东昆仑南缘布青山构造混杂岩带的地质特征 及大地构造意义

在1∶50000地质填图的基础上,运用详细的野外剖面测制、岩石组合分析、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年等研究手段,将东昆仑南缘布青山构造混杂岩划分为基质和构造混杂岩块。构造混杂岩块包括变质基底岩块、洋壳型岩块和岛弧型岩块。其中,洋壳型混杂岩块又细分为早古生代蛇绿岩(516.4Ma±6.3Ma)、晚古生代蛇绿岩(332.8Ma±3.1Ma)和海山/洋岛玄武岩;岛弧型混杂岩块细分为加里东期中酸性侵入岩岩块(441.1Ma±6.3Ma)和火山熔岩岩块。建立了东昆仑南缘布青山构造混杂岩带2套典型的古洋盆扩张、俯冲消减的物质组合,分别代表东原特提斯洋和东古特提斯洋的形成与演化,从而为研究东特提斯洋演化的进程提供了新证据。     

西秦岭天水地区新阳新元古代花岗质片麻岩的锆石LA-ICP-MS定年及其地质意义

西秦岭造山带北缘古元古界秦岭岩群中,新识别出新阳新元古代花岗质片麻岩,位于天水市西北部新阳镇东侧.花岗质片麻岩中锆石Th/U比值较高,阴极发光图像显示锆石内部振荡环带清晰,具岩浆成因特征.LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素加权平均年龄为(938±4)Ma～(981±5)Ma,表明花岗质片麻岩形成于新元古代,反映了晋宁期西秦岭北缘存在一次构造热(俯冲碰撞)事件,可能是Rodinia超大陆的汇聚事件在西秦岭的响应.     

勉略构造带横现河地区张岩沟双峰式火山岩的地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

提要：横现河地区张岩沟双峰式火山岩位于勉略构造带三岔子—略阳段,由紧密共生的变质基性火山岩和变质中酸性火山岩组成,其原岩为亚碱性玄武岩和亚碱性流纹-英安岩。中酸性火山岩稀土元素含量明显低于玄武岩,表明中酸性火山岩为地壳部分熔融形成,而非分离结晶成因。玄武岩具有较高的Zr含量与较高的Zr/Y值,表现出板内玄武岩特征,其具有的弧印记应为陆壳物质混染所致。LA-ICP-MS锆石U-Pb测试结果表明,流纹岩成岩年龄为(728±10) Ma (n=4,MSWD =0.14)。结合区域地质背景,认为张岩沟双峰式火山岩形成于地壳伸展机制下的大陆裂谷环境,预示着该地区新元古代洋盆的打开。这一新成果,对研究勉略带新元古代的构造演化以及探讨扬子地块北缘对Rodinia超大陆裂解的响应具有重要意义。     

东昆仑南缘布青山地区马尔争组物源分析及其构造背景研究

内容提要：布青山地区马尔争组复理石岩系位于东昆仑南缘,其主体是一套沉积于深海—半深海环境的浊积岩,本文研究了复理石岩系中砂岩的沉积岩石学、碎屑骨架模型及岩石地球化学特征。碎屑组分统计结果表明其砂岩类型主要为长石岩屑砂岩,石英、岩屑、长石的平均含量分别为42%、37%、21%,物源类型为切割型岛弧及再旋回造山带。马尔争组砂岩w（SiO2）含量介于50.18%～74.05%,平均值为66.69%,CIA=43～69;∑REE为59.99×10～6～171.07×10～6,∑LREE/∑HREE=6.6～8.8;LaN/YbN=6.6～10.7,LaN/SmN=3.2～4.6,δEu=0.59～1.04。砂岩地球化学特征指示马尔争组复理石岩系形成于沟弧盆系活动大陆边缘构造环境,砂岩属大陆岛弧型,物源区为北侧东昆仑地块火山～深成岩浆岛弧造山带及变质基底,源岩为长英质火山岩、同源深成侵入岩及基底变质岩,沉积盆地为俯冲杂岩外侧的古海沟环境。它间接地记录了阿尼玛卿—布青山古特提斯洋的持续扩张—向北俯冲消减—洋盆闭合的过程。     

