大兴安岭中部塔尔气中侏罗世碰撞后花岗质岩石的确定及地质意义

大兴安岭地区以发育巨量显生宙花岗岩为特征,而且通过对这些花岗质岩浆作用的期次、特征以及成因进行研究对于探讨中国东北地区构造-岩浆演化历史具有重要意义。本文通过对大兴安岭中部塔尔气杂岩体进行锆石U-Pb年代学、全岩主量元素和微量元素以及锆石Hf同位素组成分析,确定这些花岗质岩石的形成时代、成因以及构造背景。塔尔气杂岩体是早石炭世、中侏罗世和早白垩世三期岩浆作用的产物,且中侏罗世花岗质岩石是塔尔气杂岩体的主体,其主要岩石类型为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩。这些花岗质岩石的锆石均呈自形-半自形,具有典型的震荡生长环带和高Th/U（0.35~2.02）比值,表明其为岩浆成因锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果显示中侏罗世花岗质岩石主要形成于173~166Ma。它们的SiO₂含量为70.54%~77.96%,Na₂O/K₂O比值为0.86~1.28,Al₂O₃含量为11.67%~14.83%,TiO₂含量为0.07%~0.60%,具有较低的MgO含量（0.02%~0.74%）,A/CNK值介于0.9~1.1,表明这些花岗质岩石属于高钾钙碱性I型花岗岩,具有准铝质-弱过铝质特征。塔尔气中侏罗世花岗质岩石富集Rb、Th、U、Zr和轻稀土元素,亏损Ba、Nb、Ta、Sr、Ti和重稀土元素,且具有中等到强烈的铕负异常。此外,它们的锆石¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值为0.282874~0.282985,ε_Hf（t）值为+7.01~+10.9,二阶段模式年龄为768~516Ma。上述地球化学特征暗示其原始岩浆源于新元古代-显生宙期间新增生陆壳物质的部分熔融,源区残留相主要为斜长石和角闪石,并在岩浆演化过程中经历了斜长石和钾长石等矿物的分离结晶作用。结合前人研究成果,认为研究区中侏罗世花岗质岩石形成于碰撞后伸展环境,可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈拆沉作用有关。     

大兴安岭西缘罕布庙地区玛尼吐组火山岩锆石U- Pb年龄、地球化学特征及构造意义

大兴安岭西缘内蒙古罕布庙地区玛尼吐组火山岩主要由安山岩和英安岩组成。通过LA- ICP- MS锆石U- Pb年代学方法对玛尼吐组火山岩进行精确定年,获得安山岩结晶年龄为153. 4±0. 8Ma（MSWD=0. 29),英安岩结晶年龄为155. 6±0. 6Ma（MSWD=0. 12),表明这套火山岩的形成时代为晚侏罗世。罕布庙地区玛尼吐组火山岩具有富碱、过铝质的特征,属高钾钙碱性系列岩石。样品稀土元素总量介于122. 72×10-6~416. 68×10-6,不同类型岩石微量元素和稀土元素组成总体相似,轻重稀土元素分馏明显\[(La/Yb)N=10. 85~60. 04\],具弱负Eu异常（δEu=0. 71~0. 87),富集Rb、Ba等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、P、Ti、Y等高场强元素,具有陆缘弧岩浆岩的地球化学特征。新的年代学和岩石地球化学证据指示罕布庙地区玛尼吐组火山岩形成于古太平洋板块向欧亚大陆下俯冲的陆缘弧环境。     

大兴安岭东北部永新金矿床金银系列矿物和碲化物的发现及其意义

永新金矿床是早白垩世晚期形成的浅成低温热液型金矿床。对其主要金银系列矿物和碲化物研究显示:金银系列矿物中Au质量分数为65.092%~90.713%(平均为83.942%),Ag为5.652%~16.632%(平均为11.285%);以自然金和银金矿为主,成色集中在870.2~941.3(平均为881.1),主要以包体金、粒间金和裂隙金的形式存在,粒径集中在10~20 μm;碲化物主要有辉碲铋矿、碲金银矿、碲银矿和碲铅矿等,以碲银矿数量最多,主要包裹于黄铁矿内部或产于裂隙中,常与自然金和方铅矿连生,粒径多为5~20 μm。综合研究碲化物组合特征、不同标高金矿物的成色、Te/Au值等认为,永新金矿床碲化物形成时成矿流体的lgf(Te₂)介于-15.2~-9.4范围,lgf(S₂)介于-16.7~-14.0范围,矿床与火山或次火山热液有关,具备中浅成成矿特征,深部尚有较大成矿潜力。     

