新疆东准噶尔早志留世弧岩浆岩:来自姜格尔库都克石英二长闪长岩岩石地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

新疆东准噶尔姜格尔库都克石英二长闪长岩体被下泥盆统卓木巴斯套组不整合覆盖,其形成时代一直缺乏精确的年代学约束。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年方法,获得石英二长闪长岩锆石U-Pb年龄为(432.8±1.2)Ma,表明侵位时限为早志留世。岩石地球化学显示,石英二长闪长岩具低硅(Si O2=55.64%~58.68%)、低钛(Ti O2=0.54%~0.71%)、高铝(Al2O3=16.99%~18.05%)的特征,属高钾钙碱性、准铝质(A/CNK=0.85~1.00)系列,富集轻稀土元素(LREE)(LREE/HREE=2.88~3.26)和大离子亲石元素(LILE,如K、Rb、Ba和Sr),亏损高场强元素(HFSE:Nb、Ta、Ti)及P,反映出明显的消减带岩浆岩的特征。锆石具正εHf(t)值,介于+10.8~+13.6之间,两阶段Hf模式年龄(TDM2)为726~560 Ma,大于其形成年龄,表明源区可能为新元古代晚期至早古生代早期的新生岛弧陆壳物质。结合区域地质背景,认为姜格尔库都克石英二长闪长岩可能由俯冲洋壳和沉积物的含水流体引起上覆地幔楔以新元古代晚期至早古生代早期的新生岛弧陆壳物质部分熔融形成的,代表了古亚洲洋在早志留世时期向南俯冲消减的陆缘弧岩浆产物。     

新疆卡拉麦里地区早泥盆世洋内弧：来自火山岩地球化学及锆石U-Pb 年龄的证据

新疆东准噶尔卡拉麦里地区早泥盆世火山岩由玄武岩和玄武安山岩组成,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得玄武安山岩锆石的U-Pb年龄为404.5±1.9 Ma,表明喷发时代为早泥盆世。岩石地球化学显示早泥盆世火山岩属岛弧拉斑系列,具相对较高的Mg^# 值(41.25～55.32)及较低的Nb(1.11×10^{- 6}～2.42×10^{- 6})、Zr(73.9×10^{- 6}～95×10^{- 6})和ΣREE(81.50×10^{- 6}～121.80×10^-6)含量。富集大离子亲石元素(LILE：K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),而亏损Ta、Nb和Ti高场强元素（HFSE：Ta、Nb、Ti）,并显示Eu弱的亏损,这些特征与岛弧火山岩类似,其原始岩浆可能起源于俯冲流体交代的亏损地幔楔的部分熔融。结合区域地质背景,认为早泥盆世火山形成于洋内弧的构造环境,为卡拉麦里古洋盆向北俯冲消减的产物。这是在卡拉麦里地区首次报道的洋内弧火山岩,这一新的发现和认识对研究东准噶尔古生代洋盆演化及区域构造格局均具有重要的意义。     

内蒙古北山地区标山一带早志留世花岗岩地球化学特征及构造意义

通过内蒙古标山一带区域地质矿产调查,查明该区早志留世侵入岩由早到晚依次为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩。该期侵入体为钙碱性岩系,准铝质岩石,SiO2、K2O具正相关变化特征。三者球粒陨石标准化稀土配分曲线均具Eu负异常（δEu值分别为0.60～1.06,0.44～0.81,0.12～0.39）。原始地幔标准化蛛网图显示中等不相容元素La、Ce、Sm、Hf、Zr及强不相容元素Rb、Th、U相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Ti相对亏损。在花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄值分别为（444±12）Ma、（441.2±1.8）Ma、（441.1±3.3）Ma,代表该期侵入体就位时代为早志留世。综合前人及本次项目研究成果可见,标山一带早志留世侵入岩就位于岛弧的构造环境。区域上早志留世古亚洲洋壳沿红柳河—月牙山—洗肠井一线向北强烈俯冲,导致本区早志留世深成岩侵位,形成石头井-化石山早古生代岩浆弧。     

