青海南山构造带印支早期基性杂岩体年代学、地球化学特征及地质意义

青海南山构造带是衔接宗务隆构造带、南祁连构造带和西秦岭造山带的重要结合带.该地区印支早期岩浆作用强烈,虽然该期基性岩分布少而分散,但其成因研究对探讨青海南山构造带印支期演化过程具有重要意义.本文对构造带中段由辉长岩和辉石岩组成的拉日基性杂岩体开展了详细的岩石学、矿物学、岩石地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究.结果表明,辉长岩和辉石岩的结晶年龄分别为247.7±2.8 Ma和247.9±2.5 Ma,说明岩体侵位于早三叠世晚期.岩石具有低Si、富Na、低K和高Mg、Fe的特征;其中,辉长岩属拉斑玄武岩系列,同时,高Al₂O₃/TiO₂比值和低TiO₂含量与玻安岩和玻玄岩相似.岩石的地球化学特征与洋脊和板内玄武岩差异明显,其富集LREE和大离子亲石元素LILEs（Cs、Rb、K、Sr）,亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、P等高场强元素,显示与岛弧岩浆岩相似的地球化学特征.矿物电子探针分析表明,斜长石为类似于岛弧或活动大陆边缘辉长岩中的高钙斜长石.辉长岩和辉石岩均为尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物.综合分析表明,研究区可能存在晚古生代?早中生代有限小洋盆,拉日基性杂岩体形成于洋盆俯冲早期阶段.      

南秦岭白龙江群中花岗岩脉群年代学、地球化学特征及地质意义

秦岭造山带南缘勉略缝合带北侧发育近东西向展布的印支期花岗岩带,出露于南秦岭志留系白龙江群中花岗岩脉群,属于该花岗岩带的一部分,其宽度多为1～8m不等,呈北西西—南东东向延伸,主要岩性为花岗闪长斑岩-石英闪长斑岩组合。笔者对南秦岭志留系白龙江群中密集出露的花岗岩脉体进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究,结果表明,白龙江群中花岗闪长斑岩脉结晶年龄为(210.44±0.47)Ma,属晚三叠世。地球化学特征显示这些脉体相对高K2O、Sr含量及Zr/Y值,富集LREE和LILE,亏损HFSE,里特曼指数(σ)为1.41～2.73,具高钾钙碱性I型花岗岩特征。此外,它们明显亏损Nb、Ta及Ti,低Y、Yb,具有较高的(La/Yb)N值,表明它们可能为地壳增厚背景下,下地壳拆沉作用导致减薄地壳中以基性岩为主的源岩部分熔融的产物,可能存在幔源岩浆的贡献。综合区域地质资料研究认为,出露于南秦岭白龙江群中的花岗岩脉群形成于后碰撞构造环境,是华北板块与扬子板块碰撞造山之后挤压体制向伸展体制转换阶段的产物。     

东昆仑南缘哥日卓托地区马尔争组沉积物源分析：碎屑锆石U-Pb年代学证据

为研究东昆仑南缘中下二叠统马尔争组沉积物源及沉积构造背景,对东昆仑南缘哥日卓托地区中下二叠统马尔争组进行了详细的沉积地层划分、沉积环境及碎屑锆石U-Pb年代学进行了研究。结果表明,马尔争组为一套形成于大陆斜坡半深海-深海环境的浊积岩系。碎屑锆石U-Pb年龄谱可明显划分为早古生代和新元古代两个主年龄谱及古、中元古代两个次级年龄谱。主年龄谱分别为396~573Ma和727~947Ma,峰值年龄分别为421 Ma和862Ma。次级年龄谱分别为1117~1993Ma和2319~3063Ma,峰值年龄不明显。本文认为东昆仑南缘哥日卓托地区马尔争组物质来源较为复杂,显示早古生代、新元古代、中元古代和古元古代多个时代物源共同供给的特征。东昆仑造山带早古生代岩浆岩和新元古代岩浆岩为其提供了约60~65%的沉积物源,而古老的变质基底为其提供了仅约30~35%的沉积碎屑。综合区域资料认为马尔争组形成于相对稳定的被动大陆边缘沉积构造背景,该期阿尼玛卿古特提斯洋还未开始向北俯冲。     

东昆仑南缘布青山复合增生型构造混杂岩带组成特征及其形成演化过程

为了研究东昆仑南缘布青山复合增生型构造混杂岩带的物质组成、构造属性及形成演化历史,在前人资料基础上从构造混杂岩带物质组成、形成时代、构造属性等方面对其进行综合研究.研究结果表明,布青山复合增生型构造混杂岩带是一条分隔东昆仑造山带与巴颜喀拉造山带的增生型构造边界,主要由元古代-古生代不同构造属性的大型构造混杂岩块与混杂基质组成.构造混杂岩块包括中元古代中深变质基底岩块（苦海岩群）、寒武纪蛇绿岩岩块、奥陶纪蛇绿岩岩块、石炭纪蛇绿岩岩块、石炭纪洋岛/海山玄武岩岩块、奥陶纪中酸性弧岩浆岩岩块、格曲组磨拉石沉积等.基质岩系主要为一套强烈构造变形的早中二叠世马尔争组浊积岩系.该混杂岩带记录了东昆仑南缘布青山地区东特提斯洋（布青山洋）自新元古代晚期开启以来,从晚寒武世-中三叠世长期持续向北的洋壳消减及俯冲增生过程,并于中三叠世晚期布青山洋消减完毕而使巴颜喀拉地块与东昆仑地块碰撞拼合.该次造山事件导致了不同类型、不同时代构造岩块与马尔争组浊积岩强烈混杂,最终形成了布青山复合增生型构造混杂岩的基本构造格架.      

