江南造山带北缘鄣源构造带主要地质特征

鄣源构造带现今呈北东—南西向展布的混杂新元古代早期基性岩块以韧性变形构造为显著特点,并强烈叠加印支—燕山期逆冲-走滑脆性断裂的区域性超壳断裂带.构造带历经多期构造变形,主期构造变形以晋宁期弧-陆(扬子陆块)碰撞在地壳内部层圈结构相对薄弱部位形成的向南逆冲式韧性变形为特征.鄣源构造带中的蚀变枕状—块状基性熔岩、辉长岩、辉绿岩等基性岩块在空间上紧密相伴,形成于低速扩张的陆缘小洋盆扩张脊环境,具初始洋壳基性岩特征,属皖南伏川蛇绿岩西延组成部分.鄣源构造带及其两侧广布的新元古代早期火山-沉积建造体形成于大陆边缘与板块构造体制相关的构造-沉积环境,鄣源构造带南侧为裂解海盆沉积体系,北侧属于与大陆边缘火山弧有关的盆地沉积体系,鄣源构造带内显示深海—半深海沉积特征.鄣源构造带北东、南西向延伸分别与皖南伏川蛇绿混杂岩带及景德镇-宜丰深断裂带相接,是江南造山带北缘以皖南伏川蛇绿岩为代表的新元古代早期陆缘小洋盆俯冲-碰撞拼合带的重要组成部分.     

江南造山带北缘鄣公山地区新元古代地层构造变形特征及其动力学机制

鄣公山地区位处皖赣交界地带,区内广泛分布一套浅变质的陆缘细碎屑岩为主含少量火山物质的复理石建造体,大量高精度同位素测年数据显示,该浅变质地层形成于820～840Ma新元古代。经系统野外调查,在该地层中首次解析出5期褶皱变形,其中F1以原始层理(S0)为形变面形成的紧闭同斜、平卧等形态的露头尺度级片内无根褶皱;F2以早期构造面理(S1∥S0)为形变面的轴向近东西向开阔斜歪及同斜褶皱;F3属与大规模逆冲推覆构造相关的紧闭同斜或斜歪褶皱;F4为与燕山期花岗质岩浆热隆升有关的轴面北倾的透入性不对称紧闭下滑褶皱群;F5为分布于区域脆性平移走滑断裂带附近的倾竖褶皱,上述褶皱分别对应不同的构造变形旋回。本文重点阐述褶皱变形的几何学、叠加样式、变形序次、运动学特征,并对变形机制及大陆动力学等进行分析。     

江南造山带东段桃岭岩体的地球化学特征及其成因

位于江南造山带东段赣东北地区的桃岭岩体地球化学特征总体表现为高钾钙碱性系列,弱过铝质-强过铝质,高Mg#值。桃岭岩体富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具弱的Eu负异常(δEu=0.62~0.81)(样品TL-1除外δEu=0.47)。锆石LA—ICPMS U—Pb定年获得桃岭岩体的成岩年龄为早白垩世(140±1)Ma。岩体初始~(87)Sr/~(86)Sr为0.7131~0.7141,ε_(Nd)(t)值为-7.43~-6.71。结合前人研究,笔者认为早白垩世(约140 Ma)交代的地幔发生部分熔融,幔源岩浆底侵,使地壳深处(至少40 km)的变质沉积岩发生部分熔融,并且与少量的幔源岩浆发生了岩浆混合作用,形成了桃岭岩体。     

江南造山带西段桂北四堡地区830 Ma辉长岩锆石SIMS U-Pb年代学和岩石地球化学特征及其岩石成因研究

本次研究对象为江南造山带西段桂北四堡地区新元古代辉长岩,主要由斜长石和单斜辉石组成,含有少量的橄榄石和钛铁氧化物,表明在岩浆演化过程中发生了斜长石和单斜辉石以及少量橄榄石的分离结晶作用。辉长岩锆石SIMS U-Pb谐和年龄为(830±7)Ma,指示其侵位年龄约为830 Ma。全岩具有低SiO₂含量(48.46%~53.99%)、高MgO含量(9.27%~25.22%)、Mg^#值较高(62~79)的特征。辉长岩为钙碱性系列岩石,其稀土元素球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化与典型的弧岩浆相似,具有相对富集轻稀土元素((La/Yb)_N=2.2~3.7,(La/Sm)_N=2.5~2.9)和大离子亲石元素,明显的高场强元素(Nb、Ta和Ti)亏损的特征,还具有较高的Th/Nb比值(0.7~0.8)和低Nb/La比值(0.4~0.6)。辉长岩具有负的ε_Nd(t)值(-6.3~-3.0)和正的ε_Hf(t)值(8.0~12.1),指示其源区为亏损地幔,但有富集组分加入。结合区域地质特征,推测辉长岩形成于活动大陆边缘俯冲构造背景,起源于受沉积物流体交代了的楔地幔。     

