祁连山地区花岗质岩浆作用及构造演化

祁连山在构造上是一条经历了多期构造旋回叠加的早古生代复合型造山带,花岗质岩浆作用研究对揭示其构造演化具有重要意义。锆石U-Pb年代学统计结果表明,祁连地区花岗质岩浆活动可以分为7个大的阶段,包括古元古代早期(2 470~2 348 Ma)、古元古代晚期(1 778~1 763 Ma)、中元古代晚期-新元古代早期(1 192~888 Ma)、新元古代中期(853~736 Ma)、中寒武世-志留纪(516~419 Ma),泥盆纪-早石炭世(418~350 Ma)以及中二叠世-晚三叠世(271~211 Ma)。其中古元古代早期发育强过铝质高钾钙碱性S型和准铝质低钾拉斑-高钾钙碱性I型花岗岩,记录了早期的陆壳增生及改造事件。古元古代晚期为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性-钾玄质A型花岗岩,是Columbia超大陆裂解事件的产物。中元古代晚期-新元古代早期以过铝质-强过铝质钙碱性-钾玄质S型花岗岩为主,新元古代中期以准铝质-强过铝质钙碱性-高钾钙碱性A型花岗岩为主,分别对应Rodinia超大陆的汇聚和裂解事件。中寒武世-志留纪花岗岩是洋陆转换过程中的产物,约440 Ma加厚基性下地壳部分熔融形成的低Mg埃达克岩的广泛出现指示祁连地区全面进入碰撞造山阶段。泥盆纪-早石炭世花岗岩代表后碰撞伸展阶段岩浆岩组合,发育准铝质-强过铝质低钾拉斑-钾玄质等一系列花岗岩。中二叠世-晚三叠世花岗岩以准铝质-弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性I型花岗岩为主,有少量弱过铝质高钾钙碱性A型花岗岩,是宗务隆洋俯冲消减以及碰撞后伸展过程的产物。     

柴北缘绿梁山地区早古生代弧后盆地型蛇绿岩的年代学、地球化学及大地构造意义

岩石学、地球化学、年代学及Lu-Hf同位素综合研究表明在柴北缘西段绿梁山大平沟地区出露一套弧后盆地型蛇绿岩,岩石类型主要包括变质橄榄岩、变火山岩、变辉长岩及斜长花岗岩。其中变火山岩具有LREE亏损,类似N-MORB的稀土配分模式,同时又具有富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素的岛弧火山岩的地球化学特征,应形成在弧后盆地环境。斜长花岗岩为低钾准铝质花岗岩,具有LREE略微富集,HREE平坦的稀土配分型式,显示强烈Eu正异常,其εHf(t)值介于13.7～15.3之间,为变辉长岩部分熔融的产物,熔融温压条件可能为P=0.8～0.9GPa和T=～800℃。年代学研究结果表明变辉长岩的形成时代为535±2Ma,斜长花岗岩的形成时代为493±3Ma,指示本地区弧后盆地拉张时限至少介于493～535Ma之间,而柴北缘地区古大洋俯冲消减作用应早于535Ma。     

敦煌地块南缘石炭纪埃达克岩的发现及其地质意义

侵位于敦煌杂岩中的青石沟黑云母石英闪长岩,锆石LA ICP-MS U-Pb同位素测年研究结果表明其形成年龄为335±2Ma。岩石地球化学分析显示其具有高SiO2、高Al2O3和低MgO的主量元素地球化学特征,强烈富集Sr、亏损Yb和Y,具有较高的Sr/Y比值等特征,与埃达克质岩石具有一致的地球化学特征。青石沟黑云母石英闪长岩的Nd和Hf同位素值(εNd(t)=-9.39~-11.03,εHf(t)=-7.6~-16.6)显示其具有明显的壳源特征;Nd及Hf模式年龄值(Nd模式年龄t DM=1.83~1.98Ga,Hf二阶段模式年龄t DM2=1.53~1.95Ga)均表明其源区可能与元古代敦煌杂岩相关;结合较高的Mg#,低Cr和Ni含量,无Eu异常等特征,暗示该岩体为加厚下地壳部分熔融的产物。综合区域地质特征,初步认为敦煌地区早石炭世处于由陆陆俯冲(地壳加厚)作用向陆内伸展体制转化的构造环境。     