东昆仑灶火沟早志留世花岗岩岩石学、地球化学特征及地质意义

灶火沟早志留世(436.8~433.7 Ma)花岗岩发育于东昆中蛇绿构造混杂岩带中,主要岩石类型为花岗闪长岩和二长花岗岩,其围岩分别为中元古代万宝沟群和奥陶—志留纪纳赤台群。花岗闪长岩和二长花岗岩w(Si O2)分别为56.12%~63.49%和70.62%~76.54%,均为钙碱性系列。二长花岗岩显示向富碱质过渡的特征,铝饱和指数A/CNK为0.79~1.02,属准铝质—弱过铝质系列,为I型花岗岩。花岗闪长岩∑REE低于二长花岗岩∑REE,两者均具有LREE相对富集而HREE相对亏损的相似的右倾球粒陨石标准化配分曲线特征,花岗闪长岩具弱负Eu异常,二长花岗岩具强负Eu异常;两者均具有相对富集LILE而相对亏损HFS的微量元素特征。地球化学特征显示灶火沟花岗岩为岛弧型花岗岩,是原特提斯洋壳向北俯冲引起地幔楔物质底侵东昆仑岛弧下地壳部分熔融的产物,表明东昆仑造山带在早志留世仍处于原特提斯洋壳俯冲消减阶段。     

新疆西准噶尔北部赛尔山地区早志留世流纹斑岩成因及其大地构造意义

在新疆西准噶尔北部的赛尔山地区识别出早志留世喷发的流纹斑岩底垫侵入到和布克赛尔蛇绿混杂带内。流纹斑岩具有高Si O2(70. 88%～73. 36%)、Al2O3(14. 30%～15. 31%)和极低的MgO(0. 36%～1. 09%)含量,同时,还具有中-高的Sr含量(130×10-6～527×10-6)、高的Sr/Y(22. 26～78. 42)和(La/Yb)N(20. 27～24. 24)值及低的重稀土元素含量。此外,流纹斑岩与谢米斯台山北缘早志留世-早泥盆世埃达克质岩都具有正高的εHf(t)值和年轻的Hf模式年龄,同时它们还具有较高的K2O含量、较低的Mg#值和低的Cr、Ni等相容元素含量,认为它们均形成于年轻下地壳的部分熔融。在早奥陶世—早泥盆世,西准噶尔北部可能经历过洋内俯冲、弧-弧碰撞、洋盆闭合和碰撞后伸展阶段的构造演化过程,其中,早志留世之前洋盆已经闭合,随后西准噶尔北部逐渐进入碰撞后松弛期,幔源物质向下地壳渗透,与新生不久的下地壳发生混合形成岩浆池,岩浆通过多通道、多层次的复杂渠道到达中上部地壳,从而形成大量435～400 Ma的A2型和I型花岗岩以及少量埃达克质的中酸性岩浆岩,完成了大规模的地壳垂向增生过程。     

东昆仑西段祁漫塔格群早志留世笔石化石的发现

首次在东昆仑西段祁漫塔格山白干湖地区原划奥陶系祁漫塔格群浊积岩下部层位中发现Monoclimacisgriestoniensis(Nicol),Monograptuspriodon(Bronn),Monograptussp.,Streptograptuscf.becki(Barrande),Torngni-graptuscf.arcuatus(Barrade)早志留世笔石化石组合,表明祁漫塔格群除有奥陶纪地层外,还包含有早志留世地层。     

西昆仑早古生代岩浆弧大同岩体中埃达克质岩石的成因及地质意义

大同岩体位于西昆仑柯冈-库地-其曼于特和麻扎-康西瓦两条蛇绿混杂岩带之间。为进一步了解西昆仑早古生代岩浆弧中某些具体岩石类型、岩浆产生机理、地质意义及成因联系,本文从岩相学、主微量元素地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素等方面,对大同岩体中和外围新发现的埃达克质岩石进行了研究。埃达克质岩石由石英二长花岗岩和黑云母二长花岗岩两种岩性组成,呈独立的岩体和大同主岩体中的脉体两种产状,高硅(w(SiO₂)≥60.34%)、高铝(w(Al₂O₃)≥14.73%)、富碱(w(K₂O+Na₂O)≥6.40%)、低镁(w(MgO)≤2.35%),以及高锶(w(Sr)≥504×10^-6)、低钇(w(Y)≤17.20×10^-6)和高Sr/Y(平均为70.88),富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,不同程度负Eu异常及Ta、Nb、P和Ti亏损。锆石U-Pb测年显示,埃达克质岩石年龄为(443.6±1.4)~(462.0±1.0)Ma,与大同主岩体的形成年龄相当。锆石ε_Hf(t)为-7.28~4.56(平均-0.84),我们认为埃达克质岩石是由原特提斯洋洋壳及部分洋壳之上的陆源沉积物向南俯冲过程中,发生部分熔融形成的熔体上升过程中与地幔楔橄榄岩反应,最后定位于地壳浅层的结果。通过与大同岩体主岩体对比,对早古生代岩浆弧的形成和演化有了更深入的了解。     

