秦岭造山带主要疑难地层时代研究的新进展

通过区域与剖面地质调查, 结合古生物学、同位素年代学和构造地质学等方法研究, 在秦岭主要疑难地层中发现了众多化石, 并获得一批同位素年代数据, 重新厘定了地层时代。在变质哑地层: 1)宽坪群中发现了奥陶纪化石; 2)耀岭河群和郧西群中发现石炭纪化石, 并测得相应同位素年龄; 3)三花石群中发现泥盆纪化石。在有争议地层碧口群中发现泥盆纪化石, 厘定其主体时代为泥盆纪; 在原划寒武-奥陶系洞河群中发现晚古生代化石, 更正了北大巴山腹地没有上古生界的普遍认识; 将南秦岭原志留系及相伴的下古生界厘定为于二叠纪末或三叠纪最终形成的增生杂岩带, 否定其为被动陆缘沉积地层。     

南秦岭造山带“大堡组”中晚古生代化石的发现及其意义

南秦岭“大堡组”早期被认为属于奥陶纪地层．经过详细的野外地质工作,查明“大堡组”由灰．深灰色的泥岩和粉砂岩以及裹于其问的灰岩、硅质岩、火山岩和凝灰岩块体组成．在灰岩块体中新发现了中泥盆世的牙形石和珊瑚等化石,表明“大堡组”形成时代应为晚古生代．因此,结合现有的资料推断南秦岭“大堡组”为晚古生代或早中生代形成的增生混杂带．     

北大巴山与志留纪火山作用相关的碳酸盐岩沉积学特征及形成环境

生物碎屑灰岩、生物礁是造山带内最为常见的岩石类型之一,它们可以形成于多种构造环境。研究这些岩石组合的结构组成及生物赋存状态可为古地理恢复及造山带演化提供依据。分布于北大巴山地区与富TiO2碱性火山岩紧密相关的碳酸盐岩组合长期以来被认为是被动陆缘台地相组合。该套碳酸盐岩组合主要由生物礁、生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、泥质灰岩、角砾灰岩共同构成。砂屑灰岩及生物灰岩中常伴随有薄层凝灰岩夹层;同时这些碳酸盐岩中富含不同比例的火山碎屑成分,发育粒序层理、平行层理、波纹斜层理和滑塌构造。生物碎屑灰岩通常与凝灰质砂岩、泥岩构成韵律层,火山质碎屑在类岩石中主要表现为粒径0.5~3 mm的棱角状—次棱角状玄武岩和凝灰岩碎屑,具有近源沉积特征;生物礁中通常出现1~2.5 cm棱角状—次棱角状玄武岩碎屑,且在生物礁之间的砂岩夹层中含有丰富的0.5~1 mm的次圆状玄武岩碎屑;砂屑灰岩中含有棱角状—次棱角状玄武岩和辉石两类碎屑,其中辉石碎屑粒径通常为1~2 mm,同时该类岩石中还含有丰富的黄铁矿,这些黄铁矿通常因其粒径变化而发育粒序结构特征。角砾状灰岩可分别由砂屑灰岩、生物礁及生物碎屑灰岩构成,也可由三者共同构成,玄武岩碎屑仅出现于角砾状生物礁灰岩中。这些碳酸盐岩中的生物化石具有曾经历过明显的搬运改造特征,其中生物碎屑灰岩和砂屑灰岩中的化石碎屑以次圆状为主,生物礁中的生物化石平行于砂岩夹层分布且发生不同程度的压扁和挤压变形,岩石中普遍发育滑塌沉积构造。这些特征共同表明,该套碳酸盐岩与下伏的碱性玄武岩形成密切相关,二者共同构成了与现代大洋中典型洋岛/海山相一致的结构特征,且这些碳酸盐岩多沿着下伏玄武岩的周边沉积,具有深水—斜坡环境的沉积组合,同时因其中所包含的生物化石经历了一定距离搬运作用而发生再沉积,进一步表明这些生物发育时代可能要略微早于该套火山—沉积组合的形成时代。     

湖南攸县新市玄武岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地球化学特征

新市玄武岩呈狭长带状分布,出露宽50-200m,延伸25 km以上,厚35.8m,由两个不完整喷发旋回的玄武质熔岩组成,顶底由气孔—杏仁状玄武岩组成,中部为致密状玄武岩;夹于下白垩统神皇山组中;经LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,成岩年龄为132.7±1.2 Ma(MSWD=0.058),为早白垩世产物。通过岩石学、岩石地球化学等综合研究,岩石类型主要为亚碱性的玄武安山岩和玄武粗安岩;SiO2含量<53.88%,Na2O+K2O较低,属高钾钙碱性-钙碱性拉斑玄武岩系列;ΣREE较高,均大于281.79×10-6,δEu值较大,均大于1.05;Isr平均0.7069,TDMⅡ平均0.74 G a,εNd(T)平均+2.2,表明其物质来源于原始地幔,形成于陆内拉张环境。     

