共和盆地东北部新生代沉积物源及其地质意义

共和盆地处于秦岭、祁连、昆仑造山系相互叠置的关键区域，盆地及周缘造山带记录的构造、岩浆、变质、沉积作用事件复杂多样，是研究青藏高原北部构造-沉积演化的关键位置。本文以多口钻井的岩心为基础，结合区域地质调查资料对共和盆地东北部进行了岩石组合、沉积类型和沉积相特征分析、碎屑锆石U-Pb年代学、砂岩组分和重矿物分析，明确了共和凹陷新生代的沉积特征、地层发育格架、沉积相类型、沉积物源及构造-沉积演化过程。碎屑锆石年代学分析结果揭示了共和凹陷新生代砂岩具有200～300Ma、400～500Ma、750～1000Ma、1800～2000Ma以及2400～2550Ma的年龄峰值，且主要集中在200～300Ma和400～500Ma,表明三叠纪的侵入岩及浅变质岩是其主要物源。砂岩组分和重矿物分析结果记录到共和盆地东北部在咸水河组和临夏组沉积之间发生过一次构造环境转变，其时共和凹陷的沉积物源发生变化，来自青海南山的物质供给增加。共和盆地东北部共和凹陷新生代沉积物在西宁组-咸水河组沉积时物源方向为NEE方向，而在临夏组沉积时物源方向为NNE方向。青海南山的隆起主要发生在晚中新世-上新世，分隔了青海湖盆地与共...     

青海共和盆地东北部干热岩岩浆侵位结晶条件及深部结构初探

秦岭、祁连、昆仑造山带结合处的共和盆地记录了复杂的构造、岩浆、变质和沉积作用事件，是研究青藏高原北部构造-岩浆演化的关键地区。近年来，共和盆地花岗岩类高温干热岩的发现使得该区成为新型地热资源的战略基地。然而，有关干热岩原岩的组成、侵位时代、结晶温压及其时空分布等特征仍不清楚，制约着干热岩地热能勘查开采及该区构造-热演化历史的认识。本文以共和盆地东北部恰卜恰地区3口干热岩钻井岩芯和野外露头样品为基础，结合区域地质调查资料，开展了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学和矿物温压计研究。研究发现，该区干热岩主要由花岗闪长岩、英云闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等花岗岩类组成，偶见闪长岩包体。电子探针分析显示，样品中多数角闪石为铁角闪石。角闪石-斜长石矿物对温压计研究表明，岩体的结晶压力属于中低压（1.91~3.52kbar），温度为中低温（681~693℃），其岩浆结晶深度约在7.2~13.2km。锆石Ti饱和温度计分析表明，该区岩浆结晶温度主要为643~804℃，而恰卜恰北部的沟后杂岩体相较干热岩钻井岩芯钻揭的杂岩体具有更高的结晶温度。锆石U-Pb年代学分析表明，共和盆地东北部恰卜恰地区干热岩原岩形成时间主要为243~236Ma和225~210Ma两个时期，存在不同时期、不同源区的侵入，与印支期青藏高原北部古特提斯洋盆的俯冲消减相关。之后，共和干热岩经历了至少4.2km的隆升剥露。结合前人多种地球物理研究资料，构建了该区深部四层结构构造剖面，干热岩热源可能与地幔上涌、中下地壳存在局部熔融体有关，且受多条隐伏断裂的影响，盆地基底下的干热岩地热藏具有分区性。     

