豫西二郎坪满子营花岗岩体地球化学及年代学研究

对出露于豫西西峡县北部二郎坪地区的满子营花岗岩体进行了详细的岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代学研究,重点讨论了该岩体的成因。满子营花岗岩主要由石英(40%～50%)、钾长石(25%～30%)和斜长石(15%～20%)组成,副矿物有锆石、磷灰石、磁铁矿等。地球化学分析显示,岩石总体呈高硅、富碱、高钾、高铝和低镁、低钙的特征,K2O/Na2O1,里特曼指数σ为1.81～2.39,属高钾钙碱性系列。岩石的铝饱和指数(A/CNK)大于1.1,具有过铝质S型花岗岩的特征。稀土配分模式为右倾V"字形态,轻重稀土分馏明显,(La/Yb)N=4.63～32.27,具有较强的负铕异常(δEu=0.38～0.63);在洋脊花岗岩标准化蛛网图上,岩石明显富集Rb、Th、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta等高场强元素(HFSE),兼具同碰撞和岛弧花岗岩的特征。锆石的LA-ICP-MS原位定年获得花岗岩的结晶年龄为459.5±0.9Ma。根据满子营花岗岩与二郎坪火山岩时、空分布的一致性和岩体性质上的相似性,认为满子营花岗岩的形成与二郎坪岛弧火山岩的形成有关,是由板块俯冲所导致的活动陆缘上陆壳物质部分熔融的产物。     

北秦岭新元古代后碰撞花岗岩的确定及其构造意义

应用LA ICPMS获得北秦岭蔡凹花岗岩体锆石U Pb年龄 ( 889± 1 0 )Ma ,代表岩体的形成时代。该岩体富集LILE、贫化HFSE ,显示活动陆缘俯冲带I型花岗岩体地球化学特征。同时岩体又具有富铝、高钾和锶、明显亏损Nb、Ti、P等元素的大陆造山带后碰撞演化阶段花岗岩特征。根据区域构造资料并结合岩体的变形特征分析 ,蔡凹岩体为碰撞造山过程地壳增厚背景下 ,在后碰撞拉张阶段由卷入有消减带物质的下部地壳部分熔融所形成 ,指示了秦岭在该时期已进入由主碰撞挤压转向后碰撞伸展演化阶段 ,为进一步精细确定北秦岭新元古代陆块汇聚碰撞造山过程提供了新的依据     

豫西二郎坪地区O型埃达克岩的厘定及其地质意义

本文对出露于豫西二郎坪地区的西庄河花岗闪长岩进行了详细的岩石学、地球化学、锫石U-Pb年代学及Hf同位素研究,重点讨论其岩石成因及地质意义.西庄河花岗闪长岩主要由斜长石、石英及少量角闪石和黑云母组成.地球化学分析显示,该花岗岩具有高Si (SiO2 =66.84％～71.57％)、富Al (Al2O3=14.11％～1...     

北秦岭造山带西段早古生代榴辉岩相变质岩石的发现及其地质意义SCIEI北大核心CSCD

西秦岭地处中国中央造山系东西转换衔接部位,随着东秦岭以及祁连、柴北缘和东昆仑早古生代高压-超高压变质岩石的陆续发现和深入研究,西秦岭造山带变质作用研究吸引了大家的普遍关注。本文在大范围野外地质调查基础上,在北秦岭造山带西段天水南部的秦岭岩群长英质片麻岩中发现了一套石榴子石斜长角闪岩(榴闪岩),并开展了详细的锆石形貌和内部结构、微区微量元素和U-Th-Pb同位素研究。CL图像显示榴闪岩锆石普遍具有核-幔-边或核-边结构,部分存在原岩残留锆石。定年结果得到榴闪岩原岩残留锆石年龄为710±52Ma,同时得到497±3Ma、452±3Ma和423±7Ma三期变质年龄。其中497±3Ma变质年龄来自锆石核部并显示出轻稀土亏损、重稀土平坦且没有明显负Eu异常的稀土配分曲线特征,表明该时期的矿物组合中有石榴子石但没有斜长石,与榴辉岩相变质锆石特征一致;452±3Ma变质年龄来自锆石幔部或边部,对应测点重稀土元素的分异加大,并出现弱的负Eu异常,说明此时石榴子石被消耗且出现少量斜长石;423±7Ma变质年龄来自锆石的最边部,对应稀土配分曲线表现出更明显的负Eu异常和更大的重稀土元素分异特征,指示此时岩石中石榴子石含量更少,斜长石含量更多。上述结果表明该榴闪岩可能经历了~500Ma的榴辉岩相变质作用,并在~450Ma和~420Ma叠加了两期退变质改造。天水地区榴闪岩无论是其野外产状,还是变质锆石的形貌和内部结构、稀土配分曲线特征及其所记录的原岩和三期变质年龄都与北秦岭造山带东段大陆俯冲型高压-超高压变质榴辉岩近乎一致,指示早古生代时期,北秦岭造山带西段与东段经历了相似的大陆(深)俯冲和折返过程,它们共同构成一条统一的早古生代高压-超高压变质岩带。     

