型—LREE轻微富集型,微量元素原始地幔标准化的蛛网图和MORB标准化蛛网图上的分布型式总体很相似,富集大离子亲石元素(LILE)Cs、Ba、Sr、Th、U而相对亏损Rb、K和高场强元素(HFSE)Nb、P、Zr、Sm、Ti和Y,显示同源岩浆演化成因特征。微量元素构造环境判别显示其形成于岛弧构造环境。关子镇流水沟变质中基性岩浆杂岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄为(507.5±3.0)Ma,代表了杂岩体的形成时代,表明西秦岭北带岛弧型岩浆岩的形成时代为晚寒武世,同时也揭示出以关子镇蛇绿岩为代表的古洋盆的俯冲作用及产生岛弧型岩浆活动的时限可能为晚寒武世—早奥陶世。     

陇东地区阎家店闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

祁连造山带东段的陇山杂岩中出露有较多的加里东期和印支期岩浆侵入岩类,但缺乏精确的年代学资料。对该区阎家店闪长岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果确定:闪长岩体形成的同位素地质年代为(440.2±0.92)Ma(MSWD=1.13),表明闪长岩体所代表的岛弧杂岩系形成于晚奥陶世。区域地质及构造演化研究表明,该区曾在中晚奥陶世发生以红土堡蛇绿岩为代表的洋壳向北的俯冲作用,并产生中晚奥陶世陈家河群岛弧型火山-沉积岩系和晚奥陶世以阎家店闪长岩体为代表的岛弧岩浆杂岩带。     

东昆仑东段古特提斯洋俯冲作用——乌妥花岗岩体锆石U-Pb年代学和地球化学证据

东昆仑东段发育了一条晚二叠世-中三叠世以花岗质岩石为主的巨型弧岩浆岩。本文对东昆仑东段的中三叠世乌妥花岗岩体开展了岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地球化学研究。结果表明,乌妥花岗岩体主要包括花岗闪长岩、斑状二长花岗岩和正长花岗岩三种岩石类型,对应的锆石U-Pb年龄分别为248Ma、247Ma和245Ma,形成时代为中三叠世。主量元素特征显示其具有高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质的I型花岗岩的属性。球粒陨石标准化稀土元素配分图解具轻稀土明显富集、重稀土亏损和Eu弱负异常-强负异常特征。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Th、Ba、U等)、亏损高场强元素(Nb、Ti、Ta等)、而Zr和Hf无明显异常的特点。乌妥岩体总体具有负的Hf同位素组成特征,花岗闪长岩εHf(t)为-1. 5～+3. 4、斑状二长花岗岩εHf(t)为-4. 1～-0. 6、正长花岗岩εHf(t)为-6. 9～-0. 9。多种微量元素构造环境判别图解表明其形成于类似安第斯型陆缘弧的构造环境。岩石成因研究表明洋壳俯冲带上部壳幔接触过渡部位多次岩浆MASH过程及分离结晶作用是形成乌妥花岗岩体的重要方式。综合前人东昆仑地区有关三叠纪沉积地层及岩浆岩资料,认为布青山-阿尼玛卿古特提斯洋于晚二叠世向北俯冲于东昆仑地块之下,弧岩浆岩记录的布青山古特提斯洋盆向北俯冲过程一直持续到中三叠世晚期。晚三叠世,东昆仑南缘古特提斯洋盆关闭,东昆仑造山带转换为碰撞及后碰撞造山阶段,并形成了区域上具碰撞构造属性的侵入岩。     

东昆仑东段巴隆花岗质片麻岩年代学、地球化学特征及地质意义

东昆仑东段巴隆南侧古元古界白沙河岩组中可识别出一套花岗质片麻岩。采用LA-MC-ICP-MS方法进行锆石UPb年代学分析,获得加权平均年龄为870.6±7.7Ma(MSWD=2.6)和875.3±6.3Ma(MSWD=0.92),显示该岩体形成于新元古代早期,并经历了早古生代变质作用。地球化学特征显示,岩石具有高Si O2、Al2O3、K2O,低Ti O2、Na2O的特征,A/CNK平均为1.14,A/NK平均为1.47,矿物组合中出现石榴子石和白云母等富铝矿物,显示S型过铝质花岗岩特征;球粒陨石标准化配分曲线显示轻稀土元素富集((La/Yb)N=6.22~25.37),有明显的铕负异常(δEu=0.16~0.44)。原始地幔标准化蛛网图显示,岩石富集Rb、Th,明显亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P和Ti元素。综合分析,岩浆来源于陆壳部分熔融,可能为古元古界白沙河岩组长英质岩石发生脱水熔融的产物,形成于同碰撞环境,是东昆仑地区响应Rodinia超大陆汇聚事件的物质记录。     

