阿拉善地块前中生代构造归属的新认识

阿拉善地块的构造归属长期以来存在争议。我们对阿拉善地块东南部牛首山地区中—晚泥盆世砂岩的物源开展碎屑锆石U-Pb年代学与Hf同位素研究。碎屑锆石U-Pb年龄谱主要分布在5个区间:0.4—0.7 Ga,1.0—1.3 Ga,1.5—1.8 Ga,2.4—2.8 Ga和3.0 Ga,并获得一颗年龄为(4022±17)Ma的冥古宙锆石。2.4—2.7 Ga、3.0 Ga碎屑锆石和它们对应的εHf(t)值明显不同于华北板块同时代碎屑锆石,暗示着阿拉善地块与华北板块中—晚泥盆世并未相连。同时,我们还对地块东部的早石炭世、晚二叠世和早中三叠世地层开展了详细的古地磁研究,获得了相应的视极移曲线。我们结合碎屑锆石年代学和古地磁学研究,提出阿拉善地块前中生代与柴达木—塔里木地块具有亲缘性,而很可能与华北地块分离。印支运动使阿拉善地块相对于华北发生了32度的逆时针旋转,正是这一旋转运动使河西走廊—阿拉善地块最终与华北地块拼合形成了统一地块。     

内蒙古巴林右旗晚二叠世埃达克质火山岩特征及其地质意义

内蒙古东南部巴林右旗地区发育晚二叠世埃达克质火山岩,岩石组合为安山岩、粗安岩、英安岩及辉石安山岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为256.7±2.7Ma,指示其形成于晚二叠世。地球化学特征显示,该套火山岩属准铝质-弱铝质中钾钙碱性岩石系列,具富Si(SiO_256%)、高Al(Al_2O_315%)、富Na、贫K、高Sr、低Yb和Y等特征,Na_2O/K_2O值为2.33~3.90,Mg~#值为35.3~60.8;稀土元素总量为96.69×10~(-6)~192.4×10~(-6)、轻重稀土元素分馏较明显((La/Yb)_N值为6.27~13.82),具正的Eu(δEu=1~1.67)异常,在原始地幔标准化蛛网图中,富集大离子亲石元素Rb、Ba、U,亏损高场强元素Nb、Ta,为O型(大洋型)埃达克质火山岩地球化学特征。综合区域资料,巴林右旗埃达克质火山岩是残留在地幔中的古亚洲洋残余洋壳部分熔融并受到地幔橄榄岩混染形成的,暗示晚二叠世存在古亚洲洋向华北板块俯冲消亡事件。     

新疆伊犁地块早二叠世的古地磁结果

作者对新疆伊宁地区早二叠世地层的古地磁进行了研究。结果表明:1)早二叠世时,伊犁地块已增生到欧亚大陆之上并同塔里木地块连在一起;2)早二叠世后伊犁地块相对欧亚大陆北部稳定区发生过大规模顺时针旋转运动。     

伊犁地块北缘早古生代构造属性:来自温泉地区闪长岩的证据

温泉地区位于伊犁地块与哈萨克斯坦板块结合部位,广泛发育早古生代侵入岩,侵入岩带对探究伊犁地块北缘早古生代构造背景及洋陆演化具有重要意义。在野外地质填图和岩相学观察基础上,对温泉地区奥陶纪闪长岩开展了系统的锆石U-Pb年代学、Hf同位素和地球化学研究。年代学表明,石英闪长岩3个样品锆石U-Pb加权平均年龄分别为（467.7±5.4）、（457.1±3.9）和（455.4±5.0）Ma,表明其结晶时间从中奥陶世一直持续到晚奥陶世早期。地球化学成分显示,闪长岩SiO₂质量分数（50.19%~61.91%,平均56.57%）、TiO₂质量分数（0.84%~1.13%,平均1.01%）较低,MgO质量分数（2.36%~8.17%,平均4.60%）、CaO质量分数（3.94%~9.45%,平均6.50%）和全碱质量分数（3.74%~7.06%,平均5.41%）相对较高,并具有高的Na₂O/K₂O值（1.42~4.90,平均2.76）,以及低的A/CNK值（0.70~0.95,平均0.84）,为准铝质岩石。微量元素地球化学显示闪长岩富集大离子亲石元素（K、Rb等）,亏损高场强元素（Ta、Nb、Ti等）;球粒陨石标准化稀土元素分布模式表现为"左陡右缓"的变化趋势,Eu显示弱的负异常（δEu=0.67~1.12,平均值0.90）,重稀土元素质量分数较低,具有大陆边缘弧火成岩地球化学特征。Harker二元图解表明,岩浆演化过程中发生了分离结晶作用,存在于岩体中的地层捕虏体显示其经历了一定的地壳混染。两件石英闪长岩样品具有相近的Hf同位素组成：ε_Hf（t）值为3.9~7.0,两阶段模式年龄（T_DM2）为991~1 191 Ma（平均1 083 Ma）,远远大于锆石U-Pb年龄。以上特征表明亏损地幔在闪长岩源区占主导地位,并有早期大洋板片流体交代的富集岩石圈地幔组分的混入。综合地质资料和前人研究成果,推测区内闪长岩形成时的动力可能与准噶尔洋奥陶纪持续向南俯冲有关,洋盆最终于晚奥陶世-早志留世闭合。     