江南造山带东段九岭新元古代复式花岗岩源区性质的差异:来自地球化学及锆石Hf同位素的制约

江南造山带东段九岭新元古代花岗岩据其岩石学及野外产出特征可分为3个序次的侵入体,由早到晚依次为黑云母花岗闪长岩、英云闪长岩及黑云母二长花岗岩。本次研究的黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩中等富硅(SiO_2分别为66.05%~75.78%和67.36%~73.94%),而黑云母二长花岗岩极富硅(SiO_2为73.96%~77.83%)。三者铝饱和指数A/CNK分别为1.53、1.71和1.32,A/NK分别为2.04、2.0和1.39,均显示典型过铝质花岗岩特征;三类岩石单元主体属高钾钙碱性系列。黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩SiO_2与MgO、TiO_2、CaO、Fe_2O_3T、Al_2O_3、MnO、V成负相关,但黑云母二长花岗岩这种相关性不明显。黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩均富轻稀土元素,(La/Yb)N分别平均为10.1和18.7,具弱Eu负异常(δEu分别为0.11～0.88和0.30～0.72),而黑云母二长花岗岩轻重稀土分馏弱((La/Yb)N=4.70),强烈Eu负异常(δEu=0.18～0.61)。三类岩石均富集大离子亲石元素Cs、Rb、Th、U、K、Pb,明显亏损高场强元素Nb、Ta、Sr、Ti,且锆石εHf(t)变化范围极大,分别介于-6.76～9.22、-1.08～6.63和-0.64～7.96之间。研究区北西侧和南东侧岩体锆石Hf同位素组成存在明显差异,表现为岩体北西部的锆石εHf(t)变化范围高于南东部,锆石tDM2模式年龄多集中在1.6～1.8Ga。综合研究推断本区黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩的源区分别为砂质上地壳和泥质上地壳部分熔融产物,而英云闪长岩则为砂泥质源区部分熔融产物。同时,SE侧岩浆起源深度和岩体剥蚀程度均高于NW侧,且SE侧岩体的成岩时代也略早于NW侧,这暗示了新元古代华夏板块和扬子板块碰撞后的伸展过程中,研究区SE侧岩浆起源深度较深,且形成时代较早,并逐渐向NW侧迁移。另外,花岗质岩石源区由砂质向泥质转变的过程可能也是区域陆壳伸展作用逐渐增大的结果。     

江南造山带东段含钨岩体地球化学特征

江南造山带东段燕山晚期含钨的东源岩体与非含钨的旌德岩体、桃岭岩体,其地球化学特征具有埃达克质岩的亲缘性,是先前(新元古代)交代的岩石圈地幔发生部分熔融底侵到壳幔过渡带附近,导致加厚下地壳发生部分熔融的产物,可能与少量的幔源岩浆发生岩浆混合作用。含矿岩体与非含矿岩体存在不同的Sr-Nd同位素组成,表明含矿与非含矿岩体具有不同的源区。锆石LA-ICPMS定年显示含矿的东源岩体侵位时间147 Ma,非含矿岩体侵位时间140 Ma。含矿岩体的副矿物组合以独居石+辉钼矿+白钨矿+白钨矿+电气石为特征。岩体中富含成矿元素、富挥发分、富钾,黑云母中富F、低Fe和fO2,斜长石以钠长石为主,均可作为含矿花岗(斑)岩体的重要地球化学参数。     

江南造山带东段鄣源枕状玄武岩的年代学与构造属性研究

江南造山带东段鄣源地区广泛发育呈构造岩块产出的镁铁质岩浆岩,包括空间上密切共生的蚀变枕状一块状玄武岩、辉长岩、辉绿岩等.玄武岩地球化学特征上总体富集轻稀土,亏损重稀土和高场强元素(Nb,P,Ti),类似于岛弧环境下岩浆活动的产物.SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示,枕状玄武岩形成于(832±19)Ma,与伏川蛇绿岩和庐山地区枕状玄武岩形成时代一致.结合区域资料,认为鄣源枕状玄武岩形成于弧后小洋盆环境,与其东侧的伏川蛇绿岩和西侧的庐山地区枕状熔岩同属新元古代中期弧后洋盆的产物.     

