北秦岭二郎坪杂岩变沉积岩碎屑锆石年代学及其构造地质意义

碎屑锆石为沉积岩中最稳定的矿物,其年龄谱系不仅可限定沉积物的最大沉积年龄与物源性质,而且能够为探讨其形成构造环境提供关键约束。作为北秦岭构造带主要构造岩石地层单元之一,二郎坪杂岩由北、中、南三个构造岩片——北部碎屑岩片、中部蛇绿岩片和南部变碎屑岩片组成。本文对二郎坪杂岩南部变碎屑岩片中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测试研究,获得样品锆石谐和年龄值分布在500±7Ma~3894±5Ma之间,1个年龄高频集中区为0.9~1.0Ga,6个次要年龄集中区分别为500~600Ma、750~850Ma、1.35~1.48Ga、1.6~1.75Ga、2.6~2.7Ga和3.0~3.4Ga。研究结果表明:1)最小峰值年龄限定二郎坪杂岩南部碎屑岩片原岩的最大沉积时代为500Ma,结合西庄河花岗闪长岩侵入南部岩片的地质事实,南部岩片的形成时代应为早古生代寒武-奥陶纪(500~475Ma),明显早于中部蛇绿岩片中的火山岩的形成时代(463~475Ma);2)通过与邻区地质事件年龄谱峰及其锆石阴极发光图像特征的对比,二郎坪杂岩变碎屑岩原岩的物源分别主要来自南部秦岭杂岩中的早新元古代花岗岩和北部华北南缘熊耳群中元古代火山岩,其物源具有双源性,暗示其形成于与伸展作用相关的裂谷或弧后盆地构造背景,而二郎坪蛇绿岩片所代表的古洋盆可能正是在此基础上发育产生的;3)结合区域地质背景资料分析,二郎坪杂岩中的沉积碎屑岩片可能形成于商丹洋向北俯冲期间所产生的弧后伸展盆地构造环境;4)通过与宽坪岩群沉积岩中的碎屑锆石年龄数据的对比,揭示二者碎屑锆石具有相似的年龄谱峰,结合宽坪群变沉积岩中发现大量疑源类、几丁虫和虫颚等早-中奥陶世化石组合以及二郎坪杂岩蛇绿岩片中的火山岩夹层硅质岩中发现早-中奥陶世牙形石和放射虫的研究,分析认为二者沉积物的沉积时代相近,沉积物源几乎完全一致,暗示它们形成的构造环境可能具有一致性;5)二郎坪蛇绿岩片中的典型的与洋壳俯冲有成因联系的弧火山岩的形成时代(463~475Ma)明显迟后于区内高压-超高压岩石的峰期变质时代(514~484Ma)约20~30Myr,清楚地表明二郎坪洋壳拖曳秦岭杂岩发生陆壳俯冲-深俯冲作用的可能性不大;6)二郎坪杂岩南部碎屑岩片和宽坪岩群碎屑沉积物中碎屑锆石中最主要的年龄集中区(0.9~1.0Ga)的物源来自秦岭杂岩中的早新元古代花岗质岩石,而缺少秦岭杂岩中的早古生代岩浆岩和HP/UHP变质岩石锆石的年龄信息,明确指示二郎坪与宽坪盆地沉积时,秦岭杂岩重要组成的早新元古代花岗质岩石已出露于地表接受剥蚀,而秦岭杂岩中出露的HP/UHP岩石和早古生代岩浆岩未抬升出露地表,即秦岭杂岩现今出露的前早古生代陆壳物质不是整体而是部分经历了陆壳俯冲-深俯冲作用。     