伊春地区青岭经营所晚二叠世花岗岩的发现及地质意义

伊春市青岭经营所花岗岩具有高硅、富碱和过铝质特点,稀土元素配分模式以轻稀土元素富集且缓向右倾斜、重稀土元素较为平坦、铕略亏损-弱正异常型式,微量元素大离子亲石元素Ba、K、Sr显示为负异常,高场强元素Hf、Zr为正异常,P、Ti、Nb为负异常,岩石地球化学显示S型花岗岩特点。R1-R2图解中样品落入造山晚期,具后碰撞花岗岩特征。中细粒花岗闪长岩锆石U-Pb同位素测年206Pb/238U加权平均年龄为258±3 Ma,细中粒二长花岗岩两个样品锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为261±1 Ma、267.3±1.4 Ma,三个样品测年表明花岗岩形成于晚二叠世。该花岗岩的锆石U-Pb年龄的确定和成因的探讨对于深入研究伊春地区晚古生代构造岩浆演化具有十分重要的意义。     

吉林中部晚二叠世红山组碎屑锆石年龄及其地质意义

在吉林1/5万退抟等四幅区域地质调查中,通过详细的野外地质调查和前人成果的综合研究,对测区内一直悬而未决的前中生代地层重新划分为新兴岩组和红山组;采用LA-ICPMS技术,对碎屑岩中的碎屑锆石进行U-Pb测年,确定了红山组沉积时限下限为晚二叠世.这对研究造山带变质岩沉积时限提出了较好的借鉴.     

阿拉善地块北缘达伦乌苏中酸性侵入岩锆石U-Pb 年龄、岩石地球化学特征及其构造演化意义

花岗岩的形成时代和岩石地球化学特征在揭示岩浆源区、形成环境和构造演化方面具有重要作用。本文对位于雅干断裂北侧的达伦乌苏中酸性侵入岩体开展了系统的岩相学、岩石地球化学及锆石U-Pb年代学研究。结果显示,达伦乌苏中酸性侵入体由石英闪长岩和花岗闪长岩组成,其加权平均年龄分别为(300.4±2.6)Ma和(303.6±2.5)Ma,表明其形成时代为晚石炭世。岩石地球化学特征显示,达伦乌苏中酸性侵入岩具有较低的SiO₂含量(57.27%~67.37%)和(K₂O+Na₂O)含量(4.74%~6.77%),整体相对富钠(Na₂O/K₂O>1),具有典型I型花岗岩特征;富集Rb、Th、K、Hf等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti、Sr等高场强元素,显示轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾稀土元素配分模式,具有弧火山岩特点;同位素示踪结果显示石英闪长岩的[(87Sr/86Sr)_i=0.7051~0.7053],暗示其可能来源于年轻的地壳源区。岩石学及地球化学特征表明,达伦乌苏中酸性侵入岩体具有岛弧岩浆岩的地球化学属性,为古亚洲洋于晚石炭世在阿拉善地块北缘俯冲消减的产物。结合区域岩浆、地质和构造研究数据,本文认为阿拉善地块北缘在晚石炭世晚期仍处于俯冲消减构造环境。     

