碧口地体同位素地质年代学及其意义

碧口群分布于陕、甘、川交界处摩天岭区,为一套海相火山-沉积岩系,变质可达绿片岩相。它呈东宽西窄的楔形地体分布于扬子板块、松潘-甘孜褶皱系与秦岭褶皱系等三个一级大地构造单元之间,均以断裂相接,是一个中晚元古代运移地体,于晋宁运动晚期拼贴于扬子板块北缘。笔者用锆石U-Pb及~(40)Ar-~(39)Ar等多种同位素地质定年方法,对碧口地体主要成岩时代、变质时代、中酸性岩侵入时代及构造运动时代等主要地质事件进行了定年研究,初步建立了碧口群同位素地质年表,为研究碧口地体构造演化提供了重要的同位素地质年代数据。     

陕、甘、川交界处摩天岭区碧口群层序及时代划分

长期以来,对碧口群的时代归属、碧口群的总体构造形态、碧口群的基底及上覆层等问题众说纷纭,争论不休。经笔者通过寻找碧口群基底、剥开碧口群的上覆层等项研究,把广义的碧口群解体为3部分:下伏基底晚太古代鱼洞子群、中元古代碧口群(狭义) 和上覆上震旦统一下寒武统。并进一步将碧口群内部区分出具有不同特征的3个构造分区,分别论述各区总体构造特征、层序建立的依据及碧口群上、下亚群间不整合关系的特征和划分原则,着重论述了与此问题紧密相关的广泛分布于碧口群中的“片理化凝灰质砂砾岩”的产出特征、层序位置及其成因,指出该“片理化凝灰质砂砾岩”。为海沟重力流相沉积,而非冰碛岩。最后论述了碧口群分布区新建立的晚太古代地层单位鱼洞子群。     

北秦岭西段早古生代埃达克岩地球化学特征及岩石成因

唐藏石英闪长岩体出露于北秦岭造山带西段,侵入于丹凤群火山沉积岩系之中,主要矿物组成为斜长石、角闪石、石英、钾长石、黑云母等,形成时代为454Ma。该岩体SiO2= 62.02％～64.26％;Al2O3=16.55%～17.45%,MgO=1.71%～2.09%, Sr = (1069～1296)×10-6（>400 ×10-6）,Y = (11.6～13.81)×10-6 （<18×10-6）,Yb = (0.96～1.14)×10-6（<1.9 ×10-6）,Sr/Y=80.98～108.19（>40）,稀土总量（∑REE=217.88×10-6～355.07×10-6）较高,LREE强烈富集,重稀土亏损,Eu负异常不明显（LREE/HREE=17.72~25.82;LaN/ YbN=44.56～53.85;δEu＝0.82～1.0）,显示出典型埃达克岩的岩石地球化学特点。在以原始地幔标准化的微量元素分布图中,大离子亲石元素（LILE）K、Th、Rb、Ba、Sr等富集,高场强元素(HFSE)Ta、Nb、Y、Yb等较相邻元素相对亏损,微量元素曲线分布形式及稀土元素配分模式与典型地区埃达克岩分布形式一致。研究表明,该岩体Na2O＝4.99%～6.91%, Na2O-2＞K2O,Mg#＝0.59～0.63, A/CNK=0.82～1.01,σ=4.24～2.24,为富钠偏铝质高镁埃达克岩。唐藏埃达克岩体岩浆源于早古生代秦岭商丹洋向北俯冲消减洋壳板片的部分熔融,岩浆在上升过程中与地幔楔发生反应。北秦岭早古生代埃达克岩的确定为探讨秦岭早古生代构造演化提供了新的证据。     

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.     

