西秦岭天水地区岛弧型基性岩浆杂岩的地球化学特征及形成时代

天水地区关子镇流水沟变质中基性岩浆杂岩主要由变质辉长岩—辉长闪长岩—闪长岩组成,百花变质岩浆杂岩主要由辉石岩—辉长(闪长)岩—闪长岩—石英闪长岩组成,构成较完整的同源岩浆演化序列。基性—中基性岩浆岩的地球化学特征表明其属于拉斑玄武岩系列,稀土元素分布型式呈REE近平坦型—LREE轻微富集型,微量元素原始地幔标准化的蛛网图和MORB标准化蛛网图上的分布型式总体很相似,富集大离子亲石元素(LILE)Cs、Ba、Sr、Th、U而相对亏损Rb、K和高场强元素(HFSE)Nb、P、Zr、Sm、Ti和Y,显示同源岩浆演化成因特征。微量元素构造环境判别显示其形成于岛弧构造环境。关子镇流水沟变质中基性岩浆杂岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄为(507.5±3.0)Ma,代表了杂岩体的形成时代,表明西秦岭北带岛弧型岩浆岩的形成时代为晚寒武世,同时也揭示出以关子镇蛇绿岩为代表的古洋盆的俯冲作用及产生岛弧型岩浆活动的时限可能为晚寒武世—早奥陶世。     

陇东地区阎家店闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

祁连造山带东段的陇山杂岩中出露有较多的加里东期和印支期岩浆侵入岩类,但缺乏精确的年代学资料。对该区阎家店闪长岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果确定:闪长岩体形成的同位素地质年代为(440.2±0.92)Ma(MSWD=1.13),表明闪长岩体所代表的岛弧杂岩系形成于晚奥陶世。区域地质及构造演化研究表明,该区曾在中晚奥陶世发生以红土堡蛇绿岩为代表的洋壳向北的俯冲作用,并产生中晚奥陶世陈家河群岛弧型火山-沉积岩系和晚奥陶世以阎家店闪长岩体为代表的岛弧岩浆杂岩带。     

东昆仑东段古特提斯洋俯冲作用——乌妥花岗岩体锆石U-Pb年代学和地球化学证据

东昆仑东段发育了一条晚二叠世-中三叠世以花岗质岩石为主的巨型弧岩浆岩。本文对东昆仑东段的中三叠世乌妥花岗岩体开展了岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地球化学研究。结果表明,乌妥花岗岩体主要包括花岗闪长岩、斑状二长花岗岩和正长花岗岩三种岩石类型,对应的锆石U-Pb年龄分别为248Ma、247Ma和245Ma,形成时代为中三叠世。主量元素特征显示其具有高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质的I型花岗岩的属性。球粒陨石标准化稀土元素配分图解具轻稀土明显富集、重稀土亏损和Eu弱负异常-强负异常特征。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Th、Ba、U等)、亏损高场强元素(Nb、Ti、Ta等)、而Zr和Hf无明显异常的特点。乌妥岩体总体具有负的Hf同位素组成特征,花岗闪长岩εHf(t)为-1. 5～+3. 4、斑状二长花岗岩εHf(t)为-4. 1～-0. 6、正长花岗岩εHf(t)为-6. 9～-0. 9。多种微量元素构造环境判别图解表明其形成于类似安第斯型陆缘弧的构造环境。岩石成因研究表明洋壳俯冲带上部壳幔接触过渡部位多次岩浆MASH过程及分离结晶作用是形成乌妥花岗岩体的重要方式。综合前人东昆仑地区有关三叠纪沉积地层及岩浆岩资料,认为布青山-阿尼玛卿古特提斯洋于晚二叠世向北俯冲于东昆仑地块之下,弧岩浆岩记录的布青山古特提斯洋盆向北俯冲过程一直持续到中三叠世晚期。晚三叠世,东昆仑南缘古特提斯洋盆关闭,东昆仑造山带转换为碰撞及后碰撞造山阶段,并形成了区域上具碰撞构造属性的侵入岩。     

