阴山中生代地壳逆冲推覆与伸展变形作用

研究区属燕山-阴山中生代板内造山带西段的重要组成部分.依据变形特征和物质组成,可以分为北部构造活动带、中部隆起带和南部构造活动带3个不同的构造区.以中部隆起带为中心,在南北两侧的构造活动带中的构造样式和变形机制呈反向对称出现.逆冲构造和伸展构造在时间和空间上密切共生.在印支期-燕山早期地壳以逆冲挤压变形机制为主,形成了色尔腾山逆冲推覆体系和大青山逆冲推覆体系,而燕山晚期阶段在逆冲岩席上产生了背向伸展变形作用,形成了同构造的早白垩世呼和浩特-包头盆地和固阳盆地.     

内蒙古大青山印支运动厘定

根据中下侏罗统五当沟组与下伏地层之间角度不整合接触关系，结合同位素年代与岩浆活动特征和各种构造要素之间叠加改造关系，证实了大青山地区存在强烈印支运动。构造样式和构造要素组合特点表明大青山印支运动是一次强烈逆冲推覆、褶皱造山运动，形成了东西向展布的大型逆冲推覆构造和褶皱构造，构成了大青山地区中生代造山带主体构造格架。在地壳构造变形过程中伴随有强烈岩浆活动，形成了一系列的岩株和岩墙。大青山地区印支构造运动的确定对研究阴山—燕山板内造山带形成演化历史和地球动力学机制具有重要意义。     

内蒙古大青山-乌拉山地区孔兹岩系的早期变质地层结构——下地壳近水平顺层滑脱变形的产物

近年来孔兹岩系作为高级变质岩区一套特征性的变质沉积岩石组合而受到广泛关注，但其变质地层结构及其相关的构造作用和构造样式还不为人所了解。通过对内蒙古大青山一乌拉山地区以孔兹岩系发育为特征的高级变质杂岩的研究发现，区内孔兹岩系自下而上由3个岩石地层单位组成：榴云片麻岩岩组、透辉片麻岩岩组和大理岩岩组，表现出由细碎屑沉积-碎屑沉积和钙质化学沉积的混合物-镁质碳酸盐组成的沉积旋回。这些变质地层不仅遭受到具有近等温降压顺时针P-T演化特征的麻粒岩相变质作用的改造，同时，还遭受到近水平顺层滑脱变形构造、穹-褶构造和近东西向陡倾叶理带这三种构造形式为主的多期变形的改造。由此，这些变质地层在空间上多以不规则条带状、不规则团块状或透镜状形式出露，同时，各地层单位在空间上具有“犬牙交错，参差产出”，“岩层缺失，隔层相触”的特征。研究结果表明，区内孔兹岩系目前的产出状态及“犬牙交错，参差产出”的特征是穹-褶构造尤其是近东西向陡倾叶理带叠加改造的结果，在消除其改造的影响后可以确定，由于近水平顺层滑脱变形改造的结果，这些变质地层发生“岩层缺失，隔层相触”，在空间上表现为以近水平的长轴近东西向的扁豆体堆叠而成的早期变质地层结构，这是高级变质地层所特有的变质地层结构。     

鞍山地区东鞍山花岗岩年代学、地球化学特征及成因研究

鞍山地区位于华北地台东北部辽宁省,区内保留有3.8~2.5Ga连续的地质记录。对位于鞍山市南侧的东鞍山花岗岩进行了SHRIMP锆石U-Pb同位素分析、白云母Ar-Ar同位素分析及岩石地球化学分析。SHRIMP测年结果为3004±7Ma,代表岩石的形成年龄,Ar-Ar测年结果为2545±16Ma,代表岩石受到构造热事件扰动的时间。岩体地化特征为富硅(Si O2=72.95%~75.37%,平均值为74.18%)、富碱(K2O+Na2O=7.05%~8.45%)、富铝(Al2O3=12.95%~15.44%),低钙(Ca O=0.13%~0.66%)。在稀土元素配分图上,曲线呈明显的右倾趋势,且有较明显的负Eu异常,重稀土分馏不明显。在微量元素洋中脊玄武岩标准化蛛网图上可以看出,东鞍山花岗岩强烈亏损Nb、P、Sr、Ti,富集大离子亲石元素Rb、K、Nd和高场强元素Th、U。岩石地球化学特征表明东鞍山花岗岩岩浆来源为壳源,残留相可能由石榴石+辉石+角闪石+斜长石组成。将鞍山-本溪地区3个3.0Ga花岗岩(东鞍山花岗岩岩体、铁架山二长花岗岩岩体以及弓长岭片麻状花岗岩)的地球化学数据进行对比,发现三者的地球化学存在较大差异,为三个独立的岩体。三个岩体最初可能发育在一个陆块之上,然后在25.5亿年左右分离开来,最后在25亿年左右再次拼贴到一起。     

