江南古陆中元古代地层的划分与对比

江南古陆是扬子板块与华夏板块长期活动拼贴而成,构造极为复杂,地层的划分与对比也是众说纷纭。通过对江南古陆的变质岩的研究,认为江南古陆大地构造可划分三个Ⅰ级构造地层区：扬子地层区、江南古陆地层区及华夏地层区。江南古陆地层区又可进一步划分Ⅱ级构造地层区5个（宜丰-景德镇-歙县构造地层分区、万年构造地层分区、赣东北构造地层分区、怀玉构造地层分区及丰城-鹰潭-龙游构造地层分区）;各构造地层分区之间以构造（蛇绿）混杂岩亚带或韧性剪切带相拼接。双桥山群及周潭岩群仅分别分布在扬子地层区修水-祁门分区及华夏地层区北武夷地层分区内,而且是一套史密斯地层。而江南古陆内则发育非史密斯地层。     

江南古陆变质基底地层年代的修正和武陵运动构造意义

江南古陆变质基底的研究中,最突出的基础地质问题依然是地层年代的精确标定。地层年代标定涉及到成矿地层的划分和对比及其构造演化的时限,也直接影响层控矿床找矿中涉及的基础地质问题。在最新的中国地层年表中,前寒武纪地层对比和构造背景解释已发生重大变化。本文依据扬子块体和华夏块体新元古代地层中最新的系列锆石U—Pb测年结果,初步揭示“江南古陆”变质基底地层火山事件和分布范围。结合全球格林威尔造山运动基本特征,对江南古陆变质基底地层年代的修正将有利于重新厘定江南造山带的成矿背景,提供层控矿床基础年代地层资料,为新的矿产资源大调查服务。     

湘南中生代玄武岩类地球化学特征

湘南是有色、稀有及放射性矿产分布的密集区 ,区内玄武岩类在时间、空间和成矿元素含量上与矿床有密切关系 .该地区玄武岩类同位素年龄在 1 98～ 81Ma之间 ,属侏罗纪 白垩纪 ,主要岩石类型包括碱性玄武岩和拉斑玄武岩 ,它们形成于大陆板内构造环境 .微量元素和Sr,Nd ,Pb同位素组成研究表明其地幔源区经历了富集过程 ,这种富集地幔源区 3%～ 5 %的部分融熔形成本区的碱性玄武岩 ,1 0 %～1 5 %的部分融熔形成本区的拉斑玄武岩 .区域地幔的富集作用对湘南大 超大型矿床密集区的形成有重要的意义 .     

西昆仑山东段石炭纪火山岩岩石地球化学特征及其形成的构造背景

火山岩岩石化学研究表明,西昆仑山东段北缘石炭纪火山岩的SiO2含量在42.98%~50.78%之间,Na2O+K2O在1.52%~5.85%之间,Na2O/K2O为1.53~5.86,显示出明显的富钠特征.稀土元素特征为:ΣREE为(146.91~472.14)×10-6,LREE/HREE为1.78~2.58,δEu为1.04~1.15,(La/Yb)N为3.45~5.32,球粒陨石标准化曲线为右倾的弱铕正异常的轻稀土富集型的平滑曲线.微量元素研究结果:Nb/Ta比值在15.96~17.99之间,Zr/Hf比值在37.22~41.42之间,相对富集大离子亲石元素(LIL)和高场强元素(HFS),在微量元素N-MORB配分模式图上,呈明显的左侧单“隆起”型,即大离子亲石元素(LIL)呈现峰值.Rb-Sr同位素组成研究结果表明:样品Rb/Sr比值在0.0049~0.1314之间,表明岩浆在上升过程中受到了地壳物质的混染. 综合分析认为,该区火山岩具有板内玄武岩的特征,应属产于大陆边缘弧后盆地的钠质碱性玄武岩.     

板缘向板内环境的过渡—辽河盆地古近纪玄武岩地球化学

产于辽河盆地东部凹陷的古近纪火山岩以碱性橄榄玄武岩和橄榄玄武岩为主. 岩石地球化学分析表明, 玄武岩总体富集高场强元素(HFSE), 相对亏损大离子亲石元素(LILE), 具有较明显的洋岛玄武岩(OIB)特征. 玄武岩具明显的Ba, Sr和Zr正异常, 较高的Ce/Pb, U/Pb和Zr/Hf值显示有洋壳物质的加入. 玄武岩同时具亏损的Sr, Nd, Pb同位素组成, 显示有EMI型富集地幔和亏损地幔(DMM)的加入. 结合华北东部中、新生代以来的构造环境及岩石圈演化特征, 作者认为, 本区玄武岩来源于板内软流圈地幔的上涌, 同时有来自俯冲的大洋岩石圈成分的加入, 并进一步推测华北板块东部从晚中生代板缘环境到晚新生代板内环境的转折发生于古近纪, 与太平洋板块俯冲角度的变陡有关.     