大兴安岭中段晚二叠世林西组介形虫化石及环境意义

晚二叠世-中三叠世在中亚造山带东段构造演化过程中是承上启下的关键地质时期,所以晚二叠世林西组沉积环境对研究古亚洲洋闭合这一重大问题具有重要意义。大兴安岭地区晚二叠世林西组曾有双壳、叶肢介、植物及孢粉化石记录,但鲜有介形虫化石报道。在大兴安岭中段林西组研究中首次发现介形虫化石,经初步研究,主要分子有Kemeroviana,Volganella,Iniella,Qitaina,Darwinuloides,Palaeocypridopsis,Tomiella,Darwinula和Urumqiella等,暂划为Volganella-Kemeroviana组合,其时代为晚二叠世。与俄罗斯地台晚二叠世介形虫化石群关系较为密切,部分属种曾见于我国新疆准噶尔盆地和塔里木盆地。从介形虫化石组合特征和保存特点来看,其生存环境为淡水湖泊,故认为这一地区的林西组为陆相沉积。     

大兴安岭造山带及两侧邻区莫霍面深度与泊松比分布特征

利用2009～2016年内蒙古自治区数字地震台网宽频带固定地震台站的远震波形数据,采用接收函数H-k算法获得23个基岩台站下方的莫霍面深度和泊松比,同时,收集并筛选出277个已有探测台阵和流动台站的接收函数研究结果,综合分析给出大兴安岭造山带及两侧邻区莫霍面深度、泊松比的分布特征。研究表明,研究区域的莫霍面在整体上呈现自东向西逐渐加深的特征,莫霍面深度为25.0～42.3km,平均约为33.5km。莫霍面最浅的区域为松辽盆地(深度为27.0～35.0km),最深的区域为大兴安岭重力梯级带以西地区(深度为41.0～42.3km)。研究区域泊松比为0.19～0.33,平均值为0.26,大于全球大陆地壳的平均值。泊松比高值异常区集中在火山岩区及具有较厚沉积层的盆地。台站所处位置的海拔与莫霍面深度之间具有较强的正相关性,艾里补偿模式在研究区成立,莫霍面起伏与区域地形地貌特征间具有显著的镜像关系。大兴安岭地区的莫霍面深度与泊松比间存在显著的反相关关系,而在松辽盆地及周缘地区未发现明显的规律性,这也意味着松辽盆地在构造演化过程中经历了更为复杂的地壳改造过程。     

大兴安岭得耳布尔地区中侏罗世流纹岩成因及成岩地球动力学背景

大兴安岭西坡北段得耳布尔地区广泛分布中侏罗世酸性火山岩-次火山岩类,岩石组合以流纹岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩和石英斑岩组合为主,有关它们的成岩时代、岩石成因以及成岩动力学机制尚未开展过系统的年代学与地球化学研究。本文对该区比利亚铅锌多金属矿区流纹岩进行了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、元素地球化学及锆石Hf同位素研究。LA-ICP-MS单颗粒锆石U-Pb谐和年龄为(164.2±1.6) Ma(MSWD=7.7,n=14),成岩时间为中侏罗世。岩石中主量元素Si、K、Al质量分数较高,属高钾、钙碱性、过铝质岩石系列。微量元素显示它们富集大离子亲石元素,弱富集高场强元素,明显亏损Ba、Sr、Ti等元素,Nb/Ta、Zr/Hf和Th/U值分别为13.05～22.36、39.57～43.57和3.37～3.51。稀土元素存在明显负铕异常(δEu=0.69～0.76),La_N/Yb_N、La/Ce和La/Yb值分别为9.95～10.12、0.48～0.50和14.13～15.05。此外,它们的元素地球化学还呈现出低的10 000Ga/Al值(2...     

2003年8月5-6日一次区域性暴雨天气过程分析

白城市位于大兴安岭的东南坡,夏季强对流活动频繁,暴雨和局地暴雨时有发生,但出现较大范围的区域性暴雨天气机率很小。2003年8月5—6日白城市出现了典型的区域性暴雨天气过程,五市县过程降水情况是：洮南89．8mm、镇赉83．1mm、大安80．0mm、洮北区44．5mm、通榆36．0mm,其中镇赉、     

