早古生代北秦岭—北祁连结合部构造格局的地层及构造岩浆事件约束

通过对位于华北、北秦岭、北祁连交界部位的武威-贺兰山-礼泉地区奥陶纪地层格架进行对比分析,初步认为奥陶纪时,北祁连洋、北秦岭洋和华北西南海盆相通.早-中奥陶世,自鄂尔多斯碳酸盐台地-鄂尔多斯西南缘-北祁连走廊台地边缘-北祁连火山沉积盆地,存在一个基本连续,由陆缘相至盆地相的沉积格架.对构造岩浆事件的对比研究表明,北秦岭西段的关子镇蛇绿岩中的火山岩具N-MORB特点,武山高家河蛇绿岩中火山岩具E-MORB特征,它们均形成于洋中脊环境,是早古生代商丹洋盆西延的证据.对北祁连东端的早古生代地质体初步确认有:具有N-MORB特征的赤沙火山岩系;形成于弧后环境的红土堡基性火山岩系和形成于岛弧环境的陈家河酸性火山岩系,显示了北祁连东端保存有早古生代洋盆及俯冲构造演化的地质记录.岩石学、地球化学及同位素年代学数据揭示北秦岭西端和北祁连东端均发育450～391Ma俯冲碰撞型花岗质岩浆侵入事件及408～415Ma碰撞变质事件,表明北秦岭和北祁连经历了相似的洋陆转化过程.因此,北秦岭和北祁连造山带在新元古代末-早古生代可能为同一洋盆演化的产物,经历了大体相当的构造-热事件的改造,两者可能在统一的构造动力学机制下经历了相似的构造演化,形成了大体相当的古构造格局.对比研究认为,东秦岭商丹断裂带向西可能与武山-唐藏断裂带相对应;北秦岭的二郎坪群向西可能与北祁连的葫芦河群相对应;北秦岭的秦岭群可能与北祁连的陇山群相对应.     

北秦岭西段胡店片麻状二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

北秦岭西段陕西胡店片麻状细粒二长花岗岩中获得(1770±13)Ma的LA-ICP-MS单颗粒锆石微区U-Pb同位素年龄;岩石地球化学资料研究证明,该片麻状细粒二长花岗岩形成于板块边缘的俯冲-碰撞构造环境,岩浆源于部分熔融的中上地壳物质。该变形侵入体形成的地质构造背景及时代与太白岩基巩坚沟变形侵入体基本一致,代表了北秦岭造山带西段古元古代末、中元古代初期的一次强烈的构造岩浆事件。该事件与中国的吕梁运动时代大体相当,可能与Columbia超大陆的形成有一定的成因联系。这一新的资料,对研究北秦岭造山带元古宙大地构造格局、构造演化及中国大陆动力学具有重要意义。     

北秦岭西段宽坪岩群斜长角闪岩锆石LA-ICP-MS测年及其地质意义

甘肃天水东岔镇一带出露的宽坪岩群位于北祁连—北秦岭—华北板块交界地带,呈残留体状分布于花岗岩之中,主体为一套低角闪岩相变质的片麻岩、片岩夹斜长角闪岩。利用西北大学大陆动力学重点实验室LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)方法,对其中的斜长角闪岩进行单颗粒锆石微区U-Pb同位素测定,获得1753±14Ma的上交点年龄,为古元古代晚期;并反映出415±2Ma～383±2Ma的变质年龄信息。结合前人研究成果,认为区域上宽坪岩群主体形成年龄为中元古代,而研究区的宽坪岩群形成于古元古代,受到加里东晚期和华力西早期构造—热事件的改造。推测研究区的宽坪岩群可能属于华北古老基底南缘的组成部分。     

甘肃马衔山花岗岩杂岩体LA-ICPMS锆石U-Pb测年及其构造意义

甘肃马衔山侵入杂岩体位于祁连造山带的东部,侵入于新太古代—古元古代变质基底岩系(马衔山岩群)中,主体岩石类型为片麻状二长花岗岩,其次为侵入于片麻状二长花岗岩中的钾长花岗岩。利用LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)测年设备,对片麻状二长花岗岩进行单颗粒锆石微区U-Pb同位素测定,获得1192±38Ma的年龄,为中元古代晚期;岩石地球化学特征显示二长花岗岩侵入体具有火山弧-同碰撞花岗岩特征。马衔山变形侵入体所代表的热—构造事件与格林威尔造山运动时代(1190～980Ma)相当,可能与Rodinia超大陆形成有一定的成因联系。这一新的资料,对研究祁连造山带元古宙大地构造格局、构造演化及中国大陆动力学具有重要意义。     

神木县大柳塔地区地裂缝群的发现与预测

通过对神木县大柳塔地区开展 1∶ 5万生态地质填图 ,首次在大柳塔镇附近发现地面沉陷裂缝群 ,其分布范围与煤层采空区吻合 ,延伸方向和采煤巷道一致 ,未来采空区的范围将是可能发生地裂缝的地段 ,应引起重视。     

