天水细尾子沟镁铁—超镁铁质岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、岩石地球化学特征及其构造意义

秦祁交接部位天水新阳镇细尾子沟新发现一套镁铁—超镁铁质岩,超镁铁质岩主要由蛇纹石化橄辉岩和透辉石岩组成,岩石具有低Si O2含量、高Mg O含量、稀土元素和微量元素与原始地幔含量相当的特点。镁铁质岩主要由变辉长岩和变辉长闪长岩组成,岩石具有堆晶岩的特点,具有低Si O2和Ti O2含量、高Mg O含量和Mg#值,具有较低的Ti/V比值(20±)、较高的稀土元素丰度和HREE较平坦的稀土元素配分模式;镁铁质岩属于拉斑玄武岩系列,其岩浆源区是受地壳物质交代改造过的富集型岩石圈地幔,具有E-MORB的特征。综合构造环境和区域大地构造背景,认为细尾子沟镁铁—超镁铁质岩为较典型的岛弧SSZ型蛇绿岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明细尾子沟岛弧SSZ型蛇绿岩形成于晚奥陶世晚期(443.6±1.8Ma)。细尾子沟岛弧SSZ型蛇绿岩的形成与"天水—武山"古洋盆自南向北的俯冲作用密切相关,表明秦祁交接部位早古生代构造格局是一个完整的洋—弧—盆体系。     

西秦岭天水阴崖沟早古生代草滩沟群火山岩地球化学特征及其地质意义

天水阴崖沟草滩沟群中发育有变质火山岩,其岩石类型主要为变玄武岩、变安山岩、变英安岩和变流纹岩;研究区变火山岩主体属于拉斑系列,其原始岩浆来源于富集地幔;变火山岩的微量元素特征表现为富集大离子亲石元素Cs、Ba、Th和U,而相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti和Y;微量元素构造环境判别显示其形成于俯冲消减带之上的岛弧环境;结合已有年代学资料,显示天水—武山洋在晚奥陶世已经存在并开始俯冲,形成阴崖沟草滩沟群岛弧火山岩;同时从岩石组成、形成时代及地球化学特征来看,阴崖沟草滩沟群火山岩与东秦岭丹凤岩群火山岩相似,这为确定天水一武山构造带是早古生代商丹古缝合带的西延部分提供了证据。     

青海南山地区加里东期强过铝质花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

青海南山地区位于南祁连构造带和西秦岭造山带的交接部位,在该地区元古宇变质地层中新厘定出一套含石榴子石白云母二长花岗岩,并对其进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究。结果表明,浪日娘含石榴子石白云母二长花岗岩结晶年龄为438.7±4.2Ma,形成于早志留世早期。岩石含石榴子石、白云母、电气石等高铝矿物,同时具高SiO_2、富Al_2O_3特征,高铝饱和指数A/CNK=1.09～1.28,属高钾钙碱性强过铝质S型花岗岩;微量元素富集大离子亲石元素Cs、Rb、U、K和Pb,亏损高场强元素Nb、Ti、Zr、P和Ba、Sr;稀土元素总量低,配分曲线为轻稀土元素富集的右倾模式,具有弱-中等负Eu异常。高Rb/Sr值(1.83～3.95)、低CaO/Na_2O值(0.11～0.19),伴随有Pb正异常和Ba负异常,暗示源区物质成分为泥质岩并经历了缺水熔融条件下的白云母脱水熔融。结合岩体年龄及区域地质资料,推断其可能形成于原特提斯洋闭合碰撞造山过程。     

东昆仑哈拉尕吐岩浆混合花岗岩：来自锆石 U-Pb年代学的证据

东昆仑造山带东部哈拉尕吐花岗闪长岩体中发育了较多的暗色闪长质微粒包体。通过详细的野外地质调查和岩石学研究及LAICPMS锆石 UPb定年,得到寄主岩形成年龄为（255.3±3.6）Ma,暗色包体形成时代为（252.9±2.5）Ma,二者年龄基本一致,从而排除了暗色微粒包体为捕虏体或源区难熔残余物质的可能性,也排除了花岗质岩浆固结后基性岩浆侵入的可能性。这一结果从年代学的角度证明了哈拉尕吐花岗闪长岩体是晚二叠世岩浆混合作用的产物。寄主岩石花岗闪长岩是混合时的酸性端员,而暗色闪长质微粒包体则是岩浆混合时未混合完全的残余基性部分。晚二叠世时,阿尼玛卿洋向北俯冲,在区域挤压应力环境下发生幔源岩浆底侵作用,壳幔物质相互混合,形成岩浆混合花岗质的岩浆房并向上侵入形成哈拉尕吐岩体。     