东昆仑山脉晚志留世-早侏罗世花岗类岩石中锆石微量元素地球化学特征及地质意义

为了更深入的认识东昆仑山脉岩浆作用和构造演化历史,本文采用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)方法对东昆仑山脉中部和东部不同时代的花岗类岩石中锆石进行了系统的微量元素分析。东昆仑山脉晚志留世二长花岗岩和晚二叠世、晚三叠世、早侏罗世花岗岩中绝大多数锆石Th/U0.5,锆石的球粒陨石标准化REE配分曲线均为HREE相对于MREE和LREE富集,并且具有Ce正异常和Eu负异常,为典型的岩浆锆石。晚志留世二长花岗岩和晚二叠世、晚三叠世花岗岩锆石具有低的Ce正异常,高的Eu负异常;早侏罗世花岗岩锆石则具有高的Ce正异常,高Nb、Ta含量,低Eu负异常;晚二叠世花岗岩锆石还具有高∑REE、Y、Th、U含量;而晚三叠世花岗岩锆石则在所有样品中具有最高的Hf含量,是演化程度高的岩浆产物。除此之外,晚志留世、晚二叠世、晚三叠世和早侏罗世样品中部分锆石呈现LREE富集,说明它们在岩浆晚期可能遭受LREE富集热液的改造。根据锆石Ti温度计,计算出所有样品的结晶温度小于800℃,说明它们很有可能形成于富集流体的俯冲带环境。结合前人研究资料和所分析锆石的U-Pb年龄数据,对东昆仑山脉中古-中生代多期的构造-岩浆事件提供了新的约束:(1)晚志留世二长花岗岩的形成可能与一个小型洋盆的俯冲作用有关,其岩浆源区是地壳浅部的沉积基底;(2)晚二叠世花岗岩可能是在古特提斯洋向北俯冲过程中由于幔源岩浆使浅层地壳发生熔融形成;(3)晚三叠世-早侏罗世花岗岩在羌塘和昆仑-柴达木同碰撞过程形成。     

中亚造山带东段南缘早志留世岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

本文报道了分布于中亚造山带南缘苏尼特右旗太古生庙地区太古生庙岩体和库伦哈达岩体的岩相学、地球化学和年代学特征,以讨论该岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境。锆石U-Pb定年结果显示,太古生庙英云闪长岩结晶年龄为442.6±2.4Ma,库伦哈达石英闪长岩结晶年龄为434.2±2.2Ma,说明太古生庙地区早古生代存在岩浆活动。其中太古生庙岩体地球化学特征类似于典型的埃达克岩,其Si O2含量56%(70.02%~70.51%),Al2O3含量≥15%(15.99%~16.37%),Mg O3%(0.56%~0.83%),Na2O3%(4.33%~4.66%),K2O/Na2O比值0.5(0.3~0.4);在微量元素特征方面,Sr400×10-6(681×10-6~783×10-6),Yb1.9×10-6(0.6×10-6~0.9×10-6),Y18×10-6(5.4×10-6~9.3×10-6),无明显的Eu异常。库伦哈达岩体与太古生庙岩体相比,Si O2含量较低(57.92%~66.78%),Al2O3为相当(14.91%~18.26%),MgO含量为1.17%~2.31%,Na2O含量为3.29%~4.36%,K2O含量为1.43%~3.09%;在微量元素判别图解中,库伦哈达岩体的岩石样品投图位于埃达克岩和典型的岛弧型火山岩的叠加区域,而太古生庙岩体样品全部落入埃达克岩区域内,太古生庙岩体可能是洋壳部分熔融的产物,而库伦哈达岩体可能是早期俯冲的洋壳部分熔融的产物混染了部分熔融的地幔楔之后形成了这种具有正常岛弧岩浆特征的岩石,其形成的环境为岛弧环境。     

