中亚增生造山过程与成矿作用研究进展

中亚造山带作为全球最大的显生宙增生型造山带,是大陆动力学和成矿作用研究的天然实验室.文章简要概述中国新中国成立以来中亚造山带研究发展情况,并对未来研究提出展望. 20世纪50～70年代是中亚造山带研究的奠基时期,各地质研究学派理论相继运用于解释中亚地区的地质演化.改革开放初期,李春昱先生等开创性地运用板块构造理论解析北疆及兴蒙地区大地构造演化,提出了西伯利亚、哈萨克斯坦、中朝-塔里木三大板块俯冲-碰撞的认识,并提出了索伦山至延边缝合线的观点. 20世纪90年代,中亚造山带研究进入快速发展期,前苏联学者提出了多陆块碰撞模型;土耳其学者提出了单一岛弧增生模型,指出中亚造山带是一种特殊类型的碰撞造山带.中国学者对中国北方地区的蛇绿岩、高压变质岩等进行了大量开拓性研究,划分了主要缝合带. 1999年,"中亚成矿域"概念被提出,并与环太平洋成矿域和特提斯成矿域并称全球三大成矿域.进入21世纪,鉴于中亚在大陆增生理论和成矿机制研究领域的重要性,中亚造山带研究成为国际学术前沿.中国在中亚地区布局了一系列科研项目,催生了一大批重要科研成果,包括微陆块属性、蛇绿岩时代和构造背景、岩浆弧性质、增生楔识别和解剖、区域变质-变形作用、俯冲带(超)高压变质作用、洋中脊俯冲、地幔柱与板块相互作用、多岛海构造古地理与复式增生造山时空格架、大陆增生、增生成矿、构造叠加改造等.这些成果产生了重要的国际影响.展望未来,中亚造山带主要有以下几方面的内容需要进一步深入研究:(1)古亚洲洋早期演化历史及起始俯冲机制;(2)古亚洲洋外部造山带(Extroversion)的增生机制;(3)古亚洲洋地幔属性及其时空分布;(4)古亚洲洋与特提斯洋相互作用过程;(5)显生宙大陆增生机制及其全球对比;(6)中亚成矿域增生成矿机制;(7)大陆改造机制.     

东昆仑南缘早三叠世洪水川组的源区特征:来自碎屑组成、重矿物和岩石地球化学的证据

分布于东昆仑南缘的早三叠世洪水川组系一套由砾岩、砂岩、页岩和鲕粒灰岩等浅海相和河流相沉积物构成的弧前盆地沉积组合.砂岩碎屑组成、重矿物组合、岩石地球化学和古水流综合研究结果表明,洪水川组砂岩物源主要来自于北侧的岛弧带,同时南侧的阿尼玛卿蛇绿混杂带也为其形成提供了部分物源;源区主要出露长英质岩石、变质岩和硅质岩.     

五台山早元古代碰撞造山带初步认识

五台山地区分布着复杂的变质杂岩。过去人们把这些变质岩作为地层分成群组段。龙泉关剪切构造岩的发现突破了这种传统观念。野外工作中发现所谓五台群主要包含了三个蛇绿混杂带;阜平群和恒山群的主要成分是灰片麻岩,它们构成两个太古代陆块的基底。五台地区的花岗岩类由代表弧环境的双花岗岩带的I型和S型花岗岩组成,它们与变质的钙碱性火山岩代表了古代的岩浆弧。滹沱群的豆村和东冶亚群以及过去划入阜平群和五台群的某些变沉积岩是阜平陆块被动大陆边缘的沉积。滹沱群的郭家寨亚群则是前陆盆地的磨拉石沉积。因此可以认为,这是一个由恒山仰冲陆块、北台-车厂弧和阜平俯冲陆块构成的碰撞造山带,碰撞时间大致是距今2050Ma。闭合的弧前大洋和弧后盆地形成了三条蛇绿混杂带。     

西昆仑库地蛇绿岩中基性火山岩的Sm-Nd等时线年龄

本文总结了前人有关库地蛇绿岩系各组成单元以及与其有成因联系的岩浆岩的年代学资料,同时利用Sm-Nd法测定了一些克沟基性火山岩的形成时代,获得了 2个晚元古代全岩等时线年龄:1023±51 Ma和834±29 Ma。在此基础上,对库地蛇绿岩系的形成和演化时代进行了讨论,认为库地蛇绿岩中基性火山岩的Sm-Nd等时线年龄可能代表了库地洋开始消减俯冲的年代。     

