内蒙古东南部西拉木伦缝合带两侧二叠纪以来的叠加褶皱变形：对同碰撞和碰撞后变形的启示

内蒙古东南部西拉木伦断裂两侧二叠纪地层中发育有一系列叠加褶皱,它们与侏罗纪地层内部褶皱及断裂变形记录了该区晚古生代以来的多期构造事件。研究这些变形对探索华北北部及邻区所经历的从古亚洲构造域到古太平洋构造域转换的动力学过程具有重要意义。二叠纪、侏罗纪地层变形的详细地质填图及叠加褶皱构造样式与区域演化序列的研究,揭示出：二叠纪地层褶皱形迹具S型展布特征,总体走向NEE,轴面倾向NW;中生代地层褶皱走向NE,轴面倾向SE,伴生逆冲断层多向SE倾斜并且上盘向NW逆冲。研究厘定区内经历三期构造变形：(D1)二叠纪末-中三叠世NNW-SSE向区域性挤压,二叠纪地层形成NEE向褶皱;(D2)晚三叠世区域性剪切作用将先期形成的NEE向褶皱改造成平面弧形褶皱,表现为Simón(2004)划分的Type2a与Type1d型叠加褶皱样式;(D3)晚侏罗世NW-SE向挤压导致中侏罗世地层中倒向NW的褶皱构造,并使得二叠纪地层褶皱更加紧闭。研究认为这三期变形可能分别代表：(1)古亚洲洋闭合和伴生的碰撞造山作用;(2)介于西拉木伦右行走滑断裂与蒙古东南部东戈壁左行走滑断裂之间块体的NEE向挤出构造;(3)古太平洋板块向欧亚大陆之下的俯冲作用。     

中亚造山带东段西拉木伦构造带的性质与演化：来自变形和低温热年代学的约束

中亚造山带东段何时与何地关闭,从俯冲到关闭的过程以及随后的陆内演化又经历了什么主要事件,目前还存在不同认识。中亚造山带东段林西地区的蛇绿混杂岩及其周围地区的区域地质调查表明,以杏树洼蛇绿混杂岩和双井片岩为代表的西拉木伦河构造带是一个晚古生代的增生楔,在该混杂岩带中发育了典型的岩块被包裹在基质中的构造。该楔体被中、晚二叠世克德河砾岩所覆盖。增生楔中最早的近东西向构造代表了向南俯冲阶段的变形,随后继续经历向北的逆冲推覆,卷入了中、晚二叠世地层,形成了碰撞期的变形;在晚二叠世末期—三叠纪早期,蛇绿混杂岩以及上覆的克德河砾岩又经历了区域性的强烈的右行韧性剪切,并发生应变分解。晚二叠世区域性的右行韧性剪切在中亚造山带南缘普遍发育,代表了中亚造山带已经全部进入陆内环境。双井片岩也经历了与蛇绿混杂岩类似的变形事件,在增生楔下部经历变质作用,并在碰撞期抬升至地表,晚期为区域性的右行剪切。同时,结合锆石与磷灰石低温热年代学测试表明,双井片岩和蛇绿混杂岩共同经历了中、晚侏罗世源自北侧蒙古-阿霍茨克大洋关闭导致的近南北向挤压、早白垩世期间遍及东亚的区域性伸展以及晚白垩世短暂的构造反转事件。     

华北-西伯利亚板块对接带早白垩纪的裂解: 来自西拉木伦断裂带中性岩墙群的锆石U-Pb年龄及地球化学证据

在内蒙古林西县西拉木伦断裂带内发育规模较大的中性岩墙群, 岩墙多呈NE3°~5°近直立侵入.对岩石进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和详细的岩石地球化学特征研究.锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为132.2±2.2Ma, 岩石侵位于早白垩世.岩石地球化学特征显示岩石具有高钾钙碱性系列-钾玄岩系列的过渡特征, 形成于板内拉张环境, 岩浆源区具有壳幔混源的特征, 是早期俯冲洋壳遭受幔源岩浆底侵作用的结果.岩墙的产状受左旋剪切机制控制, 该机制可能主要与太平洋板块相对亚洲板块的向北运动有关.      