医巫闾山地区早白垩世同伸展花岗岩就位机制

石山岩体形成的时间约为124Ma,是医巫闾山地区早白垩世NWW向伸展变形的同构造花岗岩体。花岗岩的主量、微量元素含量表现出埃达克质岩浆的特点,SiO 2、Al2O3及碱性组分含量较高,而Fe2OT3和MgO含量较低,岩浆锆石εHf(t)值=-26.7~-20.3、tDM2=2.0~2.3Ga,表明岩浆来源于华北陆块加厚下地壳的部分熔融。通过对围岩变形组构与岩体中岩浆组构的分析,可将石山岩体的就位过程划分为三个阶段。在岩浆底劈、膨胀作用和围岩伸展滑移的共同影响下,石山岩体最终形成了主体呈近圆形、西部发育两个岩墙的形态。岩浆就位过程与围岩变形组构的相互关系,表明中、浅部地壳的伸展变形可以控制岩浆的就位过程和最终形态,但与下地壳部分熔融的关系不大,岩石圈减薄及区域伸展应力场是下地壳发生部分熔融的诱因。     

华北北缘东段开原地区三叠纪侵入岩年代学及岩石地球化学研究

本文报道了位于华北北缘东段开原地区尖山子岩体、宝兴岩体和树德屯岩体的岩相学、岩石地球化学及年代学特征,探讨了上述岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境。锆石U-Pb定年结果表明,尖山子岩体形成于251±1.3Ma,宝兴岩体形成于235±1.3Ma,树德屯岩体形成于224±1.9Ma,说明开原地区三叠纪存在早三叠世、中三叠世和晚三叠世三个时期的岩浆活动。尖山子岩体以二长花岗岩为主,具高硅低镁特征,属钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Hf、Zr等高强场元素;δEu=0.55~1.87,(La/Yb)N=6.23~47.9,轻重稀土分馏明显,富集轻稀土,亏损重稀土。宝兴岩体以花岗闪长岩为主,Si O2含量变化较大(52.36%~74.06%),Al2O3含量(14.5%~17.34%),Mg O含量(0.61%~3.66%),属钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等高强场元素;无明显的Eu异常,(La/Yb)N=6.81~25.6,轻重稀土分馏较明显,富集轻稀土,亏损重稀土。树德屯岩体以闪长岩为主,岩石具有低硅高镁特征,K2O/Na2O比值为0.33~0.76,显示富K贫Na特征,属钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Ti、Hf、Zr等高强场元素;无明显的Eu异常,(La/Yb)N=3.87~10.2,轻重稀土分馏不明显。上述岩石地球化学特征表明,尖山子岩体和宝兴岩体的原始岩浆起源于下地壳基性物质的部分熔融,树德屯岩体的原始岩浆起源于亏损的地幔楔。研究区三叠纪岩浆岩形成于造山阶段挤压环境下。华北北缘东段的挤压碰撞作用一直持续到晚三叠世(224Ma),而造山阶段向造山后阶段的构造转换(挤压地壳加厚向伸展垮塌的环境转换)发生于晚三叠世-早侏罗世(224~180Ma)期间。华北北缘东段中生代岩石圈减薄或破坏始于晚三叠世-早侏罗世(224~180Ma)期间。     

内蒙古中部红格尔图地区花岗岩的成因及构造背景——LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学的制约

