桐柏造山带中龟山杂岩的白云母40Ar/39Ar年龄及其地质意义

出露于桐柏造山带松扒-龟梅断裂带南侧的龟山杂岩经历了两阶段变质及多期变形作用,但其变质变形时代及其与秦岭造山带中产于相同构造部位的武关杂岩的构造关系尚缺乏深入研究.为此,对取自于龟山杂岩中的4件变质沉积岩和2件变质火山岩样品中的白云母进行了40Ar/39Ar同位素定年.结果表明,白云母的40Ar/39Ar坪年龄从306.7±1.7 Ma（保存最好的白云母斑晶）延续到279.2±2.6 Ma（经历后期变形改造的白云母）.结合前期锆石U-Pb定年结果推测龟山杂岩的两阶段变质及主期逆冲推覆变形均发生在石炭纪,并在二叠纪遭受到左行走滑剪切作用的改造.龟山杂岩与武关杂岩具有类似的岩石组成和变质变形演化历史,二者共同构成一条>500 km的晚古生代中级变质带,是华北-华南陆块最终碰撞之前大洋俯冲-增生的产物.      

中天山北缘剪切带东段晚三叠世右旋走滑:对中亚造山带西南缘造山复活的响应

中天山北缘剪切带东段位于东天山地区,是重塑中亚造山带西南缘演化过程的关键断裂之一.在雅满苏南,中天山北缘剪切带东段韧性变形强烈.野外观测和镜下观察表明,剪切带具有典型的右旋走滑特征.糜棱岩化片岩的绢云母40Ar/39Ar坪年龄为(211.5±1.3)Ma,说明该变形事件发生在晚三叠世.进一步综合区域资料分析认为,中天山...     

松潘造山带马尔康强过铝质花岗岩的成因及其构造意义

松潘造山带广泛出露印支期后碰撞型花岗岩类, 其中包括埃达克质花岗岩类、A型花岗岩和I型花岗岩, 但目前人们对该区印支期强过铝质花岗岩尚未有深入的研究.松潘造山带马尔康花岗岩属于强过铝质花岗岩(A/CNK=1.10~1.20), 其岩石类型主要为中粒二云母花岗岩和中细粒二云母花岗岩.利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法, 获得中粒二云母花岗岩的岩浆结晶年龄为208±2Ma, 中细粒二云母花岗岩的岩浆结晶年龄为200±2Ma.马尔康强过铝质花岗岩K₂O/Na₂O=1.13~1.75, 富Rb、Th和U, 贫Sr、Ba、Co和Ni等元素; 稀土元素组成上显示存在强到中等的负Eu异常(Eu/Eu*=0.15~0.65);全岩初始87Sr/86Sr比值(ISr) 为0.70712~0.71137, εNd (t) =-10.36~-8.43, 锆石εHf (t) =-11.8~-1.1.地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成一致表明, 它们的岩浆来自于地壳物质的部分熔融, 其中中粒二云母花岗岩的源岩类型主要为地壳中的泥质岩类, 而中细粒二云母花岗岩的源岩主要为地壳中的杂砂岩类.结合松潘带的地质背景、区域构造-岩浆事件及其岩浆岩的组合分析, 印支期岩石圈拆沉作用可以用来解释马尔康强过铝质花岗岩的形成机制.在松潘带, 印支期岩石圈拆沉作用导致软流圈物质上涌, 这不仅促使了加厚下地壳物质发生部分熔融, 如松潘带印支期埃达克质和I型花岗岩浆的形成, 而且还诱发了中地壳物质的部分熔融, 如马尔康强过铝质花岗岩的形成.这表明松潘带印支期岩石圈拆沉作用已使地壳不同层次发生部分熔融作用.      