北祁连石灰沟奥陶纪中堡群滑塌堆积特征及其古地理环境意义

北祁连永登县石灰沟作为奥陶纪中堡群命名地,历来是研究北祁连奥陶纪构造演化的理想场所。依据实测地层剖面,石灰沟奥陶纪中堡群可以划分为上、下两段:下段以中基性火山岩、火山碎屑岩为主;上段以出现大量碳酸盐岩、硅质岩、粉砂岩,夹中基性火山碎屑岩为特征。野外调查过程中发现,中堡群上段发育多层硅质岩,其层内发育强烈的构造变形。经岩石组合、地层序列、沉积相、火山喷发相、变形特征及空间组合关系研究,认为该套特殊的沉积层系为典型的滑塌堆积。根据滑塌堆积的内部结构特征及火山-沉积相序等分析,初步判断其形成于靠近岛弧的深水盆地环境,具多岛洋构造背景。这将为恢复和建立北祁连造山带奥陶纪沉积环境和古地理演化提供可靠依据,也为进一步研究北祁连奥陶纪沟-弧-盆体系空间格局提供了重要沉积学佐证。     

祁连山及邻区第四纪地层区划与沉积序列

在前人资料和野外勘查的基础上对祁连山及邻区贵德盆地、循化—化隆盆地、同仁盆地、西宁盆地、门源盆地、临夏盆地、兰州盆地、定西盆地、天水盆地、肃北盆地、酒泉盆地、玉门盆地、张掖盆地、武威盆地、哈拉湖盆地、苏里盆地、木里盆地、民和盆地、共和盆地、青海湖盆地及柴达木等20余个盆地的第四纪地层进行了研究。以祁连山第四纪构造地貌演化、盆地沉积序列、古生物及古气候特征为地层分区依据,对祁连山及邻区第四纪地层进行了地层分区,并对部分地层名称做了厘定或统一。祁连山及邻区第四纪沉积特征总体为东部(主要为陇中地区)黄土分布广泛,堆积了世界上最厚的黄土地层;北部(河西走廊地区)冲洪积扇堆积及风沙发育;南部(柴北盆地)以冲洪积-湖积为主,晚更新世以来发育风成沙及黄土;共和盆地由湖泊转向冲积扇和风沙沉积;青海湖盆延续至今;中西部高山及山间盆地冰碛、冰水堆积以及河流阶地堆积发育。根据上述特征及划分原则,将祁连山及邻区第四纪地层区划分为:兰州—西宁地层区,贵德地层区,酒泉—张掖地层区,柴北地层区,共和地层区,青海湖地层区及肃北—门源地层区。     

祁连南缘柴达木山复式花岗岩体中部二长花岗岩锆石U-Pb定年及其地质意义

文章对祁连地块南缘柴达木山复式岩体中部的似斑状二长花岗岩以及二长花岗岩进行了详细的岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代学研究,结果表明似斑状二长花岗岩为富钾弱过铝质S型花岗岩,是杂砂岩在温度约820℃,压力0.8~0.9 Gpa的条件下,经黑云母脱水引发部分熔融形成,形成于同碰撞环境,时代为(456.2±3)Ma;二长花岗岩为富钾准铝质S型花岗岩,是砂泥质沉积岩在温度约750℃,压力0.8 Gpa的条件下,经白云母脱水引发部分熔融形成,形成于伸展背景下,时代为(437.2±1.5)Ma。结合前人的研究成果,认为柴达木山复式岩体是一个挤压到伸展等多种构造体制下形成的岩体。     