云南富宁地区晚二叠世基性火山岩的发现及其构造意义

笔者在云南富宁地区厘定出一套较大面积展布的火山岩,为讨论该火山岩岩石地球化学特征及其构造意义,对该火山岩进行了地质学、岩石学、地球化学分析。结果表明：（1） 该套火山岩是研究区全新发现,结合其地质学特征及邻近地区测年数据,认为其时代可能为晚二叠世;（2）该火山岩主要由灰色致密状玄武岩、灰色（球颗）玄武岩、灰色气孔状玄武岩等基性岩石构成,多具有间粒结构,致密块状构造、气孔状构造,主要由斜长石、辉石组成,局部可见微弱热液蚀变发育;（3）该火山岩属亚碱性系列,SiO2含量处于46.08%~51.80%之间,全碱alk=2.94~5.21,K2O/Na2O=0.03~1.03,钠质多,为基性中-高钾钙碱性玄武岩;（4）该火山岩呈现轻稀土富集、重稀土亏损的弱分异右倾式稀土元素配分特征,δEu=1.02~1.10,呈现Eu正异常,δCe=0.93~0.96,表现Ce负异常。（Rb/Yb）N=1.6~11.4,强不相容元素富集;（Ce/Yb）N=2.03~7.59,（La/Lu）N=2.4~9.93,稀土元素分异明显;微量元素表现为Sr、Ti、Zr、Nb亏损,而P、Th富集特征。Nb/Ta介于11.8~18.5,显示出岩浆源遭受过来自消减板块的影响;（5）火山岩构造判别图显示该火山岩既具有大陆板内环境特征,又具有大洋板内构造背景,是一种叠加的构造环境,这可能是因为该地区大洋演化过程中同时受到了峨眉山玄武岩影响造成的。     

西藏东南缘早二叠世长英质凝灰岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

西藏东南缘记录的唐加-松多古特提斯增生杂岩带对认识古特提斯洋晚古生代的构造演化提供了新的证据.针对该杂岩带中新发现的长英质凝灰岩开展了全岩主、微量元素,锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和锆石Hf同位素组成的研究.结果显示冲尼凝灰岩喷发于278～275 Ma,具有较高的SiO₂含量(63.47%～72.65%)、Al₂O₃含量(14.53%～21.31%),较低的K₂O含量(1.30%～2.51%)和TiO₂含量(0.50%～1.17%),MgO含量较低,介于0.92%～2.00%,Mg^#范围在19.9～34.2(均低于40).富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE).锆石具有较高的ε_Hf(t)值(+10.2～+14.4)和相对年轻的地壳模式年龄T_DM^c=351～621 Ma,认为冲尼凝灰岩是唐加-松多古特提斯洋向北俯冲背景下的新生地壳部分熔融的产物,洋盆俯冲消减的开始时...     

内蒙古阿拉善地区二叠纪曼德林乌拉岩体年龄、成因及其地质意义

内蒙古阿拉善地块北缘及其邻区广泛出露早古生代—早中生代侵入岩,其时空分布、源区物质组成及成因对研究阿拉善北部地区构造演化乃至整个中亚造山带南缘晚期的演化具有重要意义。曼德林乌拉岩体位于阿拉善地块北部雅布赖-诺尔公-洪古尔玉林带西段,岩体以二长花岗岩为主,广泛发育岩浆暗色包体。这些镁铁质包体为岩浆结构,大多具有塑性外形,并具有多种不平衡结构和矿物组合,如斜长石环带、针状磷灰石等。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,曼德林乌拉二长花岗岩年龄为271±3Ma,花岗岩中发育的包体年龄为271±2Ma,表明该岩体形成于二叠纪,而非之前认为的中生代。二长花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)值为-18.4～-10.1,相应的二阶段Hf模式年龄为1.8～2.3Ga;暗色包体中的13颗二叠纪锆石相应的ε_(Hf)(t)值为-23.6～-9.1,相应的二阶段Hf模式年龄为1.7～2.5Ga。锆石Hf同位素特征表明,形成花岗岩和镁铁质暗色包体的这2种岩浆均来自以古老地壳物质为主的源区,这与东段诺尔公—红古尔玉林地区的中酸性侵入岩相同。曼德林乌拉岩体花岗质岩和镁铁质暗色包体的岩石学、地球化学及同位素研究表明,它们可能也具有岩浆混合成因。这为阿拉善地块北缘区域在二叠纪发生广泛的壳幔相互作用提供了进一步证据。     