东昆仑东段原特提斯洋俯冲的岩浆响应:来自晚震旦世锆石U-Pb年龄的证据

东昆仑造山带新元古代岩浆岩的研究对原特提斯洋的演化具有重要意义.选取东昆仑造山带东段可可沙地区晚震旦世敦德沙尔郭勒角闪二长岩为研究对象,运用锆石U-Pb年代学方法,结合已有的区域地质资料,为新元古代晚期-早古生代的"泛非造山运动"及东昆仑弧后盆地拉张裂解及原特提斯洋俯冲消减时限提供约束.敦德沙尔郭勒角闪二长岩岩石学和岩石地球化学特征显示其具有钾质碱性岩的特征,样品11029/8中所挑锆石均具有岩浆韵律环带,具有较高Th/U比值（0.21~0.41）,为岩浆成因锆石.LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为544.8±7.8 Ma（MSWD=5.7）,属于震旦纪晚期或寒武纪早期.敦德沙尔郭勒角闪二长岩是原特提斯洋向北俯冲的产物.      

西秦岭天水地区流水沟岩浆杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学特征

流水沟岩浆杂岩分布于西秦岭北缘天水关子镇地区,主要由变辉长岩、变辉长闪长岩和变闪长岩组成。为确定其构造属性,探讨西秦岭北缘构造演化过程,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和主量、微量、稀土元素分析。结果表明,岩浆杂岩体的锆石为岩浆成因,其形成时代为548.7Ma±1.8Ma（MSWD=0.56）。流水沟岩浆杂岩具有SiO2变化范围大（52.47%～66.95%）,低TiO2,低碱,Mg#值变化范围较大的特征,主量元素在SiO2-氧化物变异图解上具有较好的线性相关性。稀土元素配分曲线总体呈近平坦型,LREE/HREE比值多数在1.14～2.60之间,轻重稀土元素分馏较弱,δEu介于0.65～1.90之间,大多数具有弱的负Eu异常;在微量元素蛛网图上,大离子亲石元素Cs、Sr、Th、U富集,Rb、K和高场强元素Nb、P、Ti、Y亏损,Ti/Y=113～253,Th/Yb=0.23～2.85,Th/Nb=0.09～1.00,Hf/Th=0.41～2.97,显示了流水沟岩浆杂岩形成于岛弧环境。流水沟岩浆杂岩可能反映在中央造山系中存在一期与＂泛非造山运动＂有关的构造热事件,为中央造山系在新元古代晚期—早古生代的构造演化提供了证据。     

祁连造山带东段早古生代葫芦河群变质碎屑岩中碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄:源区特征和沉积时代的限定

祁连造山带东段葫芦河群的形成时代长期存在争议。选择葫芦河群变质碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨葫芦河群的形成时代和物源特征。结果表明,葫芦河群的2个样品碎屑锆石同位素年龄数据以及侵入其中的花岗岩同位素年龄表明,葫芦河群沉积时代限定为447～434Ma,其主体形成时代为早志留世。葫芦河群变质碎屑锆石年龄谱明显分为4组:(1)震旦纪—早古生代年龄组,426～595Ma,峰值为479Ma;(2)新元古代年龄组,738～981 Ma,峰值为887 Ma;(3)中元古代年龄组,1000～1 913Ma,峰值为1499Ma;(4)古元古代—新太古代年龄组,2053～2 872Ma,峰值为2448Ma。其中,早古生代年龄组可进一步细分为426～493 Ma和527～595 Ma两个年龄段,峰值分别为445 Ma和559Ma,前者年龄段指示其物源可能以邻近地区的北祁连造山带和西秦岭北缘构造带为主,是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应;后者年龄段则与北祁连造山带和西秦岭北缘构造带中泛非造山事件中的岩浆活动有关。新元古代年龄组可细分为738～799Ma、839～862Ma和902～981Ma 3个年龄段,峰值分别为768Ma、848Ma和948Ma,以902～981Ma年龄组为主;第一年龄段(738～799Ma)与北祁连造山带新元古代晚期岩浆事件的年龄大致相对应,与Rodi-nia超大陆的裂解事件相关;第二年龄段和第三年龄段(839～862 Ma、902～981 Ma)与中祁连地区和西秦岭北缘的新元古代早期构造岩浆事件年龄大致相对应,与Rodinia超大陆汇聚事件及岛弧型岩浆作用相关。中元古代年龄组可细分为1 000～1 197Ma和1 243～1 913Ma 2个年龄段,峰值分别为1 036Ma和1 593Ma,其物源可能来自祁连造山带和华北板块基底岩系。古元古代—新太古代年龄组反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底岩系。综合分析显示,葫芦河群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在祁连造山带、西秦岭北缘构造带和华北板块基底3个物源区,其中祁连造山带和西秦岭北缘构造带提供了大部分物源,而祁连造山带应为葫芦河群贡献最大的物源区。     