青海共和盆地结构构造与能源资源潜力

共和盆地处于西秦岭、南祁连、东昆仑造山带结合部,其中发现了高温干热岩及多套烃源岩,但地热藏和油气藏的成因、资源潜力与分布规律尚不清楚,难以对其开展准确评价和有效勘探开发。本文在系统研究共和盆地及周缘地层发育、沉积充填、构造变形与盆地深部结构的基础上,深入探讨了盆地演化的动力学机制,分析了盆地地热藏和油气藏的成藏主控因素,预测了有利分布区带和勘探方向。多期活动的哇洪山—温泉、多禾茂、瓦里贡、塘格木右行走滑逆冲断裂与青海南山左行走滑逆冲断裂异向、同向相交(切),叠加地幔上涌作用,导致在中新生代共和盆地长期处于走滑-伸展的独特环境,并控制了盆地7个隆起、断陷构造单元的展布及属性。它经历了6期演化阶段：早中三叠世处于昆北弧前盆地及陆缘火山弧带,共和盆地基底主要岩石发育;晚三叠世阿尼玛卿洋闭合并发生碰撞造山,共和盆地褶皱基底形成;晚三叠纪末期发生碰撞后伸展,发育初始小型陆内裂谷盆地;在侏罗纪—白垩纪区域性伸展环境下形成局部断陷盆地;古近纪晚期—中新世发育拉分-断陷盆地;中新世末至今发育陆内前陆盆地。形成了3个大构造-沉积层序和8个亚层序,发育了深海陆棚相-碳酸盐岩台地相-火成岩相以及多旋回的冲积...     

Chemical and boron isotopic composition of tourmaline from the Gonghe Triassic intermediate -acid intrusive rocks,Qinghai and its implications for evolution of the magmatic-hydrothermal system.SCIEI北大核心CSCD

青海共和盆地干热岩经历的热历史过程、热源是了解干热岩地热藏形成亟待解决的难题,不同时期、不同类型的脉体可为其经历的热过程、热源提供证据。经调查发现,盆地东北当家寺岩体及井下干热岩中电气石脉体与该区后期断裂产状相近,是否代表后期热事件需要确定。本研究选择对GR1井、DR3井中酸性侵入岩岩芯和当家寺露头岩体中发现的电气石脉体开展了岩相学、锆石年代学、电子探针、LA-MC-ICPMS原位微量元素及B同位素分析,以约束电气石脉体的成因和源区。结果表明,GR1、DR3井岩芯及当家寺岩体含有电气石脉体的岩性分别是碱长花岗岩、高镁闪长岩及二长花岗岩;其中露头区花岗岩体中电气石脉的宽度约20cm,产状直立,其围岩的形成时代为239~241Ma。背散射及显微图像特征揭示,GR1井和DR3井下中酸性侵入岩及当家寺岩体中电气石为碱族的黑电气石和镁电气石,具有远近不同的多个流体来源。δ^(11)B分布在-11.50‰~-11.93‰,与大陆地壳平均的同位素组成δ^(11)B值(-10‰±3‰)相近。结合区域地质资料,认为在晚三叠世时期,该区域整体处于碰撞期或后碰撞期,陆壳加厚发生部分熔融形成S型花岗岩(~220Ma),其中含硼的热液流体侵位于早期具有俯冲背景的I型花岗岩(~240Ma)中形成电气石脉。     

喜马拉雅造山带北缘大反转逆冲断层（GCT）东段的活动时限及构造演化

喜马拉雅造山带北缘的大反转逆冲断层(GCT)位于印度-亚洲的碰撞边界,平行雅鲁藏布江缝合带展布,向北逆冲使特提斯喜马拉雅地体向北叠覆在冈底斯地体之上。大反转逆冲断裂制约了中新世Kailas式系列磨拉石盆地(Kailas、秋乌、大竹曲、罗布莎以及朗县)的发育,自西向东磨拉石盆地中砾石变形逐渐增强。本文通过GCT东段"罗布莎-郎县砾岩"的研究,获得罗布莎-朗县变形砾岩中的碎屑锆石的沉积上限年龄为早渐新世(28.7~29.1Ma)。罗布莎-郎县砾岩具有基质糜棱岩化、发育地震化石假熔岩和向北剪切指向的特征,表明其经历了受GCT断裂控制的砾岩盆地在浅部形成、插入10~15km深部并受地震影响形成假熔岩,然后折返到地表的过程。     

