华北克拉通中元古代基性岩墙群形成机制及构造应力场

本文通过研究华北克拉通中部中元古代基性岩墙群的单体形态和分布规律,分析岩墙群形成的力学机制,认为这些基性岩墙群主要是基性岩浆侵位于先存的张性或张剪性破裂中而成。晋北地区和五台－太行山地区的岩墙群主要为张剪性的,吕梁山地区和中条山地区的主要为张性。根据岩墙群的分布规律、侵位方向和力学机制及其与燕辽－中条拗拉槽系之间的关系,认为华北克拉通中部中元古代的区域构造应力场是张性和张剪性构造环境,其主压应力来     

新疆克拉玛依中基性岩墙群形成力学机制及其构造意义

克拉玛依岩墙群产出在克拉玛依北岩体及其围岩之中,具有不连续分段岩墙和连续分段岩墙两种类型,空间分布受区域张性构造裂隙控制,总体走向以北西-南东(280°～300°)为主,还有少量北东-南西(30°～50°)走向的岩墙。克拉玛依岩墙群所受最大主压应力方向垂直于地表,最小主压应力方向与岩墙扩容作用方向平行,并垂直于北西-南东走向的分段岩墙。岩浆沿构造裂隙贯入、充填形成岩墙,其发育程度与裂隙和区域各主压应力之间的夹角有关。岩墙分段的力学原因是岩浆在流动过程中,遇到与最小主压应力斜交的先存裂隙时,应力强度因子瞬间降低所致。估算的主伸长度为2.7%。克拉玛依岩墙群的大量出现进一步表明,二叠纪时,区域构造已经由碰撞挤压体制转变为伸展体制。     

新疆东准噶尔琼河坝地区绿石沟早石炭世岩体中基性岩墙群成因及其构造动力学背景

基性岩墙群对探讨岩石圈伸展过程、时空演化及深部动力学等方面具有重要意义。为了厘定东准噶尔琼河坝地区岩墙群的形成时代、源区地幔性质、成岩构造背景、岩石成因及其与区域上的其他岩浆作用的成因关系,揭示东准噶尔古生代的地球动力学背景,对侵入到绿石沟岩体花岗岩中的暗色岩墙群进行了遥感卫星影像解译,并从野外地质、岩石学、矿物学、年代学、锆石Hf-O同位素和地球化学等方面进行了系统研究。绿石沟岩体中岩墙存在闪长玢岩和辉绿玢岩岩墙的岩石组合,它们的锆石LA-ICP-MS和SHRIMP U-Pb定年结果表明,闪长玢岩、辉绿玢岩岩墙形成时代分别为346±1 Ma和～332 Ma。辉绿玢岩岩墙的锆石εHf(t)值为+10. 2～+15. 4,对应的二阶段Hf模式年龄为0. 35～0. 67 Ga,其锆石δ18O值主要变化范围为5. 00‰～6. 41‰。这些同位素特征表明其具有亏损地幔源区的物质组成。矿物学研究表明,辉绿玢岩岩墙中的角闪石为浅闪石、铁浅闪石,其结晶温度范围为896～984℃,压力为41～88 MPa,对应结晶深度约1. 54～3. 31 km;辉石为透辉石,辉石-熔体平衡时的岩浆温度为1 092～1 099℃,压力为500～630 MPa,推测形成辉绿玢岩辉石岩浆房的存储深度为16. 5～20. 8 km。东准噶尔琼河坝地区大量中基性岩墙构成的岩墙群可作为区域伸展构造的重要标志,结合前人对该区构造背景认识,认为琼河坝地区在早石炭世时可能处于后碰撞伸展拉张环境,这为探讨东准噶尔乃至中亚造山带西段的古生代的地球动力学环境演变提供了新依据。     