江南造山带西段岩浆作用特性

在湖南浏阳南桥的中元古代冷家溪地层中发现了一种高度亏损、具N—MORB属性的玄武岩一辉绿岩。这种玄武岩的K2O特低,不相容的高场强元素,如Nb,Zr,Hf,Ti等和稀土元素的丰度都低于（少数元素接近）N-MORB的丰度,εNd（1271Ma）为6．86～8、98。在俯冲带附近N—MORB的发现为“九岭古岛弧”的存在提供了新的证据。湘西黔阳、古丈新元古代玄武岩-辉绿岩属碱性玄武岩．其微量元素特征近似于OIB,它的规模值得进一步调查。广西北部丹洲群中基性-超基性岩的TiO2,Ta及Nb的含量低,Hf／Th,Ti／Y和Ti／Zr等的比值也低,La/Ta和Th／Yb等的比值高,具有“弧玄武岩”特性。它们不具有CFB及OIB的地球化学特征,在构造环境判别图解上的标绘点集中在“火山弧玄武岩区”,少数样品位于“弧后盆地玄武岩区”。至今未发现具高温特征的高镁熔岩,也未见大规模放射性岩墙群。这些基性岩的规模极小（约100km^2）,不具有地幔柱来源的镁铁质岩浆的特性。桂北及湘东北的新元古代强过铝（SP）花岗岩体与江西九岭和安敞许村、休宁、歙县等岩体具有相似的特征,它们沿江南造山带呈带状分布,其形成与华夏和扬子板块之间的碰撞事件有关。在全球不同时代的造山带中都有S-型花岗岩出露;地幔柱岩浆作用形成的“镁铁质大火成岩省”中,出现的少量花岗岩是非造山、板内或A-型花岗岩,而不会是S-型花岗岩。不能把S-型花岗岩作为地幔柱岩浆作用的证据。这些都说明“江南造山带”的厘定有充分的岩石学证据。     

江南造山带西段淘金冲金矿床地质特征及成矿作用

淘金冲金矿床是江南造山带内重要的大型金矿床之一,赋存于新元古界板溪群浅变质岩系内。矿体受断裂构造控制,金矿体在垂向上具有分段富集的特点,矿石类型由浅部石英脉型变化为中深部石英脉+蚀变岩型。矿体随深度增加品位变高、厚度变大,深部找矿潜力较大。微量元素分析结果表明,在石英脉及构造破碎带附近,金含量远高于围岩,说明构造对该区Au等成矿元素的运移富集有明显控制作用。Re-Os同位素特征指示成矿物质来源于地壳,很可能来自地层。稀土元素分析结果表明,沉凝灰岩、碎裂岩、辉绿岩、金矿石的稀土元素配分模式基本一致,暗示成矿物质可能来源于地层和岩浆岩。δ34S值集中于-1‰～2‰,表明硫来源于岩浆。综合地质特征、稀土元素及同位素特征,认为成矿物质来源于岩浆对地层的萃取。结合前人研究成果,淘金冲金矿床可能形成于加里东运动构造隆升阶段,在岩浆热液与区域构造活动联合作用下,区内浅变质岩系中成矿物质被萃取,形成含矿流体,在有利构造部位形成金矿体。     

Geochemistry and Petrogenesis of Neoarchean Metamorphic Mafic Rocks in the Wutai Complex