内蒙古西拉木伦成矿带碾子沟钼矿区A型花岗岩地球化学和构造背景

内蒙古赤峰碾子沟钼矿位于华北克拉通北缘兴蒙造山带中段.通过对矿区容矿花岗岩地球化学研究,发现该花岗岩以高硅、富Al2O3、K2O、Na2O,贫MgO、CaO、Fe2O3T为特征.微量元素组成表现为富集LILE、亏损HFSE,尤其以Sr、Ti、P负异常为特征.稀土元素组成总量高、轻稀土富集,Eu负异常较明显.主、微量元素地球化学特征总体显示该花岗岩为碱钙性-碱性、准铝质A型花岗岩.Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,容矿花岗岩的(87Sr/86Sr);比值较低(0.70516～0.70519),εNd(t)值为负值(-3.8～-7.4),Pb同位素组成具有下地壳铅的特征.综合上述信息,本文认为该区准铝质A型花岗岩原始岩浆来源于壳幔过渡带,同时在岩浆上升过程中还可能遭受陆壳物质的混染.实际测得研究区容矿花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄为167.1±1.5 Ma,结合区域构造演化,本文认为该花岗岩形成于造山后伸展阶段.     

内蒙古巴林左旗九井子蛇绿岩锆石U-Pb定年:对西拉木伦河缝合带形成演化的约束

本文对位于西拉木伦河蛇绿岩带东段的九井子蛇绿岩中辉长岩脉以及蛇绿岩的围岩开展了锆石U-Pb定年。结果表明辉长岩的形成时代为(274.7±1.7)Ma,MSWD=0.079,属于早二叠世晚期;结合前人地层、古生物、岩浆岩等方面的资料,表明内蒙古东南部早二叠世晚期还可能存在大洋盆地。与九井子蛇绿岩呈断层接触的粉砂岩碎屑锆石年龄大致构成4个峰值:2350~2700 Ma、1700~2100 Ma、370~470 Ma和250~290 Ma,通过与区域构造热事件的对比分析,表明其物源主要来自中朝古板块的北缘。粉砂岩中最小的锆石年龄为晚二叠世末—早三叠世初((249±4.7)Ma),该年龄与内蒙古东南部海相地层消失的时代、安加拉植物群和华夏植物群出现混生的时代、西伯利亚和中朝古板块古纬度曲线收敛的时代以及区域上与碰撞相关的岩浆岩形成时代大致相同,据此本文认为九井子蛇绿岩的构造侵位时代应为晚二叠世末—早三叠世初,同时也可能代表古亚洲洋的最终闭合时代。     

藏北班公湖—怒江缝合带侏罗纪洋岛型岩石组合——来自岩石学和地球化学的证据

那东洋岛位于班公湖—怒江板块缝合带的中西段,前人已对其进行了初步报道,但未进行详细的研究。对那东洋岛的岩石组合进行岩石学、地球化学的研究,显示那东洋岛具典型的洋岛型岩石组合,其玄武岩和辉长岩的稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与典型OIB相似。通过对洋岛灰岩中珊瑚化石的鉴定,结合洋岛岩石组合与木嘎岗日岩组的野外接触关系,初步认为那东洋岛的时代为中侏罗世,这一时期班公湖—怒江带特提斯洋正处于大洋演化阶段。那东洋岛的发现对揭示班公湖—怒江洋在侏罗纪的演化历史具有重要意义。     

