西秦岭天水地区岛弧型基性岩浆杂岩的地球化学特征及形成时代

天水地区关子镇流水沟变质中基性岩浆杂岩主要由变质辉长岩—辉长闪长岩—闪长岩组成,百花变质岩浆杂岩主要由辉石岩—辉长(闪长)岩—闪长岩—石英闪长岩组成,构成较完整的同源岩浆演化序列。基性—中基性岩浆岩的地球化学特征表明其属于拉斑玄武岩系列,稀土元素分布型式呈REE近平坦型—LREE轻微富集型,微量元素原始地幔标准化的蛛网图和MORB标准化蛛网图上的分布型式总体很相似,富集大离子亲石元素(LILE)Cs、Ba、Sr、Th、U而相对亏损Rb、K和高场强元素(HFSE)Nb、P、Zr、Sm、Ti和Y,显示同源岩浆演化成因特征。微量元素构造环境判别显示其形成于岛弧构造环境。关子镇流水沟变质中基性岩浆杂岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄为(507.5±3.0)Ma,代表了杂岩体的形成时代,表明西秦岭北带岛弧型岩浆岩的形成时代为晚寒武世,同时也揭示出以关子镇蛇绿岩为代表的古洋盆的俯冲作用及产生岛弧型岩浆活动的时限可能为晚寒武世—早奥陶世。     

西秦岭天水地区关子镇中基性岩浆杂岩体锆石U-Pb年龄及其地质意义

西秦岭天水关子镇地区新确定的流水沟变质中基性岩浆杂岩体主要由变质辉长岩-辉长闪长岩-闪长岩组成,地球化学特征显示其形成于岛弧构造环境。变质中基性岩浆杂岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄为(507.5±3.0)Ma,表明西秦岭北带岛弧型岩浆岩的形成时代为晚寒武世,反映以关子镇蛇绿岩为代表的古洋盆的俯冲作用和形成火山-岩浆岛弧的时限可能为晚寒武世或稍早。     

西秦岭天水阴崖沟早古生代草滩沟群火山岩地球化学特征及其地质意义

天水阴崖沟草滩沟群中发育有变质火山岩,其岩石类型主要为变玄武岩、变安山岩、变英安岩和变流纹岩;研究区变火山岩主体属于拉斑系列,其原始岩浆来源于富集地幔;变火山岩的微量元素特征表现为富集大离子亲石元素Cs、Ba、Th和U,而相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti和Y;微量元素构造环境判别显示其形成于俯冲消减带之上的岛弧环境;结合已有年代学资料,显示天水—武山洋在晚奥陶世已经存在并开始俯冲,形成阴崖沟草滩沟群岛弧火山岩;同时从岩石组成、形成时代及地球化学特征来看,阴崖沟草滩沟群火山岩与东秦岭丹凤岩群火山岩相似,这为确定天水一武山构造带是早古生代商丹古缝合带的西延部分提供了证据。     

西秦岭天水地区流水沟岩浆杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学特征

流水沟岩浆杂岩分布于西秦岭北缘天水关子镇地区,主要由变辉长岩、变辉长闪长岩和变闪长岩组成。为确定其构造属性,探讨西秦岭北缘构造演化过程,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和主量、微量、稀土元素分析。结果表明,岩浆杂岩体的锆石为岩浆成因,其形成时代为548.7Ma±1.8Ma（MSWD=0.56）。流水沟岩浆杂岩具有SiO2变化范围大（52.47%～66.95%）,低TiO2,低碱,Mg#值变化范围较大的特征,主量元素在SiO2-氧化物变异图解上具有较好的线性相关性。稀土元素配分曲线总体呈近平坦型,LREE/HREE比值多数在1.14～2.60之间,轻重稀土元素分馏较弱,δEu介于0.65～1.90之间,大多数具有弱的负Eu异常;在微量元素蛛网图上,大离子亲石元素Cs、Sr、Th、U富集,Rb、K和高场强元素Nb、P、Ti、Y亏损,Ti/Y=113～253,Th/Yb=0.23～2.85,Th/Nb=0.09～1.00,Hf/Th=0.41～2.97,显示了流水沟岩浆杂岩形成于岛弧环境。流水沟岩浆杂岩可能反映在中央造山系中存在一期与＂泛非造山运动＂有关的构造热事件,为中央造山系在新元古代晚期—早古生代的构造演化提供了证据。     