北京云蒙山地区中生代岩浆活动及构造演化

北京云蒙山地区位于华北克拉通北缘燕山褶断带中段。该地区发育大量中生代岩浆岩及近E—W向逆冲型四合堂剪切带和NE向伸展型大水峪剪切带。本次工作通过锆石年代学和单矿物(角闪石、黑云母)~(40)Ar/~(39)Ar年代学分析,进一步整理了云蒙山地区中生代岩浆活动及构造演化的时间,并分析了云蒙山岩基周边不同阶段的冷却速率。本次工作发现云蒙山地区经历了三期岩浆活动:晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世。其中,206 Ma为捕获岩浆锆石年代学记录;在出露岩体中,沙陀子岩体为159~151 Ma,石城岩体为169~151 Ma,长园岩体为156~151 Ma,云蒙山岩基为146~141 Ma;冯家峪—西白莲峪花岗质岩体为130~124 Ma;冯家峪闪长质岩体为127 Ma;大东沟花岗质岩体为127 Ma。云蒙山地区经历了三次重要的构造事件。在早侏罗世,云蒙山地区表现为区域性角度不整合,并以挤压运动为主,缺乏岩浆活动。在早白垩世早期(143~135.5 Ma),云蒙山岩基北缘发育逆冲型四合堂剪切带。在早白垩世晚期(135~93.9 Ma),云蒙山地区发育以东南侧大水峪剪切带为主拆离剪切带的变质核杂岩。此外,云蒙山岩基的北侧和西侧,早期受四合堂剪切带影响,具有较高的冷却速率。云蒙山岩基的东侧,早期受四合堂剪切带影响较小,具有较小的冷却速率,以缓慢的均衡隆升为主,而晚期受大水峪剪切带强烈活动影响,为快速隆升阶段。总之,云蒙山地区在中生代经历了多期次的岩浆活动及构造运动,在不同地区呈现了阶段性不同程度的抬升剥蚀。     

新疆北天山奎屯河蛇绿岩斜长花岗岩锆石SIMS U-Pb年龄及其构造意义

作为中亚造山带南部的最终缝合界线,天山—索伦缝合带记录了古亚洲洋晚期的扩张消减历史。本文对新疆北天山混杂带中奎屯河蛇绿岩的斜长花岗岩进行了SIMS锆石年代学研究及地球化学研究。斜长花岗岩富Na2O,贫K2O(2O3(<15%),微量元素含量整体低于标准N-MORB,稀土配分曲线平坦,无明显Eu异常,是典型的洋中脊斜长花岗岩,其结晶年龄代表准噶尔洋盆扩张时代。24组离子探针测年数据显示,斜长花岗岩加权平均年龄为343.1±2.7 Ma。结合区域地质研究,本文认为在晚古生代石炭纪,伴随着哈萨克斯坦山弯构造的逐渐形成,准噶尔洋盆持续扩张并向外俯冲于周缘地体之下,形成了东、西准噶尔洋内弧,以及天山和阿尔泰安第斯型陆缘弧。     

冈底斯带门巴花岗岩同位素测年及其对新特提斯洋俯冲时代的约束

本文应用单颗粒锆石SHRIMP U—Pb法和角闪石^40Ar／^39Ar法,对出露在冈底斯构造带上的门巴花岗岩体进行了同位素测年,时代分别为207Ma和215Ma,表明它们形成于晚印支期。地质与地球化学研究显示该时期形成的岩体主要为黑云角闪花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩,它们形成于岛弧环境,与其南侧墨竹工卡一带出露的晚三叠世钙碱性火山岩（叶巴组）共同构成与板块俯冲有关的特征性岩石组合,揭示新特提斯洋的俯冲时代应早于晚三叠世。     

西昆仑新藏公路北段古-中生代多期次构造-热事件年龄确定

为了建立西昆仑地区构造-热事件序列, 利用40Ar/39Ar同位素分析法对西昆仑新藏公路康西瓦断裂带以北具有代表性的同构造新生变质矿物角闪石、黑云母、绢云母单矿物进行了年龄测定, 得到几个多次出现的年龄值.结合早期该区发育的各类岩脉的侵位年龄综合分析, 认为片麻岩中单矿物黑云母440Ma和(403±6) Ma40Ar/39Ar年龄, 可代表早古生代俯冲变质年龄以及增生过程所持续的时间; 片岩、片麻岩中黑云母, 斜长角闪片岩(基性岩脉) 中单矿物角闪石的40Ar/39Ar年龄为382Ma~84Ma, 代表着该区从早古生代晚期的挤压构造环境转化为引张环境及其所持续的时间; 晚期脆性断裂中云母类矿物178Ma~65Ma的40Ar/39Ar年龄, 代表着该区在挤压走滑构造背景中断裂构造的脉冲式活动及其持续时间.      

