北山造山带古生代蛇绿混杂岩研究现状及进展

蛇绿混杂岩带作为造山带最重要的组成部分之一,其形成和就位过程与区域造山事件密切相关。通过系统梳理北山造山带蛇绿混杂岩的研究现状及存在问题,认为在北山造山带内卷入的4条蛇绿混杂岩带中,红柳河-牛圈子-洗肠井蛇绿混杂岩带为形成时代最古老的蛇绿岩,代表了北山洋盆最早于早寒武世即已开启,北山地区发育的洋盆最晚可能于二叠纪闭合,构造属性研究表明,已发现的各蛇绿混杂岩带单独作为一级构造单元划分的证据依然不足。以客观表达目标地质体为主的北山各蛇绿岩带的地质调查程度制约了蛇绿岩的识别、形成、就位时代、各洋盆之间演化关系及构造属性等问题的研究,建议未来区内的深入研究及解决热点问题时应采取如下关键手段:开展各蛇绿混杂岩带大比例尺的精细基础地质调查工作。     

青海门源地区红沟铜矿床含矿基性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

对红沟铜矿床含矿火山岩进行高精度锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,获得单颗粒锆石的加权平均年龄为443.2Ma±1.2Ma。红沟铜矿床形成时代为晚奥陶世,形成环境为晚奥陶世陆缘裂谷环境。高精度年龄的获得对于整个祁连山地区产于陆缘裂谷环境的铜多金属矿床的成矿时代和成因研究具有重要意义。     

甘肃北山红柳园地区泥盆系三个井组和墩墩山群LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其意义

对甘肃北山红柳园地区三个井组下部玄武岩和墩墩山群安山质火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,三个井组火山岩形成于420Ma±15Ma,相当于晚志留世;墩墩山群火山岩形成于367Ma±10Ma,相当于晚泥盆世。测年结果表明,晚志留世北山古生代洋盆已经俯冲消亡,并开始碰撞造山,而晚泥盆世墩墩山群火山岩则是北山早古生代洋盆碰撞造山后裂谷拉伸作用的产物,标志北山及相邻地区晚泥盆世进入到新的构造演化阶段——晚古生代板内伸展阶段。     

南祁连党河南山中段科克巴斯陶玄武岩年代学、 地球化学特征及其地质意义

与柴北缘和北祁连相比,南祁连研究程度偏低,对其各个阶段的构造演化缺少精确时限。对分布于南祁连党河南山中段的科克巴斯陶玄武岩进行了岩石地球化学及锆石U-Pb年代学研究,定年结果显示,该玄武岩成岩年龄为713±4.6 Ma,为新元古代震旦纪。岩石地球化学分析表明,科克巴斯陶玄武岩Si O_2含量为45.08%～49.81%, MgO为4.37%～6.67%,Na_2O为2.95%～3.71%,K_2O为0.28%～1.92%,TiO_2为1.40%～2.01%,与拉斑玄武岩平均值相似。Nb/Y-Si O2图解显示科克巴斯陶玄武岩属亚碱性系列拉斑玄武岩。其∑REE为(75.47～124.00)×10~(-6), LREE/HREE为4.2～6.19。(La/Yb)N为3.67～6.18,(La/Sm)_N为1.83～2.64,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图呈轻稀土明显富集的右倾型。原始地幔标准化微量元素蛛网图上,岩石以富集Sr、K、Rb、Ba为特征。岩石地球化学特征显示科克巴斯陶玄武岩岩浆为具OIB性质的地幔源区,其形成于板内洋岛构造环境。结合区域地层对比及锆石测年成果,将原划定的志留系巴龙贡嘎尔组进行了重新解体,由南至北,分别为志留系巴龙贡嘎尔组变砂岩段、新元古界震旦系天峻组火山岩段和中新元古界拐杖山组片岩段。     

海相火山岩区地质填图方法——以北祁连山东段白银矿田古火山机构厘定为例

20世纪90年代以来,火山机构控矿理论在海相火山岩区块状硫化物矿床研究中得到了越来越多的关注,基于该理论的指导,在北祁连山东段的白银矿田取得了找矿突破性进展。其间,详细的海相火山岩相地质填图工作为白银矿田火山机构与成矿联系的研究及找矿突破奠定了坚实的基础。反映出在海相火山岩区推行合理可行的火山岩相地质填图方法至关重要。以白银矿田海相火山岩区为例,首先,对该区大比例尺火山岩相填图及古火山机构厘定成果进行介绍;其次,通过分析、借鉴此成功案例,总结海相火山岩区填图内容和技术方法;最后,阐述应用该方法在北祁连山中段祁连县一带海相火山岩区进行大比例尺填图的成功尝试。     