东昆仑东段晚古生代—中生代若干不整合面特征及其对重大构造事件的响应

地层不整合接触是研究地质发展历史和鉴定地壳运动特征的重要依据。通过大范围露头尺度和填图尺度不整合面的识别,结合不同时代地层沉积体系的特征及构造变形样式的对比研究,发现东昆仑造山带东段晚古生代—中生代地层由底到顶共发育有4个不同类型的不整合面,分别是上二叠统格曲组与上石炭统浩特洛哇组之间的角度不整合面、中三叠统希里可特组与闹仓坚沟组之间的微角度不整合面、上三叠统八宝山组与下伏不同时代地层之间的角度不整合面、下侏罗统羊曲组与上三叠统八宝山组之间的平行不整合面。这几个不同时代的不整合面分别代表了东昆仑东段晚古生代—中生代地质演化时期中特定的构造事件。其中,格曲组与浩特洛哇组角度不整合关系代表东昆仑造山带南缘阿尼玛卿—布青山古特提斯洋晚二叠世开始向北俯冲的构造事件;希里可特组与闹仓坚沟组微角度不整合关系与陆(弧)陆局部差异性初始碰撞的洋陆转换构造事件密切相关;八宝山组与下伏不同时代地层角度不整合关系是东昆仑地区分布较广、意义重大的一个不整合面,代表中三叠世晚期—晚三叠世早期东昆仑地区陆(弧)陆全面碰撞的主造山构造事件,同时该期碰撞造山事件铸就了东昆仑及其周缘地区的基本构造格架。羊曲组与八宝山组之间平行不整合面则与晚三叠世晚期—早侏罗世早期陆内演化过程中地壳垂向抬升事件相关。这些不整合面的厘定及其代表的相应构造事件对于合理建立东昆仑地区晚古生代—中生代构造演化过程具有重要意义。     

西秦岭北缘天水地区新元古代花岗质片麻岩 地球化学特征及其形成环境

西秦岭北缘新元古代花岗质片麻岩位于天水地区分隔北秦岭造山带和北祁连构造带的新阳－元龙韧性剪切带中。花岗质片麻岩具高Si、高Al的特征,属高钾钙碱性系列,A/CNK在1.104～1.389之间,为硅、铝过饱和类型,属典型的强过铝质S型花岗质岩石。轻、重稀土元素分馏较强,具中等负Eu异常。岩石富集大离子亲石元素（Cs、Rb、Ba、Th、U、K、La等）,强烈亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti、Hf等）,明显的Ba、P、Sr负异常,相对富集Zr。该花岗质岩石是一种典型的壳源成因类型,主要为上地壳中以成熟度较低、含泥质成分较高的杂砂岩、岩屑杂砂岩为原岩的古元古界秦岭岩群中含水矿物相脱水部分熔融形成的,可能存在少量的分离结晶作用。该花岗质片麻岩具有同碰撞型花岗岩的特征,可能是北秦岭微地块与相邻地块在新元古代早期发生汇聚的产物,是Rodinia超大陆在西秦岭地区汇聚的响应。     

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。     

扬子北缘镇巴—高川地区两类不同二叠系对比及区域构造意义

通过1∶50 000陕西镇巴—高川地区区域地质调查,发现镇巴地区和高川地区二叠系具有完全不同的岩石组合特征及生物化石,前者主要为一套稳定的碳酸盐岩相沉积,后者主要为一套较深水相黑色岩系沉积。经对典型地区实测剖面、古生物及岩石组合特征详细对比研究,发现二者虽然时代相同,但是不能横向对比,应为同期异相的产物。在综合区域地质资料基础上,探讨上述二叠系所表征的区域构造意义。两套二叠系岩相的差异性说明镇巴地区和高川地区当时曾分处在不同的沉积-构造环境:镇巴周缘以米仓山和星子山地层小区为代表的物质建造与扬子地块整体升降和海水的频繁进退密切相关,而高川周缘以褚河地层小区为代表的物质建造则更可能与早期地壳隆升、晚期地壳张裂成盆和海水贯入有关。综合区域地质资料研究认为,高川地区地层系统与勉略带地层系统相似,表明其早期与勉略带有着大致相同的构造演化史,也表明高川盆地曾经是晚古生代勉略裂谷—有限洋的一部分,只是被后期构造改造而残存于现今高川一隅。     

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。