兰坪盆地新生代碎屑岩地球化学特征及其对物源制约

兰坪盆地的新生代地层,包括勐野井组、等黑组、宝相寺组、金丝厂组和三营组等,岩性有砂岩、泥岩和砾岩.由于盆地内部断层纵横,新生代地层的横向对比比较困难,研究揭示新生代地层的物源对于恢复盆地的岩相古地理环境、探讨盆地演化与构造演化的关系等具有重要地质意义.根据砂岩、泥岩和砾岩胶结物的La/Th、La/Yb、Cr/Th、K/Rb、K/Th、Zr/Hf、Th/Sc、U/Th比值以及δCe和δEu等地球化学参数并结合沉积相的研究成果,可以看出兰坪盆地新生代沉积物存在三种物源组分：即深源卤水、基性-超基性岩和长英质岩石.金顶地区存在长英质岩石、基性-超基性岩和深源卤水三种物源混合的现象,啦井地区则存在长英质岩石、基性-超基性岩物源的混合.河湖相碎屑岩的Cr/Co比值可以指示物源区的距离远近,这个比值越小则物源区距离越大.     

安徽肥西中生代碎屑岩地球化学特征及其对物源制约

位于合肥盆地南部安徽肥西地区的中生代地层，包括防虎山组、园筒山组和周公山组，主要由砂岩组成。虽然初步研究表明物源主要来自大别造山带，但是，进一步限制物源区类型、建立和大别山造山带构造单元之间的对应关系、查清大别山造山带和华北陆块作为物源在研究区的影响范围，具有重要地质意义。本文根据砂岩主元素、REE和微量元素研究表明，研究区砂岩主要是杂砂岩、岩屑砂岩和长石砂岩，主元素含量比较接近晚元古代造山带砂岩。砂岩非常一致的REE模型，基本显示了同一的物源和相同的构造背景。REE和微量元素特征显示肥西地区中生代砂岩物源主要为佛子岭群和卢镇关群，大别杂岩的影响比较局限，更没有来自华北克拉通的物质。同时，在中生代，大别山造山带的物源没有影响到华北陆块南部沉积。Th-Co-Zr／10和Th-Sc-Zr／10判别图以及微量元素比值都支持碎屑岩的物源形成于大陆岛弧构造背景，这不仅验证了已有的结论，同时也揭示了在造山带周缘盆地中碎屑岩地球化学特征具有构造背景的继承性。     

鸡西盆地白垩纪碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

鸡西盆地白垩系包括下白垩统滴道组、城子河组、穆棱组、东山组、猴石沟组及上白垩统海浪组等。白垩纪碎屑岩主量元素地球化学特征具有高SiO2、低Fe2O3、FeO、MgO的特点,说明白垩纪碎屑岩的源岩主要为长英质岩石。岩石的稀土元素具轻稀土元素富集,重稀土相对亏损,具弱的负Eu异常,其特征类似于上地壳特征。白垩纪碎屑岩微量元素的含量与上地壳微量元素的含量基本一致。综合分析砂岩的常量元素、微量元素和稀土元素的地球化学特征和构造判别图解,可以认为,城子河组砂岩主要反映被动大陆边缘的源区构造背景,穆棱组砂岩反映活动大陆边缘源区背景,猴石沟组砂岩反映的源区为大陆岛弧源区构造背景。结合古水流方向和岩屑所反映的源区岩性特点,认为小兴安岭—张广才岭造山带构造杂岩是鸡西盆地白垩纪沉积碎屑岩的主要物源。但随着物源区剥蚀深度的增加,基底古老变质岩也占有相当的比重。     