中天山北缘华力西期造山作用——变质岩锆石U-Pb年代学限定

笔者对中天山微陆块北缘托克逊干沟地区角闪岩相变质岩中的锆石进行了U-Pb年代学研究,结果证明变质沉积岩中的碎屑锆石记录了从太古宙至元古宙(3320～530 Ma)的源区岩浆热事件,变质火成岩中的岩浆锆石记录了新元古代晚期(550 Ma)的岩浆作用,而变质锆石记录了晚泥盆纪(385～360 Ma)的变质作用。这一定年结果表明,中天山微陆块北缘的造山作用很可能发生在华力西期,中天山微陆块形成于新元古代以前,但并没有经历前寒武纪变质作用,具有与塔里木克拉通明显不同的前寒武纪构造演化历史。因此,中天山微陆块很可能是一个独立的块体,并不支持其是从塔里木板块分离出来的观点。     

藏南冈底斯带中段始新世岩浆作用的厘定及其大地构造意义

本文对藏南冈底斯带中段的花岗岩类和角闪辉长岩进行了锆石U-Pb年代学和全岩地球化学分析,据此阐明了岩体的形成机制与演化过程,并探讨了成岩时的大地构造背景。分析结果显示,研究区内花岗岩类和角闪辉长岩体的LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果为41~55Ma,为始新世早-中期岩浆活动的产物,代表了区内岩体的成岩年龄。在地球化学组成上,花岗岩类属于钙碱性到高钾钙碱性系列,均富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE)(Rb、Ba和K),强烈亏损Nb、Ta、P等高场强元素(HFSE),具有弧型岩浆岩的地球化学组成。此外,花岗岩类的铝饱和指数(A/CNK)小于1.1,属于准铝质到弱过铝质的I型花岗岩。角闪辉长岩为石榴橄榄岩部分熔融的产物,并在后期侵位的过程中遭受到了壳源物质的混染。综合分析表明,研究区内的岩体形成于初始碰撞向主碰撞的转化阶段。始新世早期(～50Ma)新特提斯洋板片的断离引起软流圈物质上涌,导致岩石圈地幔发生部分熔融形成基性岩浆,随后基性岩浆底侵至下地壳并诱发下地壳发生部分熔融形成花岗岩质岩浆,最后经过岩浆混合作用形成始新世早-中期冈底斯地区的花岗岩类。     

江西冷水坑矿区构造-岩浆活动的年代学约束

江西省冷水坑矿区火成岩-构造演化一直缺少系统的年代学制约.作者运用LA-ICP-MS锆石U-Pb和40Ar/39Ar测年技术,对冷水坑矿区两套火山岩地层(打鼓顶组和鹅湖岭组)、含矿花岗斑岩和主推覆断层F2进行了年代学测试,结果表明,打鼓顶组流纹质含角砾熔结凝灰岩形成于160.8±1.9Ma,鹅湖岭组合角砾熔结凝灰岩则具有间歇性和多期喷发特点,其最初活动时间为159Ma,而主体形成于146.6±2.2Ma;矿区含矿花岗斑岩与打鼓顶组、鹅湖岭组几乎同期形成,年龄介于163.6 ±2.1Ma～154.3±3.0Ma之间;研究区构造活动起始时间不晚于加里东期,推覆断层F2中保留有40Ar/39Ar年龄为398.5±2.6Ma的构造活动痕迹,中生代重新复活,导致震旦系叠覆于鹅湖岭组之上,年龄晚于146.6Ma,可能对含矿斑岩体起破坏作用.     