内蒙古察右后旗红格尔图花岗岩岩体位于索伦缝合带以南,主要为正长花岗岩和二长花岗岩,富硅(70.44%~78.80%),富碱(7.46%~10.74%),贫镁、铁、钛等,A/CNK值在0.95~1.41之间,碱铝指数AKI值在0.68~0.97之间,碱度率AR值在3.30~6.68之间,为弱过铝质-过铝质类碱性系列花岗岩;稀土元素总量变化范围大,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,Eu呈负异常(δEu=0.03~0.89);富集高场强元素Th、U、Hf、Ta、Y等,亏损大离子亲石元素Sr、Ba、Eu等;高场强元素和值((Zr+Nb+Ce+Y)350×10~(-6))明显偏低,该岩体属于高分异I型花岗岩,形成于后造山(后碰撞)伸展构造环境。LA-ICP-MS锆石同位素测年,获得锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为267.2±1.4Ma、269.2±1.6Ma和272.1±1.2Ma,表明该岩体形成于中二叠世,因此研究区内两大板块碰撞缝合的时间应该至少早于该岩体的形成时代,即应该至少早于267.2~272.1Ma。     

华北地台北缘集宁地区古元古代片麻状石榴花岗岩的深熔成因及地质意义

本文对华北克拉通北缘集宁地区空间上密切共生的片麻状石榴花岗岩和孔兹岩系富铝片麻岩的岩相学、地球化学及年代学特征进行了对比研究。SHRIMP锆石U-Pb定年方面,在富铝片麻岩中获得了1910±10Ma和1839±13Ma变质锆石年龄,在片麻状石榴花岗岩中获得了1919±17Ma的变质重结晶锆石年龄。在石榴花岗岩的石榴石包裹体中识别出与富铝片麻岩相对应的进变质阶段(M1)和峰期阶段(M2)的矿物组合,由此确认富铝片麻岩的变质作用和导致石榴花岗岩形成的深熔作用是同一构造热事件的产物。通过对二者变质作用演化及特征变质矿物的对比,认为深熔作用主要发生在峰期后等温降压阶段(M3),石榴花岗岩中的石榴石为深熔作用过程中的残留矿物相或转熔矿物相,而石榴花岗岩则是混合有大量残留矿物相的熔体结晶的产物。对片麻状石榴花岗岩和富铝片麻岩的地球化学组成特征进行了对比分析,片麻状石榴花岗岩既有一定的继承性,又有十分明显的变异性。变异性表现为:1)石榴花岗岩主量和微量元素含量分布极不均匀,微量元素含量普遍低于源岩(Cs、Rb、Th、U、Nb、Ta、Zr、Hf等);2)大离子亲石元素Cs和生热元素U、Th亏损明显,Sr相对富集;3)高场强元素Nb、Ta、P、Ti的明显亏损;4)铕异常变化大,存在铕富集型、铕平坦型和铕亏损型共存的稀土配分曲线的岩石,这是深熔成因石榴花岗岩最突出的表现,也可能是原地-半原地深熔花岗岩的主要地球化学标志。综合区域上的地质资料,认为深熔作用与碰撞后伸展构造背景下基性岩浆底侵事件有关。     

阴山中生代地壳逆冲推覆与伸展变形作用

研究区属燕山－阴山中生代板内造山带西段的重要组成部分。依据变形特征和物质组成，可以分为北部构造活动带、中部隆起带和南部构造活动3个不同的构造区。以中部隆起带为中心，在南北两侧的构造活动带中的构造样式和变形机制呈反向对称出现。逆冲构造和伸展构造在时间和空间上的密切共生。在印支期－燕山早期地壳以逆冲挤压变形机制为主，形成了色尔腾山逆冲推覆体系和大青山逆冲推覆体系，而燕山晚期阶段在逆冲岩席上产生了背向伸展变形作用，形成了同构造的早白垩世呼和浩特－包头盆地和固阳盆地。     

大青山逆冲推覆体系含义及地质特征

大青山逆冲推覆体系是三叠纪中后期至白垩纪漫长的脉动式的造山过程形成的一套完整的逆冲推覆体系，是由一系列由南向北逆冲推覆构造岩片相互叠置构成。它涉及了前寒武纪变质杂岩，古生代沉积地层和中生代陆相沉积地层，并伴随有印支期岩浆活动。在变形旋回上表现为多期和多阶段的脉动式，印支期表现为南向北逆冲推覆和强烈的岩浆活动，燕山期表现为南南东向北北西推覆，形成了褶皱系统和劈理系统。