西秦岭天水地区流水沟岩浆杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学特征

流水沟岩浆杂岩分布于西秦岭北缘天水关子镇地区,主要由变辉长岩、变辉长闪长岩和变闪长岩组成。为确定其构造属性,探讨西秦岭北缘构造演化过程,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和主量、微量、稀土元素分析。结果表明,岩浆杂岩体的锆石为岩浆成因,其形成时代为548.7Ma±1.8Ma(MSWD=0.56)。流水沟岩浆杂岩具有SiO2变化范围大(52.47%～66.95%),低TiO2,低碱,Mg#值变化范围较大的特征,主量元素在SiO2-氧化物变异图解上具有较好的线性相关性。稀土元素配分曲线总体呈近平坦型,LREE/HREE比值多数在1.14～2.60之间,轻重稀土元素分馏较弱,δEu介于0.65～1.90之间,大多数具有弱的负Eu异常;在微量元素蛛网图上,大离子亲石元素Cs、Sr、Th、U富集,Rb、K和高场强元素Nb、P、Ti、Y亏损,Ti/Y=113～253,Th/Yb=0.23～2.85,Th/Nb=0.09～1.00,Hf/Th=0.41～2.97,显示了流水沟岩浆杂岩形成于岛弧环境。流水沟岩浆杂岩可能反映在中央造山系中存在一期与"泛非造山运动"有关的构造热事件,为中央造山系在新元古代晚期—早古生代的构造演化提供了证据。     

西秦岭造山带北缘大草滩群物源研究——LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄证据

选取甘肃东部西秦岭造山带北缘晚泥盆世大草滩群碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨大草滩群的物质来源。结果表明,大草滩群碎屑锆石年龄谱明显分为4组:422～518Ma、756～887Ma、1100～1231Ma和2417～2736Ma。其中,422～518Ma的年龄数据约占总体的67%,所占比例最大,年龄相对集中,且呈现出最强烈的峰值,其余年龄段所占比例则较少。422～518Ma年龄组分指示其物源可能以邻近地区的西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主,该组分年龄是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应。碎屑锆石同位素年龄中756～887Ma年龄组分反映其物源可能来自祁连造山带和西秦岭北缘构造带。1100～1231Ma年龄组分反映其物源可能主要来自祁连造山带。2417～2736Ma年龄组分反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底。综合分析显示,大草滩群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在西秦岭北缘构造带、祁连造山带和华北板块基底3个物源区,祁连造山带和西秦岭北缘构造带对大草滩群的沉积有重大的物源贡献。两者相比较,祁连造山带应为大草滩群最主要的物源区。     

东昆仑东段香加南山花岗岩基的岩浆混合成因:来自镁铁质微粒包体的证据

东昆仑造山带出露大量花岗质岩浆岩,岩石中广泛发育暗色微粒包体,是研究岩浆混合作用的天然场所。本文以东昆仑东段香加南山花岗岩基为研究对象,对暗色微粒包体的野外地质特征进行研究,探讨岩浆混合作用和岩浆动力过程。暗色微粒包体具细粒-中粗粒结构,含有斜长石、角闪石、石英、暗色环边石英和钾长石等斑晶,偶见斑晶横跨寄主岩和包体,常发育反向脉,包体与寄主岩接触关系呈截然型或过渡型,这些特征说明暗色微粒包体为岩浆混合作用的产物,混合过程存在着物质交换。包体从细粒-粗粒-弥散状-完全混合岩浆说明岩浆混合的比例越来越大,温差越来越小,两种岩浆温度差对包体的形成具有很大影响。对包体的形态研究显示,包体不同拉伸程度是岩浆黏度、温度、流动速度等因素共同作用的结果,拉伸程度越大塑性变形程度越大。包体的长轴方向主要分为两类:一类与包体的整体方向近似,代表岩浆的流动方向;另一类要么没有固定方向,要么同一露头有几种不同方向,为岩浆局部搅动、对流的结果。包体进入寄主岩自身的旋转、流动和岩浆的局部搅动,使少量包体边部矿物和寄主岩矿物具有定向性。暗色微粒包体相互包裹和同一露头不同类型的暗色微粒包体说明岩浆混合具有多期次性。香加南山花岗岩基暗色微粒包体的野外地质特征为岩浆混合作用以及岩浆动力学过程提供了重要佐证。