新疆北山地区二叠纪地壳伸展量估算：基性岩墙群厚度统计的结果

新疆北山地区广泛发育晚古生代侵入岩和基性岩墙群。本文利用多源高分辨率卫星遥感影像(ETM+, SPOT,CORONA KH4B, Geoeye1,Quickbird2)在该区约26880km²范围定量提取基性岩墙1375条。基性岩墙侵入石炭、二叠系火山岩、侵入岩、沉积岩和前寒武纪变质岩。岩墙单体长250m至34km,平均长度5km,厚度从1m至31m,平均厚度7.9m,岩墙长度和厚度均呈负指数分布。约70%的岩墙呈NNW-NNE方向展布。受NEE向走滑断层影响,在断裂带附近岩墙发生强烈扭曲。从北到南垂直岩墙的主要走向,取3条剖面,分段统计岩墙的厚度并计算伸展量。结果表明:该区二叠纪地壳伸展量为0.59%~2.01%,自南向北伸展率逐渐减小,在侵入岩体伸展量高达8.32%,沉积岩/变质岩区的伸展量为0.05%~0.3%。该区二叠纪基性岩墙发育与侵入岩体有密切的时空关系并受断裂控制和改造。     

新疆克拉玛依中基性岩墙群的地质地球化学和K-Ar年代学

新疆克拉玛依中基性岩墙群出现在后碰撞花岗岩(锆石U-Pb年龄约为300～320Ma)及其下石炭统火山岩-硅质岩围岩之中,空间分布受区域构造裂隙控制,总体走向以280°～300°为主,K-Ar表观年龄为241.3～271.5Ma。岩墙群属于亚碱性系列,根据岩性和Mg#的不同,可分为辉绿岩岩墙、高Mg#闪长玢岩岩墙和低Mg#(石英)闪长玢岩岩墙等三组。主元素、稀土元素和其他微量元素等资料表明,形成岩墙群的岩浆起源于亏损地幔,由部分熔融作用形成的原始玄武质岩浆在侵位过程中发生了分离结晶作用,但同时还受到同化混染作用的影响,致使克拉玛依岩墙群具有较典型的AFC过程的成因特征。克拉玛依岩墙群形成于新疆北部后碰撞伸展构造环境,是幔源岩浆活动的产物,因而可以作为地壳垂向生长的标志之一。     

华北南缘古元古代末岩墙群侵位的磁组构证据

华北克拉通南缘的中条山及邻区广泛发育元古宙放射状基性岩墙群,与五台山-恒山和大同地区的北北西向基性岩墙群以及熊耳中条拗拉谷的火山岩在时空分布和地球化学方面均具有密切的相关性。中条山及邻区放射状基性岩墙群的宏观和微观流动构造(包括捕虏体、冲痕构造、矿物线理和定向斑晶)指示岩墙群以一定的仰角向北西侵位。通过该区岩墙群磁化率各向异性(AMS)测量得到磁组构的最大磁化率长轴优势方位分布图和磁组构各向异性特征分析进一步指示华北南缘古元古代末岩墙群从熊耳中条拗拉谷的底部向北西侵位。岩墙群的流动构造和磁组构的统计成果夯实了华北克拉通古元古代末基性岩墙群与熊耳中条拗拉谷的成生联系。     

鲁西前寒武纪基性岩墙群

鲁西地区发育大规模的中元古代基性岩墙群,侵位于早前寒武纪结晶基底内,未变形未变质,以北北西向和近南北向为主,是鲁西前寒武纪最引人注目的一种伸展构造标志。鲁西基性岩墙群属于板内大陆裂谷拉斑玄武岩系列,与板内大陆裂谷活动密切相关,代表一种非造山岩浆活动。该岩墙群富集大离子亲石元素(L IL E) ,略亏损高场强元素(HFSE) ,比较富集Cr、Ni,明显亏损Th。稀土元素配分模式为轻稀土略富集的右倾曲线。鲁西基性岩墙群的微量元素和稀土元素特征反映源区为略富集的地幔。从时空分布特征、构造特征、岩石化学相关性、岩浆源区和古构造应力场分析,鲁西基性岩墙群与燕辽—中条拗拉槽系有一定的成生联系。     