西秦岭造山带礼县地区中川岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其构造环境

中川复式岩体位于西秦岭中带,与成矿关系密切,主体岩性为黑云母二长花岗岩,一般认为其形成于印支期。对中川岩体采集样品并进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石化学分析。结果表明,岩体钾钠含量较高,Na2O/K2O〈1;里特曼指数δ值为1.70～2.17,主体属高钾钙碱性系列;轻稀土元素富集,具中等程度的负Eu异常;K、Th、Rb等大离子亲石元素富集,同时显示出低Sr、低Yb的地球化学特征,形成于地壳加厚的构造环境。锆石U-Pb定年指示了08-49号样品黑云母二长花岗岩的形成时代最早为264.4Ma±1.3Ma,即二叠纪末期,略早于前人研究的结果。结合其构造环境,认为西秦岭从二叠纪末就开始了陆陆俯冲和地壳加厚的造山活动,并一直持续到三叠纪。     

西秦岭造山带礼县地区中川岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其构造环境

中川复式岩体位于西秦岭中带,与成矿关系密切,主体岩性为黑云母二长花岗岩,一般认为其形成于印支期。对中川岩体采集样品并进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石化学分析。结果表明,岩体钾钠含量较高,Na2O/K2O<1;里特曼指数δ值为1.70～2.17,主体属高钾钙碱性系列;轻稀土元素富集,具中等程度的负Eu异常;K、Th、Rb等大离子亲石元素富集,同时显示出低Sr、低Yb的地球化学特征,形成于地壳加厚的构造环境。锆石U-Pb定年指示了08-49号样品黑云母二长花岗岩的形成时代最早为264.4Ma±1.3Ma,即二叠纪末期,略早于前人研究的结果。结合其构造环境,认为西秦岭从二叠纪末就开始了陆陆俯冲和地壳加厚的造山活动,并一直持续到三叠纪。     

北秦岭宽坪岩群的解体及新元古代N-MORB

本文通过LA-ICPMS单颗粒锆石微区U-Pb测年方法研究,确定宽坪岩群中的变基性火山岩形成年龄为943Ma,宽坪岩群中的变质沉积岩原岩形成于小于600Ma。因此,本文提出宽坪岩群从地层学意义上应予废除或解体。即宽坪岩群中变沉积岩与变基性火山岩不属于一个延续的沉积层序,是晚期构造运动将这些形成于不同时代、不同构造环境的岩石单元混杂叠置在一起。宽坪岩群中绿片岩类具有典型N-MORB的特征,属于新元古代一套蛇绿岩残片,代表格林威尔造山期的地质记录。     

西乡群三郎铺组和大石沟组火山岩U-Pb定年及岩石成因研究

三郎铺组不整合上覆于孙家河组之上,与大石沟组呈连续过渡关系,两者均为一套火山沉积岩系。三郎铺组火山岩主要为玄武岩和流纹岩,大石沟组火山岩包括玄武岩、安山岩、流纹岩。大石沟组流纹岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示流纹岩形成时代为803.0±5.3Ma,属新元古代岩浆作用产物。元素地球化学和三郎铺组特有的陆相火山岩结构表明火山岩形成大陆板内伸展环境,属亚碱性火山岩系。三郎铺组玄武岩和流纹岩组成双峰式火山岩套,微量元素比值对模拟结果表明玄武岩浆来源于岩石圈地幔中原始石榴石二辉橄榄岩的部分熔融,部分熔融程度约为7%; 三郎铺组流纹岩浆源岩可能为白勉峡组下部的玄武质岩石,岩浆起源于斜长石稳定的下地壳源区或部分熔融形成的原生岩浆在上升过程中,经历了较为显著的斜长石结晶分异作用过程。大石沟组玄武岩、安山岩和流纹岩具有相同的微量元素比值、ε(t)值和t_DM,为同一母岩浆分离结晶的产物。玄武岩浆起源于原始石榴石二辉橄榄岩约10%的部分熔融,玄武岩浆分离结晶后残余岩浆比例约70%时形成安山岩浆,残余岩浆比例约20%~30%时产生流纹岩浆; 分离结晶的主要矿物包括斜长石和铁钛氧化物。三郎铺组和大石沟组均是新元古代晚期大陆裂谷作用的岩浆响应。     

甘肃多坝沟地区黑云斜长片麻岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

通过对多坝沟地区敦煌杂岩中黑云斜长片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素的研究,对敦煌杂岩的形成时代和敦煌地块的前寒武纪地壳生长演化进行探讨。锆石U-Pb年代学研究表明,710Ma代表了敦煌杂岩的最大沉积时代,黑云斜长片麻岩发育422Ma的早古生代变质事件,表明敦煌地块卷入了早古生代古亚洲洋俯冲-碰撞的演化过程。锆石Hf同位素研究结果表明,敦煌地块具有幕式生长特征,经历了约2.7Ga、2.5Ga、2.3Ga、2.0Ga和1.8Ga多个地壳生长时期。黑云斜长片麻岩发育的约0.9Ga和约0.8Ga的峰值年龄表明,敦煌地块新元古代构造热事件可与塔里木克拉通对比。