冈底斯中段碱长花岗岩锆石U-Pb-Hf同位素特征及地质意义

本文对冈底斯岩浆带中段谢通门塔玛地区碱长花岗岩进行了原位LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和LA-MCICP-MS锆石Lu-Hf同位素分析。研究结果表明,采自该岩体不同部位的两件锆石U-Pb同位素加权平均年龄分别为(40.02±0.39)Ma和(40.65±0.32)Ma,具有几乎一致的地质年龄,即碱长花岗岩侵位结晶年龄为40 Ma左右。LA-MCICP-MS锆石Lu-Hf同位素研究显示,176Hf/177Hf比值在0.282633~0.282878,平均值为0.282765,计算所得的εHf(t)值介于-4.08~4.15,平均值为0.28,峰值在-1~+1之间;TDMC模式年龄在822~1373 Ma,平均值为1075 Ma,峰值年龄为1000~1200 Ma。其次,样品的εHf(t)值具有正负相间的特点,εHf(t)也相对较小,为典型的壳幔混染型,岩浆源区主要以古老地壳的熔融为主。综合研究表明,谢通门塔玛地区碱长花岗岩主要是由新特斯洋板片的断离,致使软流圈地幔上涌,引起拉萨地体地壳物质的熔融、再循环而形成的,在这个过程中有部分幔源物质的加入。     

山东青岛地区灵山岛早白垩世碎屑岩锆石U-Pb-Hf同位素特征及其大地构造意义

苏鲁造山带东缘的灵山岛上发育有早白垩世碎屑岩,目前人们对其沉积的精确时代、成因机制和大地构造环境仍然存在着广泛的争议.利用LA-ICP-MS的方法对灵山岛上两套碎屑岩进行了锆石U-Pb测年,并对特征年龄谱中的代表性碎屑锆石进行了Lu-Hf同位素分析.结果表明:（1）碎屑锆石U-Pb测年结果显示,莱阳群法家茔组和青山群八亩地组下部的碎屑岩沉积时代分别为127±3 Ma和128±4 Ma,表明两套碎屑岩都是早白垩世中晚期的沉积产物;（2）灵山岛上两套碎屑岩具有完全相似的年龄谱以及锆石Hf同位素组成,表明发育软沉积变形的粉砂岩、泥岩和上覆的含砾粗砂岩具有相似的物源,并且源区组成较为单一,主要以亲华北的胶北地体为主,其次的物源区为苏鲁造山带;（3）胶莱盆地下白垩统莱阳群和灵山岛下白垩统莱阳群的碎屑锆石年龄谱对比表明,灵山岛上的莱阳群碎屑岩明显不同于胶莱盆地的莱阳群,暗示在早白垩世时,灵山岛上的两套碎屑岩可能受到区域断裂的控制,沉积于一个相对独立的盆地.综合结果表明,灵山岛地区莱阳群法家茔组可能沉积于断陷湖盆的萎缩期,早期的沉积以湖相为主,晚期主要以河流相为主,在此期间遭受到了强烈的火山地震作用,诱发了下部的湖相的砂泥岩发生大规模的滑塌和软沉积变形.      

东濮凹陷新生代断裂特征分析

为了研究东濮凹陷新生代断裂系统的发育特征,通过对凹陷内不同区段地震剖面的解释,根据断层活动速率分析了东濮凹陷新生代断裂的活动特征及其强度,并对凹陷内不同部位的断层特征进行了对比分析。结果显示,东濮凹陷不同区段的断层发育特征既有一定的相似性,又有一定的差异性。断裂发育受到欧亚构造域和滨太平洋构造域的共同影响,同时在各区段受到的影响又有所差异。     

藏南冈底斯岩浆带中段曲水韧性剪切带的变形特征及其年代学约束

藏南曲水地区鸡公-色甫韧性剪切带系统的运动学和动力学研究,不仅对造山带构造研究具有重要理论意义,而且对青藏高原中-南部区域地质研究具有推进作用.作为藏南冈底斯岩浆带曲水岩基中的重要断裂构造,曲水韧性剪切带经历了新生代以来的大规模构造变形,其中走滑剪切作用最为显著,整体表现为右行走滑为主.通过对曲水剪切带中的构造片岩、初糜棱岩、糜棱岩以及长英质脉体等野外观测并结合室内镜下薄片以及石英EBSD(electron backscatter diffraction)组构分析,认为曲水剪切带主要经历了一期韧性变形事件.根据石英-长石变形矿物对并结合石英EBSD组构分析得出,构造变形发生的温度大约为500~550 ℃,高绿片岩相到角闪岩相.剪切带内普遍发育有不对称的褶皱、构造透镜体、σ碎斑、S-C组构和石香肠等变形组构,显示出右行走滑的特征.对研究区34组糜棱面理和9组拉伸线理进行极射赤平投影,糜棱面理的优选方位约为355°∠70°,拉伸线理产状约为95°∠8°.此外,在糜棱岩中发育两类长英质脉体,根据野外分布特征、显微组构、锆石成因学以及岩石地球化学特征综合研究认为,两类长英质脉体为同构造剪切脉体,其年代学可以对剪切带的形成时限起到很好的制约.通过对两套长英质脉体分别进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,得到了38.67±0.88 Ma和35.05±0.29 Ma两组加权平均年龄,表明了曲水剪切带韧性变形发生于35~38 Ma的始新世末期(普利亚本期).这一年龄值处于印度-亚洲大陆晚碰撞期,因此曲水韧性剪切带右行走滑事件可能是印度板块持续向北俯冲,构造应力在欧亚板块边缘释放引起的陆内构造响应.      