华北克拉通1.75Ga基性岩墙群特征及其研究进展

基性岩墙群是地壳伸展背景下,来自地幔的基性岩浆侵入体。华北克拉通同世界上其它克拉通一样,广泛发育前寒武纪基性岩墙群。它们在不同时代均有产生,其中1.75Ga前后的规模最大,分布范围最广,几乎遍布整个克拉通,对其进行深入研究,可以揭示华北克拉通该期构造演化过程。华北克拉通1.75Ga前后的岩墙几何形态多变,直立或近直立,走向主要为NNW向和近EW向。岩石以拉斑玄武质岩类占绝对优势(>80%),主要造岩矿物为单斜辉石和斜长石。根据岩墙走向、岩浆分异程度和岩石地球化学特征可将其分五组:低分异LT组、低分异HT组、高分异NW组、高分异EW组,以及具明显差异的高铁系列。同位素和微量元素研究显示,岩浆源区主要与富集Ⅰ型地幔(EMⅠ)、弱亏损的常规地幔(DM-PREMA)以及陆下岩石圈地幔有关。目前对华北克拉通1.75Ga基性岩墙群产出的构造环境在认识上有分歧,其中地幔柱观点和碰撞后伸展观点最为人们所关注。     

甘肃北山晚古生代基性岩墙群岩石成因及其构造意义

为探讨甘肃北山地区晚古生代基性岩墙群的岩石成因及其构造意义,对该岩墙群岩石进行了锆石U-Pb年龄测定和全岩地球化学分析。结果显示,辉绿岩中锆石U-Pb加权平均年龄为(285±4) Ma,属早二叠世;岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、U、K、Pb),亏损高场强元素(Nb、Ta)。岩石成因分析表明,基性岩墙的岩浆源区为俯冲流体交代的岩石圈地幔,主要为含金云母尖晶石二辉橄榄岩,岩浆在运移和上升侵位过程中未受到明显的地壳混染作用。结合大地构造环境判别和区域研究资料认为,甘肃北山地区晚古生代基性岩墙群形成于板内伸展环境,本区域古洋盆于早泥盆世之前闭合。二叠纪岩浆活动带有俯冲消减信号表明,早期俯冲流体对岩石圈的交代作用仍制约着岩浆的地球化学特征。     

岩石圈伸展模式及变质核杂岩模式在我国的运用实践

根据大陆构造形变类型的构造形迹，可归纳为三种构造应力场形成的三类基本构造类型即挤压应力场作用下形成的压缩构造（逆冲推覆等）；引张应力场作用下形成的伸展构造（高角度正断层系，折离断层，变质核杂岩，岩墙群等）；剪切应力场作用下形成的走滑构造（包括由其派生的拉分和挤压构造、旋转构造等）。这三种应力场形成的构造形迹可以同时在地壳的不同区段发育，亦可在同一单元内交替出现。1岩石圈的伸展模式伸展作用的地质表现是多种多样的。当前最引人注目的是对折离断层及变质核杂岩的研究。为解释权内拉伸机制，已提出了各种不同的…     

新疆哈密南部北山地区基性岩墙群的地质特征及形成构造环境

新疆北山地区广泛发育一系列相互平行的基性岩(墙)脉群,总体呈北北西—北北东向展布,与区域构造线(北东东向)大角度相交,岩石类型主要为辉绿岩、辉绿玢岩,岩石地球化学特征与库鲁克塔格地区的基性岩墙群相似。基性岩(墙)脉群的形成与北山地区二叠纪裂谷作用有关,可能是地幔柱上涌、“三连点式”破裂之后,在废弃的石炭纪裂谷或裂谷陆缘上侵位的产物。     

新疆哈密南部北山地区基性岩墙群的地质特征及形成构造环境

新疆北山地区广泛发育一系列相互平行的基性岩(墙)脉群,总体呈北北西-北北东向展布,与区域构造线(北东东向)大角度相交,岩石类型主要为辉绿岩、辉绿玢岩,岩石地球化学特征与库鲁克塔格地区的基性岩墙群相似.基性岩(墙)脉群的形成与北山地区二叠纪裂谷作用有关,可能是地幔柱上涌、"三连点式"破裂之后,在废弃的石炭纪裂谷或裂谷陆缘上侵位的产物.     