甜水海地块晚寒武世花岗岩对原特提斯洋演化的启示：来自锆石年代学和地球化学的证据

笔者在甜水海地块中部麻扎地区新发现了晚寒武世花岗岩,并命名为苦鲁勒岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明其形成年龄为500.7±1.1~498.7±1.4Ma,属晚寒武世岩浆活动的产物。该花岗岩中无角闪石和白云母,具有高SiO_2(73.49%~77.47%)、中高K_2O(1.88%~4.14%)、低P_2O_5(0.02%~0.05%)的特征,铝饱和指数(A/CNK)为0.98~1.12;稀土总量偏高(∑REE=66.81×10~(-6)~135.43×10~(-6)),轻重稀土的分馏程度中等[(La/Yb)_N介于3.86~7.98之间,(La/Sm)_N介于3.46~4.22之间)],Eu具有明显负异常(δEu=0.35~0.66);微量元素以富集Rb、Th、U、K,亏损Nb、Ta、P、Ti、Sr为特征,属于准铝质到弱过铝质高分异I型花岗岩类。岩体中发育的辉绿岩、闪长岩暗色包体以及结合成岩过程判别图解,表明在苦鲁勒岩体的形成过程中可能有幔源物质的加入,很可能是岩浆经历了显著的基性岩浆混合事件后的结果。结合区域研究成果,认为苦鲁勒岩体很可能形成于原特提斯洋向南俯冲消减机制下的岩浆弧构造环境,推测在早古生代原特提斯洋存在双向俯冲。     

新疆西准噶尔玛依勒蛇绿岩中镁铁-超镁铁质岩的地球化学、年代学及其地质意义

玛依勒蛇绿岩出露于玛依勒蛇绿混杂岩带中,该带位于西准噶尔造山带西南缘,是区内规模较大的一条蛇绿混杂岩带,蛇绿岩中镁铁-超镁铁质岩研究对探讨古亚洲洋古生代构造演化具有重要意义。本文选取玛依勒蛇绿岩中的镁铁-超镁铁质岩进行系统的岩石学、地球化学和年代学研究。结果表明,玛依勒蛇绿混杂岩中超镁铁质岩以富集Al_2O_3、CaO为特征,TiO_2含量与俯冲带之上地幔橄榄岩中含量相当,稀土配分曲线为轻稀土富集型,微量元素受蚀变作用影响,呈现出两种不同的曲线特征。镁铁质岩石可分为两组:I组镁铁质岩具有高MgO、低Al_2O_3,LREE轻微富集,富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta的特征,形成于消减带相关的岛弧环境;Ⅱ组镁铁质岩具有富碱、TiO_2,且呈LREE显著富集的右倾稀土配分曲线特征,富集大离子亲石元素,Nb、Ta正异常特征,代表了洋盆中海山或洋岛的残片。I组镁铁质岩中两个辉长岩岩块的LA-ICP-MS锆石UPb年龄分别为512.1±7.2Ma(MSWD=0.014)和531±12Ma(MSWD=0.17),与巴尔鲁克蛇绿岩、唐巴勒蛇绿岩中镁铁质岩岩块获得的锆石U-Pb年龄相吻合,且这三条蛇绿岩都具有SSZ型蛇绿岩的地球化学特征,可能为不同环境下同一洋盆的演化产物。     

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。     

柴北缘赛什腾中二叠世辉长岩成因及其对宗务隆洋盆俯冲时限的制约

对侵位于柴北缘构造带西段达肯大坂岩群中的赛什腾钙碱性系列辉长岩进行了地球化学、年代学研究，结果显示，该辉长岩具有低SiO₂、高Al₂O₃、富MgO及FeO^T、贫ALK的特征，且富集LILE元素、亏损HFSE元素，稀土元素配分曲线整体表现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素平坦且呈右倾型配分模式，并且低Zr和Zr/Y，指示赛什腾辉长岩形成于活动大陆边缘岛弧环境。锆石LA-ICP-MS U-Pb结晶年龄为271±3 Ma。赛什腾辉长岩原岩岩浆是地幔尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物，在演化过程中经历了弱的斜长石以及较为明显的单斜辉石的分离结晶作用，并在上升侵位过程中遭受了弱的中上地壳的同化混染作用。结合区域构造演化史以及同时代岩浆岩的年代学和地球化学特征，认为赛什腾辉长岩是中二叠世早期宗务隆洋壳向欧龙布鲁克地块南向俯冲的产物，且宗务隆构造带西段俯冲-碰撞事件明显早于东段，而东西两段俯冲-碰撞时限的差异表明宗务隆洋盆存在西早东晚的"剪刀式闭合"的可能。     

单颗粒锆石 Pb-Pb 蒸发法在西秦岭柴家庄花岗岩中的应用

作者利用单颗粒锆石 Pb-Pb 蒸发法获得柴家庄岩体的成岩年龄为307～308（±5Ma），应属海西期，而非印支期；并认为前人所测黑云母 K-Ar 年龄 198～206Ma代表地质构造热事件的年龄；岩体的时代确定对研究柴家庄金矿有理论和现实意义。