内蒙古阿拉善地块北缘沙拉扎山晚石炭世岩体地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

采用LA-ICP-MS同位素测定技术,测得内蒙古阿拉善北缘沙拉扎山温都尔毛道黑云母花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为301±2Ma,属于晚石炭世侵入岩。地球化学分析结果显示,该黑云母花岗闪长岩SiO2含量为67.23%~72.57%,K2O为1.14%~1.61%,Al2O3为14.92%~17.23%,具有过铝质(A/CNK=1.06~1.1)和钙碱性特征。岩石的稀土元素总量较低(38.86×10-6~74.39×10-6),轻稀土元素相对富集,Eu总体呈弱异常(δEu=0.9~1.3)。在原始地幔标准化图解中,岩石具有大离子亲石元素(Rb、Th、K)富集及高场强元素(Nb、Ta、P、Ti)亏损的特征,显示出I型花岗岩的特点。结合区域地质背景,该黑云母花岗闪长岩可能形成于俯冲背景,是洋壳板片与新生的壳源物质混合形成的产物,表明晚古生代沿着阿拉善地块北缘的俯冲至少始于301Ma。     

内蒙古阿拉善地块北缘沙拉扎山晚石炭世岩体地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

采用LA-ICP-MS同位素测定技术,测得内蒙古阿拉善北缘沙拉扎山温都尔毛道黑云母花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为301±2Ma,属于晚石炭世侵入岩。地球化学分析结果显示,该黑云母花岗闪长岩SiO2含量为67.23%~72.57%,K2O为1.14%~1.61%,Al2O3为14.92%~17.23%,具有过铝质（A/CNK=1.06~1.1）和钙碱性特征。岩石的稀土元素总量较低（38.86×10-6~74.39 ×10-6）,轻稀土元素相对富集,Eu总体呈弱异常（δEu=0.9~1.3）。在原始地幔标准化图解中,岩石具有大离子亲石元素（Rb、Th、K）富集及高场强元素（Nb、Ta、P、Ti）亏损的特征,显示出I型花岗岩的特点。结合区域地质背景,该黑云母花岗闪长岩可能形成于俯冲背景,是洋壳板片与新生的壳源物质混合形成的产物,表明晚古生代沿着阿拉善地块北缘的俯冲至少始于301Ma。     

阿拉善北大山乌布日布特地区晚古生代侵入岩的地球化学、年龄、Hf同位素特征及意义

内蒙古阿拉善西部的北大山北部出露一些古生代侵入岩,这些侵入岩的时空分布和源区物质组成特征对于确定北大山北部的构造属性以及探讨阿拉善西部的构造划分和构造演化具有重要意义。本文对北大山北部乌布日布特地区腰泉和沙枣泉两个花岗质岩体开展了详细的年代学、地球化学和锆石Hf同位素研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,腰泉黑云母正长花岗岩年龄为261.8±1.2 Ma,沙枣泉黑云母花岗岩年龄为303.1±1.6 Ma,均形成于晚古生代。腰泉黑云母正长花岗岩与沙枣泉黑云母花岗岩的稀土元素组成相似,均表现出轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损的特征,并显示有微弱—中等的Eu负异常。腰泉黑云母正长花岗岩与沙枣泉黑云母花岗岩均具有正的ε_Hf（t）值,腰泉黑云母正长花岗岩的ε_Hf（t）值为+1.93～+7.40,沙枣泉黑云母花岗岩的ε_Hf（t）值为+0.52～+10.00,这与北大山北部其它古生代酸性侵入岩的锆石Hf同位素相似,表明北大山北部酸性岩浆的深部源区以新生地壳物质为主。北大山北部深部地壳物质组成特征与阿拉善中东部宗乃山—沙拉扎山地区相似,而与北大山南部和阿拉善中东部雅布赖—诺尔公—红古尔玉林地区具有明显差别。结合区域研究资料,推测北大山北部可能不属于阿拉善地块,而与阿拉善中东部的宗乃山—沙拉扎山地区具有相同的构造属性,是中亚造山带的组成部分。     

内蒙古阿拉善左旗巴音诺尔公花岗岩体TIMS锆石U-Pb年龄

内蒙古自治区阿拉善东南部的巴音诺尔公花岗岩体,地处华北陆块西北缘,霍尔森-查干楚鲁构造带以南的雅布赖-巴音诺尔公构造带内。岩体整体上受NEE向构造控制,主要由中-细粒黑云母花岗岩和中-粗粒似斑状黑云母花岗岩2种岩石类型组成。采用TIMS锆石U-Pb定年法,测得巴音诺尔公岩体不同位置中-细粒黑云母花岗岩和中-粗粒似斑状黑云母花岗岩样品年龄分别为304.7±2.8Ma和289.0±3.8Ma,属于晚石炭世—早二叠世。结合前人资料,提出巴音诺尔公岩体至少存在2期岩浆活动,分别为晚石炭世(304Ma)和早二叠世(289~272Ma)。     