祁连山新元古代——早古生代火山作用与铁-铜多金属成矿

祁连山造山带新元古代—早古生代是板块构造演化与成矿的最重要时段,铁、铜多金属矿产资源丰富,成矿作用与新元古代—早古生代火山作用密切相关。根据矿床产出构造位置,将祁连山铁、铜多金属矿床分为4类:大陆裂谷型铁(铜)矿床、岛弧-岛弧裂谷型铜多金属矿床、陆缘裂谷型铜多金属矿床、扩张脊型铜矿床。镜铁山铁(铜)型矿床是新元古代大陆裂谷火山作用过程中热水沉积作用的产物;东沟铜矿为晚寒武世大洋扩张脊火山作用的产物;白银矿田铜多属矿床是奥陶纪与岛弧-岛弧裂谷火山作用的产物;石居里铜矿是晚奥陶纪弧后扩张脊有关火山作用的产物;红沟铜矿则是晚奥陶世陆缘裂谷火山作用的产物。     

甘肃北山红石山蛇绿岩锆石U-Pb年代学研究及构造意义

红石山蛇绿岩位于中蒙边境附近,出露于红石山-百合山-蓬勃山蛇绿混杂岩带最西段。岩石地球化学分析表明,红石山蛇绿岩中的玄武岩主量、微量及稀土元素皆显示类似MORB型玄武岩的地球化学特征,表现为低Na₂O+K₂O（2.99%）和P₂O₅（0.08%）,中等含量TiO₂（1.46%）;LREE球粒陨石标准化分配型式具平坦型和轻稀土略微富集的特征。微量元素原始地幔标准化分配型式显示出富集大离子亲石元素（Rb、K）的特征,HFSE变化相对较为稳定。红石山蛇绿岩中的辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,其形成时代为346.6±2.8Ma,代表该蛇绿岩形成时代,即为早石炭世。结合前人研究成果,笔者认为红石山蛇绿岩可能为石炭纪大陆裂谷向大洋转化的构造环境下形成的初始小洋盆,其向西可与新疆境内的巴音沟蛇绿岩对比,二者同属“红海型”洋盆初始洋壳的地质记录。     

南秦岭东段耀岭河群、陨西群、武当山群火山岩和基性岩墙群岩石成因

南秦岭东段新元古代中-晚期(676～833 Ma)耀岭河群、陨西群、武当群火山岩和基性岩墙群产生于大陆板内裂谷环境.根据岩石地球化学数据,南秦岭东段新元古代中-晚期裂谷基性熔岩和基性岩墙总体上属于低Ti/Y(<500)岩浆类型.元素和同位素数据表明,南秦岭东段新元古代中-晚期裂谷基性熔岩和基性岩墙的化学变化不是由一个共同的母岩浆结晶分异作用所产生,它们极有可能是源于地幔柱源(εNd(t)≈ 5,Mg#≈0.7,La/Nb≈0.7).大陆地壳或大陆岩石圈混染作用对于南秦岭东段新元古代中-晚期裂谷基性熔岩和基性岩墙的形成有重要贡献.我们的研究揭示,南秦岭东段新元古代中-晚期火山岩和基性岩墙存在空间上的地球化学变化.它们总体上是产生于幔源石榴子石稳定区.而西北部镇安地区耀岭河群基性熔岩的母岩浆则是形成于幔源尖晶石-石榴子石过渡带.碱性熔岩是产生于部分熔融程度较低(<10%)的条件下,拉斑玄武质熔岩是产生于部分熔融程度较高(10%～30%)的条件下.武当山地区的武当山群和耀岭河群基性熔岩的母岩浆经受了浅层位辉长岩质(cpx plag ± ol)分离作用,而其他地区基性熔岩和基性岩墙的化学演化则是受控于单斜辉石(cpx)±橄榄石(ol)分离作用.     

祁连山新元古代中—晚期至早古生代火山作用与构造演化

祁连山地区的新元古代中—晚期至早古生代火山作用显示系统地时、空变化,其乃是祁连山构造演化的火山响应。随着祁连山构造演化从Rodinia超大陆裂谷化—裂解,经早古生代大洋打开、扩张、洋壳俯冲和弧后伸展,直至洋盆闭合、弧-陆碰撞和陆-陆碰撞,火山作用也逐渐从裂谷和大陆溢流玄武质喷发,经大洋中脊型、岛弧和弧后盆地火山活动,转变为碰撞后裂谷式喷发。850~604 Ma的大陆裂谷和大陆溢流熔岩主要分布于祁连和柴达木陆块。从大约550 Ma至446 Ma,在北祁连和南祁连洋-沟-弧-盆系中广泛发育大洋中脊型、岛弧和弧后盆地型熔岩。与此同时,在祁连陆块中部,发育约522~442 Ma的陆内裂谷火山作用。早古生代洋盆于奥陶纪末(约446 Ma)闭合。随后,从约445 Ma至约428 Ma,于祁连陆块北缘发育碰撞后火山活动。此种时-空变异对形成祁连山的深部地球动力学过程提供了重要约束。该过程包括:(1)地幔柱或超级地幔柱上涌,导致Rodinia超大陆发生裂谷化、裂解、早古生代大洋打开、扩张、俯冲,并伴随岛弧形成;(2)俯冲的大洋板片回转,致使弧后伸展,进而形成弧后盆地;(3)洋盆闭合、板片断离,继而发生软流圈上涌,诱发碰撞后火山活动。晚志留世至早泥盆世(420~400 Ma),先期俯冲的地壳物质折返,发生强烈的造山活动。400 Ma后,山体垮塌、岩石圈伸展,相应发生碰撞后花岗质侵入活动。