东昆仑东段巴隆花岗质片麻岩年代学、地球化学特征及地质意义

东昆仑东段巴隆南侧古元古界白沙河岩组中可识别出一套花岗质片麻岩。采用LA-MC-ICP-MS方法进行锆石UPb年代学分析,获得加权平均年龄为870.6±7.7Ma(MSWD=2.6)和875.3±6.3Ma(MSWD=0.92),显示该岩体形成于新元古代早期,并经历了早古生代变质作用。地球化学特征显示,岩石具有高Si O2、Al2O3、K2O,低Ti O2、Na2O的特征,A/CNK平均为1.14,A/NK平均为1.47,矿物组合中出现石榴子石和白云母等富铝矿物,显示S型过铝质花岗岩特征;球粒陨石标准化配分曲线显示轻稀土元素富集((La/Yb)N=6.22~25.37),有明显的铕负异常(δEu=0.16~0.44)。原始地幔标准化蛛网图显示,岩石富集Rb、Th,明显亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P和Ti元素。综合分析,岩浆来源于陆壳部分熔融,可能为古元古界白沙河岩组长英质岩石发生脱水熔融的产物,形成于同碰撞环境,是东昆仑地区响应Rodinia超大陆汇聚事件的物质记录。     

东昆仑东段可日正长花岗岩年龄和岩石成因对东昆仑中三叠世构造演化的制约

可日岩体位于东昆仑造山带东段东昆北构造带,岩性为含暗色微粒包体正长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示寄主岩和暗色微粒包体的结晶年龄分别为231.58±0.49Ma和232.6±2.3Ma。可日正长花岗岩主体为弱过铝质中钾钙碱性I型花岗岩,具有较高的SiO_2含量(72.06%~74.49%)和Na_2O/K_2O(1.00~1.35)、Nb/Ta(15.4~27.9)比值,较低的值(14~31)和Rb/Ba(0.10~0.46)比值,富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)。岩体为巴颜喀拉地块同东昆仑地块碰撞后,板片断离持续作用产生的镁铁质熔体底侵中下地壳使其部分熔融的结果。暗色微粒包体同寄主岩具有相近的结晶年龄、较细粒度、含有寄主岩捕获晶、针状磷灰石,显示包体是镁铁质岩浆注入寄主岩快速冷却的产物。由于寄主岩分离结晶,残留熔体与包体的浓度梯度差导致元素扩散,使两者具有物质交换。东昆仑东段晚古生代-早中生代幔源岩浆对花岗质岩浆的影响是一个持续的过程,从俯冲阶段早期流体交代地幔熔融,到俯冲阶段后期板片断离,然后同碰撞阶段板片断离的持续影响,再到后碰撞阶段加厚地壳的拆沉作用,由于地球动力学体制不同,导致幔源岩浆影响的大小和特征不同。可日岩体年龄及岩石成因显示东昆仑地区在232Ma左右处于同碰撞阶段。     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇武山蛇绿岩带、晚寒武世—早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲碰撞型花岗岩体等组成。关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于NMORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于EMORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪。李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境。关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世（471～440Ma）古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型（450～456Ma）花岗岩类和碰撞型（438～400Ma）花岗岩类岩浆活动。西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成洋壳俯冲消减直至陆陆碰撞造山的板块构造演化过程。总体构造演化可划分为四个阶段：①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆陆或陆弧碰撞造山阶段。     

扬子北缘镇巴—高川地区两类不同二叠系对比及区域构造意义

通过1∶50 000陕西镇巴—高川地区区域地质调查,发现镇巴地区和高川地区二叠系具有完全不同的岩石组合特征及生物化石,前者主要为一套稳定的碳酸盐岩相沉积,后者主要为一套较深水相黑色岩系沉积。经对典型地区实测剖面、古生物及岩石组合特征详细对比研究,发现二者虽然时代相同,但是不能横向对比,应为同期异相的产物。在综合区域地质资料基础上,探讨上述二叠系所表征的区域构造意义。两套二叠系岩相的差异性说明镇巴地区和高川地区当时曾分处在不同的沉积-构造环境:镇巴周缘以米仓山和星子山地层小区为代表的物质建造与扬子地块整体升降和海水的频繁进退密切相关,而高川周缘以褚河地层小区为代表的物质建造则更可能与早期地壳隆升、晚期地壳张裂成盆和海水贯入有关。综合区域地质资料研究认为,高川地区地层系统与勉略带地层系统相似,表明其早期与勉略带有着大致相同的构造演化史,也表明高川盆地曾经是晚古生代勉略裂谷—有限洋的一部分,只是被后期构造改造而残存于现今高川一隅。     