西秦岭天水地区流水沟岩浆杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学特征

流水沟岩浆杂岩分布于西秦岭北缘天水关子镇地区,主要由变辉长岩、变辉长闪长岩和变闪长岩组成。为确定其构造属性,探讨西秦岭北缘构造演化过程,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和主量、微量、稀土元素分析。结果表明,岩浆杂岩体的锆石为岩浆成因,其形成时代为548.7Ma±1.8Ma(MSWD=0.56)。流水沟岩浆杂岩具有SiO2变化范围大(52.47%~66.95%),低TiO2,低碱,Mg#值变化范围较大的特征,主量元素在SiO2-氧化物变异图解上具有较好的线性相关性。稀土元素配分曲线总体呈近平坦型,LREE/HREE比值多数在1.14~2.60之间,轻重稀土元素分馏较弱,δEu介于0.65~1.90之间,大多数具有弱的负Eu异常;在微量元素蛛网图上,大离子亲石元素Cs、Sr、Th、U富集,Rb、K和高场强元素Nb、P、Ti、Y亏损,Ti/Y=113~253,Th/Yb=0.23~2.85,Th/Nb=0.09~1.00,Hf/Th=0.41~2.97,显示了流水沟岩浆杂岩形成于岛弧环境。流水沟岩浆杂岩可能反映在中央造山系中存在一期与“泛非造山运动”有关的构造热事件,为中央造山系在新元古代晚期—早古生代的构造演化提供了证据。     

西秦岭天水地区新生代酸性火山岩地球化学特征及其构造意义

西秦岭天水地区分布有新生代陆相酸性火山岩，主要由流纹岩、流纹质角砾凝灰熔岩、流纹质熔结(角砾)凝灰岩及少量角砾凝灰岩、火山角砾岩等组成，具有富硅、富碱、低铝、低钙特征，属于非造山偏碱性岩石，类似于大陆裂谷碱性流纹岩。研究表明，新生代陆相酸性火山岩为地壳岩石部分熔融作用的产物，形成于陆内拉张构造环境，与新生代早期渭河断裂带的左行走滑剪切构造作用有关。     

西秦岭天水市元龙地区新元古代花岗质片麻岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及其地质意义

西秦岭元龙花岗质片麻岩位于天水市伯阳—元龙之间的渭河断裂北侧。花岗质片麻岩中锆石Th/U比值较高,阴极发光图像显示锆石内部发育振荡环带,具岩浆成因特点。LA-ICP-MS的锆石U-Pb同位素206Pb/238U加权平均年龄为(924.2±2.7)Ma(MSWD=0.67),表明花岗岩岩体形成于新元古代,反映晋宁期西秦岭北缘曾存在一次俯冲碰撞事件,与Rodinia超大陆的汇聚事件一致。     

西秦岭天水地区志留纪利桥花岗岩的岩石成因——来自地球化学和锆石U-Pb年代学与Hf同位素的约束

花岗岩在探讨大陆地壳生长与演化、造山带的形成及地球动力学演化等方面具有重要的意义。西秦岭天水地区利桥花岗岩主要由斜长石、石英、钾长石和黑云母等矿物组成,锆石U-Pb年代学表明岩体结晶年龄为439±3 Ma。利桥花岗岩具有高硅、富碱的特征,其铝饱和指数A/CNK值介于1.01～1.16之间,属于弱过铝质高钾钙碱性-钙碱性花岗岩。利桥花岗岩富集K、Ba等大离子亲石元素和La、Ce等轻稀土元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,显示具有俯冲带岛弧岩浆岩的地球化学特征。利桥花岗岩具有较低的Mg#值（25～41）,且La/Yb-La、La/Sm-La图解显示该花岗岩在形成明显与部分熔融作用相关,此外岩体中的镁铁质微粒包体和正的锆石εHf(t)值,表明这些花岗岩在形成过程中有幔源物质的贡献。结合区域地质背景,我们认为利桥花岗岩是弧-陆碰撞前俯冲洋壳中先存的基性岩或新生地壳发生部分熔融所致,当然也不排除其为大陆边缘弧增厚下地壳部分熔融的产物。     