运动学涡度在藏南冈底斯岩浆带中段谢通门-曲水韧性剪切带中的应用

一般剪切带主要由纯剪切和简单剪切共同作用,不同的剪切带及不同的构造位置两者所占有的比例不同。利用运动学涡度(Wk)可以定量地分析两者间的比值大小。本文通过极莫尔圆法和有限应变轴率Rs/石英c轴组构法对冈底斯岩浆带中段谢通门-曲水滑覆型韧性剪切带的运动学涡度进行了计算,两种方法获得了较为一致的结果。通过极莫尔圆法,对剪切带中的9组糜棱岩样品进行了运动学涡度计算,获得了Wk=0.73~0.96,平均值Wk=0.83。运用有限应变轴率Rs/石英c轴组构法对4个样品进行了分析,得到Wk=0.85~0.93,均值为0.88,两种方法获得了较为一致的应变结果。还根据极莫尔圆图解,计算了该韧性剪切带的减薄量S=0.09~0.35,平均减薄量为0.20。研究表明该韧性剪切带为典型的以简单剪切为主伴有部分纯剪切的一般剪切,该剪切带的形成可能与拉萨地体在中新世时从挤压到侧向伸展的转换有关。该剪切带变形特征和运动学涡度的确定深化了对藏南冈底斯地区的构造演化过程的理解,并对青藏高原中南部的地质研究具有推进作用。     

山东青岛灵山岛流纹岩岩石成因及构造环境新认识

文章对灵山岛上的两件流纹岩样品进行了系统的锆石U-Pb测试,获得加权平均年龄分别为123.1±1.9 Ma和121.4± 1.4 Ma,两个年龄在误差范围内一致,代表了灵山岛流纹岩的成岩年龄。地球化学组成上,灵山岛流纹岩具有高硅、高碱 和低磷、低Mg#、低钛和低钙的特征,富集Rb、Th和K等大离子亲石元素以及轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti和P等高场强 元素。岩石组合和地球化学特征以及低的全岩锆饱和温度综合表明,灵山岛流纹岩属于高分异的I型流纹岩,而非伸展环 境下形成的A型流纹岩,属于苏鲁造山带后碰撞岩浆活动的产物。流纹岩的锆石εHf(t)值变化范围较小（-27.2~-32.3）,二阶 段模式年龄tDM2主要为新太古代—中太古代（2662~3167 Ma）,表明流纹岩是古老地壳物质重熔的产物。灵山岛流纹岩中新 元古代继承锆石的发现暗示其源于扬子古老陆壳（中地壳） 的部分熔融。综合结果表明：早白垩世时,华北克拉通破坏是 引起扬子壳源物质发生大规模（减压） 部分熔融的内在因素,岩石圈破坏形成的区域性伸展构造为流纹岩的最终上升和就 位提供了空间。     

藏南冈底斯地体中段南缘构造演化

冈底斯岩浆带位于拉萨地体南缘, 是新特提斯洋盆演化和印度-亚洲陆陆碰撞的岩浆产物, 对冈底斯岩浆带的研究方兴未艾, 但一些基本问题仍然存在着激烈的争论(比如晚三叠世到早—中侏罗世新特提斯洋演化的极性, 冈底斯岩浆带中大型韧性剪切带形成的时代、动力学机制以及冈底斯中段新生代的隆升-剥蚀模式等等), 这都直接影响了对新特提斯域构造和青藏高原形成演化的理解, 以及对冈底斯构造成矿带的资源评价。     

缅甸中部抹谷早白垩世构造岩浆作用及对特提斯演化的启示

本文系统报道了缅甸抹谷变质带中部Yinmabin花岗闪长岩体及其基性岩墙的主量元素、微量元素及锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素组成,重点讨论了花岗闪长岩和基性岩墙的岩石成因、物质来源及其地质意义。抹谷Yinmabin花岗闪长岩体主量元素显示富钠(N2O/K2O=1.5~1.75)、准铝(ACNK=0.94~0.97)和钙碱性岩石系列的地球化学特征。样品富集轻稀土(LREE)元素、大离子亲石元素(LILE),相对亏损高场强元素(HFSE)。岩体的主、微量元素地球化学特征均显示其具有活动陆缘I型花岗岩的地球化学属性。抹谷Yinmabin花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄为131~135 Ma,其εHf(t)值在-15.66~-2.99之间,平均值为-8.77,单阶段模式年龄(tDM)为795~1569 Ma;而后期侵位的辉绿岩的锆石U-Pb年龄为120~118 Ma,其εHf(t)值在-13.72~+5.82之间,平均值为-2.72,单阶段模式年龄(tDM)为570~1341 Ma,表明这些岩石可能主要来源于古老下地壳部分熔融但同时也受到地幔物质的加入混染。与滇西以及北拉萨岩浆带的Lu-Hf同位素特征十分相近,暗示抹谷-毛淡棉地块早白垩世岩浆岩带与波密-察隅-高黎贡-拉萨岩浆岩带形成环境相似,可能是腾冲岩浆岩带向南延伸的一部分。结合岩石成因、源区性质和区域构造演化,认为抹谷花岗闪长岩体及基性岩墙的形成与中特提斯洋板块的俯冲作用密切相关,同时俯冲-碰撞转换的时限应该在120 Ma左右。这对于研究抹谷地体在中生代期间中特提斯洋俯冲碰撞过程具有重要的地质意义。     