大巴山及川东北前陆盆地盆山物质耦合—来自LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学证据

利用阴极发光和LA-ICP-MS微区定年分析方法,对川东北前陆盆地中生界上三叠统须家河组和中侏罗统上沙溪庙组砂岩中碎屑锆石进行了U-Pb同位素分析,结果显示锆石具多成因类型,年龄具分组分段特征。上三叠统须家河组碎屑锆石年龄值有5组:213～283Ma、312～448Ma、694～710Ma、1430～1988Ma和2133～2708Ma;中侏罗统上沙溪庙组碎屑锆石年龄值有7组:163～194Ma、213～274Ma、404Ma、712Ma、1742～1972Ma、2116～2594Ma和3025～3140Ma。研究表明,川东北前陆盆地沉积物主要为源自秦岭造山带燕山期陆内造山岩浆活动产物(163～194Ma)、晚海西—印支期秦岭俯冲碰撞岩浆活动的产物(213～283Ma;213～274Ma)、北秦岭俯冲造山-构造岩浆作用的物质(312～448Ma;404Ma)、南秦岭南华纪与Rodinia超大陆裂解相关物质(694～710Ma;712Ma)、秦岭造山带褶皱基底(1430～1988Ma;1742～1972Ma)和秦岭造山带变质基底(2133～2708Ma;2116～2594Ma、3025～3140Ma)。结合已有古水流及区域资料综合分析,秦岭造山带与川东北前陆盆地具较好的盆山物质耦合关系。     

西秦岭大草滩群的形成时代和构造意义探讨

大草滩群a岩组中最年轻的一组锆石206Pb/238U年龄加权平均值为404.9±4.8 Ma（MSWD=0.11）,b岩组中最年轻的锆石206Pb/238U年龄值为385±5 Ma,c岩组样品中最年轻的锆石206Pb/238U年龄值为375±6 Ma,这一结果将大草滩群的最大沉积时代有效地限定在405~375 Ma之间。结合生物化石组合资料,大草滩群的时代归属于晚泥盆世。根据岩石组合、沉积相、构造变形、形成时代和物源分析等资料综合研究表明,晚泥盆世大草滩群河湖相粗粒碎屑岩形成时的大地构造背景是位于安第斯型活动大陆边缘的弧前拉张—裂陷盆地,作为北秦岭微陆（+岩浆弧）与华北大陆西南缘碰撞的沉积响应,是碰撞造山作用以后南部洋壳持续俯冲阶段同火山—岩浆活动的弧前沉积体系。     

祁连造山带东端张家川地区长宁驿中元古代花岗质片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

在祁连造山带东端古元古界陇山岩群中新识别出中元古代长宁驿花岗质片麻岩。为了精确确定长宁驿花岗质片麻岩的形成时代,对其进行了激光等离子体质谱LA-ICP-MS单颗粒锆石微区U-Pb同位素测年,花岗质片麻岩中锆石Th/U比值介于0.50～2.09,阴极发光图像显示锆石内部发育典型的岩浆生长震荡环带结构,属于岩浆结晶的产物。测得花岗质片麻岩的原岩岩浆结晶年龄为1765Ma±57Ma,表明该花岗质片麻岩原岩的形成时代为中元古代早期,可能形成于华北板块经吕梁运动后的后造山环境中,同时还从捕获的继承性岩浆锆石中得到了时代为1.95Ga、2.20Ga左右的继承年龄。结合区域地质资料,综合分析研究后认为,在中元古代祁连地块仍为华北板块西南缘的一部分,两者之间具有相同的结晶基底和构造属性,它们共同经历了吕梁运动后的后造山和陆内伸展裂解阶段,很可能与Columbia超大陆的聚合和裂解相关。     