新疆哈密南部北山地区基性岩墙群的地质特征及形成构造环境

新疆北山地区广泛发育一系列相互平行的基性岩(墙)脉群,总体呈北北西-北北东向展布,与区域构造线(北东东向)大角度相交,岩石类型主要为辉绿岩、辉绿玢岩,岩石地球化学特征与库鲁克塔格地区的基性岩墙群相似.基性岩(墙)脉群的形成与北山地区二叠纪裂谷作用有关,可能是地幔柱上涌、“三连点式“破裂之后,在废弃的石炭纪裂谷或裂谷陆缘上侵位的产物.     

内蒙古狼山地区南北向断裂构造应力场特征及其与区域构造演化关系

内蒙古狼山地区断裂构造十分复杂,主要发育有南北、东西、北东和北西走向的断裂构造.从南北向断裂的几何形态、运动性质、构造应力场特征入手进行研究,结合野外实地调查与测量,运用极射赤平投影方法,求出构造应力场的主应力轴方位,进而对本区的构造演化进行了探讨.初步认为,研究区发育的近南北向断裂至少受到过两期构造应力场的作用,第一期是在晚二叠世,由于华北克拉通向北、西伯利亚板块向南活动而形成碰撞拼贴运动所产生的近南北向近水平挤压构造应力场,此时构造应力场的主应力轴σ₁为北偏东10°左右,向北倾伏,倾伏角为15°~20°.在这一期构造应力场的作用下,狼山地区发育了一套破裂系统,它们分别表现为近东西走向的挤压构造带和逆断层、近北东走向的以左行为主的走滑断层、近北西走向的以右行为主的走滑断层以及近南北走向的张性断层.这些早期的断裂系统也制约着该区域后来的构造活动,第二期构造应力场是侏罗纪以来古太平洋板块向亚洲大陆俯冲而产生的.此构造应力场的主应力轴σ₁为北西-南东向,倾伏向为150°左右,倾伏角为10°~20°.第二期构造应力场的作用,使早期南北向断裂由原来的张性破裂面转为左行走滑,早期东西向断裂转为右行走滑,早期北东向左行滑动面转为压性面和褶皱轴方向,而早期的北西向破裂面则转为张性破裂性质.      

豫西小秦岭地区晚古元古代地壳深熔作用及构造意义:岩石学和锆石U-Pb年代学证据

太华群出露于华北中部造山带南段,是研究华北克拉通南缘演化的关键地区,对其研究不仅有助于深入了解华北克拉通古、中元古代构造演化特征,对于华北克拉通东西陆块碰撞时间的厘定也具有重要意义.通过对豫西小秦岭地区太华群深熔作用形成的3类混合岩开展岩相学研究,发现深熔作用对岩石的改造是不均匀的,明显受到了原岩的物质成分、岩石的结构构等性质的制约.通过对岩浆锆石及深熔锆石进行LA-ICP-MS定年,确定小秦岭地区太华群混合岩原岩年龄为早古元古代,深熔作用发生时间约为1.8 Ga.研究区混合岩形成于华北克拉通东、西陆块碰撞后的伸展阶段,与区域同时期形成的大量基性岩墙群及A型花岗岩共同记录了华北克拉通在1.8 Ga前后发生的大规模伸展拉张事件.      

藏北羌塘中央隆起基性岩墙群年代学、地球化学特征及其意义

基性岩墙群是大陆伸展背景下、主要来自陆下软流圈或地幔岩石圈的岩浆侵入体,对古陆块聚合、伸展和裂解的重建具有至关重要的作用[1～3].藏北羌塘中央隆起地区沿龙木错-双湖缝合带南侧出露有一套基性岩墙群,分布范围西起国境线,东至双湖,长约800 km,是青藏高原内部规模最大的岩墙群,它对理解羌塘地区的构造演化具有十分重要的意义.     

