早古生代北秦岭—北祁连结合部构造格局的地层及构造岩浆事件约束

通过对位于华北、北秦岭、北祁连交界部位的武威-贺兰山-礼泉地区奥陶纪地层格架进行对比分析,初步认为奥陶纪时,北祁连洋、北秦岭洋和华北西南海盆相通.早-中奥陶世,自鄂尔多斯碳酸盐台地-鄂尔多斯西南缘-北祁连走廊台地边缘-北祁连火山沉积盆地,存在一个基本连续,由陆缘相至盆地相的沉积格架.对构造岩浆事件的对比研究表明,北秦岭西段的关子镇蛇绿岩中的火山岩具N-MORB特点,武山高家河蛇绿岩中火山岩具E-MORB特征,它们均形成于洋中脊环境,是早古生代商丹洋盆西延的证据.对北祁连东端的早古生代地质体初步确认有:具有N-MORB特征的赤沙火山岩系;形成于弧后环境的红土堡基性火山岩系和形成于岛弧环境的陈家河酸性火山岩系,显示了北祁连东端保存有早古生代洋盆及俯冲构造演化的地质记录.岩石学、地球化学及同位素年代学数据揭示北秦岭西端和北祁连东端均发育450～391Ma俯冲碰撞型花岗质岩浆侵入事件及408～415Ma碰撞变质事件,表明北秦岭和北祁连经历了相似的洋陆转化过程.因此,北秦岭和北祁连造山带在新元古代末-早古生代可能为同一洋盆演化的产物,经历了大体相当的构造-热事件的改造,两者可能在统一的构造动力学机制下经历了相似的构造演化,形成了大体相当的古构造格局.对比研究认为,东秦岭商丹断裂带向西可能与武山-唐藏断裂带相对应;北秦岭的二郎坪群向西可能与北祁连的葫芦河群相对应;北秦岭的秦岭群可能与北祁连的陇山群相对应.     

西南天山吉根地区P—MORB残片的发现及其构造意义

吉根地区基性熔岩呈岩片产于古生代变质细碎屑岩中 ,为拉斑系列岩石。稀土元素配分模式呈LREE略为富集的平坦型 ,微量元素分布型式与P_MORB类似 ,富集Th、Nb、Ta、Zr等高场强元素 ,Zr/Nb值约为 10 ,εNd(t)为+4 .2 4～ +6 .79,与P_MORB类似 ,形成于洋脊环境。Sr_Nd同位素研究表明 ,该基性熔岩源区为N_MORB型亏损地幔 ,但在形成过程中受到了富集地幔源的影响。基性熔岩Sm_Nd等时线年龄为 392± 15Ma ,为该基性岩的形成年龄。目前 ,在吉根地区已发现与该P_MORB岩片相伴生的辉长辉绿岩、超基性岩岩片 ,共同构成了蛇绿岩残片 ,其为古生代南天山洋盆的残片。从形成年龄和分布位置看 ,该蛇绿岩残片极有可能与南天山晚古生代蛇绿岩带相对应 ,代表了南天山与塔里木板块的界线。     

准噶尔盆地东北缘卡拉麦里组物源区特征:碎屑岩地球化学及锆石U-Pb年代学的制约

准噶尔盆地东北缘广泛发育泥盆纪卡拉麦里组,其形成时代与构造背景一直备受争议.对卡拉麦里组碎屑岩开展岩石学、地球化学和同位素年代学研究,结果显示:卡拉麦里组形成于斜坡-半深海沉积环境,具浊积岩特征.砂岩样品SiO₂含量高,Al₂O₃/SiO₂比值低,K₂O/Na₂O比值高,REE配分曲线总体表现为右倾,ΣLREE/ΣHREE=4.81~8.03,δEu=0.59~0.80,Eu具有弱负异常,构造环境判别图解揭示卡拉麦里组砂岩物源区构造背景为被动大陆边缘.砂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定表明,锆石年龄分为2期,主要为393~524 Ma,其次是823~3 077 Ma,表明卡拉麦里组物源区地质体时代主要为早古生代和前寒武纪,分别对应于准噶尔盆地周缘早古生代造山带和前寒武纪结晶基底.综合分析认为,卡拉麦里组形成时代为早-中泥盆世,沉积于准噶尔地块东北缘被动陆缘一侧.中泥盆世开始,卡拉麦里古生代洋盆持续向北俯冲消减,形成了野马泉岛弧及其弧前沉积体系,最终闭合于早石炭世之前.      