大兴安岭中南段查布其日上侏罗统玛尼吐组火山岩地质及年代学特征

通过1∶5万区域地质调查,运用“火山构造—岩性岩相—火山地层”三重填图方法,对大兴安岭中南段内蒙古查布其日地区上侏罗统玛尼吐组火山岩进行了系统的野外地质特征、岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究,分析玛尼吐组火山岩形成时代和构造背景。将内蒙古查布其日地区玛尼吐组划分为2个岩性段,一段为火山碎屑沉积岩和少量中性、中酸性火山碎屑岩,二段为中性火山熔岩、火山碎屑岩和少量火山碎屑沉积岩、酸性火山碎屑岩,构成一个完整的沉积喷发旋回;划分出爆发相（碎屑流堆积相、空落堆积相）、溢流相、火山通道相、喷发—沉积相等火山岩相,并圈出4个V级火山机构。获得查布其日玛尼吐组二段安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为157. 8±1. 4 Ma,表明其形成时代为晚侏罗世。岩石地球化学特征为,玛尼吐组二段粗安岩的SiO2为64. 04%~65. 40%,高Al2O3(16. 02%~16. 96%),岩石富碱(K2O+Na2O=8. 07%~8. 38%),低TFe2O3(1. 38%~4. 43%),贫TiO2(0. 6%~0. 81%),A/CNK值介于1. 02~1. 12之间;稀土丰度总量??REE为177. 60×10-6~254. 61×10-6,轻、重稀土分异较明显,(La/Yb)N=8. 13~12. 63,具弱负Eu异常(δEu=0. 71～0. 78）; 微量元素以富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U、K)和相对亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti)为特征。主量元素、微量元素地球化学特征显示查布其日玛尼吐组二段粗安岩为钾玄质岩。研究区玛尼吐组火山岩岩浆来源于伸展作用触发先前俯冲板片释放流体交代的大陆岩石圈地幔发生部分熔融,且受地壳混染影响较小,可能形成于蒙古—鄂霍次克洋造山后的伸展构造环境。     

太行山-大兴安岭东麓晚中生代碱性侵入岩岩石地球化学特征及其意义

太行山—大兴安岭东麓晚中生代碱性侵入岩带由20余个碱性岩体组成,南北纵跨华北克拉通和兴蒙海西造山带两个大地构造单元,具有十分独特的地质意义。本文通过分布于不同大地构造单元的7个典型碱性岩体中各类碱性岩的主量、稀土和微量元素成分分析和综合研究,首次系统地讨论了该碱性岩带岩石地球化学特征及其时空分布规律,并在此基础上对该带碱性岩形成的大地构造环境、岩浆物质来源性质和深度的变化规律等重大地质问题开展了较全面的新探讨。分布于不同的大地构造单元的碱性岩岩石地球化学特征具有非常明显的差别,但呈现一定的空间变化规律:均属于铝过饱和的酸性岩类,以富碱高钾,贫钙、铁、镁为特征。空间上由南至北,岩石酸度呈增高的趋势,碱度随酸度增高而增高,而Al、Ca、Fe和Mg含量则呈降低的变化趋势。华北克拉通区碱性岩轻、重稀土分馏作用明显,但太行山南段岩石基本上无铕异常,而北段则以明显的铕负异常为特征,高Sr、Ba,贫Rb,普遍亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf;而兴蒙海西造山带内岩石稀土配分曲线呈特征的V字型,显示出较弱的轻、重稀土分馏作用和显著铕负异常;以贫Sr、Ba,高Rb,富集高场强元素为特征。由此推断,华北克拉通碱性岩浆来源可能与富集地幔物质关系密切,源区较深,而兴蒙造山带内岩浆来源则与富集地幔物质关系不大,源区相对较浅,该带碱性岩岩浆源区深度由南至北逐渐由深而浅。此外,认为该带碱性岩均形成于拉张环境。可能属于A1型花岗岩,形成于非造山板内裂谷或热点地幔柱环境。     

大兴安岭地区花岗岩风化过程中锂同位素地球化学行为

锂(Li)同位素具有示踪大陆风化的潜力，但风化体系中Li同位素组成(δ⁷Li)对风化强度的指示关系仍不明确。本文以大兴安岭地区花岗岩风化剖面为研究对象，采集了剖面不同风化层位的样品，测定了原岩及其风化产物样品的元素含量和δ⁷Li值。结果表明，风化剖面上部的δ⁷Li值为-0.08‰～+1.8‰,中下部的δ⁷Li值为-2.6‰～+0.25‰并低于原岩的值(+0.75‰)。δ⁷Li值在剖面上部的变化主要是黄土输入及其再风化的结果，而中部主要是受次生矿物溶解和再沉淀过程的影响，下部主要是受控于次生矿物形成过程。岩石风化产物的Li同位素组成可以作为风化强度的替代指标，但次生矿物溶解和再沉淀过程可能会影响风化剖面的δ⁷Li值对风化强度的指示关系。