松辽盆地基底显生宙岩浆热事件:来自营城组火山岩捕获锆石的SHRIMP定年证据

盆地基底的研究对了解成盆历史及恢复区域古大地构背景具有重要意义.本文从松辽盆地北部早白垩世营城组火山岩的显生宙基底捕获锆石入手.对其进行SHRIMP U-Pb定年,得到7组显生宙年龄:482～481Ma、381～350Ma、297～290Ma、252～237Ma、225～219Ma、200～189Ma、183-158Ma.研究认为松辽盆地北部显生宙基底至少经历了晚泥盆世、早二叠世早期、三叠纪和早-中侏罗世等多次大规模的岩浆热事件,其中以中生代三叠纪和侏罗纪火山活动最为频繁,中生代火成岩是松辽盆地显生宙基底花岗岩的主体.这一系列显生宙的岩浆活动可能与晚古生代额尔古纳-兴安、松嫩-张广才岭、佳木斯.兴凯等地块相互间碰撞拼合后的岩石圈伸展作用、华北板块和西伯利亚板块在二叠纪末期碰撞拼合(古亚洲洋闭合造山)后的岩石圈伸展作用、侏罗纪佳木斯地块西缘洋壳俯冲并与松嫩地块拼合作用、东北亚古亚洲洋构造域向太平洋构造域转换等古大地构造运动有关.482～481Ma为变质成因锆石的年龄,代表了早奥陶世(Tremadocian阶)松辽盆地基底的变质增生作用,该变质过程可能与盆地西北部额尔古纳地块与兴安地块的拼合作用.     

塔里木盆地西北缘二叠纪壳源型碳酸岩的发现及其地质意义

碳酸岩是自然界较为特殊的一类火成岩,由于其在上侵过程中不易受到地壳物质的混染,可以很好地保留源区原始特征,因而在揭示岩浆源区属性和地球深部碳循环等方面具有重要的研究价值。塔里木盆地西北缘阿克苏-乌什南部地区发育多条侵位到新元古界南华系中的火成碳酸岩岩墙或岩脉。这些岩脉的锆石U-Pb测年结果显示出多个年龄峰值,其中最年轻一组(3颗)岩浆锆石的谐和加权年龄为272±4Ma,另外还有400Ma、450Ma、790Ma、850Ma等年龄峰,而这些锆石可能均为碳酸岩岩浆捕获成因。结合区域上发育大量早二叠世辉绿岩岩床及岩墙等侵入事件,推测这些碳酸岩很可能形成于早二叠世(～270Ma)。碳酸岩主要由方解石(90%以上)构成,并含少量的白云石、重晶石、天青石、赤铁矿等其它矿物,可见方解石与白云石之间明显的出溶结构以及野外宏观上碳酸岩包裹围岩等现象。元素地球化学分析显示,碳酸岩CaO含量高(44.40%～50.40%),SiO_2含量低(1.83%～7.97%);稀土元素总量很低(∑REE=21.67 ×10~(-6)～91.32 × 10~(-6)),轻重稀土分异明显(LREE/HREE=3.90～8.40),具有中等负铕异常(δEu=0.61～0.68)和中等至弱负铈异常(δCe=0.59～0.98);大离子亲石元素Sr、Rb、Ba等相对富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素相对亏损;稳定同位素δ~(13) C_(V-PDB)值高(-2.69‰～-2.93‰)、δ~(18)O_(V-SMOW)值高(17.33‰～17.86‰)。这些特征与壳源碳酸岩特征相似,而与幔源碳酸岩差别较大。Sr-Nd同位素结果显示高的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值(0.710106～0.710558),低的ε_(Nd)(t)值(-8.46～-12.80),也进一步证实碳酸岩为地壳来源。综合分析认为这些碳酸岩很可能是塔里木二叠纪大火成岩省晚期岩浆事件的组成部分,系由塔里木西北缘地幔柱减压熔融后形成高温的基性岩浆向上侵位运移时,导致下地壳的碳酸盐储库部分熔融形成碳酸岩岩浆,并沿着断裂快速向上侵位形成。本文研究不仅丰富了塔里木大火成岩省的岩石组成认识,而且有助于增进对二叠纪深部复杂壳幔作用过程的理解。     

东北地区中生代岩石圈减薄时间上限的厘定:来自松辽盆地营城组火山岩年代学约束

松辽盆地是我国东北地区一个大型的晚中生代含油气沉积盆地。在盆地发育早期阶段受强烈伸展作用影响形成了大规模的断陷和大量的火山活动。本文以松辽盆地北部徐家围子断陷区火山岩的年代学研究为切入点,通过对徐家围子断陷升深更2井和徐深9-2井营城组(K_1y)火山岩的岩芯样品进行SHRIMP U-Pb定年,获得了营城组火山岩年龄为114～112 Ma,并认为该年龄结果代表了松辽盆地区域晚中生代岩浆作用的上限时间。通过对松辽盆地及邻区的火山年代学的对比发现:中国东北地区晚中生代曾发生过多期的岩浆事件,时间分别为:166～150 Ma;140～130 Ma;130～120 Ma;114～109 Ma。松辽盆地内早白垩世营城组火山岩年龄与我国东北地区中生代最后一期岩浆作用时间一致,指示了东北地区中生代最后一期岩浆事件年龄。松辽盆地营城组火山岩年龄的厘定将为本区中生代岩石圈减薄的上限时间提供进一步可靠的年代学约束。     

东北地区中生代岩石圈减薄时间上限的厘定： 来自松辽盆地营城组火山岩年代学约束

松辽盆地是我国东北地区一个大型的晚中生代含油气沉积盆地。在盆地发育早期阶段受强烈伸展作用影响形成了大规模的断陷和大量的火山活动。本文以松辽盆地北部徐家围子断陷区火山岩的年代学研究为切入点,通过对徐家围子断陷升深更2井和徐深9 2井营城组（K1y）火山岩的岩芯样品进行SHRIMP U Pb定年,获得了营城组火山岩年龄为114～112Ma,并认为该年龄结果代表了松辽盆地区域晚中生代岩浆作用的上限时间。通过对松辽盆地及邻区的火山年代学的对比发现：中国东北地区晚中生代曾发生过多期的岩浆事件,时间分别为： 166～150 Ma; 140～130 Ma; 130～120 Ma; 114～109 Ma。松辽盆地内早白垩世营城组火山岩年龄与我国东北地区中生代最后一期岩浆作用时间一致,指示了东北地区中生代最后一期岩浆事件年龄。松辽盆地营城组火山岩年龄的厘定将为本区中生代岩石圈减薄的上限时间提供进一步可靠的年代学约束。     

松辽盆地北部深层火山岩中缝合线的特征与成因

松辽盆地北部深层的酸性火山岩中广泛发育缝合线构造。缝合线可分为两类,一类常发育于岩性差异面或流纹面等界面处,产状受岩性界面或流纹面控制;另一类则与岩性界面无关,产状与构造裂缝相似。扫描电镜(SEM)的观察表明,缝合线的三维形态复杂多变,缝合柱的侧面具有显微滑痕特征。电子探针分析表明,火山岩缝合线中主要富集Fe,Al,K等元素,亏损Si和Na等元素,反映其主要物质组成为铁的氧化物、高岭石和钾盐等,局部含少量的碳酸盐岩。综合分析认为火山岩中的缝合线属后生成岩作用阶段的产物,与长英质矿物的溶解或蚀变有关,是本区火山岩岩性、地温场、流体场及应力场等因素共同作用的结果。