Neoarchean metamorphic mafic rocks in the lower and the middle Wutai Complex mainly comprise metamorphic gabbros, amphibolites and chlorite schists. They can be subdivided into three groups according to chondrite normalized REE patterns. Rocks in Group #1 are characterized by nearly flat REE patterns （Lan/Ybn=0.86-1.3）, the lowest total REEs （29-52 ppm）, and weak negative to positive Eu anomalies （Eun/Eun=0.84-1.02）, nearly flat primitive mantle normalized patterns and strong negative Zr（Hf） anomalies. Their geochemical characteristics in REEs and trace elements are similar to those of ocean plateau tholeiite, which imply that this group of rocks can represent remnants of Archean oceanic crust derived from a mantle plume. Rocks in Group #2 are characterized by moderate total REEs （34-116 ppm）, LREE-enriched （Lan/Ybn=1.76-4.34） chondrite normalized REE patterns with weak Eu anomalies （Eun/Eun=0.76-1.16）, and negative Nb, Ta, Zr（Hf）, Ti anomalies in the primitive mantle normalized spider diagram. The REE and trace element characteristics indicate that they represent arc magmas originating from a sub-arc mantle wedge metasomatized by slab-derived fluids. Rocks in Group #3 are characterized by the highest total REEs （61-192 ppm）, the strongest LREEs enrichment （Lan/Ybn=7.12-16） with slightly negative Eu anomalies （Eun/Eun=0.81-0.95） in the chondrite normalized diagram. In the primitive mantle normalized diagram, these rocks are characterized by large negative anomalies in Nb, Ta, Ti, negative to no Zr anomalies. They represent arc magmas originating from a sub-arc mantle wedge enriched in slab-derived melts. The three groups of rocks imply that the formation of the Neoarchean Wutai Complex is related to mantle plumes and island-arc interaction.     

东准噶尔玛因鄂博地区增生楔中基性混杂岩块地球化学特征及构造环境探讨

东准噶尔玛因鄂博地区发育一典型的小型增生楔, 增生楔中辉长岩岩块具有高铝(Al2O3:14.38%～16.33%), 高钛(TiO2:1.81%～2.46%), 贫钾(K2O:0.17%～0.63%)的地球化学特征。相对富集大离子亲石元素(Sr、K、Rb、Ba), 高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)没有明显的异常, 源区具有类似于洋脊玄武岩的特征。基性岩块具有类似于E-MORB和OIB的稀土元素配分形式, 没有出现Nb、Ta、Ti的明显亏损, 说明其形成过程中可能没有受到或受到较弱的消减带影响, 综合上述认识, 认为夹于增生楔中的此类基性岩块体很可能来源于洋壳俯冲过程中增生的海山残片;根据玛因鄂博增生楔物质组成特征以及前人的相关年代学证据表明该增生楔形成于古生代弧后盆地环境, 在晚泥盆世之前形成俯冲增生杂岩体。     

Geochronology and Geochemistry of Mafic Rocks in the Xuhe, Shaanxi, China: Implications for Petrogenesis and Mantle Dynamics

The Xuhe mafic rocks, located in Ziyang county of Shaanxi Province, are dominated by diabase-porphyrite, gabbro–diabase, diabase, and pyroxene diorite. Primitive mantle-normalized multi-element patterns show that, the Xuhe mafic rocks are enriched in large ion lithophile elements(LITE), such as Ba and Pb, depleted in K and Sr for basic rocks, and are depleted in Sr, P and Ti for pyroxene diorite. Chondrite-normalized REE patterns display LREE enrichment(LaN/YbN = 9.34–13.99) and have normalized patterns for trace element and REE similar to that of typical OIB. Detailed SIMS zircon U–Pb dating yields emplacement ages of 438.4 ± 3.1 Ma for Xuhe mafic rocks. The relatively low Mg O(basic rock: 3.11–7.21 wt%; pyroxene diorite: 0.89–1.21 wt%) and Mg#(0.20–0.49) for Xuhe mafic rocks suggest that they were possibly originated from an extremely evolved magma. The rising parental mafic magmas underwent pyroxene and plagioclase fractionation. Crustal contamination of pyroxene diorite before emplacement occurred at a higher crustal level compared to other lithology in Xuhe mafic rocks. The degree of partial melt was low(5%–10%) and in garnetspinel transition facies. Sr-Nd isotope of pyroxene diorite and enrichment mantle characteristics for Xuhe mafic rocks suggest that mafic rocks in the North Daba Mountains were derived from a mixture of HIMU, EMII and small amount of EMI components. Furthermore, this study discusses mantle geodynamic significance of Xuhe mafic rocks in the Silurian, which indicates subduction and uplift of magma caused back-arc extension.     