西秦岭东段印支期花岗质岩浆作用及构造演化：地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

西秦岭造山带东段发育大量印支期花岗岩,由北向南贯通整个西秦岭造山带。本文选取西秦岭东段的柴家庄、太白、周家山和迷坝4个花岗质岩体进行岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素研究。这些花岗质岩体的岩性主体为石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩,属高钾钙碱性系列,形成时代在237～219Ma之间,并显示出两期岩浆活动的特点,早期柴家庄岩体形成于236.6±2.9Ma,晚期的太白、周家山和迷坝岩体形成于220.12～218.9Ma。早期柴家庄二长花岗岩显示出类似埃达克岩的一些地球化学特点,如高含量的Sr(578 × 10^-6～661 × 10^-6)和高的(La/Yb)_N比值(37.44～41.73),低含量的Y(3.48 × 10^-6-5.50 × 10^-6)和Yb(0.3 × 10^-6～0.5 × 10^-6),以及弱的负Eu异常(δEu=0.85～1);在晚期花岗岩中,迷坝和周家山岩体同样表现高Sr含量(Sr>400 × ...     

青海格尔木哈希牙地区中基性岩墙群地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

位于东昆仑造山带上的东昆北哈希牙地区发育中基性岩墙群。其岩性主要为辉绿岩、闪斜煌斑岩和闪长玢岩,地球化学数据显示其具有高钾钙碱性玄武岩系列特征。轻、重稀土元素存在较高程度分馏,LREE/HREE值为4.72~8.66,平均值为6.57。δEu值介于0.81~0.98之间,平均值为0.91,显示出微弱的负Eu异常,表明斜长石的分离结晶作用不明显,富集Rb、Ba、Pb、K等大离子亲石元素,贫高场强元素Ta、Nb、Zr、Hf等地球化学特征,主体显示板内玄武岩特征,但有来自俯冲带的部分信息。采用LA-ICP-MS技术对锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,结果显示锆石年龄较为分散,其中8颗岩浆锆石给出的206Pb/238U年龄加权平均值为411.5±7.5Ma,代表了格尔木哈希牙地区辉绿岩墙的结晶年龄,反映东昆北地块于晚志留世—早泥盆世已由地体碰撞的挤压状态转为碰撞后伸展状态,标志着该地区加里东期构造旋回的结束。     

青海格尔木哈希牙地区中基性岩墙群地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

位于东昆仑造山带上的东昆北哈希牙地区发育中基性岩墙群。其岩性主要为辉绿岩、闪斜煌斑岩和闪长玢岩,地球化学数据显示其具有高钾钙碱性玄武岩系列特征。轻、重稀土元素存在较高程度分馏,LREE/HREE值为4.72~8.66,平均值为6.57。δEu值介于0.81~0.98之间,平均值为0.91,显示出微弱的负Eu异常,表明斜长石的分离结晶作用不明显,富集Rb、Ba、Pb、K等大离子亲石元素,贫高场强元素Ta、Nb、Zr、Hf等地球化学特征,主体显示板内玄武岩特征,但有来自俯冲带的部分信息。采用LA-ICP-MS技术对锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,结果显示锆石年龄较为分散,其中8颗岩浆锆石给出的206Pb/238U年龄加权平均值为411.5±7.5Ma,代表了格尔木哈希牙地区辉绿岩墙的结晶年龄,反映东昆北地块于晚志留世—早泥盆世已由地体碰撞的挤压状态转为碰撞后伸展状态,标志着该地区加里东期构造旋回的结束。     

西秦岭天水地区关子镇蛇绿岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

秦岭造山带商丹缝合带的西延部分在天水地区以出露的关子镇蛇绿岩为标志,该蛇绿岩的形成时代是探讨秦岭造山带构造格局与演化的关键.在室内外综合研究的基础上,从该蛇绿岩的辉长岩中精选锆石,通过锆石的CL显微图像进行锆石形态学研究,结合U、Th含量特征,证明本次用于定年的锆石为岩浆成因.辉长岩中的锆石LA-ICP-MS定年给出U-Pb年龄为471 Ma±1.4Ma(MSWD=1.03,2σ),代表了辉长岩的结晶时代,也限定了关子镇蛇绿岩的形成时代.结合已有的地质、地球化学研究成果,认为秦岭商丹古洋盆存在的时限至少可延续至470Ma.该年龄的确定为深入研究和认识秦岭造山带古生代的构造格局及其演化提供了新的证据.     