伊犁盆地南缘中下侏罗统碎屑岩地球化学特征及对物源制约

对可地浸砂岩铀矿找矿和评价而言,明确赋铀砂体的物源是关键。伊犁盆地南缘中下侏罗统为重要砂岩型铀矿赋矿层位。来自盆地南缘坎乡苏阿苏沟中下侏罗统剖面碎屑岩岩石学及地球化学特征分析,对该套碎屑岩物源区特征及构造环境进行研究。下侏罗统八道湾组以杂色砾岩、含砾粗砂岩为主,颗粒具有较差的分选性和磨圆度。砾岩中可见块状层理,正粒序层理,砂岩中可见大型板状层理,砂岩主要为岩屑砂岩,岩屑成分主要为硅质岩屑和流纹岩岩屑;下侏罗统三工河组以细砂岩,粉砂岩,泥岩为主,细粉砂岩中可见沙纹层理,泥岩中可见到水平层理;中侏罗统西山窑组主要发育含砾粗砂岩-砂岩-泥岩组合,砂岩中发育大型槽状层理,平行层理,泥岩可见水平层理;来自该剖面19件样品的地球化学测试数据显示,该套碎屑岩具有较高的SiO_2(53.01%~85.52%,平均值为71.22%)和Al_2O_3(7.45~23.83%,平均值为13.96%),低TFe_2O_3+MgO(0.95~10.77%,平均值为3.64%)和TiO_2(0.20~1.32%,平均值为0.74%),其微量元素和稀土元素组成与上地壳相似,轻稀土富集,重稀土较平坦,铕亏损较明显。微量元素和稀土元素特征显示其物源来源于上地壳长英质岩石,母岩沉积构造背景为与大陆岛弧相关沉积盆地。结合前人资料,认为伊犁盆地南缘中下侏罗统物源可能来源于石炭系大陆岛弧环境下形成的岩石。     

右江盆地中三叠统细碎屑岩地球化学特征及其对物源区、构造背景的指示

右江盆地位于华南板块西南缘与印支板块的结合部位,于中三叠世沉积了一套以细碎屑岩为主的巨厚浊积岩。研究区中三叠统细碎屑岩的主量、微量和稀土元素分析表明,细碎屑岩以杂砂岩和岩屑砂岩为主,其源岩来自大陆上地壳,物源区岩石类型主要为长英质沉积岩和火成岩,岩石风化程度中等偏高,构造背景为大陆岛弧和活动大陆边缘。综合细碎屑岩稀土元素特征及前人对该区中三叠统古流向和碎屑锆石U-Pb年代学研究,认为中三叠统碎屑物来源复杂,云开地区、江南造山带和越北地块是主要的物源区。     

松辽盆地长垣南端四方台组碎屑岩地球化学特征及其对物源与构造背景的制约

通过对松辽盆地长垣南端四方台组碎屑岩岩石学和地球化学特征的分析,揭示了研究区四方台组碎屑岩的物质组分特征及其物源区的大地构造背景.四方台组砂岩以长石岩屑砂岩为主,结构成熟度和成分成熟度中等.碎屑颗粒相对贫石英(Q)、富岩屑(L)和长石(F),平均值分别为42.10％、37.83％和20.07％,Q/(F+L)平均值为0.80,具有钛铁矿、石榴子石、锆石、磁铁矿、绿帘石等重矿物组合,指示源岩以中酸性岩浆岩及变质岩为主.Dickinson判别图解表明物源主要来自再旋回造山带和岩浆弧物源区.四方台组碎屑岩具有较高的Si含量和较低的Fe、Mg含量,SiO2为60.42％～83.39％,K2O/Na2O值较低(0.91～1.52),(TFe2O3+MgO)为1.11％～9.14％;富集亲石元素Rb、Sr、Ba、Pb及高场元素U,亏损亲铁镁元素Sc、V、Cr、Co、Ni等及高场元素Th、Zr、Hf、Nb;ΣREE介于66.6×10-6～236×10-6之间,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线与上地壳相似,呈现轻稀土元素富集,重稀土元素平坦,中等Eu负异常.碎屑岩化学蚀变指数CIA为46.72～64.49,平均56.54,成分变异指数ICV为0.99～1.39,平均1.12,表明物源区经历了较弱的风化作用,物源主要为构造带首次沉积,不具备沉积再循环特征.碎屑岩主量、微量元素、稀土元素构造环境判别图解及特征比值分析表明,四方台组沉积时源区构造环境为活动大陆边缘和大陆岛弧;源岩属性判别图解表明,源岩主要为长英质火山岩,并混有中酸性或基性火山岩.结合区域构造演化,认为长垣南端四方台组物源主要来自张广才岭和吉黑东部构造混杂岩带发育的显生宙中酸性花岗岩、火山岩和变质岩.     