伊犁北部博罗霍努岩体年代学和地球化学研究及其大地构造意义

博罗霍努岩体是发育在新疆伊犁北部的一个大型海西期花岗岩体,总体沿近SE-NW向分布,出露面积逾2000km^2。该岩体主要包括三类花岗岩：灰黑色辉石闪长岩、浅色黑云母花岗岩和紫红色黑云母钾长花岗岩。锆石U-Pb La-ICP-MS定年表明,辉石闪长岩的年龄为301±7Ma．黑云母花岗岩的年龄范围为294±7～285±7Ma,而黑云母钾长花岗岩则形成于280±5～266±6Ma。岩石地球化学分析显示,黑云母花岗岩和钾长花岗岩以准铝或弱过铝I型花岗岩为主,个别属于弱过铝S型花岗岩。在微量元素方面,这些花岗岩均富集轻稀土而亏损重稀土,但来自两个剖面的花岗岩具有不同的稀土元素配分模式,可能代表它们的岩浆源区有所不同,因此需要进一步对这些花岗岩进行同位素地质学研究。相对于洋脊花岗岩而言,博罗霍努岩体的花岗岩明显富集K,Rb,Ba和Th,同时,显著亏损Nb,Ta,Y和Yb。以上地球化学特征及微量元素判别图表明,这些花岗岩类形成于俯冲有关的火山岛弧环境。结合伊犁及邻区岩浆岩的特征及其时代,可以认为博罗霍努岩体的形成与天山北部洋壳向南的俯冲造山作用有关。西天山北部俯冲造山作用最终在中二叠世结束,并在中—晚二叠世进入陆内造山和伸展拉张阶段。     

东天山白山钼矿区花岗岩的岩石成因:锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素约束

新疆东天山晚古生代中酸性岩浆活动广泛分布且已有较多研究成果。近年来在该区识别出印支期岩浆作用,然而研究者对其岩石成因、源区性质及相关动力学问题研究较少。白山钼矿区位于东天山康古尔-黄山韧性剪切带东段,是东天山多金属成矿带印支期斑岩型钼矿床,其矿体主要赋存于深部花岗斑岩体外接触带中。本文则对白山钼矿区深部花岗斑岩开展了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素组成研究。SIMS锆石U-Pb定年结果表明,白山花岗斑岩体大约侵位于226.8±3.2Ma。岩石地球化学结果表明,花岗斑岩具高Si O2含量(68.87%~72.82%)及全碱含量(6.85%~8.17%),铝饱和指数A/CNK为0.93~1.06,均小于1.1,为准铝质至过铝质I型花岗岩。岩石具有明显的轻重稀土分异和弱的Eu负异常,富集大离子亲石元素(K、Rb、Sr),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Th),具高Sr/Y和La/Yb比值的特点,显示与埃达克质岩石相似的地球化学特征。白山花岗斑岩锆石Lu-Hf同位素数据显示,其具较高的εHf(t)值(+8.0~+11.0)和较年轻的地壳模式年龄tCDM(556~758Ma)。结合岩石地球化学及同位素地球化学特征,本文认为白山花岗岩体可能来源于增厚下地壳物质的部分熔融,并可能混有幔源岩浆物质,形成于东天山碰撞造山作用之后的板内伸展阶段。     