四川理塘地区二叠纪洋岛型岩石组合的识别及其构造意义:来自岩石学、地球化学和年代学证据

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带是西南"三江"构造带的重要组成部分,曾经历了古特提斯构造体系的演化,形成了完整的"沟-弧-盆体系"。本文是首次在甘孜-理塘蛇绿混杂岩带内发现有达森隆洼岩组洋岛型岩石组合,通过详细的岩石学、地球化学、年代学研究表明,达森隆洼岩组主要由枕状玄武岩、灰岩、硅质岩组成,玄武岩SiO_2含量为44.18%～48.82%,富TiO_2含量为2.71%～3.02%,∑REE=141.03×10~(-6)～164.94×10~(-6),轻稀土元素较重稀土元素富集,相对富集Rb、Th、U,亏损Ba、K、Sr,无明显的Nb和Ta异常,稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与典型洋岛玄武岩曲线相似。古生物化石显示该套洋岛型岩石组合沉积时代为二叠纪,锆石U-Pb同位素测年获得枕状玄武岩形成年龄为中二叠世。通过本次研究表明,甘孜-理塘洋盆至少在早二叠世时期就已发育有成熟洋盆。     

鄂西南齐岳山须家河组物源及构造背景:来自岩石学、地球化学和锆石年代学的制约

为揭示鄂西南齐岳山地区晚三叠世须家河组物源与构造背景,以周家湾与颜家沟剖面为代表,对须家河组碎屑岩的颗粒组分、元素组成以及锆石年龄进行测试与统计.结果显示:砂岩碎屑颗粒石英含量高、岩屑与长石含量低,平均值分别为76.15%、8.90%与3.45%,具有锆石-板钛矿-磁铁矿-榍石-电气石重矿物组合,反映源岩以酸性岩或低级变质岩为主,Dickinson判别图解表明物源主要来自再旋回造山带;砂岩(TFe₂O₃+MgO)*与TiO₂*含量低,Al₂O₃/SiO₂比值低,K₂O/Na₂O比值高,最接近被动大陆边缘特征值;泥岩成分变异指数ICV分布于0.32~0.79之间,平均值为0.56,反映物源主要为再旋回沉积物;样品稀土元素配分模式、特征微量元素含量及比值指示晚三叠世沉积构造背景为被动与活动大陆边缘;碎屑锆石分为磨圆与自形两类,磨圆者具有2 480 Ma、1 880 Ma、832 Ma年龄峰值(n=133),年龄频数分特征与扬子陆块最接近;自形锆石具有435 Ma、217 Ma年龄峰值(n=42),年龄频数分布特征与秦岭造山带和雪峰造山带花岗岩年龄具有很好的对应关系.结合物源与构造背景判别图解,上述特征综合表明须家河组形成于被动大陆边缘(为主)与活动大陆边缘环境,其物源来自东南的雪峰造山带(为主)与北侧的秦岭造山带.      

兴蒙造山带东南缘黄松群中压型变质作用及其构造意义:岩石学、矿物学和年代学证据

本文报道了兴蒙造山带东南缘黄松群代表性岩石的岩相学、矿物化学成分和黑云母40Ar/39Ar定年结果,以确定它们的变质作用类型、变质温压条件、变质时代及其构造意义。岩相学研究表明黄松群主要由黑云斜长片麻岩、二云斜长片岩、斜长角闪片岩等代表性岩石以及不同类型的糜棱岩所组成。前者往往呈规模较小的面状分布,反映了主期区域动热变质作用,后者主要呈条带状分布,反映了后期低温动力变质作用的叠加与改造。此外,在与侵入体接触处产出的红柱石角岩反映了局部接触变质作用的存在。对黄松群代表性岩石的温压条件计算结果表明,该群主期变质作用的温压范围分别为525~597℃和5.8~7.5kb,地热梯度集中在21~27℃/km,揭示出黄松群中压型(绿帘角闪岩相-低角闪岩相)变质作用的存在。对含石榴二云斜长片岩中黑云母40Ar/39Ar定年结果为239.22±3.02Ma,而黑云母糜棱岩中黑云母的40Ar/39Ar定年结果为193.91±2.16Ma,结合黑云母的封闭温度和研究区已有的年代学资料,认为前者反映黄松群中压型变质作用的时代为晚二叠世-早三叠世,而后者反映黄松群经历的后期低温动力变质作用发生在早侏罗世。结合区域上同时代变质作用、岩浆作用以及沉积建造特征和区域构造演化历史,认为黄松群晚二叠世-早三叠世中压型变质作用与华北板块与西伯利亚板块碰撞拼合的地球动力学背景有关,该期变质作用标志着古亚洲洋东段的最终闭合已经完成。     