南秦岭东河群碎屑锆石U-Pb年龄及其板块构造意义

南秦岭微陆块是秦岭造山带的重要构造单元,其早白垩世沉积物是研究物源区及南秦岭微陆块构造演化的理想对象.南秦岭微陆块南缘观音坝盆地早白垩世砂砾岩中的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄给出了5个年龄峰,范围分别是2600～2300Ma、2050～1800Ma、1200～750Ma、650～400Ma和350～200Ma,对应于Kenor、Columbia、Rodinia、Gondwana和Pangaea等5次超大陆事件.碎屑锆石源区复杂,但主要源自华北克拉通和北秦岭增生带,表明晚古生代南秦岭微陆块是秦岭-华北联合大陆板块的一部分,而非独立的微陆块.最年轻的锆石年龄峰给出了勉略洋向秦岭-华北大陆俯冲的时限,即350～ 200Ma;扬子与秦岭-华北联合大陆板块的碰撞造山作用始于三叠纪-侏罗纪之交,强烈的挤压造山作用发生在侏罗纪,而非三叠纪或更早.     

藏北羌塘冈玛错地区望果山组火山岩地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

羌塘中部冈玛错地区厘定出一套早石炭世火山岩,该火山岩为一套酸性—基性岩（流纹岩、英安岩、安山岩、玄武安山岩、玄武岩等）夹火山碎屑岩的岩石组合。2件定年样品（英安岩和安山岩）的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为358.2Ma±1.2Ma和350.5Ma±1.4Ma,时代为早石炭世,代表了该火山岩的形成年龄。岩石地球化学特征显示,该火山岩的铝饱和指数A/CNK值为0.62~1.08,平均值为0.81;里特曼指数δ为1.04~2.67,平均值为1.84;大离子亲石元素（LILE）Th、U、Pb明显富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti亏损,反应了偏铝质钙碱性岛弧火山岩的特征。由此说明,在早石炭世龙木错—双湖—澜沧江洋已经进入俯冲消减阶段。     

西藏门巴地区早白垩世花岗岩地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

门巴地区早白垩世花岗岩位于冈底斯弧背断隆带东段,是研究冈底斯演化的重要组成部分。以门巴地区黑云母花岗岩和二云母花岗岩为研究对象,运用岩石地球化学和锆石U-Pb测年方法,分析了该区域早白垩世花岗岩的地球化学特征及构造背景。样品锆石具有明显的振荡环带,属岩浆成因锆石;测得LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为139.4～140.6Ma,为早白垩世。岩石地球化学特征表明,门巴地区早白垩世花岗岩具有富硅、高碱,贫FeO、MgO、CaO的特征,为强过铝质的高分异花岗岩,属高钾钙碱性系列,并具同源岩浆演化的趋势;稀土元素配分模式为右倾型,具Rb、Ba、Th、Nb、Ce等富集,Hf、Zr、Sm、Y、Yb等亏损的特征;门巴地区花岗岩形成于陆-陆碰撞造山环境,构造背景由同碰撞逐渐过渡为造山期后的构造环境,具有后碰撞伸展构造性质,是软流圈上涌或玄武岩底侵的岩浆响应。     