东天山雅满苏北岩体的年代学、地球化学及其构造意义

雅满苏北岩体位于新疆东天山地区的觉罗塔格晚古生代构造带.岩性为钾长花岗岩,主要矿物成分为石英(25％～40％)、条纹长石(40％ ～70％)、斜长石(10％ ～ 25％,An18 ～30)和黑云母(2％～5％).LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,该岩体侵位于中三叠世(227.90±0.47Ma),为印支中期产物.该岩体的主量元素以高硅(SiO2为74.27％～ 75.99％)、富碱(ALK为7.64％ ～8.29％)、高钾(K2O为4.37％ ～4.79％)和准铝质(A/CNK为0.96 ～ 1.00)以及较低的Ti,Ca,Fe和Mg含量为特征,属于高钾钙碱性岩花岗岩.岩体的微量元素总体富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb和Cs等和高场强元素(HFSE)Th、U、Zr和Hf,贫大离子亲石元素Ba、Sr和高场强元素Nb、Ta及Y.稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,轻重稀土分馏明显,轻稀土分异明显,而重稀土分异并不显著,Eu呈现弱负异常(δEu =0.48 ～0.86).来自岩体的锆石原位Hf同位素测定结果表明,εHf(t)值变化于8.60～11.31,加权平均值为9.96±0.53(n =8),二阶段Hf模式年龄(tDM2)变化于538～711Ma.通过该岩体岩相学、地球化学及Hf同位素特征的综合研究以及该区区域构造演化表明,雅满苏北岩体是幔源岩浆底侵带来的大量热能使得新元古代新生的下地壳物质发生部分熔融的产物.结合前人的研究,笔者认为,东天山地区的印支期岩浆活动的动力来源可能与中-晚石炭世天山陆壳整体化进入板内阶段后又受到特提斯构造体制显著影响有关.     

超基性岩中锆石年龄的特征和意义——以西南天山UHP蛇纹岩中锆石U-Pb年龄为例

超基性岩本身难以生长锆石的特性,使得研究其中的锆石需要特别谨慎。超基性岩中的锆石虽然具有多解性,但是锆石也携带了很多演化信息。产出不同地质背景的超基性岩,其中的锆石特征不同。本文总结现有的研究实例表明:(1)经历高温高压变质作用的石榴橄榄岩通常通过交代作用获得锆石,且锆石能够记录峰期变质时代,其中的继承锆石较少,可能在高温高压条件下,继承锆石发生分解重结晶;(2)大洋蛇绿岩型超基性岩和地幔岩捕掳体中通常具有年龄分布很广的锆石年龄特征,锆石年龄峰值通常与区域上构造事件相吻合,为捕掳晶锆石。接下来本文以西南天山超高压(UHP)蛇纹岩为例,对其锆石年龄进行解释。西南天山蛇纹岩为经历过超高压变质作用的大洋蛇绿岩型超基性岩,2个蛇纹岩样品中锆石的阴极发光图像分析和SIMS U-Pb定年分析结果显示,西南天山UHP蛇纹岩中的锆石包含捕掳晶锆石和变质锆石,捕掳晶锆石的年龄为2.1~1.0Ga,对应该区变泥质岩中碎屑锆石记录的年龄峰值。409~537Ma可能代表了蛇纹岩原岩结晶时代。区域上的变质压力峰期年龄(~320Ma)在蛇纹岩中没有记录,仅有1颗锆石记录了309±5Ma的近峰期时代。270~155Ma的退变质时代在西南天山蛇纹岩中出现较广,这与榴辉岩中出现的退变年龄相吻合,代表了折返过程中较为普遍的后期热液事件。基于对超基性岩中锆石特征的初步了解,结合西南天山蛇纹岩的研究实例,认为通过研究锆石的年代学,结合锆石矿物化学、包体矿物学、同位素地球化学等特征,不仅可以提供年代学信息,还可以对超基性岩的来源和演化过程进行解析。     