青海南山当家寺花岗岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

青海南山构造带发育北西—南东向展布的印支期花岗岩带,其研究对厘清古特提斯演化阶段西秦岭造山带与南祁连构造带的衔接转换关系具有重要意义。当家寺花岗岩体是由花岗闪长岩和二长花岗岩组成的复合花岗岩基。本文对当家寺花岗岩体进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明,花岗闪长岩和二长花岗岩的结晶年龄分别为240.1±2.1 Ma和241.0±2.6 Ma,属于中三叠世。地球化学研究显示岩体相对高硅(SiO_2=66.37%~73.99%)和富钾(K_2O=3.37%~4.73%),属于准铝质—弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩。岩石稀土配分曲线表现为轻稀土富集的右倾型,具中等程度的铕负异常(δEu=0.32~0.64)。微量元素显示富集大离子亲石元素Cs、Rb、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti。岩石成因研究表明其形成于下地壳基性岩为主的源岩的部分熔融,同时存在一定程度幔源岩浆贡献。结合区域地质背景资料,认为当家寺花岗岩体形成于洋壳俯冲阶段,可能为宗务隆洋向南俯冲的地球动力学背景下的产物。     

东昆仑东段阿拉思木辉长岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及洋盆闭合时限界定

东昆仑东段广泛分布晚古生代的中酸性花岗岩,基性岩浆岩记录较少。本文选择位于东昆仑北弧岩浆岩带南缘的阿拉思木基性岩进行研究,为东昆仑东段晚古生代岩浆演化研究提供新的依据。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法获得阿拉思木基性岩形成年龄为(241±1)Ma,为中三叠世岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示岩石具有低Ti O2(0.17%~0.37%,平均值0.25%)和较高的Mg#值(72.94~77.32,平均值为74.95)及Al2O3值(13.08~23.20%,平均值18.9%),富集大离子亲石元素(LILE:Sr、Rb、Ba),明显亏损高场强元素(HFSE:Nb、Ta、Zr、Hf)。Harker图解表明,Mg O与Fe2O3T、Ti O2、Ni、Co呈明显的正相关,暗示阿拉思木基性岩浆在形成过程中有一定程度的橄榄石、钛铁氧化物的分离结晶。阿拉思木辉长岩具有岛弧玄武岩的地球化学特征,并且其结晶年龄明显早于东昆仑碰撞及后碰撞构造岩浆时限。综合区域地质资料认为,阿拉思木辉长岩可能代表了东昆仑地区中三叠世洋壳俯冲的最晚期岩浆记录,进而确定东昆仑古特提斯洋俯冲结束碰撞开始的时间可能为中三叠世。     

青海南山沟后岩浆杂岩体锆石U-Pb年代学、岩石成因及其地质意义

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。沟后岩浆杂岩体位于青海南山构造带东段,主要由辉长岩、辉长闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩组成。本文对沟后岩浆杂岩体进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明,辉长岩、辉长闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩及暗色微粒包体的结晶年龄分别为248.8±2.6 Ma、243.2±2.1 Ma、243.1±0.9 Ma、244.0±2.1 Ma和249±3 Ma。辉长岩富铁、镁,贫碱;辉长闪长岩高铝、富钙和钠,二者均为钙碱性岩类。石英闪长岩和花岗闪长岩为准铝-弱过铝质高钾钙碱性岩,暗色微粒包体属钙碱性-碱性岩系列。不同岩石类型均表现为富集大离子亲石元素(Cs、Rb、K)和Pb,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和P、Ba负异常;稀土元素配分曲线均具有轻重稀土分异的右倾特征,具弱-中等负Eu异常。岩相学和岩石地球化学特征表明沟后岩浆杂岩体具壳幔岩浆混合特征,暗示其可能形成于由俯冲流体交代地幔楔部分熔融的幔源岩浆底侵作用下的构造环境。辉长岩为幔源岩浆经分离结晶的产物,辉长闪长岩为幔源岩浆经分异演化并混染少量壳源岩浆的产物;中基性岩浆与壳源中酸性岩浆发生混合并经历一定的分异演化过程形成了石英闪长岩和花岗闪长岩。结合区域地质资料分析认为,沟后岩浆杂岩体可能代表了研究区早三叠世晚期-中三叠世早期宗务隆洋向南消减作用相关的构造岩浆事件。     