大别山北缘石炭系碎屑岩地球化学及碎屑锆石年代学分析及其对物源区大地构造属性判别的制约

大别山北缘石炭系作为古生代唯一不变质或轻微变质的沉积地层,记录了其物源信息和古生代的构造演化.针对研究区这一地质特征,本文分析了研究区砂岩的碎屑组分、常量元素、微量元素和稀土元素,以及碎屑锆石的同位素年龄,并据此对物源区的大地构造属性进行了研究.研究区碎屑岩主要以中细粒石英砂岩和长石石英砂岩为主,砂岩的QFL平均值为Q 76.2％,F 15.9％,L7.9％,Q/(F+ L) 4.26;主要元素氧化物平均百分含量SiO263.69％,Al2O3 11.25％,MgO 3.66％,CaO 5.15％,Fe2O3T 6.15％,K2O 1.68％,Na2O 0.68％;部分特征微量元素Th,U,Hf,Sc,Zr,Y平均含量分别为10.78×10-6、2.64×10-6、4.39×10-6、15.67×10-6、166×10-6、25.33×10-6.Rb/Sr,Th/U,La/Y,La/Sc,Th/Sc比值分别为1.49、4.10、14.75、31.92和0.89;稀土元素总量ΣREE平均146.2×10-6(54.11×10-6 ～256.0×10-6),Eu异常0.64,轻稀土略有富集,La/Yb为12.58(3.94～15.42),(La/Yb)N为9.02.锆石年龄测定表明,早石炭世地层中碎屑锆石的年龄主要集中在400 ～500Ma,晚石炭世地层中碎屑锆石年龄主要为900～ 1300Ma,其次为2000～ 2800Ma.上述结果表明大别山北缘石炭系沉积物来源于不同的源区,包括早古生代的大陆岛弧、扬子板块中-新元古代基底以及华北板块古-中元古代基底.     

桐城地区侏罗纪碎屑岩地球化学特征及其对物源的影响

由于印支运动,大别造山带周缘各盆地物源不同,前期学者认为陆源碎屑岩主要来自扬子大陆。本文由大别山东南缘挂车镇剖面入手,通过对该地区侏罗纪碎屑岩进行地球化学分析,并结合判别图投点分析。研究区碎屑岩是经过短距离搬运、快速堆积形成,物源地应为北面大别山地区,该盆地为前陆盆地。     

西藏罗仓地区昂杰组碎屑岩地球化学特征及物源

西藏罗仓地区昂杰组受控于班公湖-怒江缝合带和雅鲁藏布江缝合带,构造环境较为复杂,主要通过常、微量和稀土元素的地球化学特征,探讨了研究区的物源和构造环境,通过常、微量和稀土元素的指示作用,以及与其相邻相似地层拉嘎组、永珠组做了横向的对比,得出结论:研究区主要处于被动大陆边缘向主动大陆边缘过渡的晚期,海水逐渐变浅,沉积环境为海陆过渡相,物源区主要为沉积岩区,物源来自于上地壳,成分主要为长英质和少量古老沉积物成分夹杂少量基性物质。     