东天山阿奇山-雅满苏构造带小东山火山岩的成因和意义:年代学、主微量元素及Sr-Nd-Hf同位素地球化学约束

阿奇山-雅满苏构造带是东天山造山带的重要组成部分,其大地构造属性至今仍存在争议.小东山火山岩出露于阿奇山-雅满苏构造带的西段,包括基性到酸性系列火山岩,是认识阿奇山-雅满苏构造带属性和演化的有效“岩石探针”.本次工作对其开展了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和同位素地球化学研究.研究结果表明,小东山火山岩主要由花岗斑岩、英安斑岩、安山岩、玄武岩以及橄榄玄武岩组成,元素协变关系指示该套火山岩系列属于同源岩浆的演化产物.锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,小东山火山岩年龄为318~308 Ma,形成于晚石炭世.该套火山岩SiO₂含量变化范围较大（48.10%~76.82%）,Al₂O₃含量整体较低且变化范围较小.从基性岩到酸性岩,稀土总量逐渐增加,Eu/Eu*值逐渐降低.中酸性火山岩大离子亲石元素Rb、K、Pb、Sr等相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti、P、Th等强烈亏损.而基性火山岩主要表现为Nb、Ta、Zr、Hf、Ti负异常,K、Pb、P正异常.所有火山岩均以低（87Sr/86Sr）_i（0.704 50~0.707 14）、高ε_Nd（t）（+3.16~+5.71）以及高ε_Hf值（+5.45~+12.18）为特征.上述元素和同位素地球化学特征指示了小东山火山岩形成于岛弧构造环境,起源于交代地幔楔的部分熔融并经过了结晶分异作用.结合前人对区域构造-岩浆活动的认识,本文认为小东山火山岩所在的阿奇山-雅满苏岛弧带是在石炭纪古天山洋向南俯冲过程中形成.      

内蒙古索伦山蛇绿岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

为加深对中亚造山带东段晚古生代构造背景的认识,选取内蒙古索伦山蛇绿岩中较新鲜的玄武岩和辉长岩开展岩相学、年代学和地球化学研究。结果表明,玄武岩和辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄分别为(276.4±1.4) Ma和(273.9±3.3) Ma,形成于早二叠世。二者均为亚碱性拉斑系列,Mg^#分别变化于41～50和62～65之间,均低于幔源原生岩浆值;主量元素与SiO₂含量之间具有一定的线性关系,反映岩浆演化过程中分离结晶占主要地位。两种岩石的Th/La、Th/Ce和Lu/Yb值均低于大陆地壳的平均值,而与幔源岩浆的比值接近,推测岩浆演化过程中地壳混染的影响不大。稀土元素组成上,玄武岩表现为轻稀土亏损的N-MORB特征,可能起源于尖晶石二辉橄榄岩亏损地幔的5%～10%部分熔融;辉长岩具有轻稀土略亏损、整体平坦的稀土特征,但稀土元素总量明显比N-MORB更亏损,是源区熔融程度更大所致。此外,二者都富集K、Sr、Ba和Pb等大离子亲石元素而亏损Nb、Ta等高场强元素,具有岛弧岩浆特征,指示它们遭受了俯冲板片含水流体或者俯冲沉积物熔体的影响...     