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。     

阿拉善北大山乌布日布特地区晚古生代侵入岩的地球化学、年龄、Hf同位素特征及意义

内蒙古阿拉善西部的北大山北部出露一些古生代侵入岩,这些侵入岩的时空分布和源区物质组成特征对于确定北大山北部的构造属性以及探讨阿拉善西部的构造划分和构造演化具有重要意义。本文对北大山北部乌布日布特地区腰泉和沙枣泉两个花岗质岩体开展了详细的年代学、地球化学和锆石Hf同位素研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,腰泉黑云母正长花岗岩年龄为261.8±1.2 Ma,沙枣泉黑云母花岗岩年龄为303.1±1.6 Ma,均形成于晚古生代。腰泉黑云母正长花岗岩与沙枣泉黑云母花岗岩的稀土元素组成相似,均表现出轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损的特征,并显示有微弱—中等的Eu负异常。腰泉黑云母正长花岗岩与沙枣泉黑云母花岗岩均具有正的ε_Hf（t）值,腰泉黑云母正长花岗岩的ε_Hf（t）值为+1.93～+7.40,沙枣泉黑云母花岗岩的ε_Hf（t）值为+0.52～+10.00,这与北大山北部其它古生代酸性侵入岩的锆石Hf同位素相似,表明北大山北部酸性岩浆的深部源区以新生地壳物质为主。北大山北部深部地壳物质组成特征与阿拉善中东部宗乃山—沙拉扎山地区相似,而与北大山南部和阿拉善中东部雅布赖—诺尔公—红古尔玉林地区具有明显差别。结合区域研究资料,推测北大山北部可能不属于阿拉善地块,而与阿拉善中东部的宗乃山—沙拉扎山地区具有相同的构造属性,是中亚造山带的组成部分。     

中天山卡瓦布拉克地区中-基性岩脉的年代学及岩石成因

中天山卡瓦布拉克地区侵入岩类广泛发育,并多处被中-基性岩脉穿插。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得闪长岩和辉长岩脉年龄分别为296.1±2.5 Ma （MSWD = 1.4）,299.5±2 Ma （MSWD = 1.07）,均侵位于早二叠世。岩石学和岩石地球化学分析结果表明该区中-基性岩脉具有富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（Rb,U,Th）、亏损高场强元素（Nb,Ta,Ti）的地球化学特征,SREE为69.19～234.62,LREE/HREE = 3.97～11.18。闪长岩脉锆石（176Hf/177Hf）值为0.280 618～0.283 329,对应的εHf(t) 值为-14.57～+25.06。研究数据表明,该区中-基性岩脉可能起源于亏损岩石圈地幔,原始岩浆在侵位过程中发生了分离结晶作用,同时还受到了地壳混染作用的影响。基于卡瓦布拉克地区中-基性岩脉的野外地质特征和地球化学分析结果,并结合区域地质资料,认为它们形成于南天山洋闭合之后的后碰撞伸展构造背景。     

中国阿尔泰北部山区早泥盆世花岗岩的年龄、成因及构造意义

对阿尔泰北部山区喀纳斯及琼库尔花岗岩体进行锆石LA-ICPMS U-Pb定年分别获得398±5Ma（MSWD=2.3）和399±4Ma（MSWD=1.2）的生成年龄,确定其形成于早泥盆世。结合近期研究成果,进一步表明,阿尔泰造山带花岗岩主要形成于早一中古生代,峰期在400Ma左右。这两个花岗岩同阿尔泰其它400Ma左右的花岗岩具有相同或相似的野外产状、岩石学、地球化学特征和同位素组成,如高硅、富钾、铝,轻稀土富集,具有Eu负异常,富集大离子亲石元素（Rb、Ba、K）,具有明显的Nb、Ta、Sr、P、Ti负异常,具有负的БNd（t）值（-1.5～-0.1）和相对于区内其它花岗岩较老的Nd同位素模式年龄tDM（1.15～1.35Ga）,表明这些花岗岩具有钙碱性-高钾钙碱性特征,其物源源除了地幔物质的贡献,可能有更多地壳物质的加入。推断这些花岗岩可能是在洋壳俯冲过程中,可能是熔自深部地壳（可能是弧物质）的岩浆与来源于亏损地幔的镁铁质岩浆发生混合形成的。结合区域地质背景分析,显示喀纳斯、琼库尔岩体形成于陆弧环境,与其它同期花岗岩一起揭示了阿尔泰造山带最为强烈的一次俯冲、裂解和拼合事件。为我们已经提出的构造演化模式提供了新的证据。     