柴北缘构造带欧龙布鲁克地块西北缘辉长岩脉地球化学、年代学及Hf同位素特征

侵位于柴北缘构造带欧龙布鲁克地块西北缘达肯大坂岩群中的辉长岩脉岩石Al_2O_3、CaO含量较高,P_2O_5、TiO_2含量较低,属于钙碱性系列。稀土元素总量低(43.17×10-6～57.53×10~(-6)),LREE/HREE值为1.82～2.77,稀土元素配分曲线整体表现为右倾型。岩石Ti亏损,具高ThN/NbN值(3.75～8.03)和低Nb/La值(0.44～0.84)特征。辉长岩锆石的~(176Hf/~(177)Hf值介于0.282813～0.282979之间,ε_(Hf)(t)值为9.25～15.11,Hf模式年龄(T_(DM))分布在378～610Ma之间,平均494Ma。综合研究认为,辉长岩岩浆源区为软流圈地幔且后期可能受到壳源富集组分的混染。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,辉长岩脉形成于357±4Ma,即早石炭世。结合区域地质背景,认为早石炭世柴北缘仍处于后造山伸展的构造演化阶段,而辉长岩脉是后造山伸展阶段柴北缘造山带去根、软流圈地幔上涌作用形成的。     

北秦岭西段红花铺俯冲型侵入体LA-ICPMS定年及其地质意义

北秦岭造山带西段红花铺侵入体的岩石类型为中细粒英云闪长岩,具俯冲型花岗岩类的地球化学特征。通过对其中所获锆石的形态及CL图像特征的研究,分辨出3种不同成因的锆石,通过高精度的LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)单颗粒锆石微区U-Pb同位素年龄测定,获得(1 765.1±8.4）Ma、(450.5±1.8）Ma、(413.5±1.3）Ma的3组年龄值,分别为继承锆石年龄、成岩锆石年龄和变质锆石年龄,代表了3期构造 热事件的时限,可能是吕梁运动和加里东运动在北秦岭西段的地质记录。红花铺侵入体英云闪长岩(450.5±1.8）Ma的成岩年龄可能代表了北秦岭西段早古生代俯冲带岛弧的形成时代。红花铺俯冲型侵入体的形成时代及构造环境的确定,对研究北秦岭造山带元古宙-早古生代大地构造格局、构造演化及中国大陆动力学机制具有重要意义。     

中祁连马衔山岩群内基性岩墙群锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其构造意义

马衔山岩群变质基底岩系中发现大量基性岩墙, 作为中祁连造山带东部一次重要的构造-岩浆事件的标志.根据地质-岩石学特征, 将马衔山岩群中的基性岩墙分为两期.利用LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)方法, 分别对两期基性岩墙进行单颗粒锆石微区U-Pb同位素测定, 并应用CL图像对所测锆石进行了成因研究.获得早期变辉长岩墙的侵入年龄为(441.1± 1.4)Ma(早志留世早期), 主变质期年龄为(414.3± 1.2)Ma(早泥盆世早期); 晚期辉绿(玢)岩墙群的侵入年龄为(434± 1.0)Ma(早志留世晚期), 并保留有曾遭受马衔山岩群混染的信息(捕获锆石的207Pb/206Pb表面年龄为(2 325± 3)Ma~(2 573± 6)Ma), 以及遭受了加里东晚期构造-热事件的改造的信息(206Pb/238U表面年龄为(400± 2)Ma~ (429± 2)Ma).结合相关研究成果, 认为马衔山岩群中的两期基性岩墙群形成于祁连地区由俯冲造山向碰撞造山的转换时期, 代表了中祁连地块在区域上遭受北东-南西向强烈挤压的过程中派生北西-南东向扩张作用的地质纪录.      

祁连山–柴北缘地区岩浆活动的时空分布、成因演变及构造岩浆演化

祁连山及邻区广泛出露有形成于不同时代、具有复杂成因类型的侵入岩类,它们记录了祁连山、柴北缘和宗务隆构造带多阶段、多期次的构造岩浆事件。根据侵入岩的空间展布情况、年代学时空格架和岩石成因类型,祁连山–柴北缘地区的侵入岩浆活动主要可分为3个阶段：前寒武纪（2.47 Ga～561 Ma）、早古生代—泥盆纪（517～360 Ma）、中晚二叠世—三叠纪（271～210Ma）。(1)前寒武纪花岗岩（2 470～561 Ma）的形成记录了区内古老大陆的聚合、离散过程及北祁连洋的开启。(2)自前寒武纪末期洋盆打开以来,祁连山和柴北缘地区在517～359 Ma形成有大量的侵入岩类,祁连山、柴北缘和宗务隆地区自中泥盆世以来开始明显的显示出相对独立的构造–岩浆演化过程。其中,自517 Ma以后,祁连山地区形成有俯冲成因地球化学特征的花岗岩、埃达克质岩石和碱性花岗类,与区内同期火山岩一同构成弧盆系的火山–侵入岩组合;中南祁连在奥陶纪（452～444 Ma）和早志留世初（431 Ma）广泛形成的强过铝质S型碰撞成因花岗岩与晚奥陶世出现的磨拉石沉积建造,表明了祁连山碰撞造山事件发生于晚奥陶世—早泥盆世（452～4...     