北秦岭高压-超高压岩石的多期变质时代及其地质意义

在岩相学观察和锆石CL图像研究的基础上,利用LA-ICP-MS原位微区定年分析方法,本文确定北秦岭清油河退变榴辉岩的峰期变质时代为490±6Ma,退变质时代为453±9Ma,原岩形成时代为655±9Ma;松树沟超高压长英质片麻岩的峰期变质时代为497±8Ma,两期退变质时代分别为448±4Ma和421±2Ma,原岩形成时代上限832±25Ma;寨根石榴石辉石岩的峰期变质时代为498±2Ma,中压麻粒岩相退变质时代为450±3Ma,角闪岩相退变质时代为426±1Ma,原岩形成时代为573±40Ma;西峡北榴闪岩的角闪岩相变质时代为423±3Ma,原岩形成时代为843±7Ma。新确定的这些岩石的峰期变质时代与前人已报导的区内高压-超高压岩石的峰期变质时代在误差范围内基本一致,结合区内高压-超高压岩石不仅分布在秦岭岩群北缘的官坡-双槐树一带,而且断续出露在秦岭岩群中部或偏南侧的清油河北-松树沟-寨根北甚至西峡北东西一线,进一步表明它们应是同一期构造地质事件的产物。北秦岭已发现的全部正变质的高压-超高压岩石均呈透镜体状分布在围岩片麻岩中,松树沟超高压长英质片麻岩的原岩为典型的陆壳沉积物,因此,这些高压-超高压岩石的形成可能都是陆壳俯冲-深俯冲作用的产物。结合岩相学观察、锆石CL图像和锆石U-Pb定年表明,这些高压-超高压岩石在～500Ma经历了峰期变质作用后,又分别在～450Ma和～420Ma遭受了中压麻粒岩相和或角闪岩相退变质作用的叠加,充分说明这些高压-超高压岩石经历了一个完整的由陆壳俯冲-深俯冲、之后连续两次抬升的构造演化过程。另外,本次研究新获得的这些岩石的原岩形成时代介于843±7Ma～573±40Ma之间,结合官坡榴辉岩的原岩形成时代为791～814Ma以及松树沟榴闪岩原岩时代为787±16Ma的研究,共同表明北秦岭高压-超高压岩石的原岩形成时代均为新元古代,因此,限定俯冲-深俯冲的陆壳物质应来自形成时代为新元古代的大陆地壳或地质体。结合区域地质背景和前人研究成果综合分析,本文初步认为,北秦岭高压-超高压变质岩带的形成是商丹洋向北俯冲拖曳南秦岭新元古代陆壳物质在～500Ma发生陆壳俯冲-深俯冲作用的产物,之后在～450Ma与～420Ma经历了两期抬升。     

柴北缘鱼卡河榴辉岩的变质演化——石榴石成分环带及矿物反应结构的证据

柴北缘鱼卡河榴辉岩的典型矿物组合为石榴石-绿辉石-多硅白云母-金红石。其中粗粒石榴石变斑晶普遍保存进变质生长环带,从核部到边部石榴石的化学成分、包体矿物的种类和粒度皆呈现出规律的分带性。岩相学和矿物化学研究进一步表明,该榴辉岩经历了前榴辉岩相、榴辉岩相及后榴辉岩相三个主要变质演化阶段。前榴辉岩相以石榴石核部成分及核部包体矿物组合石榴石(GrtⅠ) 角闪石(AmpⅠ) 斜长石(PⅡ) 石英(Qtz)为特征,P-T 估算结果为450～500℃和0.6～0.7GPa。榴辉岩相变质阶段又可细分为早期、峰期榴辉岩和退变角闪榴辉岩三个亚相。早期榴辉岩亚相以石榴石幔部成分和幔部包体矿物组合石榴石(GrtⅡA) 绿辉石(OmpⅡA) 多硅白云母(PheⅡA)±黝帘石(Zoi) 金红石(Ru)为代表,估算的温压条件为580～640℃和2.4～2.5GPa;峰期榴辉岩相以石榴石的边部(GrtⅡB)及基质中绿辉石(OmpⅡB)和多硅白云母(PheⅡB)的核部为代表,矿物组合为 GrtⅡB OmpⅡB PheⅡB Ru,估算的 P-T 条件为620～680℃和3.0～3.4GPa;退变角闪榴辉岩相以共生的石榴石的最边部(GrtⅡC)、基质绿辉石(OmpⅡC)和多硅白云母(PheⅡC)的边部及镁红闪石(AmpⅡ)组合为代表,矿物组合为 GrtⅡC OmpⅡC AmpⅡ PheⅡC,估算的 P-T 条件为700～720℃和2.3～2.4GPa。后榴辉岩阶段主要为麻粒岩-高角闪岩相,以绿辉石分解形成透辉石 钠长石冠状体以及进一步分解形成韭闪石 斜长石,铁红闪石分解形成浅闪石 斜长石为代表,P-T 估算结果为550～600℃和0.6～1GPa。温压估算结果表明,鱼卡河榴辉岩经历了升温升压—升温降压—降温降压的一个顺时针 P-T 演化轨迹,它记录了从俯冲-超高压变质-抬升的连续的演化过程。峰期变质条件为630～680℃和3.0～3.4GPa,已达超高压变质范畴。榴辉岩中进变质矿物组合和生长环带的保存说明榴辉岩的形成经历了相对快速的俯冲和折返的动力学过程。     

