甘肃北山地区“牛圈子蛇绿岩”属性再研究

牛圈子蛇绿岩被认为是甘肃北山构造单元划分的重要依据,但是其蛇绿岩属性的真实性一直没有得到有效的验证。本次研究工作通过1:5万地质调查和剖面研究,查明其岩石组合、接触关系及野外产出特征;通过对辉长岩岩石地球化学测试与分析,讨论其形成的大地构造背景。研究认为原划牛圈子蛇绿岩岩石组合缺失严重、火山熔岩极不发育、缺失超基性岩、没有混杂堆积特征,没有“岩块+基质”的物质组成样式,也没有深海沉积的记录;同时,辉长岩具有明显壳幔混源的岩石地球化学特征,与N- MORB和OIB的微量元素特征差异较大。综合研究认为前人划分的牛圈子蛇绿岩可能不是典型的蛇绿岩。     

甘肃北山地区芦草沟富闪深成岩的成因

富闪深成岩是一类罕见的岩石类型,角闪石含量很高,矿物组合十分罕见,对岩浆作用和地球动力学过程具有敏感的指示意义。本文对甘肃北山地区首次发现的芦草沟二叠纪富闪深成岩开展野外调查、LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、全岩主量和微量元素地球化学分析,结果表明,岩石的SiO₂含量为45.43%～51.84%, Na₂O含量为2.76%～3.98%, K₂O含量为0.18%～0.59%, Al₂O₃含量为16.59%～20.58%, MgO含量为4.18%～6.34%,显示贫钾富钠的特征;岩石的微量元素组成显示富集大离子亲石元素Rb、Ba、U等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr和Hf,Eu异常不明显(δEu=0.81～1.46)。锆石U-Pb年龄为286.7±2.5 Ma,即形成于早二叠世。结合区域地质背景,认为芦草沟富闪深成岩是俯冲碰撞环境壳幔相互作用的产物,而中亚造山带大范围发育中晚二叠世花岗岩是碰撞后构造岩浆事件的产物,暗示北山地区的古亚洲洋在中二叠世才完全消亡,进入陆内演化阶段。     

黔北务正道地区铝土矿形成环境的古盐度识别

通过对黔北务川—正安—道真铝土矿中的B、Sr、Ba、V、Zr及其生物标志化合物的分析,对务正道地区铝土矿沉积环境
的古盐度进行了研究。结果表明,铝土矿的沉积受到海洋环境的影响,主要形成于半咸水-淡水环境中。沉积环境为半封闭海
湾,海侵使成矿区低盐度水体变为半咸水或咸水,随后陆地淡水输入等淡化作用将半咸水或咸水淡化,淡化的程度与范围取决于
淡化时间的长短,经淡化后的水体在下一轮海侵中再次被咸化,水体的古盐度随海平面升降在淡水-咸水之间循环。      

黔北务正道地区铝土矿沉积特征及分布规律

通过对黔北务正道地区铝土矿矿石的结构特征、空间分布、古地理资料综合研究认为:不同自然类型的铝土矿指示不同的沉积环境,致密状与半土状铝土矿的沉积过程与黏土岩类似,形成于半封闭海湾的低能环境,碎屑状与豆鲕状铝土矿形成于相对高能的滨岸湿地环境。铝土矿的空间分布与粒级有关,碎屑状与豆鲕状铝土矿围绕半封闭海湾分布,在南部新模向斜、张家院向斜、安厂向斜一线占较大优势。致密状铝土矿在全区广泛分布,由南向西北方向,致密状与半土状铝土矿所占比重皆增加。铝土矿沉积后,受到淋滤作用影响,促使矿石品质变好。     

北山石炭纪-二叠纪火山岩成因及构造背景

北山古生代火山岩尤其是石炭纪-二叠纪火山岩的形成环境及成因备受学者关注且长期以来存在争议。本文收集了近年来发表的关于北山石炭纪-二叠纪火山岩研究的地球化学数据,岩石地球化学特征显示北山石炭纪玄武岩主要为安山玄武岩,属拉斑系列,二叠纪火山岩主要为安山玄武岩和亚碱性玄武岩,落入拉斑系列及过渡区;石炭纪玄武岩和二叠纪玄武岩均具有LREE富集的球粒陨石标准化稀土元素配分模式,轻重稀土元素分馏程度均较低。在微量元素蛛网图上,石炭纪-二叠纪遭受地壳混染的玄武岩呈现出明显的Nb-Ta亏损和微弱的Ti亏损特征,而未遭受地壳混染作用的绝大多数石炭纪-二叠纪玄武岩主要呈现出与OIB相似的"隆起"状不相容元素标准化配分模式。岩石成因分析认为,石炭纪-二叠纪玄武质岩浆可能主要来源于地幔柱,部分石炭纪-二叠纪玄武岩在形成演化过程中遭受了明显的大陆地壳混染作用,导致其出现十分相似于岛弧或活动大陆边缘的地球化学特征。结合区域构造演化分析及构造环境判别,认为石炭纪-二叠纪玄武岩均形成于大陆板内环境。     

甘肃北山地区古硐井群地质特征与时代厘定

北山地区出露大量古硐井群,其地层时代主要依据区域地层对比和上覆、下伏地层中获得的Sm-Nd全岩等时线年龄确定,没有高精度的年龄数据。为了获得并限定古硐井群的时限,采用LA-ICP-MS和SHRIMP测试方法,对北山地区出露大量古硐井群石英岩中的碎屑锆石进行U-Pb同位素年龄测试,获得最年轻的碎屑锆石年龄为1213±24Ma,可以作为古硐井群的下限年龄(中元古代中晚期)。获得3110±6Ma、2786±7Ma等碎屑锆石年龄,暗示甘蒙北山微地块存在古老的地壳残留,表明古硐井群是北山地区的变质基底之一。连续的3个峰值年龄1750Ma、1580Ma和1470Ma,表明古硐井群石英岩的沉积物大部分来自经历过晋宁运动的源区。研究结果为完善北山地区的地层格架提供了有利依据。