南盘江盆地南缘富宁—那坡地区早—中三叠世火山-沉积组合形成环境

南盘江盆地南缘发育大量早—中三叠世岩浆岩和巨厚三叠系,为研究沿中越边界一带是否发生洋盆俯冲消亡过程提供了重要的岩浆-沉积证据。选取中越边界地区出露面积最大的富宁—那坡地区早—中三叠世火山岩及相关沉积作为研究对象,通过系统的地质填图和剖面测量,查明这套火山-沉积组合具有下部玄武安山岩,上覆碳酸盐岩质砾岩、含砾粗砂岩和钙质砂岩的沉积序列,与岛弧环境火山-沉积序列相似。玄武安山岩SHRIMP锆石U-Pb定年结果为247±1 Ma和246±3 Ma,与野外产于中三叠统碎屑岩之下的地质事实相符。结合前人研究成果,确定这套火山岩形成于早—中三叠世(247~242 M a)。全岩地球化学分析结果显示,玄武安山岩富集大离子亲石元素(LILEs,R b、T h和U)和轻稀土元素(LR EE),其具有明显的Nb、Ta和Ti负异常。火山-沉积序列和火山岩地球化学特征表明,富宁—那坡地区早—中三叠世火山-沉积组合形成于与俯冲相关的弧环境。中越边界地区早—中三叠世弧火山岩与蛇绿混杂岩带的时空展布特征表明,该地区晚古生代洋盆发生了向北的俯冲消减。     

秦岭岩群中两类斜长角闪岩的性质和时代及其地质意义

在北秦岭造山带核部秦岭岩群内发育两类不同产状的斜长角闪岩.一类与秦岭岩群中的大理岩紧密共生,呈规模较大的似层状或较小块体产于大理岩内,另一类则呈密集岩墙群型式侵入于秦岭岩群南段二云母石英片岩中.不同的产出状态表明两类斜长角闪岩的成因和时代存在显著差异,也具有不同的地质构造意义.地球化学上,两类不同产状的斜长角闪岩的原岩皆为玄武岩质的.侵入秦岭岩群二云母石英片岩中的斜长角闪岩墙群形成于板内拉张环境,SHRIMP锆石U-Pb测年揭示该类斜长角闪岩形成于晚奥陶世(449±11Ma),Sr-Nd同位素特征显示其岩浆源区为亏损地幔源区,40Ar/39Ar热年代学研究显示该类斜长角闪岩的角闪岩相变质作用发生于石炭纪末期(301.3±6.4Ma).地球化学和Sr-Nd同位素特征显示与秦岭岩群大理岩共生的似层状或块状斜长角闪岩的形成环境与侵入云母石英片岩中的斜长角闪岩墙群的存在显著差异,其形成于洋岛(OIB)或海山环境.40Ar/39Ar热年代学研究显示该类斜长角闪岩于晚二叠世(258.1±5.7Ma)发生了角闪岩相变质作用.不同性质、形成和变质时代、相似的变质作用等特点表明,秦岭岩群中的两类角闪岩分属不同性质的构造块体,秦岭岩群高级变地质地体可能是一个构造拼合地体.斜长角闪岩岩墙为晚奥陶世(449±11Ma)侵入秦岭岩群云英片岩中的基性岩墙群,是北秦岭晚加里东期后造山期热收缩而致的地壳伸展或岩圈拆离减薄的产物.与秦岭岩群大理岩共生的斜长角闪岩则可能是洋隆体的基性喷出岩+碳酸盐岩帽组合,是中二叠世(312～260Ma)期间构造移置而来的外来块体.     

南盘江盆地八渡辉绿岩斜锆石和锆石U-Pb年龄及其地质意义

南盘江盆地是华南板块西南缘最大的沉积盆地之一。它的构造属性、形成时间及机制长期存在争议,影响着对华南印支造山过程的准确理解。南盘江盆地内除三叠系填充物外,断续出露着古生代碳酸盐岩。这些古生代碳酸盐岩实为三叠纪盆地下伏地层在盆地伸展张开过程中形成的断隆,在这些断隆周边发育有似层状或脉状辉绿岩,记录了南盘江盆地发育初期或早期的地质演化信息。本文用CamecaIMS1280二次离子质谱仪对南盘江盆地东南部八渡辉绿岩中的斜锆石和锆石进行了U-Pb同位素测试,分别获得206Pb/238U年龄加权平均值(269.3±4.2)Ma(95%置信度,N=15,MSWD=0.27)和(265.0±2.9)Ma(95%置信度,N=8,MSWD=0.02),表明八渡辉绿岩侵位于中二叠世沃德期(Wordian;265.1～268.8Ma),指示了南盘江盆地在此时处于伸展构造体制。这与南盘江盆地内广泛发育晚二叠世—早三叠世(258～248 Ma)基性岩浆活动,以及南盘江盆地晚二叠世—早三叠世时期沉积环境由碳酸盐岩台地相沉积快速转变为以浊积扇相为主的深水沉积等地质事实,共同表明南盘江盆地在中二叠世—早三叠世处于伸展构造体制。     

秦岭勉略构造混杂带康县—勉县段蛇绿岩块—铁镁质岩块的SHRIMP年代及其意义

本文对秦岭勉略（勉县—略阳）构造混杂带康县—勉县段的铁镁质岩块或蛇绿岩块进行了系统的锆石SHRIMP UPb年代学研究。测年结果表明，勉略构造混杂带康县—勉县段铁镁质岩块的形成时代为841±16~812±11Ma，蛇绿混杂岩中的辉长岩和辉绿岩块的形成时代为827±14~808±10Ma。从西向东，勉略构造混杂带不同地段蛇绿岩块或铁镁质岩块的锆石UPb同位素年龄在误差范围内相同，表明勉略混杂岩带中的蛇绿岩块所代表的是新元古代古洋壳残片。中部三岔子斜长花岗岩的形成年龄（923Ma±13）大于其他铁镁质岩块和蛇绿岩。