内蒙古狼山地区叠布斯格岩群锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其对阿拉善地块构造演化的制约

阿拉善地块位于华北克拉通西端,其早前寒武纪地质演化一直存在争议。选取阿拉善地块东北缘的叠布斯格岩群为研究对象,通过锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析,探讨阿拉善地块的性质和归属及华北克拉通早期地质演化。叠布斯格岩群主要由变质沉积岩和变质火山岩组成,包括高级变质的片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩,并被古元古代钾质花岗岩侵入。来自叠布斯格岩群3个副片麻岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,叠布斯格岩群副片麻岩中碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄范围为2.60~2.10 Ga,变质锆石的年龄显示叠布斯格岩群经历了1.98~1.90 Ga和1.90~1.79 Ga的两组峰期变质作用,指示叠布斯格岩群原岩形成于2.10~1.98 Ga。研究区未发现有太古宙岩石出露,但不排除其下部地壳中存在太古宙基底岩石的可能。碎屑锆石的Lu-Hf同位素数据结果显示,叠布斯格岩群副片麻岩中碎屑锆石的εHf(t)均为负值,指示其成岩物质源于古—中太古代(3.42~2.79 Ga)古老地壳在新太古代晚期—古元古代早期的重熔或再造。通过对比叠布斯格岩群和阴山地块、孔兹岩带的岩浆-变质事件及Hf同位素特征,推测阿拉善地块前寒武纪基底在古元古代可能是孔兹岩带的一部分。     

阿拉善地块晚奥陶世—石炭纪的构造演化历史——来自北大山地区多期岩浆-变质-变形事件的约束

阿拉善地块西部的北大山地区识别出两期韧性变形构造,早期的韧性变形以从南(南东)向北(北西)逆冲为特征,晚期的韧性变形以近东西向左行剪切为特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,在记录早期韧性变形的片麻岩中获得锆石的变质年龄为422±1 Ma,代表晚志留世变质事件;在记录晚期韧性变形的2件二长花岗岩中获得锆石结晶年龄分别为326.2±1.2 Ma和323.8±2.6 Ma,代表早石炭世岩浆活动。结合前人研究成果,发现阿拉善地块西部北大山地区的两期韧性变形特征、变形时代与阿拉善地块东部巴彦乌拉山-狼山地区相似,同时阿拉善地块东、西部晚奥陶世-石炭纪多期岩浆活动的岩石类型、期次、地化及Nd同位素等特征也非常相似。以上特征表明,阿拉善地块东、西部经历了相同的构造演化历史,形成一条发育在早前寒武纪变质基底之上、呈近东西向弧形展布的晚奥陶世-石炭纪构造-岩浆岩带(西起桃花拉山,经北大山、诺尔公-巴彦乌拉山,东到狼山),其成因与古亚洲洋的俯冲造山事件密切相关。     

内蒙古阿拉善北部陶豪托西圈辉长岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄和地球化学特征

在内蒙古阿拉善地区北部庆格勒图附近零星分布着数个基性侵入岩体,陶豪托西圈辉长岩是其中最大的一个。早期资料显示,这些基性侵入岩可能形成于早古生代。2件陶豪托西圈辉长岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果一致,表明其形成时代为276~275Ma,相当于早二叠世晚期。地球化学特征表明,陶豪托西圈辉长岩中存在早期分离结晶所形成的斜长石的富集,而其中Nb的负异常可能是源区特征的反映,暗示着该岩体可能形成于俯冲背景下,而不是伸展环境下的产物。结合区域地质资料,阿拉善北部晚石炭世—二叠纪的岩浆活动存在幔源岩浆的强烈参与,这一时期该地区可能属于俯冲背景下的岩浆弧。     

内蒙古阿拉善北部陶豪托西圈辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

在内蒙古阿拉善地区北部庆格勒图附近零星分布着数个基性侵入岩体,陶豪托西圈辉长岩是其中最大的一个。早期资料显示,这些基性侵入岩可能形成于早古生代。2件陶豪托西圈辉长岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果一致．表明其形成时代为276-275Ma,相当于早二叠世晚期。地球化学特征表明,陶豪托西圈辉长岩中存在早期分离结晶所形成的斜长石的富集,而其中Nb的负异常可能是源区特征的反映,暗示着该岩体可能形成于俯冲背景下,而不是伸展环境下的产物。结合区域地质资料,阿拉善北部晚石炭世一二叠纪的岩浆活动存在幔源岩浆的强烈参与,这一时期该地区可能属于俯冲背景下的岩浆弧。