内蒙古四子王旗地区古生代-早中生代侵入岩活动期次、特征及构造背景

通过对内蒙古四子王旗地区近年来获得的古生代—早中生代侵入岩锆石U-Pb及少量Rb-Sr测年结果的分析,认为该区古生代—早中生代至少经历了奥陶纪、石炭纪—早二叠世、中晚二叠世以及三叠纪等4期明显的岩浆作用过程。奥陶纪岩浆活动时限在508~454Ma,出露面积少,岩性主要为闪长岩、石英闪长岩,经历较强的变质变形作用。石炭纪—早二叠世岩浆活动时限在331~299Ma,分布面积最少,岩石组合为辉长岩、闪长岩及石英闪长岩,有弱变形或未变形。中晚二叠世岩浆活动时限为271~253Ma,出露面积最大,岩石组合有富含暗色包体的花岗闪长岩、正长花岗岩、二长花岗岩及少量的角闪正长岩。三叠纪岩浆活动时限为250~224Ma,出露面积较大,岩石组合有白云母花岗岩、二长花岗岩及碱性岩。这些广泛分布的多期次岩浆活动表明四子王旗地区在此期间经历了复杂的岩浆及构造作用过程。奥陶纪岩浆活动和石炭纪—早二叠世岩浆活动可能与古亚洲洋多次俯冲作用相关。中晚二叠世岩浆活动可能与西伯利亚板块和华北板块的碰撞作用有关。三叠纪岩浆活动与造山后伸展作用及岩石圈拆沉有关。     

内蒙古乌拉特中旗索伦山地区中元古代石英闪长岩的发现及其构造意义

在内蒙古乌拉特中旗索伦山地区首次发现了中元古代的石英闪长岩岩体。岩石富镁、碱(尤其富钠)和钙,贫硅、钛,属碱性系列岩石。轻稀土富集,重稀土相对亏损,Eu异常不明显。微量元素富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,显示出与板块俯冲作用有关的弧岩浆特点。岩体形成于与俯冲消减作用有关的火山弧构造环境,其岩浆来源于受俯冲的板片流体/沉积物交代的岩石圈地幔部分熔融,源岩可能为变质玄武岩或变质英云闪长岩。采用LA- ICP- MS锆石U- Pb法获得的207Pb/206Pb加权平均年龄为1410±11Ma,代表了该石英闪长岩体的结晶年龄。结合区域地质背景,认为至少在1410Ma时华北北缘发生了板块俯冲汇聚作用,石英闪长岩可能是板块俯冲汇聚作用的直接产物。该成果为华北板块北缘俯冲汇聚作用开始的时限提供了新证据,同时为华北板块北缘在中元古代构造演化提供了重要依据。     

Geochronology and Geochemistry of the Magmatic Rocks from Zedong Ophiolite, Eastern Yarlung-Zangbo Suture Zone, Tibet

The Yarlung Zangbo suture zone extends more than2000 km along southern Tibet and marks the boundary between the Indian subcontinent and Eurasia.The Zedong terrane has been not suggested to represent the vestige of such an intra-oceanic arc developed within the Neo-Tethys Ocean,as a result of the northward subduction of the Neo-Tethys Ocean during the Late Jurassic.In this study,we present detailed geochemical and geochronological data of various types of magmatic rocks widely exposed in the Zedong terrane to constrain the formation age and tectonic setting of the Zedong terrane.We found that the Zedong volcanic rocks belong to high K2O calc-alkaline series,whereas the diabase and gabbro plotted in the low-K calcalkline.The basalt rocks are highly enriched in LREE and LILE,but strongly depleted in HFSE,indicating they were derived from a metasomatized mantle.Both gabbros and diabase have similar N-MORB geochemistry indicates that the cumulates were produced from MOR setting.Zircons from four samples,including the basalt rocks(158-161Ma)are older than the gabbro(131 Ma),certificate the gabbro are as the vein intrude into the basalt rocks.This suggests that the volcanic eruption and plutonic emplacement were coevally developed in the Zedonghave similar positiveεHf(t)values(+2.0 to+15.6)and(+8.6 to+18.4),indicating they were stemmed from similarly depleted mantle sources,same with the gabbro and granitic rocks from the Gangdese arc.Therefore,we proposed that the basalt rocks in the Zedong terrane were formed through partial melting of the mantle wedge metasomatized by slab-released fluids/melts.A part of hydrous basalts were underplated in the thickened lower crust beneath the Zedong terrane,which gave rise to the cumulate and granitic rocks.This suggests that the Zedong terrane represents a slice of the active continental margin developed on the southern margin of the Lhasa terrane as a result of the northward subduction of the Neo-Tethys Ocean during the Late Jurassic,although a possible intra-oceanic arc setting cannot be excluded.     