勉略构造带新元古代中期构造演化特征:来自略阳关天门变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年代学和地球化学的证据

秦岭南缘勉略构造带略阳关天门地区发育有一套绿片岩相-低角闪岩相岩石组合,是勉略构造带内强烈韧性变形的变质沉积岩系,其形成时代和构造属性长期存在争议,制约区域大地构造演化的研究。为查明其形成时代与构造背景,对其中的变质细碎屑岩进行系统的岩石学、碎屑锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。2件碎屑锆石U-Pb年龄样品的年龄分布特征相似,主要年龄区间为新元古代早中期(ca.880~800 Ma),并且显示出ca.830 Ma的显著峰值;最年轻的一组碎屑锆石年龄为747~736 Ma(平均年龄742±6 Ma)。地球化学研究结果表明,关天门变沉积岩原岩应为一套细碎屑岩偶夹碳酸盐岩的沉积组合,原岩经历了较低程度的化学风化和沉积物再旋回,其物源主要为大陆岛弧背景下的中-酸性岩浆岩。结合区域已有研究成果,认为关天门变沉积岩的物源主要为碧口微地块、汉南—米仓山微地块的新元古代早中期岩浆弧。通过野外地质调查,并与已有的区域碎屑锆石年龄谱系进行对比,认为关天门变沉积岩岩片的沉积时代应晚于碧口微地块横丹群形成的时间(720 Ma),即关天门变沉积岩岩片的沉积时限应晚于720 Ma,形成于新元古代中期伸展裂陷体制,是Rodinia超大陆裂解过程的响应。     

东昆中构造混杂岩带清泉沟弧前玄武岩地质、地球化学特征及构造环境

东昆中构造混杂岩带东段清泉沟玄武岩岩石源区及构造环境研究具有重要意义.通过对清泉沟玄武岩进行详细的地质、地球化学和构造环境研究,结果表明,该套玄武岩属于亚碱性拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素配分图呈现轻稀土元素弱亏损-弱富集的特征,与正常大洋中脊玄武岩（NMORB）和西太平洋IBM弧前玄武岩（FAB）配分特征相似.岩石成因研究表明其源区具亏损地幔特征,且地幔熔融程度比NMORB源区熔融程度较高.构造环境研究表明该套玄武岩形成于大洋初始俯冲阶段的弧前环境.综合区域地质资料,认为东昆中古洋盆至少于中寒武世（510 Ma）之前开始向北俯冲,在俯冲初期形成了清泉沟弧前玄武岩,构成了俯冲带初始弧壳或不成熟洋内岛弧.      

西秦岭天水地区新阳—元龙韧性剪切带构造变形特征及其地质意义

西秦岭北缘新阳—元龙韧性剪切带作为西秦岭造山带与北祁连造山带之间的区域韧性构造边界,带内构造样式复杂多样,多期构造叠加,不同部位韧性变形强度不同,兼具左行、右行剪切特征,但以右行为主,宏观构造显示由NNE向SSW斜向逆冲特征,且多被后期构造改造。EBSD组构分析结果显示,石英C轴优选方位指示非共轴变形,显示明显的中温柱面a-中低温菱面-低温底面组构的右行剪切及不太明显的低温底面组构(偶见中低温组构)左行剪切特征;方解石C轴组构显示e1双晶滑移与r1平移滑动,兼具左行、右行剪切特征。组构特征反映该剪切带可能经历了中温—中低温—低温、以右行韧性走滑为主并曾出现过左行逆冲的复杂变形过程,综合分析推断该韧性剪切带经历了低绿片岩相—高绿片岩相—低角闪岩相韧性变形环境。区域对比分析认为,新阳—元龙韧性剪切带响应古生代构造演化的构造变形记录主要为2期:一是志留纪天水—武山洋闭合导致大规模NNE-SSW向的陆-弧或陆-陆碰撞逆冲造成的左行逆冲剪切变形;二是晚泥盆世—早石炭世秦祁结合部位强烈的大规模右行走滑拼贴运动形成的右行剪切变形和反"S"构造样式。