秦岭造山带早古生代蛇绿岩的多阶段演化: 从岛弧到弧间盆地

秦岭商-丹缝合带是分隔北秦岭早古生代造山带和南秦岭晚古生代造山带的地质界线,其中的丹凤蛇绿岩被认为代表了秦岭地区早古生代的洋壳残片。迄今,前人已经提出多种模式来解释丹凤蛇绿岩成因和构造背景(如:岛弧、洋岛和成熟的大洋等)。然而,这些单一的构造演化模式却很难解释两个基本事实:(1)不同类型镁铁质岩(如N-MORB、E-MORB和IAT等)的穿时性分布;(2)几乎所有的早古生代镁铁质岩都显示出多种构造环境的叠加。对陕西太白鹦鸽嘴地区一条具有较完整层序的蛇绿岩剖面研究发现,剖面中存在HTI型(TiO2:1.21%～1.56%)和LTI(TiO2:0.09%～0.35%)两种类型的镁铁质岩(包括玄武岩和辉长岩),HTI型镁铁质岩具有LREE亏损,没有Nb、Ta负异常等的E-MORB特征;LTI具有LREE富集,Nb、Ta负异常的IAT特征。地球化学显示二者的源区均为北秦岭岩石圈地幔楔。本文获得鹦哥嘴蛇绿岩两个LTI型辉长岩锆石U-Pb年龄分别为523.8±1.3Ma和474.3±1.4Ma。认为秦岭早古生代蛇绿岩应是SSZ环境下多阶段演化的结果:第一阶段:约524Ma,秦岭洋盆向北俯冲开始。俯冲板片的脱水作用使熔融温度降低,形成的流体交代地幔楔,在北秦岭南缘产生了一个不成熟的岛弧;第二阶段:先存岛弧裂开阶段,约524～474Ma。秦岭洋壳的持续俯冲,在先形成的岛弧上拉张出了弧间盆地,形成了主要由轻稀土亏损、高Ti拉斑玄武岩和辉长岩组成的E-MORB型岩石组合;第三阶段:弧前盆地闭合阶段,474Ma之后。在这个阶段新生的弧间盆地闭合,俯冲洋壳携带的深海沉积物与北秦岭岩石圈地幔楔相互作用形成了北秦岭李子园的玻安岩。秦岭早古生代蛇绿岩的多阶段成因是典型特提斯构造域演化特征在秦岭地区的重现。     

东昆仑东段古特提斯洋俯冲作用——乌妥花岗岩体锆石U-Pb年代学和地球化学证据

东昆仑东段发育了一条晚二叠世-中三叠世以花岗质岩石为主的巨型弧岩浆岩。本文对东昆仑东段的中三叠世乌妥花岗岩体开展了岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地球化学研究。结果表明,乌妥花岗岩体主要包括花岗闪长岩、斑状二长花岗岩和正长花岗岩三种岩石类型,对应的锆石U-Pb年龄分别为248Ma、247Ma和245Ma,形成时代为中三叠世。主量元素特征显示其具有高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质的I型花岗岩的属性。球粒陨石标准化稀土元素配分图解具轻稀土明显富集、重稀土亏损和Eu弱负异常-强负异常特征。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Th、Ba、U等)、亏损高场强元素(Nb、Ti、Ta等)、而Zr和Hf无明显异常的特点。乌妥岩体总体具有负的Hf同位素组成特征,花岗闪长岩εHf(t)为-1. 5～+3. 4、斑状二长花岗岩εHf(t)为-4. 1～-0. 6、正长花岗岩εHf(t)为-6. 9～-0. 9。多种微量元素构造环境判别图解表明其形成于类似安第斯型陆缘弧的构造环境。岩石成因研究表明洋壳俯冲带上部壳幔接触过渡部位多次岩浆MASH过程及分离结晶作用是形成乌妥花岗岩体的重要方式。综合前人东昆仑地区有关三叠纪沉积地层及岩浆岩资料,认为布青山-阿尼玛卿古特提斯洋于晚二叠世向北俯冲于东昆仑地块之下,弧岩浆岩记录的布青山古特提斯洋盆向北俯冲过程一直持续到中三叠世晚期。晚三叠世,东昆仑南缘古特提斯洋盆关闭,东昆仑造山带转换为碰撞及后碰撞造山阶段,并形成了区域上具碰撞构造属性的侵入岩。