西准噶尔巴尔鲁克断裂东南侧石英闪长岩锆石SHRIMP U-Pb测年

西准噶尔巴尔鲁克断裂东南侧石英闪长岩体的锆石SHRIMPU-Pb年龄值为315Ma±5Ma,属华力西中期形成的岩浆侵入体;其围岩为中泥盆统巴尔鲁克组和下石炭统包古图组。此次所测定的石英闪长岩锆石SHRIMPU-Pb年龄值,为确定西准噶尔巴尔鲁克晚古生代岛弧带的形成时代提供了可靠的年代学依据。     

青海东昆仑哈西亚图铁多金属矿区石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

东昆仑地区是青海省重要的夕卡岩型铁多金属矿成矿带,哈西亚图铁多金属矿是近年来首例在东昆仑金水口岩群中发现的与中酸性岩体有关的夕卡岩型矿床,目前铁、金、锌矿已达中型。其成矿作用与矿区东北部石英闪长岩关系密切,矿体产于石英闪长岩的外接触带。采用LA-ICP-MS同位素测定技术,测得石英闪长岩锆石U-Pb年龄为246.8±1.8Ma（MSWD=0.074）,形成于早三叠世,表明东昆仑地区早三叠世存在夕卡岩成矿作用。地球化学研究表明,石英闪长岩为高钾钙碱性系列,具有安第斯型活动大陆边缘火成岩的构造属性。研究认为,石英闪长岩是阿尼玛卿洋盆向北俯冲,致使壳幔岩浆发生混合,后经侵位、结晶分异形成的。     

东准噶尔琼河坝岛弧早古生代岩浆活动的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

东准噶尔琼河坝桑德乌兰斑岩铜钼矿区含矿花岗斑岩透长石、石英斑晶粒内破裂构造发育,锆石普遍发育具核内破裂构造或碎裂状的核。破碎的锆石核与透长石、石英斑晶可能形成于深部岩浆房。锆石U-Pb定年结果显示,破碎变形的锆石核年龄为442.2±3.5Ma,锆石环带的年龄为412.7±3.3Ma,前者代表破碎变形锆石的形成时间,后者代表斑岩侵位与结晶的时间。Hf同位素结果显示,破碎的有核锆石与其外环带具一致的εHf(t)初始值与tDM2模式年龄,它们可能为同一岩浆或成因相同的岩浆不同阶段结晶的产物。这意味着琼河坝地区在早古生代(至少在442Ma)就开始有弧岩浆活动。幔源特征的εHf(t)值(10.3～15.1)与较老的模式年龄(tDM2=469～761Ma)显示形成研究区花岗斑岩的岩浆可能源于晚元古代-奥陶纪玄武质地壳的部分熔融。     

内蒙古狼山地区早石炭世石英闪长岩U-Pb年龄、地球化学特征及其对古亚洲洋俯冲的指示

内蒙古狼山山脉西侧分布大面积的晚古生代岩浆岩,时代集中在早石炭世—晚二叠世,早石炭世石英闪长岩体出露于潮格温都尔镇西侧。该岩体岩性为石英闪长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,石英闪长岩的206Pb/238U年龄加权平均值为337.4±6.6 Ma。岩石暗色矿物以角闪石为主,黑云母次之,富铁,富钠,高钠钾比值,为钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Pb,不同程度的亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti的特点,稀土元素配分型式为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,弱的负Eu异常,总体反映岩浆弧的地球化学特征。构造环境判别图显示样品点落在大陆边缘弧范围,岩石地球化学特征表明狼山地区早石炭世处于大陆边缘弧构造背景,古亚洲洋石炭纪存在向南俯冲。对比北部造山带西乌旗地区的早石炭世石英闪长岩,两者地球化学特征基本相同。因此,早石炭世古亚洲洋发生了双向俯冲,形成了以石英闪长岩为主的岩石类型。     

东准噶尔早二叠世后碰撞岩浆活动:蕴都卡拉流纹岩SHRIMP U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素的制约