九岭南缘安义珠洛山辉绿岩形成时代及地质意义

扬子地台周边地区已陆续发现基性—超基性岩,但其成因一直存在争议。九岭南缘安义珠洛山变质基底地层中也发育有辉绿岩岩墙群,其形成时代及成因未作过研究。笔者通过1∶25万上高县幅区域地质调查,获得其单颗粒锆石U-Pb法同位素年龄为(796±1)Ma,属新元古代基性岩。该基性岩岩墙群地球化学成分相当于拉斑玄武岩序列,形成于板内环境。它与九岭强过铝质花岗岩构成双峰式侵入岩套,可能形成于碰撞后伸展构造环境,而与Rod in ia超大陆裂解无关。     

东准噶尔琼河坝岛弧晚古生代地球动力学环境——来自和尔赛岩体暗色岩墙时空分布的证据

新疆东准噶尔地区地处阿尔泰、准噶尔和东天山等山系和构造单元的结合部位, 是研究中亚造山带(或称北亚造山区)构造演化的关键地区。以往的研究多集中于东准噶尔的岩石组合和地球化学组成, 相对缺乏构造变形尤其是中小尺度构造变形的研究。初步研究发现东准噶尔分布着大量的中基性暗色岩墙, 它们是后期岩浆侵入到前期构造裂隙中的产物, 可以从时空两个方面为构造裂隙的研究提供制约。本文结合地质资料和高分辨率遥感影像解译, 在琼河坝岛弧带中的和尔赛岩体(早泥盆世)中识别出来了874个暗色岩墙(晚石炭世-早二叠世)片段, 它们的走向以北西西-南东东向为主, 另外还有少数北东-南西和北西-南东走向的岩墙。通过岩墙的宏观变形特征可以推测, 北西西-南东东走向的岩墙形成于压张性裂隙之中, 北西-南东走向的岩墙形成于左行张剪裂隙之中, 北东-南西走向的岩墙形成于右行压剪裂隙之中。这些裂隙形成时平面最大主应力为北西西-南东东方向。结合岩体和岩墙的时代, 本文认为在晚泥盆世-早石炭世期间, 和尔赛岩体由于受到北西西-南东东方向的区域挤压作用而产生相应的裂隙, 可能标志着洋盆结束后碰撞作用的发生, 而晚石炭世-早二叠世暗色岩墙的普遍发育可能是后碰撞岩浆活动的标志。     

项目动态

新疆北山地区基性岩墙群调查研究新进展新疆北山地区广泛发育一系列相互平行的基性岩脉 (墙 )群 ,构成该区域非常壮观、富有特色的脉岩地质地貌景观。前人对其研究程度较低 ,在新疆北山地区笔架山幅 1∶ 2 5万区域地质调查过程中重视了此方面工作 ,收集了相关资料。岩墙岩石类型主要为辉绿岩和辉绿玢岩 ,其中以辉绿岩墙最为发育 ,区域上有多个密集区 ,其寄住围岩主要为前寒武纪和晚古生代地质体 ,展布方向为近南北向与区域构造线 (北东东向 )大角度相交 ,岩墙 (脉 )近于直立 ,与围岩边界清楚 ,延伸稳定 ,单个岩墙长度大于 2 0 km、宽一般3～…     

甘肃北山晚古生代花岗岩体内基性岩墙群弧形展布的成因及其构造意义

在甘肃北山一个东西向展布、椭圆状的晚古生代花岗岩体内主要发育着3期岩墙群,其中中期基性岩墙群最密集,呈现出弧形展布的特征,在该侵入体北部呈北北东向趋势,向南逐渐偏转为北北西向。关于中期岩墙群弧形展布的原因有两种可能的解释,即：纵弯褶皱和应力场扰动。野外观察不支持第一种解释,因为在岩墙或围岩内都没有观察到与褶皱有关的变形构造。本文利用Poly3D软件模拟了近东西向隐伏断层活动对上覆应力场的扰动。计算结果表明,当北北西-南南东向的区域性拉张叠加上沿着隐伏断层发生不协调的右行走滑时,水平大主压应力迹线在隐伏断层上方出现类似的弧形展布。这意味着稍早的花岗岩侵入体冷凝冷却并没有完全焊接地壳内一些大尺度断层,地壳断块的相对独立活动可以造成沿着这些断层发生与区域变形场不协调的右行走向滑动,进而形成岩墙群弧形展布所需要的地应力场。