冈底斯带甲玛矿区花岗斑岩类年代学、地球化学及岩石成因

藏南冈底斯带中新世斑岩成因主要存在残留洋壳的部分熔融、加厚下地壳的部分熔融、陆下岩石圈的部分熔融和俯冲流体交代基性下地壳的部分熔融四种观点.为了进一步阐明该时期的岩浆成因和大地构造背景,对冈底斯带甲玛矿区不同类型的斑岩体进行了岩石学分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb测试,并运用X荧光光谱仪和电感耦合等离子体质谱仪分别对样品进行了全岩主、微量元素测试.测试结果显示冈底斯带甲玛矿区的斑岩类形成于16.7~14.4 Ma,总体上具有埃达克质岩石的地球化学特征.其中花岗斑岩类来自于藏南加厚的基性新生下地壳的部分熔融,而辉长闪长玢岩来源于富集的岩石圈地幔.早中新世以来（18~13 Ma）青藏高原处于构造转换阶段,含矿的埃达克质岩浆沿断裂通道上升,并且在上升过程中遭受到了中上地壳物质的混染,演化形成甲玛矿区内石英闪长玢岩、花岗闪长斑岩、二长花岗斑岩和花岗斑岩,而近乎同时期来自于岩石圈地幔的岩浆则演化形成辉长闪长玢岩;矿区内含矿热液流体在岩浆热驱动和构造应力作用下,在林布宗组砂板岩、角岩与多底沟组大理岩、灰岩的层间滑脱带或褶皱的构造虚脱空间就位,形成冈底斯带甲玛矽卡岩型铜多金属主矿体.      

藏南冈底斯岩浆带研究进展与展望

冈底斯岩浆岩带（以下简称冈底斯带）是新特提斯洋俯冲和印度—亚洲板块碰撞的产物,为典型的复合型大陆岩浆弧,是研究板块增生、大陆地壳生长再造和碰撞造山的天然实验室。大量研究揭示新特提斯洋主要经历了4个重要的演化时期：分别是早期俯冲（>152 Ma）、晚期俯冲（100~65 Ma）、主碰撞（55~40 Ma）和后碰撞伸展期（23 Ma至今）。前人对其开展了大量的工作,并取得了重要的认识和进展,然而关于新特提斯洋的形成和演化以及冈底斯带火成岩岩浆源区的属性、精细的成岩过程等方面仍然存在着激烈的争议。文章首先介绍了冈底斯带的研究历史和大地构造背景,对冈底斯带目前存在的主要科学问题和争议进行了初步梳理,从13个方面进行了论述和总结。初步的梳理给出的启示是：冈底斯带是一个典型的岩浆—构造—成矿—变形变质带,经历了长期、复杂和多阶段的演化过程,而不是简单地拼贴于古老拉萨地体之上的新生大陆岛弧体。主要认识包括：（1）冈底斯岛弧带是研究新特提斯洋俯冲最为理想的场所,记录了新特提斯洋演化的关键信息,是破解新特提斯洋板片初始俯冲时限和板片俯冲方式最佳的研究对象;（2）冈底斯带中不同时代的花岗岩基或岩株可能经历了一个多期次组装累积的过程,今后应运用晶粥体的模型去重新理解冈底斯带花岗质岩石的形成和动力学成岩过程;（3）冈底斯地区地幔的性质沿着走向表现出复杂性,具有地球化学上的不均一性;（4）冈底斯带的火成岩存在同位素上的倒转,这可能暗示冈底斯地区存在老的基底;（5）冈底斯岛弧带在构造上具有明显的掀斜性,表现出东段以下地壳组分为主,中西段以中上地壳组分为主,暗示了冈底斯带自新生代以来经历了一个不均衡的构造抬升和剥露过程; （6）冈底斯带的研究对象仍以火成岩为主,研究方法多限于传统的岩石学和放射性Sr-Nd-Hf同位素手段,而非传统的稳定性同位素（Mg-O-Li-B-Mo）的研究却鲜有报道,并且在研究内容上主要以岩石成因和地质年代学为主,而对火成岩侵位过程和成岩后的构造变形和抬升剥蚀等相关研究则相对薄弱;（7）目前,构造地质学手段在冈底斯带的研究中运用较少,常以岩浆演化来代替构造演化。最后,文章针对目前的研究现状,对冈底斯带未来的研究方向进行了展望。