祁连造山带东端张家川地区长宁驿中元古代花岗质片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

在祁连造山带东端古元古界陇山岩群中新识别出中元古代长宁驿花岗质片麻岩。为了精确确定长宁驿花岗质片麻岩的形成时代,对其进行了激光等离子体质谱LA-ICP-MS单颗粒锆石微区U-Pb同位素测年,花岗质片麻岩中锆石Th/U比值介于0.50～2.09,阴极发光图像显示锆石内部发育典型的岩浆生长震荡环带结构,属于岩浆结晶的产物。测得花岗质片麻岩的原岩岩浆结晶年龄为1765Ma±57Ma,表明该花岗质片麻岩原岩的形成时代为中元古代早期,可能形成于华北板块经吕梁运动后的后造山环境中,同时还从捕获的继承性岩浆锆石中得到了时代为1.95Ga、2.20Ga左右的继承年龄。结合区域地质资料,综合分析研究后认为,在中元古代祁连地块仍为华北板块西南缘的一部分,两者之间具有相同的结晶基底和构造属性,它们共同经历了吕梁运动后的后造山和陆内伸展裂解阶段,很可能与Columbia超大陆的聚合和裂解相关。     

东昆仑东段中元古代小庙岩组岩石组合、地球化学特征及构造环境分析

小庙岩组是东昆仑造山带前寒武纪变质结晶基底的重要组成部分,是一套中元古代角闪岩相变质地层。详细的野外地质和室内观察表明,小庙岩组主要为一套长英质变质岩夹基性变质岩,长英质变质岩可分为4种岩石组合:石英岩组合、富铝片麻岩组合、长英质片麻岩组合、石英岩—长石石英岩组合。岩石学和地球化学研究表明:含富铝矿物石英片岩和片麻岩的原岩为一套泥质岩,石英岩—长石石英岩原岩为砂岩、杂砂岩或硅质岩,角闪岩和斜长角闪岩原岩为拉斑玄武岩;变沉积岩物源区经历中—低风化程度,处于寒冷干旱的气候区,可能为构造活动区;物源区主要为长英质岩石并且母岩中碱性长石含量较少,或混合有基性火山岩;变沉积岩形于陆壳拉张的裂陷槽或裂谷盆地,变基性岩形成于初始裂解或稍晚期的大陆裂谷环境,二者均指示小庙岩组形成于陆内裂谷环境。     

伊犁地块北缘别珍套山中泥盆统汗吉尕组物源特征及其地质意义

天山造山带位于中亚造山带西南缘,是探索中亚造山带增生造山过程的重要窗口。西北天山是伊犁地块与准噶尔地块的结合部位,保存了两者之间构造演化的重要地质信息。出露于伊犁地块北缘别珍套山的泥盆系是记录西北天山晚古生代早期构造演化过程的重要载体。基于此,对中泥盆统汗吉尕组砂岩进行岩相学和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年与微量元素研究。结果表明:碎屑锆石U-Pb年龄介于500~370 Ma,并可以分为两期,主峰年龄为386 Ma,次峰年龄为490 Ma,结合岩相学和锆石微量元素特征,汗吉尕组砂岩的物源主要为晚古生代早期中酸性岩浆岩和早古生代早—中期中基性岩浆岩。综合分析认为,汗吉尕组于中泥盆世晚期沉积于弧前盆地沉积构造环境,物源主要为伊犁地块北缘的古生代岩浆弧,暗示伊犁地块北缘在晚古生代早期受准噶尔洋向南俯冲作用影响,为活动大陆边缘。