华南白垩纪玄武质岩石的地球化学特征及其对太平洋板块俯冲作用的制约

通过研究白垩纪中晚期华南(浙、闽、赣、湘、粤五省)断陷红盆地和火山-沉积盆地中发育的同时代(80~110 Ma)玄武质岩石, 发现以武夷山为界华南白垩纪盆地中出露的玄武质岩石具有不同的地球化学特征. 西区白垩纪盆地(武夷山以西, 包括醴临-攸县盆地、衡阳、长沙-平江盆地、南雄、赣州、吉安等盆地)中的玄武质岩石具有低K₂O(K₂O=0.44%~3.17%, K₂O/Na₂O= 0.13~0.99)、低碱(K₂O+Na₂O=3.27%~6.80%)、低Al₂O₃(13.08%~16.75%)、高MgO(5.13%~8.78%)、高TiO₂ (1.12%~3.35%)的特征; 而东区(武夷山以东, 包括江西广丰、浙江玄坛地、文成周墩、永嘉、新昌、象山和福建永泰盆地)的玄武质岩石则以高K₂O(K₂O=0.55%~4.86%, K₂O/Na₂O= 0.19~2.22)、高碱(K₂O+Na₂O=2.95%~7.05%)、高Al₂O₃(15.80%~21.10%)、低MgO(2.63%~6.28%)、低TiO₂(1.19%~1.86%)为特征. 西区玄武质岩石富集高场强元素Nb和Ta, 而东区玄武质岩石富集大离子亲石元素K, Rb, Ba和Th, 亏损高场强元素Nb和Ta等; 稀土总量和轻重稀土比值东区(ΣREE=79.68~327.61 μg/g, (La/Yb) _N=5.35~26.37) 高于西区(ΣREE=74.66 ~287.72 μg/g, (La/Yb) _N = 4.49~22.10), 而(Gd/Yb)_N则是西区(1.30~4.62)高于东区(0.80~1.77). 西区玄武质岩石的(87Sr/86Sr) _i (平均值为0.704679)低于东区(平均为0.707658), 而ε _Nd(t)(−1.81~8.00)则高于东区(−8.50 ~ −1.22). 鉴此, 西区玄武质岩石可能形成于陆内裂解的构造环境中, 与软流圈的上涌有关, 源区有富集地幔(EMⅡ)和亏损地幔(DM)两端员混合的特征. 而东区玄武质岩石的源区则为受到了与板片俯冲有关的流体/熔体交代的岩石圈地幔, 与古太平洋板块的俯冲作用有关. 表明晚中生代存在古太平洋板块向亚欧大陆的俯冲作用, 但是俯冲作用的影响范围可能只限于武夷山以东地区.     

早古生代古亚洲洋俯冲作用: 来自内蒙古大石寨玄武岩的年代学与地球化学证据

SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示, 分布于内蒙古大石寨镇周边的玄武岩喷发时间为(439±3) Ma, 而不是前人认为的二叠纪. 该套玄武岩显示出岛弧型微量元素地球化学特征 (Nb-Ta亏损而富集LILE和LREE)以及低放射成因Sr和高放射成因Nd和Hf同位素组成. 在岩石成因类型上包括两组: 第一组玄武岩相对高TiO2, MgO和相容元素而低Sr, Th和类似大洋中脊玄武岩(MORB)和现代俯冲带玄武岩的Sr-Nd-Hf同位素组成 (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(i)= 0.7028~0.7032,ε_Nd(t) =+9.8~+11.2,ε_Hf(t) = +16.1~+18.4); 第二组玄武岩则低TiO₂, MgO和相容元素而高Sr和Th, 略低的放射成因Nd和Hf而高Sr同位素比值 (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(i)= 0.7037~0.7038,ε_Nd(t) =+5.7~+7.3,ε_Hf(t)=+12.6~+13.0). 在岩石成因上, 大石寨玄武岩为古亚洲洋俯冲板片交代地幔楔的熔融产物, 第一组玄武岩很可能来源于俯冲流体改造且同位素组成极为亏损的大洋岩石圈地幔源区, 而第二组玄武岩的熔融源区则明显有俯冲沉积物的贡献. 大石寨玄武岩成因提供了早古生代古亚洲洋俯冲作用的直接证据, 其高放射成因Nd和Hf反映早古生代是区域地壳增生的重要时期, 大石寨玄武岩本身为地壳增生的组分之一. 结合本次研究和前人的年代学和地球化学研究结果, 建议将前人命名的大石寨组进行解体, 并重新厘定不同时代喷发火山岩的时空分布范围.     

中天山东段星星峡群变质泥质岩的地球化学特征及其对物源区和古风化作用的制约

中天山东段中元古代星星峡群变质泥质岩的常量元素、微量元素和稀土元素特征表明, 它们的Sr, Hf和Zr比后太古代页岩相对富集, 其他元素与NASC和PAAS特征相似. 星星峡群变质泥质岩Al₂O₃/TiO₂, Cr/Zr, Cr/Th和Th/Sc的比值和高Zr含量等表明源区物质以长英质岩石为主, 同时有少量铁镁质岩石的加入. REE配分模式表现轻、重稀土高度分馏特征, (La/Yb)_n的均值为18.6. 一些样品表现较小的负Eu异常(Eu/Eu* = 0.7~0.84), 表明物源中有不成熟的年轻弧物质的加入. 星星峡群变质泥质岩样品具有低的K₂O/Al₂O₃的比值, 表明源区物质中的碱性长石含量较低, 物源中斜长石和钾长石的比值为5:1, 在成分上相当于英云闪长岩和花岗闪长岩. 低CIA值和高ICV值特征指示星星峡群变质泥质岩的物源区古风化程度较低, 沉积物的成分成熟度低. 地球化学特征也表明样品沉积在大陆岛弧体系下的弧后盆地构造背景.