秦岭杂岩清油河斜长角闪岩多期变质的证据——来自锆石微量元素和包裹体的启示

北秦岭清油河地区广泛发育以透镜状、条带状或岩墙状赋存于秦岭杂岩石英二长片麻岩中的斜长角闪岩,矿物组合为角闪石、斜长石以及少量的石榴子石、单斜辉石等。锆石阴极发光图像、不同微区矿物包裹体和稀土元素分析,以及不同性质锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和微量元素分析等综合研究结果表明,该斜长角闪岩锆石成因十分复杂,可进一步划分为三种类型。第一类锆石呈半自形-他形晶,阴极发光显示条带状分带,锆石稀土总量较高,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土富集,Eu负异常明显,记录的206Pb/238U加权平均值为774±13Ma,代表了该岩石原岩形成时代;第二类锆石呈他形晶,为典型的变质锆石,阴极发光图像为扇状或面状分带,锆石稀土总量较低,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土相对平坦,没有Eu的负异常,表明该类锆石结晶时岩石中含有石榴子石,而没有长石,该类锆石矿物包裹体主要为Grt+Cpx+Q,可能代表榴辉岩相(榴辉岩或者石榴子石辉石岩)变质矿物组合,记录的~(206)Pb/~(238)U加权平均值为493±5Ma;第三类锆石呈他形晶或构成第二类锆石的薄边,亦为典型变质锆石,阴极发光为面状分带,锆石稀土总量较低,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土平坦,具有Eu的异常,锆石包裹体矿物组合为Grt+Cpx+Pl+Amp+Q,应代表退变质矿物组合,记录的206Pb/238U加权平均值为448±4Ma。该斜长角闪岩的原岩年龄(774±13Ma)、峰期变质年龄(493±5Ma)和后期退变质年龄(448±4Ma)与北秦岭已厘定的高压-超高压岩石的原岩年龄、峰期变质和退变质年龄非常吻合,说明该岩石可能是北秦岭高压-超高压变质岩带的一部分。据此,并结合清油河斜长角闪岩中发现残存金刚石的研究成果,可以推测现今秦岭杂岩中出露的一些低级变质相岩石峰期也可能经历了高压-超高压变质,只是由于后期强烈的退变质作用的改造而难于识别和辨认,北秦岭高压-超高压岩石的分布可能远比目前观察到的丰富。此外,本次研究还显示清油河斜长角闪岩原岩具有大陆拉斑玄武岩特征,是陆壳岩石的一部分。这些资料为进一步论证北秦岭早古生代高压-超高压岩石(包括榴辉岩、长英质片麻岩、石榴子石辉岩、榴闪岩和部分斜长角闪岩等)是陆壳俯冲-深俯冲作用的产物提供了新的证据。     

阿尔金南缘塔特勒克布拉克花岗岩的地球化学特征、锆石U-Pb定年及Hf同位素组成

地球化学研究显示,阿尔金造山带南缘瓦石峡河附近塔特勒克布拉克二长花岗岩具有高硅(SiO2=63.62%～72.06%)、高碱(ALK=6.39～7.83)、过铝质(ASI=1.27～1.43)的特征,其稀土元素含量中等,Eu负异常较明显,轻稀土相对富集;在原始地幔标准化蛛网图上,大部分样品相对富集LREE、Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素,指示其为壳源型高钾钙碱性系列的强过铝质S型花岗岩。锆石Hf同位素研究结果表明,其εHf(t)=-9.1～-10.5,两阶段Hf同位素模式年龄tDMC为1457～1553Ma,反映该花岗岩的源岩主要来自于地壳物质的重熔,其来源也相对单一。岩石中Nb/Ta、Zr/Hf、Th/U比值及高的CaO/Na2O比值(0.3),高的Al2O3、CaO和FeOT+MgO+TiO2总量,暗示该花岗岩是由中下地壳的杂砂岩经过黑云母脱水熔融形成的。较低的Al2O3/TiO2比值以及高的Y和Yb含量表明,该花岗岩的源岩是在较高的温度及较低的压力条件下部分熔融产生的,熔融的残留相可能为斜长角闪岩。阴极发光图像显示,该岩石中的锆石呈自形的长柱状,具有明显的岩浆环带结构,LA-ICP-MS微区原位U-Pb定年获得462±2Ma一组年龄,结合阴极发光图像和锆石微量元素特征(Th/U0.1),推断该年龄值为花岗岩的形成年龄。根据CaO/Na2O-Al2O3/TiO2图解和R1-R2构造判别图解,确定该花岗岩可能形成于碰撞造山后抬升初期。对比花岗岩形成年龄(462Ma)与阿尔金造山带南缘已获得的高压-超高压岩石变质年龄(～500Ma),可推断阿尔金瓦石峡南二长花岗岩形成于阿尔金造山带俯冲碰撞造山后应力释放的初级阶段,在该阶段地壳物质由于压力的降低从而发生部分熔融。     

新疆柴窝堡盆地侏罗纪孢粉地层学

根据孢粉组合特征及其与国内外有关资料的对比、分析,认为三工河组的孢粉组合时代为早侏罗世晚期,西山窑组和头屯河组的孢粉组合时代为中侏罗世。对柴窝堡盆地侏罗系沉积发育特征、各岩组所含孢粉组合面貌及其地质时代作了研究,建立了可信的侏罗系层序：水西沟群包括下统的八道湾组和三工河组、中统下部的西山窑组,艾维尔沟群包括中统的头屯河组和上统的齐古组与喀拉扎组。研究证实,早至中侏罗世早期该盆地气候温湿,植被发育,沉积以河湖相为主,为重要成煤及生油期;中侏罗世晚期至晚侏罗世受燕山运动影响盆地抬升,气候逐步变得干热,沉积以红色粗碎屑河流或山麓河流相为主。     