东天山晚古生代构造转折: 红山南-天木东地区岩浆岩年代学与地球化学的约束

东天山是中亚造山带的重要组成部分, 区内晚古生代岩浆活动与成矿作用强烈, 是理解中亚造山带构造演化与成矿作用的关键地区。然而, 前人对东天山构造带由俯冲向碰撞转变的时间和过程仍存在较大争议。本文对东天山红山南-天木东地区广泛出露的晚古生代岩浆岩开展了野外考察和岩相学鉴定, 进行了年代学和岩石地球化学分析, 以限定其形成时代、岩石成因和构造背景, 进而探讨晚古生代构造演化过程。红山南-天木东地区岩浆岩主要为早石炭世火山岩和侵入岩, 次为早二叠世侵入岩。早石炭世火山岩主要为安山岩(328.8±2.0Ma)和英安岩, 侵入岩主要为辉长闪长岩(328.7±1.8Ma); 早二叠世侵入岩为黑云母二长花岗岩(290.3±2.1Ma)和石英闪长岩(290.0±1.6Ma)。早石炭世岩浆岩富含角闪石和斜长石, 为钙碱性, 准铝质系列, 富Rb、Ba、Th、U和Pb等大离子亲石元素, 亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素和Sr-Nd-Hf同位素, 具有岛弧岩浆岩特征, 是交代地幔楔部分熔融的产物。相对于早石炭世岩浆岩, 早二叠世侵入岩富含黑云母和碱性长石, 富集SiO₂、Na₂O和K₂O, 贫Al₂O₃、MgO、Fe₂O₃^T及CaO, 同位素更亏损, 为碰撞后背景下新生加厚地壳部分熔融的产物。总之, 红山南-天木东地区的早石炭世与早二叠世岩浆岩地球化学差异显著, 指示东天山构造背景从早石炭世大洋俯冲体制转变为早二叠世碰撞后造山体制, 即其构造转折时间为晚石炭世-早二叠世。

     

西南天山晚古生代后碰撞岩浆作用：以阔克萨彦岭地区巴雷公花岗岩为例

西南天山阔克萨彦岭地区巴雷公钾长花岗岩出露于蛇绿混杂岩南侧。地球化学特征显示,该岩石富碱（K2O＋Na2O为8.25～8.72％〉8％）,富钾（K2O／Na2O为1.34～1.56）,准铝质（A／CNK为0.94～1.05）,为高钾钙碱性-钾玄岩系列;岩石富集大离子亲石元素和轻稀土,亏损Sr、P等大离子亲石元素及Nb、Ti等高场强元素,具有中等的负铕异常（δEu=0.49～0.59）,为向A型花岗岩过渡的后碰撞高钾花岗岩特征;岩石的Nd／Th（1.64～3.19）、Th／U（5.95～7.11）、Nb／Ta（7.26～9.17）和高K2O／Na2O比值、低Sr／Ba比值特征表明,巴雷公花岗岩来源于中下地壳物质的部分熔融,残留相为斜长角闪岩。阴极发光图像显示,该岩石中锆石多呈完好的自形晶,具有岩浆锆石特有的韵律环带结构,LA-ICP-MS微区原位U-Pb定年结果表明该花岗岩的结晶侵位年龄为273±2Ma。综合南天山已有研究成果,推测南天山造山带后碰撞花岗质岩浆活动主要发生在282～259Ma之间,具有从高钾钙碱系列（282～266Ma）向碱性系列（266～259Ma）演化的特征,暗示了一个后碰撞阶段的造山带垮塌、陆壳连续伸展减薄的过程。巴雷公高钾花岗岩应为南天山造山带碰撞造山峰期变质后垮塌过程中的第一个阶段或碰撞造山到后造山的一个转折阶段的中下地壳熔融的产物,指示南天山西段古洋盆在中二叠世以前已经闭合,西南天山已进入后碰撞演化阶段,代表了古亚洲洋南部的闭合和中亚南部增生造山作用的结束。这一认识为深入探讨中亚后碰撞岩浆作用的时限和机制提供了新的约束资料。