东昆仑石榴石闪长玢岩的形成机制及其对埃达克岩成因的制约

本文报道在东昆仑地区发现的一种较为稀少的含石榴石英云闪长玢岩,这也是此类岩石在中国的首次发现。该次火山岩形成于晚三叠纪,主要由富钙(CaO5 wt%)、贫锰(MnO3 wt%)的石榴石,富铝的角闪石(15.9 wt%),中性斜长石和石英等斑晶以及基质物质组成。岩石含有中等的SiO_2(61.1～62.2wt%),低的MgO(2.0 wt%),K_2O(1.3 wt%)以及较高的Al_2O_3(17 wt%)含量,呈现出次铝质至轻微过铝质的特征(ACNK=0.89～1.05)。在微量元素方面,该岩石富集大离子亲石元素和轻稀土元素,同时亏损Nb-Ta-Ti,显示出典型的消减带特征。而异常低的重稀土(Yb0.8×10~(-6))和相对高的Sr/Y比值(约38)表明石榴石是一个残留相,而较高的Al_2O_3含量,大多为正的铕异常反映了斜长石因结晶受到抑制而在岩浆演化晚期的聚集,同时表明岩浆具有较高的水含量。Nd-Sr同位素组成(ε_(Nd)(t)=-2.33～-1.38;~(87)Sr/~(86)Sr=0.706 5～0.706 7)和斜长石的反向分带显示,壳幔间岩浆混合作用在岩体的形成过程中扮演了重要角色。石榴石斑晶和其中的钛铁矿包体均含有较低的MgO,且包裹石榴石的角闪石形成于较高的压力(8～10 kb)条件下,显示这些矿物结晶自一个长英质岩浆中,且很可能形成于壳幔过渡带附近。尽管该岩石在富铝、低重稀土、高Sr/Y等很多方面均类似于埃达克岩石,但其中等含量的Sr(260×10~(-6))和La/Yb比值(16～21)却明显低于典型的埃达克岩和太古代的TTG。结合石榴石斑晶中广泛存在的磷灰石包体以及其较高的Sr和轻稀土分配系数,本文提出在岩浆演化早期结晶的磷灰石有效地降低了残余熔体中的Sr和轻稀土。这进一步表明,即使在高水逸度的条件下,磷灰石在岩浆早期的大量结晶可以有效地阻止一些弧岩浆演化成为埃达克质岩石。     

西昆仑钙长石质斜长岩的发现

钙长石质斜长岩是指岩浆结晶钙长石的含量≥90%的火成岩,自然界中少见。周新民等(1994)在闽东南中生代辉长岩中发现了堆晶成因的钙长石,潘家华等(1994)在广西大厂锡矿碳酸盐岩中发现了毫米级的自生钙长石,牌号高达98～99。本文简要报道西昆仑山北部所发现的钙长石质斜长岩的地质产状和矿物成分特征。     

豫陕中-晚元古代沉积盆地(一)

河南西部和陕西东部的秦岭以北地区,以及山西南部中条山地区,广泛分布的中、上元古界未变质地层,近年来受到越来越多的重视。由于剖面完整,厚度巨大,沉积建造又别具一格,因而多将本区视为华北断块上一个独立的地层和沉积分区。本文着重讨论该盆地类型及其与东秦岭拉张运动的关系<^[1,2]。     

白云鄂博群的酸性火山岩

近年来,报道了内蒙白云鄂博群中一些新认识的岩石类型(徐志平等,1980;李继亮与胡辅佑,1981;李继亮,1981)。这些岩石的深入研究,无疑将对内蒙地区元古代地质发展史和白云鄂博群的成矿作用提供有益的证据。1980年,我们考查了白云鄂博镇西面元古界白云鄂博群的酸性火山岩,并进行了初步的室内分析,这里作一简要报道。     

冀东迁西-迁安地区早太古代变质岩系原岩恢复及其地质意义

冀东早太古代变质岩系的主体是一套呈层分布的,各种成分麻粒岩及其某些退变质产物——斜长角闪岩类。在其上部发育变质含铁建造,而在其下部常夹有变质的镁铁质和超镁铁质岩(如变闪辉岩、变辉石岩和蛇纹石化橄榄岩等)薄层或透镜体。 麻粒岩的矿物组合是斜方辉石+单斜辉石+斜长石(常常为反条纹长石)+石英+磁铁矿±角闪石±黑云母。在变质含铁建造中局部出现包括铝硅酸盐的矿物组合(蓝晶石-石榴石-黑云母-斜长石-石英)。变质铁硅质岩可以分为两类:辉石磁铁石英岩和英榴易熔岩(张儒瑗,从柏林,1981)。