阿尔金断裂系的组成及相关中新生代含油气盆地的成因特征

阿尔金构造是多次俯冲－碰撞而形成的塔里木板块东南边缘,构造带内的走滑活动始于奥陶纪中晚期,中新生代强烈活动,并将北部不同构造单元的一些地质体拖曳到断裂带中,形成北山与敦煌构造楔。北山－阿拉善及断裂两侧的其他地质体受到走滑拉分作用的强烈改造,形成许多中新生代含油气盆地,共同构成我国中西部一条巨型走滑断裂系。     

中亚与中国西北地区陷落型前陆盆地的构造样式及成因分析

中亚与中国西北地区的多数中—新生代沉积盆地都表现为山前（指造山带或活动隆起带前缘）地带先行沉降,然后逐步向外扩展;早—中侏罗世沉降幅度最大,普遍形成未补偿的深湖—半深湖沉积,沉积范围遍及造山带,构成一准平原化的泛盆地沉积时期。盆地早期的构造样式均为半地堑式箕状凹陷,晚期均发生方式不同的的构造反转,形成全反转的逆冲推覆和半反转的正或逆反转构造。这些特征及区域构造背景共同说明,这一地区中—新生代盆地初始沉降不是起因于板块俯冲引发的挠曲作用,而是因造山带或活动隆起带前缘地带克拉通地块的重力陷落所引起,这样形成的盆地可称为陷落型前陆盆地。     

碲锰铝矿在中国的首次发现

碲锰铁矿（Kuranakhite）最早是1975年发现于俄罗斯南雅库特金矿床氧化带之中，之后国内外均未见报导。本文所述碲锰铅矿发现于陕西省洛南县驾鹿金矿床中，常呈不规则粒状集合体，粒径一般为0．05～0．25nm，浅褐色至棕褐色，半透明，条痕棕色，玻璃光泽，维氏硬度HV=231～438kg／mm2，摩氏硬度HM=4～5。实测密度6．72（2）g／m3。反射色呈蓝灰至浅蓝色，非均性中等，双反射弱，偏光色蓝至灰棕色，无内反射。折射率N=2.01，NB=1．98，Nr=1．96。6个电子深外平均成分PbO为45.40％，MnO2为1641％，TeO3为38．10％，总和99．91％；计算的化学式为Pb0.99M0.92Te1.06O6，简写为PbMnTeO6。X射线粉晶分析主要强线d（I），（hkl）为：0．341（100），（111）；0.2556（60），（130）；0．2043（50），（041）；0．1666（20），（310）；0.1598（40），（241）；0.1472（15），（330）。根据粉晶指标化求得该矿物为斜方晶系，可能的空间群为C，a=0．511（1）um，b=0．891（2）nm，c=0．532（1）nm，a：b=0．57，c：b=0.60；V=0.242（3）nm3，Z=2，Dx=6.66（l）g／cm3。     

新疆库木库里盆地的第三系

新疆库木库里盆地第三系可划分为渐新统花条山组、中新统中下部红石梁组、中新统中部风尘口组及上新统碱土梁组。其主要岩性是一套陆源粗碎屑物。沉积物分析表明，这是一个从早第三纪开始发育的独立盆地，但与柴达木盆地有着一定的联系，生物面貌彼此能较好地对比。盆地第三系沉积物物源来自南部昆仑山及北部祁漫塔格山     

中天山基底岩系的韧性-脆韧性改造作用

造山带核部往往都存在一些古老的中深变质岩系,后期都受到多次构造作用的叠加,从而呈现出一种极其复杂的面貌。夹于中东阿尔卑斯造山带中的门德雷斯、克谢希尔、尼德、阿拉尼亚和比特利斯等变质地块(阿达米亚等,1976),以及我国大别群(陈江峰等,1993)、秦岭群(游振东等,1994)等都是如此。中天山地区存在类似情况,这里存在两类基底岩系,一类基本未变质,另一类则由中深变质岩系所组成。前一类以伊犁地块的基底为代表(车自成等,1994),出露地层由中晚元古界浅海碎屑岩、叠层石碳酸岩和上覆的冰债层组成,构成区内稳定型基底;另一类以巴伦台群为代表(车自成等,1994),由各类结晶片岩、片麻岩、混合岩和不同时代的岩体组成活动型基底。后者形成于中晚元古代,并受到多期构造热事件的改造,除明显的多期变形外,其同位素年龄也从元古代直至中生代呈现连续演化的趋势。     

松树沟蛇绿岩中橄榄石位错构造及其流变学意义

在对东秦岭松树沟蛇绿岩的变质橄榄岩进行详细构造解析和显微构造研究的基础上，本文运用透射电子显微镜法着对橄榄石位错构造进行了研究。