阿尔金超高压(>7 GPa)片麻状(含)钾长石榴辉石岩--石榴子石出溶单斜辉石的证据

岩相学和矿物化学研究表明,阿尔金英格利萨依一带片麻状(含)钾长石榴辉石岩中的粗粒石榴子石出溶单斜辉石和金红石.统计石榴子石出溶的单斜辉石的面积比最高>5%,重建出溶前该石榴子石(Grt1)单位分子式中的Si值高达3.061,为含Na的超Si-石榴石或含有majorite分子的石榴子石.依据石榴子石含辉石摩尔体积压力计和majoritic-石榴子石Si-(Al Cr)压力计估算其峰期变质压力>7GPa,利用三元碱性长石温度计和钛铁矿-磁铁矿固溶体的实验资料获其形成温度约1000C.同时,结合其原岩具有板内基性与中性火成岩及其可能是源于大陆岩石圈地幔的基性岩浆演化产物的地球化学特征,以及与其伴生的超高压石榴子石二辉橄榄岩的发现和超高压含石榴子石花岗质片麻岩的研究,不仅证明区内超高压岩石的形成是陆壳深俯冲作用的产物,而且表明这种深俯冲可能达到>200km的地幔深处.这对深入探讨阿尔金乃至中国西部碰撞造山带形成与演化的动力学机制提供了新的证据.     

阿尔金超高压(>7 GPa)片麻状(含)钾长石榴辉石岩

岩相学和矿物化学研究表明, 阿尔金英格利萨依一带片麻状(含)钾长石榴辉石岩中的粗粒石榴子石出溶单斜辉石和金红石. 统计石榴子石出溶的单斜辉石的面积比最高>5%, 重建出溶前该石榴子石(Grt1)单位分子式中的Si值高达3.061, 为含Na的超Si-石榴石或含有majorite分子的石榴子石. 依据石榴子石含辉石摩尔体积压力计和majoritic-石榴子石 Si-(Al+Cr)压力计估算其峰期变质压力>7 GPa, 利用三元碱性长石温度计和钛铁矿-磁铁矿固溶体的实验资料获其形成温度约1000℃. 同时, 结合其原岩具有板内基性与中性火成岩及其可能是源于大陆岩石圈地幔的基性岩浆演化产物的地球化学特征, 以及与其伴生的超高压石榴子石二辉橄榄岩的发现和超高压含石榴子石花岗质片麻岩的研究, 不仅证明区内超高压岩石的形成是陆壳深俯冲作用的产物, 而且表明这种深俯冲可能达到>200 km的地幔深处. 这对深入探讨阿尔金乃至中国西部碰撞造山带形成与演化的动力学机制提供了新的证据.     

东秦岭松树沟超镁铁质岩中辉石巨晶的成因和^40Ar—^39Ar定年及其地质意义

对东秦岭松树沟蛇绿岩残片中超镁铁质岩中的辉石巨晶化学成分的系统研究 ,表明其具有高压变质成因的特点 ;采用 4 0 Ar/ 39Ar快中子活化法得其高温坪年龄为 833.8± 4 Ma,等时线年龄为 84 8.2± 4 Ma。考虑到辉石对 Ar的封闭温度(6 2 0℃ )明显低于该岩片早期塑性变形变质温度 (≥ 80 0℃ ) ,因此该年龄不代表形成辉石巨晶的峰期高压变质时代 ,而代表了该岩体变质后初始抬升的冷却事件。这一年龄值与区内蛇绿岩中的镁铁质变质岩获得的变质年龄 (983± 14 0 Ma)在误差范围内大体一致 ,暗示松树沟蛇绿岩片可能整体经历了俯冲至下地壳深度遭受高压变质后再抬升的地质演化过程     

陕西北部三趾马红粘土成土碳酸盐碳、氧稳定同位素特征及所记录的古气候演变

陕西府谷王大夫梁三趾马红粘土剖面中成土碳酸盐碳、氧稳定同位素分析及其变化曲线表明，三趾马红粘土形成于半干旱到半湿润气候条件下，且已出现类似于黄土中古季风特征的干热－温湿的旋回性变化，并在晚期有周期缩短、幅度加强的趋势．结合地层中的物质组成及古哺乳动物群性质的变化，陕西北部新第三纪晚期古气候经历了干热－温湿－干热的演化历史，植被以草原疏林为主，气候适宜期曾出现半湿润森林景观