大别山中生代中酸性岩浆岩锆石U-Pb定年、元素和氧同位素地球化学研究

对大别山中生代主簿源、天柱山和团岭中酸性岩浆岩进行了锆石U-Pb定年、全岩主量和微量元素分析以及全岩和单矿物的氧同位素分析。结果表明,这些富钾的中酸性侵入岩表现出明显的轻稀土富集和高场强元素(Nb、P和Ti)负异常,与围岩片麻岩之间具有类似的微量元素分布特征和初始Sr-Nd-Ph同位素组成。锆石U-Pb年龄指示了早白垩世(121～131Ma)的岩浆结晶年龄。通过CL照相和SHRIMP定年在某些锆石颗粒中发现了老的继承核,年龄分别为742～815Ma和222Ma。这些新元古代和三叠纪核年龄分别与大别-苏鲁造山带超高压变火成岩原岩年龄和超高压变质年龄一致。尽管石英和锆石具有较小的δ~(18)O值变化范围(石英:6.30‰～8.66‰,锆石:4.14‰～6.11‰),全岩和其它单矿物氧同位素比值变化较大(全岩:0.07‰～7.13‰,钾长石:0.55‰～7.40‰,斜长石:-4.88‰～6.96‰),大多数锆石具有与正常地幔锆石(5.3±0.3‰)一致的δ~(18)O值。大多数样品的石英-锆石之间保存了氧同位素平衡分馏,而其它矿物(如,钾长石、斜长石、黑云母和角闪石)与锆石之间则大多表现出明显的氧同位素不平衡分馏,指示它们受到了岩浆期后亚固相水-岩相互作用的扰动。元素和同位素特征表明,大别山中生代中性岩起源于加厚基性下地壳的脱水部分熔融,在岩浆侵位过程中伴随有结晶分异作用;而花岗岩则起源于与北大别TTG正片麻岩具有相似化学组成的中性地壳的部分熔融。因此,大别山中生代中酸性岩岩浆源区是三叠纪扬子陆块俯冲产生的加厚地壳,形成机制可能与早白垩世地幔超柱事件热扰动所引起的部分熔融有关。     

大别造山带天柱山燕山期中酸性岩浆岩元素和同位素地球化学研究

大别-苏鲁造山带中生代岩浆岩的物质来源和成因机制,是大陆碰撞造山带研究的热点和前沿问题之一。本文通过对大别造山带天柱山燕山期中酸性岩进行全岩主量和微量元素以及放射成因同位素、单矿物氧同位素分析,指示这些碰撞后岩浆岩是俯冲陆壳物质再循环的产物。研究发现,这些中酸性岩表现出明显的轻稀土富集、高场强元素Nb、Ta和Ti负异常以及Pb正异常。它们都具有较高的Sr同位素初始比值(0．7062-0．7083)和较低的εNd(t)值(-17．1--19．7),与北大别杂岩的变化范围一致。单矿物氧同位素变化范围较大(石英:7．48-9．16‰,钾长石:3．76-7．80‰,斜长石:2．06- 6．96‰,锆石:4．16-5．83‰),大多数样品锆石具有与正常地慢锆石(5．3±0．3‰)一致的δ18O值。大多数样品的石英-锆石之间达到并保存了岩浆结晶时的氧同位素平衡分馏,而其它矿物(如钾长石、斜长石、黑云母和角闪石)与锆石之间大多表现为明显的氧同位素不平衡分馏,表明它们受到了岩浆期后亚固相水-岩相互作用的扰动。元素、Sr-Nd同位素和锆石氧同位素特征表明,大别山中生代中性岩可能是由加厚的扬子板块基性下地壳脱水部分熔融并经结晶分异形成的,花岗岩是由化学组成类似于北大别TTG片麻岩的中性下地壳脱水部分熔融形成的。     

大别山北缘中生代火山—侵入岩锶—钕同位素组成特征及其物质来源

报道了大别山北缘中生代（早白垩世）不同成因系列火山－侵入岩的14个Rb-Sr,Sm-Nd同位素分析数据，其中正长岩类ISr值为0．70943－0．71014，εNd值为－14．7－15．8，亏损地幔两阶段模式年龄TDM为2．12－2．20Ga；高钾钙碱性系列岩石ISr值为0．70750－0．71054，εNd值为－17．2－－19．1，TDM为2．32－2．48Ga，橄榄安粗岩系列岩石ISr值为0．70873－0．70912，εNd值为－20．7－21．7，TDM为2．60－2．68Ga。通过与基底变质岩Sm-Nd同位素组成对比，认为高钾钙碱性系列主要由类似于大别群的地壳岩石衍生而成，正长岩类是由大别群和少量较年轻地壳岩石（卢镇关群和佛子岭群？）衍生而成的，而橄榄安粗岩系列则来源于富集地幔并可能混入少量更古老的类似于泰山群的地壳组分。     