东天山博格达造山带东段七角井组枕状玄武岩地球化学特征及构造背景探讨

东天山博格达东段下涝坝南部地区七角井组枕状玄武岩地球化学特征表明,玄武岩属于亚碱性拉斑玄武岩系列,具有轻稀土轻微富集的特征((La/Yb)N介于1.89~2.21之间)及弱的Eu负异常(δEu=0.89~0.96),并且显示出岛弧火山岩的Nb-Ta-Ti负异常特征。微量元素中除活动性较强的元素(Cs、Rb、Ba)其余元素均为N-MORB的1~2倍,接近下地壳的含量。(La/Nb)N介于1.82~2.62之间,远远大于1,暗示了该地区的火山岩在上升过程中可能遭受了地壳的混染。Zr含量大于142×10~(-6)、Zr/Y值大于4,也显示了板内玄武岩的特征。在多种环境判别图解中均落入大洋岛弧边缘,靠近IAT和MORB或板内构造环境区域内,显示了同时具有IAT和MORB的特征,结合研究区内的早石炭世地层的沉积构造环境,笔者认为博格达东段下涝坝南部地区在早石炭世期间处于一种伸展(弧后拉张)的构造环境。     

东天山哈尔里克地区晚石炭世淡色花岗岩成因及其地质意义

淡色花岗岩对深入理解造山带构造演化具有重要意义.哈尔里克山南麓小铺地区出露多种类型的淡色花岗岩脉,包括黑云母花岗岩、二云母花岗岩、含电气石花岗岩以及含石榴石花岗岩.岩石地球化学研究显示这些淡色花岗岩整体具有高硅（SiO₂=73.22%~75.12%）、铝（Al₂O₃=13.59%~14.49%）、碱（ALK=7.11%~9.67%）,低钛（TiO₂=0.01%~0.14%）、铁（TFeO=0.26%~1.37%）、镁（MgO=0.09%~0.46%）、钙（CaO=0.46%~1.92%）的特点,属于弱过铝质钙碱性-钾玄岩系列岩石.其中黑云母花岗岩具有较高的CaO/Na₂O比值（0.46~0.47）和低的Rb/Sr比值（0.31~0.33）,指示其为砂质源岩经黑云母脱水熔融形成;二云母花岗岩和含电气石花岗岩具有较低的CaO/Na₂O比值（0.11~0.31）和高的Rb/Sr比值（1.41~3.75）,为泥质源岩经白云母脱水熔融形成;含石榴石花岗岩具有强烈的Eu负异常以及"海鸥状"稀土配分模式,为高分异型花岗岩.小铺淡色花岗岩初始岩浆温度较低（T=637~744℃）,结合其野外地质特征,认为其形成可能与深部物质的折返、造山带的伸展垮塌有关.利用LA-ICP-MS微区原位锆石U-Pb定年获得黑云母花岗岩的形成时代为308.5±2.2 Ma,含电气石花岗岩的形成时代为307.8±2.3 Ma,二者在误差范围内近乎一致,指示哈尔里克地区在晚石炭世末处于伸展构造背景.      

新疆博乐哈夏林场一带下二叠统乌郎组火山岩地球化学特征及地质意义

哈夏林场一带发育一套典型的“双峰式”火山岩组合,岩石类型以拉斑玄武岩系列为主,含少量的流纹岩,属高钾钙碱性系列。流纹岩LA ICP MS锆石 U Pb同位素年龄显示该套岩石的形成年龄为(296.6±2.7)Ma,为早二叠世产物。玄武岩富钠贫钾(K₂O/Na₂O=0.21~0.37),高Al(w(Al₂O₃)=17.67%~19.65%)、低Mg(w(MgO)=3.30%~4.64%),表明原始岩浆经历了明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用。玄武岩具轻微右倾的稀土元素配分模式,微弱的Eu正异常,富集大离子亲石元素Rb、高场强元素Th、Zr、Hf,亏损高场强元素Sr、P、Ti;岩石地球化学特征及岩石学实验证明,玄武岩为岩石圈地幔尖晶石二辉橄榄岩区域低程度(5%)的部分熔融产物,并在上升过程中经历了明显的分离结晶作用。流纹岩与玄武岩体现出相似的稀土元素配分模式和微量元素特征,并具有一致的演化趋势,暗示二者具有同源演化特征。流纹岩为玄武岩上升过程中分离结晶作用的产物。该套“双峰式”火山岩组合证实伊犁北缘哈夏林场一带在二叠纪时期处于伸展构造背景,此时北天山洋已完全封闭,并开始进入碰撞后的伸展阶段。