东准噶尔扎河坝地区发育的大规模古生代中晚期中酸性火山岩的岩浆源区、岩石成因和构造环境以及年代学迄今尚未得到很好的约束,对上述问题的深入分析有助于揭示东准噶尔晚古生代的岩浆作用过程及中亚地壳生长方式.野外地质考察得出,东准噶尔蕴都卡拉地区展现北东-南西向区域性挤压构造变形,原巴塔玛依内山组为一套基性岩、中酸性岩以及火山碎屑岩组合.本文报道了东准噶尔扎河坝地区蕴都卡拉流纹岩的锆石SHRIMP U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素分析结果.3个流纹岩的锆石SHRIMP U-Pb定年结果共同指示,蕴都卡拉流纹岩形成于276.0～ 279.8Ma.流纹岩高硅(SiO2=60.61％ ～ 78.07％)高碱(K2O+ Na2O=6.46％ ～9.28％),高Fe2O3T (0.70％ ～3.30％)、Ga/Al,低CaO(0.18％～2.79％)、MgO(0.13％～1.31％),富集轻稀土和高场强元素(Zr、Hf),亏损Ba、Sr、Eu,弱亏损Nb、Ta,具有A型过铝质中-高钾钙碱性花岗岩的特征.锆石具有正的εHf(t) (10.3～14.6)和年轻的地壳模式年龄(348～557Ma),表明其可能来源于年轻的下地壳物质的重熔.综合东准噶尔区域地质资料以及前人对本区蛇绿岩带的研究得出,蕴都卡拉地区在早二叠世处于伸展环境,该流纹岩可能是弧-弧或弧-陆后碰撞伸展背景下,软流圈物质上涌过程中造成年轻下地壳发生部分熔融产生的酸性岩浆在上升、侵位的过程中的产物,同时表明垂向生长在中亚造山带早二叠世地壳生长过程中占主导地位.     

青海东昆仑哈西亚图铁多金属矿区石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

东昆仑地区是青海省重要的夕卡岩型铁多金属矿成矿带,哈西亚图铁多金属矿是近年来首例在东昆仑金水口岩群中发现的与中酸性岩体有关的夕卡岩型矿床,目前铁、金、锌矿已达中型。其成矿作用与矿区东北部石英闪长岩关系密切,矿体产于石英闪长岩的外接触带。采用LA-ICP-MS同位素测定技术,测得石英闪长岩锆石U-Pb年龄为246.8±1.8Ma(MSWD=0.074),形成于早三叠世,表明东昆仑地区早三叠世存在夕卡岩成矿作用。地球化学研究表明,石英闪长岩为高钾钙碱性系列,具有安第斯型活动大陆边缘火成岩的构造属性。研究认为,石英闪长岩是阿尼玛卿洋盆向北俯冲,致使壳幔岩浆发生混合,后经侵位、结晶分异形成的。     

吐哈盆地南缘彩霞山东石英闪长岩岩株锆石SHRIMP U-Pb测年

彩霞山东石英闪长岩岩株的锆石SHRIMPU-Pb年龄为267.8Ma±1.6Ma,结合克孜尔塔格岩体的同位素年龄综合分析,此年龄值介于王瑜等所研究剪切作用控制的克孜尔塔格岩体右行剪切年龄276～254Ma之间,表明该石英闪长岩岩株的侵位年龄比克孜尔塔格复式岩体晚,为中二叠世早期。     

新疆东准噶尔萨尔托海石英二长闪长岩岩体形成时代及构造环境

新疆东准噶尔萨尔托海石英二长闪长岩体属于晚古生代额尔齐斯构造-岩浆带。通过对萨尔托海石英二长闪长岩体的岩相学,主量、微量和稀土元素岩石地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄研究,认为萨尔托海石英二长闪长岩属于偏铝质、高钾钙碱质的镁质花岗岩类;富集大离子亲石元素(LILE,如Rb、Ba),亏损高场强元素(HFSE,如Ta、Nb、Hf和Ti),轻稀土元素富集,轻、重稀土元素分馏程度较高,负Eu异常不明显,表明形成于早二叠世(277.4±5.1Ma)后碰撞阶段的板内构造环境中。     

新疆伊吾地区晚石炭世石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

新疆伊吾地区晚石炭世侵入岩产于天山-兴蒙造山系谢米斯台-库兰卡兹干古生代复合岛弧带的东段。用LA-ICP-MS技术测得伊吾地区石英闪长岩中锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为312.4±1.5Ma(MSWD=0.18,n=30),属晚石炭世。岩石化学资料表明,伊吾地区晚石炭世侵入岩为准铝质高钾钙碱性岩系,轻稀土元素富集,重稀土元素平坦,具中等程度的负Eu异常。微量元素中富集轻稀土元素及Ba、Th等大离子亲石元素,而相对亏损Nb、Ti、P元素,P元素较强亏损可能与磷灰石分离结晶作用有关,元素地球化学组成指示其与大陆地壳物质具有明显的亲缘性;以上资料揭示,伊吾地区在晚石炭世已经处于后碰撞构造环境。