云南香格里拉县洛吉地区基性杂岩的地球化学特征

云南香格里拉县洛吉地区出露由洛吉组玄武岩和基性岩墙群组成的基性杂岩,其母岩浆起源于亚碱性-碱性系列的拉斑玄武系列,地球化学特征表明该基性杂岩体形成于构造变动的复杂环境,并与不同源区岩浆混合及一定程度的壳幔混染有关,其中的碱性玄武岩与基性岩墙属具有相似性OIB玄武岩,是深部地幔石榴石橄榄岩与尖晶石橄榄石小部分熔融的产物,形成于大陆内或陆缘裂谷转变为盆缘造山带的过渡环境,亚碱性玄武岩属于E-MORB并有向OIB过渡趋势,由源区相对浅的尖晶石橄榄石熔融形成,为洋中脊向大陆过渡环境的蛇绿岩质分子,属甘孜-理塘结合带残余产物。     

粤北澜河变质岩的地球化学特征及其地质意义

粤北澜河变质岩主要由黑云母变粒岩和白云母绿泥片岩组成。根据主要元素、微量元素与稀土元素组成以及在各种相关判别图解上的投影,黑云母变粒岩的原岩为砂质岩,白云母绿泥片岩的原岩为泥质岩,它们主要是在被动大陆边缘的沉积环境中形成。根据黑云母变粒岩中单颗粒碎屑锆石最小U—Pb年龄为725Ma以及加里东期或早于加里东期变质的事实,原岩的沉积时间为早古生代。澜河变质岩的Sm—Nd同位素组成表明,它们的物源区为古元古代地壳,形成过程中没有年轻地壳物质加入。     

东昆仑沟里地区暗色包体及其寄主岩石地球化学特征及成因

通过青海东昆仑东部沟里地区阿斯哈岩体中寄主闪长岩和暗色微粒包体的岩相学、全岩地球化学研究,确定了岩石成因及其构造属性。阿斯哈岩体中暗色包体广泛分布,包体岩性主要为角闪辉长岩。包体具有岩浆结构,部分包体具有塑性流变特征,包体中可见寄主岩石矿物的捕掳晶和针状磷灰石,表现出岩浆混合的岩相学特征。主岩及暗色包体同属准铝质、高钾钙碱性-钾玄岩系列过渡岩石,主量元素在Harker图解及Al₂O₃/K₂O-CaO/K₂O和SiO₂/CaO-K₂O/CaO的共分母协变图上具良好的线性关系,反映两者成分的变化与岩浆混合作用有关。两者的稀土元素配分模式总体一致,显示二者密切的成因联系。两者都富含大离子亲石元素（Rb、K）,相对亏损高场强元素（Nb、Ta、P、Ti）。暗色包体具有贫硅（w(SiO₂)=50.70%~53.88%）和富镁、铁、钙的地球化学特征,其Mg^#值较高（Mg^#=0.52~0.59）,暗示其来源于俯冲带流体交代地幔楔的部分熔融。主岩的Rb/Sr值为0.22~0.27,接近地壳平均值,Nb/Ta值为14.5~15.2,介于地幔平均值与地壳平均值之间,表明寄主岩石岩浆具有壳源岩浆的性质并经历了幔源岩浆的混合作用。结合区域构造演化及构造判别,认为阿斯哈岩体形成于安第斯型活动大陆边缘的构造环境。早三叠世,阿尼玛卿洋向北俯冲,俯冲带流体交代地幔楔,导致其部分熔融形成基性岩浆,底侵的幔源基性岩浆诱发下地壳部分熔融并与之发生混合形成本区闪长岩,而其中的暗色包体为幔源岩浆混合不彻底的产物。     

江南古陆中段沧水铺群锆石U-Pb年龄和构造演化意义

江南古陆中段湖南益阳地区沧水铺群发育在冷家溪群和板溪群之间,其在地层柱中的位置一直是中国地质学家解疑江南造山带何时启动的关键层位。笔者在沧水铺群中的火山集块岩中获得锆石SHRIMP U-Pb年龄(821±13)Ma,再次验证了沧水铺群中的火山岩是820 Ma武陵运动之前的火山事件的产物,与武陵运动的启动有关,也说明该期火山岩与冷家溪群中大量的火山凝灰岩为同一构造运动的产物。