大别山榴辉岩岩石学及地球化学特征

本文分析了大别山地区榴辉岩的产出特点,矿物化学、岩石化学及元素地球化学特征。所获资料表明大别山榴辉岩与围岩一起经历了超高压变质作用,但其化学成分特征与围岩存在一定的差异,兼有大陆玄武岩和大洋玄武岩的特征。这些岩石大部分可能为板块俯冲过程中带入的大洋岩石残片。在深部变质形成榴辉岩后又随大别杂岩一起被抬升到地表,在抬升过程中经历了不同程度的退变质作用。     

大别山中生代钾质岩浆作用与超高压变质地体的剥露机理

在已知的超高压变质地体中, 大别山是碰撞后花岗岩类侵入作用最为强烈的唯一地区。这里, 中生代的钾玄岩系列和高钾钙碱性系列的侵入岩, 可以依其年龄和组成特征划分为３ 组。第 Ｉ组, 主要由晚三叠世 （约２１０ Ｍａ） 二长闪长岩 辉长岩体组成, 它可能是在板片断离过程中富集的大陆岩石圈地幔部分熔融的产物 （板片断离型）; 第 Ｉ Ｉ组, 由中侏罗世－ 早白垩世 （１６０～１２０ Ｍａ） 的角闪石英二长岩、黑云母二长花岗岩和正长花岗岩组成, 主要是由幔源岩浆的分离结晶与地壳混染共同作用的产物 （岩浆底垫型）; 第 Ｉ Ｉ Ｉ组, 以白垩纪 （１２５～９５ Ｍａ） 的花岗岩和花岗斑岩为代表, 是在热穹窿作用过程中大别杂岩深熔作用和高度演化的产物 （穹窿型）。大别山超高压变质岩通过地幔的剥露可能与晚三叠世—早侏罗世的板片断离有关, 而大规模的岩浆侵位与超高压变质岩的快速剥露相伴出现说明, 岩浆底垫和岩浆漂浮作用可能在大别山中侏罗世—早白垩世的快速剥露中发挥了重要作用。     

大别山麻粒岩包体的氧同位素研究

对北大别变质杂岩中的麻粒岩包体进行详细的氧同位素地球化学研究,发现其全岩δ~(18)O值偏低,为3.3‰～4.4‰。在麻粒岩相变质条件下,大别山麻粒岩包体的共存矿物对之间达到并保存了氧同位素平衡,后期退变质作用未明显破坏这种平衡。由矿物氧同位素地质测温得到的顶峰变质温度800～875C,与一般麻粒岩相变质温度相吻合。在变质作用之前或顶峰变质作用过程中,大别山麻粒岩包体的原岩曾与一δ~(18)O值低于3‰的外来流体发生了高温水—岩交换作用,并且这种交换作用在一定范围内是相对均一的。     

大别山侏罗纪变形及其构造意义

大别山造山带作为三叠纪华北与扬子大陆碰撞成因并形成超高压变质岩石已经没有异议。然而,对侏罗纪的变形性质和大地构造背景的认识还未取得一致意见。通过前陆早侏罗世地层褶皱,前陆深部反射地震探测,造山带内SE角闪岩相线理变形以及160～120Ma岩浆岩记录和同位素年代学研究等新的研究成果,证实中侏罗世大别山曾发生强烈的造山运动。这次造山运动相当于“燕山运动”,由于扬子与华北陆块在三叠纪已经拼合成一个大陆,所以侏罗纪变形属于陆内造山性质。将侏罗纪变形事件从大别山碰撞造山过程中分离出来可以合理地解释大别山超高压岩石第二次折返（从壳幔边界到地壳浅部）机理,150Ma的混合岩化作用和广泛的130～120Ma花岗岩．火山岩成因,以及大剐山前陆MOHO错断等现象。