藏南冈底斯白垩纪弧后盆地的地壳变形及初始高原的形成

在藏南"南冈底斯岩浆弧"的北侧,发育一个白垩纪碳酸盐-碎屑岩组成的弧后盆地,盆地基底为早侏罗纪火山岩,其上被大面积晚白垩世-古新世林子宗群火山岩(62~45Ma)角度不整合覆盖,以及65~40Ma花岗岩基的侵位。南冈底斯弧后盆地的主要地壳变形表现为:在自北向南剪切应变下,以早侏罗世火山岩与晚侏罗-白垩世沉积岩之间的冈底斯滑脱带(GD)为主要构造底面,与上部白垩纪地层的强烈褶皱和铲式构造一起组成的"滑脱-褶皱"构造样式。研究表明,弧后盆地的滑脱-褶皱构造是90~62Ma期间与新特提斯大洋岩石圈板片俯冲有关的弧后盆地地壳缩短、加厚和造山作用的表征。大面积存在的冈底斯林子宗火山岩与其下部地层的角度不整合是一种"火山披盖式"的不整合,说明冈底斯弧后盆地经历伸展到地壳缩短变形、造山隆升和剥蚀夷平的演化过程,标志洋-陆俯冲到陆-陆碰撞的转换。提出南冈底斯初始高原在晚白垩世俯冲条件下开始形成的新认识。     

从安第斯到冈底斯：从洋- 陆俯冲到陆- 陆碰撞

全球造山系类型主要分为增生型和碰撞型两大类。现今,全球两大巨型造山系的研究表明：环太平洋增生造山系正在经历洋- 陆俯冲过程,新特提斯- 喜马拉雅碰撞造山系经历过洋- 陆俯冲之后又步入陆- 陆碰撞阶段。其中,安第斯造山带是东太平洋Lazaca 大洋板块多阶段向东俯冲在南美大陆之下后形成的以“大洋板块深(陡)- 浅(平)俯冲交替、洋岛- 地体增生拼贴、碰撞和俯冲型高原隆升”为特征的现代“安第斯岛弧带”和“安第斯- 科迪勒拉俯冲型增生造山系”。位于亚洲大陆内部的冈底斯造山系经历了新特提斯洋盆向北俯冲、消减和洋盆闭合以及印度- 亚洲碰撞的两重阶段,具体包括早中生代开始的新特提斯“多洋岛”形成和向拉萨地体的多阶段俯冲汇聚,致使洋岛 地体增生碰撞形成冈底斯岩浆弧,继而铸造了晚白垩世的“安第斯型”俯冲增生造山系;在俯冲和碰撞转换阶段发生了岩浆大爆发并形成冈底斯初始高原;而后才进入印度- 亚洲陆陆碰撞阶段,形成大规模的E- W向逆冲断裂、走滑断裂和S- N向裂谷系。因此,安第斯是冈底斯的前半生,冈底斯的今天是安第斯的未来。研究冈底斯的构造演化,特别是早期的构造岩浆活动,必须与安第斯俯冲增生的历史进行对比。     

印度-亚洲碰撞：从挤压到走滑的构造转换

印度-亚洲板块碰撞导致喜马拉雅山脉的崛起、青藏高原的生长、两倍于正常地壳厚度的巨厚陆壳体,以及大量青藏高原腹地的物质沿着大型走滑断裂朝东、东南、西的方向逃逸。印度-亚洲碰撞如何造成板块汇聚边界由挤压到走滑的构造转换对认识大陆岩石圈的变形机制具有重要意义。本文通过总结喜马拉雅造山带及青藏东南缘~55Ma以来的构造、变质、岩浆记录,发现高喜马拉雅的挤出起始于始新世加厚的喜马拉雅造山带中—下地壳的部分熔融,受控于渐新世以来同期发育的向南逆冲和平行造山带的韧性伸展,并建立了高喜马拉雅"三维挤出"构造模式。晚始新世以来,羌塘地块和拉萨地块的物质通过"岩石圈横弯褶皱和壳内解耦"的运动学机制,围绕东构造结发生顺时针旋转并向青藏高原东南缘逃逸。结合东南亚板块重建的资料,我们认为:印度-亚洲的"陆-陆碰撞"到印度洋板块-亚洲东南大陆的"洋-陆俯冲"的转换是导致从印度-亚洲主碰撞带的挤压到青藏东南缘走滑转换的根本原因。     