内蒙古中部苏尼特左旗大石寨组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

内蒙古中部苏尼特左旗地区大石寨组酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示,2件流纹岩样品的206Pb/238U年龄加权平均值分别为272.1±3.1Ma和271.4±1.7Ma,说明大石寨组流纹岩喷发于早二叠世。锆石Hf同位素分析结果表明,εHf(t)值为+10.8~+13.1;Hf-Nd同位素耦合关系计算显示,其与同期形成的大石寨组玄武岩Nd同位素组成特点非常相似。全岩地球化学分析表明,该流纹岩高Si O_2,贫Ca O、Fe_2O_3*和Mg O,大部分样品属于过铝质、钙碱性流纹岩;富集轻稀土元素,轻、重稀土元素分馏中等,具明显的负Eu异常,富集Cs、Rb、Th、U和Zr,亏损Ba、Sr、Nb、Ta、P和Ti,指示其是富水的钙碱性基性地幔岩浆分离结晶作用的产物。结合区域地质资料,认为苏尼特左旗流纹岩形成于大陆岛弧背景。     

扬子地台北缘檬子地区侵入岩年代格架和岩石成因研究

对扬子地台北缘檬子地区发育的辉长苏长岩、角闪辉长岩、花岗闪长岩、石英闪长岩和钾长花岗岩体进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素、全岩主量和微量元素分析。结果表明,该区基性和中酸性岩体均形成于新元古代中晚期。其中基性侵入体辉长苏长岩形成于764±38Ma,角闪辉长岩形成于757±32Ma,均属钙碱性系列,轻稀土富集,微量元素原始地幔蛛网图中显示富集大离子亲石元素(LILE,如Ba、La、Ce、Sr等)、具有明显的Nb、Ta负异常和弱的P、Ti具负异常,形成于地幔原始石榴石二辉橄榄岩源区,部分熔融的程度大于10%。锆石Lu-Hf同位素研究揭示辉长苏长岩ε_Hf(t)值变化于+6.92~+13.99,t_DM变化于736~1058Ma,当ε_Hf(t)为最大正值时,对应的t_DM与岩石的形成年龄基本一致;角闪辉长岩ε_Hf(t)变化于+4.74~+14.97,t_DM主体范围变化于707~1214Ma,当ε_Hf(t)具有最大的正值时,t_DM接近于岩石形成年龄。反映出辉长苏长岩和角闪辉长岩在形成过程中,经历了地壳混染作用,最有可能是中元古代地壳的混染。对石英闪长岩年代学测试表明其形成于774±34Ma。花岗闪长岩、石英闪长岩属钙碱性系列,具有相似的稀土和微量元素分布特点,表现为大离子亲石元素富集,亏损高场强元素(Ta、Nb、Y、Yb等)的特点。钾长花岗岩样品属高钾钙碱系列,岩石稀土元素丰度较低,∑REE=105.9×10^-6~133.1×10^-6,轻稀土富集,具有强烈的Eu负异常(δEu=0.03~0.09),微量元素原始地幔标准化表现为大离子亲石元素富集,Ba、Nb、Sr、P、Ti具有明显负异常。石英闪长岩ε_Hf(t)变化于-4.46~+13.10之间,大部分为正值,平均值为+4.80,t_2DM变化于820~1726Ma,平均值为1256Ma,显示其主要为新元古代新生地壳部分熔融的产物,在形成过程中有中元古代地壳物质的参与;钾长花岗岩ε_Hf(t)主体为负值,变化于-16.49~+8.33,平均值为-5.26,t_2DM为943~2080Ma,平均值为1458Ma,显示其主体为古老地壳物质部分熔融的产物,新元古代新生地壳参与较少。结合区域地质特征分析,檬子地区基性和中酸性侵入体形成于活动大陆边缘弧环境,是新元古代勉略洋盆向南俯冲的地质记录。     

藏南拉轨岗日变质核杂岩核部花岗质片麻岩的地球化学特征及构造意义

拉轨岗日变质核杂岩花岗质片麻岩高SiO2、K2O,低Fe2O3、MgO、MnO,铝饱和指数A/CNK为1.07～1.19,含白云母、石榴子石等过铝质矿物,属高钾钙碱性过铝质岩石.稀土总量较高,轻稀土富集,轻、重稀土分馏明显,Eu负异常;富集大离子亲石元素Rb、Th、U,贫高场强元素Sr、Nb,Hf和Ba亏损,具有壳源S型花岗岩的特征.87Sr/86Sr初始比值ISr变化于0.709～0.7306,εNd(t)值较低,为-7.13 ～-8.97,且εNd(t)和ISr无明显相关关系,εSr(t)值较高,为80.65 ～379.(206Pb/204Pb)t=18.1062 ～18.8085,(207Pb/24Pb)t=15.6713 ～ 15.7901,(208Pb/204Pb)t=37.529 ～ 38.1815,表现出地壳特征的Sr、Nd、Pb同位素特征.岩浆源区可能是以粘土岩主,砂质岩占次要地位的沉积岩,经部分熔融形成的花岗质岩浆上升侵位形成.LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为514Ma,是泛非造山事件在北喜马拉雅拉轨岗日一带的地质记录.岩石形成于由碰撞造山的挤压环境向后碰撞造山的伸展环境转化阶段,说明泛非碰撞造山事件在拉雅拉轨岗日一带可能结束,进入后碰撞造山的构造演化阶段.岩浆底侵可能使拉轨岗日变质核杂岩在该阶段已经初步隆起,对变质核杂岩的形成起了重要作用.