内蒙古海拉斯图乌拉A型花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义

内蒙古苏尼特左旗查干敖包镇南部紧邻中蒙边境线海拉斯图乌拉一带发育的一套钠铁闪石霓辉石碱性花岗岩,是二连—贺根山构造带的重要组成部分,通过对其进行年代学、地球化学研究,以探讨区域构造演化。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄测试结果显示该岩体的侵位年龄为(285.4±1.1) Ma,属早二叠世。岩石地球化学研究表明该岩石具高硅、富碱、准铝、贫镁钙的特点,其化学成分SiO₂含量为76.12%~80.10%,Na₂O+K₂O含量为7.62%~9.19%,MgO含量为0.06%~0.10%,CaO含量为0.11%~0.20%,碱性指数(K₂O+Na₂O)/Al₂O₃=0.98~1.04,属于碱性岩系,岩石稀土总量偏低,轻、重稀土元素分馏明显,δEu 为0.37~0.51,Eu强烈亏损,属造山后伸展事件的产物。其成因可能和华北板块与西伯利亚板块对接后的伸展作用有关,指示二连—贺根山构造带在早二叠世可能已进入造山后演化阶段。     

华北与西伯利亚板块的对接过程: 来自西拉木伦缝合带变形花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄证据

房框子沟花岗质片麻岩NEE向展布于内蒙古林西县双井镇的房框子沟村一带, 是一套侵入到双井片岩中的变质变形侵入体, 其边缘和中央分别为云染状和均质的花岗质片麻岩.利用LA-ICP-MS锆石U-Pb原位定年方法对采自该侵入体边缘和中央的样品进行了定年, 结果表明, 岩浆在271.9±1.6Ma开始侵位于双井片岩中, 在接触带上多发生混合岩化, 造成岩体边缘呈云染状, 在264.8±1.8Ma岩体主体侵位, 之后由于西伯利亚板块与华北板块的持续碰撞缝合, 岩体在应力作用下变形变质形成了今天看到的房框子沟花岗质片麻岩的面貌, 到231±2Ma碰撞基本结束, 西伯利亚板块与华北板块最终拼合.      

西昆仑甜水海黄羊沟闪长玢岩年代学、地球化学特征及构造背景

黄羊沟闪长玢岩岩体侵位于甜水海—喀喇昆仑地块上侏罗统红其拉甫组灰岩地层中,为了厘定其形成时代,揭示岩石成因以及构造背景,对黄羊沟闪长玢岩岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及全岩地球化学分析研究。岩石地球化学研究结果表明,该岩体锆石U-Pb年龄为(159.9±1.4) Ma,形成于碰撞后伸展环境,源区具幔源特征,有地壳物质同化混染参与,形成条件为低压、强氧化环境,经历中等分异作用。该岩体具低硅（w(SiO₂)=56.11%~57.36%）、高钙（w(CaO)=4.29%~6.59%）、富碱（w(Na₂O+K₂O)=6.00%~7.96%）特征,属准铝质（A/NCK=0.79~0.95）岩石,且富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th、U及亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等,具微弱Eu负异常,δEu均值为0.97。通过区域岩浆活动对比研究,认为黄羊沟岩体与班—怒缝合带革吉地区的帕阿岩体I型花岗岩体具有很强的亲缘性,且与班—怒缝合带内的岩浆岩时限一致,表明甜水海地体南部的黄羊沟闪长玢岩是班—怒缝合带以北区域中、新特提斯洋向南俯冲的岩浆作用响应。