西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：源区特征与形成时代

以西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑岩为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究,探讨其形成时代、物源组成和构造背景。所测样品最小锆石年龄组的年龄加权平均值为413Ma,代表了舒家坝群的沉积下限,结合前人研究的古生物资料将其形成时代限定为中泥盆世。所获碎屑锆石年龄可划分为4个谱段：震旦纪—古生代年龄谱段619~409Ma,峰值为445Ma;新元古代年龄谱段930~735Ma,峰值为849Ma;中元古代年龄谱段1760~1033Ma;新太古代—古元古代年龄谱段3095~2478Ma。综合研究认为,舒家坝群的物源具多元性,包括西秦岭北缘构造带、北祁连造山带东段和华北板块基底,其中北祁连造山带东段和西秦岭北缘构造带是舒家坝群沉积的主要物源区,且后者占主导地位。结合区域地质资料,根据其物源组成特征判断,舒家坝群形成于陆—陆或弧—陆碰撞后由挤压转换为伸展环境的局部裂陷盆地。     

内蒙古北山小黑山辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

内蒙古北山地区泥盆纪岩浆作用的研究对于探讨晚古生代早期的构造演化具有十分重要的意义。小黑山辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,其就位年龄为(404.9±1.6) Ma,为早泥盆世。岩石学和地球化学分析结果表明: 岩石SiO₂含量低,富Al、Ca,低K、P, Mg^#值大,属于钙碱性岩石系列; 岩石稀土元素总量低,富集轻稀土,轻、重稀土元素之间分馏相对明显,具有正Eu异常(δEu=1.70~1.71); 岩体富集大离子亲石元素Ba、Sr、K等和强不相容元素U,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等。综合区域地质、地球化学特征,认为该岩体形成的构造环境为火山弧,岩浆上升过程中遭受到地壳物质的混染,进而认为本区泥盆纪仍处于造山作用过程中。     

内蒙古霍林郭勒地区“宝音图群”锆石U-Pb年龄及其构造意义

对内蒙古霍林郭勒地区出露的"宝音图群"砂岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,样品112个分析点结果显示,具有主要峰值年龄257 Ma、283 Ma、313 Ma和少数老年龄(1 700 Ma),且257 Ma的年龄表明该地层主体的沉积下限的时代为早三叠世,原定为下元古界的"宝音图群"实为早三叠世地层。该地层物源主要来自于大石寨组火山岩、苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗南岩浆弧和相邻地块的变质基底,并有少量华北板块北缘物源混入,说明在早三叠世初华北板块北缘与北侧地块已经开始碰撞。     

西藏神公地区典中组火成岩锆石U-Pb年龄及地球化学特征

新特提斯洋俯冲消减、印度-亚洲板块碰撞导致西藏冈底斯构造带分布大量火成岩,其形成年龄尚存在一定争议,形成时代及构造意义对揭示板块运动信息具有重要意义。对神公地区典中组火成岩样品分别进行了锆石U-Pb同位素测年和元素地球化学分析,结果表明,典中组底顶部火成岩锆石U-Pb年龄值分别为65.37±0.58Ma和57.42±0.20Ma;该套火成岩主要为钙碱性系列岩石,稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾形态,且负Eu异常明显,K_2O/Na_2O值平均为1.57,微量元素Rb/Sr值平均为1.78,Nb/Ta值平均为13.28,Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti亏损。由此认为,典中组火成岩是在俯冲碰撞背景下,来自地幔和地壳的岩浆以不同比例混合形成的,可能指示了新特提斯洋关闭引起的洋壳俯冲作用。     

西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：源区特征与形成时代

以西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑岩为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究,探讨其形成时代、物源组成和构造背景。所测样品最小锆石年龄组的年龄加权平均值为413Ma,代表了舒家坝群的沉积下限,结合前人研究的古生物资料将其形成时代限定为中泥盆世。所获碎屑锆石年龄可划分为4个谱段：震旦纪—古生代年龄谱段619~409Ma,峰值为445Ma;新元古代年龄谱段930~735Ma,峰值为849Ma;中元古代年龄谱段1760~1033Ma;新太古代—古元古代年龄谱段3095~2478Ma。综合研究认为,舒家坝群的物源具多元性,包括西秦岭北缘构造带、北祁连造山带东段和华北板块基底,其中北祁连造山带东段和西秦岭北缘构造带是舒家坝群沉积的主要物源区,且后者占主导地位。结合区域地质资料,根据其物源组成特征判断,舒家坝群形成于陆—陆或弧—陆碰撞后由挤压转换为伸展环境的局部裂陷盆地。