新疆东天山哈尔里克二叠纪奥莫尔塔格碱性花岗岩特征、成因及构造意义

新疆哈尔里克山东段发育的奥莫尔塔格碱性花岗岩岩体侵位于小铺东花岗岩中,岩体岩性较为均一,呈紫红色,含有典型的碱性镁铁矿物镁钠铁闪石和霓石,副矿物有锆石、钛铁矿以及萤石等。化学成分上,该岩体富硅、碱、铁,贫钙、镁,低铝,富Rb、Th、Cs、U、Zr,贫Ba、Sr、P、Ti等,Nb、Ta、Hf和Ga等元素的含量也较高,104Ga/Al值变化于3.41~3.65之间。稀土元素总量较高,配分模式右倾,并具明显的Eu负异常(δEu=0.30~0.33);具有较高的锆饱和温度(940~952℃,平均为947℃)。锆石LA-ICP-MS定年测得代表性样品的U-Pb年龄为288.9±1.6 Ma,表明该岩体属于早二叠世岩浆活动的产物。奥莫尔塔格碱性花岗岩具有偏高的εHf(t)值(+8.7~+12.5)和较年轻的单阶段模式年龄(600~430 Ma),并以具较高的Y/Nb值(2.92~3.17)特征类似于A2型花岗岩。结合区域构造背景和岩体的地球化学特征分析,认为奥莫尔塔格A2型碱性花岗岩是新生地壳发生部分熔融形成相当于英云闪长岩、花岗闪长岩等钙碱性的岩石后,它们作为源岩发生再次部分熔融的产物。     

冈底斯带中段中新世埃达克质岩浆作用的年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

西藏冈底斯中段的斑岩铜矿带与中新世的埃达克质岩浆作用具有密切联系。本文报道了位于冈底斯中段日喀则地区的北西-南东走向和东西走向的的闪长玢岩岩墙的锆石U-Pb定年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据,对于该时期的岩浆作用成因进行约束。锆石U-Pb定年结果表明,闪长玢岩侵位于约14~15Ma(中新世兰格期)。岩石类型主要为闪长玢岩,具有埃达克质岩浆特征,富硅(SiO2=59.19%~63.66%),富铝(Al2O3=16.55%~17.16%),钠大于钾(K2O=1.1%~2.09%;Na2O=5.53%~6.17%);较低的K2O/Na2O比(0.18~0.37);高Sr,低Y、Yb,高Sr/Y比(85.2~141.7),以及较高的相容元素的含量(Cr=35×10-6~104×10-6,Ni=29.2×10-6~48.3×10-6),稀土总量较低,亏损重稀土,无明显Eu异常(0.85~0.94)。其锆石Hf同位素组成变化范围较大,εHf(t)比值为-1.75到+7.35之间,Th-Nb-Zr等不相容元素具有较为明显的俯冲洋壳残片部分熔融的特征,但高初始Sr比值、较低εNd(t)(ISr=0.7055~0.7076,εNd(t)=-6.33~-2.26)显示较为明显的富集地幔物质的加入或者中上地壳的混染,同时较高的MgO含量(2.21%~3.96%)、Mg#(51~55)的特征也表明这部分大洋岩石圈在加厚地壳背景下可能成为这些埃达克质花岗岩的源区。岩石学及主微量元素与Sr-Nd-Hf同位素组成特征综合指示,新特提斯洋板片脱水熔融形成岩浆上升,并底侵于壳-幔边界附近形成基性新生下地壳。在20~14Ma期间,由于侧向地壳增厚变化不均导致拉萨地体东西向的崩塌,造成南北向的后碰撞伸展与东西向垮塌伸展的构造叠加,同时基性新生下地壳发生部分熔融形成具有特殊地球化学特征的埃达克质岩浆。